JPS6215441Y2

JPS6215441Y2 -

Info

Publication number: JPS6215441Y2
Application number: JP17245982U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1987-04-20
Also published as: JPS5976702U

Description

【考案の詳細な説明】考案の技術分野本考案はタービン羽根やホイールの補修時に、
応急復旧して効率的に運転できるようにした応急
復旧タービンに関する。[Detailed explanation of the invention] Technical field of the invention This invention is used when repairing turbine blades and wheels.
This article relates to an emergency restoration turbine that can be restored and operated efficiently.

考案の技術的背景蒸気等を作動流体とするタービンにおいて、羽
根及び羽根の取付けられているホイールは最も重
要な構成部品の一つであり、羽根やホイールはタ
ービンの開放検査時に損傷の有無を調査され、羽
根やホイールに大きな損傷が発見された場合には
それらを撤去し、新製交換の処理がとられる。こ
れは回転体である羽根やホイールに大きな損傷を
残したまま復旧した場合、運転中に羽根の飛散、
あるいはホイールの破壊等によつて大事故をひき
起こすおそれがあるからである。Technical background of the idea In a turbine that uses steam or other working fluid, the blades and the wheel to which the blades are attached are one of the most important components, and the blades and wheels are inspected for damage during open inspections of the turbine. If major damage is found to the blades or wheels, they will be removed and replaced with new ones. If the blades and wheels, which are rotating bodies, are restored with significant damage, the blades may fly off during operation.
This is because there is a risk of causing a major accident due to wheel breakage or the like.

一方、羽根やホイールの新製には長時間を要す
るため、復旧を急ぐ場合には、羽根あるいはホイ
ールを撤去したままの状態で運転に入らざるを得
ないことがある。 On the other hand, it takes a long time to manufacture new blades or wheels, so if restoration is urgent, it may be necessary to start operation with the blades or wheels removed.

タービンは、第１図に示す如く、ダイヤフラム
１ｎに取付けられたノズル２ｎと、ホイール３ｎ
に取付けられた羽根４ｎで一組を構成する段落を
複数個有する構造をとつており、各段落の羽根４
ｎ及びノズル２ｎの前後で作動流体の圧力、温度
が一定の条件になる様に設計されている。また、
羽根４ｎとノズル２ｎとの間隔も、蒸気が旋回を
起したりしない様に、適当な間隔がとられてい
る。なお、５はロータ、６はラビリンスパツキン
グ、７はケーシングを示す。 As shown in FIG. 1, the turbine includes a nozzle 2n attached to a diaphragm 1n and a wheel 3n.
The structure has a plurality of paragraphs each consisting of a set of blades 4n attached to the blades 4n of each paragraph.
The pressure and temperature of the working fluid are designed to be constant before and after the nozzle 2n and the nozzle 2n. Also,
The distance between the blade 4n and the nozzle 2n is also set appropriately so that the steam does not swirl. In addition, 5 indicates a rotor, 6 indicates a labyrinth packing, and 7 indicates a casing.

開放検査において、第ｎ段落の羽根４ｎに大き
な損傷が発見された場合、第２図に示すように損
傷した羽根４ｎを撤去し、新製交換までの間、そ
のまま復旧するが、この場合、除去した羽根４ｎ
の前後の段落では適正な圧力、温度が保てなくな
る。 If major damage is found to the blade 4n in the nth paragraph during the open inspection, the damaged blade 4n will be removed as shown in Figure 2 and restored until a new one is replaced. feather 4n
Appropriate pressure and temperature cannot be maintained in the paragraphs before and after.

第３図において、直線ａは羽根４ｎの撤去前の
膨脹線を示しており、Pn−１，Tn−１は、撤去
対象羽根４ｎの前の段落における羽根４ｎ−１の
出口の圧力、温度を示している。 In Fig. 3, straight line a indicates the expansion line of blade 4n before removal, and Pn-1 and Tn-1 indicate the pressure and temperature at the outlet of blade 4n-1 in the paragraph before the blade 4n to be removed. It shows.

また、Pn＋１，Tn＋１は、撤去対象羽根４ｎ
の後の段落におけるノズル２ｎ＋１の入口の圧
力、温度である。 In addition, Pn+1 and Tn+1 are blades to be removed 4n
These are the pressure and temperature at the inlet of nozzle 2n+1 in the paragraph after .

一方、直線ｂは羽根４ｎの撤去後の膨脹線を示
しており、P′n−１，T′n−１は撤去した羽根４
ｎの前の段落における羽根４ｎ−１の出口の圧
力、温度を示している。また、P′n＋１，T′n＋
１は撤去した羽根の後の段落におけるノズル２ｎ
＋１の入口の圧力、温度である。 On the other hand, the straight line b shows the expansion line after the removal of the blade 4n, and P'n-1 and T'n-1 are the lines of the removed blade 4n.
The pressure and temperature at the outlet of the blade 4n-1 in the paragraph before n are shown. Also, P′n+1, T′n+
1 is nozzle 2n in the paragraph after the removed blade
+1 inlet pressure and temperature.

背景技術の問題点この様に、羽根の撤去前には適正であつた圧
力、温度Pn−１，Tn−１，Pn＋１，Tn＋１が羽
根の除去により圧力、温度P′n−１、T′n−１、
P′n＋１、T′n＋１に変化し、設計計画時と違つ
た条件になる。その結果、除去した段落の前段で
は羽根の負荷が上がり、設計計画時の出力、性能
を保てなくなる。また、羽根４ｎを撤去した場
合、第２図に示す如く、撤去羽根４ｎの段落のノ
ズル２ｎと、後ろの段落のノズル２ｎ＋１との間
に空間Ｓが生じる。この空間Ｓではノズル２ｎの
出口の流体が旋回流成分を持つため流体の旋回が
生じて、無駄なエネルギーが消費されることにな
り、性能が低下する。Problems with the Background Art In this way, the pressures and temperatures Pn-1, Tn-1, Pn+1, Tn+1, which were appropriate before the removal of the blades, change due to the removal of the blades. -1,
P′n+1, T′n+1, and the conditions are different from those at the time of design planning. As a result, the load on the blades increases in the stage before the removed paragraph, making it impossible to maintain the output and performance as planned. Furthermore, when the blade 4n is removed, as shown in FIG. 2, a space S is created between the nozzle 2n in the row of the removed blade 4n and the nozzle 2n+1 in the next row. In this space S, since the fluid at the outlet of the nozzle 2n has a swirling flow component, swirling of the fluid occurs, resulting in wasteful energy consumption and performance deterioration.

上記した現象は、損傷した羽根４ｎと共に、そ
の羽根の取付けられているホイール３ｎを撤去し
た場合にも、同様に発生する。 The above phenomenon occurs in the same way when the damaged blade 4n and the wheel 3n to which the blade is attached are removed.

考案の目的本考案は上述の背景技術における問題点を解消
すべくなされたもので、損傷した羽根またはこの
羽根とホイールを撤去してタービンを運転する場
合、撤去段落の前後における流体の圧力、蒸気を
適正な状態に保てるようにした応急復旧タービン
を提供することを目的とするものである。Purpose of the invention The present invention has been made to solve the problems in the background art described above. The purpose of this invention is to provide an emergency recovery turbine that can maintain the turbine in proper condition.

考案の概要本考案の応急復旧タービンは損傷した羽根また
はホイールを取外したタービンにおいて、正規の
ダイヤフラムに替えて、多数の透孔を有する多孔
板部を備えた圧力プレートを設置して構成されて
いる。Summary of the invention The emergency restoration turbine of the invention is constructed by installing a pressure plate with a perforated plate section having a large number of through holes in place of the regular diaphragm in the turbine from which damaged blades or wheels have been removed. .

考案の実施例以下、第４図ないし第８図を参照して本発明の
実施例とその作用を説明する。なお、これらの図
において第１図ないし第３図におけると同じ部分
にはそれらと同一の符号を付してある。Embodiments of the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention and their effects will be described with reference to FIGS. 4 to 8. In these figures, the same parts as in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals.

第１図における、第ｎ段落の羽根４ｎまたはホ
イール３ｎに損傷が発生した場合、第４図に示す
ように、羽根４ｎとホイール３ｎを撤去する。次
に、ダイヤフラム１ｎを取外し、このダイヤフラ
ムの替りに圧力プレート８を設置する。 If damage occurs to the blade 4n or wheel 3n in the nth paragraph in FIG. 1, the blade 4n and wheel 3n are removed as shown in FIG. Next, the diaphragm 1n is removed, and a pressure plate 8 is installed in its place.

圧力プレート８は円周方向に２つ割れになつて
おり、ダイヤフラム１ｎが取付けられていた位置
に挿入され、外縁近傍の側面をダイヤフラム１ｎ
の外輪の側面に固着されてリング状に組立てられ
る。また、圧力プレート８の周縁はラビリンスパ
ツキング１０を介してロータ５の周面に対向す
る。 The pressure plate 8 is split in two in the circumferential direction, and is inserted into the position where the diaphragm 1n was attached, and the side surface near the outer edge is attached to the diaphragm 1n.
It is fixed to the side of the outer ring and assembled into a ring shape. Further, the peripheral edge of the pressure plate 8 faces the peripheral surface of the rotor 5 via a labyrinth packing 10.

圧力プレート８のうち、ダイヤフラム１ｎ＋１
のノズル板２ｎ＋１に対向する部分には、第５図
にも示すように多数の透孔９が設けられ、多孔板
部を形成している。 Of the pressure plate 8, diaphragm 1n+1
As shown in FIG. 5, a large number of through holes 9 are provided in the portion facing the nozzle plate 2n+1 to form a perforated plate portion.

このような構成の本考案の応急復旧タービンに
おいて、第ｎ−１段落の羽根４ｎ−１を流過した
蒸気等の作動流体は圧力プレート８の透孔９を通
して次段落へ流れ、羽根４ｎ＋１に回転力を与え
る。この場合、透孔９を流れる作動流体は絞られ
て等エンタルピ変化する。 In the emergency restoration turbine of the present invention having such a configuration, the working fluid such as steam that has passed through the blade 4n-1 of the n-1th stage flows to the next stage through the through hole 9 of the pressure plate 8, and rotates to the blade 4n+1. Empower. In this case, the working fluid flowing through the through hole 9 is constricted and undergoes an isenthalpic change.

第６図において、膨脹線ａ，ｂは第３図につき
説明したように、羽根４ｎの撤去前および撤去後
における作動流体の膨脹状態を示しており、膨脹
線ｃは羽根４ｎ、ホイール３ｎおよびダイヤフラ
ム２ｎを撤去し、このダイヤフラムに替えて圧力
プレート８を設置した場合における作動流体の膨
脹状態を示している。また、同図中のPn−１，
Tn−１，Pn＋１，Tn＋１およびP′n−１，T′n−
１、P′n＋１、T′n＋１は夫々第３図につき説明
したように、羽根４ｎの撤去前および撤去後にお
ける第ｎ−１段落、第ｎ＋１段落の作動流体の圧
力と温度を示している。 In FIG. 6, expansion lines a and b indicate the expansion state of the working fluid before and after the removal of the blade 4n, as explained with reference to FIG. 2n is removed and a pressure plate 8 is installed in place of this diaphragm, the state of expansion of the working fluid is shown. Also, Pn-1 in the same figure,
Tn−1, Pn+1, Tn+1 and P′n−1, T′n−
1, P'n+1, and T'n+1 indicate the pressure and temperature of the working fluid in the (n-1)th stage and (n+1)th stage before and after the removal of the blade 4n, respectively, as explained with reference to FIG.

本考案による場合、撤去羽根４ｎの前段落（ｎ
−１）における羽根４ｎ−１の出口圧力と温度は
Pn−１，Tn−１と等しいP″n−１，T″（ｎ−
１）であり、また撤去羽根の後段落（ｎ＋１）に
おけるノズル２ｎ＋１の入口圧力と温度は膨脹線
ｃ上のP″n＋１，T″n＋１となる。 According to the present invention, the preceding paragraph (n
-1) The outlet pressure and temperature of blade 4n-1 are
P″n-1, T″(n-
1), and the inlet pressure and temperature of the nozzle 2n+1 at the stage (n+1) after the removed blade are P″n+1 and T″n+1 on the expansion line c.

このように、本考案の応急復旧タービンにおい
ては、作動流体は圧力プレート８の多孔板部によ
つて絞られて等エンタルピー変化するので、撤去
対象段落の他段落への影響が少なくなり、撤去前
の圧力状態をほとんど変えずにタービンを作動で
きる。従つて、多孔板部の孔の位置、数、大きさ
を、その前後における作動流体の圧力、温度を最
適にする条件をもとに設定すれば、羽根を除去し
た段落の負荷が増大することもなく性能への影響
も低減することができる。また、圧力プレート
は、従来のノズルダイヤフラムのような旋回流成
分を作動流体に与えないため、作動流体の旋回に
よるエネルギーの無駄を排除できる。 In this way, in the emergency recovery turbine of the present invention, the working fluid is throttled by the perforated plate part of the pressure plate 8 and undergoes isenthalpic change, so the influence on other paragraphs of the paragraph to be removed is reduced, and the The turbine can be operated without changing the pressure state of the turbine. Therefore, if the position, number, and size of the holes in the perforated plate section are set based on conditions that optimize the pressure and temperature of the working fluid before and after the holes, the load on the stage from which the blades have been removed will increase. The impact on performance can also be reduced. Further, since the pressure plate does not impart a swirling flow component to the working fluid unlike a conventional nozzle diaphragm, it is possible to eliminate wasted energy due to swirling of the working fluid.

なお、本考案の応急復旧タービンでは、前述の
ように圧力プレートの透孔の数、孔径を任意に選
ぶことによつて作動流体の絞り効果を制御できる
が、さらに透孔の入口部を面取り、あるいはアー
ル加工することで、孔の流量係数を制御できる。 In addition, in the emergency recovery turbine of the present invention, the throttling effect of the working fluid can be controlled by arbitrarily selecting the number and diameter of the through holes in the pressure plate as described above, but in addition, the inlet part of the through hole is chamfered, Alternatively, the flow rate coefficient of the hole can be controlled by rounding it.

第７図は本考案の変形例として、圧力プレート
８の多孔板部１０の背面側を凹面状とした場合を
示し、また、第８図は圧力プレートのダイヤフラ
ムの外輪に接する部分に、ドレン孔１１を加工し
た例を示している。 FIG. 7 shows a modification of the present invention in which the back side of the perforated plate portion 10 of the pressure plate 8 is made concave, and FIG. An example of processing No. 11 is shown.

考案の効果上述のように、本考案によれば、圧力プレート
に設けた多孔板部の絞り効果によつて、羽根やホ
イールを撤去しても撤去段落の前後における作動
流体の圧力と温度を適切に保つことができ、設計
計画時の出力、性能に近い特性が得られる。ま
た、羽根やホイールの撤去によつて生ずる空間で
作動流体が旋回することを防止できるので、旋回
によるエネルギー損失を防止することができる。Effects of the invention As described above, according to the invention, even if the blades and wheels are removed, the pressure and temperature of the working fluid before and after the removal stage can be maintained appropriately by the constriction effect of the perforated plate provided in the pressure plate. It is possible to maintain output and performance characteristics close to those at the time of design planning. Further, since the working fluid can be prevented from swirling in the space created by removing the blades and wheels, energy loss due to swirling can be prevented.

[Brief explanation of the drawing]

第１図はタービンの段落構成を例示する縦断面
図、第２図は従来の応急復旧例を示す縦断面図、
第３図は第１図および第２図の例における膨脹線
と作動流体の状態を示すグラフ、第４図は本考案
の応急復旧タービンの実施例を示す縦断面図、第
５図は第４図における圧力プレートの一部を示す
正面図、第６図は本考案の応急復旧タービンの作
動を説明する膨脹線と作動流体の状態図、第７図
と第８図は夫々本考案の変形例における圧力プレ
ートの縦断面図である。１ｎ，１ｎ＋１……ダイヤフラム、２ｎ，２ｎ
＋１……ノズル、３ｎ……ホイール、４ｎ−１，
４ｎ，４ｎ＋１……羽根、５……ロータ、６……
ラビリンスパツキング、７……ケージング、８…
…圧力プレート、９……透孔、１０……多孔板
部、１１……ドレン孔。 FIG. 1 is a vertical cross-sectional view illustrating a turbine stage configuration, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view illustrating a conventional emergency restoration example,
FIG. 3 is a graph showing the expansion line and the state of the working fluid in the examples shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 6 is a state diagram of the expansion line and working fluid to explain the operation of the emergency restoration turbine of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are modified examples of the present invention, respectively. It is a longitudinal cross-sectional view of the pressure plate in FIG. 1n, 1n+1...diaphragm, 2n, 2n
+1... Nozzle, 3n... Wheel, 4n-1,
4n, 4n+1...Blade, 5...Rotor, 6...
Labyrinth packing, 7... Caging, 8...
...Pressure plate, 9...Through hole, 10...Porous plate part, 11...Drain hole.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] (1) In a turbine from which a damaged blade or wheel has been removed, replacing it with a regular diaphragm,
An emergency restoration turbine characterized by installing a pressure plate having a perforated plate portion having a large number of through holes. (2) Utility model registration claim 1, characterized in that the pressure plate is divided into two halves, and the inner edges thereof are arranged in a ring shape so as to face the rotor through a labyrinth packing. Emergency restoration turbine described in . (3) The emergency recovery turbine according to claim 1 or 2, wherein a drain hole is provided in a portion of the pressure plate that contacts the outer ring of the diaphragm.