JPS6170102A - 蒸気タ−ビンのノズル室 - Google Patents
蒸気タ−ビンのノズル室Info
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- JPS6170102A JPS6170102A JP18980684A JP18980684A JPS6170102A JP S6170102 A JPS6170102 A JP S6170102A JP 18980684 A JP18980684 A JP 18980684A JP 18980684 A JP18980684 A JP 18980684A JP S6170102 A JPS6170102 A JP S6170102A
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- JP
- Japan
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- nozzle chamber
- rotor
- steam
- nozzle
- steam turbine
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Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 7
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
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】
産業上の利用分野
本発明は、蒸気タービンのノズル室殊に円形断面型ノズ
ル室の改良に関する。
ル室の改良に関する。
従来の技術
蒸気タービンは、静翼列と動翼列との一組で段落を構成
し、これらは車室内に納められている。
し、これらは車室内に納められている。
そして蒸気タービンの第１段は調速段と呼ばれ、調速段
のノズルは、一般に複数個のグループに分けられて、そ
れぞれのグループが１つ又は２つの蒸気加減弁と接続し
ている。
のノズルは、一般に複数個のグループに分けられて、そ
れぞれのグループが１つ又は２つの蒸気加減弁と接続し
ている。
これは、部分負荷時の蒸気加減弁の絞り損失を最小にし
て調速段の効率を高めることができるノズル調速方式を
とるためには、不可欠の構造である。
て調速段の効率を高めることができるノズル調速方式を
とるためには、不可欠の構造である。
上記ノズル調速方式では、蒸気タービンの出力の増加と
共に開いていく蒸気加減弁の数が増加し、これと共に蒸
気が流れるノズルのグループの数が増加していく。
共に開いていく蒸気加減弁の数が増加し、これと共に蒸
気が流れるノズルのグループの数が増加していく。
このように、ノズルの一部のグループに蒸気が流れ、他
のグループには蒸気が流れない状態があルノで、高温高
圧の蒸気条件のタービンでは過大な熱応力の発生を防止
するために、ノズルをグループ毎に独立させてフレキシ
ビリティ（融通性）を持たせている。
のグループには蒸気が流れない状態があルノで、高温高
圧の蒸気条件のタービンでは過大な熱応力の発生を防止
するために、ノズルをグループ毎に独立させてフレキシ
ビリティ（融通性）を持たせている。
上記のように独立したノズルのグループを含む入口蒸気
室部分をノズル室と称している。
室部分をノズル室と称している。
しかして、蒸気タービンのノズル室は高温高圧の蒸気条
件にさらされるために強度上厳しいので、内圧応力や熱
応力を軽減するために種々の工夫がなされている。
件にさらされるために強度上厳しいので、内圧応力や熱
応力を軽減するために種々の工夫がなされている。
その一つの方法として、内圧に耐えるようにノズル室を
厚肉罠するが、それとともに円周」二いくつかに分割し
互いに独立させることによって相隣るノズル室の温度差
による熱応力を低減する方法がある。この方法は分割型
と呼ばれ、その−例を第３ａ及び３ｂ図に示す。
厚肉罠するが、それとともに円周」二いくつかに分割し
互いに独立させることによって相隣るノズル室の温度差
による熱応力を低減する方法がある。この方法は分割型
と呼ばれ、その−例を第３ａ及び３ｂ図に示す。
これらの図は８弁型のノズル室を示し、１は第１及び２
弁用のノズル室、２は第３弁用のノズル室、３は第５弁
用のノズル室、４は第７及び８弁用のノズル室、５は第
６弁用のノズル室、６は第４弁用のノズル室、７は自車
室、８はフレキシブルスカート、９はその先端、１０は
ロータ、１１はノズル、１２は動翼、１３は外車室、１
４は主蒸気入口管であり、外車室１３内に自車室７が取
！ 付けられ、自車ＪＭ７内にフレキシブルスカート８を介
してノズル室１．２．３．４．５．６ が取付けられて
いる。そして、各ノズル室１〜６は相互に他のノズル室
１〜６及び自車室７と独立している。
弁用のノズル室、２は第３弁用のノズル室、３は第５弁
用のノズル室、４は第７及び８弁用のノズル室、５は第
６弁用のノズル室、６は第４弁用のノズル室、７は自車
室、８はフレキシブルスカート、９はその先端、１０は
ロータ、１１はノズル、１２は動翼、１３は外車室、１
４は主蒸気入口管であり、外車室１３内に自車室７が取
！ 付けられ、自車ＪＭ７内にフレキシブルスカート８を介
してノズル室１．２．３．４．５．６ が取付けられて
いる。そして、各ノズル室１〜６は相互に他のノズル室
１〜６及び自車室７と独立している。
また、各ノズル室１〜６には各主蒸気入口管１４が挿入
され、ノズル室１〜６と連結されている。
され、ノズル室１〜６と連結されている。
このように、各ノズル室は他のノズル室及び車室と独立
しているので、独立して熱膨張でき、熱応力が軽減され
る。
しているので、独立して熱膨張でき、熱応力が軽減され
る。
前述したような分割型と異なる他の方法として、ノズル
室を円周上切離しはせず一体であるが、円形断面を用い
て薄肉化することによって、内圧応力ならびに熱応力を
低減する方法がある。この方法は円形断面型と呼ばれ、
その−例を第４ａ〜４ｆ図に示す。
室を円周上切離しはせず一体であるが、円形断面を用い
て薄肉化することによって、内圧応力ならびに熱応力を
低減する方法がある。この方法は円形断面型と呼ばれ、
その−例を第４ａ〜４ｆ図に示す。
これらの図において、２１は第１弁、２２は第２弁、２
３は第３弁、２４はノズルである。
３は第３弁、２４はノズルである。
以上述べた熱応力軽減の問題の外に、また、蒸気タービ
ンのノズル室を出た蒸気が調速段動翼の根元部のシール
部から漏洩するが、この漏洩蒸気は仕事をしないので温
度が高いため、これがロータ表面にふれると、ロータの
温度が上昇し、ロータの強度上不都合が生じる。
ンのノズル室を出た蒸気が調速段動翼の根元部のシール
部から漏洩するが、この漏洩蒸気は仕事をしないので温
度が高いため、これがロータ表面にふれると、ロータの
温度が上昇し、ロータの強度上不都合が生じる。
この対策として、第３８及び３ｂ図に例示したような分
割型のノズル室を用いる蒸気タービンにおいては、ノズ
ル室が分割型のため肉厚を厚くしても熱応力が低減でき
るので、第５３及び５ｂ図に示すよう釦、ロータ３１と
ノズル室３２との間のシール構造を工夫することによっ
て、この不都合を解決できる。すなわち、ロータ３】と
ノズル室３２との間に高温漏洩蒸気量を減少させるため
の複数のシールフィン３３に加えて、もうひとつのシー
ルフィン３４を設け、これらシールフィン３３を通って
漏洩してきた高温漏洩蒸気３５をノズル室３２に設けた
高温漏洩蒸気通路３６を通ってバイパスさせることによ
って、ロータ３１の表面から隔離することができる。
割型のノズル室を用いる蒸気タービンにおいては、ノズ
ル室が分割型のため肉厚を厚くしても熱応力が低減でき
るので、第５３及び５ｂ図に示すよう釦、ロータ３１と
ノズル室３２との間のシール構造を工夫することによっ
て、この不都合を解決できる。すなわち、ロータ３】と
ノズル室３２との間に高温漏洩蒸気量を減少させるため
の複数のシールフィン３３に加えて、もうひとつのシー
ルフィン３４を設け、これらシールフィン３３を通って
漏洩してきた高温漏洩蒸気３５をノズル室３２に設けた
高温漏洩蒸気通路３６を通ってバイパスさせることによ
って、ロータ３１の表面から隔離することができる。
また、調速段ディスク３７にボンピングホール３８を設
けることによって、仕事をして温度が低下した調速段出
口の蒸気３９をロータ３１の表面に導びいて、ロータの
温度を下げることができる。
けることによって、仕事をして温度が低下した調速段出
口の蒸気３９をロータ３１の表面に導びいて、ロータの
温度を下げることができる。
発明が解決しようとする問題点
ところが、第４ａ〜４ｆ図に例示したような円形断面型
ノズル室を用いる蒸気タービンにおいては、上記のよう
なロータ冷却のためのシールフィン３４及び高温漏洩蒸
気通路３６の配置ができないので、高温蒸気と低温蒸気
との分離ができない問題があった。
ノズル室を用いる蒸気タービンにおいては、上記のよう
なロータ冷却のためのシールフィン３４及び高温漏洩蒸
気通路３６の配置ができないので、高温蒸気と低温蒸気
との分離ができない問題があった。
したがって、本発明は、円形断面型のノズル室の場合で
も、分割型ノズル室と同様に、高温蒸気と低温蒸気とを
分離して、ロータの冷却を可能にすることにある。
も、分割型ノズル室と同様に、高温蒸気と低温蒸気とを
分離して、ロータの冷却を可能にすることにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、蒸気タービンの円形断面型ノズル室において
、ノズル室の内周側にフローセパレータを取付けること
によって、円形断面型ノズル室の場合でも高温蒸気と低
温蒸気とを分離して、ロータの冷却を可能にしたもので
ある。
、ノズル室の内周側にフローセパレータを取付けること
によって、円形断面型ノズル室の場合でも高温蒸気と低
温蒸気とを分離して、ロータの冷却を可能にしたもので
ある。
実施例
以下図面を参照して本発明の実施例について詳述する。
第１ａ〜ＪＣ図は本発明の第１実施例を示し、ノズル室
４１の内周部には突起４２が設けられ、これら突起の部
分にフローセパレータ４３がボルト４４によって取付け
られている。このフローセパレータ４３は上下２分割と
され、夫々上下のノズル室４１にそれぞれ取付けられて
いる。この上下のノズル室４１はボルト４５によって互
いに締付けられている。また、ノズル室４１の上下の内
周部には嵌合用凸部４６が設けられ、各凸部はフローセ
パレータ４３に設けた嵌合用凹部４７と嵌合させられて
いる。更に、ノズル室４１には複数のシールフィン４８
が設けられて、ロータ４９との間ヲシールし、捷だ７０
−セパレータ４３にも他のシールフィン５０が設けられ
て、ロータ４９との間をシールしている。また、ロータ
４９の調速段ディスク５１には、ポンピングホール５２
が設けられている。
４１の内周部には突起４２が設けられ、これら突起の部
分にフローセパレータ４３がボルト４４によって取付け
られている。このフローセパレータ４３は上下２分割と
され、夫々上下のノズル室４１にそれぞれ取付けられて
いる。この上下のノズル室４１はボルト４５によって互
いに締付けられている。また、ノズル室４１の上下の内
周部には嵌合用凸部４６が設けられ、各凸部はフローセ
パレータ４３に設けた嵌合用凹部４７と嵌合させられて
いる。更に、ノズル室４１には複数のシールフィン４８
が設けられて、ロータ４９との間ヲシールし、捷だ７０
−セパレータ４３にも他のシールフィン５０が設けられ
て、ロータ４９との間をシールしている。また、ロータ
４９の調速段ディスク５１には、ポンピングホール５２
が設けられている。
次に、その作用について説明すると、ロータ４９とノズ
ル室４１との間のシールフィン４８を通って漏洩してき
た高温漏洩蒸気５３は、フローセパレータ４３とロータ
４９との間のシールフィン５０ニヨってシールされ、ノ
ズルｇ４ｘと７０−セパレータ４３０間の空間を通って
バイパスする。
ル室４１との間のシールフィン４８を通って漏洩してき
た高温漏洩蒸気５３は、フローセパレータ４３とロータ
４９との間のシールフィン５０ニヨってシールされ、ノ
ズルｇ４ｘと７０−セパレータ４３０間の空間を通って
バイパスする。
一方、ロータ４９の調速段ディスク５１に設けたポンピ
ングホール５２を通って導びかれた低温Ｍ気５４は、７
０−セバレータ４３とｏ−夕４９との間の空間を通って
流れて、ロータ４９の表面を冷却する。
ングホール５２を通って導びかれた低温Ｍ気５４は、７
０−セバレータ４３とｏ−夕４９との間の空間を通って
流れて、ロータ４９の表面を冷却する。
１だ、７０−セバレータ４３はボルト４４によってノズ
ル室４１に固定されているが、ノズル室４１との間の伸
び差が出ても、嵌合用凹部４７と嵌合用凸部４６との間
の半径方向間隙が変化するような変形（すなわちフロー
七パレータ４３の軸直角断面が真円から長円になるよう
な変形）をすることによって、熱応力の発生と芯ずれを
防１卜する。
ル室４１に固定されているが、ノズル室４１との間の伸
び差が出ても、嵌合用凹部４７と嵌合用凸部４６との間
の半径方向間隙が変化するような変形（すなわちフロー
七パレータ４３の軸直角断面が真円から長円になるよう
な変形）をすることによって、熱応力の発生と芯ずれを
防１卜する。
第２ａ及び２ｂ図は７０−セバレータ４３の取付方法の
他の例を示し、７０−セバレータ４３は、上下をポルト
５５で締付けられ、ノズル室４１の内周部に設けられた
突起５６によって支えられることによって、上下方向の
芯ずれを防止されている。また、伸び差が出た場合にも
、突起５６および嵌合用凸部４６により、芯ずれを起す
ことなく、自由に膨張収縮できる。更に、軸方向の位置
決めは、突起５６に嵌合するように下部のフローセバタ
ト レータ汐周部に嵌合凹部５７を設けることによって、確
保されている。
他の例を示し、７０−セバレータ４３は、上下をポルト
５５で締付けられ、ノズル室４１の内周部に設けられた
突起５６によって支えられることによって、上下方向の
芯ずれを防止されている。また、伸び差が出た場合にも
、突起５６および嵌合用凸部４６により、芯ずれを起す
ことなく、自由に膨張収縮できる。更に、軸方向の位置
決めは、突起５６に嵌合するように下部のフローセバタ
ト レータ汐周部に嵌合凹部５７を設けることによって、確
保されている。
以上、７０−セパレ・−夕４３のノズル室４１への取付
方法の二個を示したが、他の適当な方法であってもよい
ことは勿論である。
方法の二個を示したが、他の適当な方法であってもよい
ことは勿論である。
発明の効果
以上詳述したように、本発明によれば、蒸気タービンの
円形断面型ノズル室の内周側にフローセパレータを取付
けることによって、円形断面型ノズル室の場合でも、高
温蒸気と低温蒸気とを分離して、ロータの冷却が可能と
なる。
円形断面型ノズル室の内周側にフローセパレータを取付
けることによって、円形断面型ノズル室の場合でも、高
温蒸気と低温蒸気とを分離して、ロータの冷却が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は本発明による蒸気タービンの円形断面型ノズ
ル室の一例を示す断面図、第１ｂ図は第１ａ図の１ｂ−
１ｂ線断面図、第１ｃ図は第１ｂ図の１ｃ部の拡大図、
第２ａ図は本発明によるノズル室の他の例を示す断面図
、第２ｂ図は第２ａ図の２ｂ−２ｂ線断面図、第３ａ図
は蒸気タービンの分割型ノズル室を示す断面図、第３ｂ
図は第３ａ図の３ｂ−３ｂ線断面図、第４ａ図は従来の
円形断面型ノズル室を示す図、第４ｂ、４ｃ、４ｄ及び
４ａ図はそれぞれ第４ａ図の４ｂ−４ｂ線、４ｃｍ４ｃ
線、４ｄ−４ｄ線及び４ｃｍ４ａ線断面図、第４ｆ図は
第４ｃ図の４ｆ−４ｆ線断面図、第５ａ図は分割型ノズ
ル室の他の例を示す要部断面図、第５ｂ図は第５ａ図の
５ｂ部の拡大図である。 ４１・・ノズル室、４３・・フローセパレータ、４８・
・シールフィン、４９・・ロータ、５０・・シールフィ
ン、５１・・調速段ディスク、５２・・ポンピングホー
ル、５３・・高温漏洩蒸気、５４（ほか７名） ■・続補正書（自発） 昭和５９年１０月 ４ 日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９年１８９８０６号２、
発明の名称 蒸気タービンのノズル室３、補正をす
る者 事件との関係 出願人名称 三菱重工業株
式会社 ４、復代理人 〒１００東京都千代田区有楽町−丁目
８番１号日比谷パークビルヂング５１９号（電話２］３
−０６８６）６、補正の内容 図面において、第３
１１図及び第５ａ図をそれぞれユニに添付した第３１１
図及び第５ａ図とさしかえます。 第３ｂ図 ３ｂ−３ｂｍ曲図
ル室の一例を示す断面図、第１ｂ図は第１ａ図の１ｂ−
１ｂ線断面図、第１ｃ図は第１ｂ図の１ｃ部の拡大図、
第２ａ図は本発明によるノズル室の他の例を示す断面図
、第２ｂ図は第２ａ図の２ｂ−２ｂ線断面図、第３ａ図
は蒸気タービンの分割型ノズル室を示す断面図、第３ｂ
図は第３ａ図の３ｂ−３ｂ線断面図、第４ａ図は従来の
円形断面型ノズル室を示す図、第４ｂ、４ｃ、４ｄ及び
４ａ図はそれぞれ第４ａ図の４ｂ−４ｂ線、４ｃｍ４ｃ
線、４ｄ−４ｄ線及び４ｃｍ４ａ線断面図、第４ｆ図は
第４ｃ図の４ｆ−４ｆ線断面図、第５ａ図は分割型ノズ
ル室の他の例を示す要部断面図、第５ｂ図は第５ａ図の
５ｂ部の拡大図である。 ４１・・ノズル室、４３・・フローセパレータ、４８・
・シールフィン、４９・・ロータ、５０・・シールフィ
ン、５１・・調速段ディスク、５２・・ポンピングホー
ル、５３・・高温漏洩蒸気、５４（ほか７名） ■・続補正書（自発） 昭和５９年１０月 ４ 日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９年１８９８０６号２、
発明の名称 蒸気タービンのノズル室３、補正をす
る者 事件との関係 出願人名称 三菱重工業株
式会社 ４、復代理人 〒１００東京都千代田区有楽町−丁目
８番１号日比谷パークビルヂング５１９号（電話２］３
−０６８６）６、補正の内容 図面において、第３
１１図及び第５ａ図をそれぞれユニに添付した第３１１
図及び第５ａ図とさしかえます。 第３ｂ図 ３ｂ−３ｂｍ曲図
Claims (1)
- 円形断面型ノズル室の内周側にフローセパレータを取付
けてなる蒸気タービンのノズル室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18980684A JPS6170102A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 蒸気タ−ビンのノズル室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18980684A JPS6170102A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 蒸気タ−ビンのノズル室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170102A true JPS6170102A (ja) | 1986-04-10 |
Family
ID=16247517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18980684A Pending JPS6170102A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 蒸気タ−ビンのノズル室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2017033227A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-03-08 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517205A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-06 | Toshiba Corp | Current type inverter |
| JPS597706A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビンのシヤフトク−リング装置 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP18980684A patent/JPS6170102A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517205A (en) * | 1978-07-18 | 1980-02-06 | Toshiba Corp | Current type inverter |
| JPS597706A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビンのシヤフトク−リング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2017033227A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-03-08 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
| US10513937B2 (en) | 2015-08-21 | 2019-12-24 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
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