JPS62174503A - 蒸気タ−ビン - Google Patents
蒸気タ−ビンInfo
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- JPS62174503A JPS62174503A JP1370586A JP1370586A JPS62174503A JP S62174503 A JPS62174503 A JP S62174503A JP 1370586 A JP1370586 A JP 1370586A JP 1370586 A JP1370586 A JP 1370586A JP S62174503 A JPS62174503 A JP S62174503A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- drain outlet
- outer ring
- water droplets
- steam turbine
- Prior art date
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- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 37
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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に係り、特に湿り域で作動する蒸
気タービンに関する。
気タービンに関する。
（発明の技術的背端とその問題点〕
一般に、湿り１或で作動する蒸気タービンでは、蒸気中
に含まれる水滴が高速回転するタービン羽根に衝突する
ために、このタービン羽根を浸食してしまうエロージョ
ンが発生し易い。このタービン羽根の浸食対策は、蒸気
タービンの安全運用やタービン羽根の寿命Ｊ（り大を目
指す上での克服ずべぎ重要な技術的課題である。
に含まれる水滴が高速回転するタービン羽根に衝突する
ために、このタービン羽根を浸食してしまうエロージョ
ンが発生し易い。このタービン羽根の浸食対策は、蒸気
タービンの安全運用やタービン羽根の寿命Ｊ（り大を目
指す上での克服ずべぎ重要な技術的課題である。
このよう４１タ一ビン羽根の浸食の原因となる水滴の挙
動を第８図〜第１０図に示寸。第８図に示すように、蒸
気通路部内で発生した水滴は、６ｕ段のタービン羽根１
の回転による遠心力によって）ズルダイヤフラム外輪２
の内周面３に向けて飛ばされる（飛散方向矢印４）。ノ
ズルダイヤフラム外輪２の内周面３に付着した水滴は、
第９，１０図に示ザように、内周面３を伝わって下流方
向に進み、水滴に作用する慣性力によってノズル５の腹
側６に捕集される。捕集された水滴は、ノズル腹側６に
沿って流れ、ノズル後縁７より粗大水滴８となって流出
し、後段のタービン羽根９に衝突するのである。この結
果、タービン羽根９が浸食される。
動を第８図〜第１０図に示寸。第８図に示すように、蒸
気通路部内で発生した水滴は、６ｕ段のタービン羽根１
の回転による遠心力によって）ズルダイヤフラム外輪２
の内周面３に向けて飛ばされる（飛散方向矢印４）。ノ
ズルダイヤフラム外輪２の内周面３に付着した水滴は、
第９，１０図に示ザように、内周面３を伝わって下流方
向に進み、水滴に作用する慣性力によってノズル５の腹
側６に捕集される。捕集された水滴は、ノズル腹側６に
沿って流れ、ノズル後縁７より粗大水滴８となって流出
し、後段のタービン羽根９に衝突するのである。この結
果、タービン羽根９が浸食される。
このようなタービン羽根の浸食を防止するために、従来
から行なわれている対策は、第８図〜第１０図に示すよ
うに、ノズルダイヤフラム外輪２にＪ３けるノズル後縁
７の下流側、具体的にはノズル後縁７と後段のタービン
羽根９との中間位置に対応した箇所にドレン排出口１０
を設（プた構造としていた。
から行なわれている対策は、第８図〜第１０図に示すよ
うに、ノズルダイヤフラム外輪２にＪ３けるノズル後縁
７の下流側、具体的にはノズル後縁７と後段のタービン
羽根９との中間位置に対応した箇所にドレン排出口１０
を設（プた構造としていた。
しかしながら、このようなドレン排出口１０の構造では
、ノズルダイヤフラム外輪２の内周面３に沿ってそのま
ま流動する水滴の排出には有効に作用りるものの、ノズ
ルダイヤフラム外輪２の内周面３に沿って流動した後、
途中で飛散されノズル５の腹側６に捕集された水滴を有
効に排出できない。しかも、水滴の大部分はノズル腹側
６に捕集されるため、ドレン排出口１０のｔＪＩ出作用
は浸食防止の観点からは有効に別能し得ず、結局タービ
ン羽根の浸食を防止する効果が極めて低いものであった
。
、ノズルダイヤフラム外輪２の内周面３に沿ってそのま
ま流動する水滴の排出には有効に作用りるものの、ノズ
ルダイヤフラム外輪２の内周面３に沿って流動した後、
途中で飛散されノズル５の腹側６に捕集された水滴を有
効に排出できない。しかも、水滴の大部分はノズル腹側
６に捕集されるため、ドレン排出口１０のｔＪＩ出作用
は浸食防止の観点からは有効に別能し得ず、結局タービ
ン羽根の浸食を防止する効果が極めて低いものであった
。
また、その他の対策としては、ノズル５内を中空として
ノズル表面にドレン排出口を設けたり、中空ノズル内に
付希水滴温度よりも高い温度の蒸気を流してノズルを加
熱し付着水滴の然発を促したり、あるいはノズル表面を
電気的に加熱するもの等がある。しかし、いずれの場合
も構造の複雑化による加工コストの上昇や、ノズルダイ
ヤフラム外輪の内周面を伝わった後ノズル後縁７付近で
ノズル腹側６に捕集される水分を充分に排除できない等
の欠点がある。
ノズル表面にドレン排出口を設けたり、中空ノズル内に
付希水滴温度よりも高い温度の蒸気を流してノズルを加
熱し付着水滴の然発を促したり、あるいはノズル表面を
電気的に加熱するもの等がある。しかし、いずれの場合
も構造の複雑化による加工コストの上昇や、ノズルダイ
ヤフラム外輪の内周面を伝わった後ノズル後縁７付近で
ノズル腹側６に捕集される水分を充分に排除できない等
の欠点がある。
（発明の目的〕
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、タ
ービン羽根の回転による遠心力でノズルダイヤフラム外
輪の内周面へ飛ばされた水滴をノズル腹側に捕集される
以前に系外に排出させて、タービン羽根の浸食低減を図
ることのできる蒸気タービンを提供することを目的とす
る。
ービン羽根の回転による遠心力でノズルダイヤフラム外
輪の内周面へ飛ばされた水滴をノズル腹側に捕集される
以前に系外に排出させて、タービン羽根の浸食低減を図
ることのできる蒸気タービンを提供することを目的とす
る。
本発明は、ノズルダイヤフラム外輪内周面のノズル通路
部傾斜面部に低圧側に通じるドレン排出口を形成したも
のである。
部傾斜面部に低圧側に通じるドレン排出口を形成したも
のである。
以下に、本発明に係る蒸気タービンの実施例を図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
第１〜３図に第１実施例の蒸気タービンの通路部構造を
示す。
示す。
蒸気タービン通路部内で発生し成長した水滴は、前段の
タービン羽根１の回転による遠心力を受けて、ノズルダ
イヤフラム外輪２の内周面３へ水滴の飛散方向４で示す
ように飛ばされる。飛ばされた水滴は、内周面３に（＝
１着し下流方向に進むが、この付着流下する水滴がノズ
ル５の腹側６に捕集される以前にドレン排出口１１から
系外に排出される。
タービン羽根１の回転による遠心力を受けて、ノズルダ
イヤフラム外輪２の内周面３へ水滴の飛散方向４で示す
ように飛ばされる。飛ばされた水滴は、内周面３に（＝
１着し下流方向に進むが、この付着流下する水滴がノズ
ル５の腹側６に捕集される以前にドレン排出口１１から
系外に排出される。
このドレン排出口１１は、ノズル通路部を形成するノズ
ルダイヤフラム外輪２の内周面３に間口して設けられる
。ここで、ノズル通路部は、相互に隣接するノズル５の
腹側６、背側６Ａ、ノズルダイヤフラム外輪２の内周面
３およびノズルダイヤフラム内輪２Ａの内周面に囲まれ
て形成され、蒸気の案内通路となる。ドレン排出口１１
は、この蒸気の流れ方向と交差する方向、例えば、水滴
の飛散方向４とほぼ平行にスリツＩ〜形状に（１４成さ
れる。
ルダイヤフラム外輪２の内周面３に間口して設けられる
。ここで、ノズル通路部は、相互に隣接するノズル５の
腹側６、背側６Ａ、ノズルダイヤフラム外輪２の内周面
３およびノズルダイヤフラム内輪２Ａの内周面に囲まれ
て形成され、蒸気の案内通路となる。ドレン排出口１１
は、この蒸気の流れ方向と交差する方向、例えば、水滴
の飛散方向４とほぼ平行にスリツＩ〜形状に（１４成さ
れる。
ドレン排出口１１の入口部１２の位置は、第２図に示す
ように、ノズル５におけるノズルダイヤフラム外輸２側
のアキシＶルコード（タービン軸方向長さ）をＣ、ドレ
ン排出口１１のノズル前縁からの距離を１とした場合、
Ｏ，ＩＣ＜ｊ！＜０゜７Ｃの範囲に設定される。これは
、ドレン排出口１１の位置をノズル１１り縁付近または
前縁より上流の内周面３に設ｃノると、前段のタービン
羽根１の遠心力によってノズルダイヤフラム外輪２の内
周面３に飛ばされる水滴のうち、ノズル通路部を形成す
る内周面３、特にドレン排出口１１の下流側に何者され
た水滴の排出ができなくなることによる。また、ドレン
排出口１１をノズル復縁７付近に設（プると、ノズルダ
イヤフラム外輪２の内周面３を伝わる水滴が下流側に進
行する途中で飛散しノズル５の表面に付着して、ドレン
排出口１１で捕集できなくなるからである。これらの傾
向を示すのが、第４図に示す水滴除去率とｊ！／Ｃの関
係である。この場合、水滴除去率とは、ドレン排出口１
１から除去されるドレン伍と、該当するノズル通路部を
流れる蒸気流中に含まれる水分の総計との比である。第
４図から、ドレン排出口１１はＪ／Ｃで０．１〜０．７
に位置するとき、水滴除去率が高いことが理解される。
ように、ノズル５におけるノズルダイヤフラム外輸２側
のアキシＶルコード（タービン軸方向長さ）をＣ、ドレ
ン排出口１１のノズル前縁からの距離を１とした場合、
Ｏ，ＩＣ＜ｊ！＜０゜７Ｃの範囲に設定される。これは
、ドレン排出口１１の位置をノズル１１り縁付近または
前縁より上流の内周面３に設ｃノると、前段のタービン
羽根１の遠心力によってノズルダイヤフラム外輪２の内
周面３に飛ばされる水滴のうち、ノズル通路部を形成す
る内周面３、特にドレン排出口１１の下流側に何者され
た水滴の排出ができなくなることによる。また、ドレン
排出口１１をノズル復縁７付近に設（プると、ノズルダ
イヤフラム外輪２の内周面３を伝わる水滴が下流側に進
行する途中で飛散しノズル５の表面に付着して、ドレン
排出口１１で捕集できなくなるからである。これらの傾
向を示すのが、第４図に示す水滴除去率とｊ！／Ｃの関
係である。この場合、水滴除去率とは、ドレン排出口１
１から除去されるドレン伍と、該当するノズル通路部を
流れる蒸気流中に含まれる水分の総計との比である。第
４図から、ドレン排出口１１はＪ／Ｃで０．１〜０．７
に位置するとき、水滴除去率が高いことが理解される。
一方、ドレン排出口１１の出口部１３はノズルダイヤフ
ラム外輪２の外周面１４に開口させ、入口部１２よりや
や下流側に位置させる。この出口部１３は、ノズル通路
部内の圧力より低圧な、例えば後段側タービン羽根９の
圧力状態と等価な圧力状態の復水器等に連結される。し
たがって、ドレン排出口１１内へラリかれた水滴は、ノ
ズル通路部より低圧な系外へ排出される。
ラム外輪２の外周面１４に開口させ、入口部１２よりや
や下流側に位置させる。この出口部１３は、ノズル通路
部内の圧力より低圧な、例えば後段側タービン羽根９の
圧力状態と等価な圧力状態の復水器等に連結される。し
たがって、ドレン排出口１１内へラリかれた水滴は、ノ
ズル通路部より低圧な系外へ排出される。
したがって、上記実施例によれば、前段タービン羽根１
からノズルダイヤフラム外輪２へ飛ばされた水滴を、ノ
ズル通路部を形成するノズルダイヤフラム外輪２の内周
面３に設置）られたドレン排出口１１によって、ノズル
腹側６に捕集される前に除去することができることから
、飛散水滴の成長による水滴の粗大化が防止され、後段
タービン羽根９の浸食を低減することができる。
からノズルダイヤフラム外輪２へ飛ばされた水滴を、ノ
ズル通路部を形成するノズルダイヤフラム外輪２の内周
面３に設置）られたドレン排出口１１によって、ノズル
腹側６に捕集される前に除去することができることから
、飛散水滴の成長による水滴の粗大化が防止され、後段
タービン羽根９の浸食を低減することができる。
次に、第２実施例（第５図）および第３実施例（第６．
７図）を示す。これらの両実施例において第１実施例と
同様な部分は同一の符号を付ザことにより説明を省略す
る。
７図）を示す。これらの両実施例において第１実施例と
同様な部分は同一の符号を付ザことにより説明を省略す
る。
第２実施例は、ドレン排出口１１の入口部１２において
、その下流側縁部に上流方向に向けたナイフェツジを有
するフィン１５を設ける。これにより、前段のタービン
羽根１の遠心力によって内周面３に飛ばされた水滴がド
レン排出口１１からノズル通路部外へ排出される際、水
滴とともに排出される蒸気■を低減させることができる
。
、その下流側縁部に上流方向に向けたナイフェツジを有
するフィン１５を設ける。これにより、前段のタービン
羽根１の遠心力によって内周面３に飛ばされた水滴がド
レン排出口１１からノズル通路部外へ排出される際、水
滴とともに排出される蒸気■を低減させることができる
。
第３実施例は、先の第１および第２実施例がスリット状
のドレン排出口１１であったのに対し、複数の円筒孔１
６を並設したドレン排出口１７とした点で異なる。断る
場合には、ドレン排出口１７の加工が容易になる利点が
ある。もちろん、この場合にもドレン排出口の位置は０
．ＩＣ＜、ｊ＜０．７Ｇの範囲に設定する。
のドレン排出口１１であったのに対し、複数の円筒孔１
６を並設したドレン排出口１７とした点で異なる。断る
場合には、ドレン排出口１７の加工が容易になる利点が
ある。もちろん、この場合にもドレン排出口の位置は０
．ＩＣ＜、ｊ＜０．７Ｇの範囲に設定する。
なお、上記各実施例においては、ノズル通路部を形成す
るノズルダイヤフラム外輪２の内周面３が蒸気の流れ方
向に拡大して傾斜される場合につき説明したが、湿り域
で作動する蒸気タービンであれば、内周面３がタービン
の軸方向に平行に構成されるものであってもよい。
るノズルダイヤフラム外輪２の内周面３が蒸気の流れ方
向に拡大して傾斜される場合につき説明したが、湿り域
で作動する蒸気タービンであれば、内周面３がタービン
の軸方向に平行に構成されるものであってもよい。
以上説明したように、本発明に係る蒸気タービンは、ノ
ズル通路部を形成するノズルダイヤフラム外輪内周面に
低圧側に通じるドレン＋ＪＩ出口を形成したことにより
、前段タービン羽根から飛散してくる水滴をノズル腹側
に捕集される前に排出することができ、粗大水滴の発生
を抑１してタービン羽根の浸食を低減させる効果が得ら
れる。
ズル通路部を形成するノズルダイヤフラム外輪内周面に
低圧側に通じるドレン＋ＪＩ出口を形成したことにより
、前段タービン羽根から飛散してくる水滴をノズル腹側
に捕集される前に排出することができ、粗大水滴の発生
を抑１してタービン羽根の浸食を低減させる効果が得ら
れる。
図、第２図は第１図のＩ−Ｘ線に沿う断面図、第３図は
第１図の■−■線に沿う矢視図、第４図は水滴除去率と
ドレン排出口入口部位置との関係図、第５図は第２実施
例の概略構成図、第６図は第３実施例のノズルダイ１７
フラム外輪内周面図、第７図は第３実施例のノズルダイ
ヤフラム外輪外周面図、第８図は従来例の要部断面図、
第９図は第８のｒＸ −ｒＸ線に沿う断面図、第１０図
は第８図のＸ−Ｘ線に沿う矢視図である。
第１図の■−■線に沿う矢視図、第４図は水滴除去率と
ドレン排出口入口部位置との関係図、第５図は第２実施
例の概略構成図、第６図は第３実施例のノズルダイ１７
フラム外輪内周面図、第７図は第３実施例のノズルダイ
ヤフラム外輪外周面図、第８図は従来例の要部断面図、
第９図は第８のｒＸ −ｒＸ線に沿う断面図、第１０図
は第８図のＸ−Ｘ線に沿う矢視図である。
１．９・・・タービン羽根、２・・・ノズルダイ１＝フ
ラム外幅、２Ａ・・・ノズルダイＸ７フラム内輸、３・
・・内周面、５・・・ノズル、６・・・ノズル腹側、６
Ａ・・・ノズル背側、１０，１１．１７・・・ドレン排
出口。
ラム外幅、２Ａ・・・ノズルダイＸ７フラム内輸、３・
・・内周面、５・・・ノズル、６・・・ノズル腹側、６
Ａ・・・ノズル背側、１０，１１．１７・・・ドレン排
出口。
茶 ｌ 園
第 ２ 図
４仝
恭 ４ 図
＃ ５ 図
茶 ６ 図
慕 ８ 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ノズル通路部を形成するノズルダイヤフラム外輪内
周面に低圧側に通じるドレン排出口を形成したことを特
徴とする蒸気タービン。 ２、ドレン排出口入口部のノズル前縁からの距離ｌはノ
ズルにおけるノズルダイヤフラム外輪側のアキシャルコ
ードＣに対し、０．１Ｃ＜ｌ＜０．７Ｃの範囲に設定し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気タ
ービン。 ３、前記ドレン排出口入口部にナイフエッジを有するフ
ィンを取付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の蒸気タービン。 ４、前記ドレン排出口は蒸気流れ方向と交差する方向に
長いスリットであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の蒸気タービン。 ５、前記ドレン排出口は複数の円筒孔を並設したもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気
タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1370586A JPS62174503A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 蒸気タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1370586A JPS62174503A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 蒸気タ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174503A true JPS62174503A (ja) | 1987-07-31 |
Family
ID=11840626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1370586A Pending JPS62174503A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 蒸気タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62174503A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06123202A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの湿分分離装置 |
| US5573370A (en) * | 1995-03-20 | 1996-11-12 | Westinghouse Electric Corporation | Steam turbine |
| JP2003027903A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン内湿分除去装置 |
| JP2008057535A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-13 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンエンジン内の水分を除去する装置 |
| JP2012241607A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
| JP2013011172A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンの静翼及びその組立方法 |
| US11236626B2 (en) | 2018-07-02 | 2022-02-01 | Mitsubishi Power, Ltd. | Stator blade segment and steam turbine |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1370586A patent/JPS62174503A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06123202A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの湿分分離装置 |
| US5573370A (en) * | 1995-03-20 | 1996-11-12 | Westinghouse Electric Corporation | Steam turbine |
| US5984628A (en) * | 1995-03-20 | 1999-11-16 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Steam turbine |
| JP2003027903A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン内湿分除去装置 |
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| KR101378236B1 (ko) * | 2006-08-28 | 2014-03-27 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 증기 터빈 내의 물방울 제거 시스템 |
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| US11236626B2 (en) | 2018-07-02 | 2022-02-01 | Mitsubishi Power, Ltd. | Stator blade segment and steam turbine |
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