JPS5813041Y2 - 蒸気タ−ビンの作動流体漏洩防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は蒸気タービンに係り、特に異形羽根で構成され
る段落を有する蒸気タービンにおいて、各段落のシール
効果を高めるのに好適な蒸気タービンの作動流体漏洩防
止装置に関する。

一般に、蒸気タービンにおいては第１図に示されるよう
に、静止部としてのケーシング１に固定したノズル６と
、回転部である回転軸（図示せず）に設けられた羽根５
とによって一段落が形成され、この段落を一個、ないし
複数個組合せることによって蒸気タービンが構成されて
いる。

しかして、羽根５には先端部分にテノン４によって結合
されたシュラウド３が設けられており、このシュラウド
３を介して羽根５同士が群に綴られている。

さらに、シュラウド３の外側にはこれと対向するケーシ
ング１の内壁からチップフィン２が突出しており、これ
により静止部と回転部との間隙を狭めて蒸気の漏洩を防
止している。

？ ところで、蒸気タービン内の蒸気は下流に進む程膨
張して容積が増加するが、下流の段落では最も外側に位
置する羽根５の先端付近の膨張がスムーズに行なわれる
ように一部の段落に図に示されるような端部傾斜角αを
つけることがある。

従来、１このような異形羽根で段落を構成する場合、適
切な間隙を保ってチップフィン２を設けるのに難儀する
ことが多い。

すなわち、羽根５が異形であればシュラウド３もそれに
倣う形状のものを用いることになり、端部傾斜角αのな
い羽根５のようにシュラウド３とチップフィン２との間
隙を望むままに狭めることができず、また、チップフィ
ン２の歯数も意のままに増やすことができない。

そこで、これらの不都合に対処するために第２図に示さ
れる如くシュラウド３の上面に回転軸と平行なシール面
７を確保し、シュラウド３とチップフィン２との間隙を
狭めるという工夫が一部の蒸気タービンにおいてなされ
ている。

しかしながら、このような方法ではシュラウド３の重量
の増加が避けられないので、テノン４をシュラウド３の
重量増加との兼合いで図に示すような大きなかしめ形状
としなければならず、シール面７自体をそれ程を増やす
ことができない。

したがって、シェラウド３とチップフィン２との間隙を
狭めるという点の効果はあっても、チップフィン２の歯
数を従来よりも減らすことを一方で強いられるという難
点がある。

本考案の目的は異形羽根で構成される段落を有する蒸気
タービンにおいて、各段落のシール効果を飛躍的に向上
し得る蒸気タービンの作動流体漏洩防止装置を提供する
ことにある。

以下、本考案の一実施例を第３図、および第４図を参照
して説明する。

第３図において、従来技術におけるシュラウド３とほぼ
同一の機能を有する外部カバー８はその内側に内部カバ
ー９を有する。

この内部カバー９は羽根５と一体に形成されており、蒸
気通路となる案内面１３は羽根５の端部傾斜面αと一致
させている。

一方、外部カバー８に面している外面１２は回転軸と平
行に保たれている。

内部カバー９は、また外面１２から突出しているテノン
４を有する。

外部カバー８は内部カバー９の外面１２と平行なシール
面１１を備えており、このシール面１１の略中心にテノ
ン４をかしめるための座ぐり穴１４が穿たれている。

また、内部カバー９、および外部カバー８には両者を第
４図に示されるようにテノン４を介して一体化したとき
に羽根の蒸気入口側に面して断面コ字状の逃し溝１０が
形成されるように、切り欠き部１０ａ、および切り欠き
部１０ｂが形成されている。

（第３図） 次に、本考案の作用を第４図を参照して説明する。

ノズル６を通って羽根５に向かう蒸気のうち、中心から
最も外側を流れる蒸気流が内部カバー９の案内面１３に
沿って流れる。

このとき、さらに膨らんで外側に拡がろうとする蒸気の
一部が漏れ蒸気として羽根５の直前から半径方向に吹き
出す。

この蒸気は慣性力により外部カバー８の下面、すなわち
切り欠き部１０ｂに衝突するが、ここには内部カバー９
の切り欠き部１０ａとの間に逃し溝１０が形成されてお
り、蒸気が反転して大側に向かって流れるため、渦流ｌ
を生じる。

この部分に渦流ｌが生じると、羽根５の直前から半径方
向に吹き出す漏れ蒸気が渦流ｌに遮られてそこから先へ
は流れにくくなり、結果として漏れ蒸気の量を著しく減
らすことが可能である。

さらに、渦流ｌを生じるということはその部分において
蒸気の圧力が低下することであり、チップフィン２の上
流側で既に減圧が行なわれれば、例え外部カバー８のシ
ール面１１に漏れ蒸気が廻り込んだとしても、チップフ
ィン２ではより手前において圧力降下が始まるため、す
べてのチップフィン２を通過する間には確実に全圧低下
し、そこより下流には僅かな量の蒸気しか流れない。

かくして、外部カバー８のシール面１１を通る漏れ蒸気
の量を大幅に減少させることができ、シール効果を飛躍
的に高めることが可能である。

なお、本考案の外部カバー８に設けられるシール面１１
はテノン４を第４図に示されるような沈み込み形とする
ことにより多数のチップフィン２を設けることが可能で
あり、シール効果の向上に多大に寄与することができる
。

そして、羽根５の先端付近における蒸気の膨張は案内面
１３を羽根５の端部傾斜角αと一致させている関係−ヒ
、極めてスムーズであり、段落性能には何らの悪影響も
生じないものである。

また、渦流ｌを発生させる方法として前記実施例では逃
し溝１０を設ける例を示したが、第５図に示されるよう
に内部カバー９に突起部１５を形威し、この突起部１５
において流れを乱して圧力降下を促進させることも本考
案においては有効である。

以上の説明から明らかなように本考案は異形羽根で構成
される段落を有する蒸気タービンにおいて、当該羽根の
先端部に内部カバーを、また、この内部カバーの外側に
テノンを介して羽根と一体に外部カバーをそれぞれ設け
、さらにこれらの内部カバーと外部カバーどの間には蒸
気流入方向に向けて開口した断面コ字状の逃し溝を形成
しているので、漏れ蒸気が逃し溝において渦流となって
流れ、そこから先へは蒸気が流れにくくなる。

この結果、羽根の直前から半径方向に吹き出す漏れ蒸気
の量を大幅に減らすことができ、シール効果を飛躍的に
高めるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、および第２図は従来の異形羽根を有する蒸気タ
ービンの段落を示す構成国、第３図は本考案による作動
流体漏洩防止装置の一実施例を示す斜視図、第４図は同
装置の組立状態を示す断面図、第５図は本考案の他の実
施例を示す断面図である。 ４・・・・・・テノン、５・・・・・・羽根、８・・・
・・・外部カバー９・・・・・・内部カバー、１０・・
・・・・逃し溝、１０ ａ 、１０ ｂ・・・・・・切
り欠き部、１１・・・・・・シール面、１２・・・・・
・外面、１３・・・・・・案内面、１４・・・・・・座
ぐり穴、１５・・・・・・突起部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 羽根の先端部に一体に設けられた内部カバーと、この内
   部カバーの外側にあって、内部カバーから突出するテノ
   ンを介して前記羽根と一体結合された外部カバーとから
   なり、前記内部カバーは前記羽根の端部傾斜角と同一の
   傾きを持つ案内面をその内側に、回転軸と平行な外面を
   外側にそれぞれ有し、前記外部カバーはその外側に前記
   外面と平行なシール面を備えると共に、前記内部カバー
   と外部カバーとの間には蒸気流入方向に向けて開［］し
   、た断面コ字状の逃し溝を形成してなる蒸気タービンの
   作動流体漏洩防止装置。