JPS5847103A - ガスタ−ビン翼 - Google Patents
ガスタ−ビン翼Info
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- JPS5847103A JPS5847103A JP14228681A JP14228681A JPS5847103A JP S5847103 A JPS5847103 A JP S5847103A JP 14228681 A JP14228681 A JP 14228681A JP 14228681 A JP14228681 A JP 14228681A JP S5847103 A JPS5847103 A JP S5847103A
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- JP
- Japan
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- hollow main
- blade body
- heat
- gas turbine
- main blade
- Prior art date
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- Granted
Links
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Classifications
-
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
- F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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、例えば、火力発電プラントにおけるガスター
ビンに組込まれるガスタービン翼に係ル。
ビンに組込まれるガスタービン翼に係ル。
特に、このガスタービン翼における静翼及び動翼上して
使用される冷却翼の構造に関する。
使用される冷却翼の構造に関する。
一般に、ガスタービン発電ブラントにおけるガータービ
ンは、第1図及び第2図に示されるように、彎曲面を形
成した内部ケーシングムの内がわに冷却翼を構成する第
1段動翼1m、第2段靜興1b。
ンは、第1図及び第2図に示されるように、彎曲面を形
成した内部ケーシングムの内がわに冷却翼を構成する第
1段動翼1m、第2段靜興1b。
第3段静翼1c ・・・第N段靜Xlnの顯に一定の間
隙を存して設け、他方、上記内部ケーシングA内ド設け
られた軸受(図示されず)に圧縮用羽根車上一体のロー
タbを回転自在に軸装し、こoI2−+lK冷却翼を#
*する第1段動翼1m、第2段動Ji!Ib、第3段動
翼1e・・・第1段動翼11nを上記間隙に位置するよ
うにして設け、上記第1段靜翼I&の位置する上記内部
ケーシングJkC)開口部に燃焼機(図示されず)から
の燃焼ガスを上記ローターへ導入する鐘熱ケーシンダe
を設は丸ものである。
隙を存して設け、他方、上記内部ケーシングA内ド設け
られた軸受(図示されず)に圧縮用羽根車上一体のロー
タbを回転自在に軸装し、こoI2−+lK冷却翼を#
*する第1段動翼1m、第2段動Ji!Ib、第3段動
翼1e・・・第1段動翼11nを上記間隙に位置するよ
うにして設け、上記第1段靜翼I&の位置する上記内部
ケーシングJkC)開口部に燃焼機(図示されず)から
の燃焼ガスを上記ローターへ導入する鐘熱ケーシンダe
を設は丸ものである。
従って、上記燃焼機からO高圧・高温1tO燃焼ガス(
以下、高温ガスという)拡、上記msケーシング−から
第1段靜翼1a、Jl1段動jllaの願に流出す為こ
とによ〉、上記各動員1m 、 1b・・・Inと一体
の四−タbを囲板し、こOa−夕1と一体の空気圧縮用
羽根及び発電機を駆動し得るようになっている。
以下、高温ガスという)拡、上記msケーシング−から
第1段靜翼1a、Jl1段動jllaの願に流出す為こ
とによ〉、上記各動員1m 、 1b・・・Inと一体
の四−タbを囲板し、こOa−夕1と一体の空気圧縮用
羽根及び発電機を駆動し得るようになっている。
一方、従来、この種のガスタービン翼嬬、精書鋳造翼を
採用してお)、特に、#I2図に示される第1段静翼1
m及び第1R1b翼1mは、超耐熱合金にて構成し、し
かも断面を魚影をなす中空冷却翼を潜威している。
採用してお)、特に、#I2図に示される第1段静翼1
m及び第1R1b翼1mは、超耐熱合金にて構成し、し
かも断面を魚影をなす中空冷却翼を潜威している。
即ち、中空冷却翼によるガスタービン翼は、高温ガスO
Va気中に長期間に亘って曝されている関係上、超耐熱
性及び耐蝕性を有する金属材で構成されると共に、冷却
流体を圧送する中空を愈す主翼体盛の外周面14 に冷
却流体膜を廖威する多数O冷却噴流孔す、1を穿設し、
上記主翼体殖内にこれと略同法をなし、しかも、多数O
通気孔曽を有するインサート筒体良を空IIIを存して
構虜されている。
Va気中に長期間に亘って曝されている関係上、超耐熱
性及び耐蝕性を有する金属材で構成されると共に、冷却
流体を圧送する中空を愈す主翼体盛の外周面14 に冷
却流体膜を廖威する多数O冷却噴流孔す、1を穿設し、
上記主翼体殖内にこれと略同法をなし、しかも、多数O
通気孔曽を有するインサート筒体良を空IIIを存して
構虜されている。
従って、上記第1段静翼1mの雰囲気中は、約1000
℃以上の高温ガスによって長期間6cmりて曝されてい
るけれども、上記インサーF筒体輩の側方から強制的に
供給される冷却流体が各通気孔曽及び空I11を通して
上記各冷却噴流孔xb、Iかも上記高温ガス流体に対し
て冷却流体膜を形成するようKL、これによル、上記主
翼体虚を遮熱し得るようになっている。
℃以上の高温ガスによって長期間6cmりて曝されてい
るけれども、上記インサーF筒体輩の側方から強制的に
供給される冷却流体が各通気孔曽及び空I11を通して
上記各冷却噴流孔xb、Iかも上記高温ガス流体に対し
て冷却流体膜を形成するようKL、これによル、上記主
翼体虚を遮熱し得るようになっている。
しかしながら、上述したガスタービン翼は、上糾各冷却
噴流孔ml、f・°から高温ガスに対して冷却流体膜を
理論上、形成するようになっているけれども、実際には
、上記主翼体#にお゛ける冷却温度分布は、上記各冷却
噴流孔ml、iの近傍のみ有効であ如、この各冷却噴流
孔1 、 j’から離れ九下流側の冷却温度分布は、高
温ガスによって急激に低下し、とれに起因して、超耐熱
合金材によるガスタービン翼としての主翼体通は、熱応
力によって変形し九シ、溶解するおそれもあり、ガスタ
ービン翼の交換を余儀なくされ、ガスタービンの運転効
率を低下するおそれがある。
噴流孔ml、f・°から高温ガスに対して冷却流体膜を
理論上、形成するようになっているけれども、実際には
、上記主翼体#にお゛ける冷却温度分布は、上記各冷却
噴流孔ml、iの近傍のみ有効であ如、この各冷却噴流
孔1 、 j’から離れ九下流側の冷却温度分布は、高
温ガスによって急激に低下し、とれに起因して、超耐熱
合金材によるガスタービン翼としての主翼体通は、熱応
力によって変形し九シ、溶解するおそれもあり、ガスタ
ービン翼の交換を余儀なくされ、ガスタービンの運転効
率を低下するおそれがある。
本発明は、上述し′#−難点を解消するために、複数の
噴流孔を備えた中空主翼体の頭部嵌合部に耐熱セラミッ
ク材による魚lII萬体を着脱自在に設け、上記中空主
具体l内面に耐熱セフイック層を附設し、これによ〕、
耐熱性及び耐腐蝕性O向上を図〉、併せて、ガスタービ
ンの運転効率を上げ為ようにし九ことを目的とするガス
タービン翼を提供するにToゐ。
噴流孔を備えた中空主翼体の頭部嵌合部に耐熱セラミッ
ク材による魚lII萬体を着脱自在に設け、上記中空主
具体l内面に耐熱セフイック層を附設し、これによ〕、
耐熱性及び耐腐蝕性O向上を図〉、併せて、ガスタービ
ンの運転効率を上げ為ようにし九ことを目的とするガス
タービン翼を提供するにToゐ。
以下、本発明を、ガスタービンにおける静JIIlcよ
る冷却翼に適用し九図示の一実施例にりいて説明する。
る冷却翼に適用し九図示の一実施例にりいて説明する。
第3wA及び第4図において、符号lはガスタービンに
おける内部ケーシングに着脱自在に設けら−4れゐ耐熱
含金による中空主翼体であって、この中空主翼体lの上
・下部には嵌合部2,3が形成されてお9.この両嵌會
部2,3は上記内部ケーシングに壷金して取付けられる
ようになっている。
おける内部ケーシングに着脱自在に設けら−4れゐ耐熱
含金による中空主翼体であって、この中空主翼体lの上
・下部には嵌合部2,3が形成されてお9.この両嵌會
部2,3は上記内部ケーシングに壷金して取付けられる
ようになっている。
又、上記中空主翼体lの嵌合部2には冷却流体の流入口
4が形成されており、この流入口4には上記内部ケーシ
ンダ内を通りて圧送される冷却流体が上記中空主具体l
内に供給されるようになっていゐ。さらに、上記中空主
翼体10表g1m及び尾部1bには複数の噴流孔5及び
6が穿設されておシ、この各噴流孔5は上記中空主翼体
IC)11面1mに冷却流体jl(薄膜層□流)を形成
されるよう2、kなっている。
4が形成されており、この流入口4には上記内部ケーシ
ンダ内を通りて圧送される冷却流体が上記中空主具体l
内に供給されるようになっていゐ。さらに、上記中空主
翼体10表g1m及び尾部1bには複数の噴流孔5及び
6が穿設されておシ、この各噴流孔5は上記中空主翼体
IC)11面1mに冷却流体jl(薄膜層□流)を形成
されるよう2、kなっている。
一方、上記中空主属体1の頭部1c Kは頭部嵌合部7
が形成されておシ、とめ頭部嵌合部7には“複数(図で
は6個)に分割された耐熱セラミック材による亀頭翼体
8が着脱自在に関Wa9を存して設けられている。なお
、この魚頭翼体8は、例えば、炭化珪素、窒化珪素など
による耐熱セラミック材で魚頭形に構成されることが望
ましい。又。
が形成されておシ、とめ頭部嵌合部7には“複数(図で
は6個)に分割された耐熱セラミック材による亀頭翼体
8が着脱自在に関Wa9を存して設けられている。なお
、この魚頭翼体8は、例えば、炭化珪素、窒化珪素など
による耐熱セラミック材で魚頭形に構成されることが望
ましい。又。
上記亀頭翼体8の一端部8aに位置する上記嵌合部2に
は盲蓋体10が上記魚頭翼体8を高温ガスによる熱応力
によって抜出さないようにして設妙られておシ、上記分
割された上記各魚頭翼体8との・間には冷却流体の流出
口11が形成されている。さらに、上記頭部嵌合部7に
は3個の通気孔121゜12b、12eが穿設されてお
夛、この通気孔121の流体は上記間隙9を通して上記
流出口U及び噴流孔5へ流出して冷却流体膜を形成する
ようになっている。又、上記他O過気孔12b 、 1
2@O流体紘上記各噴流孔5へ流出するようKなって%
/hる。
は盲蓋体10が上記魚頭翼体8を高温ガスによる熱応力
によって抜出さないようにして設妙られておシ、上記分
割された上記各魚頭翼体8との・間には冷却流体の流出
口11が形成されている。さらに、上記頭部嵌合部7に
は3個の通気孔121゜12b、12eが穿設されてお
夛、この通気孔121の流体は上記間隙9を通して上記
流出口U及び噴流孔5へ流出して冷却流体膜を形成する
ようになっている。又、上記他O過気孔12b 、 1
2@O流体紘上記各噴流孔5へ流出するようKなって%
/hる。
他方、上記中空主翼体lの空胴円にはヒO中空主属体l
の略同形をなすインサート筒体Uが空隙14を存して嵌
装されておシ、このイン紫−ト筒体130周面には多数
の通気孔巧が上記1!1114を介して上記会噴流孔5
へ連通するようになっている。
の略同形をなすインサート筒体Uが空隙14を存して嵌
装されておシ、このイン紫−ト筒体130周面には多数
の通気孔巧が上記1!1114を介して上記会噴流孔5
へ連通するようになっている。
又、上記各噴流孔SO2設されていない上記中空主翼体
lの表面1mには帯状の浅い凹窩部16が形成されてお
り、各凹窩部16には耐熱セラ建ツク層17が附設され
ている。
lの表面1mには帯状の浅い凹窩部16が形成されてお
り、各凹窩部16には耐熱セラ建ツク層17が附設され
ている。
なお、上記各噴流孔Sの傾斜角度αはlぎ〜6σ11J
ii!に設けることが望ましい。
ii!に設けることが望ましい。
従って、ガスタービンの運転時、静翼による冷却具の雰
囲気中は、約1000℃以上の高温ガスによって長期間
に亘りて曝されてお)、シかも、上記高温ガスは、第3
図及び1s4図の鎖線O8矢方向から耐熱セラ6り材に
よる上記、魚頭翼体8及び中空主翼体10曲面に沿って
流れを正整しながら尾端部へ流れる。一方、上記中空主
翼体1の=部に穿設された流入口4からの冷却流体は上
記インサート筒体13の各通気孔巧がら空11114を
介して各噴流孔5.6へ噴出されゐ。しかして、との各
噴流孔5.6からの冷却流体は上記1魚顧興体8及び中
空主属体iを内がわから冷却すると共に、上記高温1j
lCR体に対して冷却流体膜を生成して上記中空主属体
1を總熱し得ゐようになっていゐ。
囲気中は、約1000℃以上の高温ガスによって長期間
に亘りて曝されてお)、シかも、上記高温ガスは、第3
図及び1s4図の鎖線O8矢方向から耐熱セラ6り材に
よる上記、魚頭翼体8及び中空主翼体10曲面に沿って
流れを正整しながら尾端部へ流れる。一方、上記中空主
翼体1の=部に穿設された流入口4からの冷却流体は上
記インサート筒体13の各通気孔巧がら空11114を
介して各噴流孔5.6へ噴出されゐ。しかして、との各
噴流孔5.6からの冷却流体は上記1魚顧興体8及び中
空主属体iを内がわから冷却すると共に、上記高温1j
lCR体に対して冷却流体膜を生成して上記中空主属体
1を總熱し得ゐようになっていゐ。
一方、上記魚頭翼体8及び中空主翼体1の外表1
次に、第5図及び第6図に示される実施例は。
本発VSO他の実施例でありて、これは上記中空主翼体
lの尾部lbに複1kK分割され九尾部嵌金部18を設
け、ζO尾部嵌金部18に耐熱上2イック材による尾翼
体19を着脱自在に設け、さらに、との尾翼体19〇一
端部19−に位置する前記嵌合部2に盲蓋体加を高温ガ
スによる熱応力によって抜出さないようにして設けたも
のであシ、上述し九臭体例と同一内容をなすものである
。なお、上記尾翼体Wの位置する上記III流孔5の傾
斜角lは2σ〜9σI1mK設けることが望壜しい。
lの尾部lbに複1kK分割され九尾部嵌金部18を設
け、ζO尾部嵌金部18に耐熱上2イック材による尾翼
体19を着脱自在に設け、さらに、との尾翼体19〇一
端部19−に位置する前記嵌合部2に盲蓋体加を高温ガ
スによる熱応力によって抜出さないようにして設けたも
のであシ、上述し九臭体例と同一内容をなすものである
。なお、上記尾翼体Wの位置する上記III流孔5の傾
斜角lは2σ〜9σI1mK設けることが望壜しい。
又一方、第7all及び1lli8EIIC示されるI
A施例紘、本発IIO他の実施例であって、これは、上
記魚頭^体8内に冷却多孔筒体4を空1122を存して
設け、ζ0!!1122を上記噴流孔5に連通す為よう
にすると共に、上記魚@具体Sの一端部lem”に位置
する上記嵌合部2に給気孔10mを有すゐ蓋体1Gを外
方へ抜は出さないようにして設は九もO′c番〉、上述
し九実施例と同じ内容をなすもOで参ゐ。
A施例紘、本発IIO他の実施例であって、これは、上
記魚頭^体8内に冷却多孔筒体4を空1122を存して
設け、ζ0!!1122を上記噴流孔5に連通す為よう
にすると共に、上記魚@具体Sの一端部lem”に位置
する上記嵌合部2に給気孔10mを有すゐ蓋体1Gを外
方へ抜は出さないようにして設は九もO′c番〉、上述
し九実施例と同じ内容をなすもOで参ゐ。
以上達べ九ように本発明によれば、複数の噴流孔!S、
6を備え丸中空主翼体110111部金部部7に耐熱セ
ツミック材による魚頭翼体8を着脱自在に設け、上記中
空主翼体10表1iK耐熱セラ々ツク層17を陰線しで
あるOで、各噴流孔5.6から冷−動流体の流れが充分
に冷却流体膜を生成しなくても、耐熱性及び耐腐蝕性O
向上を図ることができるばかpでな(、ガスタービンの
運転効率を上げることがで龜る。
6を備え丸中空主翼体110111部金部部7に耐熱セ
ツミック材による魚頭翼体8を着脱自在に設け、上記中
空主翼体10表1iK耐熱セラ々ツク層17を陰線しで
あるOで、各噴流孔5.6から冷−動流体の流れが充分
に冷却流体膜を生成しなくても、耐熱性及び耐腐蝕性O
向上を図ることができるばかpでな(、ガスタービンの
運転効率を上げることがで龜る。
因に、上達した実施例紘ガスタービンO靜興に−ビンの
動翼に適用し得るように設計変更することは自由である
。
動翼に適用し得るように設計変更することは自由である
。
第1図は従来のガスタービン翼を組込んだガスタービン
O1!部のみを示す断7rJrIJ、第2図は第1図中
の鎖線ムー人に沿う拡大断面図、第3図は本発FIRK
よるガスタービン翼を示す平面図、第4図は第3図中の
鎖線B−BK沿う拡大断面図、第5図乃I第8図は本発
明の他の実施例を示す図で多゛−4、a・・・噴流孔、
7・・・頭部嵌合部、8・・・魚頭翼体。 10・・・盲蓋体、11・・・流出口、 12m 、
12b 、 12e・・・通気孔、13・・・インサー
ト部材、14・・・空隙、b・・・通気孔、17・・・
上2921層、19・・・尾翼体。
O1!部のみを示す断7rJrIJ、第2図は第1図中
の鎖線ムー人に沿う拡大断面図、第3図は本発FIRK
よるガスタービン翼を示す平面図、第4図は第3図中の
鎖線B−BK沿う拡大断面図、第5図乃I第8図は本発
明の他の実施例を示す図で多゛−4、a・・・噴流孔、
7・・・頭部嵌合部、8・・・魚頭翼体。 10・・・盲蓋体、11・・・流出口、 12m 、
12b 、 12e・・・通気孔、13・・・インサー
ト部材、14・・・空隙、b・・・通気孔、17・・・
上2921層、19・・・尾翼体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の噴流孔を備え良中空主翼体の願部嵌金部に着
脱−*Ktけられた耐熱上2ζツク材による魚頭翼体と
、上記中空主属体011mKjt設され九耐熱セツ々ツ
ク層とを臭備したことを譬黴とするガスタービン翼。 2、中空主翼体の尾部嵌脅部に耐熱−にツ叱ツク材によ
る尾翼体を着脱自在に設けたことを特徴とする特許請求
の範鴎第1項記載のガスタービン翼。 落 魚屓翼体内に冷却多孔筒体を!!−を存して設けた
ことを特徴とする特許鎖車owns第1項及び第2項記
載のガスタービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228681A JPS5925086B2 (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ガスタ−ビン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228681A JPS5925086B2 (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ガスタ−ビン翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847103A true JPS5847103A (ja) | 1983-03-18 |
| JPS5925086B2 JPS5925086B2 (ja) | 1984-06-14 |
Family
ID=15311834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14228681A Expired JPS5925086B2 (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ガスタ−ビン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925086B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152176U (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料噴射ノズル |
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1981
- 1981-09-11 JP JP14228681A patent/JPS5925086B2/ja not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5925086B2 (ja) | 1984-06-14 |
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