JPS6397805A - 蒸気タ−ビン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は蒸気タービン低圧部のケーシングを改善し、タ
ービン効率の向上および構築コストの低減を図った蒸気
タービンに関する。

（従来の技術） 通常、蒸気タービンの低圧部のケーシングは内部ケーシ
ングと外部ゲージングとからなり、外部ケーシングの下
半部には復水器の上部本体が接続されている。

第２図および第３図は従来から多用されている蒸気ター
ビン低圧部の概略構成を示すもので、ロータ１には多数
枚の羽根車２が適当間隔毎に植設されており、各羽根車
２の間にはノズルダイヤフラム３が配置されている。

ノズルダイヤフラム３の内端はラビリンスパツキン４を
介してロータ１に微小間隔で近接し、またノズルダイヤ
フラム３の外端は内部ケーシング５に気密的に取付けら
れている。

内部ケーシング５の外側に配置した外部ケーシング６は
第３図によく示されているように、半円筒状の上半部６
ａと無底箱型の下半部６ａとからなり、ロータ１を回転
自在に支持する軸受７は外部ケーシング下半部６ｂ側に
取付けられている。

外部ケーシング上半部６ａに取付けな蒸気入口管８から
、内部ケーシング５の軸方向の中央部に形成した入口室
９内に導入された蒸気は矢符で示すように各段落ごとに
ノズルダイヤフラム３のノズル３ａから羽根車２に吹付
けられてロータ１に回転力を与え、次第に膨張冷却した
後、外部ケーシング下半部６ｂから復水器１０へ流入す
る。

外部ケーシング下半部６ｂは、第３図にも示すように、
基礎台板１１を介して基礎台１２に支持され、内部ケー
シング５は外部ケーシング下半部６ｂの内方に突設され
たリブ１３上にサポート台１５を介して載置固定されて
いる。

また、外部ケーシング下半部６ｂの下端と復水器１７の
上部本体１７ａの上端の間は伸縮継手１８で連結されて
いる。なお、１９は内部ケーシング５の左右方向への移
動を阻止するセンターキーを示す。

上述のように構成した蒸気タービンにおいて、復水器１
７の圧力は通常作動時には、真空に近い圧力となるため
、外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器となり、ま
た、内部ケーシング５はロータ１とノズルダイヤフラム
３との間隙を微小かつ適正値に保てるよう圧力および熱
変形に対して充分な強度を有する圧力容器として設計さ
れている。

蒸気タービンにおいては、ロータ１とノズルダイヤフラ
ム３の間隙および羽根＄２と内部ケーシング５の間隙が
大きいと漏洩蒸気が増大し、タービン効率が著しく低下
するので、上記間隙の設定は極めて重要な設計事項であ
る。

しかしながら、この間隙を小さくし過ぎると、内部ケー
シング５の変位などによりノズルダイヤフラム３が若干
変位しただけでロータ１と接触し、ラビングと呼ばれる
大きな振動を生じ、蒸気タービンの円滑な運転は不可能
となる。

従って、蒸気タービンの効率を高く保ち、かつ安定に運
転するためには内部ケーシング５の変位を小さくするこ
とが必要不可欠である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の蒸気タービンにおいては、上述の
ように外部ケーシング６は外圧を受ける圧力容器であり
、しかも非常に大きな構造物であるため、補強板を取付
けなり、板厚を増す等の対策を請じても圧力による変形
を充分に防止することはできない。

第３図中の破線６’ｂは外部ケーシング下半部６ｂの変
形の状態を拡大して示すもので、このような変形が生ず
ると、リブ１３．サポート台１５も１３’、１５’のよ
うに変位するため、これらに支持されている内部ケーシ
ング５も変位してしまう。

従って、蒸気タービンの停止時にタービンロータ１と内
部ケーシング５の中心がよく合致するように組立てられ
た蒸気タービンにおいても、運転開始後、復水器の真空
度が徐々に低下してくると、外部ケーシング６に加わる
外圧も次第に大きくなり、ロータと内部ケーシングの中
心にはずれが生じるようになる。

このため、従来の蒸気タービンではロータ１とノズルダ
イヤフラム３の間隙および羽根車２と内部ケーシング５
の間隙を上述の変位を考慮して設定せざるを得す、その
結果、設計には変位の不確定要素を加味した裕度が必要
となり、漏洩蒸気が増加してタービン効率が低下すると
いう欠点があった。

また、近年設置される蒸気タービンはエネルギー効率の
観点から大容量化される傾向にあり、それに伴い内部ケ
ーシングや外部ケーシング等も大形化する上、前述のよ
うに外部ケーシングの変形を防止するなめ、リブ等の補
強や板厚の増大に伴い蒸気タービン低圧部の重量は非常
に大きくなってきている。この重量により基礎台が変形
すると、それに伴って外部ケーシングも変形し、サポー
ト台も変位するため、ロータと内部ケーシングの中心が
ずれることになる。このような基礎台の変形はその肉厚
を増加させたり、補強リブを介挿させる等の方法によっ
である程度回避することができるが、これには構築コス
トの著しい増加とスペースファクターの低下という不都
合が伴う。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の蒸気タービンは、ロータと、その両端を支持す
る軸受と、前記ロータの中央部を収納する内部ケーシン
グと、この内部ケーシングの外側に配置した外部ケーシ
ング上半部と、これらの構体からなる蒸気タービンの重
量を受ける基礎台と、前記蒸気タービンの下方に配置さ
れ、前記基礎台を介さずに重量を負担される復水器とを
備え、前記軸受と内部ケーシングが外部ケーシング下半
部を介さずに基礎台により支持されていることを特徴と
するものである。

（作　用） 上述のように、本発明の蒸気タービンは蒸気タービン低
圧部の中で極めて大きな重量を占める外部ケーシング下
半部を介することなく、ロータと内部ケーシングの荷重
を基礎台で支持するようにしたので、基礎台に加わる蒸
気タービン低圧部の重量は大幅に低減し、構築コストが
低下する上、熱変形に伴うラビングの発生の危険性が低
下する。

従って、ロータとノズルダイヤフラム、あるいは羽根車
と内部ケーシングの間隙を小さく設定でき、タービン効
率を高めることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。。

なお、第１図において、第２図および第３図におけると
同一の部分には同一の符号を付しである。

第１図に示す実施例において、内部ケーシング５は基礎
台１２上に、位置決め固定された外部側板２１の内方に
突出する多数本のパイプステーからなる連結機構２３を
介して固定されている。

内部ケーシング５の上手部は外部ケーシング上半部６ａ
によって覆われ、それらの間も多数本のバイブステーか
らなる連結機構２３によって連結されている。また外部
ケーシング下半部６ｂの上端は外部側板２１の下端に伸
縮継手１８を介して気密にかつ伸縮自在に連結されてい
る。なお、復水器の上部本体１７ａは上方に延びており
、この上部本体の上端は直接、外部ケーシング下半部側
の下端に強固に固着されている。

上述のように構成した本発明装置おいては、外部側板２
１は基礎台１２上に位置決めして固定されており、外部
ケーシング下半部６ｂの圧力変形゛に伴って変位するこ
とはない。

また、蒸気タービン低圧部の外部ケーシング下半部６ｂ
の重量は復水器上部本体１７ａに加わるので、基礎台１
２に加わる蒸気タービンの荷重は大幅に低減する。

なお、本発明においては外部ケーシングの下半部の重量
が復水器側に加わり、その分だけ復水器１７側の重量は
増大するが、復水器１７は通常、岩盤上に構築された堅
固な架台上に設置されているので、復水器側の重量の増
加はさほどの不都合をもたらさない。

また、復水器の上部本体１７ａと外部側板２１の間は伸
縮継手１８によって伸縮自在に連結されているので、復
水器側の重量が増加してもその荷重が基礎台１２に加わ
ることはなく、前述のように、内部ケーシング下半部６
ｂの重量が減った分だけ基礎台１２に加わる′Ｒ重を低
減でき、従って、基礎台１２の変形は僅かなものとなり
、その構築コストを低減させることができる。

しかも、外部ケーシング下半部６ｂは内部ケーシング５
を支持しないため、外部ケーシング下半部は剛性を有す
る必要がなくなり、真空を保持するのに十分な強度を有
するだけでよい。

［発明の効果コ 上述の如く、本発明の蒸気タービンにおいては、低圧部
の外部ケーシング下半部の重量を復水器側に負担させる
ようにしたので、蒸気タービンの重量を支える基礎台の
負担荷重は大幅に低減する。

また、内部ケーシングのｘｉを外部ケーシング下半部を
介して基礎台に負担させる従来の場合に問題であった復
水器の内圧低下時の外部ケーシング下半部の変形に伴う
内部ケーシングの変位は防止されるので、この内部ゲー
ジングによって支持されるノズルダイヤプラムの変位も
小さくなり、従って各タービン段落の半径方向の間隙を
小さく設定することができ、漏洩蒸気の減少によりター
ビン効率を向上させることができる上、回転中のロータ
とノズルダイヤフラムが接触して振動を発するような不
都合を回避できる。

また、外部ケーシング下半部は真空容器としての機能を
持つだけでよいので、その補強や基礎台の補強などを省
くことがで、製作費や構築コストを低下させることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気タービンの実施例を示す横断面図
、第２図は従来の蒸気タービン低圧部の概略構成を示す
縦断面図、第３図は従来の蒸気タービンの支持方法を説
明する横断面図である。 １・・・・・・・・・ロータ ２・・・・・・・・・羽根車 ３・・・・・・・・・ノズルダイヤフラム４・・・・・
・・・・ラビリンスパツキン５・・・・・・・・・内部
ケーシング ６・・・・・・・・・外部ケーシング ６ａ・・・・・・外部ケーシング上半部６ｂ・・・・・
・外部ケーシング下半部７・・・・・・・・・軸受 ８・・・・・・・・・蒸気入口管 ９・・・・・・・・・入口室 １１・・・・・・・・・基礎台板 １２・・・・・・・・・基礎台 １３・・・・・・・・・リブ １５・・・・・・・・・サポート台 １７・・・・・・・・・復水器 １７ａ・・・・・・復水器上部本体 １８・・・・・・・・・伸縮継手 １９・・・・・・・・・センターキー ２１・・・・・・・・・外部側板 ２３・・・・・・・・・連結機構 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　三俣弘文

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータと、その両端を支持する軸受と、前記ロー
   タの中央部を収納する内部ケーシングと、この内部ケー
   シングの外側に配置した外部ケーシング上半部と、これ
   らの構体からなる蒸気タービンの重量を受ける基礎台と
   、前記蒸気タービンの下方に配置され、前記基礎台を介
   さずに重量を負担される復水器とを備え、前記軸受と内
   部ケーシングが外部ケーシング下半部を介さずに基礎台
   により支持されていることを特徴とする蒸気タービン。
2. （２）復水器の上部本体の上端と外部ケーシング下半部
   の間に伸縮継手が介挿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。