JPS6040705A - 蒸気タ−ビンのドレン回収装置 - Google Patents
蒸気タ−ビンのドレン回収装置Info
- Publication number
- JPS6040705A JPS6040705A JP14860683A JP14860683A JPS6040705A JP S6040705 A JPS6040705 A JP S6040705A JP 14860683 A JP14860683 A JP 14860683A JP 14860683 A JP14860683 A JP 14860683A JP S6040705 A JPS6040705 A JP S6040705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tenon
- shroud
- steam turbine
- water
- space
- Prior art date
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- Pending
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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
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
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、蒸気タービンのドレン回収装置に係り、特に
、シュラウド固着部分に滞留する水滴を外部へ放出する
水排出路を形成して耐久性、安全性を向上させることが
できるようにした蒸気タービンのドレン回収装置に関す
る。
、シュラウド固着部分に滞留する水滴を外部へ放出する
水排出路を形成して耐久性、安全性を向上させることが
できるようにした蒸気タービンのドレン回収装置に関す
る。
一般に、第１図に示すように、蒸気タービンの羽根１の
先端部にはテノン２，２が外方に向って突出するように
一体形成されておシ、このテノン２．２に環帯状の７ユ
ラウド８が嵌め込まれている。そして、上記テノン２，
２の先端部はかしめ形成され、これによってシュラウド
８が複数枚の羽根１を環状に連結するように固着されて
いる。
先端部にはテノン２，２が外方に向って突出するように
一体形成されておシ、このテノン２．２に環帯状の７ユ
ラウド８が嵌め込まれている。そして、上記テノン２，
２の先端部はかしめ形成され、これによってシュラウド
８が複数枚の羽根１を環状に連結するように固着されて
いる。
なお、第１図は、飽和領域に近い低圧部の羽根を示して
おり１羽根１およびシュラウド８が蒸気下流側（第１図
右側）に向って広げられ、下流側はど径が拡大するよう
に設定されている。
おり１羽根１およびシュラウド８が蒸気下流側（第１図
右側）に向って広げられ、下流側はど径が拡大するよう
に設定されている。
ところが、蒸気タービンの飽和領域近くでは。
蒸気の膨張により微細な水滴が羽根１等の蒸気タービン
構成部材に付着する。そして、この水滴は。
構成部材に付着する。そして、この水滴は。
シュラウド８が回転遠心力により外方に押し付けられて
生ずる隙間４内に侵入し、さらに、テノン２とシュラウ
ド８に設けられたテノン嵌挿穴との間に形成される隙間
空間５内に流入して滞留する。
生ずる隙間４内に侵入し、さらに、テノン２とシュラウ
ド８に設けられたテノン嵌挿穴との間に形成される隙間
空間５内に流入して滞留する。
そして、蒸気中には塩素等の腐蝕因子が含有されている
ため、上記滞留水中にも腐蝕因子が含まれ。
ため、上記滞留水中にも腐蝕因子が含まれ。
この滞留水によって孔蝕（ピッチング）が生じ。
核力耐久限が早期に低下してしまう（たとえば。
ＭｏＭｕｌｌｅｒ”Ｔｈｅｏｒｅｔ、１ｃａｌ ０ｏｎ
ｃｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｎＣｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｆａ
ｔｉｇｕｅ Ｃｒａｄｅ工ｎ１ｔｉ−ａｔｉｏｎ”。
ｃｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｎＣｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｆａ
ｔｉｇｕｅ Ｃｒａｄｅ工ｎ１ｔｉ−ａｔｉｏｎ”。
ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉＱａｌ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓへＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｅｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｍｅｔ
ａｌｓ ａｎｄｔｈｅ Ｍｅｔａ’ｌｌｕｒｇｉｃａｌ
ｏｆ ＡＩＭＰ、 Ｖｏｗ １８ Ａ、 Ａｐｒｉｌ
１９８２−６４９゜参照）。
ｓへＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｅｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｍｅｔ
ａｌｓ ａｎｄｔｈｅ Ｍｅｔａ’ｌｌｕｒｇｉｃａｌ
ｏｆ ＡＩＭＰ、 Ｖｏｗ １８ Ａ、 Ａｐｒｉｌ
１９８２−６４９゜参照）。
また、蒸気タービンの羽根やシュラウドは１回転遠心力
による応力と微小振動による応力を常時受けているため
、抜力の進行が早く、上述のように核力耐久限が低下す
ると１羽根１やシュラウド８に割れが発生したり、運転
中に飛散してしまうこともあった。また、共振状態にあ
る羽根等の特に応力が高くなっている部分では、応力腐
蝕割れ（ＳａＣ）が発生することもあった（たとえば。
による応力と微小振動による応力を常時受けているため
、抜力の進行が早く、上述のように核力耐久限が低下す
ると１羽根１やシュラウド８に割れが発生したり、運転
中に飛散してしまうこともあった。また、共振状態にあ
る羽根等の特に応力が高くなっている部分では、応力腐
蝕割れ（ＳａＣ）が発生することもあった（たとえば。
ＲｌＪ、Ｌｉｎｄｉｎｇｅｒ ａｎａ Ｒ，Ｍ、０ｕｒ
ｒａｎ、 ”Ｂｘｐｅｒｉｅｎｃｅｗｉｔｈ ０ｏｓｓ
ｉｏｎ Ｏｒａｋｉｎｇ ｉｎ Ｌａｒｇｅ Ｓｙｓｔ
ｅｍＴｕｒｂｉｎｅ”、 Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｒｆ
ｏｒｍａｎｃｅ 、 ＮａｔｉｏｎａｌＡｖｏｃｉａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｈｉｎｇｉｎｅｅ
ｒｓ 。
ｒａｎ、 ”Ｂｘｐｅｒｉｅｎｃｅｗｉｔｈ ０ｏｓｓ
ｉｏｎ Ｏｒａｋｉｎｇ ｉｎ Ｌａｒｇｅ Ｓｙｓｔ
ｅｍＴｕｒｂｉｎｅ”、 Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｐａｒｆ
ｏｒｍａｎｃｅ 、 ＮａｔｉｏｎａｌＡｖｏｃｉａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｈｉｎｇｉｎｅｅ
ｒｓ 。
Ｆｅｂｒｕａｒｙ ｔ’ １９８２ 、 ＰＰ ２２−
２６参照）。
２６参照）。
本発明は、従来の蒸気タービンの欠点を解消し。
羽根とシュラウドとの間に水滴が滞溜することを防止し
、羽根やシュラウドに割れが早期に発生すること’１１
止することができるようにした蒸気タービンのドレン回
収装置を提供することを目的とする。
、羽根やシュラウドに割れが早期に発生すること’１１
止することができるようにした蒸気タービンのドレン回
収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１本発明による蒸気タービンの
ドレン回収装置は、テノンかしめ部に水排出路を形成し
、この水排出路によりテノンとシュラウドのテノン嵌挿
穴との間に形成される隙間空間をテノン外方側空間に連
通せしめたことを特徴とし１羽根とシュラウドとの間に
滞溜しようとする水が水排出路により外方へ導かれるよ
うにしている。
ドレン回収装置は、テノンかしめ部に水排出路を形成し
、この水排出路によりテノンとシュラウドのテノン嵌挿
穴との間に形成される隙間空間をテノン外方側空間に連
通せしめたことを特徴とし１羽根とシュラウドとの間に
滞溜しようとする水が水排出路により外方へ導かれるよ
うにしている。
以下１本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。
第２図および第３図に示す羽根１１は、飽和温度領域に
近い低圧用のものでありて１羽根１１およびシュラウド
１２は、蒸気下流側（第２図右側）に向って径が拡大さ
れるようになっている。
近い低圧用のものでありて１羽根１１およびシュラウド
１２は、蒸気下流側（第２図右側）に向って径が拡大さ
れるようになっている。
羽根１１の先端部には、テノンｉａ、 ｔａが外方に向
って突出するように一体成形されている。また。
って突出するように一体成形されている。また。
環帯状のシュラウド１２１Ｃｉｊテノン嵌挿穴１２ａ、
１２ａが明けられ、このテノン嵌挿穴””５１２ａ内に
上記テノン１３．１３が嵌め込まれている。さらに。
１２ａが明けられ、このテノン嵌挿穴””５１２ａ内に
上記テノン１３．１３が嵌め込まれている。さらに。
テノン１３．１３の各先端部分はがしめ部１４に形成さ
ｎ、これによってシュラウド１２が複数枚の羽根１１を
環状に連結するように固着されている。
ｎ、これによってシュラウド１２が複数枚の羽根１１を
環状に連結するように固着されている。
さらに、上記テノン１３．１３のかしめ部１４．１４に
はタービン軸の半径方向に延びる水排出孔１５．１５が
貫通形成されている。この水排出孔１５０両端両端部は
、テノン１３とシュラウド１２のテノン嵌挿穴１２ａと
の間に形成される隙間空間１６およびテノン外方側空間
１７にそれぞれ開口されておシ、該水排出孔１５によシ
上記両空間１６および１７が互いに連通されるようにな
っている。
はタービン軸の半径方向に延びる水排出孔１５．１５が
貫通形成されている。この水排出孔１５０両端両端部は
、テノン１３とシュラウド１２のテノン嵌挿穴１２ａと
の間に形成される隙間空間１６およびテノン外方側空間
１７にそれぞれ開口されておシ、該水排出孔１５によシ
上記両空間１６および１７が互いに連通されるようにな
っている。
また、上記隙間空間１６Ｆｉ環状の空間をなすが。
前記水排出孔１５は、この環状の隙間空間１６の蒸気流
れ方向下流側←第２図右方側）部分に開口するように配
置されている。さらに、この隙間空間１６の水排出孔１
５の開口部分においてテノン嵌挿穴１２ａの内壁が一部
削り取られて隙間空間１６が拡大されており、これによ
って水排出孔１５と隙間空間１６とが十分に連通しうる
ようになっている。
れ方向下流側←第２図右方側）部分に開口するように配
置されている。さらに、この隙間空間１６の水排出孔１
５の開口部分においてテノン嵌挿穴１２ａの内壁が一部
削り取られて隙間空間１６が拡大されており、これによ
って水排出孔１５と隙間空間１６とが十分に連通しうる
ようになっている。
このような構成からなる蒸気タービンにおいては１羽根
１１に水滴が付着すると、この水滴は、テノン１３とシ
ュラウド１２のテノン嵌挿穴１２ａとの間の隙間空間１
６に侵入し、蒸気流によって該隙間空…１１６の蒸気流
れ方向下流側部分に移動して滞溜しようとする。しかし
、この空間部分には水排出孔１５が開口しているため、
上記Ｓ溜水は１回転遠心力によシ水排出孔１５を通って
テノンかしめ部１４の外方へ排出され回収される。した
がって上記隙間空間１６内には水が一切Ｎｂ 捕するこ
とはなく、滞溜水による孔蝕は全く生ぜず１割れの早期
発生は阻止される。
１１に水滴が付着すると、この水滴は、テノン１３とシ
ュラウド１２のテノン嵌挿穴１２ａとの間の隙間空間１
６に侵入し、蒸気流によって該隙間空…１１６の蒸気流
れ方向下流側部分に移動して滞溜しようとする。しかし
、この空間部分には水排出孔１５が開口しているため、
上記Ｓ溜水は１回転遠心力によシ水排出孔１５を通って
テノンかしめ部１４の外方へ排出され回収される。した
がって上記隙間空間１６内には水が一切Ｎｂ 捕するこ
とはなく、滞溜水による孔蝕は全く生ぜず１割れの早期
発生は阻止される。
なお、水排出孔１５は、溝状あるいはパイプ状からなる
水排出路から溝底することもできる。
水排出路から溝底することもできる。
また１本実施例におけるシュライド１２け、６Ａ１−４
Ｖ等のチタン合金から形成されている。このようにすれ
ば以下のような効果を得ることができる。
Ｖ等のチタン合金から形成されている。このようにすれ
ば以下のような効果を得ることができる。
まず、チタン合金は、極めて優れた耐蝕性を備えている
ため、シュラウド１２の腐蝕を皆無にすることができ、
疲労耐久限の低下もほとんど生じることはない。
ため、シュラウド１２の腐蝕を皆無にすることができ、
疲労耐久限の低下もほとんど生じることはない。
たとえば、１２Ｏｒ鋼の場合、大気中で４２ Ｆ４ ／
ｔＪの回転曲げ疲労耐久限であったものが、０．８１
Ｈ２Ｓを含む蒸気中では疲労耐久限が１１Ｋｇ／−に低
下する。これに対し、６Ａｘ−４Ｖのチタン合金は。
ｔＪの回転曲げ疲労耐久限であったものが、０．８１
Ｈ２Ｓを含む蒸気中では疲労耐久限が１１Ｋｇ／−に低
下する。これに対し、６Ａｘ−４Ｖのチタン合金は。
大気中で４９Ｋｇ／＋ｅＦの疲労耐久限を有し、０．８
％Ｈ２Ｓの含有蒸気中でも４６Ｋｇ／−の疲労耐久限を
有している。
％Ｈ２Ｓの含有蒸気中でも４６Ｋｇ／−の疲労耐久限を
有している。
また、チタン合金は、比重量が非常に小さく１２Ｃｒ鋼
の６０チ以下であるため、シュラウド１２に生ずる応力
を非常に小さく抑えることができる。したがって、ａ労
現象の進行を確実に阻止することができる。
の６０チ以下であるため、シュラウド１２に生ずる応力
を非常に小さく抑えることができる。したがって、ａ労
現象の進行を確実に阻止することができる。
さらに、テノン１３やシュラウド１２［割れが発生した
場合には１羽根１１の肩部にすり下げ加工を施して羽根
１１′１を再使用することがある。この場合。
場合には１羽根１１の肩部にすり下げ加工を施して羽根
１１′１を再使用することがある。この場合。
シュラウド１２のもとの１２０ｒ鋼からチタン合金のも
のに交換することによって、シュラウド１２の縦弾性係
数が約半分になり１羽根１］の固有振動数を大幅に変更
することができる。したがって、テノン１３やシュラウ
ド１２の割れが、蒸気流の乱れから生じる同期的励振力
（たとえば機械工学便覧第４版。
のに交換することによって、シュラウド１２の縦弾性係
数が約半分になり１羽根１］の固有振動数を大幅に変更
することができる。したがって、テノン１３やシュラウ
ド１２の割れが、蒸気流の乱れから生じる同期的励振力
（たとえば機械工学便覧第４版。
第１３編８・７・８参照）や回転回期励振力に共振する
ことによって発生したものである場合には。
ことによって発生したものである場合には。
共振現象の再発を防止し１割れ特に応力腐蝕割れ（ｓｅ
ａ）の早期発生を阻止することができる。
ａ）の早期発生を阻止することができる。
第４図は、上記のようにシュラウド１２の剛性を低減さ
せたときの羽根の固有振動数の変化状態を示している。
せたときの羽根の固有振動数の変化状態を示している。
第４図横軸工日は、シュラウドの軸方向（蒸気タービン
軸方向）の剛性を示し、縦軸Ｆは１羽根の１次固有振ｋ
ｈを示している。たとえば、シュラウドの剛性工θがも
ともとＧ点ｖｒ−アリ。
軸方向）の剛性を示し、縦軸Ｆは１羽根の１次固有振ｋ
ｈを示している。たとえば、シュラウドの剛性工θがも
ともとＧ点ｖｒ−アリ。
固有振動数ＦｉＪＩ点にあったものとする。そしてチタ
ン合金のシュラウドを採用することによって。
ン合金のシュラウドを採用することによって。
シュラウドの剛性よりはＨ点になり、固有振動数Ｆは５
点に変わる。一方、共振発生領域は斜線部Ｅで示され、
もともと共振発生領域ＦＩＣ６つだシュラウドが、チタ
ン合金の採用に伴って共振発頭領域Ｅから外れることが
判る。
点に変わる。一方、共振発生領域は斜線部Ｅで示され、
もともと共振発生領域ＦＩＣ６つだシュラウドが、チタ
ン合金の採用に伴って共振発頭領域Ｅから外れることが
判る。
以上述べたように本発明による蒸気タービンのドレン回
収装置は、テノンかしめ部に水排出路を形成し、この水
排出路によってテノンとシュラウドのテノン欽挿穴との
間に形成される隙間空間内の水がテノン外方空間に排出
されるように雨空間を連通するようにしたから、シュラ
ウド固着部に水が滞溜することはなく、水の滞溜から発
生する羽根やシュラウドの孔蝕、疲労耐久限の低下を防
止し１割れの早期発生を防止することができる。
収装置は、テノンかしめ部に水排出路を形成し、この水
排出路によってテノンとシュラウドのテノン欽挿穴との
間に形成される隙間空間内の水がテノン外方空間に排出
されるように雨空間を連通するようにしたから、シュラ
ウド固着部に水が滞溜することはなく、水の滞溜から発
生する羽根やシュラウドの孔蝕、疲労耐久限の低下を防
止し１割れの早期発生を防止することができる。
第１図は従来の蒸気タービンの羽根先端部分を示す断面
図、第２図は本発明の一実施例における蒸気タービン羽
根の先端部分を示す第１図相当の断面図、第８図は第２
図に示す羽根の部分平面図。 第４図は羽根の固有振動特性を示す線図である。 １］・・・羽根、１２川シユラウド、１３・・・テノン
、１４・・・かしめ部、 １５・・・水排出孔、 １６
・・・隙間空間、１７・・・テノン外方側空間。 出願人代理人 猪股 渭 第１４ 第２目 躬３目 筋４目 ン１ラウド４目・１生Ｉｓ
図、第２図は本発明の一実施例における蒸気タービン羽
根の先端部分を示す第１図相当の断面図、第８図は第２
図に示す羽根の部分平面図。 第４図は羽根の固有振動特性を示す線図である。 １］・・・羽根、１２川シユラウド、１３・・・テノン
、１４・・・かしめ部、 １５・・・水排出孔、 １６
・・・隙間空間、１７・・・テノン外方側空間。 出願人代理人 猪股 渭 第１４ 第２目 躬３目 筋４目 ン１ラウド４目・１生Ｉｓ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）羽根先瑞部に設けられたテノンに環帯状のシュラウ
ドを嵌め込み、上記テノンをかしめることによシシュラ
ウドを固着するようにした蒸気タービンのドレン回収装
置において；上記テノンかしめ部にタービン軸半径方向
に貫通するように水排出路を形成し、これによりシュラ
ウドに設けられたテノン嵌挿穴とテノンとの間に形成さ
れる隙間空間をテノンの外方側空間に連通せしめるよう
にしたことを特徴とする蒸気タービン。 ２）水排出路は、シュラウドのテノン嵌挿穴とテノンと
の隙間空間の蒸気流れ方向下流側部分に開口されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気ター
ビンのドレン回収装置。 ８）シュラウドは、チタン合金から形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気タービン
のドレン回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14860683A JPS6040705A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 蒸気タ−ビンのドレン回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14860683A JPS6040705A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 蒸気タ−ビンのドレン回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040705A true JPS6040705A (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=15456528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14860683A Pending JPS6040705A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 蒸気タ−ビンのドレン回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040705A (ja) |
-
1983
- 1983-08-13 JP JP14860683A patent/JPS6040705A/ja active Pending
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