JPS58144610A - 軸流タ−ビンの排気室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ！１図に、従来の蒸気タービンの断面形状を示す。蒸気
タービン車室ｌ内には、動翼列５を植込んだロータ２と
、静止翼列４ｔ−固定し走ダイヤフ２ム３が組み込まれ
ている。作動流体である蒸気主流８ａＶｉ、静翼４、動
翼５を通過して、その熱エネルギを回転駆動力へと変換
して、蒸気タービン内部を流れる。主流８！０１　ｆｉ
ｇ、、抽気孔７よシ、抽気流８Ｃとして分離され、また
、主流８ａの大部分は、排気流８ｂとして、排気室６よ
り車室外へと流れ去る。蒸気タービン性能向上の観点か
ら、抽気、排気とｉりｆｃ流れの分離、転向は、これに
伴う流れの乱れを押えて圧力損失の発生を極力低く押え
る事が必要となる。

次に、第２図および第３図を用いて、蒸気タービン内部
に発生する旋回流について説明する。第２図は、タービ
ンの静翼４や動翼５内に発生する２次流れ渦９ｔ−示す
。翼列に発生する２次流れ渦は、通常回転方向の異なっ
た２つの渦が対となって発生する。静翼４に発生する２
次流れ渦９ａ。

９ｂは、静翼出口に半径方向の圧力差があることから、
上壁４ａ側は発生する２次流れ渦９ａがよシ強力で支配
的である。一方、動翼５内に発生する２次流れ渦９′は
、動翼の回転に伴う遠心力によ〕、内壁−に発生する２
次流れ渦ｇ　／　ａ　　が強力で支配的である。静翼４
内の支配的２次流れ渦９ａも、動翼５内の支配的２次流
れ渦ｇ　／　ａ　　も、渦の回転方向は同一で、ロータ
２の回転方向１０と同一である。したがって、静翼内４
で発生した渦９ａは、動翼ｓ内でさらに発達し、渦ｇ／
ａ　　となる、このような渦の発生状況は、タービン内
部のどの段落でも同様でるる。

第３図は、動翼５の下流側から見た図である。

前述の２次流れ渦９は、各動翼の枚数と同じ数発生する
が、動翼出口では、これ等の渦９が合体して全体として
、外周側はロータの回転方向１０と　□同一の回転方向
をもった旋回ｉ９ｃとなシ、内周側は９Ｃと反対方向の
旋回流９ｄとなる。一般的に旋回流９Ｃはロータ２等と
の干渉によって強力な流れとはなり得ない、一方、旋回
流９Ｃは、ロータの回転方向と同一方向の渦であるため
、非常に強力な渦となシ、全体として動翼５の出口では
ロータと同一回転方向の旋回流れ９Ｃが発生する。

さて、第４図を用いて、従来の蒸気タービンの排気室や
、抽気孔において発生する流れの損失について説明する
。第４図は、第１図の■−■矢視断面図である。前述し
たように動翼５の出口、すなわち、段落の出口では、ロ
ータ２の回転方向工０と同一の回転方向を持った旋回流
れ９が発生している。このため、排気室６を通って流出
する排気流８ｂは、車室１の側端で流れが単室と衝突し
て剥離渦１１ａｔ−発生して圧力損失となる。また、抽
気孔７においても抽気孔７が流れの方向を向いていない
ために、吸込み口において剥離渦１１ｂｉ発生して、圧
力損失となる。

□以上述べ虎ように、従来の軸対称な排気室構造や、軸
中心上または、軸中心を向いた抽気孔では排気、抽気の
際に流れの乱れを発生して圧力損失となシ、蒸気タヘビ
ンの性能を低下させるといった欠点をもっていた。

本発明の特徴は、蒸気タービン段落出口の旋回流による
流れの乱れの発生を防止する走めに、排気室や抽気孔を
、ロータの回転方向に傾斜させて設置する、及び、車室
の上半に位置する排気室や抽気孔の場合はロータの回転
方向と反対側に、単室の下半に位置する場合は、ロータ
の回転方向側に偏心して位置させることにある。

第Ｓ図及び、第６図を用−て本発明の詳細な説明する。

第５図は第４図に和尚する本発明の断面図である。

図に示すように、排気室６は、ロータ２の中心に対し、
動翼出口の旋回ｆｉ９ｏ回転方向、すなわち、ロータ２
の回転方向１０と同一方向に傾斜させて取付けられる。

一方、抽気孔７も同様に、ロータ中心に対し、ロータ２
の回転方向１０と同一方向に傾斜させて取付けられる。

このような構造の排気室６へ流出する排気流８ａ及び抽
気孔７へ流出する抽気流８Ｃｕ、旋回渦９に起因する旋
回流れの方向を大きく転向すること無く流出するため、
排気、抽気に伴う圧力損失の発生が少ない。

また、第６図は、本発明の他の実、施例の断面図である
。、図に示すように、排気室６は、車室１の上半に位置
し、ロータ２の回転方向１Ｇと逆方向に偏心して位置し
ている。すなわち、この例では、ロータ２の回転方向が
右１Ａシであるから、図の左側に寄って設置されている
。

また、抽気孔７は、単室ｌの下半に位置しており、ロー
タ２の軸中心に対し、ロータ２の回転方向１０側に偏心
して設置される。本図の例では、ロータ２が右回シであ
るから、ロータ中心の右側に設置されている。この構造
の利点は、排気流。

８ｂ、抽気流８ｃの旋回流れ方向を、大きく転向させる
事なく排気、抽気が可能なことである。

本発明によれば、排気、抽気に伴う流れの圧力損失を極
力少くすることができ、これにより蒸気タービン等の効
率を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービンの断面図、第２図（ａ）、
（ロ）は、静翼、動翼における、２次流れ渦の発生状況
を示す斜視図、第３図は動翼出口における旋回流れの状
況を示す正面図、第４図は第１図の■−■矢視断面図、
第５図は本発明の一実施例の排気室、抽気穴の構造を示
す断面図、第６図は本発明の他の実施例の断面図でるる
。 ｌ・・・車室、２・・・ロータ、６・・・排気室、７・
・・抽気室、８ｂ・・・排気流、８ｃ・・・抽気流、９
・・・２次流れ渦、１０・・・回転方向。 第　２　図 （０−） ′。１４二７ 第　　６　　口 ６ ？５Ｕ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、軸流タービンの車室に設けられた、排気室、抽気孔
   の中心が前記軸流タービンのロータの中心軸に対して、
   前記ロータの回転方向に傾斜して設けられたことを特徴
   とする細流タービンの排気室構造。