JPS5979006A - ガスタ−ビン空冷翼 - Google Patents
ガスタ−ビン空冷翼Info
- Publication number
- JPS5979006A JPS5979006A JP18757882A JP18757882A JPS5979006A JP S5979006 A JPS5979006 A JP S5979006A JP 18757882 A JP18757882 A JP 18757882A JP 18757882 A JP18757882 A JP 18757882A JP S5979006 A JPS5979006 A JP S5979006A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- cooling
- turbine
- gas turbine
- rotor
- 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.)
- Granted
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
- 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
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はガスタービンに係シ、特に、空気冷却式のガス
タービン動翼に関する。
タービン動翼に関する。
ガスタービンの熱効率はタービン入口温度の高温化によ
って著しるしく向上する。このため燃焼ガスであるター
ビン作動ガス通路上にある動翼、静翼、及び動翼を回転
支持しているロータ等を効率良く冷却する仁とは、ター
ビンの効率同上に有効である。この冷却効率は各部の冷
却構造と冷媒の流量によって大きく左右される。一般に
、ガスタービンでは、タービンと直結された圧縮機によ
って生成される燃焼用圧縮空気の１部を抽気することに
よって冷却している。従って、タービンの総合効率上か
らは、極力少ない流量で有効に冷却することが望ましい
。
って著しるしく向上する。このため燃焼ガスであるター
ビン作動ガス通路上にある動翼、静翼、及び動翼を回転
支持しているロータ等を効率良く冷却する仁とは、ター
ビンの効率同上に有効である。この冷却効率は各部の冷
却構造と冷媒の流量によって大きく左右される。一般に
、ガスタービンでは、タービンと直結された圧縮機によ
って生成される燃焼用圧縮空気の１部を抽気することに
よって冷却している。従って、タービンの総合効率上か
らは、極力少ない流量で有効に冷却することが望ましい
。
以下、従来のガスタービンの冷却構造の１例について、
第１図によシ説明する。同図は動翼及び静翼が組込まれ
ている部分だけを取上げ、部分的に断面をとって示しで
ある。動翼２は通常、図に示すように、ロータへの植設
部となるダブテイル３１、シャンク３及び作動ガス通路
６内に突出したパケット２１からなる。パケット２１の
内部には複雑な冷却流路２２が構成され、その出口２３
はパケット先端のくぼみ２４、あるいは、フィルム冷却
用の吹出し孔２５となって、翼外面に開口されて直接作
動ガス通路に通じている。このパケット内部流路２２に
対して、図示した例では、冷却空気が矢印３３で示すよ
うに、ロータ１の中心部からダプテイル３１の部分に形
成したヘソダ３２で分岐され、シャンク３を経て導入さ
れている。第２図は第１図に示した動翼冷却流路２２の
断面形状と、両側に接する動翼について、π−■矢視図
を示しである０図のように、シャンク３の中央部は重量
を軽減するために削除されておシ、動翼を周方向に配列
することによって隣接するシャンク間に支柱３４、前後
の側壁３５、プラットホーム３６、及びダプテイル３１
によって囲まれたシャンク室３７が形成されている。そ
して、プラットホーム３６の隣シとの合わせ面にはシー
ルピン３８が設けてめυ、外側の作動ガス通路６からシ
ャンク室３７への高温ガスの侵入を防止している。一方
、静翼４についても、その内部には動翼と類似した冷却
流路４１が形成されてお夛、静翼についてはこのほか中
心部に’１４２が設けてあシ、この管４２からダイヤフ
ラム５の内部を経て流出孔５１に至シ、ダイヤフラム５
とロータ１間に囲まれて形成された中間室５２に連通す
る７−ル空気流路５３を設けである。この流路５３を通
してシール空気を中間室５２に供給し、回転体と静止体
間の間隙を通して作動ガス通路６から高温ガスが中間室
５２内に流出しないように、シールフィン５４及び５５
を設け、且つ、作動ガス通路方向へ一定の空気を供給す
ると共に、ラビリンス。
第１図によシ説明する。同図は動翼及び静翼が組込まれ
ている部分だけを取上げ、部分的に断面をとって示しで
ある。動翼２は通常、図に示すように、ロータへの植設
部となるダブテイル３１、シャンク３及び作動ガス通路
６内に突出したパケット２１からなる。パケット２１の
内部には複雑な冷却流路２２が構成され、その出口２３
はパケット先端のくぼみ２４、あるいは、フィルム冷却
用の吹出し孔２５となって、翼外面に開口されて直接作
動ガス通路に通じている。このパケット内部流路２２に
対して、図示した例では、冷却空気が矢印３３で示すよ
うに、ロータ１の中心部からダプテイル３１の部分に形
成したヘソダ３２で分岐され、シャンク３を経て導入さ
れている。第２図は第１図に示した動翼冷却流路２２の
断面形状と、両側に接する動翼について、π−■矢視図
を示しである０図のように、シャンク３の中央部は重量
を軽減するために削除されておシ、動翼を周方向に配列
することによって隣接するシャンク間に支柱３４、前後
の側壁３５、プラットホーム３６、及びダプテイル３１
によって囲まれたシャンク室３７が形成されている。そ
して、プラットホーム３６の隣シとの合わせ面にはシー
ルピン３８が設けてめυ、外側の作動ガス通路６からシ
ャンク室３７への高温ガスの侵入を防止している。一方
、静翼４についても、その内部には動翼と類似した冷却
流路４１が形成されてお夛、静翼についてはこのほか中
心部に’１４２が設けてあシ、この管４２からダイヤフ
ラム５の内部を経て流出孔５１に至シ、ダイヤフラム５
とロータ１間に囲まれて形成された中間室５２に連通す
る７−ル空気流路５３を設けである。この流路５３を通
してシール空気を中間室５２に供給し、回転体と静止体
間の間隙を通して作動ガス通路６から高温ガスが中間室
５２内に流出しないように、シールフィン５４及び５５
を設け、且つ、作動ガス通路方向へ一定の空気を供給す
ると共に、ラビリンス。
シール５６のリーク空気を補給している。このリーク空
気は後流側のシールフィン５７の部分で作動ガスのリー
ク防止用シール空気となって作動ガス通路６内に流入し
ている。
気は後流側のシールフィン５７の部分で作動ガスのリー
ク防止用シール空気となって作動ガス通路６内に流入し
ている。
このように機内には多くの冷却流路が構成されておシ、
これらの冷却空気はすべて作動ガス中に混入するように
なっているため、低温空気の混入によって、タービン作
動ガスの温度は降下し、熱効率の低下をもたよす。また
、吹出しフィルム冷却は翼表面での作動ガスの流れを乱
し同様にタービン効率に影響するため、極力避けた冷却
構造が望ましい。更に、フィンシールのシール空気流量
には作動ガス流出防止に必要なシール特性があって、単
に流れ方向を確保するだけの址では不足でかなシの流量
が必要であシ、２ビリンスシールからのリーク空気と合
わせて、はとんど、冷却には供しない無駄な空気である
。今後更にガスタービンの高温化を図るためには、この
ような無駄な空気を極力少なくして節約を図った冷却シ
ステムが必要である。
これらの冷却空気はすべて作動ガス中に混入するように
なっているため、低温空気の混入によって、タービン作
動ガスの温度は降下し、熱効率の低下をもたよす。また
、吹出しフィルム冷却は翼表面での作動ガスの流れを乱
し同様にタービン効率に影響するため、極力避けた冷却
構造が望ましい。更に、フィンシールのシール空気流量
には作動ガス流出防止に必要なシール特性があって、単
に流れ方向を確保するだけの址では不足でかなシの流量
が必要であシ、２ビリンスシールからのリーク空気と合
わせて、はとんど、冷却には供しない無駄な空気である
。今後更にガスタービンの高温化を図るためには、この
ような無駄な空気を極力少なくして節約を図った冷却シ
ステムが必要である。
本発明の目的は高温化に適したガスタービン空冷翼を提
供するにある。
供するにある。
本発明の要点は、パケット内の冷却流路をロータとター
ビン作動ガス通路間の中間室に開口することにより、パ
ケットの冷却に供した空気をシール空気として再利用す
ることにある。
ビン作動ガス通路間の中間室に開口することにより、パ
ケットの冷却に供した空気をシール空気として再利用す
ることにある。
以下、本発明の１実施例を第３図によって説明する。図
示した動翼は外形状を変えることなく内部の冷却流路構
成だけを変えたもので、第１図に示したガスタービンに
適用できるＱで、動翼外の部分のタービン構成図は省略
した。す次わら、本発明では、ｖＪ翼７内の冷却流路７
１の出ロア２を、シャンク間に形成されるシャンク室３
７に開口し、さらに、シャンク側壁３５のシールフィン
５５よシも内径側に流出孔７３を開口するように構成し
たものである。この構成によシ、冷却空気はダプテイル
部のヘッダ３２から矢印７４のように、パケット内の冷
却流路７１に流入し、先端部で流れの向きを逆転してシ
ャンク室３７に流入した後、流出孔７３からロータ１と
ダイヤスラム５間に形成された中間室５２に流出して、
作動ガス流出防止用シール空気及び２ビリンスシールの
リーク空気として供せられる。すなわち、本発明はパケ
ットの冷却空気を回収してシール空気として流用するこ
とにニジ、従来に要したシール空気の大部分を節約でき
、冷却空気混入によるタービン作動ガスの温度低下を軽
減できる。また、冷却流路の出口圧力が作動ガス圧力の
影響を受けず、且つ、各ｔｌｒｆ、ｗ！１共共通の一定
圧にすることができ、この圧力は流出孔７３の流路面積
によって調整しうるため、動翼の冷却に要、する空気流
源の制御を容易、且つ、精度よくできる利点がある。更
に、上記の一定圧力直を動員人口の圧力以上の適尚な直
に設定することによシ、回収空気をプラットホーム３６
から、わずかに作動ガス通路に流出させることによって
、従来、要したシールビン３８を省略することができる
。実施例のパケット内流路では、２本の流路を１本に合
流させて戻し、且つ、１本のフィルム冷却用流路を加え
て構成した場合を示しであるが、本発明は流路出口の１
部あるいは全部を中間室に開口する以外の流路構成、冷
却空気のパケット内への導入系路等を制約するものでは
なく、また、シャンク室３７を経ないで、例えば、支柱
３４を利用して中間室５２に導出する場合にも適用しう
る。
示した動翼は外形状を変えることなく内部の冷却流路構
成だけを変えたもので、第１図に示したガスタービンに
適用できるＱで、動翼外の部分のタービン構成図は省略
した。す次わら、本発明では、ｖＪ翼７内の冷却流路７
１の出ロア２を、シャンク間に形成されるシャンク室３
７に開口し、さらに、シャンク側壁３５のシールフィン
５５よシも内径側に流出孔７３を開口するように構成し
たものである。この構成によシ、冷却空気はダプテイル
部のヘッダ３２から矢印７４のように、パケット内の冷
却流路７１に流入し、先端部で流れの向きを逆転してシ
ャンク室３７に流入した後、流出孔７３からロータ１と
ダイヤスラム５間に形成された中間室５２に流出して、
作動ガス流出防止用シール空気及び２ビリンスシールの
リーク空気として供せられる。すなわち、本発明はパケ
ットの冷却空気を回収してシール空気として流用するこ
とにニジ、従来に要したシール空気の大部分を節約でき
、冷却空気混入によるタービン作動ガスの温度低下を軽
減できる。また、冷却流路の出口圧力が作動ガス圧力の
影響を受けず、且つ、各ｔｌｒｆ、ｗ！１共共通の一定
圧にすることができ、この圧力は流出孔７３の流路面積
によって調整しうるため、動翼の冷却に要、する空気流
源の制御を容易、且つ、精度よくできる利点がある。更
に、上記の一定圧力直を動員人口の圧力以上の適尚な直
に設定することによシ、回収空気をプラットホーム３６
から、わずかに作動ガス通路に流出させることによって
、従来、要したシールビン３８を省略することができる
。実施例のパケット内流路では、２本の流路を１本に合
流させて戻し、且つ、１本のフィルム冷却用流路を加え
て構成した場合を示しであるが、本発明は流路出口の１
部あるいは全部を中間室に開口する以外の流路構成、冷
却空気のパケット内への導入系路等を制約するものでは
なく、また、シャンク室３７を経ないで、例えば、支柱
３４を利用して中間室５２に導出する場合にも適用しう
る。
本発明によれば、動翼冷却用の空気を回収して臂効に活
用することによシ、少ない冷却空気流量で高効率のガス
タービンが得られる。
用することによシ、少ない冷却空気流量で高効率のガス
タービンが得られる。
第１図は従来のガスタービンの動翼及び静翼まわυを示
す部分図、第２図は第１図の■−且矢視萌而面、第３図
は本発明による動翼の１実施例の部分断面図である。 ７・・・ａＬ３７・・・シャンク室、３８・・・シール
ピン、５２・・・中間室、ｓ ４・・・シールフィン、
５５・・・シールフィン、５６・・・ラビリンスシール
、７１・・・冷却子１Ｉ￥１ 一２二 第２０
す部分図、第２図は第１図の■−且矢視萌而面、第３図
は本発明による動翼の１実施例の部分断面図である。 ７・・・ａＬ３７・・・シャンク室、３８・・・シール
ピン、５２・・・中間室、ｓ ４・・・シールフィン、
５５・・・シールフィン、５６・・・ラビリンスシール
、７１・・・冷却子１Ｉ￥１ 一２二 第２０
Claims (1)
- １、パケットの内部に空気冷却式の冷却流路を有するガ
スタービン動翼において、前記パケット内の前記冷却流
路の出口を、タービン作動ガス通路外で、通路を形成す
る壁と、ロータとの間に形成される中間室に開口するよ
うに構成したことを特徴とするガスタービン空冷動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18757882A JPS5979006A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | ガスタ−ビン空冷翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18757882A JPS5979006A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | ガスタ−ビン空冷翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979006A true JPS5979006A (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6364601B2 JPS6364601B2 (ja) | 1988-12-13 |
Family
ID=16208548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18757882A Granted JPS5979006A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | ガスタ−ビン空冷翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979006A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077034A (en) * | 1997-03-11 | 2000-06-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Blade cooling air supplying system of gas turbine |
| JP2009162226A (ja) * | 2007-12-29 | 2009-07-23 | General Electric Co <Ge> | タービンノズル区画体 |
| CN102269016A (zh) * | 2011-07-09 | 2011-12-07 | 潍坊雷诺特动力设备有限公司 | 一种蒸汽动力装置的隔板汽封 |
| JP2013142397A (ja) * | 2012-01-09 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 冷却および組立てのための溝部を備えたタービン静翼シールキャリア |
| US8607419B2 (en) | 2007-04-10 | 2013-12-17 | Cordstrap B.V. | Buckle for securing goods |
| EP1653047B1 (fr) * | 2004-10-27 | 2015-04-29 | Snecma | Aube de rotor d'une turbine à gaz |
| CN105927292A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-09-07 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种带密封键功能的汽封压板结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH033501U (ja) * | 1989-05-25 | 1991-01-14 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710704A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-20 | Hitachi Ltd | Gas turbine blade |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP18757882A patent/JPS5979006A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710704A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-20 | Hitachi Ltd | Gas turbine blade |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077034A (en) * | 1997-03-11 | 2000-06-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Blade cooling air supplying system of gas turbine |
| EP1653047B1 (fr) * | 2004-10-27 | 2015-04-29 | Snecma | Aube de rotor d'une turbine à gaz |
| US8607419B2 (en) | 2007-04-10 | 2013-12-17 | Cordstrap B.V. | Buckle for securing goods |
| JP2009162226A (ja) * | 2007-12-29 | 2009-07-23 | General Electric Co <Ge> | タービンノズル区画体 |
| CN102269016A (zh) * | 2011-07-09 | 2011-12-07 | 潍坊雷诺特动力设备有限公司 | 一种蒸汽动力装置的隔板汽封 |
| JP2013142397A (ja) * | 2012-01-09 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 冷却および組立てのための溝部を備えたタービン静翼シールキャリア |
| CN105927292A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-09-07 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种带密封键功能的汽封压板结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364601B2 (ja) | 1988-12-13 |
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