JPS58197404A - ガスタ−ビンノズル翼 - Google Patents
ガスタ−ビンノズル翼Info
- Publication number
- JPS58197404A JPS58197404A JP7985582A JP7985582A JPS58197404A JP S58197404 A JPS58197404 A JP S58197404A JP 7985582 A JP7985582 A JP 7985582A JP 7985582 A JP7985582 A JP 7985582A JP S58197404 A JPS58197404 A JP S58197404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange
- nozzle
- blade
- wing
- nozzle blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカスタービンのノズル翼に係り、臀に熱応力ｔ
＠米的に蛾減し得るノズル無栴造に関丁なものである。
＠米的に蛾減し得るノズル無栴造に関丁なものである。
ガスタービンの起動時ｖｒ−は燃焼カスの熱にＬリノズ
ルＸは急激な温度上昇を受ける。また運転中をＣは興外
面の燃焼ガスと興内面の冷却空気とに工り、ノズル無に
は大きな温度勾配が生じる。またノズル翼には流体力と
して燃焼カスの上流側と下流側の圧力差による力及びロ
ータトルクの反力とが作用する。従ってノズル翼として
は外力に対して十分な強度と剛性會持つと同時に熱応力
が許容１＠會超えないような構造とすることが重要であ
る。
ルＸは急激な温度上昇を受ける。また運転中をＣは興外
面の燃焼ガスと興内面の冷却空気とに工り、ノズル無に
は大きな温度勾配が生じる。またノズル翼には流体力と
して燃焼カスの上流側と下流側の圧力差による力及びロ
ータトルクの反力とが作用する。従ってノズル翼として
は外力に対して十分な強度と剛性會持つと同時に熱応力
が許容１＠會超えないような構造とすることが重要であ
る。
従来用いら扛ていたノズル翼の構造は第１図に示すよう
なものである。ｓｌの外径側及び内径側ンこほそ扛そｎ
外フランジ２及び内フランジ３が一体で成形さｎ１外フ
ランジ２の端部はケーシング４の内面に設けた蟻溝５に
嵌合固定さｎている。
なものである。ｓｌの外径側及び内径側ンこほそ扛そｎ
外フランジ２及び内フランジ３が一体で成形さｎ１外フ
ランジ２の端部はケーシング４の内面に設けた蟻溝５に
嵌合固定さｎている。
内フランジ３の熾部にはフック８があって、タイ°ｒフ
ラム６に設けらｎた蟻＠７に嵌會向定されている。
ラム６に設けらｎた蟻＠７に嵌會向定されている。
このような従来のノズル輿構造では、流体力によって外
フランジ２及び内フランジ３に大きな曲は力が作用する
ため、フランジは必然的に厚肉構造となる。そのためガ
スタービンの起動時にＦ′ｉ翼１の温度上昇速度にくら
べ外フランジ２及び内７ランジ３の温度上昇速度が着し
く遅くなり、フランジと翼の闇の温度差による熱応力が
非常に大きくなる。また運転中においても外２ｐｆｉｌ
Ｏ及び内仝■ｌｌ’に流ｊＬる冷却受気によって外７ラ
ンジ２及び内フランジ３は片面から冷却さ【、他の面は
燃焼ガスによって加熱さｎるが、７ランジの肉厚が厚い
ほど温度差が大きくなり、フランジと挑の接続部付近に
生じる熱応力も大きいと考えらｎる。
フランジ２及び内フランジ３に大きな曲は力が作用する
ため、フランジは必然的に厚肉構造となる。そのためガ
スタービンの起動時にＦ′ｉ翼１の温度上昇速度にくら
べ外フランジ２及び内７ランジ３の温度上昇速度が着し
く遅くなり、フランジと翼の闇の温度差による熱応力が
非常に大きくなる。また運転中においても外２ｐｆｉｌ
Ｏ及び内仝■ｌｌ’に流ｊＬる冷却受気によって外７ラ
ンジ２及び内フランジ３は片面から冷却さ【、他の面は
燃焼ガスによって加熱さｎるが、７ランジの肉厚が厚い
ほど温度差が大きくなり、フランジと挑の接続部付近に
生じる熱応力も大きいと考えらｎる。
このように従来のノズル減構造でＦ′ｉｆｉ体力に対す
る強度及び剛性と、熱応力に対する強度の両方會満足す
る構造とすることが内部であり、実際にもしはしは熱応
力による割ｎの発生が経験さｎている。
る強度及び剛性と、熱応力に対する強度の両方會満足す
る構造とすることが内部であり、実際にもしはしは熱応
力による割ｎの発生が経験さｎている。
上述した従来のノズル翼が持つ欠点は、ノズルｓヶ固定
するためのフランジ自体が熱焼ガスの流路全形成してい
ることによって生じていると考えらｔしる。本発明はこ
の点に着目して、熱焼ガスの九略を形成する部材とノズ
ル翼を固定する友めのフランジと紫分服することによっ
て、従来技術の持つ欠点を除くことｔ目的としたもので
ある。すなわち本発明の要点は、従来燃焼ガスのｆｆ略
會爺ねてい友外７ランズ及び内フランジの代りに、燃焼
カスの流鮎會形成することを目的とした薄肉のつぼ状の
張り出し部會設け、該張Ｖ邑し部よりも外側及び内側に
ａｒ［た位置に外フランジ及び内フランジを設け、張り
出し部と両フランジの間は断面形状が翼部から急激に変
化しないような中９体から成る真延長部で接続し、該Ｘ
延長部の内外面ｅこ冷却空気を流す構造とする。このよ
うな構造とすることにより張り出し部は率に燃焼ガスが
ケー／／り内面筐友はダイアフラム部へ流入すること全
防止でき扛は良いので、鉤造上可能な限り薄肉とするこ
とができる。また翼部から真延長部にか１Ｊて断ｌ形状
が酸やかに変化するので、ガスタービン起動時において
も翼、張り出し部、其処長物及びフランジに向う１！度
勾配が大きくならない。
するためのフランジ自体が熱焼ガスの流路全形成してい
ることによって生じていると考えらｔしる。本発明はこ
の点に着目して、熱焼ガスの九略を形成する部材とノズ
ル翼を固定する友めのフランジと紫分服することによっ
て、従来技術の持つ欠点を除くことｔ目的としたもので
ある。すなわち本発明の要点は、従来燃焼ガスのｆｆ略
會爺ねてい友外７ランズ及び内フランジの代りに、燃焼
カスの流鮎會形成することを目的とした薄肉のつぼ状の
張り出し部會設け、該張Ｖ邑し部よりも外側及び内側に
ａｒ［た位置に外フランジ及び内フランジを設け、張り
出し部と両フランジの間は断面形状が翼部から急激に変
化しないような中９体から成る真延長部で接続し、該Ｘ
延長部の内外面ｅこ冷却空気を流す構造とする。このよ
うな構造とすることにより張り出し部は率に燃焼ガスが
ケー／／り内面筐友はダイアフラム部へ流入すること全
防止でき扛は良いので、鉤造上可能な限り薄肉とするこ
とができる。また翼部から真延長部にか１Ｊて断ｌ形状
が酸やかに変化するので、ガスタービン起動時において
も翼、張り出し部、其処長物及びフランジに向う１！度
勾配が大きくならない。
運転中においても同様の理由から温度勾配が従来の構造
にくらへ小さくなる。
にくらへ小さくなる。
本発明の要点ケ史に評しく説明する定め、以上本発明の
一実施例について図ｔｈＩｔ用いて記述する。
一実施例について図ｔｈＩｔ用いて記述する。
ｗＪ２図において、ノズルのＪｌｌｉＬｌは１枚毎に分
離し文構造で、こ扛が多数枚円周上に並んでノズルリン
グを形成している。ｘＩＶｃはその外＆［及び内径側に
薄肉つば状の翫り出し都１２及び１３が一体的に形成さ
ｎ、該張り出しＳはシュラウド１６及び＠興１７のブラ
ットフオーム１９とともに燃焼ガスがケーゾング４の内
ＩＩ［ｌメるいにホイール１８のＩＩＩＪ面部へ流入す
ることを防止している。張り出し部１２．１３からさら
に外径側及び内径−」には中空状のＳ延長部１４及び１
５が一体的に形成さｔし、その断面形状は興１と略々等
しい。外径餞の真延長部１４の端部には外）２ンシ２が
設けらｉＬ、該外フランジ２はケーシング４の内面に設
けらｔした蟻＃１１５に嵌合さｎる。−万内侵鉤の真延
長部１５の端部には内フランジ３が設けらｎ、＃内フラ
ンジ３に形成さ３たフック８がタイアフラム６の端部に
Ｗｉけらｉした蟻溝７に嵌合さ扛る。
離し文構造で、こ扛が多数枚円周上に並んでノズルリン
グを形成している。ｘＩＶｃはその外＆［及び内径側に
薄肉つば状の翫り出し都１２及び１３が一体的に形成さ
ｎ、該張り出しＳはシュラウド１６及び＠興１７のブラ
ットフオーム１９とともに燃焼ガスがケーゾング４の内
ＩＩ［ｌメるいにホイール１８のＩＩＩＪ面部へ流入す
ることを防止している。張り出し部１２．１３からさら
に外径側及び内径−」には中空状のＳ延長部１４及び１
５が一体的に形成さｔし、その断面形状は興１と略々等
しい。外径餞の真延長部１４の端部には外）２ンシ２が
設けらｉＬ、該外フランジ２はケーシング４の内面に設
けらｔした蟻＃１１５に嵌合さｎる。−万内侵鉤の真延
長部１５の端部には内フランジ３が設けらｎ、＃内フラ
ンジ３に形成さ３たフック８がタイアフラム６の端部に
Ｗｉけらｉした蟻溝７に嵌合さ扛る。
燃焼ガスａがノズルのＸｉの網面に流れることにより、
輿１の温度が許容値以上になることを防ぐため、冷却空
気すが翼１の内面に導かれ翼１を冷却する。冷却空気す
の一部ＦｉＸａ長部１４，１５、Ｖｔり出し部１２．１
３．７ランジ２，３にも導が扛てそｎらｔ冷却しながら
燃焼ガスａに混流する。
輿１の温度が許容値以上になることを防ぐため、冷却空
気すが翼１の内面に導かれ翼１を冷却する。冷却空気す
の一部ＦｉＸａ長部１４，１５、Ｖｔり出し部１２．１
３．７ランジ２，３にも導が扛てそｎらｔ冷却しながら
燃焼ガスａに混流する。
上記のように構成することにより、ガスタービンの起動
時に高温の燃焼ガスが急激にノズル部に流入しても、翼
１１ｇ＆り出し部１２．１３及び真延長部１４．１５が
比較的薄肉に作られているのでそｎぞ扛の間には従来の
ノズル翼に生じたような大きな温度１！ｔ′ｉ生じない
。従って起動時の熱応カケ従来のノズル翼にくらべ小さ
い値に抑えることができる。また運転中においても翼１
とＸ地長部１４．１５との間に鉱薄肉の張り出し部１２
゜１３があるだけで急激な断面形状の変化が無いため、
萬１カ・ら真延長部１４．１５に一経て７２ン／２．３
に向う温度勾配は、従来のノズル翼の翼がらフランジに
向う温度勾配にくらべ小さくなる。
時に高温の燃焼ガスが急激にノズル部に流入しても、翼
１１ｇ＆り出し部１２．１３及び真延長部１４．１５が
比較的薄肉に作られているのでそｎぞ扛の間には従来の
ノズル翼に生じたような大きな温度１！ｔ′ｉ生じない
。従って起動時の熱応カケ従来のノズル翼にくらべ小さ
い値に抑えることができる。また運転中においても翼１
とＸ地長部１４．１５との間に鉱薄肉の張り出し部１２
゜１３があるだけで急激な断面形状の変化が無いため、
萬１カ・ら真延長部１４．１５に一経て７２ン／２．３
に向う温度勾配は、従来のノズル翼の翼がらフランジに
向う温度勾配にくらべ小さくなる。
従って運転中においても熱応力【従来のノズル翼より小
さい値に抑えることができる。
さい値に抑えることができる。
以上詳しくｇ明したように本発明のカスタービンノズル
翼ｒ用いｎば、流体力に対する強度、剛性を保ちながら
、熱応力を従来よりｔ戦減することが可能となるので、
ノズル翼の寿命が淡くなり４Ｍ穎性、経済性が向上する
という優扛た効果を発揮する。
翼ｒ用いｎば、流体力に対する強度、剛性を保ちながら
、熱応力を従来よりｔ戦減することが可能となるので、
ノズル翼の寿命が淡くなり４Ｍ穎性、経済性が向上する
という優扛た効果を発揮する。
第１図は従来のガスタービンノズル翼の−１ｈｋ示す断
面図、第２図は本発明の一夾施例であるガスタービンノ
ズルＸｔ−示す断面図である。 １・・・萬、２・・・外フランジ、３・・・内フランジ
、４・・・ケーシング、６・・・ダイアフラム、１２．
１３・・・強め１ 口
面図、第２図は本発明の一夾施例であるガスタービンノ
ズルＸｔ−示す断面図である。 １・・・萬、２・・・外フランジ、３・・・内フランジ
、４・・・ケーシング、６・・・ダイアフラム、１２．
１３・・・強め１ 口
Claims (1)
- １．１枚または複数枚の真から成るセクメントがリング
状に並べら扛、興の外法側端部にめってケーシング内１
１に設けら扛た蟻溝に故曾さｊＬる外フランジ及び、翼
の内儀ｌｌｌ１ｊｉｉｉ１部にあってノズルタイアフラ
ムに設けらｒ′Ｌ＊蝋婢に紙合さｎる内フランジとによ
って、ケーシング及びノズルタイアフフムと固定さ７し
るカスタービンノズルＫＶＣおいて、Ｘ部と外フランジ
及び翼部と内フランジの間にヤ扛そｔ′Ｌ真部と略々同
根嵐の断面倉有する萬延長部ケ設け、該握蝙長部と翼部
との境界に薄肉のっけ状張り出し部を作り、該つけ状恨
り出し部によって燃焼カス（ｌＥ、１ｋｅｒ倉形成させ
ることｔ時会とする〃スタービンノズル義。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7985582A JPS58197404A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | ガスタ−ビンノズル翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7985582A JPS58197404A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | ガスタ−ビンノズル翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197404A true JPS58197404A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=13701804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7985582A Pending JPS58197404A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | ガスタ−ビンノズル翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994007005A1 (en) * | 1992-09-24 | 1994-03-31 | United Technologies Corporation, Pratt & Whitney | Turbine vane assembly with integrally cast cooling fluid nozzle |
| JP2004028096A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-01-29 | Nuovo Pignone Holding Spa | ガスタービン段のノズル用の簡易支持装置 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP7985582A patent/JPS58197404A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994007005A1 (en) * | 1992-09-24 | 1994-03-31 | United Technologies Corporation, Pratt & Whitney | Turbine vane assembly with integrally cast cooling fluid nozzle |
| JP2004028096A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-01-29 | Nuovo Pignone Holding Spa | ガスタービン段のノズル用の簡易支持装置 |
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