JPH0223205A - タービン翼シュラウドの隙間をモニターする方法および装置 - Google Patents
タービン翼シュラウドの隙間をモニターする方法および装置Info
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- JPH0223205A JPH0223205A JP1134480A JP13448089A JPH0223205A JP H0223205 A JPH0223205 A JP H0223205A JP 1134480 A JP1134480 A JP 1134480A JP 13448089 A JP13448089 A JP 13448089A JP H0223205 A JPH0223205 A JP H0223205A
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- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
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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】
本発明は蒸気タービン発電機の動作パラメータのモニタ
ー１更に詳細には、タービンのシュラウドとタービンの
シールの隙間をモニターする方法および装置に関する。
ー１更に詳細には、タービンのシュラウドとタービンの
シールの隙間をモニターする方法および装置に関する。
蒸気タービン発電機には神々の動作パラメータを゛測定
する装置がある。その−例が米国特許第４．８４４，２
７０号に記載されており、複数の接近センサーが蒸気流
ガイドとタービン翼の先端との間の距離を蒸気流ガイド
の周りの複数の点で測定するしかしながら、かかる装置
をタービン翼にシュラウドを設けたタービンに応用する
のは簡単でない。
する装置がある。その−例が米国特許第４．８４４，２
７０号に記載されており、複数の接近センサーが蒸気流
ガイドとタービン翼の先端との間の距離を蒸気流ガイド
の周りの複数の点で測定するしかしながら、かかる装置
をタービン翼にシュラウドを設けたタービンに応用する
のは簡単でない。
従来技術のシュラウド付きタービン翼１０（第１図を参
照）は、ロータディスク１１．タービン翼１２、シュラ
ウド部材１３．テノン１４．シール１５よりなる。テノ
ン１４はタービン翼１２と一体的に形成された部材であ
り、シュラウド部材１３をタービン翼１２へ締付ける機
俺を持つ、シール１５は、蒸気がタービン翼１２を迂回
してその周りを流れるのを減少させる。
照）は、ロータディスク１１．タービン翼１２、シュラ
ウド部材１３．テノン１４．シール１５よりなる。テノ
ン１４はタービン翼１２と一体的に形成された部材であ
り、シュラウド部材１３をタービン翼１２へ締付ける機
俺を持つ、シール１５は、蒸気がタービン翼１２を迂回
してその周りを流れるのを減少させる。
シール１５とシュラウド部材１３の隙間を小さくしぞそ
の間の蒸気の流量を減少させタービンの効率低下を防ぐ
必要がある。一方、シュラウド部材１３とシール１５が
接触すると両方の部材が破壊される。蒸気タービンの動
的な性質およびそれにかかる力および温度により、蒸気
タービンの動作時シュラウド部材１３とシール１５の隙
間の大きさは変動する。従って、この隙間をリアルタイ
ムでモニターして回転要素が損傷しないようにすること
が望ましい。
の間の蒸気の流量を減少させタービンの効率低下を防ぐ
必要がある。一方、シュラウド部材１３とシール１５が
接触すると両方の部材が破壊される。蒸気タービンの動
的な性質およびそれにかかる力および温度により、蒸気
タービンの動作時シュラウド部材１３とシール１５の隙
間の大きさは変動する。従って、この隙間をリアルタイ
ムでモニターして回転要素が損傷しないようにすること
が望ましい。
蒸気タービン発電システム突発的な停止回数を減少させ
てタービン発電機の構成要素の健全性を維持するために
、異常な動作状態を検知しオペレーターに通報するモニ
ター装置が用いられる。
てタービン発電機の構成要素の健全性を維持するために
、異常な動作状態を検知しオペレーターに通報するモニ
ター装置が用いられる。
しかしながら、シュラウド付きタービン翼とシュラウド
を用いないタービン翼との間の物理的な構造の違いによ
り２ｖｋ者のタービン質に用いるモニターシステムを前
者のタービン翼に用いるのは困難である。従って、シュ
ラウド部材！３とシール１５の隙間の大きさが接触の危
険がある最小限界値に近ずくのを指示する装置が必要で
ある０本発明はタービン翼のシュラウドの隙間をモニタ
ーする装置に対するこの要望を満たすものである。
を用いないタービン翼との間の物理的な構造の違いによ
り２ｖｋ者のタービン質に用いるモニターシステムを前
者のタービン翼に用いるのは困難である。従って、シュ
ラウド部材！３とシール１５の隙間の大きさが接触の危
険がある最小限界値に近ずくのを指示する装置が必要で
ある０本発明はタービン翼のシュラウドの隙間をモニタ
ーする装置に対するこの要望を満たすものである。
本発明は、タービンの静止部分と各タービン翼列のシュ
ラウド部材との隙間を動的条件下において各シュラウド
部材に沿って複数回測定する手段を含む。隙間測定手段
は好ましくは複数のセンサーよりなる０本発明の装置は
また、隙間の測定値を平均して各シュラウド部材の隙間
平均値を求める手段、各シュラウド部材の隙間平均値を
分析してシュラウド部材とタービン静止部分との隙間が
臨界値に近すいたか否かを判定する手段、および上記分
析手段に応答する出力手段を備えている本発明は、広義
には、ロータ上においてほぼ半径方向に延びる複数の翼
が複数の円周列を形成するように取付けられ、各円周列
の翼のうち少なくとも幾つかが少なくとも１つの円周方
向に延びるシュラウド部材により保持されるタービンの
静止部分と複数のタービン翼シュラウド部材の各列との
隙間をモニターする装置であって、タービンの静止部分
と各シュラウド部材の隙間を動的条件下で各シュラウド
部材につき複数回測定する手段と、かかる測定により得
られた測定値を平均して各シュラウド部材につき隙間の
平均値を求める手段と、各シュラウド部材の隙間平均値
を分析してシュラウド部材とタービンの対応静止部分と
の隙間が臨界値に接近中であるか否かを判定する手段と
、分析手段に応答して臨界状態を表示し修正が必要なこ
とを指示する出力手段とよりなることを特徴とするモニ
ター装置を提案する。
ラウド部材との隙間を動的条件下において各シュラウド
部材に沿って複数回測定する手段を含む。隙間測定手段
は好ましくは複数のセンサーよりなる０本発明の装置は
また、隙間の測定値を平均して各シュラウド部材の隙間
平均値を求める手段、各シュラウド部材の隙間平均値を
分析してシュラウド部材とタービン静止部分との隙間が
臨界値に近すいたか否かを判定する手段、および上記分
析手段に応答する出力手段を備えている本発明は、広義
には、ロータ上においてほぼ半径方向に延びる複数の翼
が複数の円周列を形成するように取付けられ、各円周列
の翼のうち少なくとも幾つかが少なくとも１つの円周方
向に延びるシュラウド部材により保持されるタービンの
静止部分と複数のタービン翼シュラウド部材の各列との
隙間をモニターする装置であって、タービンの静止部分
と各シュラウド部材の隙間を動的条件下で各シュラウド
部材につき複数回測定する手段と、かかる測定により得
られた測定値を平均して各シュラウド部材につき隙間の
平均値を求める手段と、各シュラウド部材の隙間平均値
を分析してシュラウド部材とタービンの対応静止部分と
の隙間が臨界値に接近中であるか否かを判定する手段と
、分析手段に応答して臨界状態を表示し修正が必要なこ
とを指示する出力手段とよりなることを特徴とするモニ
ター装置を提案する。
本発明の一実施例では、分析手段が各シュラウド部材の
隙間平均値を同一列の隣接する２つのシュラウド部材の
隙間平均値と比較するタービン翼シュラウドの隙間モニ
ター装置が提供される。
隙間平均値を同一列の隣接する２つのシュラウド部材の
隙間平均値と比較するタービン翼シュラウドの隙間モニ
ター装置が提供される。
このようにして任意の１つのシュラウド部材１の隙間の
変動を検知する。
変動を検知する。
本発明の別の実施例では、分析手段が各列の各シュラウ
ド部材の隙間平均値を平均して各列の隙間平均値を計算
するタービン翼シュラウドの隙間モニター装置が提供さ
れる。各シュラウド部材の隙間平均値は、特定のシュラ
ウド部材の隙間の減少を検知するために同一列の隙間平
均値と比較される。
ド部材の隙間平均値を平均して各列の隙間平均値を計算
するタービン翼シュラウドの隙間モニター装置が提供さ
れる。各シュラウド部材の隙間平均値は、特定のシュラ
ウド部材の隙間の減少を検知するために同一列の隙間平
均値と比較される。
本発明の更に別の実施例では、タービン翼シュラウドの
隙間モニター装置の分析手段が各シュラウド部材の隙間
平均値を所定の隙間臨界値と比較する。任意のシュラウ
ド部材の隙間平均値のこの臨界値への接近が検知される
。
隙間モニター装置の分析手段が各シュラウド部材の隙間
平均値を所定の隙間臨界値と比較する。任意のシュラウ
ド部材の隙間平均値のこの臨界値への接近が検知される
。
本発明は更に、タービンの静止部分と各タービン翼列の
シュラウド部材との隙間を動的条件下において各シュラ
ウド部材に沿って複数回測定することによりタービン翼
シュラウドの隙間をモニターする装置に関する。この方
法はまた、隙間の測定値を平均して各シュラウド部材の
隙間平均値を求めるステップ、各シュラウド部材の隙間
平均値を分析してシュラウド部材とタービンの静止部分
との隙間が臨界値に近ずくのを判定するステップ、およ
びこの分析結果に応答して出力を行なうステップを含む
。
シュラウド部材との隙間を動的条件下において各シュラ
ウド部材に沿って複数回測定することによりタービン翼
シュラウドの隙間をモニターする装置に関する。この方
法はまた、隙間の測定値を平均して各シュラウド部材の
隙間平均値を求めるステップ、各シュラウド部材の隙間
平均値を分析してシュラウド部材とタービンの静止部分
との隙間が臨界値に近ずくのを判定するステップ、およ
びこの分析結果に応答して出力を行なうステップを含む
。
本発明のタービン翼シュラウドの隙間モニターはシュラ
ウド付きのタービン翼を用いる任意の蒸気タービンに利
用可能である。高圧、中圧、低圧部の翼を有する典型的
な蒸気タービンでは、低圧タービンの最後の列を除く全
ての回転翼列の外周部分にシュラウドが設けられている
。シュラウド部材とタービン静止部分であるシールとの
間に適当な隙間を維持するのが重要であるため、かかる
モニター装置が必要となる。この隙間を減少させるとシ
ュラウドとシールの間にファウリングが生じてこれらの
部材が破壊される可能性がある。
ウド付きのタービン翼を用いる任意の蒸気タービンに利
用可能である。高圧、中圧、低圧部の翼を有する典型的
な蒸気タービンでは、低圧タービンの最後の列を除く全
ての回転翼列の外周部分にシュラウドが設けられている
。シュラウド部材とタービン静止部分であるシールとの
間に適当な隙間を維持するのが重要であるため、かかる
モニター装置が必要となる。この隙間を減少させるとシ
ュラウドとシールの間にファウリングが生じてこれらの
部材が破壊される可能性がある。
タービンシーニラウドの隙間をモニターする装置はシュ
ラウドとシールの隙間が臨界値に到達したことをオペレ
ーターに警告してタービン構成要素の破壊を未然に防止
する。
ラウドとシールの隙間が臨界値に到達したことをオペレ
ーターに警告してタービン構成要素の破壊を未然に防止
する。
以下、添付図面を参照して本発明を好ましい実施例につ
き詳細に説明する。
き詳細に説明する。
第２図は、タービンシュラウドの隙間をモニターする本
発明の方法および装置を利用するシュラウド付きタービ
ン翼列１０を示す、添付図面において同一の参照符号は
同一の構成部分を示す、第１図に示したように、タービ
ン翼１２はロータ１６にロータディスク１１により連結
されている。テノン１４はタービンｆｉ１２の一体的部
分であり、シュラウド部材１３をタービン翼１２へ締付
ける働きがある。
発明の方法および装置を利用するシュラウド付きタービ
ン翼列１０を示す、添付図面において同一の参照符号は
同一の構成部分を示す、第１図に示したように、タービ
ン翼１２はロータ１６にロータディスク１１により連結
されている。テノン１４はタービンｆｉ１２の一体的部
分であり、シュラウド部材１３をタービン翼１２へ締付
ける働きがある。
シール１５はタービン翼１２を迂回してその周りを流れ
る蒸気の量を減少する働きがある。第２図はまた、シュ
ラウド部材１３とシール１５の隙間を測定する手段を構
成するセンサー２１を示す、センサー２１としては可変
リアクタンス型センサーあるいはマイクロウェーブ型あ
るいは光学式センサーを用いることが出来るが、これに
限定されない、蒸気タービンの内部の過酷な条件に耐え
るセンサーの一例が米国特許筒４，８４４，２７０号に
記載されている。
る蒸気の量を減少する働きがある。第２図はまた、シュ
ラウド部材１３とシール１５の隙間を測定する手段を構
成するセンサー２１を示す、センサー２１としては可変
リアクタンス型センサーあるいはマイクロウェーブ型あ
るいは光学式センサーを用いることが出来るが、これに
限定されない、蒸気タービンの内部の過酷な条件に耐え
るセンサーの一例が米国特許筒４，８４４，２７０号に
記載されている。
第２図に示すように、基準センサー１９が設けられてい
る。該基準センサー１９は、ロータ１６上の標識２０と
協働してロータｌＢの一回転につき１個の出力信号を発
生して、特定のシュラウド部材１３の識別を可能にする
。かかる基準信号はタービンの技術分野でよく知られて
いる。
る。該基準センサー１９は、ロータ１６上の標識２０と
協働してロータｌＢの一回転につき１個の出力信号を発
生して、特定のシュラウド部材１３の識別を可能にする
。かかる基準信号はタービンの技術分野でよく知られて
いる。
第３図に示すように、蒸気タービン１８の各タービン翼
列１０に１つのセンサー２１を設ける。ロータ１６はタ
ービン１８の高圧、中圧および低圧段に対応する異なる
サイズの質１２よりなる複数のタービン翼列１０を支持
する。タービンのシール１５は全てのタービン翼列１０
を取囲む。
列１０に１つのセンサー２１を設ける。ロータ１６はタ
ービン１８の高圧、中圧および低圧段に対応する異なる
サイズの質１２よりなる複数のタービン翼列１０を支持
する。タービンのシール１５は全てのタービン翼列１０
を取囲む。
第２図のタービン翼列１０の一部を断面図で示したもの
が第４図である。センサー２１は、翼列１０の平面内で
シュラウド部材１３とテノン１４の表面のすぐ上方に配
置される。センサー２１をタービン翼１２を介する蒸気
流が直接当る通路の外側に配置することで、センサー２
１の著しい゛劣化を防止出来るシールストリップ１５の
センサー２１に関する位置は変化しないため、またセン
サー２１はその端縁とシュラウド部材１３の間の距離を
測定するため、シュラウド部材１３とシール１５の隙間
を求めることが出来る。
が第４図である。センサー２１は、翼列１０の平面内で
シュラウド部材１３とテノン１４の表面のすぐ上方に配
置される。センサー２１をタービン翼１２を介する蒸気
流が直接当る通路の外側に配置することで、センサー２
１の著しい゛劣化を防止出来るシールストリップ１５の
センサー２１に関する位置は変化しないため、またセン
サー２１はその端縁とシュラウド部材１３の間の距離を
測定するため、シュラウド部材１３とシール１５の隙間
を求めることが出来る。
本発明のタービンシュラウド−モニター装置３０を第５
図に示す、シュラウド部材１３とシール１５の間の第２
図のセンサー２１により測定した隙間はアナログ−デジ
タル・コンバータ３３によりデジタル信号に変換され、
そのデジタル信号がマイクロプロセッサ−３１によりサ
ンプルされる。マイクロプロセッサ−３１は隙間の測定
値を平均して分析する手段を構成するとともに、シュラ
ウドの隙間のデータをオペレーターに表示しまた出力イ
ンターフェイス３２を介してタービンの保護動作を開始
させることが出来る。
図に示す、シュラウド部材１３とシール１５の間の第２
図のセンサー２１により測定した隙間はアナログ−デジ
タル・コンバータ３３によりデジタル信号に変換され、
そのデジタル信号がマイクロプロセッサ−３１によりサ
ンプルされる。マイクロプロセッサ−３１は隙間の測定
値を平均して分析する手段を構成するとともに、シュラ
ウドの隙間のデータをオペレーターに表示しまた出力イ
ンターフェイス３２を介してタービンの保護動作を開始
させることが出来る。
第５図に示す装Ｗ１３０の動作を第８図のフローチャー
トにより詳細に説明する。フローチャートはステップ４
０でスタートするが、そこで第５図のマイクロプロセッ
サ−３１が公知のデータ成果法によりセンサー２１から
のシュラウドの隙間測定値を動的条件下で各シュラウド
部材１３に沿って円周方向に複数回サンプルする。サン
プルされた測定値は、第２図のシュラウド部材１３の表
面の特性を表わすシュラウド−テノン−シュラウド−テ
ノン−シュラウド−ギャップのパターンを有する。テノ
ン１４はシュラウド部材１３より高いため、またシュラ
ウド部材１３はテノン１４より低くてもシール１５と接
触するほど変形する場合があるため、隙間の最小測定値
は必ずしもシュラウド部材１３の表面とシール１５の間
の実際の隙間を表わさない、従って、各シュラウド部材
１３につき測定を複数回行って、シュラウド部材！３の
表面とシール１５の間の距離を表わす隙間平均値（ＬＭ
）を第８図のフローチャートのステップ４１においてマ
イクロプロセッサ−３１により計算する。測定値のサン
プリング速度は、シュラウド部材１３の表面とシール１
５の間の距離の代表的な平均値を得るためだけでなく、
テノン１４の端縁部が明らかに指示されてこれらの測定
値が隙間平均値（ＬＭ）の計算に用いられないようにす
るため充分に高い値（テノン１４の間で３乃至４つのサ
ンプルを収集できる値）にする必要がある。
トにより詳細に説明する。フローチャートはステップ４
０でスタートするが、そこで第５図のマイクロプロセッ
サ−３１が公知のデータ成果法によりセンサー２１から
のシュラウドの隙間測定値を動的条件下で各シュラウド
部材１３に沿って円周方向に複数回サンプルする。サン
プルされた測定値は、第２図のシュラウド部材１３の表
面の特性を表わすシュラウド−テノン−シュラウド−テ
ノン−シュラウド−ギャップのパターンを有する。テノ
ン１４はシュラウド部材１３より高いため、またシュラ
ウド部材１３はテノン１４より低くてもシール１５と接
触するほど変形する場合があるため、隙間の最小測定値
は必ずしもシュラウド部材１３の表面とシール１５の間
の実際の隙間を表わさない、従って、各シュラウド部材
１３につき測定を複数回行って、シュラウド部材！３の
表面とシール１５の間の距離を表わす隙間平均値（ＬＭ
）を第８図のフローチャートのステップ４１においてマ
イクロプロセッサ−３１により計算する。測定値のサン
プリング速度は、シュラウド部材１３の表面とシール１
５の間の距離の代表的な平均値を得るためだけでなく、
テノン１４の端縁部が明らかに指示されてこれらの測定
値が隙間平均値（ＬＭ）の計算に用いられないようにす
るため充分に高い値（テノン１４の間で３乃至４つのサ
ンプルを収集できる値）にする必要がある。
以 下 余 白
ところで、ここで重要なことは隙間の平均値（ＬＮ）は
シュラウド部材１３の変形の仕方が一様でない場合はシ
ュラウド部材の表面とシール１５との間の触手距離を表
わさない可能性があることである、第１１Ａ図はシュラ
ウド部材１３が一様に変形した場合で距離Ａがシュラウ
ド部材１３の両側で等しい状況を示すが、第１１６図は
シュラウド部材１３の変形の仕方が一様でなくその一端
の距離Ｂが他端の距１１１Ａより小さい場合を示す、シ
ュラウド部材１３の変形の仕方が一様でない場合には、
シュラウド部材１３上の任意の２つのテノン１４の間に
おけるジュラ、ウド部材の表面とシール１５の間の最小
距離をそのシュラウド部材１３の隙間の平均値（ＬＮ）
して用いる必要がある。マイクロプロセッサ−３１は
、第８図のフローチャートのステップ４１において、こ
のシュラウド部材表面とシール１５の間の距離の測定値
がシュラウド部材の一様でない変形を示唆しており隙間
の平均値（ＬＭ） してシュラウド部材表面とシール１
５の間の最小距離を用いるか否か判定する。
シュラウド部材１３の変形の仕方が一様でない場合はシ
ュラウド部材の表面とシール１５との間の触手距離を表
わさない可能性があることである、第１１Ａ図はシュラ
ウド部材１３が一様に変形した場合で距離Ａがシュラウ
ド部材１３の両側で等しい状況を示すが、第１１６図は
シュラウド部材１３の変形の仕方が一様でなくその一端
の距離Ｂが他端の距１１１Ａより小さい場合を示す、シ
ュラウド部材１３の変形の仕方が一様でない場合には、
シュラウド部材１３上の任意の２つのテノン１４の間に
おけるジュラ、ウド部材の表面とシール１５の間の最小
距離をそのシュラウド部材１３の隙間の平均値（ＬＮ）
して用いる必要がある。マイクロプロセッサ−３１は
、第８図のフローチャートのステップ４１において、こ
のシュラウド部材表面とシール１５の間の距離の測定値
がシュラウド部材の一様でない変形を示唆しており隙間
の平均値（ＬＭ） してシュラウド部材表面とシール１
５の間の最小距離を用いるか否か判定する。
シュラウド部材１３とシール１５の間の隙間の変動によ
る隙間平均値の変動とタービンロータ１６の位置の変化
による隙間平均値（ＬＨ）変動とを弁別するために、マ
イクロプロセッサ−３１はステップ４２においてシュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＨ）と隣接する２つのシュラ
ウド部材１３のシュラウド部材隙間平均値（ＬＨ−１，
ＬＮ＋１）の間の差（ΔＬト１．ΔＬＭ÷１）を計算に
より求める０次いで、シュラウド部材の隙間平均値（Ｌ
Ｍ）と隣接する２つのシュラウド部材１３のシュラウド
部材隙間平均値（ＬＨ−１，ＬＭ◆１）との間の変化率
をステップ４３で計算する。ステップ４４において、プ
ロセッサー３１は下式７式％ （ＬＲは上述した変化率、ＬＨはシュラウド部材の隙間
の平均値）を用いて損傷が生じるまでの時間（Ｔ［ｌ）
を計算する。 ＬＲは、減少するシュラウド部材の隙間
平均値（ＬＭ）に相当する負の値に限定される。隙間の
差の絶対値（ΔＬＮ−１、ΔＬＮ＋１） 、変化率（Ｌ
Ｒ）および損傷が生じるまでのイ測時間（ＴＤ）はステ
ップ４５において表示され、オペレータにシュラウド部
材の隙間平均値（ＬＭ）と隣接する２つのシュラウド部
材１３のシュラウド部材隙間平均値（ＬＨ−１゜ＬＮ＋
１）との差が更に変化したことを警告する。
る隙間平均値の変動とタービンロータ１６の位置の変化
による隙間平均値（ＬＨ）変動とを弁別するために、マ
イクロプロセッサ−３１はステップ４２においてシュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＨ）と隣接する２つのシュラ
ウド部材１３のシュラウド部材隙間平均値（ＬＨ−１，
ＬＮ＋１）の間の差（ΔＬト１．ΔＬＭ÷１）を計算に
より求める０次いで、シュラウド部材の隙間平均値（Ｌ
Ｍ）と隣接する２つのシュラウド部材１３のシュラウド
部材隙間平均値（ＬＨ−１，ＬＭ◆１）との間の変化率
をステップ４３で計算する。ステップ４４において、プ
ロセッサー３１は下式７式％ （ＬＲは上述した変化率、ＬＨはシュラウド部材の隙間
の平均値）を用いて損傷が生じるまでの時間（Ｔ［ｌ）
を計算する。 ＬＲは、減少するシュラウド部材の隙間
平均値（ＬＭ）に相当する負の値に限定される。隙間の
差の絶対値（ΔＬＮ−１、ΔＬＮ＋１） 、変化率（Ｌ
Ｒ）および損傷が生じるまでのイ測時間（ＴＤ）はステ
ップ４５において表示され、オペレータにシュラウド部
材の隙間平均値（ＬＭ）と隣接する２つのシュラウド部
材１３のシュラウド部材隙間平均値（ＬＨ−１゜ＬＮ＋
１）との差が更に変化したことを警告する。
マイクロプロセッサ−３１は、ステップ４Ｂにおいて隙
間の差（ΔＬＭ−１、ΔＬＭ◆１）の絶対値をシュラウ
ド部材１３とシール１５との接触の危険が顕著になった
時の隣接する２つのシュラウド部材！３のシュラウド部
材隙間平均値（ＬＨ−１，ＬＮ＋１）からのシュラウド
部材隙間平均値（ＬＨ）の偏差に相当する隙間の差の臨
界値と比較する。最初、隙間の差の臨界値（ΔＬＣＲ）
は０．７５乃至１鵬膳（３０乃至４０ミル）にセットさ
れる。マイクロプロセッサ−３１はまた、ステップ４Ｂ
において、損傷が生じるまでの時間の予測値（Ｔｏ）を
、タービン１８の損傷を防ぐための保護措置が有効とな
るよう保護動作を開始しなければならない損傷が生じる
までの最小時間に相当する損傷が生じるまでの臨界時間
（ＴＣＲ）と比較する。
間の差（ΔＬＭ−１、ΔＬＭ◆１）の絶対値をシュラウ
ド部材１３とシール１５との接触の危険が顕著になった
時の隣接する２つのシュラウド部材！３のシュラウド部
材隙間平均値（ＬＨ−１，ＬＮ＋１）からのシュラウド
部材隙間平均値（ＬＨ）の偏差に相当する隙間の差の臨
界値と比較する。最初、隙間の差の臨界値（ΔＬＣＲ）
は０．７５乃至１鵬膳（３０乃至４０ミル）にセットさ
れる。マイクロプロセッサ−３１はまた、ステップ４Ｂ
において、損傷が生じるまでの時間の予測値（Ｔｏ）を
、タービン１８の損傷を防ぐための保護措置が有効とな
るよう保護動作を開始しなければならない損傷が生じる
までの最小時間に相当する損傷が生じるまでの臨界時間
（ＴＣＲ）と比較する。
隙間の差の臨界値（ΔＬＣＲ）と損傷が生じるまでの臨
界時間（ＴＣＲ）は、データーベース構造に記憶される
。これらの比較を行なった結果シュラウドの隙間の（Δ
ＬＮ−１、ΔＬＮ＋１）が隙間の差（ΔＬＣＲ）より大
きいか、或いは損傷が生じるまでの時間の予測値（ＴＤ
）が損傷が生じるまでの臨界時間（ＴＣＰ）よりも小さ
いかそれに等しければ、マイクロプロセッサ−３１はス
テップ４７においてオペレーターへ警告信号を発して保
護動作を開始し、その後ステップ４０に戻る。あるいは
、ステップ４０に直接戻る。
界時間（ＴＣＲ）は、データーベース構造に記憶される
。これらの比較を行なった結果シュラウドの隙間の（Δ
ＬＮ−１、ΔＬＮ＋１）が隙間の差（ΔＬＣＲ）より大
きいか、或いは損傷が生じるまでの時間の予測値（ＴＤ
）が損傷が生じるまでの臨界時間（ＴＣＰ）よりも小さ
いかそれに等しければ、マイクロプロセッサ−３１はス
テップ４７においてオペレーターへ警告信号を発して保
護動作を開始し、その後ステップ４０に戻る。あるいは
、ステップ４０に直接戻る。
このプロセスは各タービン翼列１０の各シュラウド部材
１３につき行なわれる。
１３につき行なわれる。
第７図および第８図のフローチャートは、第２図のシュ
ラウド部材１３とシール１５の間の距離が臨界的に変化
したか否かを判定する本発明の別の実施例を示す、第７
図のステップ５０および５１並びに第８図のステップ６
０および８１は、第８図のステップ４０および４１とそ
れぞれ同一である。＠７図のステップ５２において、第
５図のマイクロプロセッサ−３１は翼列の隙間平均値（
ＬＡ）を計算する。翼列の隙間平均値（ＬＡ）とシュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＮ）間の差（ΔＬ）をステッ
プ５３で計算する。シュラウド部材の隙間平均値（ＬＭ
）と翼列の隙間平均値（ＬＡ）の間の変化率（ＬＲ）を
ステップ５４で計算する。
ラウド部材１３とシール１５の間の距離が臨界的に変化
したか否かを判定する本発明の別の実施例を示す、第７
図のステップ５０および５１並びに第８図のステップ６
０および８１は、第８図のステップ４０および４１とそ
れぞれ同一である。＠７図のステップ５２において、第
５図のマイクロプロセッサ−３１は翼列の隙間平均値（
ＬＡ）を計算する。翼列の隙間平均値（ＬＡ）とシュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＮ）間の差（ΔＬ）をステッ
プ５３で計算する。シュラウド部材の隙間平均値（ＬＭ
）と翼列の隙間平均値（ＬＡ）の間の変化率（ＬＲ）を
ステップ５４で計算する。
ステップ５５において、マイクロプロセッサ−３１は第
８図を参照して説明したように損傷が生じるまでの時間
（ＴＤ）を予測する。シュラウド部材の隙間の差（ΔＬ
）の絶対値、変化率（ＬＲ）、および損傷が生じるまで
の予測時間（ＴＯ）が、オペレーターにシュラウド部材
の隙間平均値（ＬＮ）と翼列の隙間平均値（ＬＡ）の間
の差が更に変化したことを警告するためにステップ５６
において表示装置へ出力される。
８図を参照して説明したように損傷が生じるまでの時間
（ＴＤ）を予測する。シュラウド部材の隙間の差（ΔＬ
）の絶対値、変化率（ＬＲ）、および損傷が生じるまで
の予測時間（ＴＯ）が、オペレーターにシュラウド部材
の隙間平均値（ＬＮ）と翼列の隙間平均値（ＬＡ）の間
の差が更に変化したことを警告するためにステップ５６
において表示装置へ出力される。
マイクロプロセッサ−３１は、ステップ５７において、
シュラウド部材の隙間の差（ΔＬ）の絶対値と第８図に
関して説明した隙間の差の臨界値（ΔＬＩＣＲ）とを比
較する。マイクロプロセッサ−３１はまた、ステップ５
７において、損傷が生じるまでの予測時間（ＴＯ）と第
８図につきこれも説明した損傷が生じるまでの臨界時間
とを比較する。これらの比較を行なった結果シュラウド
部材の隙間の差（ΔＬ）が隙間の差の臨界値（ΔＬＣＲ
）より大きいか、あるいは損傷が生じるまでの予測時間
（ＴＯ）が損傷が生じるまでの臨界時間（ＴＣＲ）より
も小さいかそれに等しければ、マイクロプロセッサ−３
１はオペレーターへの警告を発してステップ５８の保護
動作を開始させ、ステップ５０に戻る。あるいは、ステ
ップ５０へ直接戻る。このプロセスは各タービン翼列ｌ
Ｏの各シュラウド部材１３につき行なわれる。
シュラウド部材の隙間の差（ΔＬ）の絶対値と第８図に
関して説明した隙間の差の臨界値（ΔＬＩＣＲ）とを比
較する。マイクロプロセッサ−３１はまた、ステップ５
７において、損傷が生じるまでの予測時間（ＴＯ）と第
８図につきこれも説明した損傷が生じるまでの臨界時間
とを比較する。これらの比較を行なった結果シュラウド
部材の隙間の差（ΔＬ）が隙間の差の臨界値（ΔＬＣＲ
）より大きいか、あるいは損傷が生じるまでの予測時間
（ＴＯ）が損傷が生じるまでの臨界時間（ＴＣＲ）より
も小さいかそれに等しければ、マイクロプロセッサ−３
１はオペレーターへの警告を発してステップ５８の保護
動作を開始させ、ステップ５０に戻る。あるいは、ステ
ップ５０へ直接戻る。このプロセスは各タービン翼列ｌ
Ｏの各シュラウド部材１３につき行なわれる。
第８図のフローチャートを参照して、第５図のマイクロ
プロ上−２サー３１は、ステップＢ２において、シュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＮ）と隙間の所定最小臨界値
（ＬＭＩＮ）との間の変化率（ＬＲ）を計算する。隙間
の最小臨界値（しにＩＮ）は、シュラウド部材１３とシ
ール１５との間の接触の危険が顕著になった時のシュラ
ウド部材１３とシール１５の間の隙間に相当する。隙間
の最小臨界値（ＬにＩＮ）はデーターベース構造に記憶
される。マイクロプロセラサス−３１は、ステップＢ３
において、損傷が生じるまでの時間（ＴＯ）を第８図に
つき説明したように予測する。
プロ上−２サー３１は、ステップＢ２において、シュラ
ウド部材の隙間平均値（ＬＮ）と隙間の所定最小臨界値
（ＬＭＩＮ）との間の変化率（ＬＲ）を計算する。隙間
の最小臨界値（しにＩＮ）は、シュラウド部材１３とシ
ール１５との間の接触の危険が顕著になった時のシュラ
ウド部材１３とシール１５の間の隙間に相当する。隙間
の最小臨界値（ＬにＩＮ）はデーターベース構造に記憶
される。マイクロプロセラサス−３１は、ステップＢ３
において、損傷が生じるまでの時間（ＴＯ）を第８図に
つき説明したように予測する。
シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮ）、変化率（ＬＲ）
および損傷が生じるまでの予測時間（ＴＯ）は、シュラ
ウド部材の隙間平均値（シＮ）と隙間の所定最小臨界値
（ＬＭＩＮ）との差が更に変化したことをオペレーター
に表示警告するためステップ６４において出力される。
および損傷が生じるまでの予測時間（ＴＯ）は、シュラ
ウド部材の隙間平均値（シＮ）と隙間の所定最小臨界値
（ＬＭＩＮ）との差が更に変化したことをオペレーター
に表示警告するためステップ６４において出力される。
マイクロプロセッサ−３１は、ステップ６５において、
シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮ）を隙間の最小臨界
値（ＬＭＩＮ）と比較する。マイクロプロセッサ−３１
はまた、ステップθ５において、損傷が生じるまでの予
測時間（ＴＤ）を第８図につき説明した損傷が生じるま
での臨界時間（ＴＣＲ）と比較する。これらの比較を行
なった結果シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮ）が隙間
の最小臨界値（ＬＭＩＮ）より小さいか、あるいは損傷
が生じるまでの予測時間（丁Ｄ）が損傷が生じるまでの
臨界時間（ＴＣＲ）より小さいかもしくはそれに等しけ
れば、マイクロプロセッサ−３１はオペレーターへ警告
を発することによりステップ６８の保護動作を開始した
後ステップ８０へ戻る。あるいは直接ステップ６０へ戻
る。このプロセスは各タービン翼列１０の各シュラウド
部材１３につき行なわれる。
シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮ）を隙間の最小臨界
値（ＬＭＩＮ）と比較する。マイクロプロセッサ−３１
はまた、ステップθ５において、損傷が生じるまでの予
測時間（ＴＤ）を第８図につき説明した損傷が生じるま
での臨界時間（ＴＣＲ）と比較する。これらの比較を行
なった結果シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮ）が隙間
の最小臨界値（ＬＭＩＮ）より小さいか、あるいは損傷
が生じるまでの予測時間（丁Ｄ）が損傷が生じるまでの
臨界時間（ＴＣＲ）より小さいかもしくはそれに等しけ
れば、マイクロプロセッサ−３１はオペレーターへ警告
を発することによりステップ６８の保護動作を開始した
後ステップ８０へ戻る。あるいは直接ステップ６０へ戻
る。このプロセスは各タービン翼列１０の各シュラウド
部材１３につき行なわれる。
丘述した本発明の最後の２つの実施例の何れにおいても
、第２のセンサー２１を第１のセンサー２１と直径方向
で反対の位置に設けて、マイクロプロセッサ−３１によ
りロータＩＢの中心線がタービンシール１５の中心線か
ら変位した状況を識別出来るようにする必要があるであ
ろう、成るシュラウド部材の隙間平均値（ＬＨ）が減少
しそのシュラウド部材１３とは直径方向で反対の位置に
あるシュラウド部材１３の隙間平均値（ＬＮ）がそれに
応じて増加した場合、これは個々のシュラウド部材１３
とシール１５の間の隙間が減少したのではなくロータＩ
Ｂの中心線が変位したことがわかる０円周方向に設けた
シール１５の周りに９０”のインターバルで４つのセン
サー２１を配置すると、ロータ１６の水平方向および垂
直方向の変位が共に検知できる。
、第２のセンサー２１を第１のセンサー２１と直径方向
で反対の位置に設けて、マイクロプロセッサ−３１によ
りロータＩＢの中心線がタービンシール１５の中心線か
ら変位した状況を識別出来るようにする必要があるであ
ろう、成るシュラウド部材の隙間平均値（ＬＨ）が減少
しそのシュラウド部材１３とは直径方向で反対の位置に
あるシュラウド部材１３の隙間平均値（ＬＮ）がそれに
応じて増加した場合、これは個々のシュラウド部材１３
とシール１５の間の隙間が減少したのではなくロータＩ
Ｂの中心線が変位したことがわかる０円周方向に設けた
シール１５の周りに９０”のインターバルで４つのセン
サー２１を配置すると、ロータ１６の水平方向および垂
直方向の変位が共に検知できる。
差動的な膨張、即ち第３図の蒸気タービンｔ８がタービ
ンロータ１８の膨張によりタービンシール１５に関し軸
方向に変位すると、本発明の装置３０の使用につき問題
が生じることがある。つまり、シュラウド部材１３がセ
ンサー２１の下方の位置から外れる場合がある。第８図
に示す本発明の別の実施例では、差動的な膨張により生
じる問題を解決するだめの設計がなされている。第８図
は、第４図の構成と同様なタービン翼列！０の横断面図
であるしかしながら、この実施例は２つのセンサー２１
を用い、その各々がタービン翼列！０の平面内に設けた
シール１５内に配置されている。シール１５内にセンサ
ー２１を配置したことにより、差動的な膨張が最も顕著
な場合でも少なくても１つのセンサー２１が常にシュラ
ウド部材！３の一部の上方に位置するように出来る。２
つのセンサー２１は蒸気タービン１８の各タービン翼列
１０に設けられる。
ンロータ１８の膨張によりタービンシール１５に関し軸
方向に変位すると、本発明の装置３０の使用につき問題
が生じることがある。つまり、シュラウド部材１３がセ
ンサー２１の下方の位置から外れる場合がある。第８図
に示す本発明の別の実施例では、差動的な膨張により生
じる問題を解決するだめの設計がなされている。第８図
は、第４図の構成と同様なタービン翼列！０の横断面図
であるしかしながら、この実施例は２つのセンサー２１
を用い、その各々がタービン翼列！０の平面内に設けた
シール１５内に配置されている。シール１５内にセンサ
ー２１を配置したことにより、差動的な膨張が最も顕著
な場合でも少なくても１つのセンサー２１が常にシュラ
ウド部材！３の一部の上方に位置するように出来る。２
つのセンサー２１は蒸気タービン１８の各タービン翼列
１０に設けられる。
第８図に示した本発明の実施例に関連して、第５１図の
装置３０の動作を第１θ図のフローチャートを用いて詳
細に説明する。フローチャートはステップ７０でスター
トするが、そこではｗｉ１５図のマイクロプロセッサ−
３１が既知のデーター収集法により第９図の各センサー
２１からのシュラウドの隙間測定値を動的条件下で各シ
ュラウド部材１３に沿い複数回サンプルする。ステップ
７１において、各センサー２１によりサンプルされたシ
ュラウド部材の隙間測定値に対応するシュラウド部材の
隙間平均ｆ＋ｆｉ（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が計算により求
められる。ステップ７２において、シュラウド部材の隙
間平均値（ＬＮＩ。
装置３０の動作を第１θ図のフローチャートを用いて詳
細に説明する。フローチャートはステップ７０でスター
トするが、そこではｗｉ１５図のマイクロプロセッサ−
３１が既知のデーター収集法により第９図の各センサー
２１からのシュラウドの隙間測定値を動的条件下で各シ
ュラウド部材１３に沿い複数回サンプルする。ステップ
７１において、各センサー２１によりサンプルされたシ
ュラウド部材の隙間測定値に対応するシュラウド部材の
隙間平均ｆ＋ｆｉ（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が計算により求
められる。ステップ７２において、シュラウド部材の隙
間平均値（ＬＮＩ。
ＬＮ２）がタービン翼１２およびシュラウド部材１３の
最小外径寸法に基ずく隙間の最大有効読取り値に相当す
る隙間の有効値（ＬＶ）と比較される。隙間の有効値（
ＬＶ）はデーターベース構造に記憶される。シュラウド
部材の隙間平均値（ＬＮＩ、 １Ｊ２）が隙間の有効値
（ＬＶ）より大きいと、タービン翼列１０がセンサー２
１の下方位置から完全に外れた位置に変位したことがわ
かり、かくしてそのセンサー２１に対応するシュラウド
部材の隙間平均値（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が無効となる。
最小外径寸法に基ずく隙間の最大有効読取り値に相当す
る隙間の有効値（ＬＶ）と比較される。隙間の有効値（
ＬＶ）はデーターベース構造に記憶される。シュラウド
部材の隙間平均値（ＬＮＩ、 １Ｊ２）が隙間の有効値
（ＬＶ）より大きいと、タービン翼列１０がセンサー２
１の下方位置から完全に外れた位置に変位したことがわ
かり、かくしてそのセンサー２１に対応するシュラウド
部材の隙間平均値（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が無効となる。
もしこの比較を行なった結果シュラウド部材の隙間平均
値（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が隙間の有効値（ＬＶ）より大
きい場合には、プログラムはステップ７３において継続
し、シュラウド部材の隙間の有効平均値（ＬＮＩ、 Ｌ
Ｎ２）が選択される。プログラムはそのこ後筒６．７あ
るいは８図のフローチャートのステップ４２．５２ある
いは６２の１つへ行く。
値（ＬＮＩ、 ＬＮ２）が隙間の有効値（ＬＶ）より大
きい場合には、プログラムはステップ７３において継続
し、シュラウド部材の隙間の有効平均値（ＬＮＩ、 Ｌ
Ｎ２）が選択される。プログラムはそのこ後筒６．７あ
るいは８図のフローチャートのステップ４２．５２ある
いは６２の１つへ行く。
ステップ７２における比較の結果シュラウド部材の隙間
平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）も無効であると判定されな
ければ、プログラムはステップ７４へ行き、そこで°マ
イクロプロセッサー３１がシュラウド部材の隙間平均値
（ＬＮＩ、ＬＮ２）を分析してこれらの値が同時に変化
したか否かを検知しようとする。シュラウド部材の隙間
平均値（ＬＮＩ、ＬＮ２）が同時に変化すると、タービ
ン翼列１Ｇがシール１５の平面に垂直な平面内で両方の
センサー２１に関して変位したことがわかる。これは、
第９図に示した本発明の実施例に関しては、シール１５
の平面に垂直な平面内でシュラウド部材１３が移動した
結果、一方のセンサー２１の検知する隙間がセンサー２
１がシュラウド部材１３の外側部分にあるためシュラウ
ド部材１３の表面とシール１５の間の実際の隙間より大
きくなるという点において重要である。シュラウド部材
の隙間平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）が同時に変化した場
合、マイクロプロセッサ−３１は、ステップ７５におい
て、シュラウド部材１３の表面とシール１５の間の実際
の隙間を表わす２つのシュラウド部材の隙間平均値（Ｌ
ＮＩ、ＬＮ２）の小さい方を選択する。プログラムはそ
の後筒［１，？あるいは８図のフローチャートのステッ
プ４２．５２あるいは６２の１つへ進む、もしシュラウ
ド部材の隙間平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）が同時に変化
しなかった場合、マイクロプロセッサ−３１は、ステッ
プ７６において、シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮＩ
、ＬＮ２）を平均してシュラウド部材の隙間の単一平均
値（ＬＮ）を求める。プログラムはその後筒６．７ある
いは８図のフローチャートの１つのステップ４２．５２
あるいは８２の１つへ進む。
平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）も無効であると判定されな
ければ、プログラムはステップ７４へ行き、そこで°マ
イクロプロセッサー３１がシュラウド部材の隙間平均値
（ＬＮＩ、ＬＮ２）を分析してこれらの値が同時に変化
したか否かを検知しようとする。シュラウド部材の隙間
平均値（ＬＮＩ、ＬＮ２）が同時に変化すると、タービ
ン翼列１Ｇがシール１５の平面に垂直な平面内で両方の
センサー２１に関して変位したことがわかる。これは、
第９図に示した本発明の実施例に関しては、シール１５
の平面に垂直な平面内でシュラウド部材１３が移動した
結果、一方のセンサー２１の検知する隙間がセンサー２
１がシュラウド部材１３の外側部分にあるためシュラウ
ド部材１３の表面とシール１５の間の実際の隙間より大
きくなるという点において重要である。シュラウド部材
の隙間平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）が同時に変化した場
合、マイクロプロセッサ−３１は、ステップ７５におい
て、シュラウド部材１３の表面とシール１５の間の実際
の隙間を表わす２つのシュラウド部材の隙間平均値（Ｌ
ＮＩ、ＬＮ２）の小さい方を選択する。プログラムはそ
の後筒［１，？あるいは８図のフローチャートのステッ
プ４２．５２あるいは６２の１つへ進む、もしシュラウ
ド部材の隙間平均値（ＬＮＩ 、ＬＮ２）が同時に変化
しなかった場合、マイクロプロセッサ−３１は、ステッ
プ７６において、シュラウド部材の隙間平均値（ＬＮＩ
、ＬＮ２）を平均してシュラウド部材の隙間の単一平均
値（ＬＮ）を求める。プログラムはその後筒６．７ある
いは８図のフローチャートの１つのステップ４２．５２
あるいは８２の１つへ進む。
本発明を好ましい実施例につき説明したが、当業者には
種々の変形例および設計変更が容易に想到されるであろ
う０本明細書および頭書した特許請求の範囲はそれらの
変形例および設計変更を全て含むものと意図されている
。
種々の変形例および設計変更が容易に想到されるであろ
う０本明細書および頭書した特許請求の範囲はそれらの
変形例および設計変更を全て含むものと意図されている
。
第１図は、従来技術のシュラウド付きタービン翼列を示
す。 第２図は、本発明の方法および装置を利用出来るシュラ
ウド付きタービン翼列を示す。 第３図は、本発明の方法および装置を利用出来る蒸気タ
ービンの断面図である。 第４図は、第２図のタービン式列の構成を示す断面図で
ある。 第５図は、本発明によるタービン翼シュラウドの隙間モ
ニター装置のブロック図である。 第８図は、第５図に示したタービン翼シュラウドの隙間
モニター装置のマイクロプロセッサ−により実行される
ステップのフローチャートである。 第７図は、第５図のタービン翼シュラウドの隙間モニタ
ー装置のマイクロプロセッサ−により実行されるステッ
プの別の例を示すフローチャートである。 第８図は、第５図のタービン翼シュラウドの隙間モニタ
ー装置のマイクロプロセッサ−により実行されるステッ
プの更に別の例を示すフローチャートである。 第９図は、第２図のタービン翼列の構成の別の実施例を
示す断面図である。 第１θ図は、第８図のタービン翼列の構成に関連して第
５図のタービン翼シュラウド隙間モニタ−装置のマイク
ロプロセッサ−により実行されるステップのフローチャ
ートである。 ｆＪＳＩＩＡおよび１１８図は、タービン質のシュラウ
ドが一様に変形する場合および一様でない変形を行なう
場合をそれぞれ示す。 ｌＯ・ Φ １２・ ・ １３・ ・ １５１１ ・ １９争 ψ ２１Φ ・ Φシュラウド付きタービン翼列 ・タービン翼 φシュラウド部材 一テノン ・シール ・基準センサー ・センサー 出願人；ウェスチングハウスΦエレクトリックｅコーポ
レーション 代理人：加籐紘一部（ほか１名） ＦＩＧ、８ ン＋１し
す。 第２図は、本発明の方法および装置を利用出来るシュラ
ウド付きタービン翼列を示す。 第３図は、本発明の方法および装置を利用出来る蒸気タ
ービンの断面図である。 第４図は、第２図のタービン式列の構成を示す断面図で
ある。 第５図は、本発明によるタービン翼シュラウドの隙間モ
ニター装置のブロック図である。 第８図は、第５図に示したタービン翼シュラウドの隙間
モニター装置のマイクロプロセッサ−により実行される
ステップのフローチャートである。 第７図は、第５図のタービン翼シュラウドの隙間モニタ
ー装置のマイクロプロセッサ−により実行されるステッ
プの別の例を示すフローチャートである。 第８図は、第５図のタービン翼シュラウドの隙間モニタ
ー装置のマイクロプロセッサ−により実行されるステッ
プの更に別の例を示すフローチャートである。 第９図は、第２図のタービン翼列の構成の別の実施例を
示す断面図である。 第１θ図は、第８図のタービン翼列の構成に関連して第
５図のタービン翼シュラウド隙間モニタ−装置のマイク
ロプロセッサ−により実行されるステップのフローチャ
ートである。 ｆＪＳＩＩＡおよび１１８図は、タービン質のシュラウ
ドが一様に変形する場合および一様でない変形を行なう
場合をそれぞれ示す。 ｌＯ・ Φ １２・ ・ １３・ ・ １５１１ ・ １９争 ψ ２１Φ ・ Φシュラウド付きタービン翼列 ・タービン翼 φシュラウド部材 一テノン ・シール ・基準センサー ・センサー 出願人；ウェスチングハウスΦエレクトリックｅコーポ
レーション 代理人：加籐紘一部（ほか１名） ＦＩＧ、８ ン＋１し
Claims (25)
- （１）ロータ上においてほぼ半径方向に延びる複数の翼
が複数の円周列を形成するように取付けられ、各円周列
の翼のうち少なくとも幾つかが少なくとも１つの円周方
向に延びるシュラウド部材により保持されるタービンの
静止部分と複数のタービン翼シュラウド部材の各列との
隙間をモニターする装置であって、タービンの静止部分
と各シュラウド部材の隙間を動的条件下で各シュラウド
部材につき複数回測定する手段と、かかる測定により得
られた測定値を平均して各シュラウド部材につき隙間の
平均値を求める手段と、各シュラウド部材の隙間平均値
を分析してシュラウド部材とタービンの対応静止部分と
の隙間が臨界値に接近中であるか否かを判定する手段と
、分析手段に応答して臨界状態を表示し修正が必要なこ
とを指示する出力手段とよりなることを特徴とするモニ
ター装置。 - （２）前記分析手段は各シュラウド部材の隙間平均値と
同一列の隣接する２つのシュラウド部材の隙間平均値と
を比較する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の装置。 - （３）前記分析手段は各シュラウド部材の隙間平均値と
同一列の隣接する２つのシュラウド部材の隙間平均値と
の間の変化率とシュラウド部材とタービン静止部分とが
接触するまでの時間の予測値とを計算することを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の装置。 - （４）前記分析手段は各列の全ての隙間値を平均して各
シュラウド部材の隙間平均値と比較される各列の隙間平
均値を求める手段を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の装置。 - （５）前記分析手段は各シュラウド部材の隙間平均値と
各列の隙間平均値との間の変化率とシュラウド部材がタ
ービン静止部分と接触するまでの時間の予測値とを計算
することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
置。 - （６）前記分析手段は各シュラウド部材の隙間平均値と
比較される所定の隙間臨界値を記憶する記憶手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （７）前記分析手段は各シュラウド部材の隙間平均値と
所定の隙間臨界値との間の変化率とシュラウド部材がタ
ービン静止部分と接触するまでの時間の予測値とを計算
することを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装
置。 - （８）前記隙間測定手段はタービン翼列の平面内のター
ビン回転軸に平行な線に沿って設けたセンサーを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （９）シュラウド部材は表面特性を有し、前記平均手段
はタービン翼シュラウドの種々の表面特性に対応する測
定値を弁別することにより各シュラウド部材の隙間平均
値を計算するコンピュータ手段を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記憶の装置。 - （１０）シュラウド部材はその表面上に複数のタービン
翼テノンを支持し、シュラウド部材の表面特性はタービ
ンシュラウド領域およびタービン翼テノンを含むことを
特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。 - （１１）隙間測定手段はタービン静止部分内のタービン
回転軸に平行な線に沿って配置した各列２つのセンサー
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 - （１２）タービン翼ロータの軸方向への膨張によりター
ビン翼が一方のセンサの下方位置から変位したことを判
定して他方のセンサからの測定値を用いるようにした判
定手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１１項
に記載の装置。 - （１３）シュラウド部材がタービン静止部分の平面に直
交する平面内において両方のセンサーに関し変位したこ
とを判定して測定値のうち最小のものを用いるようにす
る判定手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
１項に記載の装置。 - （１４）隙間測定手段はタービン翼列の平面内において
タービン回転軸に平行な線に沿いタービン静止部分の円
周方向に９０°のインターバルで配置した４つのセンサ
ーを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の装置。 - （１５）複数のタービン翼列と回転するシュラウドを取
囲む複数のタービンシールを含み、前記隙間測定手段は
タービン翼列の平面内においてタービン回転軸に平行な
線に沿い各列に設けたセンサーを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記憶の装置。 - （１６）分析手段に応答してタービン保護動作を開始さ
せる手段を更に含んでなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の装置。 - （１７）タービン保護動作開始手段は分析手段に応答し
てオペレータへのアラームを発生させる手段を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の装置。 - （１８）ロータ上においてほぼ半径方向に延びる複数の
翼が複数の円周列を形成するように取付けられ、各円周
列の翼の少なくとを幾つかが少なくとも１つの円周方向
に延びるシュラウド部材により保持されるタービンの静
止部分と複数のシュラウド部材の各列との隙間をモニタ
ーする方法であって、タービンの静止部分と各シュラウ
ド部材との隙間を動的条件下で各シュラウド部材に沿い
複数回測定し、かかる測定により得られた測定値を平均
して各シュラウド部材の隙間の平均値を求め、各シュラ
ウド部材の隙間平均値を分析してシュラウ部材とタービ
ン静止部分との隙間が臨界値に接近中であるか否かを判
定し、分析ステップの結果に応答して修正動作の必要性
を指示する臨界状態の存否を判定するステップよりなる
ことを特徴とするモニター方法。 - （１９）分析ステップは隙間平均値の各々を同一列の隣
接する２つのシュラウド部材の隙間平均値と比較するス
テップを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１８項
に記載の方法。 - （２０）分析ステップは各列の全ての隙間測定値を平均
して各シュラウド部材の隙間平均値と比較される各列の
隙間平均値を発生するステップを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１８項に記載の方法。 - （２１）分析ステップは隙間平均値を所定の隙間臨界値
と比較するステップを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１８項に記載の方法。 - （２２）平均ステップは種々のシュラウド表面特性に対
応する測定値を弁別して各シュラウド部材の隙間平均値
を計算するステップを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１８項に記載の方法。 - （２３）更にタービン翼列が軸方向に変位したか否かを
判定するステップを含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１８項に記載の方法。 - （２４）分析ステップに応答してタービンの保護動作を
開始させるステップを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１８項に記載の方法。 - （２５）タービン保護動作開始ステップは分析ステップ
に応答してオペレーターにアラームを発生するステップ
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２４項に記載
の方法。
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