JPH1026006A - 一重車室蒸気タービン - Google Patents
一重車室蒸気タービンInfo
- Publication number
- JPH1026006A JPH1026006A JP17905596A JP17905596A JPH1026006A JP H1026006 A JPH1026006 A JP H1026006A JP 17905596 A JP17905596 A JP 17905596A JP 17905596 A JP17905596 A JP 17905596A JP H1026006 A JPH1026006 A JP H1026006A
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- JP
- Japan
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- flange
- steam
- casing
- steam turbine
- bolt
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気タービンの車室は、製作、メインテナン
ス等をより経済的にするという観点から、二重車室から
一重車室へと変りつつあるが、従来の一重車室のものは
フランジ継ぎ手面での熱応力が全継ぎ手面に亘って均一
でないことから、部分的に空間ができ、蒸気漏れ等が起
ることがある。本発明はこのような不具合を解消し、蒸
気漏れのない安全、確実な一重車室を提供することを課
題とする。 【解決手段】 蒸気タービン車室の水平継ぎ手フランジ
面の内側に可撓性を有する気密保持部を形成し、フラン
ジ面と、気密保持部とを、前者はフランジボルト、後者
は専用ボルトで締付けることにより、一重車室を構成
し、圧力容器としての内圧に耐える役割をフランジ面
に、また熱変形に対応して気密性を保持する役割を気密
保持部に夫々分担させるようにした。
ス等をより経済的にするという観点から、二重車室から
一重車室へと変りつつあるが、従来の一重車室のものは
フランジ継ぎ手面での熱応力が全継ぎ手面に亘って均一
でないことから、部分的に空間ができ、蒸気漏れ等が起
ることがある。本発明はこのような不具合を解消し、蒸
気漏れのない安全、確実な一重車室を提供することを課
題とする。 【解決手段】 蒸気タービン車室の水平継ぎ手フランジ
面の内側に可撓性を有する気密保持部を形成し、フラン
ジ面と、気密保持部とを、前者はフランジボルト、後者
は専用ボルトで締付けることにより、一重車室を構成
し、圧力容器としての内圧に耐える役割をフランジ面
に、また熱変形に対応して気密性を保持する役割を気密
保持部に夫々分担させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン、コ
ンプレッサー、又はポンプ等にも応用の余地のある一重
車室蒸気タービンの車室に関する。
ンプレッサー、又はポンプ等にも応用の余地のある一重
車室蒸気タービンの車室に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電用に高温高圧の蒸気条件で用い
られる蒸気タービンの車室は、高温高圧蒸気が入る部分
をおおう内車室と、その外側に設置される比較的低温低
圧の蒸気が入る部分をおおう外車室とからなる、二重車
室構造を採るものが多い。
られる蒸気タービンの車室は、高温高圧蒸気が入る部分
をおおう内車室と、その外側に設置される比較的低温低
圧の蒸気が入る部分をおおう外車室とからなる、二重車
室構造を採るものが多い。
【０００３】一方、蒸気タービンのメインテナンスの点
から見れば、二重車室構造のタービンは、定期検査等の
タービン解放時に解放や再組立に要する時間と手間が多
くかかる。
から見れば、二重車室構造のタービンは、定期検査等の
タービン解放時に解放や再組立に要する時間と手間が多
くかかる。
【０００４】また車室全体の形状も大きくなり、そのた
めタービン台座、建屋等の建設物も大きくなるので経済
的でない。このため、一重車室蒸気タービンが開発さ
れ、昨今では比較的小容量のものが実用されるようにな
って来た。
めタービン台座、建屋等の建設物も大きくなるので経済
的でない。このため、一重車室蒸気タービンが開発さ
れ、昨今では比較的小容量のものが実用されるようにな
って来た。
【０００５】図４に一重車室蒸気タービンの概要構造
を、また図５に従来の一重車室蒸気タービンの車室を軸
直角断面で示す。
を、また図５に従来の一重車室蒸気タービンの車室を軸
直角断面で示す。
【０００６】図４において、車室１の中には翼環２，
３，４およびダミー環５，６，７が配置され、その中心
にロータ１０が配設されている。車室１は、これらの翼
環２，３，４およびダミー環５，６，７を保持し、かつ
内部の高温、高圧の蒸気が外へ漏れないようにする役割
を担っている。
３，４およびダミー環５，６，７が配置され、その中心
にロータ１０が配設されている。車室１は、これらの翼
環２，３，４およびダミー環５，６，７を保持し、かつ
内部の高温、高圧の蒸気が外へ漏れないようにする役割
を担っている。
【０００７】ロータ１０と車室１の間はグランド８，９
によってシールされている。また、１１は主蒸気入口、
１２は高圧排気出口、１３は再熱蒸気入口、１４，１５
は中圧抽気出口、そして１６は中圧排気出口である。
によってシールされている。また、１１は主蒸気入口、
１２は高圧排気出口、１３は再熱蒸気入口、１４，１５
は中圧抽気出口、そして１６は中圧排気出口である。
【０００８】このような基本的構造をベースとして、従
来の一重車室蒸気タービンは、図５にその軸直角断面を
示すように、車室１の中に翼環あるいはダミー環２〜７
とロータ１０が配設されている。車室１は水平面で上車
室１と下車室２１に分かれ、両者は水平継ぎ手フランジ
面２２を合わせるようにボルト２３とナット２４で結合
されている。
来の一重車室蒸気タービンは、図５にその軸直角断面を
示すように、車室１の中に翼環あるいはダミー環２〜７
とロータ１０が配設されている。車室１は水平面で上車
室１と下車室２１に分かれ、両者は水平継ぎ手フランジ
面２２を合わせるようにボルト２３とナット２４で結合
されている。
【０００９】ボルト２３とナット２４で結合する際に
は、必要に応じて球面座金２５，２６あるいは平座金２
７を用いてボルト力が適性にフランジに加えられるよう
にしている。
は、必要に応じて球面座金２５，２６あるいは平座金２
７を用いてボルト力が適性にフランジに加えられるよう
にしている。
【００１０】なお２８は前記接合するフランジ面２２の
内面側接合位置を示し、２９は前記ボルト２３が挿入さ
れるボルト穴を示している。
内面側接合位置を示し、２９は前記ボルト２３が挿入さ
れるボルト穴を示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、車室の軸方向の温度差によって熱応力が生じ、内部
の蒸気温度が比較的に低い部分では内部の蒸気温度が高
い部分からフランジを開口させるような力を受けること
になる。
は、車室の軸方向の温度差によって熱応力が生じ、内部
の蒸気温度が比較的に低い部分では内部の蒸気温度が高
い部分からフランジを開口させるような力を受けること
になる。
【００１２】一方この部分ではボルトの締め付け力によ
ってこの力に抗し、フランジの締め付け面圧を保とうと
するが、熱応力が大きい場合には軸直角断面内でも温度
の低い内面側のフランジ２８が開口する。
ってこの力に抗し、フランジの締め付け面圧を保とうと
するが、熱応力が大きい場合には軸直角断面内でも温度
の低い内面側のフランジ２８が開口する。
【００１３】このようにフランジの内面２８が開口する
とボルト２３とボルト穴２９の間の空間に蒸気が侵入す
る。そしてボルト２３とボルト穴２９の間の空間に蒸気
が侵入している場合、例えば球面座金２５，２６あるい
は平座金２７が割れたとき、あるいはボルトの締め付け
力がクリープなどによって低下したとき、座金あるいは
座金の座面からタービンの外部への蒸気漏れが起こる。
とボルト２３とボルト穴２９の間の空間に蒸気が侵入す
る。そしてボルト２３とボルト穴２９の間の空間に蒸気
が侵入している場合、例えば球面座金２５，２６あるい
は平座金２７が割れたとき、あるいはボルトの締め付け
力がクリープなどによって低下したとき、座金あるいは
座金の座面からタービンの外部への蒸気漏れが起こる。
【００１４】他方、不足する上下のフランジ面の締め付
け面圧を補おうとしてボルトのサイズを大きくしたり、
ボルトの材料を高級化したりすると、前者の場合には車
室のフランジ部を大きくすることになって熱応力を更に
大きくするという結果となり、また前者、後者共タービ
ンコストを高くすることに帰着する。
け面圧を補おうとしてボルトのサイズを大きくしたり、
ボルトの材料を高級化したりすると、前者の場合には車
室のフランジ部を大きくすることになって熱応力を更に
大きくするという結果となり、また前者、後者共タービ
ンコストを高くすることに帰着する。
【００１５】本発明は、このような諸々の不具合を解消
し、簡便にして製作コストも低く、メインテナンスも容
易でかつ信頼性の高い一重車室蒸気タービンを提供する
ことを課題とするものである。
し、簡便にして製作コストも低く、メインテナンスも容
易でかつ信頼性の高い一重車室蒸気タービンを提供する
ことを課題とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するべくなされたもので、蒸気タービン車室の水平継ぎ
手フランジ面の内側に可撓性を有する気密保持部を形成
し、前記フランジ面を締め付けるフランジボルトと別系
統の専用ボルトで前記気密保持部を締め付ける一重車室
蒸気タービンを提供し、車室の水平継ぎ手フランジ面と
これを締め付けるフランジボルト、及び可撓性を有する
気密保持部とこれを締め付ける専用ボルトとに二区分
し、前者には圧力容器としての内圧に耐えて車室が分離
することを防止する役割を受け持たせ、後者には熱変形
に柔軟に対応して水平継ぎ手面の気密を保持する役割を
受け持たせ、両者相俟って好ましい一重車室を完成させ
るようにしたものである。
するべくなされたもので、蒸気タービン車室の水平継ぎ
手フランジ面の内側に可撓性を有する気密保持部を形成
し、前記フランジ面を締め付けるフランジボルトと別系
統の専用ボルトで前記気密保持部を締め付ける一重車室
蒸気タービンを提供し、車室の水平継ぎ手フランジ面と
これを締め付けるフランジボルト、及び可撓性を有する
気密保持部とこれを締め付ける専用ボルトとに二区分
し、前者には圧力容器としての内圧に耐えて車室が分離
することを防止する役割を受け持たせ、後者には熱変形
に柔軟に対応して水平継ぎ手面の気密を保持する役割を
受け持たせ、両者相俟って好ましい一重車室を完成させ
るようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。
し図３に基づいて説明する。
【００１８】図１は、一重車室蒸気タービンの車室の軸
直角断面を、図２は車室水平継ぎ手フランジの内面側に
設けた気密保持部の締め付け構造を見取り図として、ま
た、図３は翼環、ダミー環嵌合部の構造を見取り図とし
て示すものである。
直角断面を、図２は車室水平継ぎ手フランジの内面側に
設けた気密保持部の締め付け構造を見取り図として、ま
た、図３は翼環、ダミー環嵌合部の構造を見取り図とし
て示すものである。
【００１９】なお、一重車室蒸気タービンとしての基本
的な構成部分については図４の記載及びその説明を援用
し、また、従来のものと同一の部位については図面中同
一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
的な構成部分については図４の記載及びその説明を援用
し、また、従来のものと同一の部位については図面中同
一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００２０】即ち、本実施の形態もその断面形状で見れ
ば前記従来のものと同様に車室１、翼環２、ロータ１
０、下車室２１、水平継ぎ手フランジ面２２、ボルト２
３、ナット２４、球面座金２５，２６、平座金２７、ボ
ルト穴２９等を有し、更に図面上には示されないが図４
の基本形態のように、翼環３，４、ダミー環５，６，
７、グランド８，９、主蒸気入口１１、高圧排気出口１
２、再熱蒸気入口１３、中圧抽気出口１４，１５、中圧
排気出口１６等を有している。
ば前記従来のものと同様に車室１、翼環２、ロータ１
０、下車室２１、水平継ぎ手フランジ面２２、ボルト２
３、ナット２４、球面座金２５，２６、平座金２７、ボ
ルト穴２９等を有し、更に図面上には示されないが図４
の基本形態のように、翼環３，４、ダミー環５，６，
７、グランド８，９、主蒸気入口１１、高圧排気出口１
２、再熱蒸気入口１３、中圧抽気出口１４，１５、中圧
排気出口１６等を有している。
【００２１】そして、これに加えて、まず車室１の水平
継ぎ手フランジの内面側に、十分にフレキシビリティを
有する可撓性の気密保持部３０，３１を設けている。
継ぎ手フランジの内面側に、十分にフレキシビリティを
有する可撓性の気密保持部３０，３１を設けている。
【００２２】この気密保持部３０，３１は、水平継ぎ手
フランジ面２２を内側へ延長した部分の厚さを薄く形成
することにより、フレキシビリティ、即ち可撓性を有す
るように作成されている。
フランジ面２２を内側へ延長した部分の厚さを薄く形成
することにより、フレキシビリティ、即ち可撓性を有す
るように作成されている。
【００２３】そしてこの気密保持部３０，３１は、前記
した水平継ぎ手フランジ面２２を締め付けるボルト２３
とは全く異る別系列の専用ボルト３４を用い、下部座金
３２、上部座金３３等を介した上で上車室１に設けた穴
３６を通し、ナット３５により締め付けられている。な
お、前記上車室１の穴３６には蓋３７が取り付けられて
いる。
した水平継ぎ手フランジ面２２を締め付けるボルト２３
とは全く異る別系列の専用ボルト３４を用い、下部座金
３２、上部座金３３等を介した上で上車室１に設けた穴
３６を通し、ナット３５により締め付けられている。な
お、前記上車室１の穴３６には蓋３７が取り付けられて
いる。
【００２４】この気密保持部３０，３１の締め付け構造
を図２の見取り図により説明すると、３０は下車室２１
に設けられた気密保持部、３１は上車室１に設けられた
気密保持部である。
を図２の見取り図により説明すると、３０は下車室２１
に設けられた気密保持部、３１は上車室１に設けられた
気密保持部である。
【００２５】下部座金３２、上部座金３３は本図に示す
ように数本のボルト３４に対して共通の一体座金となっ
ており、このことによって、下部座金３２の回り止めお
よび締め付け面圧の一様化が可能となる。
ように数本のボルト３４に対して共通の一体座金となっ
ており、このことによって、下部座金３２の回り止めお
よび締め付け面圧の一様化が可能となる。
【００２６】ボルト３４およびナット３５は本図に示す
ように長いものとすると、気密保持部３０，３１や下部
座金３２、上部座金３３がわずかに変形したときでもボ
ルト締め付け力が減少しないほか、ボルト３４とナット
３５の締め付けネジ部が車室内部の高温、高圧の蒸気と
はなれたところに来ても焼き付き難い利点がある。
ように長いものとすると、気密保持部３０，３１や下部
座金３２、上部座金３３がわずかに変形したときでもボ
ルト締め付け力が減少しないほか、ボルト３４とナット
３５の締め付けネジ部が車室内部の高温、高圧の蒸気と
はなれたところに来ても焼き付き難い利点がある。
【００２７】また、翼環２〜４、ダミー環５〜７の嵌合
部の構造を図３の見取り図に示すと、翼環２〜４、ダミ
ー環５〜７の嵌合部は、軸方向の蒸気の漏洩を防止する
ようになっている。
部の構造を図３の見取り図に示すと、翼環２〜４、ダミ
ー環５〜７の嵌合部は、軸方向の蒸気の漏洩を防止する
ようになっている。
【００２８】車室内面側に翼環２〜４、ダミー環５〜７
嵌合用の突起３８が設けられており、ここに翼環２〜
４、ダミー環５〜７の凹部が嵌合し圧力差によって軸方
向に押しつけられて気密を保つ。
嵌合用の突起３８が設けられており、ここに翼環２〜
４、ダミー環５〜７の凹部が嵌合し圧力差によって軸方
向に押しつけられて気密を保つ。
【００２９】一方、車室フランジの気密保持部３０のフ
レキシビリティーを保つために、この部分を図に示すよ
うに切り欠いている。この切り欠き部３９から軸方向に
蒸気が漏洩するのを防止する必要があるので、下部座金
３２をこの切り欠き部３９にぴったり内接するように作
ることにより、蒸気漏洩量を最小限に抑えて実用上問題
ないようにしている。
レキシビリティーを保つために、この部分を図に示すよ
うに切り欠いている。この切り欠き部３９から軸方向に
蒸気が漏洩するのを防止する必要があるので、下部座金
３２をこの切り欠き部３９にぴったり内接するように作
ることにより、蒸気漏洩量を最小限に抑えて実用上問題
ないようにしている。
【００３０】なお、図示しないが、下部座金３２と切り
欠き部３９の双方に軸方向の段差を設けて、この面で気
密を保つようにすることも出来る。
欠き部３９の双方に軸方向の段差を設けて、この面で気
密を保つようにすることも出来る。
【００３１】上記のように構成された本実施の形態にお
いては、まず、ボルト２３とナット２４にて上車室１と
下車室２１を締め付ける。これにより車室内部の蒸気の
圧力によって上車室１と下車室２１が分離することを防
止する。
いては、まず、ボルト２３とナット２４にて上車室１と
下車室２１を締め付ける。これにより車室内部の蒸気の
圧力によって上車室１と下車室２１が分離することを防
止する。
【００３２】車室の内面側に設けた気密保持部分３０，
３１は厚さが薄いため、車室のフランジ部分とフレキシ
ブルにつながっている。この気密保持部分３０，３１を
専用のボルト３４とナット３５で締め付ける。
３１は厚さが薄いため、車室のフランジ部分とフレキシ
ブルにつながっている。この気密保持部分３０，３１を
専用のボルト３４とナット３５で締め付ける。
【００３３】車室の熱応力によって車室のフランジ部分
にはフランジ内面を開口させようとする力が作用するの
で、フランジ面２２の一部には面圧が低くなったり、上
下の面と面の間がわずかに離れるところがあり得る。
にはフランジ内面を開口させようとする力が作用するの
で、フランジ面２２の一部には面圧が低くなったり、上
下の面と面の間がわずかに離れるところがあり得る。
【００３４】しかしながらフランジ面の内面側に設けら
れた気密保持部分３０，３１は専用のボルト３４とナッ
ト３５で締め付けられており、かつこの部分が車室のフ
ランジ部分とフレキシブルにつながっているのでフラン
ジ内面を開口させようという力はこの部分には伝わって
来ない。従って車室のフランジの内面側の気密が保持さ
れ水平継ぎ手フランジ面やボルト穴からの蒸気漏れが起
こらない。
れた気密保持部分３０，３１は専用のボルト３４とナッ
ト３５で締め付けられており、かつこの部分が車室のフ
ランジ部分とフレキシブルにつながっているのでフラン
ジ内面を開口させようという力はこの部分には伝わって
来ない。従って車室のフランジの内面側の気密が保持さ
れ水平継ぎ手フランジ面やボルト穴からの蒸気漏れが起
こらない。
【００３５】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上本発明によれば、一重車室蒸気ター
ビンの車室蒸気漏れの問題がなくなり、信頼性が向上す
る。従ってより大容量の蒸気タービンを一重車室構造で
製作できるので、タービンの解放点検等のメインテナン
スが簡略化されるとともに、タービン本体ならびにター
ビン台座や発電所建屋等の建設費が低減できる。
ビンの車室蒸気漏れの問題がなくなり、信頼性が向上す
る。従ってより大容量の蒸気タービンを一重車室構造で
製作できるので、タービンの解放点検等のメインテナン
スが簡略化されるとともに、タービン本体ならびにター
ビン台座や発電所建屋等の建設費が低減できる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る一重車室蒸気ター
ビンの車室の軸直角断面図。
ビンの車室の軸直角断面図。
【図２】図１のものにおいて、車室水平継ぎ手フランジ
の内面側に設けた気密保持部の締付け構造を説明する見
取図。
の内面側に設けた気密保持部の締付け構造を説明する見
取図。
【図３】翼環、ダミー環嵌合部の構造を説明する見取
図。
図。
【図４】一重車室蒸気タービンの概要構造を示す断面
図。
図。
【図５】従来の一重車室蒸気タービンの車室の軸直角断
面図。
面図。
１ 車室 ２ 翼環 １０ ロータ ２１ 下車室 ２２ 水平継ぎ手フランジ面 ２３ ボルト ２４ ナット ２５，２６ 球面座金 ２７ 平座金 ２９ ボルト穴 ３０，３１ 気密保持部 ３２ 下部座金 ３３ 上部座金 ３４ ボルト ３５ ナット ３６ 穴 ３７ 蓋
Claims (1)
- 【請求項１】 蒸気タービン車室の水平継ぎ手フランジ
面の内側に可撓性を有する気密保持部を形成し、前記フ
ランジ面を締め付けるフランジボルトと別系統の専用ボ
ルトで前記気密保持部を締め付けることを特徴とする一
重車室蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17905596A JPH1026006A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 一重車室蒸気タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17905596A JPH1026006A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 一重車室蒸気タービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026006A true JPH1026006A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16059333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17905596A Pending JPH1026006A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 一重車室蒸気タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026006A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110085904A1 (en) * | 2008-02-27 | 2011-04-14 | Otmar Gossmann | Divided Turbomachine Housing Having Optimized Parting Line Flanges |
| JP2012062900A (ja) * | 2008-02-28 | 2012-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン及びガスタービンの車室開放方法 |
| JP2012132380A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 舶用低圧タービン車室 |
| US9234440B2 (en) | 2010-02-19 | 2016-01-12 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Structure for gas turbine casing |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP17905596A patent/JPH1026006A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110085904A1 (en) * | 2008-02-27 | 2011-04-14 | Otmar Gossmann | Divided Turbomachine Housing Having Optimized Parting Line Flanges |
| US8511985B2 (en) * | 2008-02-27 | 2013-08-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Divided turbomachine housing having optimized parting line flanges |
| JP2012062900A (ja) * | 2008-02-28 | 2012-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン及びガスタービンの車室開放方法 |
| EP2246544A4 (en) * | 2008-02-28 | 2015-05-27 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | GAS TURBINE AND METHOD FOR OPENING THE INTERIOR OF THE GAS TURBINE |
| US9234440B2 (en) | 2010-02-19 | 2016-01-12 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Structure for gas turbine casing |
| JP2012132380A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 舶用低圧タービン車室 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031021 |