JPS63117105A - 蒸気タ−ビンの翼列湿分除去装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、蒸気タービンで発生する蒸気中の湿分を効率
よく分離する技術分野で利用される。

従来の技術 蒸気タービンの翼列で発生する損失の一つに湿分による
損失がある。

蒸気が翼列内で膨張して湿り域に入ると湿分が発生する
。静翼内で発生した湿分のうち大部分は静翼の腹面に付
着し、互いに集合して静翼の出口端から比較的大粒の水
滴となって流れ出る。

しかしながら、蒸気と水滴との密度差が大きいため、水
滴は十分に加速されることなく動翼入口に到達する。水
滴の速度が小さいので動翼の入口では水滴は大きな相対
速度で動翼２の背面に衝突する（第３図参照）。

これが湿分による損失となって翼列の効率を低下させる
。また密度の大きな水滴が大きな相対速度で衝突するの
で、動翼入口の背面がエロージョンを受け、動翼の寿命
を縮め、信頼性の低下を招湿分による効率、信頼性の低
下を防止するために１二ローション性にすぐれたステラ
イト片を貼付けたりしている。

しかしながら、静翼１にドレン除去溝３を設ける場合、
静翼腹面に付着した湿分は除去されるが、静翼腹面に付
着せずに蒸気流と一緒に流れ去る湿分は除去できない（
第３図参照）。

この点を改良するために第５図に例示するように動・静
翼間の外周部に空間を設け、静翼を出た蒸気流の接線方
向（回転方向）速度成分を用いて、この空間内で蒸気を
旋回させ、蒸気流と共に流れ出た湿分を遠心力によって
分離してドレン除去穴より排出し、湿分を分離された残
りの蒸気は蒸気転向板に沿って再び内周側に向かって流
れ、動翼先端のジーツノ部間隙を通って下流側へ流れ出
るようにした蒸気タービン翼列湿分除去装置が考案され
ている。

発明が解決しようとする問題点 第５図に例示する蒸気タービン翼列湿分除去装置におい
て、静翼腹面に付着せずに蒸気流と一緒に流れ去る湿分
をより多く除去しようとすれば、より多くの蒸気を動静
翼間外周側空間に導き出す一方、翼列から見れば、動翼
先端のシール部間隔を通って下流側へ流れる蒸気は、漏
洩蒸気であって仕事をしないので、この蒸気量を増やし
すぎると翼列の性能が低下する。

したがって、第５図に例示する機構における湿分除去に
よる性能改善効果は漏洩蒸気増大による性能低下とのか
ね合いによって余り大きな値には成り得ない。

問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点を解決するために、次のような
手段を採っている。すなわち、（１）　　蒸気流によっ
て半径方向の外側へ流出した水滴が流入する静翼と動翼
との間の外周側空間と、該外周側空間内に設けられ、蒸
気をラジアルタービン翼に対して半径方向に流入させる
蒸気転向板と、上記動静翼間外周側空間内で生じた旋回
蒸気流により分離され、上記外周側空間の外壁内面に付
着した蒸気中の水滴を上記外周側空間より排出するドレ
ン除去穴とを具備させる。

（２）動静翼間外周側空間内で旋回により湿分を除去さ
れた分離後の蒸気によりその部分を通って仕事をし、そ
の後、下流側へ導く動翼先端に設けられたラジアルター
ビン翼を備える。

作用 上述の手段によれば、静翼腹面に付着せずに流れ去る湿
分を含んで、動静翼間外周側空間に導き出された蒸気は
、旋回による遠心力により湿分を分離された後、動翼先
端に設けられたラジアルタービン翼の部分を通って仕事
をして動翼出口へ流れ去る。

実施例 次に本発明の実施例につき、添付図面を参照して詳述す
る。

第１図に本発明の翼列湿分除去装置の一例を示す。

静翼１の腹面に付着して出口端２を離れた水滴や静翼ｌ
の腹面に付着せずに静翼ｌを通り抜けた水滴は、遠心力
ならびに蒸気流によって半径方向の外側へ流れ出し、静
翼１と動翼３の間の外周側空間４に流れ込む。

静翼ｌを出た蒸気流は回転方向の速度分布を有している
ので、動静翼間外周側空間４内で旋回を生じる。この旋
回により遠心分離効果が生じて、蒸気中の水滴は動静翼
間外周側空間４の外壁内面に付着し、ドレン穴５を通っ
て排出される。

比重の小さい蒸気は動静翼間外周側空間４の内周側に設
けられた蒸気転向板６に沿って再び内周側に向かって流
れ、動翼先端に設けられたラジアルタービン翼７を通っ
て仕事をして下流側へ流れる。

第２図に動翼先端に設けられたラジアルタービン翼７の
部分を示す。

静翼出口においては第４図に示すように蒸気絶対速度Ｃ
ｓが十分大きいので動翼３の周速Ｕを考慮した動翼入口
における蒸気相対速度１ｆｓは、なお回転方向の成分を
有している。したがって、動翼２の入口部分はこの相対
速度Ｗｓに適合するような角度につくられる。

一方、動静翼間外周側空間４（第１図）に流入した蒸気
流は半径が拡大すること、ならびに旋回に伴う減衰のた
めに回転方向速度成分が減少する。

対速度ＣＩに対して動翼周速Ｕ１を考慮した蒸気相対速
度Ｗ、は回転方向の成分はなくなり、蒸気はラジアルタ
ービン翼７に対して半径方向に流入する。

ラジアルタービン翼７に半径方向に流入した蒸気は、ラ
ジアルタービン翼７によって形成された蒸気通路に沿っ
て軸方向に転向し、かつ回転方向速度成分を有した相対
速度Ｗ、を持ってラジアルタービン翼７を流れ去る。

これにより蒸気は仕事をすることになる。

なお、上記した本発明の実施例において、従来例である
第４図に示した静翼腹面のドレン除去溝３など他の湿分
除去装置と併用してもよい。

発明の効果 本発明の装置によると、湿分分離のための外周側空間へ
導かれた蒸気が、湿分分離後、動翼先端のラジアルター
ビン翼を通って仕事をするので、上り多くの湿分を除去
するため、より多（の蒸気失が増大することなく、翼列
の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸気タービンの翼列湿分除去装置
の一例を示す要部断面図、第２ａ図は動翼先端部に設け
たラジアルタービン翼の一例を示す概要図、第２ｂ図は
その平面図、第３図は翼列における蒸気と水滴の速度関
係図表、第４図は従来例の静翼ドレン除去溝を示す断面
図、第５図は従来の蒸気タービン翼列湿分除去装置の例
を示す断面図である。 １・・静翼、２・・出口端、３・・動翼、４・・動静翼
間外周側空間、５・−ドレン除去穴、６（ほか１名） 第１図 第２α図 第ｚｂ図 第５図 一！ ５．３−ｓ”ｚ’３ 手続補正書（自発） 昭和６１年１２月　９日 特許庁長官　黒　１）　明　雄　殿 １、事件の表示　　　特願昭６１年２６２８２１号２、
発明の名称　　　蒸気タービンの翼列湿分除去装置３、
補正をする者　　事件との関係　特許出願人名称　　　
三菱重工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　静翼と動翼との間に設けられた外周側空間と、該外
   周側空間内に設けられた蒸気転向板と、上記動静翼間の
   外周側空間内で生じた旋回蒸気流により分離され上記外
   周側空間の外壁内面に付着した蒸気中の水滴を上記外周
   側空間より排出するドレン除去穴とを具備する蒸気ター
   ビンの翼列湿分除去装置。 ２　静翼と動翼との間に設けられた外周側空間と、該外
   周側空間内に設けられた蒸気転向板と、動翼先端に設け
   られた上記蒸気転向板からの蒸気を受けるラジアルター
   ビン翼と、上記動静翼間の外周側空間内で生じた旋回蒸
   気流により分離され上記外周側空間の外壁内面に付着し
   た蒸気中の水滴を上記外周側空間より排出するドレン除
   去穴とを具備する蒸気タービンの翼列湿分除去装置。