JPS5941603A - 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン - Google Patents
冷却機構を備えた蒸気タ−ビンInfo
- Publication number
- JPS5941603A JPS5941603A JP15212882A JP15212882A JPS5941603A JP S5941603 A JPS5941603 A JP S5941603A JP 15212882 A JP15212882 A JP 15212882A JP 15212882 A JP15212882 A JP 15212882A JP S5941603 A JPS5941603 A JP S5941603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- steam
- nozzle
- diaphragm
- arrow
- 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、蒸気タービン段落を構成するロータ、ホイー
ルを冷却蒸気によって冷却する冷却機構を備えた蒸気タ
ービンに関する。
ルを冷却蒸気によって冷却する冷却機構を備えた蒸気タ
ービンに関する。
一般に、蒸気タービンの入口条件、すなわち蒸気の圧力
と温度を高くすることは、タービンプラントの効率を向
上させる上で有効であるが、その反面タービンの構成材
料に強度上の問題を発生させる。
と温度を高くすることは、タービンプラントの効率を向
上させる上で有効であるが、その反面タービンの構成材
料に強度上の問題を発生させる。
第１図は、従来から採用されている蒸気タービン段落の
構造を示すもので、段落は、内部ケーシング１に固定さ
れたノズルダイヤフラム２と、このノズルダイヤフラム
・に通路部を形成するノズル３と、内部ケーシング１の
軸心に設置したロータ４と、そのホイール部５に羽根植
込部６によって取り付けられた羽根７と、羽根の先端部
にｂるテノン８で固定されたシュラウド９と、ノズルダ
イヤフラム２に取シ付けられたシールフィン１ｏ１１１
．１２とから構成されている。
構造を示すもので、段落は、内部ケーシング１に固定さ
れたノズルダイヤフラム２と、このノズルダイヤフラム
・に通路部を形成するノズル３と、内部ケーシング１の
軸心に設置したロータ４と、そのホイール部５に羽根植
込部６によって取り付けられた羽根７と、羽根の先端部
にｂるテノン８で固定されたシュラウド９と、ノズルダ
イヤフラム２に取シ付けられたシールフィン１ｏ１１１
．１２とから構成されている。
ボイラーからの高温高圧蒸気は、制御弁等を経て、ター
ビンの内部ケーシング１内へ流入し、ノズル３を流過す
る際、膨張して熱エネルギを速度エネルギに変換する。
ビンの内部ケーシング１内へ流入し、ノズル３を流過す
る際、膨張して熱エネルギを速度エネルギに変換する。
この速度エネルギによって羽根７およびロータ４は回転
し、動力として外部へ取り出される。
し、動力として外部へ取り出される。
この様なタービン段落において、ノズル３を通過した主
流蒸気の一部は、ノズルダイヤフラム２の内輪２ａとホ
イール５の間を矢符Ｆ、 、Ｆ、のように漏洩し、更に
、矢符Ｆ３、Ｆ、で示すようにシールフィン１２とロー
タ４の間隙を漏洩して隣接段落へ流出する。
流蒸気の一部は、ノズルダイヤフラム２の内輪２ａとホ
イール５の間を矢符Ｆ、 、Ｆ、のように漏洩し、更に
、矢符Ｆ３、Ｆ、で示すようにシールフィン１２とロー
タ４の間隙を漏洩して隣接段落へ流出する。
このよう外構造の蒸気タービンでは、主流の高温蒸気が
直接、ホイール５、羽根植込部６およびロータ４に接す
るため、構成材料が高温化によって強度を低下したり、
大きな熱応力が発生するという欠点がある。
直接、ホイール５、羽根植込部６およびロータ４に接す
るため、構成材料が高温化によって強度を低下したり、
大きな熱応力が発生するという欠点がある。
３−
この欠点は、タービンプラントの効率化を図るため、蒸
気温度と圧力を上昇させる場合には一層顕著となる。
気温度と圧力を上昇させる場合には一層顕著となる。
本発明は背景技術における上述の如き欠屯を除去すべく
なされたもので、タービン段落内の強度上問題と々る部
分に局所冷却を施すことによってロータ、ホイール等の
材料の強度低下やロータ曲がり事故の撲滅を達成し、信
頼性の高い蒸気タービンを提供することを目的とするも
のである。
なされたもので、タービン段落内の強度上問題と々る部
分に局所冷却を施すことによってロータ、ホイール等の
材料の強度低下やロータ曲がり事故の撲滅を達成し、信
頼性の高い蒸気タービンを提供することを目的とするも
のである。
本発明の冷却機構を備えた蒸気タービンは上記目的を達
成するだめ導管を通して内部ケーシング内に導入された
冷却用蒸気をノズルダイヤフラム外輪および内輪に設け
た放射状方向の冷却用導孔を通（７てロータ表面に′導
き、これを更に羽根植込部に形成された植込間隙を通し
て次段落へ導くよう構成したことを主たる特徴とする。
成するだめ導管を通して内部ケーシング内に導入された
冷却用蒸気をノズルダイヤフラム外輪および内輪に設け
た放射状方向の冷却用導孔を通（７てロータ表面に′導
き、これを更に羽根植込部に形成された植込間隙を通し
て次段落へ導くよう構成したことを主たる特徴とする。
以下、本発明の実施例を第２図ないし第５図を４−
参照して説明する。
なお、これらの図中、第１図におけると同一の構成部材
にはそれらと同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。
にはそれらと同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。
第２図は、本発明を適用したタービン段落を示すもので
、この段落の主流蒸気圧力よりも低圧で温度が低い冷却
蒸気Ｃ１を補機プラント部（図示せず）より導管１３を
通してノズルダイヤフラムの外輪２ｂに設けた冷却用導
孔１４に導入する。
、この段落の主流蒸気圧力よりも低圧で温度が低い冷却
蒸気Ｃ１を補機プラント部（図示せず）より導管１３を
通してノズルダイヤフラムの外輪２ｂに設けた冷却用導
孔１４に導入する。
この導孔１４に導入された蒸気はダイヤフラム外輪を冷
却した後、矢符Ｃ２で示すように後流段落へ流出するが
、一部は第３図にも示すように、ダイヤフラム外輪２ｂ
、ノズル３およびダイヤフラム内輪２ａ内に放射状方向
に貫通して設けた冷却用導孔１５内を矢符Ｃ３のように
流れ、更にダイヤフラム内輪２ａとロータ４の間を矢符
Ｃ４、Ｃ５で示すように流れて各部を冷却する。
却した後、矢符Ｃ２で示すように後流段落へ流出するが
、一部は第３図にも示すように、ダイヤフラム外輪２ｂ
、ノズル３およびダイヤフラム内輪２ａ内に放射状方向
に貫通して設けた冷却用導孔１５内を矢符Ｃ３のように
流れ、更にダイヤフラム内輪２ａとロータ４の間を矢符
Ｃ４、Ｃ５で示すように流れて各部を冷却する。
ところで、羽根植込部６には第４図に示すように羽根７
側とホイール５側の間に多少の植込間隙１６が形成され
る。
側とホイール５側の間に多少の植込間隙１６が形成され
る。
従来は、この間隙をできるだけ小さくする様になされて
いたが、本発明ではこの間隙を羽根とホイールの植込み
部の冷却用の通路として有効利用するもので、矢符Ｃ６
で示す冷却蒸気は矢符Ｃ６のように植込間隙１６を流れ
、矢符Ｃ１で示すように次段落の主蒸気流路へ合流する
。
いたが、本発明ではこの間隙を羽根とホイールの植込み
部の冷却用の通路として有効利用するもので、矢符Ｃ６
で示す冷却蒸気は矢符Ｃ６のように植込間隙１６を流れ
、矢符Ｃ１で示すように次段落の主蒸気流路へ合流する
。
上述の冷却蒸気の流れ０１〜Ｃ丁によって、ダイヤフラ
ム内外輪２ｂ、２ａ、ノズル３およびロータ４は冷却さ
れ、熱応力による劣化やロータ曲が９事故の発生を低減
できる。
ム内外輪２ｂ、２ａ、ノズル３およびロータ４は冷却さ
れ、熱応力による劣化やロータ曲が９事故の発生を低減
できる。
又特に、羽根及びホイールの植込み部６は、高温蒸気内
で高速回転となっているだめ、応力的に厳しい条件にな
っているが、その部分を冷却することによって、材料の
許容応力値が高くなシ、羽根の飛散事故の危険は低減す
る。
で高速回転となっているだめ、応力的に厳しい条件にな
っているが、その部分を冷却することによって、材料の
許容応力値が高くなシ、羽根の飛散事故の危険は低減す
る。
第５図は本発明の・変形例を示すもので、ダイヤフラム
外輪２ｂに設けた、ロータ軸と平行する冷却用導孔１４
′は一端を閉塞されておシ、導管１３から導入された冷
却蒸気は全て、放射状の冷却用導孔１５を通して、半径
方向内側に集められる。
外輪２ｂに設けた、ロータ軸と平行する冷却用導孔１４
′は一端を閉塞されておシ、導管１３から導入された冷
却蒸気は全て、放射状の冷却用導孔１５を通して、半径
方向内側に集められる。
また、ノズル３に冷却用導孔を設けるかわりに、ノズル
３の前縁に設置した流線形の補強リプ１７に冷却用溝孔
１５′が設けられており、冷却蒸気Ｃ１はこの冷却用導
孔１５′ヲ通してダイヤフラム内輪２ａとロータ４の間
に導かれる。
３の前縁に設置した流線形の補強リプ１７に冷却用溝孔
１５′が設けられており、冷却蒸気Ｃ１はこの冷却用導
孔１５′ヲ通してダイヤフラム内輪２ａとロータ４の間
に導かれる。
また、各段落のダイヤフラム内輪２ａと羽根植込部の間
は夫々シールフィン１１．１１′でシール嘔れており、
従って羽根植込部６の植込間隙１６を通過［７た冷却蒸
気Ｃ７１は次段落のノズルへ放出されることなくダイヤ
フラム内Ｍ２ｂとロータ４の間を流れる。
は夫々シールフィン１１．１１′でシール嘔れており、
従って羽根植込部６の植込間隙１６を通過［７た冷却蒸
気Ｃ７１は次段落のノズルへ放出されることなくダイヤ
フラム内Ｍ２ｂとロータ４の間を流れる。
上述のように、本発明の冷却機構を備えた蒸気タービン
では、導管を通して内部ケーシング内に導入した冷却蒸
気をダイヤフラム内外輪に設けた冷却用導孔を通してロ
ータ外面まで導くと共に、これを更に羽根檜込部に形成
されている植込間隙を通して次段落へ導くようにしたも
のである力・ら、タイヤフラムおよびロータの冷却は良
好に行々われ、また、最も苛酷な条件にさらされる羽根
植込７一 部も冷却されるので、タービンの構成材料の熱劣化や破
損を防止することができる。
では、導管を通して内部ケーシング内に導入した冷却蒸
気をダイヤフラム内外輪に設けた冷却用導孔を通してロ
ータ外面まで導くと共に、これを更に羽根檜込部に形成
されている植込間隙を通して次段落へ導くようにしたも
のである力・ら、タイヤフラムおよびロータの冷却は良
好に行々われ、また、最も苛酷な条件にさらされる羽根
植込７一 部も冷却されるので、タービンの構成材料の熱劣化や破
損を防止することができる。
第１図は従来のタービン段落を示す断面図、第２図は本
発明の一実施例を示すタービン段落の断面図、第３図は
本発明におけるタービン段落通の横断面図、第４図は、
羽根とホイールを組み合せた植込み部を示す斜視図、第
５図は本発明の変形例を示すタービン段落の断面図であ
る。 １・・・・・・・・・・・・内部ケーシング２・・・・
・・・・・・・・ノズルダイヤフラム−２ａ・・・・・
・・・・内輪 ２ｂ・・・・・・・・・外輪 ３・・・・・・・・・・・・ノズル ４・・・・・・・・・・・・ロータ ５・・・・・・・・・・・・ホイール ６・・・・・・・・・・・・羽根植込部７・・・・・・
・・・・・・羽根 １１．１１′・・・シールフィン １３・・・・・・・・・導管 ８− １４．１５・・・冷却用導孔 １６・・・・・・・・・植込間隙 １７・・・・・・・・・補強リプ 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 り 第３図 °ｒ）＼７
発明の一実施例を示すタービン段落の断面図、第３図は
本発明におけるタービン段落通の横断面図、第４図は、
羽根とホイールを組み合せた植込み部を示す斜視図、第
５図は本発明の変形例を示すタービン段落の断面図であ
る。 １・・・・・・・・・・・・内部ケーシング２・・・・
・・・・・・・・ノズルダイヤフラム−２ａ・・・・・
・・・・内輪 ２ｂ・・・・・・・・・外輪 ３・・・・・・・・・・・・ノズル ４・・・・・・・・・・・・ロータ ５・・・・・・・・・・・・ホイール ６・・・・・・・・・・・・羽根植込部７・・・・・・
・・・・・・羽根 １１．１１′・・・シールフィン １３・・・・・・・・・導管 ８− １４．１５・・・冷却用導孔 １６・・・・・・・・・植込間隙 １７・・・・・・・・・補強リプ 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 り 第３図 °ｒ）＼７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導管を通して内部ケーシング内に導入された冷却用
蒸気をノズルダイヤスラム外輪および内輪に設けた放射
状方向の冷却用導孔全通してロータ表面に導き、これを
更に羽根植込部に形成された植込間隙を通して次段路へ
導くよう構成したことを特徴とする冷却機構を備えた蒸
気タービン。 ２、放射方向の冷却用導孔がノズルダイヤスラム外輪、
ノズルおよびノズルダイヤフラム内輪に設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の冷却機
構を備えた蒸気タービン。 ３、放射方向の冷却用導孔がノズルダイヤフラム外輪、
ノズルの前縁に設けた補強リプおよびノズルダイヤフラ
ム内輪に設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の冷却機構を備えた蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212882A JPS5941603A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212882A JPS5941603A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941603A true JPS5941603A (ja) | 1984-03-07 |
Family
ID=15533667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15212882A Pending JPS5941603A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941603A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021543A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Hitachi Ltd | 動翼装着部洗浄機能を備えた蒸気タービン |
| CN102128054A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 株式会社东芝 | 汽轮机 |
| JP2013019285A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
| JP2014108402A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置 |
| JP2017133503A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 高ｏｐｒ（ｔ３）エンジン用圧縮機後方ロータリムの冷却 |
| CN109989791A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-09 | 大唐东营发电有限公司 | 一种汽轮机转子散热系统 |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP15212882A patent/JPS5941603A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021543A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Hitachi Ltd | 動翼装着部洗浄機能を備えた蒸気タービン |
| CN102128054A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 株式会社东芝 | 汽轮机 |
| JP2011144704A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Toshiba Corp | 蒸気タービンのロータ冷却装置及びこの冷却装置を備えた蒸気タービン |
| EP2343443A3 (en) * | 2010-01-12 | 2014-05-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| US8840362B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| JP2013019285A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
| JP2014108402A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置 |
| JP2017133503A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 高ｏｐｒ（ｔ３）エンジン用圧縮機後方ロータリムの冷却 |
| CN109989791A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-09 | 大唐东营发电有限公司 | 一种汽轮机转子散热系统 |
| CN109989791B (zh) * | 2019-04-03 | 2021-11-26 | 大唐东营发电有限公司 | 一种汽轮机转子散热系统 |
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