JPS643761Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は蒸気タービンの静翼等に関し、特に、
翼面から有効にドレンを除去しうる溝付静翼の改
良に関するものである。

一般に、タービン段落は、例えば高温高圧の蒸
気などの作動流体を静翼より流入させ、静翼によ
り作動流体の熱エネルギを速度エネルギに変換し
て高速の作動流体をつくり、そのエネルギを動翼
に当てて運動量の変化によつて生じる作動流体の
衝動作用又は衝動作用と反動作用を組合せて動翼
を回転させている。

ところで、第１図及び第２図に示されているよ
うに、従来の蒸気タービンの静翼１にはリング材
２２が付設され、リング材２はケーシング（図示
せず）の所定位置に支持されている。

蒸気は静翼１に形成されている通路を通過して
から動翼（図示せず）に当り、動翼に回転を与え
るが、蒸気は上記蒸気通路を通過中に水滴とな
り、これが成長してその流速が低下し、静翼１で
は主としてその腹面に集積した微小水滴が翼表面
を主流方向に流れる水膜となつて翼後縁に集ま
り、ついには粗大水滴となつて再び蒸気主流に乗
り、次いで高速回転する動翼に衝突して、いわゆ
るドレンアタツク又はドレンエロージヨンを発生
する現象が生じる。

上記エロージヨンを軽減するために、静翼表面
に集積した水膜の状態で、静翼からドレンを除去
する目的で、第１図及び第２図に示すように、翼
表面に溝３を設けることがある。溝３で集めめれ
た水膜は主流に対して直交ではなくやや傾斜した
方向に設けられている溝の配置によつて主流蒸気
から駆動力を受けて翼外周部に設けられたリング
材２の排出口４に集まり、ここから蒸気差圧を利
用してタービン段落外に排出される。

しかしながら、上記従来の差付静翼には下記の
ような欠点があつた。

(1) 溝３はある程度の深さを要するので、望まし
い場所である翼後縁付近ではなく、かなり上流
であつて、翼厚が充分厚い場所に設けなくては
ならない。それゆえ十分水膜を収集できないの
で、依然としてドレンアタツクが生じる。

(2) 溝３に集めた水膜を効果的に翼外周部に移動
させるためには、溝３の開口幅は充分大きいこ
とが必要であり、水膜厚さの数十倍の開口幅を
持つのが普通である。このため、翼プロフアイ
ル損失の増加が懸念される。

(3) 溝３に集められた水膜の流れからみて、静翼
１の外周部に行く程、溝の断面積は大きくする
必要があり、リング材２が傾斜して配置されて
いる関係もあつて、外周部程溝３を深くするこ
とが困難である。また溝幅を変化させることも
上記(2)の理由から容易ではない。

本考案は、上記の欠点を改善するものであつ
て、その目的とするところは、翼面から有効にド
レンを除去しうる溝付静翼を提供することにあ
る。

上記目的を達成するために、本考案は、ドレン
排出用溝を翼材とは別個の薄板で形成し、翼面に
突起部を形成することなく溝の開口部を溝と分離
して設定しうるように構成したことを特徴とする
ものである。

以下、本考案による蒸気タービンの静翼の実施
例を第３図及び第４図を参照して説明する。

第３図及び第４図において、静翼１の外周部に
はリング材２を付設し、また静翼１材料の後縁の
背面に別体の薄板１１を接着し、同薄板１１の一
端側であつて翼後縁前面側に他の薄板１２を銀ロ
ウ等で接着部１３を静翼後縁部に形成する。そし
て上記翼材の後縁前面と薄板１２の接着部１３の
端部と対向する他端との間に開口部１４を形成す
る。これにより、薄板１１，１２の間には捕集さ
れたドレン移送通路となる溝１６が形成される。
この溝１６はリング材２に向つてのび、リング材
２に設けられた排出口４に連通している。

必要ならば薄板１１，１２の間に中間支持材１
５を設けることも可能である。

次に上記のように構成された溝付静翼の作用に
ついてのべると、静翼面に沿つて流れる水膜は開
口部１４に集まる。ここで開口部１４における蒸
気と排出口４付近との蒸気とでは、排出口４付近
の蒸気の方が低圧であるので、開口部１４に集ま
つた水膜は溝１６内に入り、溝１６に沿つて流れ
てドレンとなり排出口４から排出される。

上記のように構成したので下記のような効果を
奏する。

(1) 薄板１１，１２により溝１６を形成したの
で、溝開口部１４は溝深さに関係なく充分静翼
の後端近傍に設定できる。

(2) 開口部１４を水膜厚さと同程度まで狭くする
ことができるので、溝１６に比べて開口部１４
の面積が充分小さくなり、従つて、排出用蒸気
差圧のもとになる排出口４の低圧力が溝１６ま
で遡及することになり、水膜は、開口部１４を
介して蒸気差圧により積極的に吸引されると共
に、従来、必要としていた主流に対する溝の傾
斜も不要となる。

(3) ドレン排出通路となる溝１６は薄板１１，１
２で形成されるので、溝１６の選定は薄板１
１，１２の選定により比較的自由に設定でき、
これにより開口部１４は溝１６と分離して独立
に設定できる。

(4) ドレン排出部が翼面に対して突起しない構造
となるため、ドレン排出部が流体の流れを乱し
て静翼の性能低下をきたすことなくドレンを除
去できる。

以上、説明したように、本考案によれば、静翼
の性能低下をきたすことなくドレンの排除を効果
的に行うことができ、ドレンアタツクが生じない
ので保守が軽減される。

その他、本考案は上記し、図面に示す蒸気ター
ビンによる実施例にのみ限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない範囲内でガスタービン、等
回転機械に適宜変形して実施しうることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービンの静翼の正面図、
第２図は第１図の−矢視方向切断断面図、第
３図は本考案の蒸気タービンの静翼の正面図、第
４図は第３図の−矢視方向切断断面図であ
る。 １……静翼、２……リング材、４……排出口、
１１，１２……薄板、１３……接着部、１４……
開口部、１５……中間支持材、１６……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 翼後縁にドレン排出用溝を設けた静翼におい
   て、前記溝を翼材と別個の薄板で形成し、翼面に
   突起部を形成することなく前記溝の開口部を前記
   溝と独立に設定しうることを特徴とする溝付静
   翼。