JPS59126001A - 反動式二相流タ−ビン装置 - Google Patents
反動式二相流タ−ビン装置Info
- Publication number
- JPS59126001A JPS59126001A JP22794782A JP22794782A JPS59126001A JP S59126001 A JPS59126001 A JP S59126001A JP 22794782 A JP22794782 A JP 22794782A JP 22794782 A JP22794782 A JP 22794782A JP S59126001 A JPS59126001 A JP S59126001A
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- JP
- Japan
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- steam
- phase flow
- hot water
- turbine
- separated
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-
- 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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
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】
本発明は反動式二相流タービン装置に関するものである
。
。
高温高圧の熱水または高圧二相流体は、二相流ノズルで
膨張しながら高速の二相流となり、その速度は主として
ノズル入口と出口Ｇこおけるエンタルピー落差によって
決まることはすでＱこ知られており、また、特開昭５６
−１５４１０２号の反動式の二相流タービンＧこ関する
発明等で知られているごとく、二相流ノズルから出た高
速二相流は回転分離ドラムＧこ吹きつけられ、高速二相
流の持つ運動エネルギーが回転分離ドラムの回転運動動
力として伝達される。
膨張しながら高速の二相流となり、その速度は主として
ノズル入口と出口Ｇこおけるエンタルピー落差によって
決まることはすでＱこ知られており、また、特開昭５６
−１５４１０２号の反動式の二相流タービンＧこ関する
発明等で知られているごとく、二相流ノズルから出た高
速二相流は回転分離ドラムＧこ吹きつけられ、高速二相
流の持つ運動エネルギーが回転分離ドラムの回転運動動
力として伝達される。
この場合、回転分離ドラムは、この運動エネルギーＱこ
より高速回転しており、二相流ノズルから出た高速二相
流は遠心分離され、熱水は回転分離ドラムに液面を作り
、二相流が直接ドラムに当るのを防ぐと共に、動力伝達
を行い、一方、分離された蒸気は、遠心分離され、この
二相流タービンの外に排出され、別体の蒸気タービン等
へ導入される。
より高速回転しており、二相流ノズルから出た高速二相
流は遠心分離され、熱水は回転分離ドラムに液面を作り
、二相流が直接ドラムに当るのを防ぐと共に、動力伝達
を行い、一方、分離された蒸気は、遠心分離され、この
二相流タービンの外に排出され、別体の蒸気タービン等
へ導入される。
更に、高速回転する回転分離ドラムの液面の熱水は反動
水車を経て遠止力により回転分離ドラム外へ放出され、
この反動水車から熱水を放出する反動力がこの二相流タ
ービンの軸動力となる。
水車を経て遠止力により回転分離ドラム外へ放出され、
この反動水車から熱水を放出する反動力がこの二相流タ
ービンの軸動力となる。
一般（こ熱水または高温高圧の二相流体を二相流ノズル
で膨張し、回転分離した蒸気は、蒸気タービンで動力に
変換するが、この時、高圧が“ら低圧迄一段で膨張させ
るより、多段で膨張させた方が二相流タービンと蒸気タ
ービンとの総合効率は良くなることが知られており、こ
れは主として熱水の蒸発量が多段の方が増加することに
起因している。
で膨張し、回転分離した蒸気は、蒸気タービンで動力に
変換するが、この時、高圧が“ら低圧迄一段で膨張させ
るより、多段で膨張させた方が二相流タービンと蒸気タ
ービンとの総合効率は良くなることが知られており、こ
れは主として熱水の蒸発量が多段の方が増加することに
起因している。
そこで、二相流タービンを多段にすることが総合効率上
重装になる。
重装になる。
従って、従来方式においては複数の二相流タービンを利
用することになる。
用することになる。
一方、従来の反動式の二相流タービンは全て一段式であ
ったが、本発明は、高圧段の反動水車から排出された熱
水を更に低圧二相流ノズルで膨張させ、二相流ノズル出
口の二相流速度比に対応する半径上に、回転分離ドラム
を同一の円盤上に設置することにより、各段の二相流ノ
ズル出口の二相流速度の回転分離面上での角速度成分を
同一にできることに着目してなされたものであり、その
目的とするところはエンタルピーを有効Ｇこ活用でき、
コスト的Ｇこ安価な反動式二相流タービン装置を提供す
ること（こある。
ったが、本発明は、高圧段の反動水車から排出された熱
水を更に低圧二相流ノズルで膨張させ、二相流ノズル出
口の二相流速度比に対応する半径上に、回転分離ドラム
を同一の円盤上に設置することにより、各段の二相流ノ
ズル出口の二相流速度の回転分離面上での角速度成分を
同一にできることに着目してなされたものであり、その
目的とするところはエンタルピーを有効Ｇこ活用でき、
コスト的Ｇこ安価な反動式二相流タービン装置を提供す
ること（こある。
即ち、本発明の反動式二相流タービン装置は、熱水また
は二相流体を二相流ノズルから膨張し、円盤上Ｇこ設け
られた回転分離ドラムで蒸気と熱水とＧこ分離して、そ
の蒸気を蒸気タービン駆動用（こ取出すと共に、その熱
水により反動水車Ｇこ回転エネルギーを与える反動式二
相流タービンの同一円盤上Ｇこ、上記とほぼ同様の構成
及び機能を有し、かつ上記反動水車から排出された熱水
をその二相流ノズルから膨張させる二相流タービンを併
設することにより構成されるが、この場合、回転分離ド
ラムで分離される蒸気（こより運動エネルギーを与えら
れる蒸気プレードがその回転分離ドラムより内側の円盤
上Ｇこ設けられることがより好ましい構成である。
は二相流体を二相流ノズルから膨張し、円盤上Ｇこ設け
られた回転分離ドラムで蒸気と熱水とＧこ分離して、そ
の蒸気を蒸気タービン駆動用（こ取出すと共に、その熱
水により反動水車Ｇこ回転エネルギーを与える反動式二
相流タービンの同一円盤上Ｇこ、上記とほぼ同様の構成
及び機能を有し、かつ上記反動水車から排出された熱水
をその二相流ノズルから膨張させる二相流タービンを併
設することにより構成されるが、この場合、回転分離ド
ラムで分離される蒸気（こより運動エネルギーを与えら
れる蒸気プレードがその回転分離ドラムより内側の円盤
上Ｇこ設けられることがより好ましい構成である。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
は、本発明の実施例１における２段式の反動式二相流タ
ービン装置の主要構造を示す要部側断面図であり、第２
図は第１図の正断面図、第３図は第１図の詳細側断面図
であり、第４図は第３図の正断面図、第５図は第１図の
２段式の反動式二相流タービン装置と蒸気タービンとの
組合せを示す概略系統図である。
は、本発明の実施例１における２段式の反動式二相流タ
ービン装置の主要構造を示す要部側断面図であり、第２
図は第１図の正断面図、第３図は第１図の詳細側断面図
であり、第４図は第３図の正断面図、第５図は第１図の
２段式の反動式二相流タービン装置と蒸気タービンとの
組合せを示す概略系統図である。
まず、第１図及び第２図にてＷＳで示す高温高圧の熱水
、または二相流を、二相流ノズル１からこの反動式二相
流タービン装置の回転軸１０に固定された円盤１１内（
こ導入して膨張させるが、この円盤１１上には回転分離
ドラム１２が設けられており、この回転分離ドラム１２
によって二相流体ＷＳは蒸気Ｓと熱水Ｗとに分離される
ようになっている。
、または二相流を、二相流ノズル１からこの反動式二相
流タービン装置の回転軸１０に固定された円盤１１内（
こ導入して膨張させるが、この円盤１１上には回転分離
ドラム１２が設けられており、この回転分離ドラム１２
によって二相流体ＷＳは蒸気Ｓと熱水Ｗとに分離される
ようになっている。
そこで、上記１の蒸気Ｓは回転分離ドラム１２より内側
の円盤１１内に設けられている蒸気ブレード１３に運動
のエネルギーを与えた後、この反動式二相流タービン装
置１９の蒸気出口２から出て、第５図に示す高圧配管１
４経由、別体の蒸気タービン２１を駆動するようになっ
ているが、一方、分離された熱水Ｗは、回転分離ドラム
１２の回転分離面１２Ａの外側に設けられた高圧用の反
動水車１５に回転のエネルギーを与えた後、熱水出口３
から、更にこの二相流タービン装置１９の同一の円盤１
１の反対側に設けられた二相流ノズル４から導入されて
膨張させられるが、ここで、円盤１１上に設けられた回
転分離ドラム２２Ｇこよって蒸気Ｓと熱水Ｗとに分離さ
れ、蒸気Ｓは回転分離ドラム２２より内側の円盤１１内
に設けられている蒸気グレード２３に運動のエネルギー
を与えた後、蒸気出口５から出て、第５図の低圧配管２
４経由蒸気タービン２１を駆動する。
の円盤１１内に設けられている蒸気ブレード１３に運動
のエネルギーを与えた後、この反動式二相流タービン装
置１９の蒸気出口２から出て、第５図に示す高圧配管１
４経由、別体の蒸気タービン２１を駆動するようになっ
ているが、一方、分離された熱水Ｗは、回転分離ドラム
１２の回転分離面１２Ａの外側に設けられた高圧用の反
動水車１５に回転のエネルギーを与えた後、熱水出口３
から、更にこの二相流タービン装置１９の同一の円盤１
１の反対側に設けられた二相流ノズル４から導入されて
膨張させられるが、ここで、円盤１１上に設けられた回
転分離ドラム２２Ｇこよって蒸気Ｓと熱水Ｗとに分離さ
れ、蒸気Ｓは回転分離ドラム２２より内側の円盤１１内
に設けられている蒸気グレード２３に運動のエネルギー
を与えた後、蒸気出口５から出て、第５図の低圧配管２
４経由蒸気タービン２１を駆動する。
また、分離された熱水Ｗは、回転分離ドラム２２の回転
分離面２２Ａの外側に設けられた低圧用の反動水車２５
に回転エネルギーを与えた後、熱水出口６から排出され
る。
分離面２２Ａの外側に設けられた低圧用の反動水車２５
に回転エネルギーを与えた後、熱水出口６から排出され
る。
上記の構成からなる本発明の反動式二相流タービン装置
１９における各種損失を無視するものとして、第２図に
示すごとく回転軸１０の角速度をωとし、二相流ノズル
１の出口の回転分離面１２Ａ円周方向速度成分ぬ、二相
流ノズル４の出口の回転分離面２２Ａ円周方向速度成分
ぬ、そして回転分離面１２Ａの半径ｒ２、回転分離面２
２Ａの半径ｒｌとすれば、Ｖｌ−ｒｌω及び■２−ｒ２
ωの５係で二相流ノズル１．４の運動エネルギーが反動
式二相流タービン装置１９の回転運動エネルギーに変換
されることになる。
１９における各種損失を無視するものとして、第２図に
示すごとく回転軸１０の角速度をωとし、二相流ノズル
１の出口の回転分離面１２Ａ円周方向速度成分ぬ、二相
流ノズル４の出口の回転分離面２２Ａ円周方向速度成分
ぬ、そして回転分離面１２Ａの半径ｒ２、回転分離面２
２Ａの半径ｒｌとすれば、Ｖｌ−ｒｌω及び■２−ｒ２
ωの５係で二相流ノズル１．４の運動エネルギーが反動
式二相流タービン装置１９の回転運動エネルギーに変換
されることになる。
なお、第５図にて、１６で示すのは復水器であり、また
１７で示すのはこの２段式の反動式二相流タービン１９
及び蒸気タービン２１で回転させられる発電機であり、
また、第４図にて１８で示すのはディフューザーである
。
１７で示すのはこの２段式の反動式二相流タービン１９
及び蒸気タービン２１で回転させられる発電機であり、
また、第４図にて１８で示すのはディフューザーである
。
即ち、本発明の反動式二相流タービン１９では、高圧及
び低圧の二相流ノズル１，４から出る二相流の速度に差
があっても、その速度比に対応する半径ｒ１、ｒ２上に
回転分離ドラム、１２．２２を同一の円盤１１上に設置
することにより、各段の二相流ノズル１，４の出口の二
相流速度Ｖ２ 。
び低圧の二相流ノズル１，４から出る二相流の速度に差
があっても、その速度比に対応する半径ｒ１、ｒ２上に
回転分離ドラム、１２．２２を同一の円盤１１上に設置
することにより、各段の二相流ノズル１，４の出口の二
相流速度Ｖ２ 。
Ｖｌの回転分離面上での角速度成分を同一にできること
及び反動水車１５．２５の出口の熱水Ｗは、反動水車１
５．２５の出口の回転軸１０からの半径が同一、すなわ
ち放出される熱水Ｗの反動水車出口における相対速度が
同一に設定できることに着目してなされたものである。
及び反動水車１５．２５の出口の熱水Ｗは、反動水車１
５．２５の出口の回転軸１０からの半径が同一、すなわ
ち放出される熱水Ｗの反動水車出口における相対速度が
同一に設定できることに着目してなされたものである。
次に、第６図は本発明の実施例２における三段式の反動
式二相流タービンの主要構造を示す要部側断面図であり
、第１図の実施例１とほぼ同様な構成からなるものであ
り、同じ部品番号で示しているが、第６図の実施例２に
おいては、熱水出口６から出た熱水Ｗを、更に二相流ノ
ズル７から円盤１１内に導入して膨張させると共に、円
盤１１上に設けられた回転分離ドラム３２によって蒸気
Ｓと熱水Ｗとに分離し、蒸気Ｓは回転分離ドラム３２よ
り内側の円盤１１内Ｇこ設けられた蒸気ブレード３３に
運動のエネルギーを与えた後、蒸気出口８から出て、第
５図に示したごとき蒸気タービン２１の駆動に使用され
、また分離された熱水Ｗは回転分離ドラム３２の回転分
離面３２Ａの外側に設けられた、更に低圧用の反動水車
３５に回転エネルギーを与えた後、熱水出口９がら排出
されるようになっている。
式二相流タービンの主要構造を示す要部側断面図であり
、第１図の実施例１とほぼ同様な構成からなるものであ
り、同じ部品番号で示しているが、第６図の実施例２に
おいては、熱水出口６から出た熱水Ｗを、更に二相流ノ
ズル７から円盤１１内に導入して膨張させると共に、円
盤１１上に設けられた回転分離ドラム３２によって蒸気
Ｓと熱水Ｗとに分離し、蒸気Ｓは回転分離ドラム３２よ
り内側の円盤１１内Ｇこ設けられた蒸気ブレード３３に
運動のエネルギーを与えた後、蒸気出口８から出て、第
５図に示したごとき蒸気タービン２１の駆動に使用され
、また分離された熱水Ｗは回転分離ドラム３２の回転分
離面３２Ａの外側に設けられた、更に低圧用の反動水車
３５に回転エネルギーを与えた後、熱水出口９がら排出
されるようになっている。
従って、本発明の反動式二相流タービン装置を採用すれ
ば、高圧段の反動水車から排出された熱水を更に低圧用
の二相流ノズルで膨張させて高速二相流とし、分離され
た熱水及び蒸気を高圧段と同じ原理でそれぞれのエネル
ギーをその反動式二相流タービン装置に与えることにな
り、エンタルピーを有効に活用できると共に、これら高
圧段及び低圧段を同一の円盤上に設けることにより、構
造を簡単にし、かつその製作コストの低減をはかりうる
という利点がある。
ば、高圧段の反動水車から排出された熱水を更に低圧用
の二相流ノズルで膨張させて高速二相流とし、分離され
た熱水及び蒸気を高圧段と同じ原理でそれぞれのエネル
ギーをその反動式二相流タービン装置に与えることにな
り、エンタルピーを有効に活用できると共に、これら高
圧段及び低圧段を同一の円盤上に設けることにより、構
造を簡単にし、かつその製作コストの低減をはかりうる
という利点がある。
第１図は本発明の実施例ＩＧこおける２段式の反動式二
相流タービン装置の主要構造を示す要部側断面図であり
、第２図は第１図の正断面図、第３図は第１図の詳細側
断面図であり、第４図は第３図の正断面図、第５図は第
１図の２段式の反、動式二相流タービン装置と蒸気ター
ビンとの連動を示す概略系統図、第６図は本発明の実施
例２における三段式の反動式二相流タービンの主要構造
を示す要部側断面図である。 １．４．７・・・二相流ノズル、１１・・・円盤、１２
゜２２．３２・・・回転分離ドラム、１３． ２３．
３３・・・蒸気ブレード、１５． ２５． ３５・・・
反動水車、１９・・・反動式二相流タービン装置、２１
・・・蒸気タービン、Ｗ−８・・・二相流体、Ｗ・・・
熱水、Ｓ・・・蒸気。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第１図 第２図 隻 １ｂ
相流タービン装置の主要構造を示す要部側断面図であり
、第２図は第１図の正断面図、第３図は第１図の詳細側
断面図であり、第４図は第３図の正断面図、第５図は第
１図の２段式の反、動式二相流タービン装置と蒸気ター
ビンとの連動を示す概略系統図、第６図は本発明の実施
例２における三段式の反動式二相流タービンの主要構造
を示す要部側断面図である。 １．４．７・・・二相流ノズル、１１・・・円盤、１２
゜２２．３２・・・回転分離ドラム、１３． ２３．
３３・・・蒸気ブレード、１５． ２５． ３５・・・
反動水車、１９・・・反動式二相流タービン装置、２１
・・・蒸気タービン、Ｗ−８・・・二相流体、Ｗ・・・
熱水、Ｓ・・・蒸気。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第１図 第２図 隻 １ｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱水または二相流体を二相流ノズルから膨張し、円
盤上に設けられた回転分離ドラムで蒸気と熱水とに分離
して、その蒸気を蒸気タービン駆動用に取出すと共に、
その熱水により反動水車に回転エネルギーを与える反動
式二相流タービンの同一円盤上（こ、上記とほぼ同様の
構成及び機能を有し、かつ上記反動水車から排出された
熱水をその二相流ノズルから膨張させる二相流タービン
を併設したことを特徴とする反動式二相流タービン装置
。 ２ 回転分離ドラムで分離される蒸気により運動エネル
ギーを与えられる蒸気グレードがその回転分離ドラムよ
り内側の円盤上Ｇこ設けられている特許請求の範囲第１
項記載の反動式二相流タービン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22794782A JPS59126001A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 反動式二相流タ−ビン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22794782A JPS59126001A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 反動式二相流タ−ビン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126001A true JPS59126001A (ja) | 1984-07-20 |
| JPS6334281B2 JPS6334281B2 (ja) | 1988-07-08 |
Family
ID=16868762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22794782A Granted JPS59126001A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 反動式二相流タ−ビン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126001A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748913B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-06-15 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Rocker arm arrangement for engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55142906A (en) * | 1979-03-05 | 1980-11-07 | Biphase Energy Systems | Turbine |
-
1982
- 1982-12-30 JP JP22794782A patent/JPS59126001A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55142906A (en) * | 1979-03-05 | 1980-11-07 | Biphase Energy Systems | Turbine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748913B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-06-15 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Rocker arm arrangement for engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6334281B2 (ja) | 1988-07-08 |
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