JPH03233109A - 蒸気タービンのノズル - Google Patents
蒸気タービンのノズルInfo
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- JPH03233109A JPH03233109A JP2841890A JP2841890A JPH03233109A JP H03233109 A JPH03233109 A JP H03233109A JP 2841890 A JP2841890 A JP 2841890A JP 2841890 A JP2841890 A JP 2841890A JP H03233109 A JPH03233109 A JP H03233109A
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- inner ring
- nozzle plate
- plate
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は蒸気タービンのノズル(静翼)のうち、湿り蒸
気中で使用されるノズルに関連する。
気中で使用されるノズルに関連する。
(従来の技術)
近年発電プラントの大容量化にともない、蒸気タービン
の蒸気量も増大しタービンの特に最終段落付近の翼(動
翼)の翼長も増加する傾向にある。一般に最終段落付近
の翼は湿り蒸気中にあるため、蒸気中に含まれる水滴に
よって翼先端部は二ローション現象を受けることが知ら
れているが、翼長の増大により翼先端部の周速も速くな
るため二ローションに対して充分な配慮を行う必要が生
じてきている。
の蒸気量も増大しタービンの特に最終段落付近の翼(動
翼)の翼長も増加する傾向にある。一般に最終段落付近
の翼は湿り蒸気中にあるため、蒸気中に含まれる水滴に
よって翼先端部は二ローション現象を受けることが知ら
れているが、翼長の増大により翼先端部の周速も速くな
るため二ローションに対して充分な配慮を行う必要が生
じてきている。
蒸気中の水滴は特にノズルの表面に多く付着し、これは
水膜となって結局ノズル後縁から振り切られ、大きな水
滴となって翼に衝突する。したがって、このノズルの表
面に付着した水滴を積極的に除去することが、二ローシ
ョンに対し有効な対策である。
水膜となって結局ノズル後縁から振り切られ、大きな水
滴となって翼に衝突する。したがって、このノズルの表
面に付着した水滴を積極的に除去することが、二ローシ
ョンに対し有効な対策である。
また蒸気タービンの性能の向上の妨げの一つに湿り損失
がある。この損失は、湿り蒸気中の水滴が、翼の翼型に
滑らかに流入せず、翼型の背側に衝突し制動力として働
くことに大きく起因する。
がある。この損失は、湿り蒸気中の水滴が、翼の翼型に
滑らかに流入せず、翼型の背側に衝突し制動力として働
くことに大きく起因する。
ところでノズル表面に付着する水滴はその量も多く、水
膜となって結局ノズル後縁から振り切られ。
膜となって結局ノズル後縁から振り切られ。
大きな水滴となって翼に衝突するため、翼に大きな制動
力を及ぼすと考えられる。したがって、ノズルの表面に
付着した水滴を積極的に除去することが、湿り損失を低
減させるのに有効である。特に最終段付近の蒸気は湿り
度も大きいため、湿り損失は段落の諸損失のなかで大き
な割合をしめるほか、最終段付近の段落の行う仕事量は
他段落に比べ大きいため、湿り損失の低減はタービンの
性能向上に有効な手段である。
力を及ぼすと考えられる。したがって、ノズルの表面に
付着した水滴を積極的に除去することが、湿り損失を低
減させるのに有効である。特に最終段付近の蒸気は湿り
度も大きいため、湿り損失は段落の諸損失のなかで大き
な割合をしめるほか、最終段付近の段落の行う仕事量は
他段落に比べ大きいため、湿り損失の低減はタービンの
性能向上に有効な手段である。
以上のように二ローション防止および性能向上の点から
ノズルの表面に付着した水滴を積極的に除去することが
重要であり、これを実現するためノズルを中空にしてノ
ズル表面に中空部へ貫通するスリットを設置し、ここか
らノズルの表面に付着した水滴を吸い込み外部へ排除す
るノズル(これをスリットノズルと称する)が注目され
ている。
ノズルの表面に付着した水滴を積極的に除去することが
重要であり、これを実現するためノズルを中空にしてノ
ズル表面に中空部へ貫通するスリットを設置し、ここか
らノズルの表面に付着した水滴を吸い込み外部へ排除す
るノズル(これをスリットノズルと称する)が注目され
ている。
このスリットノズルの基本的な構造を以下に説明する。
第3図はスリットノズルをタービン内に組み込んだ状態
の断面図を示す。ノズルの内部を中空形状としたスリッ
トノズル板が1であり、これには表面から中空部へ貫通
するスリット2が設けられている。スリットノズル板1
を保持し構成するために内輪3、外輪4を設けて溶接等
で一体とし、ノズルを構成している。5は車軸、6は車
軸に組み込まれた翼である。蒸気はスリットノズル板1
の翼壁により方向を変えられ、翼に流入し仕事を行い車
軸を回転させる。蒸気に含まれた水滴はスリットノズル
板1表面に多く付着するが、これはスリットから吸い込
まれスリットノズル板1内の中空部に入る。この水滴は
内輪・外輪に達し外部に排出される。この排出機構を説
明するために、ノズルを模式化して示したのが第4図で
ある。
の断面図を示す。ノズルの内部を中空形状としたスリッ
トノズル板が1であり、これには表面から中空部へ貫通
するスリット2が設けられている。スリットノズル板1
を保持し構成するために内輪3、外輪4を設けて溶接等
で一体とし、ノズルを構成している。5は車軸、6は車
軸に組み込まれた翼である。蒸気はスリットノズル板1
の翼壁により方向を変えられ、翼に流入し仕事を行い車
軸を回転させる。蒸気に含まれた水滴はスリットノズル
板1表面に多く付着するが、これはスリットから吸い込
まれスリットノズル板1内の中空部に入る。この水滴は
内輪・外輪に達し外部に排出される。この排出機構を説
明するために、ノズルを模式化して示したのが第4図で
ある。
第4図に示す記号1〜4は第3図と同一部位を模式化し
て、かつ車軸に対して軸直角方向に見たもので、中空部
および水滴の排出経路を分かりやすく示したものである
。ノズルは組立・分解の都合で、上半と下半に分れるよ
うに2つ割れとなっている。スリットノズル板1は一つ
一つは翼壁をしており全周に多数設置されるが、第6図
で繁雑さを避けるため下半2個(記号1a)、上半2個
(記号1b)を代表して示す。なお記号にaを付けたも
のは上半・下半両者に位置する記号の機構のうち下半に
位置するものを示し、bは上半に位置するものを示すも
のとする。
て、かつ車軸に対して軸直角方向に見たもので、中空部
および水滴の排出経路を分かりやすく示したものである
。ノズルは組立・分解の都合で、上半と下半に分れるよ
うに2つ割れとなっている。スリットノズル板1は一つ
一つは翼壁をしており全周に多数設置されるが、第6図
で繁雑さを避けるため下半2個(記号1a)、上半2個
(記号1b)を代表して示す。なお記号にaを付けたも
のは上半・下半両者に位置する記号の機構のうち下半に
位置するものを示し、bは上半に位置するものを示すも
のとする。
ここでスリット2a、 2bから吸い込まれた水滴の排
出経路について説明する。まず下半のスリット2aから
吸い込まれた水滴はスリットノズル板la内の中空室7
aに入る。ここで水滴は重力の影響で外輪4a側へ寄る
のでここに貫通孔9aを設け、ここから外輪の中空室8
aに水滴を導く。ここに設けられるスリットノズル板1
aの外周部の外輪の中空室8aへの貫通孔9aをノズル
頂部排出孔と呼ぶ。外輪の中空室8aに達した水滴は外
部排出孔10を通ってケーシング外部へ排出される。外
部排出孔10は通常、復水器(図示せず)に連結する低
圧排気室(図示せず)へ連結されていて、復水器はター
ビン内部の圧力より低いため、スリット2aから外部排
出孔IOへ向けて水滴が排出されていくわけである。ま
た外部排出孔10を下半に設けるのは重力で水滴は下へ
溜まるためである。
出経路について説明する。まず下半のスリット2aから
吸い込まれた水滴はスリットノズル板la内の中空室7
aに入る。ここで水滴は重力の影響で外輪4a側へ寄る
のでここに貫通孔9aを設け、ここから外輪の中空室8
aに水滴を導く。ここに設けられるスリットノズル板1
aの外周部の外輪の中空室8aへの貫通孔9aをノズル
頂部排出孔と呼ぶ。外輪の中空室8aに達した水滴は外
部排出孔10を通ってケーシング外部へ排出される。外
部排出孔10は通常、復水器(図示せず)に連結する低
圧排気室(図示せず)へ連結されていて、復水器はター
ビン内部の圧力より低いため、スリット2aから外部排
出孔IOへ向けて水滴が排出されていくわけである。ま
た外部排出孔10を下半に設けるのは重力で水滴は下へ
溜まるためである。
上半スリット2bから吸い込まれた水滴はスリットノズ
ル板lb内の中空室7bに入る。ここで水滴は重力の影
響で内輪3b側へ寄るのでここに貫通孔12bを設け、
ここから内輪の中空室11bに水滴を導く。ここに設け
られるスリットノズル板1bの外周部の外輪への貫通孔
12bをノズル根元部排出孔と呼ぶ。内輪の中空室11
bに入った水滴は内輪の上下半3b、3aの分割面を連
結する内輪連結管13によって内輪の下半中空室11a
に入る。 ここからは下半のスリットノズル板1bに設
けられた内外軸連結路14をとおり外輪中空室8aに至
り外部排出孔10を通ってケーシング外部へ排出される
。
ル板lb内の中空室7bに入る。ここで水滴は重力の影
響で内輪3b側へ寄るのでここに貫通孔12bを設け、
ここから内輪の中空室11bに水滴を導く。ここに設け
られるスリットノズル板1bの外周部の外輪への貫通孔
12bをノズル根元部排出孔と呼ぶ。内輪の中空室11
bに入った水滴は内輪の上下半3b、3aの分割面を連
結する内輪連結管13によって内輪の下半中空室11a
に入る。 ここからは下半のスリットノズル板1bに設
けられた内外軸連結路14をとおり外輪中空室8aに至
り外部排出孔10を通ってケーシング外部へ排出される
。
(発明が解決しようとする課題)
第5図、第6図において、ノズル板は、翼壁を形成し、
かつ中空形状をしている。このノズル板1の両端を第5
図に示すように外輪サイドウオール15、内輪サイドウ
オール16に接触し、中空ノズル板1の周囲を外輪側隅
肉溶接17、内輪側隅肉溶接18にて固定する。
かつ中空形状をしている。このノズル板1の両端を第5
図に示すように外輪サイドウオール15、内輪サイドウ
オール16に接触し、中空ノズル板1の周囲を外輪側隅
肉溶接17、内輪側隅肉溶接18にて固定する。
このノズル板1を外、内輪サイドウオール15゜16に
固定する時、ノズル板外輪端19とノズル板内輪端20
が自由自在に可動するため、第6図に示す通路部の最も
狭い部分の間隙δをスロートと呼ぶが、このδの値が大
きくなったり、小さくなったりする。
固定する時、ノズル板外輪端19とノズル板内輪端20
が自由自在に可動するため、第6図に示す通路部の最も
狭い部分の間隙δをスロートと呼ぶが、このδの値が大
きくなったり、小さくなったりする。
蒸気タービンの通路部の面積は、第5図のノズル板高さ
Cと第6図のスロートδの積Cδで求まる。従って、こ
の面積が設計恒速りに決定しないと蒸気タービンの性能
を悪化する恐れがある。
Cと第6図のスロートδの積Cδで求まる。従って、こ
の面積が設計恒速りに決定しないと蒸気タービンの性能
を悪化する恐れがある。
本発明の目的は、上述したスリットノズルが有する問題
点を解消し、性能、経済性、信頼性に優れたタービンノ
ズルを提供することにある。
点を解消し、性能、経済性、信頼性に優れたタービンノ
ズルを提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は上記目的を達成するためのものであって、一端
を外輪に固定されて並設され側面に貫通スリットを有す
る中空の複数のノズル板と、これらの各ノズル板の外輪
と反対側の端部近傍で開口部を有してノズル板の内側に
溶接固定された複数の仕切板と、複数のノズル板の仕切
板と同側の端部を挿入し嵌合する複数の開口を有する当
板と、この当板および複数の仕切板と溶接固定された中
空の内輪と、を具備し、この内輪の中空部と複数のノズ
ル板の各中空部とがノズル板の開口部を介して連通され
ていることを特徴とするものである。
を外輪に固定されて並設され側面に貫通スリットを有す
る中空の複数のノズル板と、これらの各ノズル板の外輪
と反対側の端部近傍で開口部を有してノズル板の内側に
溶接固定された複数の仕切板と、複数のノズル板の仕切
板と同側の端部を挿入し嵌合する複数の開口を有する当
板と、この当板および複数の仕切板と溶接固定された中
空の内輪と、を具備し、この内輪の中空部と複数のノズ
ル板の各中空部とがノズル板の開口部を介して連通され
ていることを特徴とするものである。
(作用)
上記構成において、ノズル板内輪端を内輪側当板に嵌合
することによりノズル板が拘束されるため、スロートが
設計恒速りに決定し、通路部の面積のバラつきが少なく
なり、性能、信頼性、経済性を向上することができる。
することによりノズル板が拘束されるため、スロートが
設計恒速りに決定し、通路部の面積のバラつきが少なく
なり、性能、信頼性、経済性を向上することができる。
(実施例)
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第1図は1本発明の方法により製作されたノズルを示す
。第1図に示すように、横断面が翼形をした中空形状の
ノズル板1の外輪端19は、外輪サイドウオール15に
接触させ、中空ノズル板1の外周を隅肉溶接17にて固
定する。
。第1図に示すように、横断面が翼形をした中空形状の
ノズル板1の外輪端19は、外輪サイドウオール15に
接触させ、中空ノズル板1の外周を隅肉溶接17にて固
定する。
第2図に示すように、中空形状のノズル板内輪端20は
、中空形状の内周に合致した数■程度のノズル板入口側
仕切板21a、 ノズル板出口側仕切板21bを嵌込み
、その境界部23を溶接24にて固定する。それを数I
1m程度の内輪側当板25に設けた横断面が翼形のポン
チ穴22に嵌合する。その後、第1図に示す内輪3に設
けた溶接開先部26と内輪側当板25との間を溶接27
にて固定する。
、中空形状の内周に合致した数■程度のノズル板入口側
仕切板21a、 ノズル板出口側仕切板21bを嵌込み
、その境界部23を溶接24にて固定する。それを数I
1m程度の内輪側当板25に設けた横断面が翼形のポン
チ穴22に嵌合する。その後、第1図に示す内輪3に設
けた溶接開先部26と内輪側当板25との間を溶接27
にて固定する。
その際、ノズル板入口側仕切板21aとノズル板出口側
仕切板21bの第1図、及び第2図に示す距離りは、内
輪3のノズル板入口側、出口側に設けた2ケ所の溶接開
先部26の距離Eとの関係が、E〉Dとなるようにする
。
仕切板21bの第1図、及び第2図に示す距離りは、内
輪3のノズル板入口側、出口側に設けた2ケ所の溶接開
先部26の距離Eとの関係が、E〉Dとなるようにする
。
これより、溶接27が確実に実施でき、さらにスリット
2から入り込んできた水滴を2ケ所の仕切板21の距離
りより内輪中空室11に導くことができる。
2から入り込んできた水滴を2ケ所の仕切板21の距離
りより内輪中空室11に導くことができる。
ノズル板内輪端を内輪側当板に嵌合することにより、ノ
ズル板内輪側のスロート値が設計恒速りに決定し、それ
に伴いノズル板外輪側のスロート値も容易に決定するの
で、通路部の面積のバラツキが少くなり、タービンの信
頼性、性能、経済性を向上することができる。
ズル板内輪側のスロート値が設計恒速りに決定し、それ
に伴いノズル板外輪側のスロート値も容易に決定するの
で、通路部の面積のバラツキが少くなり、タービンの信
頼性、性能、経済性を向上することができる。
第1図は本発明の一実施例のノズルの断面図。
纂」→h第2図は第1図のノズルを組み立てる過程で内
輪側当板とノズル板とを嵌合する前の状態の要部斜視図
、第3図は従来の蒸気タービンの部分断面図、第4図は
従来のノズル全体を模式的に示す図、第5図は従来のノ
ズルの要部断面図、第6図は第5図のVI−VI線矢視
図である。 1・・・スリットノズル板 2・・・スリット3・・・
内輪 4・・・外軸5・・・車軸
6・・・翼7・・・スリットノズル板内中空室 8・・・外輪中空室 9・・・ノズル頂部排出孔
10・・・外部排出孔 11・・・内輪中空室1
2・・・ノズル根元部排出 14・・・内外輪連結路 15・・・外輪サイドウオール 16・・・内輪サイドウオール 17・・外輪隅肉溶接 19・・・ノズル板外軸端 21・・・仕切板 23・・・境界部 25・・・内輪側当板 27・・・溶接 13・・・内輪連結管 18・・・内軸隅肉溶接 20・・・ノズル板内輪端 22・・・ポンチ穴 24・・・溶接 26・・・溶接開先部
輪側当板とノズル板とを嵌合する前の状態の要部斜視図
、第3図は従来の蒸気タービンの部分断面図、第4図は
従来のノズル全体を模式的に示す図、第5図は従来のノ
ズルの要部断面図、第6図は第5図のVI−VI線矢視
図である。 1・・・スリットノズル板 2・・・スリット3・・・
内輪 4・・・外軸5・・・車軸
6・・・翼7・・・スリットノズル板内中空室 8・・・外輪中空室 9・・・ノズル頂部排出孔
10・・・外部排出孔 11・・・内輪中空室1
2・・・ノズル根元部排出 14・・・内外輪連結路 15・・・外輪サイドウオール 16・・・内輪サイドウオール 17・・外輪隅肉溶接 19・・・ノズル板外軸端 21・・・仕切板 23・・・境界部 25・・・内輪側当板 27・・・溶接 13・・・内輪連結管 18・・・内軸隅肉溶接 20・・・ノズル板内輪端 22・・・ポンチ穴 24・・・溶接 26・・・溶接開先部
Claims (1)
- 一端を外輪に固定されて並設され側面に貫通スリットを
有する中空の複数のノズル板と、これらの各ノズル板の
外輪と反対側の端部近傍で開口部を有してノズル板の内
側に溶接固定された複数の仕切板と、上記複数のノズル
板の仕切板と同側の端部を挿入し嵌合する複数の開口を
有する当板と、この当板および上記複数の仕切板と溶接
固定された中空の内輪と、を具備し、この内輪の中空部
と上記複数のノズル板の各中空部とが上記ノズル板の開
口部を介して連通されていることを特徴とする蒸気ター
ビンのノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028418A JP2760621B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 蒸気タービンのノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028418A JP2760621B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 蒸気タービンのノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233109A true JPH03233109A (ja) | 1991-10-17 |
| JP2760621B2 JP2760621B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=12248108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2028418A Expired - Fee Related JP2760621B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 蒸気タービンのノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760621B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103161512A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 诺沃皮尼奥内有限公司 | 蒸汽涡轮、叶片和方法 |
| US11174746B2 (en) | 2019-07-10 | 2021-11-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator vane for steam turbine, steam turbine, and method for heating stator vane for steam turbine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150005A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-09-06 | Hitachi Ltd | タ−ビンダイヤフラムの溶接方法 |
| JPS63263204A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Toshiba Corp | タ−ビンの羽根侵食防止装置 |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2028418A patent/JP2760621B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150005A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-09-06 | Hitachi Ltd | タ−ビンダイヤフラムの溶接方法 |
| JPS63263204A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Toshiba Corp | タ−ビンの羽根侵食防止装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103161512A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 诺沃皮尼奥内有限公司 | 蒸汽涡轮、叶片和方法 |
| US11174746B2 (en) | 2019-07-10 | 2021-11-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator vane for steam turbine, steam turbine, and method for heating stator vane for steam turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2760621B2 (ja) | 1998-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |