JPS60135604A - ガスタ−ビン冷却翼 - Google Patents
ガスタ−ビン冷却翼Info
- Publication number
- JPS60135604A JPS60135604A JP24099683A JP24099683A JPS60135604A JP S60135604 A JPS60135604 A JP S60135604A JP 24099683 A JP24099683 A JP 24099683A JP 24099683 A JP24099683 A JP 24099683A JP S60135604 A JPS60135604 A JP S60135604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- blade
- gas turbine
- cooling air
- temperature
- 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
- F01D5/185—Liquid cooling
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
- F02C7/185—Cooling means for reducing the temperature of the cooling air or gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、ガスタービン冷却翼に係り、特に冷却性能を
向上させた翼に関する。
向上させた翼に関する。
周知のように、ガスタービンは往復機関に比較して小型
軽量で犬馬゛力が得られるなどの多くの利点を有してい
る。
軽量で犬馬゛力が得られるなどの多くの利点を有してい
る。
このようなガスタービン、たとえば等圧燃焼式のものを
例にとると、通常第１図に示すように筒状のケーシング
１内に軸２を回転自在に設け、この軸２０両端部とケー
シング１との間にそれぞれ圧縮機３とパワータービン４
とを構成し、圧縮機３で圧縮された高圧空気で燃焼器５
内の圧力を高め、この状態で燃料を噴射させ、この燃焼
によって生じた超高圧の高温ガスをパワータービン４に
導いて膨張させることにより軸２の回転動力を得るよう
に構成されている。
例にとると、通常第１図に示すように筒状のケーシング
１内に軸２を回転自在に設け、この軸２０両端部とケー
シング１との間にそれぞれ圧縮機３とパワータービン４
とを構成し、圧縮機３で圧縮された高圧空気で燃焼器５
内の圧力を高め、この状態で燃料を噴射させ、この燃焼
によって生じた超高圧の高温ガスをパワータービン４に
導いて膨張させることにより軸２の回転動力を得るよう
に構成されている。
そして、圧縮機３Ｆｉ、図の場合では案内羽根６と回転
羽根７とを軸方向へ配列して軸流型とし、また、パワー
タービン４は軸２に固定された動ｊ［８とケーシング１
に固定された静翼９とを゛軸方向へ交互に配列して構成
されている。
羽根７とを軸方向へ配列して軸流型とし、また、パワー
タービン４は軸２に固定された動ｊ［８とケーシング１
に固定された静翼９とを゛軸方向へ交互に配列して構成
されている。
ところで、上記のようなガスタービンにおいて、効率を
同上させる為には、パワータービン４の入口におけるガ
ス温度を高めることが最も有効な手段であると云われて
いる。しかし、パワータービン４を構成する部材、特に
翼を効率よく冷却する必要がある。
同上させる為には、パワータービン４の入口におけるガ
ス温度を高めることが最も有効な手段であると云われて
いる。しかし、パワータービン４を構成する部材、特に
翼を効率よく冷却する必要がある。
翼を冷却する手段としては、従来、種々考えられており
、これらを大別すると空冷方式と液冷方式とに分類でき
る。何れの方式も翼の表面下に複数の冷媒通路を設け、
この通路内に空気や水を通流させるようにしている。
、これらを大別すると空冷方式と液冷方式とに分類でき
る。何れの方式も翼の表面下に複数の冷媒通路を設け、
この通路内に空気や水を通流させるようにしている。
しかしながら、空冷方式を採用したものにあっては、主
流ガスの温度を上げようとすると必要冷却空気量が著し
く増加し、それに伴なって、付属設備も大容量化し、ガ
ス温度がある値以上になると、かえって総合効率が低下
する等の問題があった。また液冷方式を採用したものに
あっては内部構造が非常に複雑になってしまい製作が非
常に困難であり、特に回転動翼への適用には現状ではむ
ずかしいとされている。
流ガスの温度を上げようとすると必要冷却空気量が著し
く増加し、それに伴なって、付属設備も大容量化し、ガ
ス温度がある値以上になると、かえって総合効率が低下
する等の問題があった。また液冷方式を採用したものに
あっては内部構造が非常に複雑になってしまい製作が非
常に困難であり、特に回転動翼への適用には現状ではむ
ずかしいとされている。
近年高効率のタービン装置の開発が進められており、増
々主流ガス温度が上昇する傾向にあり、さらに部分負荷
運転にも充分に耐えることのできる冷却性能の優れたガ
スタービン冷却翼の出現が強く望まれている。
々主流ガス温度が上昇する傾向にあり、さらに部分負荷
運転にも充分に耐えることのできる冷却性能の優れたガ
スタービン冷却翼の出現が強く望まれている。
本発明は、このよう々事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、高温のガスにさらされるタービ
ン翼の冷却性能の向上にあり、特に従来の空気冷却技術
をそのまま生かし翼内部へ供給される冷却空気を翼根部
に設けた冷却セルを通過させ熱交換を行ない、冷却空気
温度を低下させ、翼母材の温度低減を計ったガスタービ
ン冷却翼を提供することにある。
の目的とするところは、高温のガスにさらされるタービ
ン翼の冷却性能の向上にあり、特に従来の空気冷却技術
をそのまま生かし翼内部へ供給される冷却空気を翼根部
に設けた冷却セルを通過させ熱交換を行ない、冷却空気
温度を低下させ、翼母材の温度低減を計ったガスタービ
ン冷却翼を提供することにある。
本発明は高温、高圧のガスにさらされるタービン冷却翼
において、翼根部の翼体内に筒状の水冷却用セルを構成
し、上記セル内に設けられた冷却空気通過用溝パイプに
よって熱交換を行ない、翼に供給される冷却空気温度を
低減させたことを特徴とするガスタービン冷却Ｒ０〔発
明の実施例〕 従来用いられているガスタービン空気冷却翼１７は例ｆ
ｔ、第２図、第３図に示すように翼根部冷却空気供給口
１０から翼体内１１には何ら冷却構成は行なわれていな
い。これに対し本発明の一実施例を第４図、第５図に示
す。ここで翼１６の翼根部翼体内１１へ設けられた円筒
状の水冷式冷却セル１２は真性から供給される冷却水Ｗ
を冷却水取入口１４から冷却セル内を通過し、冷却水吐
出口１５を過て、循環している。一方上記冷却セル内に
は熱伝導性の良好な導パイプ１３が翼高さ方向へ複数個
冷却水流路を形成する間隙を有して設けられており、冷
却空気供給口１０へ供給された冷！却空気Ａは上記導パ
イプ内を通過することによって冷却セル１２内の冷却水
と熱交換し、冷却空気温度を低減する。なお冷却水流路
と冷却空気の流路は互いに気密となっている。
において、翼根部の翼体内に筒状の水冷却用セルを構成
し、上記セル内に設けられた冷却空気通過用溝パイプに
よって熱交換を行ない、翼に供給される冷却空気温度を
低減させたことを特徴とするガスタービン冷却Ｒ０〔発
明の実施例〕 従来用いられているガスタービン空気冷却翼１７は例ｆ
ｔ、第２図、第３図に示すように翼根部冷却空気供給口
１０から翼体内１１には何ら冷却構成は行なわれていな
い。これに対し本発明の一実施例を第４図、第５図に示
す。ここで翼１６の翼根部翼体内１１へ設けられた円筒
状の水冷式冷却セル１２は真性から供給される冷却水Ｗ
を冷却水取入口１４から冷却セル内を通過し、冷却水吐
出口１５を過て、循環している。一方上記冷却セル内に
は熱伝導性の良好な導パイプ１３が翼高さ方向へ複数個
冷却水流路を形成する間隙を有して設けられており、冷
却空気供給口１０へ供給された冷！却空気Ａは上記導パ
イプ内を通過することによって冷却セル１２内の冷却水
と熱交換し、冷却空気温度を低減する。なお冷却水流路
と冷却空気の流路は互いに気密となっている。
このような構造にすることにより、従来用いらられてい
る空冷技術をそのまま生かし、水冷式の冷却セル１２を
翼根部の翼体内へ挿着することにより、翼母材の温度を
低減することが出来、さらにタービン主流ガス温度が変
化しても、冷却空気流量は変化させないで冷却セル１２
へ供給する水廿を調整することにより目的の翼母材の温
度に設定出来る。また主流ガス温度が高くなっても翼面
から吹き出す冷却空気量は一定であることから翼列性能
は変化しない安定した冷却性能を示す優れたガスタービ
ン冷却翼を提供出来る。
る空冷技術をそのまま生かし、水冷式の冷却セル１２を
翼根部の翼体内へ挿着することにより、翼母材の温度を
低減することが出来、さらにタービン主流ガス温度が変
化しても、冷却空気流量は変化させないで冷却セル１２
へ供給する水廿を調整することにより目的の翼母材の温
度に設定出来る。また主流ガス温度が高くなっても翼面
から吹き出す冷却空気量は一定であることから翼列性能
は変化しない安定した冷却性能を示す優れたガスタービ
ン冷却翼を提供出来る。
なお、本発明に係る翼は高温高圧用のガスタービン装置
で、特に高圧段動、静翼の冷却を必要とされる翼に広く
適用できる。
で、特に高圧段動、静翼の冷却を必要とされる翼に広く
適用できる。
第１図はガスタービンを一部切欠して示す側面図、
第２図は従来用いられている空冷タービン翼の構造図、
第３図は第２図におけるＡ−Ａ断面図、第４図は本発明
に係るタービン翼の要部を断面で示す平面図、 第５図は本発明の要部である水冷却セルの斜視図である
。 １２・・・冷却セル １３・・・導パイプ１６・・・翼 第 １ 図 第 ２ 図 Ｕ 第 ３ 図
に係るタービン翼の要部を断面で示す平面図、 第５図は本発明の要部である水冷却セルの斜視図である
。 １２・・・冷却セル １３・・・導パイプ１６・・・翼 第 １ 図 第 ２ 図 Ｕ 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ガスタービンの冷却の為に翼根部から冷却空気が
供給され、この冷却空気が翼内部を流動することによっ
て冷却されるガスタービン冷却翼において、翼根部の翼
体内に上記冷却空気と熱交換する為の冷却セルを具備す
ることを特徴とするガスタービン冷却翼。 （２）冷却セルが熱交換用冷却液体取入口、吐出し口を
持つ金属で構成される筒状の胴体と冷却空気が通過する
為の熱伝導性の良い導パイプから成り、上記胴体内と上
記導パイプ間は翼外部から供給される熱交換用冷却液が
通過して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のガスタービン冷却翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24099683A JPS60135604A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ガスタ−ビン冷却翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24099683A JPS60135604A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ガスタ−ビン冷却翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135604A true JPS60135604A (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=17067770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24099683A Pending JPS60135604A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ガスタ−ビン冷却翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223602A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Jisedai Koukuuki Kiban Gijutsu Kenkyusho:Kk | タービン翼構造 |
| US5536143A (en) * | 1995-03-31 | 1996-07-16 | General Electric Co. | Closed circuit steam cooled bucket |
| US5779447A (en) * | 1997-02-19 | 1998-07-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP24099683A patent/JPS60135604A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223602A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Jisedai Koukuuki Kiban Gijutsu Kenkyusho:Kk | タービン翼構造 |
| US5536143A (en) * | 1995-03-31 | 1996-07-16 | General Electric Co. | Closed circuit steam cooled bucket |
| US5779447A (en) * | 1997-02-19 | 1998-07-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor |
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