JP3426841B2 - ガスタービン動翼 - Google Patents
ガスタービン動翼Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05B2240/801—Platforms for stationary or moving blades cooled platforms
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
冷却技術に属する。 【0002】 【従来の技術】従来から,コンバインドプラント等に用
いる高温のガスタービンにおいては,高温ガスの熱から
翼を保護するために,翼の内部に通路を設けて比較的低
温の冷却空気を流し,翼の温度をガス温度よりも低く抑
えている。この空気による翼の冷却方式では,翼根部か
ら供給された冷却空気を,翼内部の冷却通路を通過させ
た後,翼の外縁に設けられた穴から翼外部(タービンの
主流ガス中)に放出している。 【0003】この空気冷却方式に対し,近年,蒸気によ
る翼の冷却方式が考えられている。蒸気による翼冷却方
式では,冷却に供した蒸気を放出せずに回収することと
しており,これによってガスタービンの熱効率向上が期
待できる。また,コンバインドプラントにおいては,回
収した蒸気を蒸気タービンに送ってプラント全体の効率
を改善することも可能となる。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ガスタービンの動翼に
おいて,高温ガスの影響を直接受けるのは翼形部とプラ
ットホーム部であり,これらの部分には全体にわたって
均一に冷却を施す必要がある。通常,このような冷却を
施すには,内側面を翼形部またはプラットホーム部の外
面に沿わせた形状の蛇行通路(いわゆる,サーペンタイ
ン流路)を冷却通路として内部に設けることが考えられ
る。 【0005】この場合,翼形部はある程度の厚みを有し
ているため,精密鋳造で作成した場合であっても比較的
容易に上記のような蛇行通路を内部に設けることが可能
である。これに対して,プラットホーム部は薄く広い構
造となっているため,精密鋳造で内部全体に上記のよう
な蛇行通路を設けることは困難であり,不経済でもあ
る。 【0006】また,コンバインドプラント全体の効率を
上げるためには,ガスタービン翼の冷却過程で生じる圧
力損失を抑えて,できるだけ高い圧力を保ったまま回収
蒸気を蒸気タービンへ供給する必要があるが,プラット
ホーム部の内部全体に設けた蛇行通路に冷却蒸気を通す
と,圧力損失が非常に大きくなってしまい,さほどの効
率向上は見込めなくなってしまう。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、ガスタービン動翼において、翼根部に蒸
気供給口及び蒸気回収口を設け、該蒸気供給口及び蒸気
回収口と連通した蛇行通路を翼形部の内部に備え、前記
蛇行通路は翼前縁側から翼中央部に向かって蛇行し前記
蒸気回収口に通じる第1通路と翼後縁側から翼中央部に
向かって蛇行し前記蒸気回収口に通じる第2通路とから
形成され、かつシール空気を通してプラットホーム部を
対流冷却する対流冷却通路またはフィルム冷却するフィ
ルム冷却孔を該プラットホーム部に備えたことを特徴と
する。 【0008】このような構成を採用したことにより,翼
形部は蒸気で冷却され,プラットホーム部は空気で冷却
されるようになる。プラットホーム部を冷却した空気は
タービン主流ガス中に放出されるが,該空気は元々ター
ビン主流ガス中に放出されるシール空気であるため,同
タービン主流ガス中に余分な冷却媒体を放出する必要は
ない。 【0009】 【発明の実施の形態】図1は,本発明にかかるガスター
ビン動翼の一実施形態を示した縦断面図である。同図に
おいて,翼形部101の内部には,内側面を翼形部の外
面に沿わせた形状の蛇行通路(サーペンタイン流路)1
03が設けてあり,翼根部には蒸気供給口104及び蒸
気回収口105が設けられている。サーペンタイン流路
103は,翼前縁側に位置する流路と翼後縁側に位置す
る流路に分割されている。 【0010】蒸気供給口104から供給された冷却蒸気
は,翼根部内に設けられた二股通路によって2方向に分
割され,一方は翼前縁側のサーペンタイン流路103に
供給され,他方は翼後縁側のサーペンタイン流路103
に供給される。図1の矢印で示したように,どちらの流
路においても,蒸気供給口104から供給された冷却蒸
気は,翼の縁側から翼中央部に向かって蛇行して進むよ
うになっている。そして,翼中央部に送られた蒸気は翼
根部内の通路を通って前記蒸気回収口105へ進み,回
収される。 【0011】図2は,図1のA−A断面図である。同図
において,プラットホーム部102上には,複数のフィ
ルム冷却孔108が開口しており,同フィルム冷却孔1
08から吹き出す冷却空気によってプラットホーム部1
02をフィルム冷却する。フィルム冷却孔108に向か
って延びている破線は,同フィルム冷却孔108へ冷却
空気を供給する冷却空気通路である。 【0012】図3は,図2のB−B断面図である。同図
において,プラットホーム部102には,冷却空気を流
すことによって対流冷却を行う対流冷却通路107が設
けられている。図4は,図2のC−C断面図を表してい
る。 【0013】図5は,本発明の一実施形態にかかる冷却
蒸気及び冷却空気の供給,回収経路を示している。同図
において,冷却蒸気106は,タービンロータ110を
通って,第1段動翼に供給される。第1段動翼を冷却し
た蒸気は,タービンロータ110内を通過し,第2段動
翼を冷却した後に同タービンロータ110を通って回収
される。 【0014】また,プラットホーム部102の冷却に
は,圧縮器から抽気されたシール空気を用いている。シ
ール側とタービン主流側との間には圧力差が存在するの
で,同空気はプラットホーム部102に設けた対流冷却
通路107及びフィルム冷却孔108を介してタービン
主流ガス中に流出する。その際,プラットホーム部10
2の冷却に寄与することとなる。 【0015】 【発明の効果】本発明によれば、翼形部の内部に蒸気供
給口及び蒸気回収口と連通した蛇行通路を上記のように
翼前縁側から翼中央部に向かって蛇行し前記蒸気回収口
に通じる第1通路と翼後縁側から翼中央部に向かって蛇
行し前記蒸気回収口に通じる第2通路とから形成される
ことにより、蒸気供給口から供給された蒸気にて最初に
高温になりやすい動翼の前縁部や後縁部を冷却すること
ができる。また、シール空気を通してプラットホーム部
を対流冷却する対流冷却通路またはフィルム冷却するフ
ィルム冷却孔をプラットホーム部に備えているので、翼
形部及びプラットホーム部の全体にわたって均一に冷却
することができる。また、翼形部及びプラットホーム部
の冷却性能を低下させることなく、ガスタービンの熱効
率を向上し、また翼の製造コストを抑えることができる
ようになる。また、本発明をコンバインドプラントにお
けるガスタービンに適用すれば、プラント全体の効率ア
ップにつながることとなる。
の縦断面図。 【図2】図1におけるA−A断面図。 【図3】図2におけるB−B断面図。 【図4】図2におけるC−C断面図。 【図5】本発明の一実施形態にかかる冷却蒸気及び冷却
空気の供給,回収経路を示したガスタービン内部断面
図。 【符号の説明】 101 翼形部 102 プラットホーム部 103 サーペンタイン流路 104 蒸気導入口 105 蒸気回収口 106 冷却蒸気 107 対流冷却通路 108 フィルム冷却孔 109 冷却空気 110 タービンロータ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ガスタービン動翼において、翼根部に蒸
気供給口及び蒸気回収口を設け、該蒸気供給口及び蒸気
回収口と連通した蛇行通路を翼形部の内部に備え、前記
蛇行通路は翼前縁側から翼中央部に向かって蛇行し前記
蒸気回収口に通じる第1通路と翼後縁側から翼中央部に
向かって蛇行し前記蒸気回収口に通じる第2通路とから
形成され、かつシール空気を通してプラットホーム部を
対流冷却する対流冷却通路またはフィルム冷却するフィ
ルム冷却孔を該プラットホーム部に備えたことを特徴と
するガスタービン動翼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09220096A JP3426841B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ガスタービン動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09220096A JP3426841B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ガスタービン動翼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09280002A JPH09280002A (ja) | 1997-10-28 |
JP3426841B2 true JP3426841B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=14047811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09220096A Expired - Fee Related JP3426841B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ガスタービン動翼 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3426841B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-04-15 JP JP09220096A patent/JP3426841B2/ja not_active Expired - Fee Related
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