JPH0768888B2 - 蒸気タービンおよびその改良方法 - Google Patents
蒸気タービンおよびその改良方法Info
- Publication number
- JPH0768888B2 JPH0768888B2 JP4023712A JP2371292A JPH0768888B2 JP H0768888 B2 JPH0768888 B2 JP H0768888B2 JP 4023712 A JP4023712 A JP 4023712A JP 2371292 A JP2371292 A JP 2371292A JP H0768888 B2 JPH0768888 B2 JP H0768888B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow guide
- steam turbine
- outer ring
- inner housing
- vane
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
- F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
-
- 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
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
-
- 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
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/60—Assembly methods
- F05D2230/61—Assembly methods using limited numbers of standard modules which can be adapted by machining
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
- Y10S415/912—Interchangeable parts to vary pumping capacity or size of pump
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【0001】この発明は、蒸気タービンに関するもので
ある。特に、この発明は、外側羽根リングにより支持さ
れた半径方向に延びた固定羽根の列とロータに取り付け
られた回転羽根の列とを通って蒸気が一般的に軸線方向
に流れる低圧蒸気タービンに関するものである。
ある。特に、この発明は、外側羽根リングにより支持さ
れた半径方向に延びた固定羽根の列とロータに取り付け
られた回転羽根の列とを通って蒸気が一般的に軸線方向
に流れる低圧蒸気タービンに関するものである。
【0002】
【発明の背景】蒸気タービンは、同蒸気タービン自身の
資本支出も大きく、また同蒸気タービンにより駆動され
る作動装置の資本支出も莫大である。従って、交換より
も改良を通じて現在のタービンの性能を後から改修する
ような手段で改善することがたいていより有効であり、
また費用の節約になる。米国特許第4,900,223
号明細書で指摘しているように(この引用例を参照する
ことにより、この明細書中に組み込まれる。)、古い蒸
気タービンを改装するときに、タービン排気部での環状
領域、即ち流れ領域を増大するためにより長い羽根を最
終列に据え付けることがしばしばある。このような長い
羽根の改良は効率および出力が向上する結果となる。
資本支出も大きく、また同蒸気タービンにより駆動され
る作動装置の資本支出も莫大である。従って、交換より
も改良を通じて現在のタービンの性能を後から改修する
ような手段で改善することがたいていより有効であり、
また費用の節約になる。米国特許第4,900,223
号明細書で指摘しているように(この引用例を参照する
ことにより、この明細書中に組み込まれる。)、古い蒸
気タービンを改装するときに、タービン排気部での環状
領域、即ち流れ領域を増大するためにより長い羽根を最
終列に据え付けることがしばしばある。このような長い
羽根の改良は効率および出力が向上する結果となる。
【0003】しかしながら、長さが増した羽根は、蒸気
タービンの既存の構造部材と干渉する原因になるという
ことが分かった。前記米国特許明細書に開示されている
ように、蒸気タービンの内側ハウジングの羽根支持リン
グは、固定羽根組立体のリングおよび内側ハウジング上
に新しい輪郭を形成するために加工されなければならな
い。また、固定羽根組立体用の組立体溝も加工してこの
新しい輪郭にする。しかしながら、この型の改装では、
フローガイドは、ボルトおよび溶接結合の双方を用いて
一連のスペーサおよびボスにより内側ハウジングに取り
付けられている。前記米国特許明細書に開示されている
ように、穿孔された円形のボスは内側ハウジングの端壁
面に溶接され、さらにボルトにより固着され、上述した
加工切削部が作られ、そしてスペーサリングが付加され
る。その後、フローガイドは一連の追加のボルトを用い
て、スペーサリングに固着される。
タービンの既存の構造部材と干渉する原因になるという
ことが分かった。前記米国特許明細書に開示されている
ように、蒸気タービンの内側ハウジングの羽根支持リン
グは、固定羽根組立体のリングおよび内側ハウジング上
に新しい輪郭を形成するために加工されなければならな
い。また、固定羽根組立体用の組立体溝も加工してこの
新しい輪郭にする。しかしながら、この型の改装では、
フローガイドは、ボルトおよび溶接結合の双方を用いて
一連のスペーサおよびボスにより内側ハウジングに取り
付けられている。前記米国特許明細書に開示されている
ように、穿孔された円形のボスは内側ハウジングの端壁
面に溶接され、さらにボルトにより固着され、上述した
加工切削部が作られ、そしてスペーサリングが付加され
る。その後、フローガイドは一連の追加のボルトを用い
て、スペーサリングに固着される。
【0004】前記米国特許明細書に記載された構造によ
れば、より長い羽根の列を既存のタービンに付設するこ
とが可能になるけれども、多数の問題が存在しているこ
とが分かった。上記の改装は、複雑かつ時間がかかり、
多くの加工工程と、さらに構造部材をタービンに追加す
ることを必要とする。さらに、タービンに最終列の長い
羽根が取り付けられた後には、内側ハウジングに取り付
けられるフローガイドに起因する問題がまだ存在してい
る。例えば、フローガイドの質量は固定羽根組立体の質
量と無関係に作用し、そのために質量分布が制限され、
構造物の固有振動数の調整が困難となる。もし、フロー
ガイドあるいは固定羽根組立体の固有振動数がタービン
の運転速度、あるいはその速度に近いときには、望まし
くない調和振動が生じ、過度の応力、最後には固定羽根
組立体あるいはフローガイドに亀裂が生じる可能性があ
る。
れば、より長い羽根の列を既存のタービンに付設するこ
とが可能になるけれども、多数の問題が存在しているこ
とが分かった。上記の改装は、複雑かつ時間がかかり、
多くの加工工程と、さらに構造部材をタービンに追加す
ることを必要とする。さらに、タービンに最終列の長い
羽根が取り付けられた後には、内側ハウジングに取り付
けられるフローガイドに起因する問題がまだ存在してい
る。例えば、フローガイドの質量は固定羽根組立体の質
量と無関係に作用し、そのために質量分布が制限され、
構造物の固有振動数の調整が困難となる。もし、フロー
ガイドあるいは固定羽根組立体の固有振動数がタービン
の運転速度、あるいはその速度に近いときには、望まし
くない調和振動が生じ、過度の応力、最後には固定羽根
組立体あるいはフローガイドに亀裂が生じる可能性があ
る。
【0005】
【発明の概要】従来技術にある上記の問題と欠点に対す
る解決策として、この発明は、低圧蒸気タービンにおけ
る既存の内筒部内により長い最終列の羽根を据え付ける
ための改良された手段を提供する。固定羽根組立体と一
体の延長された外側リングを設けることにより、排気フ
ローガイドは溶接固定羽根組立体の外側リングに取り付
けられてもよい。従って、この発明は、排気フローガイ
ドが容易に据え付けられる箇所を提供する。さらに、こ
の発明に従って作られた固定羽根組立体はタービン運転
速度よりも低い固有振動数により容易に調整される。な
ぜならば、フローガイドおよび外側リング延長部の質量
は固定羽根組立体の質量に含まれるからである。従来技
術の構造にある、固定羽根組立体の固有振動数を調整す
るときの構造上の複雑さおよび制限の問題は、特にター
ビンを改装するときに困難をもたらしていた。しかしな
がら、フローガイドが固定羽根組立体の外側リングより
もむしろタービンハウジングの外側リングに取り付ける
ことにより生じたそれらの制限は、この発明によって回
避される。
る解決策として、この発明は、低圧蒸気タービンにおけ
る既存の内筒部内により長い最終列の羽根を据え付ける
ための改良された手段を提供する。固定羽根組立体と一
体の延長された外側リングを設けることにより、排気フ
ローガイドは溶接固定羽根組立体の外側リングに取り付
けられてもよい。従って、この発明は、排気フローガイ
ドが容易に据え付けられる箇所を提供する。さらに、こ
の発明に従って作られた固定羽根組立体はタービン運転
速度よりも低い固有振動数により容易に調整される。な
ぜならば、フローガイドおよび外側リング延長部の質量
は固定羽根組立体の質量に含まれるからである。従来技
術の構造にある、固定羽根組立体の固有振動数を調整す
るときの構造上の複雑さおよび制限の問題は、特にター
ビンを改装するときに困難をもたらしていた。しかしな
がら、フローガイドが固定羽根組立体の外側リングより
もむしろタービンハウジングの外側リングに取り付ける
ことにより生じたそれらの制限は、この発明によって回
避される。
【0006】従って、この発明は、蒸気をフローガイド
を通って排出するようになっている二つの端部を有する
蒸気タービンに使用する装置を提供する。好適には、蒸
気タービンは中心軸に付着され円周方向に配設された一
組以上の回転羽根を囲む内側ハウジングを有している。
また、内側ハウジングは、外側羽根支持リング(内側ハ
ウジングの円周方向の溝部にそれぞれある。)に付着さ
れた円周方向に配設された一組以上の固定羽根組立体を
囲んでいる。この発明の原理によると、蒸気タービンは
タービンの両端部に配設された少なくとも一組の追加の
回転羽根(既存の回転羽根よりも比較的長い羽根を有し
ている。)を含むように改良されている。さらに、改良
された最後尾の固定羽根組立体が設けられており、同固
定羽根組立体は、外側リングと一体である外側リング延
長部を備えており、また外側リング延長部にフローガイ
ドを取り付けるための連結手段を有している。また、好
適には、改良蒸気タービンは、外側リング延長部用の空
隙を形成するためにタービンの水平軸線に対して傾いた
少なくとも一つの面を有するように改良された内側ハウ
ジングを含んでいる。組み立てたときには、改良フロー
ガイドは改良回転羽根の先端部にきわめて接近して位置
しており、従って改良蒸気タービンは改良された性能を
有する。
を通って排出するようになっている二つの端部を有する
蒸気タービンに使用する装置を提供する。好適には、蒸
気タービンは中心軸に付着され円周方向に配設された一
組以上の回転羽根を囲む内側ハウジングを有している。
また、内側ハウジングは、外側羽根支持リング(内側ハ
ウジングの円周方向の溝部にそれぞれある。)に付着さ
れた円周方向に配設された一組以上の固定羽根組立体を
囲んでいる。この発明の原理によると、蒸気タービンは
タービンの両端部に配設された少なくとも一組の追加の
回転羽根(既存の回転羽根よりも比較的長い羽根を有し
ている。)を含むように改良されている。さらに、改良
された最後尾の固定羽根組立体が設けられており、同固
定羽根組立体は、外側リングと一体である外側リング延
長部を備えており、また外側リング延長部にフローガイ
ドを取り付けるための連結手段を有している。また、好
適には、改良蒸気タービンは、外側リング延長部用の空
隙を形成するためにタービンの水平軸線に対して傾いた
少なくとも一つの面を有するように改良された内側ハウ
ジングを含んでいる。組み立てたときには、改良フロー
ガイドは改良回転羽根の先端部にきわめて接近して位置
しており、従って改良蒸気タービンは改良された性能を
有する。
【0007】好適な実施例では、フローガイドを外側リ
ング延長部に取り付けるための連結手段は一つ以上のボ
ルト連結部からなっている。従って、最適には、外側リ
ング延長部には複数個のねじ穴が設けられており、同様
にフローガイドには複数個の貫通穴を有するフランジが
設けられている。組み立てたときには、ねじ穴は貫通穴
と位置が一致しており、複数個のボルトはボルト連結部
を形成する。
ング延長部に取り付けるための連結手段は一つ以上のボ
ルト連結部からなっている。従って、最適には、外側リ
ング延長部には複数個のねじ穴が設けられており、同様
にフローガイドには複数個の貫通穴を有するフランジが
設けられている。組み立てたときには、ねじ穴は貫通穴
と位置が一致しており、複数個のボルトはボルト連結部
を形成する。
【0008】また、この発明は、この明細書に述べられ
た型の蒸気タービンを改良するための方法を開示してい
る。その方法は、タービンの各端部に既存の回転羽根よ
りも相対的に長い羽根を有する少なくとも一組の追加の
回転羽根を据え付ける工程を含んでいる。また、この発
明の方法は、外側リングが入る円周方向の溝部を形成す
るために第1および第2の輪郭切削部を加工することに
より内側ハウジングを改良することを含んでいる。その
後、外側リングと一体の外側リング延長部が設けられ、
フローガイドは外側リング延長部に好適にはボルト締め
により取り付けられ、その結果フローガイドは追加の回
転羽根の先端部にきわめて接近する。内側ハウジングを
改良するために、この発明による方法は、好適にはター
ビンの水平軸線に対して傾いた少なくとも一つの面を形
成する第1の輪郭切削部を加工する工程を含んでおり、
その工程により、外側リング延長部に対して空隙部を与
える。
た型の蒸気タービンを改良するための方法を開示してい
る。その方法は、タービンの各端部に既存の回転羽根よ
りも相対的に長い羽根を有する少なくとも一組の追加の
回転羽根を据え付ける工程を含んでいる。また、この発
明の方法は、外側リングが入る円周方向の溝部を形成す
るために第1および第2の輪郭切削部を加工することに
より内側ハウジングを改良することを含んでいる。その
後、外側リングと一体の外側リング延長部が設けられ、
フローガイドは外側リング延長部に好適にはボルト締め
により取り付けられ、その結果フローガイドは追加の回
転羽根の先端部にきわめて接近する。内側ハウジングを
改良するために、この発明による方法は、好適にはター
ビンの水平軸線に対して傾いた少なくとも一つの面を形
成する第1の輪郭切削部を加工する工程を含んでおり、
その工程により、外側リング延長部に対して空隙部を与
える。
【0009】勿論、この発明は、改装により改良する他
に新しい装置にも役に立つ。それらの適用については、
タービンのケーシングを改造する必要はなく、そのため
費用節約となる。
に新しい装置にも役に立つ。それらの適用については、
タービンのケーシングを改造する必要はなく、そのため
費用節約となる。
【0010】
【好適な実施例の説明】図1を参照すると、従来技術の
低圧蒸気タービン100の長手方向の断面図が示されて
いる。この図に描かれた型式のタービン100の機能
は、当業者には周知であり、米国特許第4,900,2
23号明細書に記載されている。蒸気タービン100
は、同蒸気タービン100の中心線に対して左右対称に
配設された複数列の回転羽根110を備えている。図に
おいては、タービンの半分だけが断面で示されているこ
とが分かる。回転羽根110は蒸気タービン100の両
端部にそれぞれ延びた中心軸に付着されている。回転羽
根110の間には、蒸気タービン100の内側ハウジン
グ130に付着された固定の溶接羽根組立体120が間
挿されている。溶接羽根組立体120は、内側ハウジン
グ130内の円周方向の溝部に配設された外側羽根リン
グ150で終わっている。
低圧蒸気タービン100の長手方向の断面図が示されて
いる。この図に描かれた型式のタービン100の機能
は、当業者には周知であり、米国特許第4,900,2
23号明細書に記載されている。蒸気タービン100
は、同蒸気タービン100の中心線に対して左右対称に
配設された複数列の回転羽根110を備えている。図に
おいては、タービンの半分だけが断面で示されているこ
とが分かる。回転羽根110は蒸気タービン100の両
端部にそれぞれ延びた中心軸に付着されている。回転羽
根110の間には、蒸気タービン100の内側ハウジン
グ130に付着された固定の溶接羽根組立体120が間
挿されている。溶接羽根組立体120は、内側ハウジン
グ130内の円周方向の溝部に配設された外側羽根リン
グ150で終わっている。
【0011】最近のタービン構造では、タービン効率お
よび出力を増大させるために、改装の際に、最後尾によ
り長い回転羽根(以下、回転長羽根という)112が設
けられている。最後尾の固定羽根組立体122は最終列
の回転長羽根112に隣接している。その固定羽根組立
体122は内側ハウジング130の両端部にそれぞれ付
着され、また外側羽根リング150で同様に終わってい
る。また、フローガイド140は端部で内側ハウジング
130に代表的には取り付けられている。
よび出力を増大させるために、改装の際に、最後尾によ
り長い回転羽根(以下、回転長羽根という)112が設
けられている。最後尾の固定羽根組立体122は最終列
の回転長羽根112に隣接している。その固定羽根組立
体122は内側ハウジング130の両端部にそれぞれ付
着され、また外側羽根リング150で同様に終わってい
る。また、フローガイド140は端部で内側ハウジング
130に代表的には取り付けられている。
【0012】図2には、米国特許第4,900,223
号明細書に示された、従来技術のタービンの回転長羽根
112、最終列の固定羽根組立体122およびフローガ
イド140の構造の詳細図が示されている。改良する前
のそれらの構成部品の最初の位置と輪郭とが図2におい
て一点鎖線で示されている。回転長羽根112の追加し
た長さの部分がフローガイド140の最初の位置と干渉
するということは明らかであろう。従って、フローガイ
ド140は図示された不干渉の位置に移動される。しか
し、これにより、フローガイド140は、内側ハウジン
グ130の面に当接する同フローガイド140の最初の
取付位置から離れるように移動する。従って、フローガ
イド140は、後述する付加の構成部品を使用して図に
示すように装着され、内側ハウジング130に取り付け
られる。円滑に変化する流れ面を作るためには、内側ハ
ウジング130の面は図示のように新しい輪郭に加工さ
れなければならない。最後尾の固定羽根組立体122の
外側羽根リング150が入る取付溝部134を形成する
ために追加の加工工程が必要である。図2に示されてい
るように、米国特許第4,900,223号明細書に開
示されたこの問題に対する解決策は、ボス90を設け
て、このボス90を図示のように溶接部98によって、
内側ハウジング130の構造に当接する所定位置に溶接
することを含んでいた。また、溶接部98が破損した場
合でもボス90を固着するためにボルト96が設けられ
ている。その後、特別に加工されたスペーサリング92
は、ボス90との当接状態に配置され、従ってボス90
によって内側ハウジング130に連結された延長外側羽
根リングを形成していた。その後、フローガイド140
は、同フローガイド140、スペーサリング92および
ボス90を貫通、螺着された第2のボルト94を用い
て、内側ハウジング130に取り付けられていた。上述
の問題に対するこの解決はフローガイド140のために
取付箇所を設けたけれども、これは決して最良の解決策
ではないということは当業者には明らかであろう。開示
されたフローガイド140の取付は一対のボルトを用い
て組み立てられた幾つかの追加の加工構成部材を必要と
した。さらに、ボス90は、所定位置に溶接されていた
が、これは、内側ハウジング130を変形させる可能性
があるとともに、応力が解放されず耐久強度の低い溶接
部98を生じさせる。
号明細書に示された、従来技術のタービンの回転長羽根
112、最終列の固定羽根組立体122およびフローガ
イド140の構造の詳細図が示されている。改良する前
のそれらの構成部品の最初の位置と輪郭とが図2におい
て一点鎖線で示されている。回転長羽根112の追加し
た長さの部分がフローガイド140の最初の位置と干渉
するということは明らかであろう。従って、フローガイ
ド140は図示された不干渉の位置に移動される。しか
し、これにより、フローガイド140は、内側ハウジン
グ130の面に当接する同フローガイド140の最初の
取付位置から離れるように移動する。従って、フローガ
イド140は、後述する付加の構成部品を使用して図に
示すように装着され、内側ハウジング130に取り付け
られる。円滑に変化する流れ面を作るためには、内側ハ
ウジング130の面は図示のように新しい輪郭に加工さ
れなければならない。最後尾の固定羽根組立体122の
外側羽根リング150が入る取付溝部134を形成する
ために追加の加工工程が必要である。図2に示されてい
るように、米国特許第4,900,223号明細書に開
示されたこの問題に対する解決策は、ボス90を設け
て、このボス90を図示のように溶接部98によって、
内側ハウジング130の構造に当接する所定位置に溶接
することを含んでいた。また、溶接部98が破損した場
合でもボス90を固着するためにボルト96が設けられ
ている。その後、特別に加工されたスペーサリング92
は、ボス90との当接状態に配置され、従ってボス90
によって内側ハウジング130に連結された延長外側羽
根リングを形成していた。その後、フローガイド140
は、同フローガイド140、スペーサリング92および
ボス90を貫通、螺着された第2のボルト94を用い
て、内側ハウジング130に取り付けられていた。上述
の問題に対するこの解決はフローガイド140のために
取付箇所を設けたけれども、これは決して最良の解決策
ではないということは当業者には明らかであろう。開示
されたフローガイド140の取付は一対のボルトを用い
て組み立てられた幾つかの追加の加工構成部材を必要と
した。さらに、ボス90は、所定位置に溶接されていた
が、これは、内側ハウジング130を変形させる可能性
があるとともに、応力が解放されず耐久強度の低い溶接
部98を生じさせる。
【0013】この発明は、これらの問題を解消してお
り、また最終列の回転長羽根を改装物として既存の低圧
蒸気タービンに取り付けるための改良された手段を提供
する。開示された装置と方法は羽根取付を簡単化し、内
側ハウジング130の代わりにフローガイドが外側羽根
リング150に取り付けられる結果となる。
り、また最終列の回転長羽根を改装物として既存の低圧
蒸気タービンに取り付けるための改良された手段を提供
する。開示された装置と方法は羽根取付を簡単化し、内
側ハウジング130の代わりにフローガイドが外側羽根
リング150に取り付けられる結果となる。
【0014】図3を参照するに、この発明を用いた代表
的な装置が示されている。この蒸気タービン100は断
面で示され、図1に示された蒸気タービンと実質的に同
様である。回転長羽根112は、上で述べた方法と同様
の方法で据え付けられ、またフローガイド140が図に
示したように位置することを要求している。しかしなが
ら、図3に描かれた蒸気タービン100は図1に描かれ
たタービンと、新規な固定羽根組立体222と外側リン
グ250とが図示されているように蒸気タービン100
の各端部に設けられた点で相違する。固定羽根組立体2
22および同固定羽根組立体に取り付けられた外側リン
グ250はフローガイド140のための取付箇所となっ
ており、従ってフローガイド140は蒸気タービン10
0の内側ハウジング130あるいは他の構成部材に直接
固定されない。この発明はフローガイド140の固定を
簡単化し、また従来必要とされた追加の構成部材および
溶接部を無くしている。従って、固定羽根組立体222
の質量はフローガイド140を含むと考えられるので、
このフローガイド140を、固定羽根組立体の固有振動
数が運転速度と一致するのを防止するために蒸気タービ
ンを動的に調整するときに、用いることができる。この
ことは、損傷を与える調和振動が運転中に発生する可能
性を減少させる。
的な装置が示されている。この蒸気タービン100は断
面で示され、図1に示された蒸気タービンと実質的に同
様である。回転長羽根112は、上で述べた方法と同様
の方法で据え付けられ、またフローガイド140が図に
示したように位置することを要求している。しかしなが
ら、図3に描かれた蒸気タービン100は図1に描かれ
たタービンと、新規な固定羽根組立体222と外側リン
グ250とが図示されているように蒸気タービン100
の各端部に設けられた点で相違する。固定羽根組立体2
22および同固定羽根組立体に取り付けられた外側リン
グ250はフローガイド140のための取付箇所となっ
ており、従ってフローガイド140は蒸気タービン10
0の内側ハウジング130あるいは他の構成部材に直接
固定されない。この発明はフローガイド140の固定を
簡単化し、また従来必要とされた追加の構成部材および
溶接部を無くしている。従って、固定羽根組立体222
の質量はフローガイド140を含むと考えられるので、
このフローガイド140を、固定羽根組立体の固有振動
数が運転速度と一致するのを防止するために蒸気タービ
ンを動的に調整するときに、用いることができる。この
ことは、損傷を与える調和振動が運転中に発生する可能
性を減少させる。
【0015】この発明により可能となったフローガイド
の取付の詳細が図4に示されている。図2に関して前述
したように、改装のときに追加された回転長羽根112
を収容するためには、内側ハウジング130は新しい輪
郭に最初に加工されなければならない。適当な取付面を
形成するためには、内側ハウジング130には二つの切
削がなされる。図に示されているように、最初の切削は
蒸気タービン100の水平軸に対して角度のある輪郭端
部232を形成し、次の切削は実質的に長方形の取付溝
部134を好適には形成する。従って、最初の切削によ
り、固定羽根組立体222の外側リング延長部224が
回転長羽根112を収納するために必要とされる位置ま
で延長し、またフローガイド140用の取付箇所となる
ための空隙が与えられる一方、次の切削では外側リング
250を保持する取付溝部134が形成される。この発
明の外側リング延長部224により、フローガイド14
0を図示されたボルト230のような締付手段を使用し
た簡単な連結により取り付けるための構造が得られる。
の取付の詳細が図4に示されている。図2に関して前述
したように、改装のときに追加された回転長羽根112
を収容するためには、内側ハウジング130は新しい輪
郭に最初に加工されなければならない。適当な取付面を
形成するためには、内側ハウジング130には二つの切
削がなされる。図に示されているように、最初の切削は
蒸気タービン100の水平軸に対して角度のある輪郭端
部232を形成し、次の切削は実質的に長方形の取付溝
部134を好適には形成する。従って、最初の切削によ
り、固定羽根組立体222の外側リング延長部224が
回転長羽根112を収納するために必要とされる位置ま
で延長し、またフローガイド140用の取付箇所となる
ための空隙が与えられる一方、次の切削では外側リング
250を保持する取付溝部134が形成される。この発
明の外側リング延長部224により、フローガイド14
0を図示されたボルト230のような締付手段を使用し
た簡単な連結により取り付けるための構造が得られる。
【0016】この発明の取付構造は構造的に単純化さ
れ、全体的に改良されていることが当業者には分かるで
あろう。この発明は、従来技術で開示された構造よりも
少ない部材を用いているが、回転長羽根112およびフ
ローガイド140の簡単、かつ迅速な改良された据え付
けを可能としている。この発明により、必要とされるボ
ルトあるいは他の締付手段の数を約半分程度まで減少さ
れ、従来技術では必要とされた上述したボスおよびスペ
ーサリングが削除される。また、この発明により、溶接
は完全に必要でなくなり、そのため、溶接が必要であっ
たら起こるかもしれない、そり、縮みあるいは歪みの可
能性が除去される。さらに、先に指摘したように、溶接
の除去により、本質的に低い耐久強度を有する応力未解
放の溶接部に関連した損傷の発生を除くというさらなる
効果が得られる。
れ、全体的に改良されていることが当業者には分かるで
あろう。この発明は、従来技術で開示された構造よりも
少ない部材を用いているが、回転長羽根112およびフ
ローガイド140の簡単、かつ迅速な改良された据え付
けを可能としている。この発明により、必要とされるボ
ルトあるいは他の締付手段の数を約半分程度まで減少さ
れ、従来技術では必要とされた上述したボスおよびスペ
ーサリングが削除される。また、この発明により、溶接
は完全に必要でなくなり、そのため、溶接が必要であっ
たら起こるかもしれない、そり、縮みあるいは歪みの可
能性が除去される。さらに、先に指摘したように、溶接
の除去により、本質的に低い耐久強度を有する応力未解
放の溶接部に関連した損傷の発生を除くというさらなる
効果が得られる。
【0017】この発明により、フローガイド140(固
定羽根組立体222と一体であり、従来技術では開示さ
れたようなスペーサ、ボスあるいは他の構成部材を必要
としない。)用の容易に取り付けられる取付箇所が提供
される。回転長羽根および改良フローガイドがより容易
に据え付けられるので、この発明によれば、改装のため
の運転停止時間が短縮されるということを当業者には分
かるであろう。フローガイドを固定羽根組立体に取り付
けることは有益であると知られているが、この発明によ
れば、固定羽根組立体222の一部を形成している、外
側リング250の延長部と外側リング延長部224とは
独特の仕方で連結されており、従って蒸気タービン10
0に据え付けられる通常の最終列の回転長羽根よりも長
い回転長羽根の据え付けが可能となる。
定羽根組立体222と一体であり、従来技術では開示さ
れたようなスペーサ、ボスあるいは他の構成部材を必要
としない。)用の容易に取り付けられる取付箇所が提供
される。回転長羽根および改良フローガイドがより容易
に据え付けられるので、この発明によれば、改装のため
の運転停止時間が短縮されるということを当業者には分
かるであろう。フローガイドを固定羽根組立体に取り付
けることは有益であると知られているが、この発明によ
れば、固定羽根組立体222の一部を形成している、外
側リング250の延長部と外側リング延長部224とは
独特の仕方で連結されており、従って蒸気タービン10
0に据え付けられる通常の最終列の回転長羽根よりも長
い回転長羽根の据え付けが可能となる。
【0018】構造の単純化に加えて、この発明によれ
ば、一体の延長された外側リング延長部224により、
蒸気タービン100の両端部でフローガイド140を直
接に固定羽根組立体222に取り付けたことにより、上
述した従来技術構造よりも優れた基本改良物が提供され
る。この発明によれば、フローガイド140の質量は固
定羽根組立体222の質量の一部として含まれるので、
固定羽根組立体222を調整して能力向上が可能とな
る。従って、この発明によれば、固定羽根組立体の質量
を増大させることにより固定羽根組立体の固有振動数が
低下される。この発明により作られた蒸気タービンによ
れば、固有振動数の低下により、振動により引き起こさ
れる亀裂に関する問題は避けられる。ある従来技術のタ
ービンでは、例えば化石燃料タービンでは60HZ、原
子力タービンでは30HZと、タービンの運転速度と接
近あるいは一致した固有振動数により振動が生じる。こ
れらの振動は羽根翼状部を溶接固定羽根組立体222内
部に固着する溶接部に亀裂を引き起こさせるかもしれな
い。この問題は、本質的に低い固有振動数を有する低い
運転速度および大きな構成部材を持った、原子力エネル
ギを動力源とするタービンの例では知られていた。この
発明により、固定羽根組立体222の固有振動数を運転
速度から低下させること、あるいは構造物を低周波数に
調整することの有用な選択が可能となる。
ば、一体の延長された外側リング延長部224により、
蒸気タービン100の両端部でフローガイド140を直
接に固定羽根組立体222に取り付けたことにより、上
述した従来技術構造よりも優れた基本改良物が提供され
る。この発明によれば、フローガイド140の質量は固
定羽根組立体222の質量の一部として含まれるので、
固定羽根組立体222を調整して能力向上が可能とな
る。従って、この発明によれば、固定羽根組立体の質量
を増大させることにより固定羽根組立体の固有振動数が
低下される。この発明により作られた蒸気タービンによ
れば、固有振動数の低下により、振動により引き起こさ
れる亀裂に関する問題は避けられる。ある従来技術のタ
ービンでは、例えば化石燃料タービンでは60HZ、原
子力タービンでは30HZと、タービンの運転速度と接
近あるいは一致した固有振動数により振動が生じる。こ
れらの振動は羽根翼状部を溶接固定羽根組立体222内
部に固着する溶接部に亀裂を引き起こさせるかもしれな
い。この問題は、本質的に低い固有振動数を有する低い
運転速度および大きな構成部材を持った、原子力エネル
ギを動力源とするタービンの例では知られていた。この
発明により、固定羽根組立体222の固有振動数を運転
速度から低下させること、あるいは構造物を低周波数に
調整することの有用な選択が可能となる。
【0019】この発明の幾つかの実施例が特に上述され
たが、それらの実施例は例であり、この発明の範囲を限
定することを意味していない。上述したこれらの例から
派生する多数の変形例が当業者には直ちに思い浮かぶで
あろう。従って、この発明の範囲を確認するためには特
許請求の範囲を参照すべきである。
たが、それらの実施例は例であり、この発明の範囲を限
定することを意味していない。上述したこれらの例から
派生する多数の変形例が当業者には直ちに思い浮かぶで
あろう。従って、この発明の範囲を確認するためには特
許請求の範囲を参照すべきである。
【図1】従来技術の蒸気タービンの長手方向の断面図で
ある。
ある。
【図2】最後尾の列の固定羽根、改良回転長羽根、図1
に描かれたタービンと関連する構造部材および同様に従
来技術のタービンの部分破断面図である。
に描かれたタービンと関連する構造部材および同様に従
来技術のタービンの部分破断面図である。
【図3】この発明に従って作られた蒸気タービンの長手
方向の断面図である。
方向の断面図である。
【図4】最後尾の列の固定羽根、改良回転長羽根および
図3に描かれたタービンと関連した構造部材の部分破断
面図である。
図3に描かれたタービンと関連した構造部材の部分破断
面図である。
100 低圧蒸気タービン 110 回転羽根 112 回転長羽根 130 内側ハウジング 134 溝部 140 フローガイド 222 固定羽根組立体 224 外側リング延長部(外側リング延長部手段) 250 外側リング
Claims (2)
- 【請求項1】 フローガイドを通って蒸気を排出するよ
うになっている二つの端部を有する蒸気タービンであっ
て、中心軸に付着され円周方向に配設された一組以上の
回転羽根を囲む内側ハウジングと、この内側ハウジング
の円周方向の溝部内にある外側羽根リングに付着され円
周方向に配設された一組以上の固定羽根組立体とを少な
くとも備え、さらに、前記蒸気タービンの各前記端部に
配設され、前記回転羽根よりも相対的に長さが長い少な
くとも一組の改装用回転羽根と、外側リングと一体の外
側リング延長部と、前記フローガイドを前記外側リング
延長部に取り付けるための連結手段とを含む改良固定羽
根組立体と、を有し、前記フローガイドは前記改装用回
転羽根の先端部にきわめて接近している、蒸気タービ
ン。 - 【請求項2】 フローガイドを通って蒸気を排出するよ
うになっている二つの端部を有する蒸気タービンを改良
する方法であって、中心軸に付着され、円周方向に配設
された一組以上の回転羽根を囲む内側ハウジングと、こ
の内側ハウジングの円周方向の溝部内にある外側羽根リ
ングに付着され円周方向に配設された固定羽根組立体と
を少なくとも備え、前記回転羽根よりも相対的に長い少
なくとも一組の改装用回転羽根を前記蒸気タービンの各
端部に据え付ける工程と、第1の輪郭切削部および前記
円周方向の溝部を形成するための第2の輪郭切削部を加
工することにより前記内側ハウジングを改良する工程
と、外側リングと一体の外側リング延長部手段を設ける
工程と、前記フローガイドを前記外側リング延長部に取
り付ける工程と、を備え、前記フローガイドは前記改装
用回転羽根の先端部にきわめて接近している、蒸気ター
ビンの改良方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US653573 | 1991-02-11 | ||
US07/653,573 US5110256A (en) | 1991-02-11 | 1991-02-11 | Methods and apparatus for attaching a flow guide to a steam turbine for retrofit of longer rotational blades |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04334702A JPH04334702A (ja) | 1992-11-20 |
JPH0768888B2 true JPH0768888B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=24621437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4023712A Expired - Fee Related JPH0768888B2 (ja) | 1991-02-11 | 1992-02-10 | 蒸気タービンおよびその改良方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5110256A (ja) |
JP (1) | JPH0768888B2 (ja) |
CA (1) | CA2060919A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5494405A (en) * | 1995-03-20 | 1996-02-27 | Westinghouse Electric Corporation | Method of modifying a steam turbine |
US5520512A (en) * | 1995-03-31 | 1996-05-28 | General Electric Co. | Gas turbines having different frequency applications with hardware commonality |
DE19618313B4 (de) * | 1996-05-08 | 2005-07-21 | Abb Turbo Systems Ag | Axialturbine eines Abgasturboladers |
JP2005023809A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
JP4541950B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-09-08 | 株式会社日立製作所 | タービン排気装置及びその改造方法 |
CN102444426B (zh) | 2010-09-30 | 2015-05-27 | 阿尔斯通技术有限公司 | 改装汽轮机的方法 |
WO2012126533A1 (en) | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Alstom Technology Ltd | Method for retrofitting a double flow steam turbine |
US9890660B2 (en) * | 2014-09-18 | 2018-02-13 | Solar Turbines Incorporated | Diaphragm assembly bolted joint stress reduction |
EP3361049A1 (de) | 2017-02-10 | 2018-08-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum modifizieren einer turbine |
CN106870018A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-20 | 奕森科技(上海)有限公司 | 一种涡轮增压器可变喷嘴环及其装配方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4900223A (en) * | 1989-02-21 | 1990-02-13 | Westinghouse Electric Corp | Steam turbine |
-
1991
- 1991-02-11 US US07/653,573 patent/US5110256A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-10 CA CA002060919A patent/CA2060919A1/en not_active Abandoned
- 1992-02-10 JP JP4023712A patent/JPH0768888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2060919A1 (en) | 1992-08-12 |
JPH04334702A (ja) | 1992-11-20 |
US5110256A (en) | 1992-05-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |