JPH10141004A - 冷却媒体グランド - Google Patents
冷却媒体グランドInfo
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- JPH10141004A JPH10141004A JP9186668A JP18666897A JPH10141004A JP H10141004 A JPH10141004 A JP H10141004A JP 9186668 A JP9186668 A JP 9186668A JP 18666897 A JP18666897 A JP 18666897A JP H10141004 A JPH10141004 A JP H10141004A
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- JP
- Japan
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- rotor
- steam
- cooling medium
- scroll
- gland
- Prior art date
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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
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
-
- 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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
- F05D2260/2322—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium steam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力損失を最小化すると共に蒸気漏洩を防止
しながら供給プレナムからロータへ冷却媒体を移送でき
る冷却媒体グランドを提供する。 【解決手段】 蒸気グランド９２は、蒸気入口供給スク
ロール９４を含んでおり、スクロールはスロット９７を
介して、通路８４へ蒸気を供給し、高熱ガス経路部材を
蒸気冷却する。スクロールは、冷却媒体の速度をロータ
１４の表面速度と合致させるように円周方向の冷却媒体
の流れにおいて半径が漸減している。スクロールの前方
に、抽出ポート９６、９８、１００と共にシール１０
２、１０４、１０６、１０８が隔設されている。抽出ポ
ート９６、９８は、入口供給蒸気の圧力よりも低い圧力
に維持されており、これにより、各シールを通過する蒸
気漏洩は、各抽出ポートへ流入して除去される。抽出ポ
ート１００は、周囲圧力に維持されており、前方シール
１０２、１０４、１０６を通過した最後の蒸気漏洩と、
最前部のシール１０８を通過した周囲空気の漏洩とを混
合して蒸気グランドから抽出する。
しながら供給プレナムからロータへ冷却媒体を移送でき
る冷却媒体グランドを提供する。 【解決手段】 蒸気グランド９２は、蒸気入口供給スク
ロール９４を含んでおり、スクロールはスロット９７を
介して、通路８４へ蒸気を供給し、高熱ガス経路部材を
蒸気冷却する。スクロールは、冷却媒体の速度をロータ
１４の表面速度と合致させるように円周方向の冷却媒体
の流れにおいて半径が漸減している。スクロールの前方
に、抽出ポート９６、９８、１００と共にシール１０
２、１０４、１０６、１０８が隔設されている。抽出ポ
ート９６、９８は、入口供給蒸気の圧力よりも低い圧力
に維持されており、これにより、各シールを通過する蒸
気漏洩は、各抽出ポートへ流入して除去される。抽出ポ
ート１００は、周囲圧力に維持されており、前方シール
１０２、１０４、１０６を通過した最後の蒸気漏洩と、
最前部のシール１０８を通過した周囲空気の漏洩とを混
合して蒸気グランドから抽出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には高熱ガス経
路部材を冷却する冷却媒体を用いている地上設置型ガス
・タービンに関し、より具体的には、定置されている供
給パイプから、ガス・タービンの回転しているロータへ
冷却蒸気を移送する蒸気グランドに関する。
路部材を冷却する冷却媒体を用いている地上設置型ガス
・タービンに関し、より具体的には、定置されている供
給パイプから、ガス・タービンの回転しているロータへ
冷却蒸気を移送する蒸気グランドに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス・タービンの高熱ガス経路部材の蒸
気冷却については、例えば、混合サイクル型発電プラン
トの熱回収蒸気発生器部材及び／又は蒸気タービン部材
から取得することのできる蒸気を利用するものが提案さ
れている。蒸気冷却は、蒸気冷却材が閉回路式で供給さ
れ、これにより、蒸気がガス・タービンの部材を冷却す
る際に蒸気に与えられる熱エネルギが、蒸気タービンを
駆動するのに有用な仕事として回収される場合に有利で
ある。しかしながら、回転タービンの高熱ガス経路部材
を蒸気冷却するためには、冷却蒸気を、固定されている
又は定置されている供給プレナムから、回転しているロ
ータへ移送し、引き続きロータの高熱ガス経路部材へ分
配する必要がある。この移送は、冷却蒸気の圧力損失を
最小化し、且つガス・タービンへの蒸気の漏洩を防止す
るのに効果的なものでなければならない。
気冷却については、例えば、混合サイクル型発電プラン
トの熱回収蒸気発生器部材及び／又は蒸気タービン部材
から取得することのできる蒸気を利用するものが提案さ
れている。蒸気冷却は、蒸気冷却材が閉回路式で供給さ
れ、これにより、蒸気がガス・タービンの部材を冷却す
る際に蒸気に与えられる熱エネルギが、蒸気タービンを
駆動するのに有用な仕事として回収される場合に有利で
ある。しかしながら、回転タービンの高熱ガス経路部材
を蒸気冷却するためには、冷却蒸気を、固定されている
又は定置されている供給プレナムから、回転しているロ
ータへ移送し、引き続きロータの高熱ガス経路部材へ分
配する必要がある。この移送は、冷却蒸気の圧力損失を
最小化し、且つガス・タービンへの蒸気の漏洩を防止す
るのに効果的なものでなければならない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、蒸気等
の冷却媒体を、定置されている供給パイプ又は供給プレ
ナムから、回転しているシャフト又はロータへ、圧力損
失と排気フレーム内部バレル・キャビティへの蒸気漏洩
との両者を最小化する又は防止する方式で移送する冷却
媒体グランドが提供される。これらを達成するために、
蒸気グランドは、適当な供給源から蒸気を受け取ると共
にロータの周りの円周スクロールへ蒸気を供給する軸方
向入口を含んでいる。ロータの周りの円周上の間隔を空
けた複数の位置には、スクロールに整合していると共に
スクロールと連通しており、共通の平面内にある蒸気冷
却用エントリ・スロットが設けられている。結果的に、
蒸気は、スクロールへ供給されると共に、蒸気エントリ
・スロットを介して、全体的に軸方向に伸びているロー
タ内の通路へ送られ、続いて、冷却を要するロータの回
転部材へ分配される。
の冷却媒体を、定置されている供給パイプ又は供給プレ
ナムから、回転しているシャフト又はロータへ、圧力損
失と排気フレーム内部バレル・キャビティへの蒸気漏洩
との両者を最小化する又は防止する方式で移送する冷却
媒体グランドが提供される。これらを達成するために、
蒸気グランドは、適当な供給源から蒸気を受け取ると共
にロータの周りの円周スクロールへ蒸気を供給する軸方
向入口を含んでいる。ロータの周りの円周上の間隔を空
けた複数の位置には、スクロールに整合していると共に
スクロールと連通しており、共通の平面内にある蒸気冷
却用エントリ・スロットが設けられている。結果的に、
蒸気は、スクロールへ供給されると共に、蒸気エントリ
・スロットを介して、全体的に軸方向に伸びているロー
タ内の通路へ送られ、続いて、冷却を要するロータの回
転部材へ分配される。
【０００４】具体的には、蒸気入口スクロールは、円周
方向に断面積が変化しており、ロータの接線速度に合致
した蒸気速度を生成し、これにより圧力損失を最小化す
る。従って、スクロールの断面積がこのように円周方向
に漸減しているので、スクロール内での蒸気の速度がロ
ータの表面の接線速度と確実に合致し、これにより、ロ
ータの円周の周りでの蒸気入力の圧力を全体的に一定に
維持する。蒸気がロータ通路内へ送られて高熱ガス経路
部材を冷却した後に、使用済みの蒸気は、ロータの中心
線に沿った中央通路を通って戻り、蒸気グランドの後方
端に取り付けられていると共にロータのシャフト軸と整
列している出口蒸気パイプを通って出て行く。
方向に断面積が変化しており、ロータの接線速度に合致
した蒸気速度を生成し、これにより圧力損失を最小化す
る。従って、スクロールの断面積がこのように円周方向
に漸減しているので、スクロール内での蒸気の速度がロ
ータの表面の接線速度と確実に合致し、これにより、ロ
ータの円周の周りでの蒸気入力の圧力を全体的に一定に
維持する。蒸気がロータ通路内へ送られて高熱ガス経路
部材を冷却した後に、使用済みの蒸気は、ロータの中心
線に沿った中央通路を通って戻り、蒸気グランドの後方
端に取り付けられていると共にロータのシャフト軸と整
列している出口蒸気パイプを通って出て行く。
【０００５】蒸気供給入口スクロールの後方側には、ラ
ビリンス型シールが設けられている。この後方シールを
通過して、軸方向に外向きに、後方方向に逃散する入口
蒸気は、出口蒸気パイプ内の使用済みの戻り冷却蒸気と
混合され、例えば蒸気タービンで引き続き用いられる。
入口スクロールの前方には、互いに軸方向に隔設されて
いる１つ又はそれ以上のラビリンス型シールが設けられ
ており、これらのシールの間には、ラビリンス・シール
を通過して漏洩する蒸気を抽出する抽出ポートが隔設さ
れている。例えば、入口スクロールの前方には、一対の
ラビリンス型シールが設けられており、この一対のシー
ルの間には、抽出ポートが設けられている。抽出ポート
は、蒸気入口供給圧力よりも低い圧力に維持されてお
り、一対のシールのうちの第１のシールを通過した漏洩
が、この第１の抽出ポートに流入するようになってい
る。この一対のシールの前方に更なるシールを設け、軸
方向に隣接したシールの間に更なる抽出ポートを設け
て、これをより低い圧力に維持し、各々のシールを通過
した漏洩蒸気を同様に抽出することもできる。又、最後
のラビリンス型シールを設け、このシールと、入口スク
ロールの前方の他のすべてのシールとの間に抽出ポート
を設ける。この最後の抽出ポートは、周囲圧力以下の圧
力に維持されて、最後のシールを横切る周囲空気と、各
ラビリンス・シールを通過したあらゆる漏洩蒸気との両
者を、最後の抽出ポートへ吸引する。これにより、最後
のシールは、各シールを横切るあらゆる偶発的な蒸気漏
洩に備えると共に、内部バレル・キャビティへの蒸気の
漏洩を防止する。このようにして、蒸気が内部バレル・
キャビティ内の装置類及びロータ・ベアリングに悪影響
を及ぼすのを防止する。
ビリンス型シールが設けられている。この後方シールを
通過して、軸方向に外向きに、後方方向に逃散する入口
蒸気は、出口蒸気パイプ内の使用済みの戻り冷却蒸気と
混合され、例えば蒸気タービンで引き続き用いられる。
入口スクロールの前方には、互いに軸方向に隔設されて
いる１つ又はそれ以上のラビリンス型シールが設けられ
ており、これらのシールの間には、ラビリンス・シール
を通過して漏洩する蒸気を抽出する抽出ポートが隔設さ
れている。例えば、入口スクロールの前方には、一対の
ラビリンス型シールが設けられており、この一対のシー
ルの間には、抽出ポートが設けられている。抽出ポート
は、蒸気入口供給圧力よりも低い圧力に維持されてお
り、一対のシールのうちの第１のシールを通過した漏洩
が、この第１の抽出ポートに流入するようになってい
る。この一対のシールの前方に更なるシールを設け、軸
方向に隣接したシールの間に更なる抽出ポートを設け
て、これをより低い圧力に維持し、各々のシールを通過
した漏洩蒸気を同様に抽出することもできる。又、最後
のラビリンス型シールを設け、このシールと、入口スク
ロールの前方の他のすべてのシールとの間に抽出ポート
を設ける。この最後の抽出ポートは、周囲圧力以下の圧
力に維持されて、最後のシールを横切る周囲空気と、各
ラビリンス・シールを通過したあらゆる漏洩蒸気との両
者を、最後の抽出ポートへ吸引する。これにより、最後
のシールは、各シールを横切るあらゆる偶発的な蒸気漏
洩に備えると共に、内部バレル・キャビティへの蒸気の
漏洩を防止する。このようにして、蒸気が内部バレル・
キャビティ内の装置類及びロータ・ベアリングに悪影響
を及ぼすのを防止する。
【０００６】各々のシールは、全体的に円周方向に伸び
ている複数のセグメントを含んでおり、これらのセグメ
ントの各々は、シールからロータへ向かって半径方向内
向きに突出している軸方向に隔設された複数の歯状突起
（tooth）を有している。このようにして、シールの各
セグメントは合同して、ロータの周りの３６０°のシー
リング環を形成する。歯状突起の先端は、ロータの半径
方向に外側に隔設されている。シール・セグメントは、
セグメントと、定置されたハウジングとの間でバネによ
って偏圧されて、半径方向内向きの荷重を提供している
と共に、必要に応じてセグメントの半径方向外向きの移
動を可能にしている。好ましくは、蒸気グランドは、ニ
ッケル基合金で形成されており、動作中の蒸気条件下で
の腐食を防止する。
ている複数のセグメントを含んでおり、これらのセグメ
ントの各々は、シールからロータへ向かって半径方向内
向きに突出している軸方向に隔設された複数の歯状突起
（tooth）を有している。このようにして、シールの各
セグメントは合同して、ロータの周りの３６０°のシー
リング環を形成する。歯状突起の先端は、ロータの半径
方向に外側に隔設されている。シール・セグメントは、
セグメントと、定置されたハウジングとの間でバネによ
って偏圧されて、半径方向内向きの荷重を提供している
と共に、必要に応じてセグメントの半径方向外向きの移
動を可能にしている。好ましくは、蒸気グランドは、ニ
ッケル基合金で形成されており、動作中の蒸気条件下で
の腐食を防止する。
【０００７】本発明による好ましい実施例では、ロータ
軸の周りで回転するロータと、冷却媒体グランドとを備
えたタービンが提供される。ロータは、高熱ガス経路部
材を支承しており、冷却媒体を高熱ガス経路部材へ供給
する通路と、ロータの周りに半径方向に開口しており、
ロータの通路と連通している複数の冷却媒体エントリ・
スロットとを有している。冷却媒体グランドは、固定さ
れた供給源から、回転しているロータの通路へ冷却媒体
を移送するものであって、このグランドは、冷却媒体を
所定の圧力でエントリ・スロットへ供給する固定された
冷却媒体入口供給スクロールをロータの周りに含んでい
ると共に、冷却媒体を受け入れる入口を有しており、ス
クロールを巡って円周上の一方向に冷却媒体を流動させ
る。スクロールは、スクロールを巡る冷却媒体の流れの
円周上の一方向に断面積が漸減しており、スクロールを
巡る冷却媒体の流れの円周方向の速度をロータの接線速
度と実質的に合致させている。
軸の周りで回転するロータと、冷却媒体グランドとを備
えたタービンが提供される。ロータは、高熱ガス経路部
材を支承しており、冷却媒体を高熱ガス経路部材へ供給
する通路と、ロータの周りに半径方向に開口しており、
ロータの通路と連通している複数の冷却媒体エントリ・
スロットとを有している。冷却媒体グランドは、固定さ
れた供給源から、回転しているロータの通路へ冷却媒体
を移送するものであって、このグランドは、冷却媒体を
所定の圧力でエントリ・スロットへ供給する固定された
冷却媒体入口供給スクロールをロータの周りに含んでい
ると共に、冷却媒体を受け入れる入口を有しており、ス
クロールを巡って円周上の一方向に冷却媒体を流動させ
る。スクロールは、スクロールを巡る冷却媒体の流れの
円周上の一方向に断面積が漸減しており、スクロールを
巡る冷却媒体の流れの円周方向の速度をロータの接線速
度と実質的に合致させている。
【０００８】本発明による更なる好ましい実施例では、
高熱ガス経路部材を支承しており、ロータ軸の周りで回
転するロータと、ロータを貫通しており、冷却媒体を高
熱ガス経路部材へ供給する通路と、ロータの周りに半径
方向に開口しており、ロータの通路と連通している複数
の冷却媒体エントリ・スロットとを有しているタービン
において、固定された供給源から、回転しているロータ
の通路へ冷却媒体を移送する冷却媒体グランドが提供さ
れる。この冷却媒体グランドは、ロータの周りに設けら
れている冷却媒体入口供給スクロールであって、冷却媒
体を所定の圧力でスロットへ供給する固定された冷却媒
体入口供給スクロールと、このスクロールから軸方向に
離隔してロータの周りに設けられている一対のシール
と、この一対のシールの間に設けられている少なくとも
１つの冷却媒体抽出ポートとを含んでいる。抽出ポート
は、前述の所定の圧力よりも低い圧力に維持されてお
り、冷却媒体入口供給スクロールと抽出ポートとの間に
軸方向に配置されている一対のシールのうちの１つのシ
ールを通過する冷却媒体の漏洩を抽出する。
高熱ガス経路部材を支承しており、ロータ軸の周りで回
転するロータと、ロータを貫通しており、冷却媒体を高
熱ガス経路部材へ供給する通路と、ロータの周りに半径
方向に開口しており、ロータの通路と連通している複数
の冷却媒体エントリ・スロットとを有しているタービン
において、固定された供給源から、回転しているロータ
の通路へ冷却媒体を移送する冷却媒体グランドが提供さ
れる。この冷却媒体グランドは、ロータの周りに設けら
れている冷却媒体入口供給スクロールであって、冷却媒
体を所定の圧力でスロットへ供給する固定された冷却媒
体入口供給スクロールと、このスクロールから軸方向に
離隔してロータの周りに設けられている一対のシール
と、この一対のシールの間に設けられている少なくとも
１つの冷却媒体抽出ポートとを含んでいる。抽出ポート
は、前述の所定の圧力よりも低い圧力に維持されてお
り、冷却媒体入口供給スクロールと抽出ポートとの間に
軸方向に配置されている一対のシールのうちの１つのシ
ールを通過する冷却媒体の漏洩を抽出する。
【０００９】従って、本発明の主要な目的は、ガス・タ
ービンの高熱ガス経路部材用として、定置された供給プ
レナムから、回転しているロータへ蒸気等の冷却媒体を
移送する新規で改良された装置を、圧力損失を最小化す
ると共にガス・タービンの排気フレームの内部バレル・
キャビティ内への蒸気漏洩を防止しながら提供すること
にある。
ービンの高熱ガス経路部材用として、定置された供給プ
レナムから、回転しているロータへ蒸気等の冷却媒体を
移送する新規で改良された装置を、圧力損失を最小化す
ると共にガス・タービンの排気フレームの内部バレル・
キャビティ内への蒸気漏洩を防止しながら提供すること
にある。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明を組み込んだ単純サイクル型
単一シャフト式の出力の大きい（heavy-duty）ガス・タ
ービン１０の概略図である。ガス・タービン１０は、回
転シャフト１４を有している多段軸流圧縮機１２を含ん
でいるものと考えることができる。空気は、参照番号１
６で圧縮機の入口から流入し、軸流圧縮機１２によって
圧縮された後に、燃焼器１８へ排出される。燃焼器１８
では、天然ガス等の燃料が燃焼されて、タービン２０を
駆動する高エネルギ燃焼ガスを形成する。タービン２０
において、高熱ガスのエネルギは仕事に変換され、その
うちの一部は、シャフト１４を介して圧縮機１２を駆動
するために用いられ、残部は、ロータ・シャフト２４に
よって発電機２２等の負荷を駆動するという有用な仕事
に利用することができ、発電が行われる。典型的な単純
サイクル型ガス・タービンは、燃料入力の３０％〜３５
％をシャフト出力へ変換する。残部のうちの１％〜２％
以外はすべて、排気熱の形態にあり、参照番号２６でタ
ービン２０から排出される。タービンの排気流内のエネ
ルギが更なる有用な仕事に変換されるような混合サイク
ル型構成でガス・タービン１０を利用することにより、
更に高い効率を得ることができる。
単一シャフト式の出力の大きい（heavy-duty）ガス・タ
ービン１０の概略図である。ガス・タービン１０は、回
転シャフト１４を有している多段軸流圧縮機１２を含ん
でいるものと考えることができる。空気は、参照番号１
６で圧縮機の入口から流入し、軸流圧縮機１２によって
圧縮された後に、燃焼器１８へ排出される。燃焼器１８
では、天然ガス等の燃料が燃焼されて、タービン２０を
駆動する高エネルギ燃焼ガスを形成する。タービン２０
において、高熱ガスのエネルギは仕事に変換され、その
うちの一部は、シャフト１４を介して圧縮機１２を駆動
するために用いられ、残部は、ロータ・シャフト２４に
よって発電機２２等の負荷を駆動するという有用な仕事
に利用することができ、発電が行われる。典型的な単純
サイクル型ガス・タービンは、燃料入力の３０％〜３５
％をシャフト出力へ変換する。残部のうちの１％〜２％
以外はすべて、排気熱の形態にあり、参照番号２６でタ
ービン２０から排出される。タービンの排気流内のエネ
ルギが更なる有用な仕事に変換されるような混合サイク
ル型構成でガス・タービン１０を利用することにより、
更に高い効率を得ることができる。
【００１１】図２は、混合サイクルをその最も単純な形
態で示しており、ここでは、参照番号２６の所でタービ
ン２０から排出される排気ガスは、熱回収蒸気発生器２
８へ流入し、ここで、ボイラの方式で水が蒸気に変換さ
れる。このようにして発生された蒸気は、蒸気タービン
３０を駆動し、ここでは、更なる仕事が抽出され、シャ
フト３２を介して更なる負荷、例えば第２の発電機３４
等を駆動して、引き続き更なる電力を発生する。構成に
よっては、タービン２０及びタービン３０は共通の発電
機を駆動することもある。電力のみを発生する混合サイ
クルは、より発達したガス・タービンを用いれば５０％
〜６０％の熱効率範囲を有する。
態で示しており、ここでは、参照番号２６の所でタービ
ン２０から排出される排気ガスは、熱回収蒸気発生器２
８へ流入し、ここで、ボイラの方式で水が蒸気に変換さ
れる。このようにして発生された蒸気は、蒸気タービン
３０を駆動し、ここでは、更なる仕事が抽出され、シャ
フト３２を介して更なる負荷、例えば第２の発電機３４
等を駆動して、引き続き更なる電力を発生する。構成に
よっては、タービン２０及びタービン３０は共通の発電
機を駆動することもある。電力のみを発生する混合サイ
クルは、より発達したガス・タービンを用いれば５０％
〜６０％の熱効率範囲を有する。
【００１２】図３は、図２の混合サイクル型構成内で用
いることの可能なガス・タービンを更に詳細に示してい
る。圧縮機１２からの空気は、燃焼器１８を含んでいる
燃焼筒へ排出されており、燃焼筒は、通常の方式でロー
タ・シャフト１４の周りを取り囲むように配置されてい
る。このような「筒」の１つを参照番号３６に示す。燃
焼に続いて、結果として得られた燃焼ガスを用いて、タ
ービン部２０を駆動する。本実施例では、タービン部２
０は、４つのホイール３８、４０、４２及び４４によっ
て表されている４つの連続段を含んでおり、ホイール３
８、４０、４２及び４４は、タービン・ロータを含んで
いると共に、タービン・ロータと共に回転するロータ・
シャフト１４に装着されている。各々のホイールは、ブ
レード４６、４８、５０及び５２によってそれぞれ表さ
れている１列のバケットを支承している。これらのバケ
ットは、ベーン５４、５６、５８及び６０によってそれ
ぞれ表されている固定されたノズルの間にノズルと交互
に配列されている。ロータは又、バケット・ホイールの
間にバケット・ホイールと交互に配列されているスペー
サ・ディスク３９、４１及び４３を含んでいる。このよ
うに、図示の４段タービンにおいて、第１段は、ノズル
５４と、バケット４６とを含んでおり、第２段は、ノズ
ル５６と、バケット４８とを含んでおり、第３段は、ノ
ズル５８と、バケット５０とを含んでおり、第４段は、
ノズル６０と、バケット５２とを含んでいることが認め
られよう。以下に掲げる特許出願におけるのと同様に、
第１段のノズル５４及び第２段のノズル５６は、内部シ
ェル７２に装着されており、内部シェル７２は、第３段
のノズル及び第４段のノズルを装着している外部シェル
７０にピンで接合されている。外部シェル７０は、この
外部シェル７０をタービン・ハウジング部７７及び７９
にそれぞれボルト接合しているボルト・フランジ７４及
び７５の箇所で着脱自在であり、これにより、上部の外
部シェル７０と内部シェル７２とをタービンから取り外
し可能にして、高熱ガス経路部材を取り扱うことができ
る。
いることの可能なガス・タービンを更に詳細に示してい
る。圧縮機１２からの空気は、燃焼器１８を含んでいる
燃焼筒へ排出されており、燃焼筒は、通常の方式でロー
タ・シャフト１４の周りを取り囲むように配置されてい
る。このような「筒」の１つを参照番号３６に示す。燃
焼に続いて、結果として得られた燃焼ガスを用いて、タ
ービン部２０を駆動する。本実施例では、タービン部２
０は、４つのホイール３８、４０、４２及び４４によっ
て表されている４つの連続段を含んでおり、ホイール３
８、４０、４２及び４４は、タービン・ロータを含んで
いると共に、タービン・ロータと共に回転するロータ・
シャフト１４に装着されている。各々のホイールは、ブ
レード４６、４８、５０及び５２によってそれぞれ表さ
れている１列のバケットを支承している。これらのバケ
ットは、ベーン５４、５６、５８及び６０によってそれ
ぞれ表されている固定されたノズルの間にノズルと交互
に配列されている。ロータは又、バケット・ホイールの
間にバケット・ホイールと交互に配列されているスペー
サ・ディスク３９、４１及び４３を含んでいる。このよ
うに、図示の４段タービンにおいて、第１段は、ノズル
５４と、バケット４６とを含んでおり、第２段は、ノズ
ル５６と、バケット４８とを含んでおり、第３段は、ノ
ズル５８と、バケット５０とを含んでおり、第４段は、
ノズル６０と、バケット５２とを含んでいることが認め
られよう。以下に掲げる特許出願におけるのと同様に、
第１段のノズル５４及び第２段のノズル５６は、内部シ
ェル７２に装着されており、内部シェル７２は、第３段
のノズル及び第４段のノズルを装着している外部シェル
７０にピンで接合されている。外部シェル７０は、この
外部シェル７０をタービン・ハウジング部７７及び７９
にそれぞれボルト接合しているボルト・フランジ７４及
び７５の箇所で着脱自在であり、これにより、上部の外
部シェル７０と内部シェル７２とをタービンから取り外
し可能にして、高熱ガス経路部材を取り扱うことができ
る。
【００１３】上述したタービンの開発現状についての一
般化された記載は、以下の同時係属中の特許出願に見る
ことができる。米国特許出願第０８／４１４，６９８号
「バケット先端のクリアランスを調節した着脱自在な内
部タービン・シェル」（"Removable Inner Turbine She
ll with Bucket Tip Clearance Control"）（出願人控
番号第８３９−３４６号）、同第０８／４１４，７００
号「閉回路式の蒸気冷却されたバケット」（"Closed Ci
rcuit Steam Cooled Bucket"）（出願人控番号第８３９
−３５２号）、及び同第０８／４１４，６９７号「空気
及び蒸気による混合冷却回路を有しているタービン・ス
テータ・ベーン・セグメント」（"Turbine Stator Vane
Segments having Combined Air and Steam Cooling Ci
rcuits"）（出願人控番号第８３９−３５４号）。これ
らの特許出願の開示はここに参照されるべきものであ
る。
般化された記載は、以下の同時係属中の特許出願に見る
ことができる。米国特許出願第０８／４１４，６９８号
「バケット先端のクリアランスを調節した着脱自在な内
部タービン・シェル」（"Removable Inner Turbine She
ll with Bucket Tip Clearance Control"）（出願人控
番号第８３９−３４６号）、同第０８／４１４，７００
号「閉回路式の蒸気冷却されたバケット」（"Closed Ci
rcuit Steam Cooled Bucket"）（出願人控番号第８３９
−３５２号）、及び同第０８／４１４，６９７号「空気
及び蒸気による混合冷却回路を有しているタービン・ス
テータ・ベーン・セグメント」（"Turbine Stator Vane
Segments having Combined Air and Steam Cooling Ci
rcuits"）（出願人控番号第８３９−３５４号）。これ
らの特許出願の開示はここに参照されるべきものであ
る。
【００１４】ここで図４を参照すると、ロータ１４を貫
通して軸方向供給路８４及び軸方向復路８６とそれぞれ
連通している冷却用供給路８０及び冷却用復路８２を含
んでいるエンド・ディスク７８が設けられている。排気
フレーム内部ハウジング・バレル８８は、キャビティ９
０を取り巻いてタービンの定置部を形成しており、キャ
ビティ９０は、ロータ・ベアリング・ハウジングの他、
様々な装置類を含んでいると共に、キャビティ９０内に
は、全体的に参照番号９２で示す本発明による冷却媒体
移送グランドが装着されている。固定された冷却媒体グ
ランド９２は、冷却媒体供給入口スクロール９４と、入
口スクロール９４から見てグランド９２に沿って前方に
配置された複数の抽出ポート９６、９８及び１００とを
含んでいる。第１、第２、第３及び第４のシール１０
２、１０４、１０６及び１０８が、入口スクロール９４
の前方にグランド９２に沿って軸方向にそれぞれ隔設さ
れている。第５のシール１１０が、入口スクロール９４
の後方のグランド９２の後方側の周りに配設されてい
る。抽出ポート９６、９８及び１００は、シール１０２
と１０４との間、シール１０４と１０６との間、及びシ
ール１０６と１０８との間にそれぞれ配置されている。
通して軸方向供給路８４及び軸方向復路８６とそれぞれ
連通している冷却用供給路８０及び冷却用復路８２を含
んでいるエンド・ディスク７８が設けられている。排気
フレーム内部ハウジング・バレル８８は、キャビティ９
０を取り巻いてタービンの定置部を形成しており、キャ
ビティ９０は、ロータ・ベアリング・ハウジングの他、
様々な装置類を含んでいると共に、キャビティ９０内に
は、全体的に参照番号９２で示す本発明による冷却媒体
移送グランドが装着されている。固定された冷却媒体グ
ランド９２は、冷却媒体供給入口スクロール９４と、入
口スクロール９４から見てグランド９２に沿って前方に
配置された複数の抽出ポート９６、９８及び１００とを
含んでいる。第１、第２、第３及び第４のシール１０
２、１０４、１０６及び１０８が、入口スクロール９４
の前方にグランド９２に沿って軸方向にそれぞれ隔設さ
れている。第５のシール１１０が、入口スクロール９４
の後方のグランド９２の後方側の周りに配設されてい
る。抽出ポート９６、９８及び１００は、シール１０２
と１０４との間、シール１０４と１０６との間、及びシ
ール１０６と１０８との間にそれぞれ配置されている。
【００１５】スクロール９４は、軸方向入口９５を有し
ており（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）並びに図７を見
よ。）、入口９５は、半径方向に彎曲して、冷却媒体、
例えば蒸気をスクロールへ供給し、スクロールの周りで
円周上の一方向に流動させる。ロータは、円周方向に隔
設され半径方向に伸びている複数のスロット９７（図
５）を有しており、スクロール９４からの蒸気を受け取
ると共に、蒸気を軸方向供給路８４へ移送する。スクロ
ールは、スクロールの周りの３６０°全体にわたって伸
びている出口スロットを有しており、出口スロットは、
ロータと整合していると共にスロット９７と連通してい
る。スクロールは、円周方向に伸びている通路９９を画
定するような内部断面を有しており、この内部断面は、
スクロールの周りで蒸気の流れの方向に漸減しており、
蒸気がロータの半径方向エントリ・スロット９７へ流入
する際の圧力損失を実質的に防止している。円周方向の
各位置におけるスクロールの断面積は、所望の蒸気の質
量流量、蒸気の温度及び圧力、並びにロータの速度から
決定することができ、これらの因子はすべて既知であ
る。このように、スクロールは、ロータの表面速度と実
質的に合致するように蒸気の速度を維持するためにその
断面積が漸減しているので、固定されたスクロールから
ロータへ蒸気を移送する際の圧力損失が最小化され又は
排除される。
ており（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）並びに図７を見
よ。）、入口９５は、半径方向に彎曲して、冷却媒体、
例えば蒸気をスクロールへ供給し、スクロールの周りで
円周上の一方向に流動させる。ロータは、円周方向に隔
設され半径方向に伸びている複数のスロット９７（図
５）を有しており、スクロール９４からの蒸気を受け取
ると共に、蒸気を軸方向供給路８４へ移送する。スクロ
ールは、スクロールの周りの３６０°全体にわたって伸
びている出口スロットを有しており、出口スロットは、
ロータと整合していると共にスロット９７と連通してい
る。スクロールは、円周方向に伸びている通路９９を画
定するような内部断面を有しており、この内部断面は、
スクロールの周りで蒸気の流れの方向に漸減しており、
蒸気がロータの半径方向エントリ・スロット９７へ流入
する際の圧力損失を実質的に防止している。円周方向の
各位置におけるスクロールの断面積は、所望の蒸気の質
量流量、蒸気の温度及び圧力、並びにロータの速度から
決定することができ、これらの因子はすべて既知であ
る。このように、スクロールは、ロータの表面速度と実
質的に合致するように蒸気の速度を維持するためにその
断面積が漸減しているので、固定されたスクロールから
ロータへ蒸気を移送する際の圧力損失が最小化され又は
排除される。
【００１６】図８及び図９に最もよく示されているよう
に、シール１０２、１０４、１０６、１０８及び１１０
の各々は、ロータ１４の周りに配設されていると共に互
いに円周方向に間隔を空けた関係にある複数の独立した
シール・セグメント１１２を含んでいる。各々のセグメ
ント１１２は、軸方向に隔設されて円弧状に突出してい
る複数のラビリンス歯状突起１１４を含んでいる。ラビ
リンス歯状突起１１４は、円弧状セグメント１１２から
ロータ１４に向かって半径方向内向きに突出している
が、ロータ１４からは離隔しており、ロータ１４に関す
るラビリンス・シールを形成している。グランド９２内
のシール・ハウジング１１６には、円弧状の全体的にＴ
字形を成しているスロット１１８と、互いに向かって軸
方向に突出しているフランジ１２０及び１２２とが設け
られている。各々のシール・セグメント１１２は、半径
方向外向きに突出しているネック部１２４を含んでお
り、ネック部１２４は、張り出しヘッド１２６で終端し
ている。張り出しヘッド１２６は、軸方向に伸びている
フランジ１２８及び１３０を有しており、フランジ１２
８及び１３０は、Ｔ字形ハウジング１１６内に配設され
ている。ハウジング１１６とセグメントの各フランジと
の間には、半径方向のクリアランスが設けられており、
これにより、セグメント１１２をハウジング１１６内で
全体的に半径方向に変位させることができる。ハウジン
グと、半径方向に最も外側にあるセグメントの部分との
間には、バネ１３２が設けられており、セグメントを半
径方向内向きの方向に偏圧している。従って、必要があ
ればセグメントの半径方向外向きの移動が吸収される。
に、シール１０２、１０４、１０６、１０８及び１１０
の各々は、ロータ１４の周りに配設されていると共に互
いに円周方向に間隔を空けた関係にある複数の独立した
シール・セグメント１１２を含んでいる。各々のセグメ
ント１１２は、軸方向に隔設されて円弧状に突出してい
る複数のラビリンス歯状突起１１４を含んでいる。ラビ
リンス歯状突起１１４は、円弧状セグメント１１２から
ロータ１４に向かって半径方向内向きに突出している
が、ロータ１４からは離隔しており、ロータ１４に関す
るラビリンス・シールを形成している。グランド９２内
のシール・ハウジング１１６には、円弧状の全体的にＴ
字形を成しているスロット１１８と、互いに向かって軸
方向に突出しているフランジ１２０及び１２２とが設け
られている。各々のシール・セグメント１１２は、半径
方向外向きに突出しているネック部１２４を含んでお
り、ネック部１２４は、張り出しヘッド１２６で終端し
ている。張り出しヘッド１２６は、軸方向に伸びている
フランジ１２８及び１３０を有しており、フランジ１２
８及び１３０は、Ｔ字形ハウジング１１６内に配設され
ている。ハウジング１１６とセグメントの各フランジと
の間には、半径方向のクリアランスが設けられており、
これにより、セグメント１１２をハウジング１１６内で
全体的に半径方向に変位させることができる。ハウジン
グと、半径方向に最も外側にあるセグメントの部分との
間には、バネ１３２が設けられており、セグメントを半
径方向内向きの方向に偏圧している。従って、必要があ
ればセグメントの半径方向外向きの移動が吸収される。
【００１７】冷却媒体、好ましくは蒸気は、適当な供給
源から、入口スクロール９４へ所定の圧力で供給され、
円周方向に隔設されており、半径方向に伸びている複数
のスロット９７内へ送られて、軸方向供給路８４内へ移
送されることが認められよう。又、具体的にはラビリン
ス型シールを用いることに関して、シール１０２、１０
４及び１０６を通過する冷却媒体、例えば蒸気の漏洩が
あること、及びこのような漏洩蒸気が排気フレーム内部
バレル・キャビティ９０へ流入することを防止しなけれ
ばならないことが認められよう。キャビティ９０内への
漏洩を防止するために、入口スクロール９４の前方にあ
る１つ又はそれ以上の抽出ポートは、スクロール９４へ
供給される冷却媒体の前述の所定の圧力よりも低い圧力
に維持されている。例えば、シール１０２とシール１０
４との間でスクロールの形態を有している抽出ポート９
６は、低圧蒸気タービンに結合されていると共に、入口
スクロール９４での冷却媒体供給圧力よりも低い圧力に
維持されており、これにより、シール１０２を通過する
漏洩は、抽出ポート９６のより低い圧力のスクロールへ
流入することになる。シール１０４とシール１０６との
間に配置されている抽出ポート９８は、例えば蒸気シー
ル・レギュレータに結合されていると共に、スクロール
９４へ供給される蒸気の前述の所定の圧力よりも低い圧
力に維持されている。同様に、シール１０２及び１０４
を通過する蒸気漏洩は、抽出ポート９８へ流入して除去
される。抽出ポート１００は、凝縮器に結合されている
と共に、周囲圧力と同じ又は周囲圧力未満の圧力に維持
されている。このようにして、シール１０２、１０４及
び１０６を通過する軸方向前方への蒸気漏洩は、シール
１０８を通過する軸方向後方への周囲空気の漏洩と混合
されて、抽出ポート１００に流入すると共に抽出ポート
１００によって除去される。従って、最後のシール１０
８は、シール１０２、１０４及び１０６を横切るあらゆ
る偶発的な蒸気漏洩又は残留の蒸気漏洩を除去し、その
結果、内部バレル・キャビティ内への蒸気漏洩を防止す
る。第２の抽出ポート９８を省いて、入口冷却媒体供給
圧力よりも低い圧力に維持されている第１の抽出ポート
９６と、これに続く周囲圧力に維持されている抽出ポー
ト１００とのみを残すことができることも認められよ
う。又、図示されたもの以外の抽出ポート及びラビリン
ス型シールを、必要に応じて入口スクロールと最後の抽
出ポート１００との間に配設することができることも認
められよう。
源から、入口スクロール９４へ所定の圧力で供給され、
円周方向に隔設されており、半径方向に伸びている複数
のスロット９７内へ送られて、軸方向供給路８４内へ移
送されることが認められよう。又、具体的にはラビリン
ス型シールを用いることに関して、シール１０２、１０
４及び１０６を通過する冷却媒体、例えば蒸気の漏洩が
あること、及びこのような漏洩蒸気が排気フレーム内部
バレル・キャビティ９０へ流入することを防止しなけれ
ばならないことが認められよう。キャビティ９０内への
漏洩を防止するために、入口スクロール９４の前方にあ
る１つ又はそれ以上の抽出ポートは、スクロール９４へ
供給される冷却媒体の前述の所定の圧力よりも低い圧力
に維持されている。例えば、シール１０２とシール１０
４との間でスクロールの形態を有している抽出ポート９
６は、低圧蒸気タービンに結合されていると共に、入口
スクロール９４での冷却媒体供給圧力よりも低い圧力に
維持されており、これにより、シール１０２を通過する
漏洩は、抽出ポート９６のより低い圧力のスクロールへ
流入することになる。シール１０４とシール１０６との
間に配置されている抽出ポート９８は、例えば蒸気シー
ル・レギュレータに結合されていると共に、スクロール
９４へ供給される蒸気の前述の所定の圧力よりも低い圧
力に維持されている。同様に、シール１０２及び１０４
を通過する蒸気漏洩は、抽出ポート９８へ流入して除去
される。抽出ポート１００は、凝縮器に結合されている
と共に、周囲圧力と同じ又は周囲圧力未満の圧力に維持
されている。このようにして、シール１０２、１０４及
び１０６を通過する軸方向前方への蒸気漏洩は、シール
１０８を通過する軸方向後方への周囲空気の漏洩と混合
されて、抽出ポート１００に流入すると共に抽出ポート
１００によって除去される。従って、最後のシール１０
８は、シール１０２、１０４及び１０６を横切るあらゆ
る偶発的な蒸気漏洩又は残留の蒸気漏洩を除去し、その
結果、内部バレル・キャビティ内への蒸気漏洩を防止す
る。第２の抽出ポート９８を省いて、入口冷却媒体供給
圧力よりも低い圧力に維持されている第１の抽出ポート
９６と、これに続く周囲圧力に維持されている抽出ポー
ト１００とのみを残すことができることも認められよ
う。又、図示されたもの以外の抽出ポート及びラビリン
ス型シールを、必要に応じて入口スクロールと最後の抽
出ポート１００との間に配設することができることも認
められよう。
【００１８】図面を吟味すると、軸方向にロータを貫通
している蒸気復路８６は、ロータの端を貫通しているこ
とが認められよう（図７）。図７では、蒸気グランドの
後方末端に設けられている開口１２０が、戻る蒸気を蒸
気復路パイプ（図示されていない）へ運搬する役割を果
している。後方側方向に後方シールを通過する漏洩は、
使用済みの冷却蒸気と混合されて、システムの他の部分
へ流れて行く。
している蒸気復路８６は、ロータの端を貫通しているこ
とが認められよう（図７）。図７では、蒸気グランドの
後方末端に設けられている開口１２０が、戻る蒸気を蒸
気復路パイプ（図示されていない）へ運搬する役割を果
している。後方側方向に後方シールを通過する漏洩は、
使用済みの冷却蒸気と混合されて、システムの他の部分
へ流れて行く。
【００１９】現時点で最も実用的で好適な実施例である
と考えられる事柄と関連させて本発明を記載してきた
が、本発明は、ここに開示した実施例に限定されるもの
ではなく、逆に、特許請求の範囲の要旨に包含される種
々の改変及び均等構成を網羅しているものと理解された
い。
と考えられる事柄と関連させて本発明を記載してきた
が、本発明は、ここに開示した実施例に限定されるもの
ではなく、逆に、特許請求の範囲の要旨に包含される種
々の改変及び均等構成を網羅しているものと理解された
い。
【図１】本発明を組み込んだガス・タービンの概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明に組み入れられた混合サイクル型システ
ムであって、効率をより高めるためにガス・タービンと
熱回収蒸気発生器とを採用している混合サイクル型シス
テムの概略図である。
ムであって、効率をより高めるためにガス・タービンと
熱回収蒸気発生器とを採用している混合サイクル型シス
テムの概略図である。
【図３】ガス・タービンの一部の断面図であって、ガス
・タービンの燃焼部と、圧縮機部と、タービン・ロータ
部とを示す図である。
・タービンの燃焼部と、圧縮機部と、タービン・ロータ
部とを示す図である。
【図４】ガス・タービンのロータ部の後方部の概略図で
あって、ロータ及び高熱ガス経路部材用の冷却媒体のた
めの冷却用入口と冷却用出口とを示す図である。
あって、ロータ及び高熱ガス経路部材用の冷却媒体のた
めの冷却用入口と冷却用出口とを示す図である。
【図５】本発明による冷却媒体グランドの拡大断面図で
ある。
ある。
【図６】図６（Ａ）は、入口スクロールからロータへ冷
却媒体を移送する冷却グランドの斜視図であって、わか
り易いように一部を切り欠いた図であり、図６（Ｂ）
は、スクロールの概略断面図であって、円周方向の蒸気
の流れにおいてその断面積が漸減している様子を示す図
である。
却媒体を移送する冷却グランドの斜視図であって、わか
り易いように一部を切り欠いた図であり、図６（Ｂ）
は、スクロールの概略断面図であって、円周方向の蒸気
の流れにおいてその断面積が漸減している様子を示す図
である。
【図７】冷却媒体グランドの斜視図であって、冷却媒体
の軸方向の入口及び出口を示す図である。
の軸方向の入口及び出口を示す図である。
【図８】グランドの一部の拡大部分断面図であって、シ
ール・セグメントを示しており、図５の線８−８の全体
的に周りで切断した図である。
ール・セグメントを示しており、図５の線８−８の全体
的に周りで切断した図である。
【図９】図８の線９−９の全体的に周りで切断したグラ
ンドの一部の断面図である。
ンドの一部の断面図である。
１０ ガス・タービン １２ 他段軸流圧縮機 １４ 回転シャフト １６ 圧縮機入口 １８ 燃焼器 ２０ タービン ２２ 発電機 ２４ ロータ・シャフト ２６ 排気熱出口 ２８ 熱回収蒸気発生器 ３０ 蒸気タービン ３２ シャフト ３４ 第２の発電機 ３６ 燃焼筒 ３８、４０、４２、４４ ホイール ３９、４１、４３ スペーサ・ディスク ４６、４８、５０、５２ バケット ５４、５６、５８、６０ ノズル ７０ 外部シェル ７２ 内部シェル ７４、７５ ボルト・フランジ ７７、７９ タービン・ハウジング部 ７８ エンド・ディスク ８０ 冷却用供給路 ８２ 冷却用復路 ８４ 軸方向供給路 ８６ 軸方向復路 ８８ 排気フレーム内部ハウジング・バレル ９０ キャビティ ９２ 冷却媒体移送グランド ９４ 冷却媒体供給入口スクロール ９５ 軸方向入口 ９６、９８、１００ 抽出ポート ９７ エントリ・スロット ９９ 円周方向の通路 １０２、１０４、１０６、１０８、１１０ シール １１２ シール・セグメント １１４ ラビリンス歯状突起 １１６ シール・ハウジング １１８ 円弧状Ｔ字形スロット １２０ 開口（図６、図７） １２０、１２２ フランジ（図９） １２４ ネック部 １２６ 張り出し頭部 １２８、１３０ 軸方向のフランジ １３２ バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ジョン・クロフト アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ボール ストン・スパ、マルタ・アベニュー、399 番 (72)発明者 サン−ダー・ガウ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、マックキンレイ・アベニュー、 1103番 (72)発明者 デニセ・マリエ・パレント アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ホランデール・アパートメ ンツ・アパートメント・５イー（番地な し)
Claims (4)
- 【請求項１】 高熱ガス経路部材を支承しており、ロー
タ軸の周りで回転するロータと、該ロータを貫通してお
り、冷却媒体を前記部材へ供給する通路と、前記ロータ
の周りに半径方向に開口しており、前記ロータの通路と
連通している複数の冷却媒体エントリ・スロットとを有
しているガス・タービンにおいて、固定された供給源か
ら、回転している前記ロータの前記通路へ冷却媒体を移
送する冷却媒体グランドであって、 前記ロータの周りに設けられており、冷却媒体を前記ス
ロットへ供給する固定された冷却媒体入口供給スクロー
ルと、 該スクロールから軸方向に離隔していると共に前記ロー
タの周りに設けられている一対のシールと、 該一対のシールの間に設けられており、該一対のシール
のうちの１つのシールを通過する冷却媒体の漏洩を抽出
するのに十分な低圧に維持されている少なくとも１つの
冷却媒体抽出ポートとを備えた冷却媒体グランド。 - 【請求項２】 前記スクロールは、前記冷却媒体が前記
ロータに対して実質的に接線方向に前記冷却媒体エント
リ・スロットへ供給されるように、前記ロータの周りに
配設されており、前記スクロールの断面積は、前記ロー
タの接線速度と実質的に合致する冷却媒体の流速を提供
するように寸法決めされている請求項１に記載の冷却媒
体グランド。 - 【請求項３】 前記スクロールは、前記冷却媒体用の入
口を有しており、前記スクロールの断面積は、前記入口
から、前記スクロールの周りの前記冷却媒体の流れの方
向に漸減している請求項１に記載の冷却媒体グランド。 - 【請求項４】 前記一対のシールの各々は、前記ロータ
の周りに円周配列を成して配設されている複数のシール
・セグメントを含んでおり、各々の該セグメントは、半
径方向内向きに伸びている複数の歯状突起を含んでいる
請求項１に記載の冷却媒体グランド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/745542 | 1996-11-12 | ||
| US08/745,542 US5738488A (en) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | Gland for transferring cooling medium to the rotor of a gas turbine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141004A true JPH10141004A (ja) | 1998-05-26 |
| JPH10141004A5 JPH10141004A5 (ja) | 2005-04-07 |
| JP4090091B2 JP4090091B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=24997126
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