JPS59165802A - 蒸気タ−ビン動翼シユラウドの冷却装置 - Google Patents
蒸気タ−ビン動翼シユラウドの冷却装置Info
- Publication number
- JPS59165802A JPS59165802A JP3743383A JP3743383A JPS59165802A JP S59165802 A JPS59165802 A JP S59165802A JP 3743383 A JP3743383 A JP 3743383A JP 3743383 A JP3743383 A JP 3743383A JP S59165802 A JPS59165802 A JP S59165802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shroud
- steam
- cooling
- outer ring
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/10—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using sealing fluid, e.g. steam
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は蒸気タービンの冷却構造（二係り、特に動翼先
端（−設けられたシュラウドな良好（二冷却する装置（
二関する。
端（−設けられたシュラウドな良好（二冷却する装置（
二関する。
一般（＝蒸気タービンの入口蒸気温度を高温化すること
は蒸気タービンの高効率化（二つながるが、反面、材料
強度の低下等の悪影響をおよほす。
は蒸気タービンの高効率化（二つながるが、反面、材料
強度の低下等の悪影響をおよほす。
第１図（二示す如く、蒸気タービン動翼の先端には振動
減衰、ｗｌＪ翼先翼部端部蒸気漏洩防止め、シュラウド
１が設けられている。このシュラウド１）ま、動翼先端
の一部を突起させ、その突起２をかしめること（二よっ
て１ｍ１足されている。このかしめ部には、シュ２ウド
１が遠心力を受けるため大きな応力が生じる。また、シ
ュラウド１と、それに向って＃真先端部蒸気漏洩防止用
に設けられたチップフィン３との間隙は、蒸気漏洩を防
止して蒸気タービンの効率を同上せしめるためにせまく
設計されている。したがって、シュラウド１の少しの変
形がチップフィン３との接触（二つながシ、タービンロ
ータの不安定な振動な引き起こして大きな事故（＝至る
危険性がめる。また蒸気温度が篩温化し、シュラウドか
しめ部が高温（二なると、この部分の材料強度が低下し
、シュラウド１の受ける遠心力（二よシかしめ部が変形
、破壊を起こし、シュラウド１とチップフィン３との接
触事故を起こす危険性かめるので特（−シュラウドかし
め部な冷却する必要がある。
減衰、ｗｌＪ翼先翼部端部蒸気漏洩防止め、シュラウド
１が設けられている。このシュラウド１）ま、動翼先端
の一部を突起させ、その突起２をかしめること（二よっ
て１ｍ１足されている。このかしめ部には、シュ２ウド
１が遠心力を受けるため大きな応力が生じる。また、シ
ュラウド１と、それに向って＃真先端部蒸気漏洩防止用
に設けられたチップフィン３との間隙は、蒸気漏洩を防
止して蒸気タービンの効率を同上せしめるためにせまく
設計されている。したがって、シュラウド１の少しの変
形がチップフィン３との接触（二つながシ、タービンロ
ータの不安定な振動な引き起こして大きな事故（＝至る
危険性がめる。また蒸気温度が篩温化し、シュラウドか
しめ部が高温（二なると、この部分の材料強度が低下し
、シュラウド１の受ける遠心力（二よシかしめ部が変形
、破壊を起こし、シュラウド１とチップフィン３との接
触事故を起こす危険性かめるので特（−シュラウドかし
め部な冷却する必要がある。
従来シュラウドの冷却（二ついては、第１図（二示す冷
却構造が考えられている。第１図（二おいて、作動流体
でおる高温蒸気は、ノズルダイアフラム外輪４と、ノズ
ルダイアフラム外輪５と、それらによって固定されてい
るノズル板６と（二よシ構成されるノズル通路部（二お
いて加速され、ロータディスク７と、それ（二固定され
た動翼８と、その先端（−設けられたシュラウド１と（
二より構成される動翼通路部を通って次段落へ流れる。
却構造が考えられている。第１図（二おいて、作動流体
でおる高温蒸気は、ノズルダイアフラム外輪４と、ノズ
ルダイアフラム外輪５と、それらによって固定されてい
るノズル板６と（二よシ構成されるノズル通路部（二お
いて加速され、ロータディスク７と、それ（二固定され
た動翼８と、その先端（−設けられたシュラウド１と（
二より構成される動翼通路部を通って次段落へ流れる。
シュラウド部を冷却するための低温蒸気は、ケーシング
９の通路１０、ノズルダイアフラム外輪４の通路１１を
通シシュラウド１（二回って吹き出される。このよう（
二構成された冷却構造（二おいては、シュラウド１の外
面は低温の冷却蒸気（二より冷却されるが、シュラウド
ｌの内面（二は高温蒸気が流れているため、シュラウド
内外面で温度差を生じ、そのためシュラウド１が外面方
向４二曲が９変形を起こし、シュラウド１とチップフィ
ン３との接触事故を起こす危険性がある。またかしめ部
の根元部は高温蒸気（二さらされているためほとんど冷
却されず、この部分の材料強度が低下して変形、破壊孟
二至る危険性がある。
９の通路１０、ノズルダイアフラム外輪４の通路１１を
通シシュラウド１（二回って吹き出される。このよう（
二構成された冷却構造（二おいては、シュラウド１の外
面は低温の冷却蒸気（二より冷却されるが、シュラウド
ｌの内面（二は高温蒸気が流れているため、シュラウド
内外面で温度差を生じ、そのためシュラウド１が外面方
向４二曲が９変形を起こし、シュラウド１とチップフィ
ン３との接触事故を起こす危険性がある。またかしめ部
の根元部は高温蒸気（二さらされているためほとんど冷
却されず、この部分の材料強度が低下して変形、破壊孟
二至る危険性がある。
本発明は上記従来技術の欠点を除くため（二なされたも
ので、蒸気温度が高畝化した場盆（二もシュラウドかし
め部の材料強度の低下がなく、またシュラウド内外面で
温に差が生じないような動翼シュラウドの冷却装置を提
供することを目的とする。
ので、蒸気温度が高畝化した場盆（二もシュラウドかし
め部の材料強度の低下がなく、またシュラウド内外面で
温に差が生じないような動翼シュラウドの冷却装置を提
供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、蒸気進路の開口部ノ
ズルダイアフラム外輪の側面に設け、冷却蒸気がシュラ
ウドの側面に向って軸方向（二噴出するようにしたこと
を特徴とするものである。
ズルダイアフラム外輪の側面に設け、冷却蒸気がシュラ
ウドの側面に向って軸方向（二噴出するようにしたこと
を特徴とするものである。
以下本発明の一央流例について第２図２よび第３図を参
照して説明する。第２図（二示すよう（二、ノズル板６
の４長を従来技術の翼長よシ少し短かくするために、ノ
ズルダイアフラム外輪内径？小さくする。ケーシング９
には、外部高圧吐温蒸気を導くためのケーシング通路１
０が設けられ、ノズルダイアフラム外輪４ｔ＝設けられ
たノズルダイアフラム外輪通路１１（二接続されている
。ノズルダイアフラム外輪通路出口は、＃Ｊ翼シュラウ
ド１の側面（二回って軸方向に開口しており、この部分
（二は、第３図に示したよう（二、フィン１２がノズル
先端流出角αと同じ角度で設けられている。
照して説明する。第２図（二示すよう（二、ノズル板６
の４長を従来技術の翼長よシ少し短かくするために、ノ
ズルダイアフラム外輪内径？小さくする。ケーシング９
には、外部高圧吐温蒸気を導くためのケーシング通路１
０が設けられ、ノズルダイアフラム外輪４ｔ＝設けられ
たノズルダイアフラム外輪通路１１（二接続されている
。ノズルダイアフラム外輪通路出口は、＃Ｊ翼シュラウ
ド１の側面（二回って軸方向に開口しており、この部分
（二は、第３図に示したよう（二、フィン１２がノズル
先端流出角αと同じ角度で設けられている。
このように構成された蒸気タービン動翼シュラウドの冷
却構造においては、作動びＣ坏でめる高温蒸気はノズル
通路部（−おいて加速さＢて動翼に流入する。この時ノ
ズル板翼長が従来技術よシ短かくなっていること、およ
びケーシング通路１ｏとノズルダイアフラム外輪通路１
１を通して動翼先端部（二泥入する高圧低温の冷却蒸気
流かめることと（二よって、７ユラウド１の内外面（二
は高温蒸気が当たらない。また冷却蒸気の一部はシュラ
ウド１とチップフィン３との同（−流れる。このように
シュラウドｌは外面のみでなく内面も冷勾Ｊ蒸気にょ９
冷却されるので内外面温度差（二よる熱変形がなく、Ｍ
ｇ先端かしめ部の材料強度低下が防止できシュラウドの
信頼性は尚く保たれる。ノズルダイアフラム外輪通ｅ４
１１からａ翼先端に向って流出する冷却益気の流れは、
第３図中に示した速厩３角形で衣わされる。つまシ、流
出絶対速度Ｃおよび流邑角αを従来技術（二等しくなる
ように、冷却蒸気圧力および各フィン１２０間隔を決屋
して必る。そのため、周速Ｕとの関係から羽根相対流入
速度はＷ、相対流入角はβと従来技術と等しくな夛、動
翼先端部での流体損失は低く押えられる。以上の説明（
二おいてはフィン１２を設けること（二より、ノズルシ
ダイアフラム外輪通路部出口での蒸気流れを実現したが
、フィンでなく、角度αを持った孔でも実現可能でおる
。また、ノズルダイアスラム通路出口部とシュラウドと
の半径方向相対位置および出口部での子午面角度ン適当
に選ぶこと）；より、シュラウド外面、内面（＝流れる
冷却蒸気の割合を変化させることも可能である。
却構造においては、作動びＣ坏でめる高温蒸気はノズル
通路部（−おいて加速さＢて動翼に流入する。この時ノ
ズル板翼長が従来技術よシ短かくなっていること、およ
びケーシング通路１ｏとノズルダイアフラム外輪通路１
１を通して動翼先端部（二泥入する高圧低温の冷却蒸気
流かめることと（二よって、７ユラウド１の内外面（二
は高温蒸気が当たらない。また冷却蒸気の一部はシュラ
ウド１とチップフィン３との同（−流れる。このように
シュラウドｌは外面のみでなく内面も冷勾Ｊ蒸気にょ９
冷却されるので内外面温度差（二よる熱変形がなく、Ｍ
ｇ先端かしめ部の材料強度低下が防止できシュラウドの
信頼性は尚く保たれる。ノズルダイアフラム外輪通ｅ４
１１からａ翼先端に向って流出する冷却益気の流れは、
第３図中に示した速厩３角形で衣わされる。つまシ、流
出絶対速度Ｃおよび流邑角αを従来技術（二等しくなる
ように、冷却蒸気圧力および各フィン１２０間隔を決屋
して必る。そのため、周速Ｕとの関係から羽根相対流入
速度はＷ、相対流入角はβと従来技術と等しくな夛、動
翼先端部での流体損失は低く押えられる。以上の説明（
二おいてはフィン１２を設けること（二より、ノズルシ
ダイアフラム外輪通路部出口での蒸気流れを実現したが
、フィンでなく、角度αを持った孔でも実現可能でおる
。また、ノズルダイアスラム通路出口部とシュラウドと
の半径方向相対位置および出口部での子午面角度ン適当
に選ぶこと）；より、シュラウド外面、内面（＝流れる
冷却蒸気の割合を変化させることも可能である。
以上述べたよう（二本発明によれば、ＭＪＪ翼シュラク
トの冷却を外面のみでなく内外面一様Ｃ二冷却す石よう
にし、流体損失を低く押さえたので、蒸気温度が高温化
した場合にも信頼性の高い蒸気タービンを実現するため
の動翼シュラウドの冷却装置を提供することができる。
トの冷却を外面のみでなく内外面一様Ｃ二冷却す石よう
にし、流体損失を低く押さえたので、蒸気温度が高温化
した場合にも信頼性の高い蒸気タービンを実現するため
の動翼シュラウドの冷却装置を提供することができる。
Ｓ１図は従来の蒸気タービンＮＩＪｇシュラウド冷却装
置を示す断面図、第２図は本発明の一実施例を示す断面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ線矢視断面図である。 １・・・シュラウド、 ４用ノズルダイアスラム外輪
、６・・・ノズル板、 ８川動翼、 ９・・・ケーシング、 １ｏ・・・ケーシングの通路
、１１・・・ノズルダイアフラム外輪の通路、１２・・
・フィン。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）第１図 第 ２ 図
置を示す断面図、第２図は本発明の一実施例を示す断面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ線矢視断面図である。 １・・・シュラウド、 ４用ノズルダイアスラム外輪
、６・・・ノズル板、 ８川動翼、 ９・・・ケーシング、 １ｏ・・・ケーシングの通路
、１１・・・ノズルダイアフラム外輪の通路、１２・・
・フィン。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）第１図 第 ２ 図
Claims (4)
- （１） ケーシングとノズルダイアフラム外す１３１
貫通しｆｉｈＩｘシュラウド（二向けて開口する蒸気通
ＦＪ′６＋＝。 高圧低温蒸気を送ってシュラウドを冷却する蒸気タービ
ン動翼シュラウドの冷却装置（二おいて、前記蒸気通路
の開口部をノズルダイアフラム外輪の側面（−設け、冷
却蒸気がシュラウドの側面（二向って軸方向（二噴出す
るよう（ニしたことヲ特徴とする蒸気タービン動翼シュ
ラウドの冷却装置。 - （２） ノズルダイアフラム外輪の内径を小さくして
ノズル板翼長を短かくしたことを！？！ｆｅとする特許
請求の範囲第１項記載の蒸気タービン動翼シュラウドの
冷却装置。 - （３）冷却蒸気通路の開口部の形状を環状溝とし、この
溝の中に複数個のフィンを設け、このフィンの出口角度
をノズル翼の出口角度と等しくしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項および第２項記載の蒸気タービン動
翼シュラウドの冷却装置。 - （４）冷却蒸気通路の開口部の形状を複数個の孔とし、
この孔の出口角度をノズル翼の出口角度と等しくしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載
の蒸気タービンｗＪ典シュラウドの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3743383A JPS59165802A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 蒸気タ−ビン動翼シユラウドの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3743383A JPS59165802A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 蒸気タ−ビン動翼シユラウドの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165802A true JPS59165802A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12497375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3743383A Pending JPS59165802A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 蒸気タ−ビン動翼シユラウドの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165802A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4702670A (en) * | 1985-02-12 | 1987-10-27 | Rolls-Royce | Gas turbine engines |
| FR2619162A1 (fr) * | 1987-08-03 | 1989-02-10 | Gen Electric | Joint de trajet d'ecoulement sans contact |
| JP2009085185A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | 軸流タービンおよび軸流タービン段落構造 |
| EP2775096A3 (de) * | 2013-03-08 | 2018-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Diffusoranordnung für ein Abdampfgehäuse einer Dampfturbine, sowie damit ausgestattete Dampfturbine |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3743383A patent/JPS59165802A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4702670A (en) * | 1985-02-12 | 1987-10-27 | Rolls-Royce | Gas turbine engines |
| FR2619162A1 (fr) * | 1987-08-03 | 1989-02-10 | Gen Electric | Joint de trajet d'ecoulement sans contact |
| JP2009085185A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | 軸流タービンおよび軸流タービン段落構造 |
| EP2775096A3 (de) * | 2013-03-08 | 2018-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Diffusoranordnung für ein Abdampfgehäuse einer Dampfturbine, sowie damit ausgestattete Dampfturbine |
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