JPS5939902A - 蒸気タ−ビンの冷却装置 - Google Patents
蒸気タ−ビンの冷却装置Info
- Publication number
- JPS5939902A JPS5939902A JP14775482A JP14775482A JPS5939902A JP S5939902 A JPS5939902 A JP S5939902A JP 14775482 A JP14775482 A JP 14775482A JP 14775482 A JP14775482 A JP 14775482A JP S5939902 A JPS5939902 A JP S5939902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- nozzle
- gap
- turbine
- cooling
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、蒸気タービンの冷却装置に係り、特にロータ
ディスクを良好に冷却せしめることによって蒸気条件を
超高圧、超高温化しようとする蒸気タービンの冷却装置
に関する。
ディスクを良好に冷却せしめることによって蒸気条件を
超高圧、超高温化しようとする蒸気タービンの冷却装置
に関する。
一般に、蒸気タービンは、蒸気条件を超高圧。
超高温化すれば、その出力は飛躍的に向上することが良
く知られておシ、期間では、従来の圧力249 kg/
lyy?l 、温度538°Cの蒸気条件以上の超高圧
超高温を目指し、これによって化石燃料を節約すること
を期待している。
く知られておシ、期間では、従来の圧力249 kg/
lyy?l 、温度538°Cの蒸気条件以上の超高圧
超高温を目指し、これによって化石燃料を節約すること
を期待している。
しかし々がら、蒸気条件を今以上に上昇させることは、
これに伴う種々の問題が生起されている。
これに伴う種々の問題が生起されている。
すなわち、蒸気条件が高くなると、タービンを構成する
部材は、すぐれた耐熱性・耐熱衝撃性等を有しなければ
ならないが、従来の栃料では十分な信頼性が得られず、
このため比較的低圧・低温の蒸気を用いてタービン構成
部材を冷却する手段が行なわれている。
部材は、すぐれた耐熱性・耐熱衝撃性等を有しなければ
ならないが、従来の栃料では十分な信頼性が得られず、
このため比較的低圧・低温の蒸気を用いてタービン構成
部材を冷却する手段が行なわれている。
第1図は従来の実施例でアシ、管路Hを通して導入され
た比較的低圧・低温の蒸気01)は、空所Eでロータ(
5)の表面を冷却し、その後、ラビリンス(8)をくぐ
り抜けて隙間02を渡れ、ここでロータディスク(6)
K設けたバランスホール(9)を通り、矢印のように次
段落に流れ、タービン構成部材の冷却を行っている。ま
た、バランスホール(9)の入口を境に分岐された他の
蒸気は、ロータディスク(6)の側面から延長する突起
(2a)、ノズルダイアフラム内輪(2)の側面から延
長する突起(2b)およびラビリンス(2c)の隙間を
くぐり抜け、その後、ノズルダイアフラム内輪(2)と
ノズルダイアフラム外輪(3)とで支持固定するノズル
(1)を通過する事績蒸気Sと混合し、混合蒸気は、動
翼(4)を通過し、仕事をする。仕事を終えた蒸気の一
部は、またロータディスク(6)の突起(2a)とノズ
ルダイアフラム内輪(2)の突起(2b)との隙間を通
過し、ロータディスク(6)の冷却を行っている。なお
、符号(7)はノズルダイアフラム外輪(3)を支持固
定するケーシングである。
た比較的低圧・低温の蒸気01)は、空所Eでロータ(
5)の表面を冷却し、その後、ラビリンス(8)をくぐ
り抜けて隙間02を渡れ、ここでロータディスク(6)
K設けたバランスホール(9)を通り、矢印のように次
段落に流れ、タービン構成部材の冷却を行っている。ま
た、バランスホール(9)の入口を境に分岐された他の
蒸気は、ロータディスク(6)の側面から延長する突起
(2a)、ノズルダイアフラム内輪(2)の側面から延
長する突起(2b)およびラビリンス(2c)の隙間を
くぐり抜け、その後、ノズルダイアフラム内輪(2)と
ノズルダイアフラム外輪(3)とで支持固定するノズル
(1)を通過する事績蒸気Sと混合し、混合蒸気は、動
翼(4)を通過し、仕事をする。仕事を終えた蒸気の一
部は、またロータディスク(6)の突起(2a)とノズ
ルダイアフラム内輪(2)の突起(2b)との隙間を通
過し、ロータディスク(6)の冷却を行っている。なお
、符号(7)はノズルダイアフラム外輪(3)を支持固
定するケーシングである。
かくして、タービンの構成部材の冷却はL述のように行
なわれているが、問題点が全くないわけではない。すな
わち、タービン構成部材の冷却後、この蒸気は主流蒸気
Sに向って直角方向に吹き出しておシ、このため、主流
蒸気の乱帽を招き、タービン段落効率低下の要因になっ
ている。タービン段落効率低下は冷却用蒸気の量にもよ
るけれども、この−例を示せば第2図のようになってい
る。
なわれているが、問題点が全くないわけではない。すな
わち、タービン構成部材の冷却後、この蒸気は主流蒸気
Sに向って直角方向に吹き出しておシ、このため、主流
蒸気の乱帽を招き、タービン段落効率低下の要因になっ
ている。タービン段落効率低下は冷却用蒸気の量にもよ
るけれども、この−例を示せば第2図のようになってい
る。
この図からも理解されるように、吹き出し量が多ければ
これに比例して損失が加速度的に増加しておシ、また主
流蒸気の吸込みはタービン段落効率の向上につながって
いる。
これに比例して損失が加速度的に増加しておシ、また主
流蒸気の吸込みはタービン段落効率の向上につながって
いる。
しかしながら、反面、主流蒸気の吸込み量を増し、冷却
用の蒸気を減すと、主流蒸気の圧力・温度は極めて高い
から、タービン構成部材の冷却に寄与しない不都合があ
る。
用の蒸気を減すと、主流蒸気の圧力・温度は極めて高い
から、タービン構成部材の冷却に寄与しない不都合があ
る。
そこで、本発明はこのような事情から、冷却の向上とタ
ービン段落効率の向上という二つの相反する機能を満た
すようにした蒸気タービンの冷却装置を提供するもので
ある。
ービン段落効率の向上という二つの相反する機能を満た
すようにした蒸気タービンの冷却装置を提供するもので
ある。
本発明は、ノズルダイアフラム内輪とロータディスクと
で画成された隙間を通る冷却用蒸気と、ノズルを通過す
る主流蒸気の一部を隙IJK吸込んだ蒸気とを合流せし
め、合流蒸気を次段落に流するためノズル内に連絡路を
設けたことを特徴とするものである。
で画成された隙間を通る冷却用蒸気と、ノズルを通過す
る主流蒸気の一部を隙IJK吸込んだ蒸気とを合流せし
め、合流蒸気を次段落に流するためノズル内に連絡路を
設けたことを特徴とするものである。
以下本発明の実施例を添付図を参照して説明する。
第3図および第4図において、符号(1)はノズルダイ
アフラム内輪(2)、ノズルダイアフラム外輪(3)で
固定されたノズル(1)を示し、このノズル(1)内に
は、ノズルダイアプラム内輪(2)とロータディスク(
6)とで形成された隙間021と、ノズルダイアフラム
外輪(3)の出口0滲とを結ぶ連絡路0階が設けられて
おり、連絡路α騰の入口は、タータディスク(6)の突
起(2a)の近傍に設けられている。すなわち、隙間a
zを通る蒸気の圧力をP、とし、ノズル(1)の根元部
近傍を通過する主流蒸気の圧力をP、とし、また連絡路
(LlJの入口圧力をP、とすれば、連絡路(131の
出口Iは蒸気が通過していないからその入口圧力P、は
一番低く、次に、主誇蒸気圧力自身は極めて昼いにして
も、突起(2a)、(2b)およびラビリンス(2c)
を通過する間にその主流蒸気圧力P、は極端に降下する
から二番目に低く、最後に隙間α2を通る蒸気圧力P、
が位置する。このように、各圧力はP+<Pt<Psの
関係を満しているから、各蒸気は連絡路03に渡れる。
アフラム内輪(2)、ノズルダイアフラム外輪(3)で
固定されたノズル(1)を示し、このノズル(1)内に
は、ノズルダイアプラム内輪(2)とロータディスク(
6)とで形成された隙間021と、ノズルダイアフラム
外輪(3)の出口0滲とを結ぶ連絡路0階が設けられて
おり、連絡路α騰の入口は、タータディスク(6)の突
起(2a)の近傍に設けられている。すなわち、隙間a
zを通る蒸気の圧力をP、とし、ノズル(1)の根元部
近傍を通過する主流蒸気の圧力をP、とし、また連絡路
(LlJの入口圧力をP、とすれば、連絡路(131の
出口Iは蒸気が通過していないからその入口圧力P、は
一番低く、次に、主誇蒸気圧力自身は極めて昼いにして
も、突起(2a)、(2b)およびラビリンス(2c)
を通過する間にその主流蒸気圧力P、は極端に降下する
から二番目に低く、最後に隙間α2を通る蒸気圧力P、
が位置する。このように、各圧力はP+<Pt<Psの
関係を満しているから、各蒸気は連絡路03に渡れる。
かくして、本発明に係る蒸気タービンの冷却装置におい
て、管路を通る比較的圧力・温度の低い蒸気aυは、空
所E、ラビリンス(8)、隙間0zを経て、その一部が
バランスホール(9)を通過する間に、ロータディスク
(6)を冷却し、その抜法段落のタービン構成部材を冷
却するとともに、残りの蒸気は主流蒸気Sと混合し、こ
の混合蒸気は連絡路0滲、その出口Iを通過後、矢印の
ように流れて次段落への主流蒸気Sに合流する。この合
流に際し、主流蒸気Sを乱すことも考えられるけれども
、段落間の距離Xはノズル(1)、動翼(4)間の距1
IIYに比較して長いから、吹き出し圧力が低く、この
ため主流蒸気Sの乱猜を生起するおそれはない。
て、管路を通る比較的圧力・温度の低い蒸気aυは、空
所E、ラビリンス(8)、隙間0zを経て、その一部が
バランスホール(9)を通過する間に、ロータディスク
(6)を冷却し、その抜法段落のタービン構成部材を冷
却するとともに、残りの蒸気は主流蒸気Sと混合し、こ
の混合蒸気は連絡路0滲、その出口Iを通過後、矢印の
ように流れて次段落への主流蒸気Sに合流する。この合
流に際し、主流蒸気Sを乱すことも考えられるけれども
、段落間の距離Xはノズル(1)、動翼(4)間の距1
IIYに比較して長いから、吹き出し圧力が低く、この
ため主流蒸気Sの乱猜を生起するおそれはない。
以上説明した通り、本発明は超高圧・超高温の蒸気条件
を使って蒸気タービンの段落効率の向上を目指し、これ
に伴って冷却効率の改善を図るために、主流蒸気の一部
とロータディスク冷却用の蒸気とを合渡せしめ、この合
法蒸気を次段落に渡れるよう連絡孔をノズルダイアフラ
ム内輪、ノズル、ノズルダイアフラム外輪を通じて設け
たから、今迄のように主流蒸気の雌れを乱すようなこと
がなく、寸た主流蒸気の一部をロータディスク内に吸込
むようにしであるから、ノズル根元部に滞留する境界層
剥離に起因する段落効率低下も少なく。
を使って蒸気タービンの段落効率の向上を目指し、これ
に伴って冷却効率の改善を図るために、主流蒸気の一部
とロータディスク冷却用の蒸気とを合渡せしめ、この合
法蒸気を次段落に渡れるよう連絡孔をノズルダイアフラ
ム内輪、ノズル、ノズルダイアフラム外輪を通じて設け
たから、今迄のように主流蒸気の雌れを乱すようなこと
がなく、寸た主流蒸気の一部をロータディスク内に吸込
むようにしであるから、ノズル根元部に滞留する境界層
剥離に起因する段落効率低下も少なく。
なる等のすぐれた効果を奏する。
第1図は従来の蒸気タービンの冷却装置の実施例を示す
概略縦断面図、第2図は従来の冷却装置による冷却特性
線図、第3図は本発明に係る蒸気タービンの冷却装置の
実施例を示す概略縦断面図、第4図は第3図の要部拡大
断面図。 1・・・ノズル 2・・・ノズルダイアフラム内輪 3・・ノズルダイアフラム外輪 4・・・動翼 5・・・ロータ 6・・・ロータディスク 9・・・バランスホール 12・・・隙間 13・・・連絡路 2a 、 2b・・・突起 2c・・・ラビリンス (7317)代理人弁理士 則 近 憲 佑(ほか1
名)第 2 図
概略縦断面図、第2図は従来の冷却装置による冷却特性
線図、第3図は本発明に係る蒸気タービンの冷却装置の
実施例を示す概略縦断面図、第4図は第3図の要部拡大
断面図。 1・・・ノズル 2・・・ノズルダイアフラム内輪 3・・ノズルダイアフラム外輪 4・・・動翼 5・・・ロータ 6・・・ロータディスク 9・・・バランスホール 12・・・隙間 13・・・連絡路 2a 、 2b・・・突起 2c・・・ラビリンス (7317)代理人弁理士 則 近 憲 佑(ほか1
名)第 2 図
Claims (1)
- ノズルダイアフラム内外輪で支持固定されたノズルとロ
ータディスクに植設されたtab 3Aとでタービン段
落を構成するものにh−いて、ノズルダイアフラム内輪
とロータディスクとで画成された隙間を通る冷却用蒸気
とノズルを通過する主流蒸気のうにしたことを特徴とす
る蒸気タービンの冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14775482A JPS5939902A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 蒸気タ−ビンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14775482A JPS5939902A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 蒸気タ−ビンの冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5939902A true JPS5939902A (ja) | 1984-03-05 |
Family
ID=15437391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14775482A Pending JPS5939902A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 蒸気タ−ビンの冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5939902A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1473442A3 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
JP2011085138A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | General Electric Co <Ge> | 間隙流れ制御のための渦チャンバ |
JP2013050054A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
EP3869013A1 (en) * | 2020-02-20 | 2021-08-25 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Axial flow turbine |
US11492920B2 (en) | 2017-02-10 | 2022-11-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam turbine |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14775482A patent/JPS5939902A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1473442A3 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
JP2011085138A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | General Electric Co <Ge> | 間隙流れ制御のための渦チャンバ |
JP2013050054A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
US11492920B2 (en) | 2017-02-10 | 2022-11-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam turbine |
EP3869013A1 (en) * | 2020-02-20 | 2021-08-25 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Axial flow turbine |
US11761348B2 (en) | 2020-02-20 | 2023-09-19 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Axial flow turbine with upstream gland and extraction of cooling air |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5279400B2 (ja) | ターボ機械ディフューザ | |
US4100732A (en) | Centrifugal compressor advanced dump diffuser | |
US2841182A (en) | Boundary layer fluid control apparatus | |
US20170248155A1 (en) | Centrifugal compressor diffuser passage boundary layer control | |
RU2661916C1 (ru) | Возвратная ступень многоступенчатого турбокомпрессора или турборасширителя с шероховатыми поверхностями стенок | |
US3740163A (en) | Fluid bearing inertial filter | |
US8475124B2 (en) | Exhaust hood for a turbine and methods of assembling the same | |
JPS61155630A (ja) | 冷却流供給装置 | |
KR20000048822A (ko) | 가스 터빈 엔진 및 중공 에어포일 냉각 방법 | |
JPS61142334A (ja) | ガスタービン構造 | |
RU99101084A (ru) | Турбина, а также способ охлаждения турбины | |
US4863348A (en) | Blade, especially a rotor blade | |
JPH11229812A (ja) | 冷却されるタービンのディストリビュータのブレード | |
KR20030035961A (ko) | 터빈용 내부 슈라우드 조립체, 터빈 슈라우드 조립체용세그먼트 및 냉각 공기 배기 방법 | |
JPS5939902A (ja) | 蒸気タ−ビンの冷却装置 | |
US10422249B2 (en) | Exhaust frame | |
JP2019035384A (ja) | 蒸気タービン | |
EP0278434A2 (en) | A blade, especially a rotor blade | |
JPH06323105A (ja) | 軸流型ターボ機械の漏れ流れ流路構造 | |
JP6313718B2 (ja) | ガスタービンの設計及び製造方法 | |
JPS61118502A (ja) | タ−ビン冷却翼 | |
US3498728A (en) | Steam turbines | |
JPS5941603A (ja) | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン | |
JP2016135998A (ja) | 蒸気タービン | |
JPS5915604A (ja) | 回転体シ−ル用流体の導入装置 |