JPH09324605A - ガスタービンの翼冷却装置 - Google Patents
ガスタービンの翼冷却装置Info
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- JPH09324605A JPH09324605A JP8147372A JP14737296A JPH09324605A JP H09324605 A JPH09324605 A JP H09324605A JP 8147372 A JP8147372 A JP 8147372A JP 14737296 A JP14737296 A JP 14737296A JP H09324605 A JPH09324605 A JP H09324605A
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- vapor
- blade
- cooling passage
- cooling
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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
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- 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
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes
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- F05D2260/00—Function
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- F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
- F05D2260/2322—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium steam
-
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- 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
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- F05D2260/60—Fluid transfer
- F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンのタービン翼を蒸気冷却するに
際し、スケールによる翼内冷却通路の閉塞を防止する。 【解決手段】 圧縮機と燃焼器とタービン部とを有する
ガスタービンの翼冷却装置は、タービン部の案内翼21
内の冷却通路23に連絡して冷却用蒸気供給配管25と
蒸気排出配管27とを配設し、蒸気供給配管25に案内
翼21に近接してサイクロン式分離装置30を介装して
構成されている。
際し、スケールによる翼内冷却通路の閉塞を防止する。 【解決手段】 圧縮機と燃焼器とタービン部とを有する
ガスタービンの翼冷却装置は、タービン部の案内翼21
内の冷却通路23に連絡して冷却用蒸気供給配管25と
蒸気排出配管27とを配設し、蒸気供給配管25に案内
翼21に近接してサイクロン式分離装置30を介装して
構成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの構
造に関し、特にそのタービン部の冷却構造乃至冷却装置
に関する。
造に関し、特にそのタービン部の冷却構造乃至冷却装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンは、一般に圧縮機で空気を
圧縮し、その圧縮空気を利用して燃焼器で燃焼を行い、
この燃焼により生じた高温高圧ガスをタービン部で膨脹
させて回転動力に変換するものであるが、その効率向上
のため高温高圧ガスのタービン部の入口温度が上昇され
つつあり、翼の冷却に種々の工夫がされつつある。その
一つに案内翼を蒸気で冷却するものがある。その概念図
を図3に示す。図3において、本来は円周状に配置され
ている案内翼1の内部に冷却流体用の細い通路3が形成
されていて、これに蒸気供給配管5と蒸気排出乃至戻り
配管7が連通して設けられている。このような構造で
は、タービン部に入る高温高圧の燃焼ガスが案内翼1に
接してこれを高温に加熱するが、内部の通路3を流れる
熱容量の大きい蒸気により好適に冷却されてそのメタル
温度が許容値以下に保持される。
圧縮し、その圧縮空気を利用して燃焼器で燃焼を行い、
この燃焼により生じた高温高圧ガスをタービン部で膨脹
させて回転動力に変換するものであるが、その効率向上
のため高温高圧ガスのタービン部の入口温度が上昇され
つつあり、翼の冷却に種々の工夫がされつつある。その
一つに案内翼を蒸気で冷却するものがある。その概念図
を図3に示す。図3において、本来は円周状に配置され
ている案内翼1の内部に冷却流体用の細い通路3が形成
されていて、これに蒸気供給配管5と蒸気排出乃至戻り
配管7が連通して設けられている。このような構造で
は、タービン部に入る高温高圧の燃焼ガスが案内翼1に
接してこれを高温に加熱するが、内部の通路3を流れる
熱容量の大きい蒸気により好適に冷却されてそのメタル
温度が許容値以下に保持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに高温高圧の蒸
気が蒸気供給配管を流れるに際し、その内面に水蒸気酸
化による酸化膜乃至スケールが生じ、このスケールが剥
離して蒸気流と共に案内翼の細い冷却通路に入り込んで
通路を閉塞するという問題があった。冷却通路が閉塞さ
れて、冷却用蒸気が流れなくなるとその部分の温度が過
度に上昇し、翼を焼損する事故を招来する虞れがある。
従って、本発明は蒸気をタービン部の冷却に使用しても
翼の冷却通路がスケールにより閉塞されないようにした
ガスタービンの翼冷却装置を提供することを課題とす
る。
気が蒸気供給配管を流れるに際し、その内面に水蒸気酸
化による酸化膜乃至スケールが生じ、このスケールが剥
離して蒸気流と共に案内翼の細い冷却通路に入り込んで
通路を閉塞するという問題があった。冷却通路が閉塞さ
れて、冷却用蒸気が流れなくなるとその部分の温度が過
度に上昇し、翼を焼損する事故を招来する虞れがある。
従って、本発明は蒸気をタービン部の冷却に使用しても
翼の冷却通路がスケールにより閉塞されないようにした
ガスタービンの翼冷却装置を提供することを課題とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、圧縮機と燃焼器とタービン部とを
有するガスタービンの翼冷却装置は、前記タービン部の
案内翼内の冷却通路に連絡して冷却用蒸気供給配管と蒸
気排出配管とを配設し、前記蒸気供給配管に前記案内翼
に近接してサイクロン式分離装置を介装してなることを
特徴とする。サイクロン式分離装置は、蒸気の旋回流を
生ずるスワール発生部とその下方のスケール除去部とか
ら構成される。
め、本発明によれば、圧縮機と燃焼器とタービン部とを
有するガスタービンの翼冷却装置は、前記タービン部の
案内翼内の冷却通路に連絡して冷却用蒸気供給配管と蒸
気排出配管とを配設し、前記蒸気供給配管に前記案内翼
に近接してサイクロン式分離装置を介装してなることを
特徴とする。サイクロン式分離装置は、蒸気の旋回流を
生ずるスワール発生部とその下方のスケール除去部とか
ら構成される。
【0005】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図2にガスタービン10の全体
構造を示す。図において、ガスタービン10は、空気を
圧縮する圧縮機11、圧縮空気中に燃料が噴出されて燃
焼が行われ高温高圧である燃焼ガスを発生する燃焼器1
3、静止した案内翼の列と回転する動翼の列が交互に配
置されたタービン部15を有し、タービン部15の出口
は排気管17に連絡している。そして、ガスタービン1
0の外側はケーシング19で囲まれ、冷却用蒸気配管2
0が配設され、後述するような構造となっている。
の実施形態を説明する。図2にガスタービン10の全体
構造を示す。図において、ガスタービン10は、空気を
圧縮する圧縮機11、圧縮空気中に燃料が噴出されて燃
焼が行われ高温高圧である燃焼ガスを発生する燃焼器1
3、静止した案内翼の列と回転する動翼の列が交互に配
置されたタービン部15を有し、タービン部15の出口
は排気管17に連絡している。そして、ガスタービン1
0の外側はケーシング19で囲まれ、冷却用蒸気配管2
0が配設され、後述するような構造となっている。
【0006】図1に本発明の要部が拡大して概念的斜視
図として示されている。図1において、本来は円周状に
列をなして配設される案内翼21は従来の案内翼1と同
様のものであって、内部に蒸気が流れる冷却通路23が
形成されている。冷却通路23は中央部の相対的に大径
の孔と翼面に近接して延びる相対的に小径で数の多い孔
から形成されている。そして直接的には大径穴は蒸気供
給配管25に連絡し、小径孔は蒸気排出配管27に連絡
している。そして、蒸気供給配管25には、サイクロン
式分離装置30が案内翼21に近い方に設けられてい
る。
図として示されている。図1において、本来は円周状に
列をなして配設される案内翼21は従来の案内翼1と同
様のものであって、内部に蒸気が流れる冷却通路23が
形成されている。冷却通路23は中央部の相対的に大径
の孔と翼面に近接して延びる相対的に小径で数の多い孔
から形成されている。そして直接的には大径穴は蒸気供
給配管25に連絡し、小径孔は蒸気排出配管27に連絡
している。そして、蒸気供給配管25には、サイクロン
式分離装置30が案内翼21に近い方に設けられてい
る。
【0007】分離装置30の構造を説明すると、円筒状
のハウジングを有し、蒸気流が接線方向に流入して蒸気
の旋回流を発生するスワール部31と蒸気の旋回流によ
って付与された遠心力によりハウジング内面に衝突して
落下したスケールが分離されるスケール分離部33とか
ら分離装置30が構成される。このようにすると、蒸気
供給配管25の内面に水蒸気酸化により発生し、剥離し
て伴流したスケールは、分離装置30に入って落下分離
される。そしてスケール等の異物を含まない清浄な蒸気
が吹出し口35から流出し、蒸気供給配管25の本管側
に出、しかる後に冷却通路23を流れて案内翼21を内
側から冷却する。このようにして温度の上昇した蒸気
は、蒸気排出配管27へ流出し、再循環等のために蒸気
源へ戻る。
のハウジングを有し、蒸気流が接線方向に流入して蒸気
の旋回流を発生するスワール部31と蒸気の旋回流によ
って付与された遠心力によりハウジング内面に衝突して
落下したスケールが分離されるスケール分離部33とか
ら分離装置30が構成される。このようにすると、蒸気
供給配管25の内面に水蒸気酸化により発生し、剥離し
て伴流したスケールは、分離装置30に入って落下分離
される。そしてスケール等の異物を含まない清浄な蒸気
が吹出し口35から流出し、蒸気供給配管25の本管側
に出、しかる後に冷却通路23を流れて案内翼21を内
側から冷却する。このようにして温度の上昇した蒸気
は、蒸気排出配管27へ流出し、再循環等のために蒸気
源へ戻る。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タービンの翼を冷却する蒸気の供給配管の途中に翼に近
接してサイクロン式分離装置を設けたので、水蒸気酸化
により発生したスケールや異物が遠心分離され、清浄な
蒸気のみが翼の冷却通路に流れるから翼内の冷却通路の
閉塞が好適に防止される。よって翼の冷却不良によるメ
タル温度の異常上昇が好適に防止される。
タービンの翼を冷却する蒸気の供給配管の途中に翼に近
接してサイクロン式分離装置を設けたので、水蒸気酸化
により発生したスケールや異物が遠心分離され、清浄な
蒸気のみが翼の冷却通路に流れるから翼内の冷却通路の
閉塞が好適に防止される。よって翼の冷却不良によるメ
タル温度の異常上昇が好適に防止される。
【図1】本発明の実施形態の要部を示す概念図である。
【図2】本発明のガスタービンの全体構造図である。
【図3】従来の装置の概念図である。
10 ガスタービン 11 圧縮機 13 燃焼器 15 タービン部 19 タービンハウジング 20 蒸気配管 21 案内翼 23 冷却通路 25 蒸気供給配管 27 蒸気排出配管 30 分離装置
Claims (1)
- 【請求項1】 圧縮機と燃焼器とタービン部とを有する
ガスタービンにおいて、前記タービン部の案内翼内の冷
却通路に連絡して冷却用蒸気供給配管と蒸気排出配管と
を配設し、前記蒸気供給配管に前記案内翼に近接してサ
イクロン式分離装置を介装してなることを特徴とするガ
スタービンの翼冷却装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8147372A JPH09324605A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ガスタービンの翼冷却装置 |
US09/071,482 US5983623A (en) | 1996-06-10 | 1998-05-01 | System for cooling gas turbine blades |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8147372A JPH09324605A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ガスタービンの翼冷却装置 |
US09/071,482 US5983623A (en) | 1996-06-10 | 1998-05-01 | System for cooling gas turbine blades |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09324605A true JPH09324605A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=26477939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8147372A Withdrawn JPH09324605A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ガスタービンの翼冷却装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5983623A (ja) |
JP (1) | JPH09324605A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2342124A (en) * | 1998-07-30 | 2000-04-05 | Asea Brown Boveri | Dust separation in gas turbine guide vane cooling gas |
US20200300114A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11306655B2 (en) * | 2019-03-18 | 2022-04-19 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11959393B2 (en) | 2021-02-02 | 2024-04-16 | General Electric Company | Turbine engine with reduced cross flow airfoils |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000053569A (ko) | 1999-01-25 | 2000-08-25 | 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 | 터빈 |
US6233937B1 (en) * | 2000-09-20 | 2001-05-22 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Cooling spray application to a turbine and exhaust region of a steam turbine |
EP1548237B1 (de) | 2001-07-13 | 2006-11-08 | Alstom Technology Ltd | Gasturbinenteil mit Kühlluftbohrung |
DE112007000718A5 (de) * | 2006-03-31 | 2009-02-26 | Alstom Technology Ltd. | Dampfturbinenanlage und zugehöriges Betriebsverfahren |
EP2119874A1 (de) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | ALSTOM Technology Ltd | Strömungsmaschine, inbesondere Turbine oder Verdichter |
JP5927893B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2016-06-01 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
JP5834876B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2015-12-24 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
US11008889B2 (en) | 2019-03-18 | 2021-05-18 | General Electric Company | Turbine engine hanger |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB995643A (en) * | 1961-12-27 | 1965-06-23 | Licentia Gmbh | Improvements in or relating to multistage steam turbines and installations thereof |
JP3142850B2 (ja) * | 1989-03-13 | 2001-03-07 | 株式会社東芝 | タービンの冷却翼および複合発電プラント |
US5634766A (en) * | 1994-08-23 | 1997-06-03 | General Electric Co. | Turbine stator vane segments having combined air and steam cooling circuits |
US5558496A (en) * | 1995-08-21 | 1996-09-24 | General Electric Company | Removing particles from gas turbine coolant |
US5813827A (en) * | 1997-04-15 | 1998-09-29 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus for cooling a gas turbine airfoil |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP8147372A patent/JPH09324605A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-05-01 US US09/071,482 patent/US5983623A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2342124A (en) * | 1998-07-30 | 2000-04-05 | Asea Brown Boveri | Dust separation in gas turbine guide vane cooling gas |
US6308511B1 (en) | 1998-07-30 | 2001-10-30 | Asea Brown Boveri Ag | Method and device for cooling guide vanes in a gas turbine plant |
GB2342124B (en) * | 1998-07-30 | 2003-02-12 | Asea Brown Boveri | Method, device and use of the method for the cooling of guide vanes in a gas turbine plant |
US20200300114A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11053814B2 (en) * | 2019-03-18 | 2021-07-06 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11306655B2 (en) * | 2019-03-18 | 2022-04-19 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11905881B2 (en) | 2019-03-18 | 2024-02-20 | General Electric Company | Turbine engine component and method of cooling |
US11959393B2 (en) | 2021-02-02 | 2024-04-16 | General Electric Company | Turbine engine with reduced cross flow airfoils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5983623A (en) | 1999-11-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |