JPH08189302A - スラスト自動調整装置 - Google Patents
スラスト自動調整装置Info
- Publication number
- JPH08189302A JPH08189302A JP57495A JP57495A JPH08189302A JP H08189302 A JPH08189302 A JP H08189302A JP 57495 A JP57495 A JP 57495A JP 57495 A JP57495 A JP 57495A JP H08189302 A JPH08189302 A JP H08189302A
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- JP
- Japan
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- thrust
- turbine
- thrust bearing
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロータに作用するスラスト力をバランス又は
低減するためのダミーピストンを有する蒸気タービンに
おいて、タービン運転範囲全域で安定したスラスト軸受
荷重状態を実現する。 【構成】 タービンロータ１に作用するスラスト力をバ
ランス又は低減するためのダミーピストン２が設けられ
ている。ダミーピストン部に接続された配管８に圧力調
整弁６が設けられ、その圧力調整弁６の開度をスラスト
軸受４のメタル温度及び軸受荷重のいづれか一方を基に
操作し、ダミーピストン部に作用する軸方向力を調整す
る。これによってタービンの運転状態に関係なく安定し
たスラスト軸受荷重状態を保つことができる。
低減するためのダミーピストンを有する蒸気タービンに
おいて、タービン運転範囲全域で安定したスラスト軸受
荷重状態を実現する。 【構成】 タービンロータ１に作用するスラスト力をバ
ランス又は低減するためのダミーピストン２が設けられ
ている。ダミーピストン部に接続された配管８に圧力調
整弁６が設けられ、その圧力調整弁６の開度をスラスト
軸受４のメタル温度及び軸受荷重のいづれか一方を基に
操作し、ダミーピストン部に作用する軸方向力を調整す
る。これによってタービンの運転状態に関係なく安定し
たスラスト軸受荷重状態を保つことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンのロータに
発生するスラスト力をバランスもしくは低減させるスラ
スト自動調整装置に関する。
発生するスラスト力をバランスもしくは低減させるスラ
スト自動調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に示すように、蒸気タービンにはロ
ータ１に発生するスラスト力を受ける為の推力（スラス
ト）軸受４が設置されているが、スラスト軸受４の負荷
能力には限界があり、タービンによっては軸受の負荷能
力以上のスラスト力がロータ１に発生すると予測される
ものもある。
ータ１に発生するスラスト力を受ける為の推力（スラス
ト）軸受４が設置されているが、スラスト軸受４の負荷
能力には限界があり、タービンによっては軸受の負荷能
力以上のスラスト力がロータ１に発生すると予測される
ものもある。
【０００３】その場合、図３のように、ロータ１にダミ
ーピストン２を設置し、このダミーピストン２によって
反スラスト力方向に作用する力を発生させ、ロータ１全
体として軸方向に作用する力を低減し、スラスト軸受４
の荷重が軸受の負荷能力範囲内に納まる様にしている
（スラスト軸受荷重＝ロータスラスト力−ダミーピスト
ン力）。
ーピストン２を設置し、このダミーピストン２によって
反スラスト力方向に作用する力を発生させ、ロータ１全
体として軸方向に作用する力を低減し、スラスト軸受４
の荷重が軸受の負荷能力範囲内に納まる様にしている
（スラスト軸受荷重＝ロータスラスト力−ダミーピスト
ン力）。
【０００４】ダミーピストン２はタービンロータ１の外
径に段差をつけて作られた凸部の両側面の圧力Ｐ1 ，Ｐ
2 に差をつけることにより反スラスト方向の力を発生さ
せるものであり通常はタービンの高圧グランド部に設置
される。また、ダミーピストン部両側面の圧力差は、図
のＰ2 側をＰ1 より低い圧力となっているタービン車室
内の段落と配管８で連通することにより得られる。
径に段差をつけて作られた凸部の両側面の圧力Ｐ1 ，Ｐ
2 に差をつけることにより反スラスト方向の力を発生さ
せるものであり通常はタービンの高圧グランド部に設置
される。また、ダミーピストン部両側面の圧力差は、図
のＰ2 側をＰ1 より低い圧力となっているタービン車室
内の段落と配管８で連通することにより得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ダミーピストン２に作
用する反スラスト力方向の力の大きさはダミーピストン
前後の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 の差により決まるが、タービン車
室内部の圧力はタービンの運転状態により変化する為、
配管８で連通して得られるダミーピストン部に発生する
力もタービン運転状態により変化する。一方、ロータ１
に発生するスラスト力もタービンの運転状態により変化
し、運転範囲の広い抽気又は混気タービンでは特にスラ
スト力の変化する度合も大きい。
用する反スラスト力方向の力の大きさはダミーピストン
前後の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 の差により決まるが、タービン車
室内部の圧力はタービンの運転状態により変化する為、
配管８で連通して得られるダミーピストン部に発生する
力もタービン運転状態により変化する。一方、ロータ１
に発生するスラスト力もタービンの運転状態により変化
し、運転範囲の広い抽気又は混気タービンでは特にスラ
スト力の変化する度合も大きい。
【０００６】ロータ１に発生するスラスト力とダミーピ
ストン２に作用する反スラスト方向力が共にタービンの
運転状態により変化する為、両者の差として現われるロ
ータ全体での軸方向の力（スラスト軸受の力）も運転状
態により変化することになり、タービンの運転範囲全域
においてスラスト軸受荷重を一定もしくは軸受の負荷能
力範囲内に納めることが困難な場合が生じる。
ストン２に作用する反スラスト方向力が共にタービンの
運転状態により変化する為、両者の差として現われるロ
ータ全体での軸方向の力（スラスト軸受の力）も運転状
態により変化することになり、タービンの運転範囲全域
においてスラスト軸受荷重を一定もしくは軸受の負荷能
力範囲内に納めることが困難な場合が生じる。
【０００７】本発明は、ダミーピストンに作用する反ス
ラスト方向力に対するタービン運転状態の影響を排除
し、タービンの運転範囲全域において一定もしくは軸受
の負荷能力範囲内で安定したスラスト軸受荷重を実現す
るスラスト自動調整装置を提供することを課題としてい
る。
ラスト方向力に対するタービン運転状態の影響を排除
し、タービンの運転範囲全域において一定もしくは軸受
の負荷能力範囲内で安定したスラスト軸受荷重を実現す
るスラスト自動調整装置を提供することを課題としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータに作用
するスラスト力をバランス又は低減するためのダミーピ
ストンを有する蒸気タービンにおける前記課題を解決す
るため、ダミーピストン部に接続された配管中に圧力調
整弁を設け、その圧力調整弁の開度をスラスト軸受のメ
タル温度及び軸受荷重のいづれか一方を基に操作し、ダ
ミーピストン部に作用する軸方向力を調整するよう構成
したスラスト自動調整装置を提供する。
するスラスト力をバランス又は低減するためのダミーピ
ストンを有する蒸気タービンにおける前記課題を解決す
るため、ダミーピストン部に接続された配管中に圧力調
整弁を設け、その圧力調整弁の開度をスラスト軸受のメ
タル温度及び軸受荷重のいづれか一方を基に操作し、ダ
ミーピストン部に作用する軸方向力を調整するよう構成
したスラスト自動調整装置を提供する。
【０００９】ダミーピストン部に接続された配管はター
ビン車室又は外部の蒸気源と連通される。スラスト軸受
のメタル温度は、スラスト軸受に取付けた温度センサで
検出することができる。また、スラスト軸受の軸受荷重
は、スラスト軸受に取付けたロードセルによって検出す
ることができる。
ビン車室又は外部の蒸気源と連通される。スラスト軸受
のメタル温度は、スラスト軸受に取付けた温度センサで
検出することができる。また、スラスト軸受の軸受荷重
は、スラスト軸受に取付けたロードセルによって検出す
ることができる。
【００１０】
【作用】スラスト軸受のメタル温度とスラスト軸受荷重
（ロータ全体として軸方向に作用する力）の間には相関
関係があり、軸受メタル温度を監視制御することにより
スラスト軸受荷重を制御することが出来る。
（ロータ全体として軸方向に作用する力）の間には相関
関係があり、軸受メタル温度を監視制御することにより
スラスト軸受荷重を制御することが出来る。
【００１１】本発明によるスラスト自動調整装置は前記
した構成を有しており、例えばスラスト軸受に取付けら
れた温度センサによりスラスト軸受のメタル温度を検出
し、これをコントローラへの入力信号とする。コントロ
ーラは、出力信号を圧力調整弁に送り、メタル温度が一
定もしくは規定範囲内となるよう圧力調整弁の開度を操
作し、ダミーピストン部の圧力を調整する。
した構成を有しており、例えばスラスト軸受に取付けら
れた温度センサによりスラスト軸受のメタル温度を検出
し、これをコントローラへの入力信号とする。コントロ
ーラは、出力信号を圧力調整弁に送り、メタル温度が一
定もしくは規定範囲内となるよう圧力調整弁の開度を操
作し、ダミーピストン部の圧力を調整する。
【００１２】これによりロータに発生したスラスト力に
見合った反スラスト方向の力がダミーピストン部に作用
し、スラスト力と相殺する結果、ロータ全体として軸方
向に作用する力（スラスト軸受荷重）がバランスする。
見合った反スラスト方向の力がダミーピストン部に作用
し、スラスト力と相殺する結果、ロータ全体として軸方
向に作用する力（スラスト軸受荷重）がバランスする。
【００１３】また、スラスト軸受の軸受荷重を基に圧力
調整弁の開度を操作するときは、ロードセルをスラスト
軸受に取付けてスラスト軸受の軸受荷重を直接検出し、
圧力調整弁の開度を制御してよい。
調整弁の開度を操作するときは、ロードセルをスラスト
軸受に取付けてスラスト軸受の軸受荷重を直接検出し、
圧力調整弁の開度を制御してよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明によるスラスト自動調整装置を
図１，図２に示した実施例に基づいて具体的に説明す
る。なお、以下の実施例において、図３に示した従来の
装置と同じ構成の部分には説明を簡潔にするため同じ符
号を付してある。
図１，図２に示した実施例に基づいて具体的に説明す
る。なお、以下の実施例において、図３に示した従来の
装置と同じ構成の部分には説明を簡潔にするため同じ符
号を付してある。
【００１５】図１において、スラスト軸受４に取付けた
センサ７により軸受メタル温度又は軸受負荷を検出しコ
ントローラＣへ入力し、これが一定もしくは規定範囲内
の値となるよう圧力調整弁６の開度をコントローラＣに
て制御し、ダミーピストン部２の圧力Ｐ2 を加減するこ
とによりロータ１に発生したスラスト力を相殺するよう
反スラスト方向の力をダミーピストン部２に作用させ
る。
センサ７により軸受メタル温度又は軸受負荷を検出しコ
ントローラＣへ入力し、これが一定もしくは規定範囲内
の値となるよう圧力調整弁６の開度をコントローラＣに
て制御し、ダミーピストン部２の圧力Ｐ2 を加減するこ
とによりロータ１に発生したスラスト力を相殺するよう
反スラスト方向の力をダミーピストン部２に作用させ
る。
【００１６】これによりタービンロータ全体として軸方
向に作用する力（スラスト軸受荷重）は、タービンの運
転状態に左右されることがなくなりタービン運転範囲の
全域において安定した負荷能力範囲内の軸受荷重がスラ
スト軸受４に加わることになる。
向に作用する力（スラスト軸受荷重）は、タービンの運
転状態に左右されることがなくなりタービン運転範囲の
全域において安定した負荷能力範囲内の軸受荷重がスラ
スト軸受４に加わることになる。
【００１７】図２はタービン外部の蒸気源を使用してダ
ミーピストン部に作用する軸方向の力を作り出す場合の
実施例を示す。その他の構成は図１の場合と同じであり
図２の場合もダミーピストン部に作用させる蒸気源が異
るだけで、タービン運転範囲の全域において安定した負
荷能力範囲内の軸受荷重がスラスト軸受４に加わるよう
に機能する。
ミーピストン部に作用する軸方向の力を作り出す場合の
実施例を示す。その他の構成は図１の場合と同じであり
図２の場合もダミーピストン部に作用させる蒸気源が異
るだけで、タービン運転範囲の全域において安定した負
荷能力範囲内の軸受荷重がスラスト軸受４に加わるよう
に機能する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダミーピストン部に接続された配管中に圧力調整弁を設
け、その圧力調整弁の開度をスラスト軸受のメタル温度
及び軸受荷重のいづれか一方を基に操作するようにした
ので、タービンロータ全体としての軸方向力（スラスト
軸受荷重）に対するタービン運転状態の影響が排除さ
れ、タービン運転範囲の全域において安定したスラスト
軸受の荷重状態が実現可能となる。また、ダミーピスト
ン部の計画、設計が容易となる。
ダミーピストン部に接続された配管中に圧力調整弁を設
け、その圧力調整弁の開度をスラスト軸受のメタル温度
及び軸受荷重のいづれか一方を基に操作するようにした
ので、タービンロータ全体としての軸方向力（スラスト
軸受荷重）に対するタービン運転状態の影響が排除さ
れ、タービン運転範囲の全域において安定したスラスト
軸受の荷重状態が実現可能となる。また、ダミーピスト
ン部の計画、設計が容易となる。
【図１】本発明の一実施例によるスラスト自動調整装置
を設けた蒸気タービンを示す断面図。
を設けた蒸気タービンを示す断面図。
【図２】本発明の他の実施例によるスラスト自動調整装
置を設けた蒸気タービンを示す断面図。
置を設けた蒸気タービンを示す断面図。
【図３】従来のスラスト調整用ダミーピストンを設けた
蒸気タービンを示す断面図。
蒸気タービンを示す断面図。
１ タービンロータ ２ ダミーピストン部 ３ 高圧グランドシールリング ４ スラスト軸受 ５ ジャーナル軸受 ６ 圧力調整弁 ７ メタル温度センサ又はロードセル ８ 連通配管 Ｐ1 ，Ｐ2 ダミーピストン部圧力 Ｃ コントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 ロータに作用するスラスト力をバランス
又は低減するためのダミーピストンを有する蒸気タービ
ンにおいて、ダミーピストン部に接続された配管中に圧
力調整弁を有し、同圧力調整弁の開度をスラスト軸受の
メタル温度及び軸受荷重のいずれか一方を基に操作し前
記ダミーピストン部に作用する軸方向力を調整するよう
構成したことを特徴とするスラスト自動調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57495A JPH08189302A (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | スラスト自動調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57495A JPH08189302A (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | スラスト自動調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189302A true JPH08189302A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11477491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57495A Withdrawn JPH08189302A (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | スラスト自動調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189302A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183666A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンスラスト圧力制御方法 |
| JP2008008291A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | General Electric Co <Ge> | タービンの望ましくない運転を検出するためのシステム及び方法 |
| WO2012002051A1 (ja) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気タービンおよび蒸気タービンのスラスト調整方法 |
| ITMI20111430A1 (it) * | 2011-07-28 | 2013-01-29 | Ansaldo Energia Spa | Impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas e metodo per operare detto impianto |
| KR101278944B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-06-26 | 두산중공업 주식회사 | 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치 |
| WO2018167907A1 (ja) | 2017-03-16 | 2018-09-20 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
| EP3916255A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Multi-stage axial bearings for turbines |
| EP4707533A1 (de) * | 2024-09-02 | 2026-03-11 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verbessertes dampfturbinensystem |
-
1995
- 1995-01-06 JP JP57495A patent/JPH08189302A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183666A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンスラスト圧力制御方法 |
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| WO2018167907A1 (ja) | 2017-03-16 | 2018-09-20 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
| US11105201B2 (en) | 2017-03-16 | 2021-08-31 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
| EP3916255A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Multi-stage axial bearings for turbines |
| WO2021239424A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Multi-stage axial bearings for turbines |
| EP4707533A1 (de) * | 2024-09-02 | 2026-03-11 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verbessertes dampfturbinensystem |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |