JP5075756B2 - ガスタービン - Google Patents
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Description
本発明に係るガスタービンは、タービン分割環を備えるガスタービンであって、前記タービン分割環は、燃焼器で発生した高温ガスが吹き付けられるタービン動翼の半径方向外側に、前記タービン動翼の先端から略一定の隙間を空けて複数の分割体を環状に配設して形成され、隣り合う前記分割体の対向する側面に形成された溝内にシール部材を挿入することにより、前記側面間の隙間を封止し、前記シール部材が、前記分割体における、前記分割体の半径方向内側を回転する前記タービン動翼の回転方向前方側に位置する端部に対してのみ、ポンチングにより固定されている。
また、本発明に係るガスタービンによれば、シール板等のシール部材が、お互いに隣接する分割体間の隙間にタービン動翼の回転によって巻き込まれる高温ガスによる熱伝達率の上昇の影響を受け難い、各分割体におけるタービン動翼の回転方向前方側に位置する端部に固定されている。一方、各分割体におけるタービン動翼の回転方向後方側に位置する端部は、隣接する分割体間の隙間にタービン動翼の回転によって巻き込まれる高温ガスによる熱伝達率の上昇の影響を最も受け易いために、高温ガスによる酸化減肉や焼損、溶融、欠落等が生じ易い。よって、各分割体におけるタービン動翼の回転方向後方側に位置する端部に固定されている場合よりも、前方側に位置する端部に固定されている方がシール板の固定がより緩み難く、溝内からの抜け出しをより確実に防止することができて、シール板の脱落をより確実に防止することができる。
さらに、本発明に係るガスタービンによれば、分割体の溝にシール板などのシール部材を挿入した状態で、溝の開口端周辺に位置する側面の一部をポンチングにより塑性変形させることによりシール板を分割体に固定するので、高価な装置を必要とすることなく安価に、また、現地において短時間で容易に実施することができる。
さらにまた、本発明に係るガスタービンによれば、シール部材の脱落に起因するガスタービン全体の効率低下や二次的被害を未然に防止して信頼性を向上させることができ、ガスタービン全体の保守点検間隔を長期化させることができると共に、ガスタービン全体の保守点検費用を低減させることができる。
図1は本発明に係るタービン分割環を備えたガスタービンの要部断面図、図2は本実施形態に係るタービン分割環の断面図、図3は本実施形態に係るタービン分割環を回転軸の軸方向から見た断面図、図4は図3の要部拡大図である。
タービン動翼3,4は、回転軸の周囲に取り付けられたプラットフォーム5に固定されている。これらタービン動翼3、4は、ガスタービン1の回転軸の周方向に沿って複数枚設けられており、ガスタービン1の軸方向上流側(図1において左側)から下流側(図1において右側)に流れる高温ガスを受けて、プラットフォーム5とともに回転する。タービン動翼3,4の上流側には、タービン静翼6,7が配置されている。これらタービン静翼6,7は、タービン動翼3,4と同様、回転軸の周方向に沿って複数枚設けられている。また、タービン動翼3,4の半径方向外側には、タービン動翼3,4の先端(チップ)から略一定の隙間f(図2参照)を空けてタービン分割環(以下「分割環」という。)8が設けられている。分割環8は、例えば、コバルト合金からなり、複数の分割体8a(図3参照)で構成されている。
なお、図4中の符号27は、ポンチングにより凹んだ塑性変形部を示している。また、図面の簡略化を図るため、図3及び図4にはインピンジメント板13を示していない。
また、本実施形態に係る分割環8によれば、シール板25が、お互いに隣接する分割体間の隙間26にタービン動翼3の回転によって高温ガスが巻き込まれ、それによる熱伝達率の上昇の影響を受け難い、各分割体8aにおけるタービン動翼3の回転方向28から見て前方側に位置する端部22に固定されているので、高温ガスによる熱伝達率の上昇の影響を受け易いために酸化減肉や焼損、溶融、欠落等が生じ易い、各分割体8aにおける回転方向28の後方側に位置する端部19に固定されている場合よりも、シール板25の固定が緩み難く、溝24内からの抜け出しをより確実に防止することができて、シール板25の脱落をより確実に防止することができる。
さらに、本実施形態に係る分割環8を具備したガスタービン1によれば、シール板25の溝24内からの抜け出しが防止され、シール板25の脱落が防止されることとなるので、ガスタービン1全体の効率低下や二次的被害を未然に防止して信頼性を向上させることができ、ガスタービン全体の保守点検間隔を長期化させることができると共に、ガスタービン全体の保守点検費用を低減させることができる。
また、シール板25は、溝24の開口端周辺に位置する側面23及び溝21の開口端周辺に位置する側面20それぞれの一部がポンチ等の器具を使用して塑性変形させられることにより、一の分割体8aの端部19及び他の分割体8aの端部22の両者にそれぞれ固定されるようにしてもよい。
3 タービン動翼
8 タービン分割環
8a 分割体
19 端部
20 側面
21 溝
22 端部
23 側面
24 溝
25 シール板(シール部材)
26 隙間
27 変形部(ポンチング)
28 タービン動翼回転方向
Claims (1)
- タービン分割環を備えるガスタービンであって、
前記タービン分割環は、
燃焼器で発生した高温ガスが吹き付けられるタービン動翼の半径方向外側に、前記タービン動翼の先端から略一定の隙間を空けて複数の分割体を環状に配設して形成され、隣り合う前記分割体の対向する側面に形成された溝内にシール部材を挿入することにより、前記側面間の隙間を封止し、
前記シール部材が、前記分割体における、前記分割体の半径方向内側を回転する前記タービン動翼の回転方向前方側に位置する端部に対してのみ、ポンチングにより固定されていることを特徴とするガスタービン。
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