WO2014010287A1 - 軸流排気タービン - Google Patents

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WO2014010287A1
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downstream
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秀人 長尾
白井　廣和
太一 尾▲崎▼
康之 巽
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三菱重工業株式会社
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    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/608—Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces

Definitions

  • the present invention relates to an axial exhaust turbine in which steam having passed through a cascade is exhausted in the axial direction of the turbine, and more particularly to an axial exhaust turbine having a mechanism for draining a drain from a steam passage in which the cascade is disposed.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which slits are provided along the circumferential direction in an outer ring on which a stator blade is held, so that drain in steam is discharged from the slits to the outside of the steam passage. It has become.
  • the steam leaving the final stage moving blade of the low pressure chamber is guided to the flow guide, flows downward, and is sucked by the condenser. Therefore, for example, the drain collected from the steam passage by the slit described in Patent Document 1 has a pressure difference between the inlet and the outlet of the through hole only by providing the through hole for drain discharge in the platform attached to the low pressure casing. Drain is led to the condenser.
  • an axial exhaust turbine that discharges the steam that has passed through a cascade in the axial direction of the turbine as a condensate-type steam turbine.
  • the axial flow exhaust turbine can reduce the exhaust loss (pressure loss due to the exhaust), so it is possible to maintain high energy efficiency, and there is no need to install a condenser at the lower part of the turbine.
  • an exhaust chamber is provided on an outlet side of a casing of a casing enclosing a plurality of blades and vanes arranged in a row, that is, on the downstream side in the axial direction of the turbine.
  • a condenser is provided on the further axial downstream side of the exhaust chamber, and the exhaust chamber and the condenser communicate with each other.
  • the condenser since the condenser is disposed in the axial direction in line with the exhaust chamber, how to discharge the drain from the steam passage becomes a problem.
  • Patent Document 2 as a drainage device applied to an axial flow exhaust turbine, it has a drain hole provided in a platform on which a final stage stationary blade is supported, a pocket communicating with the drain hole, and a pocket and an exhaust A configuration is disclosed in which the chamber is in communication with a plurality of pipes. According to this device, the drain in the steam passage is sucked by the negative pressure of the exhaust chamber connected to the condenser, and is led to the exhaust chamber through the drain hole, the pocket and the plurality of pipes, It has reached the condenser.
  • At least some embodiments of the present invention can discharge drains from the steam passage smoothly, and can reduce axial flow and reduce the cost of repair when erosion occurs, and can save space. To provide a turbine.
  • An axial flow exhaust turbine is provided on a steam passage in which moving blades and stator blades are arranged, and on the downstream side of the steam passage, and the steam from the steam passage along the turbine axial direction.
  • a drain flow passage is formed between the partition wall and through which the drain collected from the steam passage can pass.
  • the inner partition wall may be provided over the entire exhaust chamber or may be partially provided to the exhaust chamber.
  • the drain contained in the steam is not the wall surface of the vehicle interior but the inner partition wall disposed on the inner wall thereof. It will collide. Therefore, the damage caused by the erosion can stay in the inner bulkhead and prevent the damage to the passenger compartment itself. Therefore, it is not necessary to replace the entire compartment at the time of repair, and only the inner partition wall needs to be replaced, so that the repair operation becomes easy, and the cost for the repair can be suppressed inexpensively. Further, since the space formed between the casing and the inner partition is used as the drain flow path, the drain collected from the steam passage can be discharged smoothly. Further, as in Patent Document 2, there is no need to provide a pipe for leading a drain to the outside of the vehicle compartment, so it is possible to save the space of the turbine and to improve the freedom of layout.
  • the axial flow exhaust turbine further includes a plurality of supports projecting from the casing to the inner peripheral side, and the inner partition is supported by the casing via the plurality of supports. It is also good.
  • the inner partition wall can be stably supported on the vehicle compartment by supporting the inner partition wall on the vehicle compartment through the plurality of support portions protruding from the vehicle compartment to the inner circumferential side.
  • the drain may be led to the drain channel by passing between the support rods constituting the adjacent supports.
  • the axial flow exhaust turbine further includes an annular member protruding from the casing to the inner circumferential side and provided with an opening through which the drain can pass, and the inner partition wall passes through the annular member. It may be supported by the casing. According to the axial flow exhaust turbine, the inner partition wall is supported on the entire circumferential direction with respect to the vehicle compartment via the annular member, so that the inner partition wall can be more stably fixed to the vehicle compartment . Further, since the annular member is provided with an opening through which the drain can pass, the drain collected from the passage can be smoothly led to the drain passage.
  • a fitting groove having a step in the axial direction of the turbine is provided in one of the member on the vehicle compartment side and the member on the inner partition wall side, and the member on the vehicle compartment side and the member on the inner partition wall The other may be provided with a protrusion fitted in the fitting groove, and the fitting groove and the protrusion may be fitted.
  • the fitting groove provided in one of the member on the vehicle compartment side and the member on the inner partition side is fitted with the projecting part provided on the other.
  • the compartment includes an upper half compartment and a lower half compartment that can be divided in a horizontal division plane
  • the inner partition wall is an upper half division wall and a lower half partition wall that can be divided in the horizontal division plane.
  • a first key groove formed across the member on the upper half vehicle compartment side and the upper half partition wall in the horizontal division plane, and a member on the lower half vehicle compartment side and the lower half partition wall The first key and the second key may be fitted to the second key groove formed to overlap with each other.
  • the first key groove formed across the member on the upper half vehicle chamber side and the upper half partition wall, and the member on the lower half vehicle chamber side and the lower half partition wall are formed to prevent the circumferential movement of the upper half partition wall and the lower half partition wall by fitting the first key and the second key respectively to the first key groove and the second key groove. It is possible to do that.
  • the first key may be fastened to the member on the upper half vehicle compartment side, and the first key may support the load of the upper half partition wall.
  • the upper half partition wall is supported by the member on the upper half vehicle compartment side via the first key, and the falling of the upper half partition wall can be prevented.
  • the first key groove includes an upstream first key groove disposed across the upstream upper half partition wall and the upper half vehicle compartment side member, and the downstream upper half partition wall
  • the upstream first key groove is formed by the downstream first key groove disposed across the upper half vehicle chamber side member, and the upstream first key is fitted in the upstream first key groove, and the downstream first key groove is engaged.
  • the downstream first key is engaged
  • the second key groove includes an upstream second key groove disposed across the upstream lower half partition wall and the lower half vehicle compartment side member, and the lower half partition wall and lower half vehicle chamber on the downstream side.
  • a downstream second key groove disposed across the side member, the upstream second key being fitted in the upstream second key groove, and the downstream second key being disposed in the downstream second key groove May be fitted.
  • the inner partition wall may be divided into two or more segments at least along a plane perpendicular to the turbine axial direction.
  • the inner partition may be divided into two by a plane perpendicular to the axial direction of the turbine. This facilitates replacement of the damaged segment (upstream inner partition).
  • the upstream inner partition disposed on the upstream side may be detachably attached to the first support structure from the axial downstream side.
  • the downstream inner partition wall disposed downstream of the steam passage with respect to the upstream inner partition wall protrudes from the vehicle compartment toward the inner circumferential side. It may be supported by the vehicle compartment via a support structure. As a result, the upstream inner partition wall can be separated and the downstream inner partition wall can be independently attached to or removed from the vehicle compartment, which facilitates maintenance.
  • the upstream inner partition may include a positioning member including two members having an eccentric structure.
  • the second support structure may include an adjusting plate capable of radially positioning the downstream inner partition wall.
  • the inner partition wall facing the exhaust chamber is provided on the inner peripheral side of the vehicle compartment, damage to the vehicle compartment itself due to erosion can be prevented. There is no need to replace it. Furthermore, since only the inner partition wall needs to be replaced, the repair work becomes easy, and the cost for the repair can be reduced at a low price. Further, since the space formed between the casing and the inner partition wall is used as the drain flow path, drain collected from the steam passage can be discharged smoothly, and space saving of the turbine can be further achieved. The freedom of layout can also be improved.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the axial flow exhaust turbine shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the axial flow exhaust turbine shown in FIG. It is an important section sectional view showing the circumference of the inner partition of an axial flow exhaust turbine concerning a first embodiment.
  • FIG. 2 shows the upstream support structure of the axial flow exhaust turbine which concerns on 1st embodiment.
  • It is the figure which looked at the upstream support structure of FIG. 5 from the D direction.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the axial flow exhaust turbine shown in FIG.
  • H section enlarged view of the axial flow exhaust turbine shown in FIG. It is a perspective view showing an annular member concerning a first embodiment and a second embodiment.
  • the upstream side refers to the moving blade side (left side on the paper surface of FIG. 1) when the steam S flows from the moving blade 12 side toward the exhaust chamber 8 side, and the downstream side is exhaust We say room side (the right side on the paper of FIG. 1).
  • the turbine axial direction indicates the direction in which the turbine axis L shown in FIG. 1 is arranged (the direction in which the steam S flows from the upstream side to the downstream side of the exhaust chamber), and the radial direction is perpendicular to the turbine axial direction
  • the circumferential direction means the direction of rotation around the turbine axis L.
  • First Embodiment 1 is a cross-sectional view showing the entire configuration of an axial flow exhaust turbine according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the axial flow exhaust turbine shown in FIG. 1 along line AA
  • FIG. 3 is an axis shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of the flow exhaust turbine
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing the periphery of the inner partition of the axial flow exhaust turbine. 4 shows a view of the same cross section (cross section in the vertical direction) as FIG. As shown in FIG.
  • the axial flow exhaust turbine 1 is provided downstream of the rotor 2, the cascade 4 disposed around the rotor 2, the steam passage 6 passing through the cascade 4, and the steam passage 6. It has an exhaust chamber 8 and a passenger compartment 10 having a steam passage 6 and an exhaust chamber 8 therein.
  • the rotor 2 is rotatably supported with respect to the casing 10.
  • a plurality of moving blades 12 are provided on the outer peripheral surface of the disk 3 of the rotor 2, and a plurality of stationary blades 14 are provided around the rotor 2 so as to face the plurality of moving blades 12. Is formed.
  • the moving blades 12 are provided in a large number radially outward from the outer peripheral surface of the disk 3, and are mounted in multiple stages at intervals along the turbine axial direction L.
  • the stator vanes 14 are radially supported by the outer shroud 16 (also referred to as blade root ring) and the inner shroud 18 at the opposite ends thereof to the vehicle compartment 10 and provided in a plurality of radial directions. It is attached.
  • the exhaust chamber 8 is provided downstream of the steam passage 6 and is a space for discharging the steam S from the steam passage 6 along the axial direction L of the turbine.
  • a condenser (not shown) is provided downstream of the exhaust chamber 8 in the turbine axial direction L, and the steam S having passed through the exhaust chamber 8 is introduced into the condenser.
  • the condenser is maintained at a negative pressure by being evacuated.
  • the passenger compartment 10 is provided to form the steam passage 6 and the exhaust chamber 8.
  • the casing 10 has an upper half casing 10A and a lower half casing 10B divided up and down in the horizontal division surface 11, and these are fastened together by the flanges 10A1 and 10B1. It forms a substantially enclosed space.
  • turbine internal members such as the cascade 4 and the rotor 2 are omitted.
  • the casing 10 has a shape in which the diameter of the casing 10 is expanded toward the downstream side in the turbine axial direction L, and at least the upper half casing 10A is divided in the turbine axial direction L It shows the configuration.
  • the casing 10 is divided into a first casing 20 forming the steam passage 6 and a second casing 22 forming the exhaust chamber 8 at the vertical dividing surface 24 orthogonal to the axial direction L of the turbine. There is.
  • the end faces of the first casing 20 and the second casing 22 on the divided surface 24 side are in contact with each other, and the first casing 20 and the second casing 22 are fastened by bolts 25.
  • the casing 10 is further divided into a second casing 22 forming the exhaust chamber 8 and a third casing (not shown) on the condenser side on the downstream side of the dividing surface 24 in the turbine axial direction L. It may be As a result, the upper half casing 10A of the second casing 22 becomes removable, and the inside of the casing can be easily accessed for the purpose of maintenance and the like.
  • the compartment 10 may be configured integrally with the part forming the steam passage 6 and the exhaust chamber 8.
  • the steam S introduced into the steam passage 6 expands as it passes through the steam passage 6 to increase its speed, and after the rotor 2 is rotated, the exhaust chamber 8 Flow into
  • the temperature and pressure of the steam S decrease, the steam S becomes wet steam, and drain occurs.
  • a drain discharge mechanism as described below is provided for the purpose of drain discharge and erosion damage prevention.
  • the axial flow exhaust turbine 1 is provided on the inner peripheral side of the casing 10 (10A, 10B), and an inner partition wall 30 (30A, 30B) facing the exhaust chamber 8; A drain passage 34 formed between the chamber 10 and the inner partition wall 30 is further provided.
  • the inner partition wall 30 is provided on the outlet side of the cascade 4, that is, in the vicinity of the final stage moving blade 12 a to the exhaust chamber 8. At this time, the inner partition wall 30 may be provided over the entire exhaust chamber 8 or may be partially provided to the exhaust chamber 8.
  • the inner partition wall 30 when the inner partition wall 30 is partially provided to the exhaust chamber 8, it is preferable that the inner partition wall 30 be provided at least on the inlet side of the exhaust chamber 8 so that the partition wall 30 also functions as the drain passage 34.
  • the inner partition wall 30 may have a shape in which the diameter increases toward the downstream side in the turbine axial direction L. Note that, for the purpose of reinforcing the inner partition wall 30, a plurality of ribs 32 formed along the turbine axial direction L may be provided on the outer peripheral surface of the inner partition wall 30 in the circumferential direction.
  • the drain collected in the steam passage 6 is introduced into the drain passage 34.
  • the steam passage 6 may be provided with a steam recovery unit that recovers the steam in the passage 6 and guides the steam to the drain passage 34.
  • An example of the steam recovery unit is shown in FIG.
  • a slit 60 is provided on the outer peripheral side of the steam inflow end of the final stage moving blade 12 a as a steam recovery unit.
  • the drain accumulated on the inner wall of the outer shroud 16 flows downstream due to the flow of steam, is discharged from the slit 60 to the outside of the steam passage 6, and is introduced into the drain passage 34 in communication with the slit 60. It has become.
  • the drain hole 62 may be provided in the outer shroud 16 of the final stage stationary blade 14a.
  • the drain generated near the final stage blade row is led to the annular passage 64 formed outward of the hole 62 through the drain hole 62 and introduced from the annular passage 64 to the drain passage 34 communicating with the passage 64. It is supposed to be Then, the drain introduced from the steam recovery unit into the drain passage 34 passes through the drain passage 34 and is discharged to the downstream side of the exhaust chamber 8.
  • the inner partition wall 30 facing the exhaust chamber 8 is provided on the inner peripheral side of the passenger compartment 10, so that damage to the passenger compartment 10 itself due to erosion can be prevented. There is no need to replace it. Furthermore, since only the inner partition wall 30 needs to be replaced, the repair work becomes easy, and the cost for the repair can be reduced at a low cost. In addition, since the space formed between the casing 10 and the inner partition wall 30 is used as the drain passage 34, the drain collected from the steam passage 6 can be discharged smoothly, and the space saving of the turbine is further achieved. And the freedom of layout can be improved.
  • FIGS. 2 to 7. 5 is an enlarged view of a portion C of FIG. 2 showing the upstream support structure of the axial flow exhaust turbine
  • FIG. 6 is a view of the upstream support structure of FIG. 5 seen from the D direction
  • FIG. It is a figure of the downstream support structure corresponding to the upstream support structure.
  • the axial flow exhaust turbine 1 according to the present embodiment further includes the upstream side support structure 40 (40A, 40B) and the downstream side support structure 50 (50A, 50B) that support the inner partition wall 30 on the vehicle compartment 10 side. Good.
  • the upstream support structure 40 is disposed upstream of the turbine axial direction L
  • the downstream support structure 50 is disposed downstream of the upstream support structure 40.
  • the upstream support structure 40 (40A, 40B) has a plurality of support rods 41 protruding inward from the compartment 10 (10A, 10B).
  • the inner partition wall 30 (30A, 30B) is supported by the passenger compartment 10 via a support rod 41 that constitutes the support portion of the present invention.
  • a plurality of support rods 41 are radially provided between the passenger compartment 10 and the inner partition wall 30.
  • a gap 36 may be provided between adjacent support rods 41 so that drains can pass therethrough.
  • the downstream side support structure 50 (50A, 50B) has a plurality of support rods 51 protruding to the inner peripheral side from the compartment 10 (10A, 10B).
  • the inner partition wall 30 (30A, 30B) is supported by the passenger compartment 10 via the support rod 51 of the above.
  • a plurality of support rods 51 are radially provided between the passenger compartment 10 and the inner partition wall 30.
  • a gap 38 may be provided between adjacent support rods 51 so that drains can pass therethrough.
  • the inner partition wall 30 may be detachably supported to the passenger compartment 10.
  • the passenger compartment 10 is divided into the upper half passenger compartment 10A and the lower half passenger compartment 10B in the horizontal division plane 11.
  • the inner partition wall 30 is also divided into an upper half partition wall 30A and a lower half partition wall 30B in the horizontal division plane 31.
  • FIGS. 2 and 4 in the upstream side support structure 40A, a semi-annular vehicle interior side support member 42A corresponding to the upper half vehicle compartment 10A is attached to the partition side end of the support rod 41 .
  • a semi-annular partition wall side support member 45A corresponding to the upper half partition wall 30A is attached on the outer peripheral side of the upper half partition wall 30A.
  • an upstream first key groove 44A is formed so as to straddle the cabin side support member 42A and the partition side support member 45A.
  • the upstream first key 48A is fitted in the upstream first key groove 44A, and is fastened to the vehicle interior side supporting member 42A by a bolt 49A.
  • the upper half partition wall 30A is supported by the upper half vehicle compartment 10A.
  • part shown with a dashed-dotted line in FIG. 5 has shown the upstream support structure 40B of the lower half.
  • a semi-annular vehicle interior side support member 52A corresponding to the upper half vehicle compartment 10A is attached to the partition side end of the support rod 51 .
  • a semi-annular partition wall side support member 55A corresponding to the upper half partition wall 30A is attached on the outer peripheral side of the upper half partition wall 30A.
  • the first key groove 54A is formed across the vehicle compartment side support member 52A and the partition side support member 55A, and the downstream side first key groove 54A.
  • the downstream first key 58A is fitted to the Further, the upper half partition wall 30A is supported by the upper half vehicle chamber 10A by the downstream first key 58A being fastened to the vehicle interior support member 52A by the bolt 59A. On the upper half side, the load of the upper half partition wall 30A is also supported by the first keys 48A and 58A.
  • the upstream side second key groove is straddled by the vehicle compartment side support member 42B and the partition side support member 45B. 44B is formed, and the upstream second key 48B is fitted in the upstream second key groove 44B. Further, the upper half second partition 48B is fastened to the vehicle interior support member 42B by the bolt 49B (see FIG. 5), whereby the lower half partition wall 30B is supported by the lower half vehicle compartment 10B. Furthermore, as shown in FIG. 3, in the lower half side downstream side support structure 50B as well as the upper half side described above, the second downstream side side is straddled by the vehicle compartment side support member 52B and the partition side support member 55B.
  • the key groove 54B is formed, and the downstream second key 58B is fitted in the downstream second key groove 54B.
  • the lower half partition wall 30B is supported by the lower half vehicle compartment 10B by the downstream second key 58B being fastened to the vehicle compartment side support member 52B by the bolt 59B.
  • first keys 48A, 58A are removed from first key grooves 44A, 54A
  • second keys 48B, 58B are second keys
  • the upper half partition wall 30A and the lower half partition wall 30B can be easily removed from the upper half vehicle compartment 10A and the lower half vehicle compartment 10B, respectively.
  • the first keys 48A and 58A and the second keys 48B and 58B are respectively inserted into the first key grooves 44A and 54A and the second key grooves 44B and 54B.
  • the upper half partition 30A and the lower half partition 30B are respectively assembled into the upper half compartment 10A and the lower half compartment 10B. It can be easily attached to the Further, according to the axial flow exhaust turbine 1, the first key grooves 44A, 54A and the second key grooves 44B, 54B are fitted with the first keys 48A, 58A and the second keys 48B, 58B, respectively. It is possible to prevent circumferential movement of the half partition wall 30A and the lower half partition wall 30B.
  • the upper half is formed using the first key groove 44A, 54A and the second key groove 44B, 54B and the first key 48A, 58A and the second key 48B, 58B. Since the partition wall 30A and the lower half partition wall 30B are configured to be supported by the upper half vehicle chamber 10A and the lower half vehicle chamber 10B, the casing can be more securely fixed to the inner partition wall, and stable operation of the turbine is possible for a long time become.
  • the upper half side vehicle compartment side support member 42A is provided with a fitting groove 43A having a step in the turbine axial direction L, and the upper half side partition wall side
  • the support member 45A may be provided with a protrusion 46A that fits into the fitting groove 43A, and the fitting groove 43A and the protrusion 46A may be fitted.
  • the fitting groove 43A and the protrusion 46A are formed in, for example, a semi-annular shape.
  • the fitting groove 53A and the protrusion 56A may be provided in the vehicle compartment side support member 42B and the partition wall side support member 45B.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the entire configuration of an axial flow exhaust turbine according to a second embodiment
  • FIG. 9 is a main part cross-sectional view showing the periphery of the inner partition wall of the axial flow exhaust turbine according to the present embodiment
  • 10 is an enlarged view of a portion E showing the positioning structure of the upstream inner partition shown in FIG. 9, and
  • FIG. 11 is a front view taken along the line FF shown in FIG.
  • the casing 10 is divided into the upper half casing 10A and the lower half casing 10B in the horizontal division plane 11. Accordingly, in the case of the upper half car room, the reference numerals attached to the respective configurations, parts, etc. described below are attached with "A" after the numbers, and in the case of the lower half car rooms with "B" Classify. When this is not attached and only the numeral code is described, the upper half cabin will be described, and the lower half cabin will be considered the same.
  • the inner partition 100 is divided into two segments (the upstream inner partition 110 and the downstream inner partition 120) in a plane orthogonal to the axial direction, which is different from the first embodiment. . That is, the inner partition wall 100 is formed of an upstream inner partition wall 110 provided on the inlet side of the exhaust chamber 8 and a downstream inner partition wall 120 provided on the immediate downstream side thereof. What is damaged mainly by the attack of the steam drain discharged from the steam passage 6 is the upstream inner partition 110 around the partition-side support member 142 mainly at the inlet of the exhaust chamber 8. On the other hand, the downstream side of the bulkhead side support member 142 is hardly damaged.
  • the inlet of the exhaust chamber 8 is made of a food-resistant material that resists erosion and the like, and is configured to be detachable. That is, the inner partition wall 100 at the inlet portion of the exhaust chamber 8 is divided into two at a plane orthogonal to the axial direction, and the upstream inner partition wall 110 provided on the inlet side of the exhaust chamber 8 and the downstream portion provided immediately downstream thereof It is formed by the side inner partition wall 120. Both the upstream inner partition wall 110 and the downstream inner partition wall 120 are detachable.
  • the upstream inner partition wall 110 damaged by the drain attack is made of a corrosion resistant material.
  • the downstream side inner partition wall 120 on the downstream side uses a general iron material because damage is minor.
  • the reason why the inner partition wall 100 is divided into the upstream inner partition wall 110 and the downstream inner partition wall 120 so as to be removable is to facilitate replacement of the upstream inner partition wall 110. What is replaced for maintenance is the upstream inner partition 110, and the downstream inner partition 120 can be used as it is without replacement.
  • downstream inner partition 120 disposed downstream of the upstream inner partition 110 is annularly disposed around the turbine shaft L.
  • a reinforcing plate 121 is annularly disposed in the circumferential direction, and the rigidity of the downstream inner partition 120 is enhanced.
  • the inner casing 101 forming a part of the vehicle compartment is attached to the inner wall of the vehicle compartment 10A via the support rod 102 in the same manner as the structure described in the first embodiment. It is fixed by welding etc.
  • the inner casing 101 is disposed radially inward of the second casing 22 (vehicle compartment 10A), and is disposed so as to form a part of the exhaust chamber 8 around the turbine axis L.
  • An annular gap surrounded by the second casing 22 and the inner casing 101 is surrounded by the second casing 22 arranged on the upstream side and the inner partition wall 100, and is in communication with the drain passage 34 formed in an annular shape.
  • the annular gap forms a part of the drain passage, and serves as a passage for discharging the drain collected in the steam passage 6 to the downstream side of the exhaust chamber 8.
  • the upstream inner partition wall 110 is supported by the vehicle compartment 10A via an upstream support structure 140 (first support structure) fixed inside the compartment 10A.
  • the upstream support structure 140 includes a support rod 141 and a partition-side support member 142 disposed inside the support rod 141 and disposed annularly around the turbine shaft L.
  • the upstream inner partition wall 110 is an annular member having an L-shaped cross section when viewed in the circumferential direction, and is divided into two in the circumferential direction by at least the horizontal split surface 31.
  • the upstream inner partition wall 110 is in contact with the radially inner inner circumferential surface and the downstream side surface of the partition side support member 142, and is fixed to the partition side support member 142 from the downstream side in the turbine axis L direction.
  • the upstream inner partition wall 110 is L-shaped in cross section, and has a bowl shape radially outward from the guide portion 111 and the guide portion 111 facing the exhaust chamber 8 side.
  • the protruding support portion 112 is a member integrally formed.
  • the guide portion 111 is in contact with the inner peripheral surface of the partition side support member 142 at the outer peripheral surface in the radial direction.
  • the support portion 112 is a member which is disposed on the downstream side of the guide portion 111 and which is formed in an annular shape in the axial direction and which is provided radially outward from the guide portion 111.
  • the upstream inner partition 110 is screwed with a bolt 143 to the partition side support member 142 from the downstream side in the turbine axial direction and fixed. Therefore, a bolt hole through which the bolt 143 can be inserted is opened in the support portion 112 of the upstream inner partition wall 110, and a female screw hole is formed in the downstream side surface in contact with the support portion 112 of the partition support member 142. (Not shown).
  • the upstream inner partition 110 be attached with the required roundness maintained and the clearance between the upstream inner partition 110 and the moving blade 12 being constant. Therefore, among the bolts for fixing the upstream inner partition wall 110, the inner partition positioning with a positioning function in place of the bolts at a plurality of locations (at least two of one divided piece of the upstream inner partition wall).
  • a member 150 fixes the upstream inner partition 110.
  • the inner partition wall positioning member 150 will be described.
  • the inner partition positioning member 150 positions the upstream inner partition 110 in the circumferential direction with respect to the partition side support member 142 to maintain the roundness of the upstream inner partition 110, and the rotor blade 12 and the upstream inner partition It is a structural member for adjusting the clearance between the inner circumferential surface of 110.
  • the inner partition positioning member 150 (a bush 151 described later) is provided on the support portion 112 of the upstream inner partition 110.
  • a plurality of through holes 113 through which can be inserted are bored in the axial direction.
  • a plurality of tip end holes 142a to which the inner partition positioning member 150 (the tip 152b of the eccentric pin described later) can be fitted It is perforated.
  • the upstream inner partition 110 inserts the inner partition positioning member 150 into the through hole 113 of the support portion 112 and the tip end hole 142 a of the partition support member 142, thereby providing the partition support member 142 from the downstream side in the axial direction It is fixed.
  • the inner partition wall positioning member 150 is composed of a bush 151 and an eccentric pin 152, as shown in FIGS.
  • the bush 151 is a cylindrical member and has a pin hole 151a in which the eccentric pin 152 is inserted.
  • the eccentric pin 152 is a cylindrical member, and includes a large diameter main body portion 153 and a tip portion 154 whose diameter is smaller than that of the main body portion 153.
  • the head of the eccentric pin 152 is provided with a grip 155 for making the eccentric pin 152 rotatable.
  • the pin hole 151a formed in the bush 151 has an inner diameter that allows only the main body portion of the eccentric pin 152 to be inserted, and the tip end portion 154 of the eccentric pin 151 is formed on the downstream side surface of the partition side support member 142 It is inserted into the tip end hole 142a.
  • the eccentric pin 152 is formed such that the center P1 of the tip end portion 154 and the center P2 of the main body portion 153 are offset by the length X in the radial direction of the eccentric pin 152, and the main body portion 153 and the tip end portion 154 are integrated to form one An eccentric pin 152 is formed.
  • the center of the grip portion 155 of the eccentric pin 152 preferably coincides with the center P2 of the main body portion 153.
  • the center P2 of the pin hole 151a formed inside the bush 151 and the center P3 of the bush 151 are formed eccentrically by the length Y in the radial direction of the bush 151.
  • At least two adjustment holes 151 b are provided on the outer surface of the bush 151 viewed from the downstream side in the turbine axial direction so that the bush can be rotated around the through hole.
  • the center P2 of the pin hole 151a opened in the bush 151 is eccentric from the center P3 of the bush 151 by the length Y, and the center P2 of the main body portion 153 of the eccentric pin 151 and the center P1 of the tip portion 154 have a length X Only eccentric. Further, since the main body portion 153 of the eccentric pin 152 is fitted in the pin hole 151a of the bush 151, the center P2 of the main body portion 153 of the eccentric pin 152 coincides with the center of the pin hole 151a of the bush 151.
  • the combination of the members having the two eccentric structures enables accurate positioning of the upstream inner partition 110 with respect to the partition side support member 142.
  • the center P3 of the bush 151 and the center P1 of the tip portion 154 of the eccentric pin 152 are eccentric by the length (X + Y).
  • the deviation (X + Y) be zero and that the centers P1 and P3 coincide with each other.
  • the bush 151 has a structure that can rotate with respect to the support portion 112 with the through hole 113 as a sliding surface.
  • the center P2 of the main body portion 153 of the eccentric pin 152 draws an arc-shaped locus C1 of a radius Y (two-dot chain circle in FIG. 11) centering on the center P3 of the bush 151 Moving.
  • the center of the tip 154 of the eccentric pin 152 P1 moves by drawing an arc-like locus C2 (dotted circle in FIG. 11) having a radius X around the center P2 of the main body portion 153.
  • the tip of the eccentric pin 152 travels within a circle of radius (X + Y) with the center P3 of the bush 151 as the center.
  • the distance between the center of the through hole 113 of the support portion 112 of the upstream inner partition 110 (the center P3 of the bush 151) and the center of the tip end hole 142a of the partition support member 142 (the center P1 of the tip 154) is within the range of the length (X + Y), alignment is possible such that the deviation between the two (the deviation of the centers P1 and P3) becomes zero by the combination of the two members having an eccentric structure.
  • the eccentric lengths X and Y of the bush 151 and the eccentric pin 152 may be selected in consideration of manufacturing errors of the partition side support member 142 and the upstream inner partition 110.
  • the bush 151 and the eccentric pin 152 are individually operated, and the position where the center P1 of the tip portion 154 and the center P3 of the bush 151 coincide with each other becomes the accurate position of the upstream inner partition 110.
  • the upstream inner partition 110 is moved downstream in the turbine axial direction using other bolts 143.
  • the partition wall side support member 142 By attaching the partition wall side support member 142 from the side, the adjustment of the clearance between the upstream inner partition wall 110 and the moving blade 12 is completed.
  • the upstream inner partition 110 is fixed to the partition support member 142 from the downstream side in the axial direction of the turbine by the support member such as the bolt 143 and the inner partition positioning member 150, these support members There is no need to set up on the exhaust chamber side. For this reason, there is no possibility that the flow of the steam flow flowing in the exhaust chamber may be disturbed by the support member, and the turbine efficiency is not reduced.
  • the downstream inner partition wall 120 has a structure divided into two in the circumferential direction by the horizontal dividing surface 31 as described above.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion H shown in FIG. 12 and shows a support structure between the downstream inner partition wall 120 and the passenger compartment 10.
  • the downstream inner partition wall 120 includes a base plate 161 projecting radially outward on the outer wall thereof, and is fixed to the passenger compartment 10 via the downstream support structure 160.
  • the base plate 161 is fixed on the radially outer side of the downstream inner partition 120 so as to be parallel to the horizontal division surface 31 at the same position as both ends in the circumferential direction of the upstream inner partition 110 divided into two. ing.
  • the base plate 161 is formed with a bolt hole 162a through which a bolt 162 for fixing the downstream inner partition 120 to the vehicle compartment 10 can pass.
  • the downstream side support structure 160 is attached in the vicinity of the horizontal division surface 31 of the passenger compartment 10 and in the vicinity of the inside in the radial direction of the second casing 22 of the upper and lower half passenger compartments 10A and 10B.
  • the downstream side supporting structure 160 is provided between a casing fixing plate 163 fixed to the second casing 22, a bolt 162 for fastening the base plate 161 to the casing fixing plate 163, the base plate 161 and the casing fixing plate 163.
  • the casing fixing plate 163 is a plate-like member fixed to the inner wall of the second casing 22 and erected toward the center of the turbine axis in a direction parallel to the horizontal division surface 31 from the inner wall.
  • the casing fixing plate 163 is provided with a bolt hole 162a having an internal thread in which the bolt 162 can be screwed.
  • the adjusting plate 164 is inserted between the casing fixing plate 163 and the base plate 161, and the inner peripheral surface of the upstream inner partition 110, the inner peripheral surface of the downstream inner partition 120, and the inner peripheral surface of the inner casing 101 are substantially
  • the radial position of the downstream inner partition 120 can be adjusted so as to be flush and form a smooth surface.
  • the inner partition wall When the inner partition wall is assembled to the vehicle compartment, the upper half vehicle compartment 10A and the lower half vehicle compartment 10B are divided and opened, and the respective vehicle compartments are assembled.
  • the inner partition positioning member 150 the exact position of the upstream inner partition 110 with respect to the partition support member 142 is determined, and the upstream inner partition 110 is fixed to the partition support member 142 by the eccentric pin 152.
  • the upstream inner partition 110 is tightened with a bolt 143 toward the upstream from the downstream side in the axial direction to the partition side support member 142 and attached.
  • the downstream inner partition 120 is attached to the passenger compartment via the downstream support structure 160.
  • the downstream inner partition wall 120 inserts the bolt 162 into the bolt hole 162a formed in the casing fixing plate 163 and the base plate 161, and screws the bolt 162 into the female screw hole provided in the casing fixing plate 163 for fixation.
  • an adjustment plate 164 of an appropriate thickness is inserted between the casing fixing plate 163 and the base plate 161, and the inner circumferential surface on the exhaust chamber side of the upstream inner partition 110 and the downstream inner partition 120 It is preferable to adjust so as to be flush with each other.
  • the upper and lower half vehicle compartments 10A and 10B are integrated, and the flanges 10A1 and 10B1 are fastened with the flange fastening bolts to complete the assembly of the passenger compartment 10.
  • the disassembly of the cabin may be performed in the reverse order of the assembly.
  • the upstream inner partition wall 110 When replacing the inner partition wall 100, the upstream inner partition wall 110 can be easily removed from the axial direction by removing the downstream inner partition wall 120 on the downstream side. In the case of the first embodiment, it is necessary to remove the entire inner partition at one time, but in the case of the present embodiment, the replacement operation is easy because it can be removed individually. In addition, since only the upstream inner partition wall 110 needs to be replaced in maintenance, the present embodiment is more advantageous in cost than the first embodiment.
  • the inner partition walls 30, 100 are supported via the upstream side support structures 40A, 40B, 140 and the downstream side support structures 50A, 50B, 160, but the support structure is three in the turbine axial direction L
  • the number of installation and the installation position of the support structure are not limited to the above configuration.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the annular member 70. As shown in FIG. The components other than the annular member 70 will be described using the same reference numerals as the reference numerals described above.
  • the annular member 70 is composed of an upper half-side semi-annular member 70A and a lower half-side semi-annular member 70B, and both members 70A and 70B are attached to the compartment 10 side and project radially outward from the compartment 10 Will be installed.
  • the annular member 70 is provided with a plurality of openings 72 communicating in the turbine axial direction L in the circumferential direction. Since the inner partition walls 30, 100 are supported over the entire circumferential direction with respect to the vehicle compartment 10 through the annular member 70, more stable fixing of the inner partition walls 30, 100 to the vehicle compartment 10 is possible Become.

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Abstract

【課題】蒸気通路からドレンを円滑に排出可能で、且つ部品交換におけるコスト低減及び省スペース化を図ることができる軸流排気タービンを提供する。 【解決手段】軸流排気タービン１は、蒸気通路動翼１２及び静翼１４が配列される蒸気通路６と、蒸気通路６の下流側に設けられ、蒸気通路６からの蒸気をタービン軸方向に沿って排出する排気室８と、蒸気通路６及び排気室８を内部に有する車室１０と、車室１０の内周側に設けられ、排気室８に面する内側隔壁３０とを備え、車室１０と内側隔壁３０との間に、蒸気通路６から回収されたドレンが通過可能なドレン流路３４が形成された構成を有する。

Description

軸流排気タービン
　本発明は、翼列を通過した蒸気がタービン軸方向に排出される軸流排気タービンに係り、特に、翼列が配置された蒸気通路からドレンを排出する機構を備えた軸流排気タービンに関する。
　蒸気タービンの低圧段翼列では、湿り蒸気中で発生したドレン（水滴）に起因する性能の劣化（湿り損失）や、このドレンがタービン部位に衝突するドレンアタックに起因するエロージョンが問題視されている。そのため、湿り蒸気中のドレンをタービンの蒸気通路から排出する機構を備えた蒸気タービンが考案されている。例えば、特許文献１には、静翼が保持される外輪に周方向に沿ってスリットを設けた構成が開示されており、これにより、蒸気中のドレンがスリットから蒸気通路外へ排出されるようになっている。
　ここで、低圧室の下方に復水器が設けられた下向き排気タービンでは、低圧室の最終段動翼を出た蒸気はフローガイドに導かれて下方に流れ、復水器に吸引される。そのため、例えば特許文献１記載のスリットによって蒸気通路から回収されたドレンは、低圧車室に取り付けられた翼台にドレン排出用の貫通穴を設けるだけで、貫通穴の入口と出口との圧力差によりドレンが復水器に導かれる。
　一方、復水式の蒸気タービンとして、翼列を通過した蒸気をタービン軸方向に排出する軸流排気タービンも知られている。軸流排気タービンは、排気損失（排気による圧損）を低く抑えることができるので、エネルギー効率を高く維持することが可能で、さらに復水器をタービン下部に設置する必要がないことからレイアウトの面でも利点がある。一般に、軸流排気タービンは、動翼及び静翼が複数配列された翼列を囲む車室の翼列出口側、すなわちタービン軸方向下流側に排気室が設けられている。通常、排気室のさらに軸方向下流側には復水器が設けられ、排気室と復水器が連通している。
　このような軸流排気タービンでは、復水器が軸方向に排気室と並んで配置されるため、蒸気通路からどのようにしてドレンを排出するのかが問題になる。
　そこで、特許文献２には、軸流排気タービンに適用したドレン抜き装置として、最終段静翼が支持される翼台に設けられたドレン穴と、ドレン穴に連通するポケットとを有し、ポケットと排気室とを複数の配管で連通した構成が開示されている。この装置によれば、蒸気通路中のドレンは、復水器に接続された排気室の負圧に吸引されて、ドレン穴、ポケット及び複数の配管を通って排気室に導かれ、そのまま排気とともに復水器に至るようになっている。
特開平７－４２５０６号公報 特開平１０－１８８０７号公報
　しかしながら、軸流排気タービンにおいては従来のドレン回収機構を用いても蒸気通路から全てのドレンを回収することは難しく、一部のドレンが排気室に蒸気通路に残存することがある。そのため、最終段の直ぐ後流に位置する排気室壁面はドレンの衝突によってエロージョンが生じるおそれがある。通常、排気室は一体的に形成されるので、排気室が損傷した場合、排気室全体を取り換える必要がある。そのため、エロージョン損傷による補修作業は大掛かりとなり、コストも嵩んでしまう。
　また、特許文献２のように静翼のドレン流路と排気室とを配管で接続すると、配管が車室外部へ張り出してタービン全体の体格が大きくなってしまう。したがって、タービンの設置スペースを広く確保できる大きい建屋が必要となり、コスト増大の要因となる。
　本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、上述の事情に鑑みて、蒸気通路からドレンを円滑に排出可能で、且つエロージョン発生時における補修コストの低減及び省スペース化を図ることができる軸流排気タービンを提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態に係る軸流排気タービンは、動翼及び静翼が配列される蒸気通路と、前記蒸気通路の下流側に設けられ、前記蒸気通路からの蒸気をタービン軸方向に沿って排出する排気室と、前記蒸気通路及び前記排気室を内部に有する車室と、前記車室の内周側に設けられ、前記排気室に面する内側隔壁とを備え、前記車室と前記内側隔壁との間に、前記蒸気通路から回収されたドレンが通過可能なドレン流路が形成されている。なお、内側隔壁は、排気室の全体に亘って設けられてもよいし、排気室に対して部分的に設けられてもよい。
　上記軸流排気タービンによれば、車室の内周側に排気室に面する内側隔壁を設けているので、蒸気中に含まれるドレンは車室内壁面ではなくその内側に配置される内側隔壁に衝突することとなる。そのためエロージョンによる損傷は内側隔壁にとどまり、車室自体の損傷を防ぐことができる。したがって、補修に際して車室全てを交換する必要がなくなり、内側隔壁のみを取り換えればいいので補修作業が容易となり、補修にかかるコストも安価に抑えることができる。
　また、車室と内側隔壁との間に形成される空間をドレン流路として用いるようにしているので、蒸気通路から回収されたドレンを円滑に排出可能である。さらに特許文献２のようにドレンを導く配管を車室外部に設ける必要がないためタービンの省スペース化が図れ、レイアウトの自由度も向上させることができる。
　一実施形態において、軸流排気タービンは、前記車室から内周側に張り出す複数の支持部をさらに備え、前記内側隔壁は、前記複数の支持部を介して前記車室に支持されていてもよい。
　このように、車室から内周側に張り出す複数の支持部を介して内側隔壁を車室に支持することで、内側隔壁を車室に安定して支持可能である。
　一実施形態において、前記ドレンは、隣接する前記支持部を構成する支持棒の間を通過して前記ドレン流路に導かれるようにしてもよい。
　これにより、蒸気通路から回収されたドレンをドレン流路に導く通路を新たに設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化が図れる。
　一実施形態において、軸流排気タービンは、前記車室から内周側に張り出すとともに、前記ドレンが通過可能な開口が設けられた環状部材をさらに備え、前記内側隔壁は、前記環状部材を介して前記車室に支持されていてもよい。
　上記軸流排気タービンによれば、内側隔壁は環状部材を介して車室に対して周方向全周に亘って支持されているので、内側隔壁の車室へのより安定した固定が可能となる。また、環状部材にはドレンが通過可能な開口が設けられているので、上記通路から回収されたドレンを円滑にドレン流路に導くことができる。
　一実施形態において、前記車室側の部材及び前記内側隔壁側の部材の一方に、前記タービン軸方向に段差を有する嵌合溝が設けられ、前記車室側の部材及び前記内側隔壁側の部材の他方に、前記嵌合溝に嵌合する突出部が設けられ、前記嵌合溝及び前記突出部が嵌合していてもよい。
　上記軸流排気タービンでは、車室側の部材及び内側隔壁側の部材の一方に設けられた嵌合溝と、他方に設けられた突出部とが嵌合するようになっている。このとき、嵌合溝は、タービン軸方向に段差を有しているので、嵌合溝と突出部とを嵌合させることによって、内側隔壁の車室に対する相対的なタービン軸方向における移動を阻止することができる。
　一実施形態において、前記車室は、水平分割面において分割可能な上半車室と下半車室とを含み、前記内側隔壁は、水平分割面において分割可能な上半隔壁と下半隔壁とを含み、前記水平分割面において、前記上半車室側の部材と前記上半隔壁とにまたがって形成された第１キー溝と、前記下半車室側の部材と前記下半隔壁とにまたがって形成された第２キー溝とに、それぞれ、第１キー及び第２キーが嵌合していてもよい。
　上記軸流排気タービンによれば、上半車室側の部材と上半隔壁とにまたがって形成される第１キー溝と、下半車室側の部材と下半隔壁とにまたがって形成される第２キー溝とを設け、これら第１キー溝及び第２キー溝にそれぞれ第１キー、第２キーを嵌合させることによって、上半隔壁及び下半隔壁の周方向の移動を阻止することを可能としている。
　一実施形態において、前記第１キーは前記上半車室側の部材に締結され、前記第１キーによって前記上半隔壁の荷重を支持するようにしてもよい。
　これにより、第１キーを介して上半隔壁を上半車室側の部材で支えて、上半隔壁の落下を防止できる。
　一実施形態において、前記第１キー溝は、上流側の前記上半隔壁と前記上半車室側部材とにまたがって配置される上流側第１キー溝と、下流側の前記上半隔壁と前記上半車室側部材とにまたがって配置される下流側第１キー溝より形成され、前記上流側第１キー溝に上流側第１キーが嵌合し、前記下流側第１キー溝に下流側第１キーが嵌合し、
　前記第２キー溝は、上流側の前記下半隔壁と前記下半車室側部材とにまたがって配置される上流側第２キー溝と、下流側の前記下半隔壁と前記下半車室側部材とにまたがって配置される下流側第２キー溝より形成され、前記上流側第２キー溝に上流側第２キーが嵌合し、前記下流側第２キー溝に下流側第２キーが嵌合していてもよい。
　これにより、内側隔壁が車室に対して、より確実に固定され、長期にわたりタービンの安定した運転が可能になる。
　一実施形態において、前記内側隔壁は、少なくとも前記タービン軸方向に垂直な面に沿って２つ以上のセグメントに分割されていてもよい。例えば、前記内側隔壁は、タービン軸方向に垂直な面で２分割されていてもよい。
　これにより、損傷を受け易い方のセグメント（上流側内側隔壁）の交換が容易になる。
　一実施形態において、前記内側隔壁の前記セグメントのうち、上流側に配置された上流側内側隔壁は、軸方向下流側から前記第１支持構造に着脱自在に取り付けられていてもよい。
　これにより、車室側に上流側内側隔壁を取付ける場合に要する支持部材を、排気室内に設ける必要がなく、排気室内の蒸気流を乱すおそれがない。
　一実施形態において、前記内側隔壁の前記セグメントのうち、前記上流側内側隔壁に対して、前記蒸気通路の下流側に配置された下流側内側隔壁は、前記車室から内周側に張り出す第２支持構造を介して前記車室に支持されていてもよい。
　これにより、上流側内側隔壁とは切り離して、下流側内側隔壁を単独で車室に取り付けたり取り外したりすることができるので、メンテナンスが容易になる。
　一実施形態において、前記上流側内側隔壁は、偏心構造を備えた２つの部材を含む位置決め部材を備えていてもよい。
　これにより、上流側内側隔壁の車室に対する位置決めが容易になり、上流側内側隔壁の正確な真円度が得られ、内側隔壁と動翼との間のクリアランス調整が容易になる。
　一実施形態において、前記第２支持構造は、前記下流側内側隔壁を径方向に関して位置決め可能な調整板を備えていてもよい。
　これにより、下流側内側隔壁の車室に対する径方向の位置調整が可能となり、排気室内を流れる蒸気流の乱れを低減できる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、車室の内周側に排気室に面する内側隔壁を設けているので、エロージョンによる車室自体の損傷を防ぐことができ、補修に際して車室全てを交換する必要がない。さらに、内側隔壁のみを取り換えればいいので、補修作業が容易となり、補修にかかるコストも安価に抑えることができる。
　また、車室と内側隔壁との間に形成される空間をドレン流路として用いるようにしているので、蒸気通路から回収されたドレンを円滑に排出可能で、さらにタービンの省スペース化が図れ、レイアウトの自由度も向上させることができる。
第一実施形態に係る軸流排気タービンの全体構成を示す断面図である。 図１に示す軸流排気タービンのＡ－Ａ線断面図である。 図１に示す軸流排気タービンのＢ－Ｂ線断面図である。 第一実施形態に係る軸流排気タービンの内側隔壁周辺を示す要部断面図である。 第一実施形態に係る軸流排気タービンの上流側支持構造を示す図２のＣ部拡大図である。 図５の上流側支持構造をＤ方向から見た図である。 図６の上流側支持構造に対応した下流側支持機構の図である。 第二実施形態に係る軸流排気タービンの全体構成を示す断面図である。 第二実施形態に係る軸流排気タービンの内側隔壁周辺を示す要部断面図である。 図９に示す上流側内側隔壁の位置決め構造を示すＥ部の拡大図である。 図１０に示すＦ－Ｆ線断面図である。 図９に示す軸流排気タービンのＧ一Ｇ線断面図である。 図１２に示す軸流排気タービンのＨ部拡大図である。 第一実施形態および第二実施形態に係る環状部材を示す斜視図である。
　以下、添付図面に従って本発明の第一実施形態および第二実施形態について説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　なお、以下の説明において、上流側とは、動翼１２側から排気室８側に向かって蒸気Ｓが流れる場合の動翼側（図１の紙面上で左側）を言い、下流側とは、排気室側（図１の紙面上で右側）を言う。また、タービン軸方向とは、図１に示すタービン軸Ｌが配置された方向（排気室上流側から下流側に蒸気Ｓが流れる方向）を示し、径方向とはタービン軸方向に対して垂直な方向をいい、周方向とはタービン軸Ｌ廻りに回転する方向を言う。
〔第一実施形態〕
　図１は第一実施形態に係る軸流排気タービンの全体構成を示す断面図で、図２は図１に示す軸流排気タービンのＡ－Ａ線断面図で、図３は図１に示す軸流排気タービンのＢ－Ｂ線断面図で、図４は軸流排気タービンの内側隔壁周辺を示す要部断面図である。なお、図４は、図１と同一の断面（鉛直方向断面）の図を示している。
　図１に示すように、軸流排気タービン１は、ロータ２と、ロータ２の周囲に配置される翼列４と、翼列４を通る蒸気通路６と、蒸気通路６の下流側に設けられる排気室８と、蒸気通路６及び排気室８を内部に有する車室１０とを有する。
　ロータ２は、車室１０に対して回転自在に支持されている。ロータ２のディスク３の外周面には複数の動翼１２が設けられており、この複数の動翼１２に対向するように複数の静翼１４がロータ２の周りに設けられて、翼列４が形成されている。動翼１２は、ディスク３の外周面から外方に向けて放射状に多数設けられるとともに、タービン軸方向Ｌに沿って間隔を空けて複数段取り付けられている。静翼１４は、外側シュラウド１６（翼根リングともいう）及び内側シュラウド１８によってその両端側が車室１０に支持されて放射状に多数設けられるとともに、タービン軸方向Ｌに沿って間隔を空けて複数段取り付けられている。さらに、翼列４を通る空間、すなわち動翼１２と静翼１４とが対向する空間は、蒸気Ｓが図１の矢印方向に流れる蒸気通路６となっている。
　排気室８は、蒸気通路６の下流側に設けられ、蒸気通路６からの蒸気Ｓをタービン軸方向Ｌに沿って排出するための空間である。排気室８のタービン軸方向Ｌの下流側には、復水器（不図示）が設けられ、排気室８を通過した蒸気Ｓは復水器に導入される。通常、復水器は、真空引きされることによって負圧に維持されている。
　車室１０は、蒸気通路６及び排気室８を形成するように設けられている。図２に示す例では、車室１０は、水平分割面１１において上下に分割された上半車室１０Ａおよび下半車室１０Ｂを有し、これらがフランジ１０Ａ１，１０Ｂ１によって互いに締結されることによって略密閉空間を形成している。なお、図２及び図３では翼列４やロータ２等のタービン内部部材は省略している。
　さらに、車室１０は、上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂの少なくとも一方の排気室８を形成する部位が、タービン軸方向Ｌに直交する面において他の部位と分割されていてもよい。一実施形態として、図１及び図４には、車室１０がタービン軸方向Ｌの下流側に向けて拡径した形状を有し、少なくとも上半車室１０Ａがタービン軸方向Ｌに分割された構成を示している。この構成では、車室１０が、タービン軸方向Ｌに直交する鉛直分割面２４にて、蒸気通路６を形成する第１ケーシング２０と、排気室８を形成する第２ケーシング２２とに分割されている。そして、第１ケーシング２０及び第２ケーシング２２の分割面２４側の端面同士が当接され、ボルト２５によって第１ケーシング２０及び第２ケーシング２２が締結されている。また、車室１０は、分割面２４よりタービン軸方向Ｌの下流側にて、排気室８を形成する第２ケーシング２２と、復水器側の第３ケーシング（不図示）とにさらに分割されていてもよい。これにより、第２ケーシング２２の上半車室１０Ａが取り外し自在となり、メンテナンス等を目的としてケーシング内部に容易にアクセス可能となっている。なお、車室１０は、蒸気通路６及び排気室８を形成する部位が一体的に構成されていてもよい。
　上述の構成を有する軸流排気タービン１では、蒸気通路６に導入された蒸気Ｓは、蒸気通路６を通過する際に膨張して速度が増加し、ロータ２を回転させた後、排気室８に流入する。ここで、蒸気通路６の通過時、蒸気Ｓの温度及び圧力は降下して蒸気Ｓは湿り蒸気となり、ドレンが発生する。これにより、低圧段翼列の動翼１２や排気室８入口側の壁面等のタービン部位がエロージョン損傷する可能性がある。そのため、本実施形態では、ドレン排出及びエロージョン損傷防止を目的として、次に説明するようなドレン排出機構を設けている。
　図１乃至図４に示すように、軸流排気タービン１は、車室１０（１０Ａ，１０Ｂ）の内周側に設けられ、排気室８に面する内側隔壁３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、車室１０と内側隔壁３０との間に形成されるドレン流路３４とをさらに備えている。
　一実施形態では、内側隔壁３０は、翼列４の出口側、すなわち最終段動翼１２ａの近傍から排気室８にかけて設けられている。このとき、内側隔壁３０は、排気室８の全体に亘って設けられてもよいし、排気室８に対して部分的に設けられてもよい。但し、内側隔壁３０が排気室８に対して部分的に設けられる場合には、該隔壁３０がドレン流路３４としても機能するように、少なくとも排気室８の入口側に設けられることが好ましい。また、内側隔壁３０は、タービン軸方向Ｌの下流側に向かって拡径した形状を有していてもよい。なお、内側隔壁３０の補強を目的として、内側隔壁３０の外周面に、タービン軸方向Ｌに沿って形成されるリブ３２を周方向に複数設けてもよい。
　ドレン流路３４には、蒸気通路６で回収されたドレンが導入される。なお、蒸気通路６には、該通路６内の蒸気を回収してドレン流路３４に導く蒸気回収部が設けられてもよい。図４に蒸気回収部の一例を示している。この例では、蒸気回収部として、最終段動翼１２ａの蒸気流入端外周側にスリット６０を設けている。そして、外側シュラウド１６の内壁に集積したドレンは、蒸気の流れにより下流側に流動して、スリット６０から蒸気通路６外方に排出され、スリット６０に連通したドレン流路３４に導入されるようになっている。また、蒸気回収部として、最終段静翼１４ａの外側シュラウド１６内にドレン穴６２を設ける構成としてもよい。最終段翼列近傍で発生したドレンは、ドレン穴６２を通って該穴６２の外方に形成された環状通路６４に導かれ、環状通路６４から該通路６４に連通するドレン流路３４に導入されるようになっている。そして、蒸気回収部からドレン流路３４に導入されたドレンはドレン流路３４を通過し、排気室８の後流側に排出される。
　本実施形態によれば、車室１０の内周側に排気室８に面する内側隔壁３０を設けているので、エロージョンによる車室１０自体の損傷を防ぐことができ、補修に際して車室１０全てを交換する必要がない。さらに、内側隔壁３０のみを取り換えればいいので、補修作業が容易となり、補修にかかるコストも安価に抑えることができる。
　また、車室１０と内側隔壁３０との間に形成される空間をドレン流路３４として用いるようにしているので、蒸気通路６から回収されたドレンを円滑に排出可能で、さらにタービンの省スペース化が図れ、レイアウトの自由度も向上させることができる。
　図２乃至図７を参照して、内側隔壁３０の支持構造について詳細に説明する。なお、図５は軸流排気タービンの上流側支持構造を示す図２のＣ部拡大図で、図６は図５の上流側支持構造をＤ方向から見た図で、図７は図６の上流側支持構造に対応した下流側支持構造の図である。
　本実施形態に係る軸流排気タービン１は、内側隔壁３０を車室１０側に支持させる上流側支持構造４０（４０Ａ，４０Ｂ），下流側支持構造５０（５０Ａ，５０Ｂ）をさらに備えていてもよい。上流側支持構造４０はタービン軸方向Ｌの上流側に配置され、下流側支持構造５０は上流側支持構造４０より下流側に配置される。
　図２に示す本実施形態では、上流側支持構造４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、車室１０（１０Ａ，１０Ｂ）から内周側に張り出す複数の支持棒４１を有しており、これらの複数の支持部を構成する支持棒４１を介して内側隔壁３０（３０Ａ，３０Ｂ）が車室１０に支持されるようになっている。支持棒４１は、車室１０と内側隔壁３０との間に、放射状に複数設けられている。隣接する支持棒４１の間にはドレンが通過可能なように間隙３６が設けられていてもよい。
　図３に示す本実施形態では、下流側支持構造５０（５０Ａ，５０Ｂ）は、車室１０（１０Ａ，１０Ｂ）から内周側に張り出す複数の支持棒５１を有しており、これらの複数の支持棒５１を介して内側隔壁３０（３０Ａ，３０Ｂ）が車室１０に支持されるようになっている。支持棒５１は、車室１０と内側隔壁３０との間に、放射状に複数設けられている。隣接する支持棒５１の間にはドレンが通過可能なように間隙３８が設けられていてもよい。
　上記構成により、蒸気通路６から回収されたドレンをドレン流路３４に導く通路を新たに設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化が図れる。
　また、図１乃至図３に示すように、内側隔壁３０は、車室１０に対して着脱自在に支持されていてもよい。内側隔壁３０が着脱自在な軸流排気タービン１の一実施形態として、具体的に以下の構成を有する。
　車室１０は、上述したように、水平分割面１１において上半車室１０Ａと下半車室１０Ｂとに分割されている。同様に内側隔壁３０も、水平分割面３１において上半隔壁３０Ａと下半隔壁３０Ｂとに分割されている。
　ここから、説明を簡略化するために、図２乃至図６に示す上半車室１０Ａ及び上半隔壁３０Ａについて詳細に説明する。
　図２及び図４に示すように、上流側支持構造４０Ａにおいて、支持棒４１の隔壁側端部には、上半車室１０Ａに対応した半環状の車室側支持部材４２Ａが取り付けられている。一方、上半隔壁３０Ａの外周側には、上半隔壁３０Ａに対応した半環状の隔壁側支持部材４５Ａが取り付けられている。そして、図５及び図６に示すように、車室側支持部材４２Ａ及び隔壁側支持部材４５Ａとにまたがって上流側第１キー溝４４Ａが形成されている。上流側第１キー溝４４Ａには上流側第１キー４８Ａが嵌合し、ボルト４９Ａによって車室側支持部材４２Ａに締結されている。これにより、上半隔壁３０Ａは上半車室１０Ａに支持される。なお、図５において一点鎖線で示す部位は下半の上流側支持構造４０Ｂを示している。
　図３及び図４に示すように、下流側支持構造５０Ａにおいて、支持棒５１の隔壁側端部には、上半車室１０Ａに対応した半環状の車室側支持部材５２Ａが取り付けられている。一方、上半隔壁３０Ａの外周側には、上半隔壁３０Ａに対応した半環状の隔壁側支持部材５５Ａが取り付けられている。そして、図７に示すように、上流側支持構造４０Ａと同様に、車室側支持部材５２Ａ及び隔壁側支持部材５５Ａとにまたがって第１キー溝５４Ａが形成され、下流側第１キー溝５４Ａに下流側第１キー５８Ａが嵌合している。また、ボルト５９Ａによって下流側第１キー５８Ａが車室側支持部材５２Ａに締結されることによって、上半隔壁３０Ａは上半車室１０Ａに支持される。なお、上半側においては、第１キー４８Ａ，５８Ａによって上半隔壁３０Ａの荷重も支持される。
　図２に示すように、下半側の上流側支持構造４０Ｂにおいても、上記した上半側と同様に、車室側支持部材４２Ｂ及び隔壁側支持部材４５Ｂとにまたがって上流側第２キー溝４４Ｂが形成され、上流側第２キー溝４４Ｂに上流側第２キー４８Ｂが嵌合している。また、ボルト４９Ｂ（図５参照）によって上流側第２キー４８Ｂが車室側支持部材４２Ｂに締結されることによって、下半隔壁３０Ｂが下半車室１０Ｂに支持される。
　さらに、図３に示すように、下半側の下流側支持構造５０Ｂにおいても、上記した上半側と同様に、車室側支持部材５２Ｂ及び隔壁側支持部材５５Ｂとにまたがって下流側第２キー溝５４Ｂが形成され、下流側第２キー溝５４Ｂに下流側第２キー５８Ｂが嵌合している。また、ボルト５９Ｂによって下流側第２キー５８Ｂが車室側支持部材５２Ｂに締結されることによって、下半隔壁３０Ｂが下半車室１０Ｂに支持される。
　上述の構成によれば、上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂを分離し、第１キー４８Ａ，５８Ａを第１キー溝４４Ａ，５４Ａから抜くとともに、第２キー４８Ｂ，５８Ｂを第２キー溝４４Ｂ，５４Ｂから抜くことによって、上半隔壁３０Ａ及び下半隔壁３０Ｂをそれぞれ上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂから容易に取り外すことが可能となる。また、上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂを分離した状態で、第１キー４８Ａ，５８Ａ及び第２キー４８Ｂ，５８Ｂを第１キー溝４４Ａ，５４Ａ及び第２キー溝４４Ｂ，５４Ｂにそれぞれ嵌合させてボルト締結した後、上半車室１０Ａと下半車室１０Ｂとをボルト締結することによって、上半隔壁３０Ａ及び下半隔壁３０Ｂをそれぞれ上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂに容易に取り付けることが可能となる。
　また、上記軸流排気タービン１によれば、第１キー溝４４Ａ，５４Ａ及び第２キー溝４４Ｂ，５４Ｂに第１キー４８Ａ，５８Ａ及び第２キー４８Ｂ，５８Ｂをそれぞれ嵌合させることによって、上半隔壁３０Ａ及び下半隔壁３０Ｂの周方向の移動を阻止することを可能としている。
　さらに、タービン軸方向Ｌの上流側及び下流側において、第１キー溝４４Ａ，５４Ａ及び第２キー溝４４Ｂ，５４Ｂと第１キー４８Ａ，５８Ａ及び第２キー４８Ｂ，５８Ｂとを用いて、上半隔壁３０Ａ及び下半隔壁３０Ｂを上半車室１０Ａ及び下半車室１０Ｂに支持させる構成としたので、内側隔壁に対して車室がより確実に固定され、長期にわたりタービンの安定した運転が可能になる。
　さらに、図４に示すように、上流側支持構造４０Ａにおいて、上半側の車室側支持部材４２Ａに、タービン軸方向Ｌに段差を有する嵌合溝４３Ａを設けるとともに、上半側の隔壁側支持部材４５Ａに、嵌合溝４３Ａに嵌合する突出部４６Ａを設けて、嵌合溝４３Ａと突出部４６Ａとを嵌合させるようにしてもよい。嵌合溝４３Ａ及び突出部４６Ａは、例えば半環状に形成される。
　同様に、下半側の上流側支持構造４０Ｂにおいても、車室側支持部材４２Ｂ及び隔壁側支持部材４５Ｂに嵌合溝５３Ａ及び突出部５６Ａを設けてもよい。また、タービン軸方向Ｌの下流側の下流側支持構造５０Ａ，５０Ｂにも同様の構成を採用してもよい。
　このように、嵌合溝４３Ａ，５３Ａと突出部４６Ａ，５６Ａとを嵌合させることによって、内側隔壁３０の車室１０に対する相対的なタービン軸方向Ｌにおける移動を阻止することができる。
〔第２実施形態〕
　次に、第一実施形態とは異なる内側隔壁を備えた軸流排気タービンについて、以下に第二実施形態として説明する。本実施形態は、内側隔壁の構造が異なることを除き、他の構造は第一実施形態と同一である。
　図８は第二実施形態に係る軸流排気タービンの全体構成を示す断面図で、図９は本実施形態に係る軸流排気タービンの内側隔壁周辺を示す要部断面図である。図１０は、図９に示す上流側内側隔壁の位置決め構造を示すＥ部拡大図で、図１１は図１０に示すＦ－Ｆ線正面図である。
　なお、第一実施形態と同一の構造、部品等は、同一の名称、符号を用い、詳細な説明は省略する。なお、第一実施形態と同様に、本実施形態においても、車室10 は、上述したように、水平分割面11 において上半車室10Aと下半車室1 0Bとに分割されている。従って、以下に説明する各構成、部品等に付す符号は、上半車室の場合は、数字の後に「Ａ」を付し、下半車室の場合は数字の後に「Ｂ」を付して区分する。これを付さず数字の符号のみで説明する場合は、上半車室についての説明とし、下半車室も同様と考える。
　図８および図９において、内側隔壁１００が軸方向に直交する面で２つのセグメント（上流側内側隔壁１１０及び下流側内側隔壁１２０）に分割されている点が、第一実施形態と異なっている。すなわち、内側隔壁１００は、排気室８の入口側に設けられた上流側内側隔壁１１０と、その直近下流側に設けられた下流側内側隔壁１２０で形成されている。蒸気通路６から排出される蒸気ドレンのアタックにより損傷を受けるのは、主として、排気室８の入口部分で、隔壁側支持部材１４２廻りの上流側内側隔壁１１０である。それに対して、隔壁側支持部材１４２より下流側部分は損傷がほとんど生じない。そこで、排気室８の入口部は、エロージョン等に耐える耐食材を用い、且つ着脱が可能な構造としている。すなわち、排気室８の入口部の内側隔壁１００を軸方向に直交する面で２分割して、排気室８の入口側に設けられた上流側内側隔壁１１０とその直近下流側に設けられた下流側内側隔壁１２０で形成する。上流側内側隔壁１１０および下流側内側隔壁１２０ともに着脱できる構造としている。ドレンアタックで損傷する上流側内側隔壁１１０は、耐食材料が用いられる。その下流側の下流側内側隔壁１２０は、損傷は軽微であるため、一般鉄製材料を用いている。内側隔壁１００を上流側内側隔壁１１０と下流側内側隔壁１２０に分割して着脱可能な構造としている理由は、上流側内側隔壁１１０の交換を容易にするためである。メンテナンスで交換するのは、上流側内側隔壁１１０であり、下流側内側隔壁１２０は、交換せずそのまま流用できる。
　また、上流側内側隔壁１１０の下流側に配置された下流側内側隔壁１２０は、タービン軸Ｌ廻りに環状に配置されている。下流側内側隔壁１２０の径方向外側の外周面の上流側端部および下流側端部には、補強板１２１が周方向に環状に配置され、下流側内側隔壁１２０の剛性を高めている。
　更に、下流側内側隔壁１２０の下流側には、車室の一部を形成する内側ケーシング１０１が、第１実施形態で説明した構造と同様に、支持棒１０２を介して車室１０Ａの内壁に溶接等で固定されている。内側ケーシング１０１は、第２ケーシング２２（車室１０Ａ）の径方向の内側に配置され、タービン軸Ｌ廻りに排気室８の一部を形成するように配置される。第２ケーシング２２と内側ケーシング１０１で囲まれた環状隙間は、上流側に配置された第２ケーシング２２と内側隔壁１００により囲まれ、環状に形成されるドレン流路３４に連通している。環状隙間は、ドレン流路の一部を形成し、蒸気通路６で回収されたドレンを排気室８の下流側に排出する通路の役目を果たしている。
　次に、上流側内側隔壁１１０の支持構造を説明する。図９に示すように、上流側内側隔壁１１０は、車室１０Ａの内側に固定された上流側支持構造１４０（第１支持構造）を介して車室１０Ａに支持されている。上流側支持構造１４０は、第一実施形態と同様に、支持棒１４１と、その内側に配置され、タービン軸Ｌ廻りに環状に配置された隔壁側支持部材１４２とを含む。上流側内側隔壁１１０は、周方向に見た断面がＬ字状の環状部材であり、少なくとも水平分割面３１で周方向に２分割されている。上流側内側隔壁１１０は、隔壁側支持部材１４２の径方向内側の内周面および下流側側面に接して、タービン軸Ｌ方向の下流側から隔壁側支持部材１４２に固定されている。
　図１０に示すように、上流側内側隔壁１１０は、周方向から見た場合、断面がＬ字状で、排気室８側に面するガイド部１１１とガイド部１１１から径方向外側に鍔状に突出するサポート部１１２とが一体に形成された部材である。ガイド部１１１は、径方向の外周面で隔壁側支持部材１４２の内周面に接している。サポート部１１２は、ガイド部１１１の下流側に配置され、ガイド部１１１から径方向の外側に向かって立設する軸方向に対して環状に形成された部材である。
　上流側内側隔壁１１０は、図９に示すように、タービン軸方向の下流側から隔壁側支持部材１４２にボルト１４３で螺合され、固定される。そのため、上流側内側隔壁１１０のサポート部１１２には、ボルト１４３が挿通可能なボルト穴が開口され、隔壁側支持部材１４２のサポート部１１２に接する下流側側面には、雌ねじ穴が形成されている（図示せず）。
　但し、上流側内側隔壁１１０は、必要な真円度を維持して、動翼１２との間のクリアランスが一定となるように調整して、取付けることが好ましい。そのため、上記上流側内側隔壁１１０を固定するボルトのうち、複数個所（上流側内側隔壁の一つの分割片について、少なくとも２個以上）については、ボルトに代えて、位置決め機能を備えた内側隔壁位置決め部材１５０で上流側内側隔壁１１０を固定している。以下では、内側隔壁位置決め部材１５０について説明する。
　内側隔壁位置決め部材１５０は、隔壁側支持部材１４２に対して上流側内側隔壁１１０の周方向の位置決めをして、上流側内側隔壁１１０の真円度を維持し、動翼１２と上流側内側隔壁１１０の内周面との間のクリアランスを調整するための構造部材である。
　図１０に示すように、上流側内側隔壁１１０を軸方向下流側から隔壁側支持部材１４２に固定するため、上流側内側隔壁１１０のサポート部１１２に、内側隔壁位置決め部材１５０（後述するブッシュ１５１）が挿通可能な複数の貫通穴１１３が軸方向に穿孔されている。また、隔壁側支持部材１４２のサポート部１１２に接する下流側側面には、内側隔壁位置決め部材１５０（後述する偏心ピンの先端部１５２ｂ）が嵌合可能な複数の先端部穴１４２ａが、軸方向に穿孔されている。上流側内側隔壁１１０は、内側隔壁位置決め部材１５０をサポート部１１２の貫通穴１１３および隔壁側支持部材１４２の先端部穴１４２ａに嵌挿することにより、隔壁側支持部材１４２に軸方向の下流側から固定される。
　内側隔壁位置決め部材１５０は、図１０および図１１に示すように、ブッシュ１５１および偏心ピン１５２から構成される。ブッシュ１５１は、円筒状の部材であり、偏心ピン１５２が嵌挿されるピン穴１５１ａを有する。偏心ピン１５２は円柱状の部材であり、大径の本体部１５３と本体部１５３より小径の先端部１５４からなる。偏心ピン１５２の頭部には、偏心ピン１５２を回動可能とするための把持部１５５が設けられている。ブッシュ１５１に形成されたピン穴１５１ａは、偏心ピン１５２の本体部のみが嵌挿可能な内径を有し、偏心ピン１５１の先端部１５４は、隔壁側支持部材１４２の下流側側面に形成された先端部穴１４２ａに嵌挿される。
　偏心ピン１５２は、先端部１５４の中心Ｐ１と本体部１５３の中心Ｐ２が、偏心ピン１５２の径方向に長さＸだけ偏心して形成され、本体部１５３と先端部１５４が一体化されて一つの偏心ピン１５２が形成されている。また、偏心ピン１５２の把持部１５５の中心は、本体部１５３の中心Ｐ２と一致するのが好ましい。同様に、ブッシュ１５１は、ブッシュ１５１の内側に形成されたピン穴１５１ａの中心Ｐ２とブッシュ１５１の中心Ｐ３とがブッシュ１５１の径方向に長さＹだけ偏心して形成されている。ブッシュ１５１のタービン軸方向の下流側から見た外表面には、ブッシュを貫通穴の廻りに回転可能になるように、少なくとも２個の調整穴１５１ｂが設けられている。
　すなわち、ブッシュ１５１に開口したピン穴１５１ａの中心Ｐ２は、ブッシュ１５１の中心Ｐ３から長さＹだけ偏心し、偏心ピン１５１の本体部１５３の中心Ｐ２と先端部１５４の中心Ｐ１は、長さＸだけ偏心している。また、偏心ピン１５２の本体部１５３は、ブッシュ１５１のピン穴１５１ａに嵌合しているため、偏心ピン１５２の本体部１５３の中心Ｐ２とブッシュ１５１のピン穴１５１ａの中心は一致している。これら、２つの偏心構造を備えた部材の組合せにより、上流側内側隔壁１１０の隔壁側支持部材１４２に対する正確な位置決めが可能となる。
　つまり、図１１に示す例では、ブッシュ１５１の中心Ｐ３と偏心ピン１５２の先端部１５４の中心Ｐ１が長さ（Ｘ＋Ｙ）だけ偏心している。上流側内側隔壁１１０の真円度を維持するためには、偏差（Ｘ＋Ｙ）が零となって、中心Ｐ１、中心Ｐ３が一致することが好ましい。
　図１１において、ブッシュ１５１は、サポート部１１２に対して貫通穴１１３を摺動面として回動可能な構造である。ブッシュ１５１が回動することにより、偏心ピン１５２の本体部１５３の中心Ｐ２は、ブッシュ１５１の中心Ｐ３を中心として、半径Ｙの円弧状の軌跡Ｃ１（図１１の二点鎖線円）を描いて移動する。また、ブッシュ１５１を固定して、偏心ピン１５２の本体部１５３の中心Ｐ２を中心として、偏心ピン１５２をブッシュ１５１のピン穴１５１ａを摺動面として廻せば、偏心ピン１５２の先端部１５４の中心Ｐ１は、本体部１５３の中心Ｐ２を中心として、半径Ｘの円弧状の軌跡Ｃ２（図１１の点線円）を描いて移動する。
　すなわち、サポート１１２部に対して、中心Ｐ３廻りにブッシュ１５１を回動させつつ、ブッシュ１５１に対して偏心ピン１５２を本体部１５３の中心Ｐ２廻りに回動させれば、偏心ピン１５２の先端部１５４の中心Ｐ１は、ブッシュ１５１の中心Ｐ３を中心として、半径（Ｘ＋Ｙ）の円形内を移動する。
　つまり、上流側内側隔壁１１０のサポート部１１２の貫通穴１１３の中心（ブッシュ１５１の中心Ｐ３）と隔壁側支持部材１４２の先端部穴１４２ａの中心（先端部１５４の中心Ｐ１）の間の距離が、長さ（Ｘ＋Ｙ）の範囲内であれば、偏心構造を備えた２つの部材の組合せにより、両者の間の偏差（中心Ｐ１とＰ３のずれ）が零となるように位置合わせが可能である。なお、隔壁側支持部材１４２と上流側内側隔壁１１０の製作誤差を考慮して、ブッシュ１５１と偏心ピン１５２の偏心長さＸ、Ｙを選定すればよい。
　この動作により、ブッシュ１５１と偏心ピン１５２を個別に操作して、先端部１５４の中心Ｐ１とブッシュ１５１の中心Ｐ３が一致する位置が、上流側内側隔壁１１０の正確な位置になる。複数の内側隔壁位置決め部材１５０の位置決め動作を行って、上流側内側隔壁１１０の隔壁側支持部材１４２に対する位置を決めた後、他のボルト１４３を用いて上流側内側隔壁１１０をタービン軸方向の下流側から隔壁側支持部材１４２に取付けることにより、上流側内側隔壁１１０と動翼１２のクリアランス調整が終了する。上述のように、隔壁支持部材１４２に対して、上流側内側隔壁１１０をタービン軸方向の下流側から、ボルト１４３および内側隔壁位置決め部材１５０等の支持部材で固定しているので、これらの支持部材を排気室側に設ける必要がない。このため、排気室内を流れる蒸気流の流れが支持部材で乱されるおそれがなく、タービン効率が低下することはない。
　次に、図１２および図１３を用いて、下流側支持構造１６０（第２支持構造）を説明する。下流側内側隔壁１２０は、上述のように、水平分割面３１で周方向に２分割された構造である。図１３は、図１２に示すＨ部の拡大図で、下流側内側隔壁１２０と車室１０との間の支持構造を示すものである。下流側内側隔壁１２０は、その外壁に径方向の外側に突出するベース板１６１を備え、下流側支持構造１６０を介して車室１０に固定されている。前記ベース板１６１は、２分割された上流側内側隔壁１１０の周方向の両端と同じ位置で、水平分割面３１に対して平行になるように、下流側内側隔壁１２０の径方向外側に固定されている。ベース板１６１には、下流側内側隔壁１２０を車室１０側に固定するボルト１６２が貫通可能なボルト穴１６２ａが形成されている。
　下流側支持構造１６０は、車室１０の水平分割面３１近傍で、上半車室１０Ａおよび下半車室１０Ｂの第２ケーシング２２の径方向の内側近傍に取付けられる。下流側支持構造１６０は、第２ケーシング２２に固定される車室固定板１６３と、ベース板１６１を車室固定板１６３に締結するボルト１６２と前記ベース板１６１と前記車室固定板１６３の間に挿入される調整板１６４と、から構成される。車室固定板１６３は、第２ケーシング２２の内壁に固定され、内壁から水平分割面３１に対して平行になる方向で、タービン軸中心に向かって立設する板状部材である。車室固定板１６３は、前記ボルト１６２が螺合可能な雌ねじを有するボルト穴１６２ａを備える。調整板１６４は、車室固定板１６３とベース板１６１の間に挿入され、上流側内側隔壁１１０の内周面と下流側内側隔壁１２０の内周面および内側ケーシング１０１の内周面が、ほぼ面一となって円滑な面が形成されるよう、下流側内側隔壁１２０の径方向の位置を調整できる。適切な厚みの調整板を選定すれば、それぞれの内周面の流れ方向の合わせ面の凹凸を修正して、排気室８内を流れる蒸気Ｓの流れの乱れを抑制できる。
　なお、内側隔壁を車室に組付ける際は、上半車室１０Ａおよび下半車室１０Ｂを分割し開放した状態で、それぞれの車室について組み付ける。まず、内側隔壁位置決め部材１５０を用いて、隔壁支持部材１４２に対する上流側内側隔壁１１０の正確な位置を決定して、偏心ピン１５２で上流側内側隔壁１１０を隔壁支持部材１４２に固定する。次に、上流側内側隔壁１１０を隔壁側支持部材１４２に軸方向の下流側から上流側に向けてボルト１４３で締め込み、取付ける。上流側内側隔壁１１０を取り付けた後、下流側内側隔壁１２０は下流側支持構造１６０を介して車室に取付けられる。下流側内側隔壁１２０は、車室固定板１６３とベース板１６１に形成されたボルト穴１６２ａにボルト１６２を挿通させ、車室固定板１６３に設けた雌ねじ穴にボルト１６２を螺合させ、固定する。なお、取付けの際は、車室固定板１６３とベース板１６１の間に適正な厚みの調整板１６４を挿入して、上流側内側隔壁１１０と下流側内側隔壁１２０の排気室側の内周面とが、面一となるように調整することが好ましい。下流側内側隔壁１２０の取付けが終了したら、上半車室１０Ａと下半車室１０Ｂを一体化して、フランジ締結ボルトでフランジ１０Ａ１、１０Ｂ１を締結して、車室１０の組立が終了する。車室の分解は、組立の逆の手順で行えばよい。
　内側隔壁１００を交換する際は、下流側の下流側内側隔壁１２０を取り外せば、上流側内側隔壁１１０を軸方向から容易に取り外すことができる。第一実施形態の場合は、内側隔壁全体を一時に取り外す必要があるが、本実施形態の場合は、個別に取り外せるので、交換作業が容易である。また、メンテナンスの際は、上流側内側隔壁１１０のみ交換すればよいので、第一実施形態の場合より本実施形態の方が、コスト面で有利である。
　以上、本発明の第一実施形態および第二実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。なお、上述の実施形態は、ドレンが溜まりやすい低圧車室に好適に適用可能であるが、他の車室に適用してもよい。
　上述の実施形態では、上流側支持構造４０Ａ，４０Ｂ，１４０及び下流側支持構造５０Ａ，５０Ｂ，１６０を介して内側隔壁３０，１００を支持する構成としたが、支持構造はタービン軸方向Ｌに３つ以上設けてもよく、支持構造の設置数及び設置位置は上記構成に限定されるものではない。
　また、上述の実施形態では、内側隔壁３０，１００が支持構造４０，５０，１４０，１６０によって車室１０に支持される支持構造を有する例について説明したが、他の構成の支持構造によって内側隔壁３０，１００が車室１０に支持されるようにしてもよい。
　例えば、図１４に示すような環状部材７０によって、内側隔壁３０，１００が車室１０に支持されるようにしてもよい。ここで、図１４は環状部材７０を示す斜視図である。なお、環状部材７０以外の構成については、上述した符号と同一の符号を用いて説明する。環状部材７０は、上半側半環状部材７０Ａと下半側半環状部材７０Ｂとから構成され、いずれの部材７０Ａ，７０Ｂも車室１０側に取り付けられ、車室１０から内周側に張り出して設置される。環状部材７０にはタービン軸方向Ｌに連通する開口７２が周方向に複数設けられている。内側隔壁３０，１００は、この環状部材７０を介して車室１０に対して周方向全周に亘って支持されるので、内側隔壁３０，１００の車室１０へのより安定した固定が可能となる。
　１　　　　軸流排気タービン
　２　　　　ロータ
　３　　　　ディスク
　４　　　　翼列
　６　　　　蒸気通路
　８　　　　排気室
　１０　　　車室
　１０Ａ　　上半車室
　１０Ｂ　　下半車室
　１２　　　動翼
　１２ａ　　最終段動翼
　１４　　　静翼
　１４ａ　　最終段静翼
　３０　　　内側隔壁
　３０Ａ　　上半隔壁
　３０Ｂ　　下半隔壁
　３１　　　水平分割面
　３２　　　リブ
　３４　　　ドレン流路
　３６，３８　　間隙
　４０Ａ，４０Ｂ，１４０　　上流側支持構造（第１支持構造）
　５０Ａ，５０Ｂ，１６０　　下流側支持構造（第２支持構造）
　４１，５１　　支持棒
　４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ　　車室側支持部材
　４３Ａ　　嵌合溝
　４４Ａ，５４Ａ　　第１キー溝（上流側第１キー溝、下流側第１キー溝）
　４４Ｂ，５４Ｂ　　第２キー溝（上流側第２キー溝、下流側第２キー溝）
　４５Ａ，４５Ｂ，５５Ａ，５５Ｂ，１４２　　隔壁側支持部材
　４６Ａ，５６Ａ　　突出部
　４８Ａ，５８Ａ　　第１キー（上流側第１キー、下流側第１キー）
　４８Ｂ，５８Ｂ　　第２キー（上流側第２キー、下流側第２キー）
　４９Ａ，５９Ａ，４９Ｂ、５９Ｂ，１４３，１６２　　ボルト
　７０　　　環状部材
　７０Ａ、７０Ｂ　　半環状部材（上半側半環状部材、下半側半環状部材）
　７２　　　開口
　１００　　内側隔壁
　１０１　　内側ケーシング
　１０２　　支持棒
　１１０　　上流側内側隔壁
　１１１　　ガイド部
　１１２　　サポート部
　１１３　　貫通穴
　１２０　　下流側内側隔壁
　１２１　　補強板
　１４１　　支持棒
　１４２ａ　先端部穴
　１５０　　内側隔壁位置決め部材
　１５１　　ブッシュ
　１５１ａ　ピン穴
　１５１ｂ　調整穴
　１５２　　偏心ピン
　１５３　　本体部
　１５４　　先端部
　１５５　　把持部
　１６１　　ベース板
　１６２ａ　ボルト穴
　１６３　　車室固定板
　１６４　　調整板
　１６５　　補強リブ
　Ｐ１　　　先端部中心
　Ｐ２　　　本体部中心
　Ｐ３　　　ブッシュ中心
 

Claims (13)

  1. 　動翼及び静翼が配列される蒸気通路と、
    　前記蒸気通路の下流側に設けられ、前記蒸気通路からの蒸気をタービン軸方向に沿って排出する排気室と、
    　前記蒸気通路及び前記排気室を内部に有する車室と、
    　前記車室の内周側に設けられ、前記排気室に面する内側隔壁とを備え、
    　前記車室と前記内側隔壁との間に、前記蒸気通路から回収されたドレンが通過可能なドレン流路が形成されていることを特徴とする軸流排気タービン。
  2. 　前記車室から内周側に張り出す複数の支持部をさらに備え、
    　前記内側隔壁は、前記複数の支持部を介して前記車室に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の軸流排気タービン。
  3. 　前記ドレンは、隣接する前記支持部を構成する支持棒の間を通過して前記ドレン流路に導かれることを特徴とする請求項２に記載の軸流排気タービン。
  4. 　前記車室から内周側に張り出すとともに、前記ドレンが通過可能な開口が設けられた環状部材をさらに備え、
    　前記内側隔壁は、前記環状部材を介して前記車室に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の軸流排気タービン。
  5. 　前記車室側の部材及び前記内側隔壁側の部材の一方に、前記タービン軸方向に段差を有する嵌合溝が設けられ、前記車室側の部材及び前記内側隔壁側の部材の他方に、前記嵌合溝に嵌合する突出部が設けられ、前記嵌合溝及び前記突出部が嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の軸流排気タービン。
  6. 　前記車室は、水平分割面において分割可能な上半車室と下半車室とを含み、
    　前記内側隔壁は、水平分割面において分割可能な上半隔壁と下半隔壁とを含み、
    　前記水平分割面において、前記上半車室側の部材と前記上半隔壁とにまたがって形成された第１キー溝と、前記下半車室側の部材と前記下半隔壁とにまたがって形成された第２キー溝とに、それぞれ、第１キー及び第２キーが嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の軸流排気タービン。
  7. 　前記第１キーは前記上半車室側の部材に締結され、前記第１キーによって前記上半隔壁の荷重を支持するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の軸流排気タービン。
  8. 　前記第１キー溝は、上流側の前記上半隔壁と前記上半車室側部材とにまたがって配置される上流側第１キー溝と、下流側の前記上半隔壁と前記上半車室側部材とにまたがって配置される下流側第１キー溝より形成され、前記上流側第１キー溝に上流側第１キーが嵌合し、前記下流側第１キー溝に下流側第１キーが嵌合し、
    　前記第２キー溝は、上流側の前記下半隔壁と前記下半車室側部材とにまたがって配置される上流側第２キー溝と、下流側の前記下半隔壁と前記下半車室側部材とにまたがって配置される下流側第２キー溝より形成され、前記上流側第２キー溝に上流側第２キーが嵌合し、前記下流側第２キー溝に下流側第２キーが嵌合していることを特徴とする請求項６または７のいずれか一項に記載の軸流排気タービン。
  9. 　前記内側隔壁は、少なくとも前記タービン軸方向に垂直な面に沿って２つ以上のセグメントに分割されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の軸流排気タービン。
  10. 　前記内側隔壁の前記セグメントのうち、前記蒸気通路の上流側に配置された上流側内側隔壁は、前記タービン軸方向の下流側から第１支持構造に着脱自在に取り付けられている請求項９に記載の軸流排気タービン。
  11. 　前記内側隔壁の前記セグメントのうち、前記上流側内側隔壁に対して前記蒸気通路の下流側に配置された下流側内側隔壁は、前記車室から内周側に張り出す第２支持構造を介して前記車室に支持されている請求項１０に記載の軸流排気タービン。
  12. 　前記上流側内側隔壁は、偏心構造を備えた２つの部材を含む位置決め部材を備える請求項１０に記載の軸流排気タービン。
  13. 　前記第２支持構造は、前記下流側内側隔壁を径方向に関して位置決め可能な調整板を備えている請求項１１に記載の軸流排気タービン。
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