JPS61265307A - 軸流蒸気タ−ビン - Google Patents
軸流蒸気タ−ビンInfo
- Publication number
- JPS61265307A JPS61265307A JP10804285A JP10804285A JPS61265307A JP S61265307 A JPS61265307 A JP S61265307A JP 10804285 A JP10804285 A JP 10804285A JP 10804285 A JP10804285 A JP 10804285A JP S61265307 A JPS61265307 A JP S61265307A
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- Japan
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- water droplet
- water
- axial flow
- outer ring
- steam turbine
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- Pending
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- 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］
本発明は原子力タービン、地熱タービン、あるいは火力
タービン低圧部のように湿り蒸気によって作動する軸流
蒸気タービンにおいて、湿り蒸気中の水滴によるタービ
ン動翼の浸蝕を抑制した軸流蒸気タービンに関する。
タービン低圧部のように湿り蒸気によって作動する軸流
蒸気タービンにおいて、湿り蒸気中の水滴によるタービ
ン動翼の浸蝕を抑制した軸流蒸気タービンに関する。
［発明の技術的育成］
一般に軸流然気タービン−１，、：おいては、タービン
′へ取入れられた蒸気から茫大限のイ１事Ｍを取出すた
め、復水装置を設けてタービン出口の蒸気圧力を真空に
近い圧力まで下げるようにしている。このため、蒸気の
入口温度が比較的高い火力タービンにおいても、出口に
近い低圧段落では水分を含む湿り蒸気で運転され、また
蒸気の入口温度が比較的低い原子力タービンや地熱ター
ビンにあっては大半の段落が湿り蒸気中で運転される。
′へ取入れられた蒸気から茫大限のイ１事Ｍを取出すた
め、復水装置を設けてタービン出口の蒸気圧力を真空に
近い圧力まで下げるようにしている。このため、蒸気の
入口温度が比較的高い火力タービンにおいても、出口に
近い低圧段落では水分を含む湿り蒸気で運転され、また
蒸気の入口温度が比較的低い原子力タービンや地熱ター
ビンにあっては大半の段落が湿り蒸気中で運転される。
このように湿り蒸気中で作動するタービン段落では、湿
り蒸気中の水分によりタービン動翼が浸蝕され、この浸
蝕が進むとタービンの信頼性が低下する等、湿り蒸気に
よる種々の悪影響が発生する。
り蒸気中の水分によりタービン動翼が浸蝕され、この浸
蝕が進むとタービンの信頼性が低下する等、湿り蒸気に
よる種々の悪影響が発生する。
このため、従来からタービン段落内の蒸気中の水分を除
去するための機構が採用されてきた。第９図はその一例
を示すもので、従来の軸流蒸気タービンの低圧段落２段
とその近傍を示している。
去するための機構が採用されてきた。第９図はその一例
を示すもので、従来の軸流蒸気タービンの低圧段落２段
とその近傍を示している。
同図においてケーシング１の内周面には、外輪２ａ１２
ｂと、内輪４ａ１４ｂと、これらの内外輪の間に挟設固
定された複数個のノズル板３ａ１３ｂとから成るノズル
ダイアラム７ａ１７ｂが軸方向に所定の間隙をおいて配
置され、ケーシング１に嵌合固着されている。蒸気は第
９図中の矢印のように流れる。
ｂと、内輪４ａ１４ｂと、これらの内外輪の間に挟設固
定された複数個のノズル板３ａ１３ｂとから成るノズル
ダイアラム７ａ１７ｂが軸方向に所定の間隙をおいて配
置され、ケーシング１に嵌合固着されている。蒸気は第
９図中の矢印のように流れる。
各ノズルダイヤフラム７ａ、７ｂのノズル板３ａ、３ｂ
の蒸気流路下流側には、所定の間隙をおいてタービン勤
１１５ａ、５ｂが配置されている。
の蒸気流路下流側には、所定の間隙をおいてタービン勤
１１５ａ、５ｂが配置されている。
これらのタービン動翼は内端を回転軸に固着されている
。
。
各ノズルダイヤフラム７ａ、７ｂの外輪２ａ１２ｂ間に
は、タービン動翼５ａの蒸気出口側端部に対応する位置
に、わずかな間隙が形成され、湿り蒸気中の水分を排出
するための排出溝６を構成している。また、外輪２ａ１
２ｂの外周側とケーシング１との間には上記排出溝６に
連通ずる外部空間８が形成されている。この外部空間８
は、抽気管（図示せず）を介して給水加熱器（図示せず
）に連通している。
は、タービン動翼５ａの蒸気出口側端部に対応する位置
に、わずかな間隙が形成され、湿り蒸気中の水分を排出
するための排出溝６を構成している。また、外輪２ａ１
２ｂの外周側とケーシング１との間には上記排出溝６に
連通ずる外部空間８が形成されている。この外部空間８
は、抽気管（図示せず）を介して給水加熱器（図示せず
）に連通している。
上述のような構成のタービンにおいては、動翼５ａに付
着した水分は、動翼の回転に伴う遠心力によって動翼の
外方端部に集められて水滴となり、ノズルダイヤフラム
７ａの外輪２ａの内周面に向かって半径方向外方に飛散
する。このとき、飛散した水滴は、排出溝６から外部空
間８へ流入し、更に抽気管を通って給水加熱器へ熱回収
される。
着した水分は、動翼の回転に伴う遠心力によって動翼の
外方端部に集められて水滴となり、ノズルダイヤフラム
７ａの外輪２ａの内周面に向かって半径方向外方に飛散
する。このとき、飛散した水滴は、排出溝６から外部空
間８へ流入し、更に抽気管を通って給水加熱器へ熱回収
される。
［背景技術の問題点］
前述のように第９図に示すようなタービンにおいては、
動翼５ａから半径方向に飛散した水滴の大部分を排出溝
６により捕集し、外部へ排出することができるが、動翼
５ａに付着した水分は、遠心力で半径方向に移動すると
同時に、蒸気の流れによって下流側へも流されるため、
発生水分の多くは動ＷＪ５ａの蒸気下流側端縁から蒸気
中へ飛散してしまう。
動翼５ａから半径方向に飛散した水滴の大部分を排出溝
６により捕集し、外部へ排出することができるが、動翼
５ａに付着した水分は、遠心力で半径方向に移動すると
同時に、蒸気の流れによって下流側へも流されるため、
発生水分の多くは動ＷＪ５ａの蒸気下流側端縁から蒸気
中へ飛散してしまう。
第１０図は動１５ａから飛散した直後の水滴の速度を示
すベクトル図であり、Ｕは動翼の周速を示す。動翼より
みた水滴の相対速度ａ′は蒸気の相対速度ａに対して小
さいため、絶対速度ｂ′は大きな周方向成分を有してい
る。このため、第１１図に示すように軸方向からみると
、水滴は図中矢印で示すように周方向に移動すると共に
、半径方向外方にも移動し、外輪２ｂの内周面９に到達
する。この場合、水滴は蒸気流によって少しずつ加速さ
れるため、その絶対速度ｂ′は蒸気の絶対速度すに近付
き、このため、水滴の軸方向の速度成分Ｃも大きなもの
となる。
すベクトル図であり、Ｕは動翼の周速を示す。動翼より
みた水滴の相対速度ａ′は蒸気の相対速度ａに対して小
さいため、絶対速度ｂ′は大きな周方向成分を有してい
る。このため、第１１図に示すように軸方向からみると
、水滴は図中矢印で示すように周方向に移動すると共に
、半径方向外方にも移動し、外輪２ｂの内周面９に到達
する。この場合、水滴は蒸気流によって少しずつ加速さ
れるため、その絶対速度ｂ′は蒸気の絶対速度すに近付
き、このため、水滴の軸方向の速度成分Ｃも大きなもの
となる。
以上の理由から、水滴は第１２図中の破線矢印で示すよ
うに動−１１５ａから飛散した後、周方向に移動しつつ
外輪２ｂの内周面９に移動する。従って、第９図につき
説明したような排出溝６では、！ｊｌ翼５ａの蒸気下流
側端縁から飛散した水滴をほとんど捕集できず、その残
留水分は高速回転している動３１５ｂの入口端と衝突し
て、そこを浸蝕するという欠点を有している。
うに動−１１５ａから飛散した後、周方向に移動しつつ
外輪２ｂの内周面９に移動する。従って、第９図につき
説明したような排出溝６では、！ｊｌ翼５ａの蒸気下流
側端縁から飛散した水滴をほとんど捕集できず、その残
留水分は高速回転している動３１５ｂの入口端と衝突し
て、そこを浸蝕するという欠点を有している。
［発明の目的］
本発明は背景技術における上述の如き欠点を除去すべく
なされたもので、タービン段落内における蒸気中の水分
を排出して、蒸気中の水分による動翼の浸蝕や性能低下
を抑制できるようにした軸流蒸気タービンを提供するこ
とを目的とする。
なされたもので、タービン段落内における蒸気中の水分
を排出して、蒸気中の水分による動翼の浸蝕や性能低下
を抑制できるようにした軸流蒸気タービンを提供するこ
とを目的とする。
［発明の概要］
本発明の軸流蒸気タービンは、上述の目的を達成するた
め、ノズルダイヤフラムの外輪には、ノズル板の下流側
の内周面に水滴捕集溝が形成されていることを特徴とす
る。
め、ノズルダイヤフラムの外輪には、ノズル板の下流側
の内周面に水滴捕集溝が形成されていることを特徴とす
る。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を第１図ないし第８図を参照して
説明する。なお、これらの図において第９図ないし第１
２図におけると同一部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
説明する。なお、これらの図において第９図ないし第１
２図におけると同一部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
第１図において、外輪２ｂの内壁面の蒸気下流側近傍に
は円周方向に適度の間隔をおいて■字形の断面を有する
水滴捕集溝１１を複数個配置し、これらを連通ずるよう
水滴集積溝１０を円周方向に設け、更にこの水滴集積溝
１０に集積された水滴を動！１５ｂに衝突させずに案内
するＵ字形断面を有する水滴排出部１２．１３を外輪２
ｂおよびスチームガイド１４の内面に形成しである。
は円周方向に適度の間隔をおいて■字形の断面を有する
水滴捕集溝１１を複数個配置し、これらを連通ずるよう
水滴集積溝１０を円周方向に設け、更にこの水滴集積溝
１０に集積された水滴を動！１５ｂに衝突させずに案内
するＵ字形断面を有する水滴排出部１２．１３を外輪２
ｂおよびスチームガイド１４の内面に形成しである。
第２図は第１図中のＵ−ＩＩ線に沿う断面図を示し、ま
た、第３図は第１図の■矢視を示す。これらの図から明
らかなように、ノズル板３ｂを流れる蒸気の流出状況に
よって決まる水滴の流れ方向を考慮して水滴捕集溝１１
および水滴排出部１２．１３の傾斜角が決められている
。なお、水滴捕集溝１１と水滴排出部１２．１３は第２
図のように円周方向の位置が一致していなくても、水滴
集積溝が存在するので水滴排出効果にさほど影響はない
。
た、第３図は第１図の■矢視を示す。これらの図から明
らかなように、ノズル板３ｂを流れる蒸気の流出状況に
よって決まる水滴の流れ方向を考慮して水滴捕集溝１１
および水滴排出部１２．１３の傾斜角が決められている
。なお、水滴捕集溝１１と水滴排出部１２．１３は第２
図のように円周方向の位置が一致していなくても、水滴
集積溝が存在するので水滴排出効果にさほど影響はない
。
上述のように、外輪２ｂの内周面９に沿って流れる水滴
は水滴捕集溝１１によって捕集され、水滴集積溝１０に
集められる。集められた水滴は、ノズル板３ｂから排出
される蒸気により加速され、遠心力および回転力を与え
られ、動１１１５ｂの前後差圧により、水滴排出部１２
．１３を通して低圧空間へ排出される。
は水滴捕集溝１１によって捕集され、水滴集積溝１０に
集められる。集められた水滴は、ノズル板３ｂから排出
される蒸気により加速され、遠心力および回転力を与え
られ、動１１１５ｂの前後差圧により、水滴排出部１２
．１３を通して低圧空間へ排出される。
第４図は水滴集積溝１０によって集められた水滴が低圧
空間へ排出される途中で動ｊ１５ｂの外周を通過する際
、水滴巻込みによる肋ｍ５ｂへの水滴衝突を極力防止す
るために、外輪２ｂの蒸気流出側の内面に水滴排出部と
して水滴排出孔１５を設けた例示する。水滴排出孔１５
は耐蝕性に優れたステンレス管で構成されているが、場
合によりては外輪２ｂに透設したキリ孔であってもよい
。
空間へ排出される途中で動ｊ１５ｂの外周を通過する際
、水滴巻込みによる肋ｍ５ｂへの水滴衝突を極力防止す
るために、外輪２ｂの蒸気流出側の内面に水滴排出部と
して水滴排出孔１５を設けた例示する。水滴排出孔１５
は耐蝕性に優れたステンレス管で構成されているが、場
合によりては外輪２ｂに透設したキリ孔であってもよい
。
第５図は第４図のＶ−ＶＳに沿う断面図を、第６図は第
４図の■矢視図を示す。 なお、本発明においては、第
７図に示すようにノズル板３ｂの両側の外端よりやや内
側に張設フィン１６を設けることにより外輪２ｂの内周
面９に沿って流れる水滴を水滴捕ｔ！溝１１に確実に捕
集させるようにすることもできる。第８図は第７図中の
■−■線に沿う断面図を示している。
４図の■矢視図を示す。 なお、本発明においては、第
７図に示すようにノズル板３ｂの両側の外端よりやや内
側に張設フィン１６を設けることにより外輪２ｂの内周
面９に沿って流れる水滴を水滴捕ｔ！溝１１に確実に捕
集させるようにすることもできる。第８図は第７図中の
■−■線に沿う断面図を示している。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の軸流蒸気タービンにおいては
ノズルダイヤフラムの外輪の内周面に水滴捕集溝を設け
、これらの水滴捕集溝を通して水滴集積溝内に集積され
た水滴を水滴排出溝または水滴排出孔を通して排出する
ようにしたので、ノズルダイヤフラム外輪の内周面に沿
って流れる水滴捕集溝からの水滴・排出は効果的に行な
われ、タービン動翼の浸蝕やタービンの性能低下を防止
でき、タービンの信頼性を向上させることができる。
ノズルダイヤフラムの外輪の内周面に水滴捕集溝を設け
、これらの水滴捕集溝を通して水滴集積溝内に集積され
た水滴を水滴排出溝または水滴排出孔を通して排出する
ようにしたので、ノズルダイヤフラム外輪の内周面に沿
って流れる水滴捕集溝からの水滴・排出は効果的に行な
われ、タービン動翼の浸蝕やタービンの性能低下を防止
でき、タービンの信頼性を向上させることができる。
第１図は本発明の軸流蒸気タービンの実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図中のｌｌ−１１ｒ線に沿う断面図
、第３図は第１図中の■矢視図、第４図は本発明の他の
実施例を示す縦断面図、第５図は第４図中のｖ−ｖ線に
沿う断面図、第６図は第４図中の■矢視図、第７図は本
発明の変形例を示す縦断面図、第８図は第７図中の■矢
視図、第９図は従来の軸流蒸気タービンを例示する縦断
面図、第１０図は動翼から飛散する水滴の流れを説明す
るベクトル図、第１１図はその円周方向の流れを説明す
る概略図、第１２図は従来の軸流蒸気タービンにおける
水滴の流れを説明する縦断面図である。 １・・・・・・・・・ケーシング ２ａ、２ｂ・・・外輪 ３ａ、３ｂ・・・ノズル板 ４ａ、４ｂ・・・内輪 ５ａ、５ｂ・・・動翼 ６・・・・・・・・・排出溝 ７ａ、７ｂ・・・ノズルダイヤフラム ８・・・・・・・・・外部空間 ９・・・・・・・・・外輪内周面 １０・・・・・・・・・水滴集積溝 １１・・・・・・・・・水滴捕集溝 １２．１３・・・水滴排出部 １４・・・・・・・・・スチームガイド１５・・・・・
・・・・水滴排出孔 １６・・・・・・・・・張設フィン 出願人 株式会社 東芝 代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ℃ 第６図 第７図 第９図
面図、第２図は第１図中のｌｌ−１１ｒ線に沿う断面図
、第３図は第１図中の■矢視図、第４図は本発明の他の
実施例を示す縦断面図、第５図は第４図中のｖ−ｖ線に
沿う断面図、第６図は第４図中の■矢視図、第７図は本
発明の変形例を示す縦断面図、第８図は第７図中の■矢
視図、第９図は従来の軸流蒸気タービンを例示する縦断
面図、第１０図は動翼から飛散する水滴の流れを説明す
るベクトル図、第１１図はその円周方向の流れを説明す
る概略図、第１２図は従来の軸流蒸気タービンにおける
水滴の流れを説明する縦断面図である。 １・・・・・・・・・ケーシング ２ａ、２ｂ・・・外輪 ３ａ、３ｂ・・・ノズル板 ４ａ、４ｂ・・・内輪 ５ａ、５ｂ・・・動翼 ６・・・・・・・・・排出溝 ７ａ、７ｂ・・・ノズルダイヤフラム ８・・・・・・・・・外部空間 ９・・・・・・・・・外輪内周面 １０・・・・・・・・・水滴集積溝 １１・・・・・・・・・水滴捕集溝 １２．１３・・・水滴排出部 １４・・・・・・・・・スチームガイド１５・・・・・
・・・・水滴排出孔 １６・・・・・・・・・張設フィン 出願人 株式会社 東芝 代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ℃ 第６図 第７図 第９図
Claims (5)
- （１）ノズルダイヤフラムの外輪には、ノズル板の下流
側の内周面に水滴捕集溝が形成されていることを特徴と
する軸流蒸気タービン。 - （２）ノズルダイヤフラムの外輪の内周面には、水滴捕
集溝の間を連通する水滴集積溝が設けられ、この水滴集
積溝内に集積された水滴がノズルダイヤフラム外輪およ
びスチームガイドの内周面に形成した水滴排出部を通し
て外部へ排出されるよう構成した特許請求の範囲第１項
記載の軸流蒸気タービン。 - （３）ノズルダイヤフラム外輪の内周面に形成した水滴
捕集溝、水滴排出部および、スチームガイドの内周面に
形成した水滴排出部がノズル板から噴出する蒸気の流れ
方向に傾斜して設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の軸流蒸気タービン。 - （４）水滴集積溝に集積された水滴を動翼の外側を通し
て案内する水滴排出部が水滴排出孔から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の軸流蒸
気タービン。 - （５）ノズル板の両側の外端近傍には、外輪の内周面に
衝突する水滴を水滴捕集溝内に案内する張設フィンが設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第４項記載の軸流蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10804285A JPS61265307A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 軸流蒸気タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10804285A JPS61265307A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 軸流蒸気タ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265307A true JPS61265307A (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=14474464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10804285A Pending JPS61265307A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 軸流蒸気タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61265307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06123202A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの湿分分離装置 |
| JP2013148059A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP10804285A patent/JPS61265307A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06123202A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 蒸気タービンの湿分分離装置 |
| JP2013148059A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
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