WO2009122879A1 - 蒸気タービンの車室構造 - Google Patents

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casing
divided
steam turbine
end plate
block
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近藤　誠
民暁 中澤
中野　隆
康之 巽
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • 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
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F01D25/265—Vertically split casings; Clamping arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines

Definitions

  • the present invention relates to a casing structure of a steam turbine that generates electric power by rotationally driving a rotor using steam.
  • an internal casing is provided in the outer casing, a steam inlet is provided in the upper part, a rotor is rotatably supported at the center, and the rotor blades are fixed to the rotor in a plurality of stages.
  • the stationary blades are fixed to the blade ring supported by the internal casing over a plurality of stages, and are arranged alternately with the moving blades fixed to the rotor.
  • the casing (external casing, internal casing) constituting the turbine body of this steam turbine is divided into two parts on the plane passing through the rotor in order to improve the workability of rotor insertion, assembly and disassembly work, Assembled with flanges and bolts.
  • the steam turbine is a low-pressure turbine
  • the lower part of the external casing is connected to a condenser, and when the steam turbine is started, the internal casing and the external casing are brought into a vacuum state so that the steam is vaporized. Suction is performed from the entrance to the interior of the vehicle (see Patent Document 1).
  • the external casing is deformed so that the end plates forming the ceiling and walls of the external casing are greatly dented inward, so it is necessary to reinforce the ceiling and walls.
  • a reinforcement structure of the external casing in the steam turbine for example, a plurality of ribs are jointly distributed around the rotor shaft to the end plate of the external casing, and a plurality of ribs are joined by welding or the like. Some end plates cross a plurality of ribs in a lattice shape and are joined by welding or the like.
  • a pipe stay is installed inside the external compartment (see Patent Document 2).
  • a plurality of I-shaped ribs are arranged radially on the end plate of the upper half of the outer casing, and the arrangement angle gradually increases from vertical to horizontal. It is increasing.
  • JP 2005-113721 A Japanese Patent No. 3831617
  • an object of the present invention is to provide a casing structure of a steam turbine that enables machining of a bellows mounting portion with current equipment.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing.
  • the steam is characterized by dividing one or both of the divided upper casing and lower casing into a portion including at least a part of a through hole through which the rotor passes and a portion other than that. It is in the turbine casing structure.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing on a horizontal plane through which the rotor passes, and the upper casing has a middle block having the through hole, a ceiling block,
  • the steam turbine casing structure is divided into an upper block having a plate.
  • the outer casing is divided into an upper casing having a top plate and a lower casing having the through hole, and the lower casing is separated from the center of the through hole.
  • the steam turbine casing structure is characterized by being divided into a middle piece cut out including the end plate cone portion in the horizontal direction and a remaining lower block including the end plate cone portion.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing on a horizontal plane through which the rotor passes, and the upper casing is connected to an upper portion of the end plate cone of the end plate cone portion.
  • the lower casing is divided into a lower part of the end plate cone of the end plate cone part and a lower block of the other part. It is in the casing structure of the steam turbine.
  • a steam turbine casing structure according to the fourth aspect of the invention, wherein the joint portion of the outer peripheral portion of the end plate cone portion is L-shaped.
  • a sixth aspect of the invention is a casing structure of a steam turbine according to the fourth or fifth aspect of the invention, wherein a shape around the outer shape of the end plate cone portion is a polygonal shape.
  • a steam turbine casing structure according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the upper block is divided into right and left sides from the center of the through hole in a vertical plane.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing, and one of the divided upper casing and lower casing or Both parts are divided into a part including at least a part of the through-hole through which the rotor passes and a part other than the part, so that the machine of the bellows mounting part is not used in the existing equipment such as a factory without combining the upper casing. Processing can be performed.
  • the rotor can be replaced by removing only the upper compartment.
  • the height of the upper casing is lower than the conventional one, it is not necessary to increase the height of the building, so that the upper casing can be disassembled without changing the height of the local building.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing on a horizontal plane through which the rotor passes, and the upper casing has the through hole. Since it is divided into a block and an upper block having a top plate, the end plate is installed in a current facility such as a factory with the lower compartment (lower block) and the middle block assembled without assembling the upper block.
  • the bellows attachment part provided in the cone part can be machined.
  • the rotor can be replaced by removing only the upper block.
  • the height of the upper block is lower than the conventional one, it is not necessary to increase the height of the building, so that the upper block can be disassembled without changing the height of the local building.
  • the outer casing is divided into an upper casing having a top plate and a lower casing having the through hole, and the lower casing has the penetrating through. Since it is divided into a middle piece cut out from the center of the hole including the end plate cone portion in the horizontal direction and the remaining lower block including the end plate cone portion, there is no upper casing (upper block) Thus, in a state where the lower block and the middle piece are assembled, the bellows mounting portion provided in the end plate cone portion can be machined in the current equipment such as a factory.
  • the weight can be reduced by using the middle piece, the number of bolts on the joint surface between the upper block and the lower block can be reduced, so that the workability of the assembly work can be improved. it can.
  • the outer casing is divided into an upper casing and a lower casing on a horizontal plane through which the rotor passes, and the upper casing is arranged at the end of the end plate cone portion. Since it is divided into the upper part of the plate cone and the upper block having the top plate, the lower casing is divided into the lower part of the end plate cone of the end plate cone part and the lower block of the other parts.
  • the upper end plate cone and the lower end plate cone can be joined and only the end plate cone portion can be placed horizontally to machine the bellows mounting surface with the bellows mounting portion in the existing equipment such as a factory. Therefore, it is possible to machine the bellows mounting surface in a current facility such as a factory and improve the machining accuracy.
  • the joint portion of the outer peripheral portion of the end plate cone portion is L-shaped
  • the joint portion of the end plate cone portion with the external casing is Since the joint part is L-shaped, and the joint part is formed to be a vertical joint with the external casing, a plane joint is possible, and the joint surface of the bolt can be flat, Sealing performance can be improved.
  • the bolt joint surface can be made flat, so that the sealing performance is improved. Can be made.
  • the upper block since the upper block is divided into right and left in the vertical plane from the center of the through hole, the height of the upper block is further lower than in the prior art, the upper casing can be divided only by moving the upper casing as it is in the horizontal direction. For this reason, since it is not necessary to increase the height of the building, the upper block can be disassembled without changing the height of the local building.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a casing structure of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of the external casing that represents the casing structure of the steam turbine according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the first embodiment of the present invention when viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the second embodiment of the present invention when viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a casing structure of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of the external casing that represents the casing structure of the steam turbine according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the third embodiment of the present invention when viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the fourth embodiment of the present invention when viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
  • 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an external casing representing a casing structure of a steam turbine according to a fifth embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an external casing representing a casing structure of a steam turbine according to a fifth embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 10 is an exploded view of a part of the upper block.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an external casing representing another configuration of the casing structure of the steam turbine according to the fifth embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a casing structure of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention is applied
  • FIG. 2 is an external view illustrating the casing structure of the steam turbine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the first embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • the steam turbine 10 includes a steam inlet 12 at an upper portion of an external casing 11, and a turbine rotor (hereinafter referred to as “rotor”) 13 that is a rotating body is rotatable.
  • the bearing 14 is supported by a bearing 14, and the bearing 14 is supported by a bearing base 16 provided on a foundation base 15 made of concrete or the like of the steam turbine 10.
  • the ground portion 17 is supported by the bearing base 16 and its connecting portion 18.
  • a bellows 19 is used between the ground portion 17 and the vehicle compartment 11 to prevent steam leakage.
  • the bellows 19 is attached to the machined surface of the bellows mounting portion 22 of the end plate cone portion 21A of the external casing 11 through a through hole 20 through which the rotor 13 of the external casing 11 passes.
  • the external compartment 11 is divided into an upper compartment and a lower compartment, and is further divided into a portion including at least a part of the through hole 20 through which the rotor 13 passes and a portion other than that. It has been made.
  • the outer casing 11 is divided into an upper casing 31 and a lower casing (lower block) 32 on a horizontal plane through which the rotor 13 passes, and the upper casing 31 has a through hole 20. It is divided into an intermediate block 33 and an upper block 34 having a top plate 31a.
  • the outer casing 11 is divided by the first dividing surface 35 into the upper casing 31 and the lower block chamber 32 on a horizontal plane through which the rotor 13 passes.
  • the upper casing 31 is divided by a second dividing surface 36 into an intermediate block 33 having a through hole 20 and an upper block 34 having a top plate 31a.
  • the upper compartment 31 is configured by a curved top plate 31a and front and rear end plates 31b, and a flange portion 31c is integrally formed at the lower portion.
  • the lower casing 32 is constituted by front, rear, left and right end plates 32a, and a flange portion 32b is integrally formed at the upper part.
  • the upper casing 31 and the lower casing 32 are connected to the flanges 31c and 32b by fastening bolts (not shown), while the lower end of the lower casing 32 is fitted to a base part (not shown). It is connected to a water container.
  • a plurality of reinforcing ribs 37 are arranged radially on the end plate 31 b of the upper compartment 31 of the external compartment 11 around the through hole 20.
  • the upper block 34, the middle block 33, and the lower block 32 are each divided, and for example, the upper block 34, the middle block 33, and the lower block 32 are each divided into three.
  • the number into which each block is divided is not particularly limited to this.
  • the outer casing 11 is divided into the upper casing 31 and the lower casing 32 on the horizontal plane through which the rotor 13 passes, and the upper casing 31 has the through hole 20. It is divided into a middle block 33 having an upper block 34 having a top plate 31a. For this reason, in the state which assembled the lower block 32 and the middle block 33 without assembling the upper block 34, the bellows attachment part 22 provided in the end plate cone part 21A is machined in the current equipment such as a factory. be able to.
  • the rotor 13 can be replaced by removing only the upper block 34. Further, since the height of the upper block 34 is lower than the conventional one, it is not necessary to increase the height of the building. Therefore, the upper block 34 can be disassembled without changing the height of the local conventional building.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the external casing representing the casing structure of the steam turbine according to the second embodiment of the present invention when viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
  • symbol is attached
  • the outer casing 11 is divided into an upper casing (upper block) 41 having a top plate 31 a and a lower casing 42 having a through hole 20.
  • the lower casing 42 is divided into an intermediate piece 43 cut out from the center of the through hole 20 in the horizontal direction including the end plate cone portion 21A, and the remaining lower block 44 including the end plate cone portion 21A.
  • Reference numeral 41 a is a top plate of the upper compartment 41.
  • the outer casing 11 is divided by the second dividing surface 36 into the upper block 41 and the lower casing 42 on the horizontal plane through which the rotor 13 passes. Further, the lower casing 42 is divided into a third divided surface by an intermediate piece 43 cut out including the end plate cone portion 21A in the horizontal direction from the center of the through hole 20, and a remaining lower block 44 including the end plate cone portion 21A. Divide by 45.
  • the upper block 41 and the middle piece 43 are each divided and configured, for example, the upper block 41 is divided into three and the middle piece 43 is divided into four.
  • the number of the upper block 41 and the middle piece 43 to be divided is not particularly limited thereto.
  • the bellows mounting portion 22 provided in the end plate cone portion 21A is machined in the current equipment such as a factory with the lower block 44 and the middle piece 43 assembled without the upper block 41. be able to.
  • the weight can be reduced as compared with the case of the intermediate block 33 of the first embodiment, and the number of bolts on the joint surface between the upper block 41 and the lower block 44 can be reduced. Therefore, the workability of the assembly work can be improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an external casing representing a casing structure of a steam turbine according to a third embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG.
  • symbol is attached
  • the end plate cone portion 21A is further provided on the first dividing surface 35 that divides the outer casing 11 into an upper casing 51 and a lower casing 52 on a horizontal plane through which the rotor 13 passes. Is divided.
  • the outer casing 11 is divided into an upper casing 51 and a lower casing 52 on the horizontal plane through which the rotor 13 passes, and the upper casing 51 is divided. Is divided into an end plate cone upper portion 21A-1 of the end plate cone portion 21A and an upper block 53 having a top plate 31a, and a lower casing 52 is divided into an end plate cone lower portion 21A-2 of the end plate cone portion 21A and It is divided into a lower block 54 other than the part.
  • Reference numeral 51 a is a top plate of the upper compartment 51.
  • the end plate cone portion 21A has an L-shaped joining portion 56 of the outer peripheral portion 55. That is, at the joint portion 56 between the end plate cone portion 21A and the upper block 53 (lower block 54) of the external casing 11, the joint portion 21a of the end plate cone portion 21A is formed in an L shape, and the upper block 53 (lower block 54). ) And the joint portion 53a (54a).
  • the joint portion 56 of the outer peripheral portion 55 of the end plate cone portion 21A By making the joint portion 56 of the outer peripheral portion 55 of the end plate cone portion 21A into an L shape, the distal end portion of the joint portion 21a of the end plate cone portion 21A becomes the joint portion 53a (54a) of the upper block 53 (lower block 54). And plane joining. Accordingly, a flat joint between the joint portion 21a of the end plate cone portion 21A and the joint portion 53a (54a) of the upper block 53 (lower block 54) is possible, and the joint surface of the bolt 57 can be flattened. Performance can be improved.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an external casing representing a casing structure of a steam turbine according to a fourth embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG.
  • symbol is attached
  • the end plate cone section 21B having a polygonal shape around the outer shape of the end plate cone section 21A in the casing structure of the steam turbine according to the third embodiment is used.
  • the outer shape of the end plate cone portion is a modified ellipsoid.
  • the present invention is not limited to this.
  • the outer casing 11 is divided into an upper casing 61 and a lower casing 62 on the horizontal plane through which the rotor 13 passes.
  • the lower casing 62 is divided into the lower end plate cone portion 21B-2 of the end plate cone portion 21B and the lower casing 62B.
  • Reference numeral 61 a is a top plate of the upper compartment 61.
  • the peripheral shape of the outer shape of the end plate cone portion 21B By making the peripheral shape of the outer shape of the end plate cone portion 21B into a polygonal shape, as shown in FIG. 8, in the joint portion 66 between the outer peripheral portion 65 of the end plate cone portion 21B and the upper block 63 (lower block 64).
  • the bolt joint surface can be flat. That is, at the joint 66 between the end plate cone portion 21B and the upper block 63 (lower block 64), the joint portion 21a of the end plate cone portion 21B and the joint portion 63a (64a) of the upper block 53 (lower block 54) are connected. Planar bonding is possible.
  • the joint portion 21a of the end plate cone portion 21B and the joint portion 63a (64a) of the upper block 63 (lower block 64) are formed. Since the flat joint is possible and the bolt joint surface can be made flat, the sealing performance can be improved.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an external casing representing a casing structure of a steam turbine according to a fifth embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction, and is a combination of upper blocks.
  • FIG. 10 is an exploded view of a part of the upper block.
  • symbol is attached
  • the upper block is divided into right and left parts on the vertical plane from the center of the through hole, and is divided into two upper blocks.
  • the upper block 63 divides the upper block 63 from the center of the through-hole 20 to the right and left sides, and is divided into upper blocks 63-1, 63-2.
  • the upper block 63 is a vertical plane through which the rotor 13 passes, and the upper block 63-1 and the upper block 63-2 are divided by a fourth dividing surface 68.
  • the upper block 63 by disassembling the upper block 63 to the left and right, the height of the upper block 63 becomes lower than before, and the upper block 63 is simply moved in the horizontal direction without moving the upper blocks 63-1, 63-2. -1, 63-2 can be divided. For this reason, since it is not necessary to increase the height of the building, the upper blocks 63-1 and 63-2 can be disassembled without changing the height of the local building.
  • the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 11, even when the external casing 11 having the end plate cone portion 21A as shown in FIG.
  • the hole 20 may be divided into left and right parts from the center of the hole 20 to be divided into upper blocks 53-1 and 53-2.
  • the casing structure of the steam turbine according to the present invention facilitates disassembly and transportation of the casing, and performs machining of the bellows mounting portion with current equipment, and is applicable to any type of steam turbine. Can do.

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Abstract

　実施例１の蒸気タービンは、外部車室１１がロータが通る水平面で上部車室３１と下部車室（下ブロック）３２とに分割されると共に、上部車室３１が貫通孔２０を有する中ブロック３３と天板３１ａを有する上ブロック３４とに分割され、ロータの通る貫通孔２０が少なくとも一部含まれている部分とそれ以外の部分とに分割されてなる。これにより、上ブロック３４を組むことなく下ブロック３２と中ブロック３３とを組んだ状態で、工場などの現状設備内で端板コーン部２１Ａに設けられているベローズ取付部の機械加工を行うことができる。

Description

蒸気タービンの車室構造
　本発明は、蒸気を用いてロータを回転駆動することで発電を行う蒸気タービンの車室構造に関するものである。
　一般的な蒸気タービンにおいては、外部車室内に内部車室が設けられると共に、上部に蒸気入口部が設けられ、中心部にロータが回転自在に支持され、このロータに動翼が複数段にわたって固定される一方、内部車室に支持された翼環リングに静翼が複数段にわたって固定され、ロータに固定された動翼と交互に配設されている。
　従って、蒸気タービンの運転時に、蒸気が蒸気入口部から内部車室に入ると、この蒸気は隔壁を介して翼環リングに支持された静翼を経て動翼に噴出することでロータが回転し、このロータに連結された発電機を駆動する。
　この蒸気タービンのタービン本体を構成する車室（外部車室、内部車室）は、ロータの挿入や組立、分解作業の作業性を向上するため、ロータを通る平面で上下二つに分割され、フランジとボルトにより組み立てられる。そして、蒸気タービンが低圧タービンであるとき、外部車室の下部は復水器に連結されており、蒸気タービンの起動時には、内部車室及び外部車室を真空状態とすることで、蒸気を蒸気入口部から車室内部に吸引する（特許文献１、参照）。
　このとき、外部車室は、この外部車室の天井や壁を形成する端板が内側に大きく凹むように変形することから、この天井や壁を補強する必要がある。蒸気タービンにおける外部車室の補強構造としては、例えば、外部車室の端板にロータ軸を中心に均等に分配されて複数のリブを溶接等により接合すると共に、外部車室の下半部の端板に複数のリブを格子状に交差して溶接等により接合するものがある。また、外部車室の内部に、パイプステーを架設するものがある（特許文献２、参照）。
　このような蒸気タービンの車室構造では、外部車室の上半部の端板にＩ型リブをロータ軸を中心に放射状に複数本配置すると共に、その配置角度を垂直から水平になるにつれて漸次増大させている。
特開２００５－１１３７２１号公報 特許第３８３１６１７号公報
　ここで、発電機の発電効率を上げるために蒸気タービンの大型化が望まれており、蒸気タービンを大型化すると、動翼及び静翼の長さが長くなることから、外部車室も大型化する必要がある。
　しかしながら、従来の蒸気タービンの車室構造では、組立てた状態でベローズを取り付けるベローズ取付部の軸方向ズレを機械加工で平面に仕上げる必要があるため、外部車室が大きくなると、上下一体に組み上げた状態でベローズ取付部の機械加工を行うことができない、という問題がある。
　また、大型化した外部車室を上下一体に組み立てたり、定期検査時などに外部車室の上部を吊り上げるためには、建屋の高さを高くする必要があるため、外部車室を上下一体に組み立てたり、外部車室の上部を吊り上げることができない、という問題がある。
　また、外部車室を上下一体に組み立てベローズ取付部の機械加工を行ったとしても、車室を上下一体に組み立てた状態で工場から搬送することができない、という問題がある。
　また、外部車室を立てた状態で機械加工を行うため、横型の加工機械で加工する必要があるが、ベローズ取付部の位置が高いと加工精度を維持することが困難である、という問題がある。
　更に、大型化する外部車室では加工用のテーブルに収まらないため、外部車室を横置きにした状態で機械加工を行うことができない、という問題がある。
　本発明は、前記問題に鑑み、現状の設備でベローズ取付部の機械加工を行うことを可能とする蒸気タービンの車室構造を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、外部車室を上下に分割する蒸気タービンの車室構造において、前記外部車室を上部車室と下部車室とに分割すると共に、分割された前記上部車室、前記下部車室の何れか一方又は両方を、ロータの通る貫通孔が少なくとも一部含まれている部分とそれ以外の部分とに分割することを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第２の発明は、第１の発明において、前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、前記上部車室が、前記貫通孔を有する中ブロックと、天板を有する上ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第３の発明は、第１の発明において、前記外部車室が天板を有する上部車室と前記貫通孔を有する下部車室とに分割され、前記下部車室が、前記貫通孔の中心から水平方向に端板コーン部を含んで切り出される中ピースと、前記端板コーン部を含む残りの下ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第４の発明は、第１の発明において、前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、前記上部車室が、端板コーン部の端板コーン上部と、天板を有する上ブロックとに分割されると共に、前記下部車室が、前記端板コーン部の端板コーン下部と、それ以外の部分の下ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第５の発明は、第４の発明において、前記端板コーン部の外周部の接合部をＬ字状としてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第６の発明は、第４又は５の発明において、前記端板コーン部の外形の周囲の形状を多角形状とすることを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　第７の発明は、第４乃至６の何れか一つの発明において、前記上ブロックを前記貫通孔の中心から垂直面で左右に分割することを特徴とする蒸気タービンの車室構造にある。
　請求項１の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、外部車室を上部車室と下部車室とに分割すると共に、分割された前記上部車室、前記下部車室の何れか一方又は両方を、ロータの通る貫通孔が少なくとも一部含まれている部分とそれ以外の部分とに分割するので、前記上部車室を組み合わせない状態で、工場などの現状設備内でベローズ取付部の機械加工を行うことができる。
　また、定期検査時には、前記上部車室のみを取外すことでロータの取替えを行うことができる。また、前記上部車室の高さは従来よりも低くなるので建屋の高さを高くする必要がないため、現地の建屋の高さを変更することなく前記上部車室を分解することができる。
　請求項２の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、前記上部車室が、前記貫通孔を有する中ブロックと、天板を有する上ブロックとに分割されてなるので、前記上ブロックを組むことなく下部車室（下ブロック）と中ブロックとを組んだ状態で、工場などの現状設備内で端板コーン部に設けられているベローズ取付部の機械加工を行うことができる。
　また、定期検査時には、前記上ブロックのみを取外すことでロータの取替えを行うことができる。また、前記上ブロックの高さは従来よりも低くなるので建屋の高さを高くする必要がないため、現地の建屋の高さを変更することなく前記上ブロックを分解することができる。
　請求項３の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記外部車室が天板を有する上部車室と前記貫通孔を有する下部車室とに分割され、前記下部車室が、前記貫通孔の中心から水平方向に端板コーン部を含んで切り出される中ピースと、前記端板コーン部を含む残りの下ブロックとに分割されてなるので、前記上部車室（上ブロック）の無い状態で、前記下ブロックと前記中ピースとを組んだ状態で、工場などの現状設備内で端板コーン部に設けられているベローズ取付部の機械加工を行うことができる。
　また、前記中ピースとすることで重量を小さくすることができると共に、前記上ブロックと前記下ブロックとの接合面のボルト本数を減少させることができるため、組立作業の作業性を向上することができる。
　請求項４の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、前記上部車室が、端板コーン部の端板コーン上部と、天板を有する上ブロックとに分割されると共に、前記下部車室が、前記端板コーン部の端板コーン下部と、それ以外の部分の下ブロックとに分割されてなるので、前記端板コーン上部と前記端板コーン下部を接合して前記端板コーン部のみを横置きにして工場などの現状設備内でベローズ取付部のあるベローズ取付面の機械加工を行うことができるため、工場などの現状設備内でベローズ取付面の機械加工を行うことができると共に、機械加工の精度を向上させることができる。
　請求項５の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記端板コーン部の外周部の接合部をＬ字状としてなるので、前記端板コーン部の前記外部車室との接合部における継手部がＬ字形状であり、前記接合部が前記外部車室と縦継手となるように形成されているので、平面継手が可能であり、ボルトの継手面を平面にすることができるため、シール性能を向上させることができる。
　請求項６の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記端板コーン部の外形の周囲の形状を多角形状とするので、ボルト継手面を平面にすることができるため、シール性能を向上させることができる。
　請求項７の発明の蒸気タービンの車室構造によれば、前記上ブロックを前記貫通孔の中心から垂直面で左右に分割するので、前記上ブロックの高さは従来よりも更に低くなり、分解した前記上部車室をそのまま横方向に移動するたけで前記上部車室を分割することができる。このため、建屋の高さを高くする必要がないため、現地の建屋の高さを変更することなく前記上ブロックを分解することができる。
図１は、本発明の実施例１に係る蒸気タービンの車室構造が適用された蒸気タービンの概略構成図である。 図２は、実施例１に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室の斜視図である。 図３は、本発明の実施例１に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図４は、本発明の実施例２に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図５は、本発明の実施例３に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。 図７は、本発明の実施例４に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図８は、図７のＡ－Ａ断面図である。 図９は、本発明の実施例５に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図１０は、上ブロックの一部を分解した図である。 図１１は、本発明の実施例５に係る蒸気タービンの車室構造の他の構成を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
符号の説明
　１０　蒸気タービン
　１１　外部車室
　１２　蒸気入口部
　１３　タービンロータ（「ロータ」）
　１４　軸受
　１５　基礎台
　１６　軸受台
　１７　グランド部
　１８　連結部
　１９　ベローズ
　２０　貫通孔
　２１ａ　継手部分
　２１Ａ、２１Ｂ　端板コーン部
　２１Ａ－１、２１Ｂ－１　端板コーン上部
　２１Ａ－２、２１Ｂ－２　端板コーン下部
　２２　ベローズ取付部
　３１、４１、５１　上部車室
　３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ　天板
　３１ｂ　端板
　３１ｃ　フランジ部
　３２、４２、５２　下部車室
　４４、５４　下ブロック
　３２ａ　端板
　３２ｂ　フランジ部
　３３　中ブロック
　３４、５３　上ブロック
　３５　第一の分割面
　３６　第二の分割面
　４３　中ピース
　４５　第三の分割面
　５３ａ、５４ａ、６３ａ、６４ａ　継手部分
　５５、６５　外周部
　５６、６６　接合部
　５７、６７　ボルト
　６８　第四の分割面
　以下に添付図面を参照して、本発明に係るシール部材の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
　図１は、本発明の実施例１に係る蒸気タービンの車室構造が適用された蒸気タービンの概略構成図、図２は、本発明の実施例１に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室の斜視図、図３は、本発明の実施例１に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
　実施例１の蒸気タービン１０は、図１に示すように、外部車室１１の上部に蒸気入口部１２が設けられ、回転体であるタービンロータ（以下、「ロータ」という）１３を回転自在に支持する軸受１４によって支持し、軸受１４を蒸気タービン１０のコンクリート等からなる基礎台１５の上に設けられる軸受台１６で支持している。また、グランド部１７は軸受台１６とその連結部１８とにより支持している。また、グランド部１７と車室１１との間には蒸気のリークを防止するベローズ１９が用いられている。
　また、ベローズ１９は外部車室１１のロータ１３が通る貫通孔２０で外部車室１１の端板コーン部２１Ａのベローズ取付部２２の機械加工面にボルトにより取り付けられている。
　本実施例においては、外部車室１１は、上部車室と下部車室とに分割されると共に、ロータ１３の通る貫通孔２０が少なくとも一部含まれている部分とそれ以外の部分とに分割されてなるものである。
　即ち、図２、３に示すように、外部車室１１がロータ１３が通る水平面で上部車室３１と下部車室（下ブロック）３２とに分割され、上部車室３１を貫通孔２０を有する中ブロック３３と天板３１ａを有する上ブロック３４とに分割されている。
　本実施例においては、外部車室１１はロータ１３が通る水平面で上部車室３１と下ブロック室３２とを第一の分割面３５により分割される。また、上部車室３１は貫通孔２０を有する中ブロック３３と天板３１ａを有する上ブロック３４とに第二の分割面３６により分割される。
　また、上部車室３１は、湾曲形状をなす天板３１ａと前後の端板３１ｂにより構成され、下部にフランジ部３１ｃが一体に形成されている。
　また、下部車室３２は、前後左右の端板３２ａにより構成され、上部にフランジ部３２ｂが一体に形成されている。
　そして、上部車室３１と下部車室３２は、各フランジ部３１ｃ、３２ｂが図示しない締結ボルトにより連結される一方、下部車室３２の下端部が図示しない基礎部に嵌合し、図示しない復水器に連結されている。
　また、外部車室１１の上部車室３１の端板３１ｂに補強リブ３７を貫通孔２０を中心に放射状に複数本配置している。
　また、上ブロック３４、中ブロック３３、下ブロック３２は各々分割して構成されており、例えば上ブロック３４、中ブロック３３、下ブロック３２は各々３分割される。この各々のブロックが分割される数は特にこれに限定されるものではない。
　よって、実施例１の蒸気タービンの車室構造によれば、外部車室１１がロータ１３が通る水平面で上部車室３１と下部車室３２とに分割され、上部車室３１が貫通孔２０を有する中ブロック３３と天板３１ａを有する上ブロック３４とに分割されている。このため、上ブロック３４を組むことなく下ブロック３２と中ブロック３３とを組んだ状態で、工場などの現状設備内で端板コーン部２１Ａに設けられているベローズ取付部２２の機械加工を行うことができる。
　また、定期検査時には、上ブロック３４のみを取外すことでロータ１３の取替えを行うことができる。また、上ブロック３４の高さは従来よりも低くなるので建屋の高さを高くする必要がないため、現地の従来の建屋の高さを変更することなく上ブロック３４を分解することができる。
　図４は、本発明の実施例２に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
　なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、外部車室の構成についてのみ説明する。
　本実施例の蒸気タービンの車室構造において、図４に示すように、外部車室１１が天板３１ａを有する上部車室（上ブロック）４１と貫通孔２０を有する下部車室４２とに分割され、下部車室４２を貫通孔２０の中心から水平方向に端板コーン部２１Ａを含んで切り出される中ピース４３と、端板コーン部２１Ａを含む残りの下ブロック４４とに分割されている。尚、符号４１ａは上部車室４１の天板である。
　本実施例においては、外部車室１１はロータ１３が通る水平面で上ブロック４１と下部車室４２とを第二の分割面３６により分割される。また、下部車室４２は貫通孔２０の中心から水平方向に端板コーン部２１Ａを含んで切り出される中ピース４３と、端板コーン部２１Ａを含む残りの下ブロック４４とに第三の分割面４５により分割される。
　また、上ブロック４１、中ピース４３は各々分割して構成されており、例えば上ブロック４１は３分割され、中ピース４３は４分割される。この上ブロック４１、中ピース４３の各々の分割される数は特にこれに限定されるものではない。
　よって、上ブロック４１の無い状態で、下ブロック４４と中ピース４３とを組んだ状態で、工場などの現状設備内で端板コーン部２１Ａに設けられているベローズ取付部２２の機械加工を行うことができる。
　また、中ピース４３とすることで実施例１の中ブロック３３とする場合に比べて重量を小さくすることができると共に、上ブロック４１と下ブロック４４との接合面のボルト本数を減少させることができるため、組立作業の作業性を向上することができる。
　図５は、本発明の実施例３に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図、図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。
　なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、外部車室の構成についてのみ説明する。
　実施例３の蒸気タービンの車室構造において、外部車室１１をロータ１３が通る水平面で上部車室５１と下部車室５２とに分割する第一の分割面３５に、更に端板コーン部２１Ａを分割するようにしたものである。
　即ち、実施例３の蒸気タービンの車室構造において、図５に示すように、外部車室１１がロータ１３が通る水平面で上部車室５１と下部車室５２とに分割され、上部車室５１が端板コーン部２１Ａの端板コーン上部２１Ａ－１と天板３１ａを有する上ブロック５３とに分割されると共に、下部車室５２を端板コーン部２１Ａの端板コーン下部２１Ａ－２とそれ以外の部分の下ブロック５４とに分割されている。尚、符号５１ａは上部車室５１の天板である。
　よって、端板コーン部２１Ａのみを横置きにして工場などの現状設備内でベローズ取付部２２の機械加工を行うことができるため、工場などの現状設備内でベローズ取付面の機械加工を行うことができると共に、機械加工の精度を向上させることができる。
　また、図６に示すように、端板コーン部２１Ａは外周部５５の接合部５６をＬ字状としている。即ち、端板コーン部２１Ａと外部車室１１の上ブロック５３（下ブロック５４）との接合部５６では、端板コーン部２１Ａの継手部分２１ａをＬ字形状とし、上ブロック５３（下ブロック５４）の継手部分５３ａ（５４ａ）と縦継手となるように形成されている。
　端板コーン部２１Ａの外周部５５の接合部５６をＬ字状とすることで、端板コーン部２１Ａの継手部分２１ａの先端部が上ブロック５３（下ブロック５４）の継手部分５３ａ（５４ａ）と平面接合することになる。よって、端板コーン部２１Ａの継手部分２１ａと上ブロック５３（下ブロック５４）の継手部分５３ａ（５４ａ）との平面継手が可能となり、ボルト５７の継手面を平面にすることができるため、シール性能を向上させることができる。
　図７は、本発明の実施例４に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図、図８は、図７のＡ－Ａ断面図である。
　なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、外部車室の構成についてのみ説明する。
　実施例４の蒸気タービンの車室構造において、実施例３の蒸気タービンの車室構造における端板コーン部２１Ａの外形の周囲の形状を多角形状とした端板コーン部２１Ｂを用いたものである。本実施例では、端板コーン部の外形を変形の１１角形としている。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
　即ち、実施例４の蒸気タービンの車室構造において、図７に示すように、外部車室１１がロータ１３が通る水平面で上部車室６１と下部車室６２とに分割され、上部車室６１が端板コーン部２１Ｂの端板コーン上部２１Ｂ－１と天板３１ａを有する上ブロック６３とに分割されると共に、下部車室６２を端板コーン部２１Ｂの端板コーン下部２１Ｂ－２とそれ以外の部分の下ブロック６４とに分割されている。尚、符号６１ａは上部車室６１の天板である。
　端板コーン部２１Ｂの外形の周囲の形状を多角形状とすることで、図８に示すように、端板コーン部２１Ｂの外周部６５と上ブロック６３（下ブロック６４）との接合部６６におけるボルト継手面を平面にすることができる。即ち、端板コーン部２１Ｂと上ブロック６３（下ブロック６４）との接合部６６では、端板コーン部２１Ｂの継手部分２１ａと上ブロック５３（下ブロック５４）の継手部分６３ａ（６４ａ）とを平面接合することができる。
　よって、端板コーン部２１Ｂのように外形の周囲の形状を多角形状とすることで、端板コーン部２１Ｂの継手部分２１ａと上ブロック６３（下ブロック６４）の継手部分６３ａ（６４ａ）とが平面接合し、ボルト継手面を平面にすることができるため、シール性能を向上させることができる。
　図９は、本発明の実施例５に係る蒸気タービンの車室構造を表す外部車室を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図であり、上ブロックを組み合わせたものである。図１０は、上ブロックの一部を分解した図である。
　なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、外部車室の構成についてのみ説明する。
　実施例５の蒸気タービンの車室構造において、上ブロックを貫通孔の中心から垂直面で左右に分割し、２つの上ブロックに分解している。
　即ち、図９、１０に示すように、上ブロック６３は上ブロック６３を貫通孔２０の中心から垂直面に左右に分割し、上ブロック６３－１、６３－２に分解している。
　本実施例においては、上ブロック６３はロータ１３が通る垂直面で上ブロック６３－１と上ブロック６３－２とを第四の分割面６８により分割される。
　よって、上ブロック６３を左右に分解することで、上ブロック６３の高さは従来よりも更に低くなり、分解した上ブロック６３－１、６３－２をそのまま横方向に移動するたけで上ブロック６３－１、６３－２を分割することができる。このため、建屋の高さを高くする必要がないため、現地の建屋の高さを変更することなく上ブロック６３－１、６３－２を分解することができる。
　また、本発明はこれに限定されるものではなく、図１１に示すように、図５に示すような端板コーン部２１Ａを有する外部車室１１を用いた場合でも同様に上ブロック５１を貫通孔２０の中心から垂直面に左右に分割し、上ブロック５３－１、５３－２に分解するようにしてもよい。
　本発明に係る蒸気タービンの車室構造は、車室の分解、運搬を容易に行い、現状の設備でベローズ取付部の機械加工を行うものであり、いずれの種類の蒸気タービンにも適用することができる。

Claims (7)

  1. 　外部車室を上下に分割する蒸気タービンの車室構造において、
    　前記外部車室を上部車室と下部車室とに分割すると共に、
    　分割された前記上部車室、前記下部車室の何れか一方又は両方を、ロータの通る貫通孔が少なくとも一部含まれている部分とそれ以外の部分とに分割することを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  2. 　請求項１において、
    　前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、
    　前記上部車室が、前記貫通孔を有する中ブロックと、天板を有する上ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  3. 　請求項１において、
    　前記外部車室が天板を有する上部車室と前記貫通孔を有する下部車室とに分割され、
    　前記下部車室が、前記貫通孔の中心から水平方向に端板コーン部を含んで切り出される中ピースと、前記端板コーン部を含む残りの下ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  4. 　請求項１において、
    　前記外部車室がロータが通る水平面で上部車室と下部車室とに分割され、
    　前記上部車室が、端板コーン部の端板コーン上部と、天板を有する上ブロックとに分割されると共に、
    　前記下部車室が、前記端板コーン部の端板コーン下部と、それ以外の部分の下ブロックとに分割されてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  5. 　請求項４において、
    　前記端板コーン部の外周部の接合部をＬ字状としてなることを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  6. 　請求項４又は５において、
    　前記端板コーン部の外形の周囲の形状を多角形状とすることを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
  7. 　請求項４乃至６の何れか一つにおいて、
    　前記上ブロックを前記貫通孔の中心から垂直面で左右に分割することを特徴とする蒸気タービンの車室構造。
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