JPH094409A - 軸流蒸気タービン - Google Patents
軸流蒸気タービンInfo
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- JPH094409A JPH094409A JP15761995A JP15761995A JPH094409A JP H094409 A JPH094409 A JP H094409A JP 15761995 A JP15761995 A JP 15761995A JP 15761995 A JP15761995 A JP 15761995A JP H094409 A JPH094409 A JP H094409A
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- axial
- diaphragm
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Abstract
(57)【要約】
【目的】蒸気入口配管からノズル翼までの軸方向距離を
延長することなく、半径方向の流速分布を均一にするこ
とが可能な軸流蒸気タービンを提供する。 【構成】タービンケーシングを貫通し、蒸気を供給する
蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、入口部
蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシングの蒸
気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形成する
ダイヤフラム内輪１３およびダイヤフラム外輪１４と、
このダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設け
られたノズル翼１５とを備えてなる軸流蒸気タービンに
おいて、前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイ
ヤフラム内輪１３の外周面に、前記蒸気入口配管の開口
部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口
部から離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され
た凹溝１６を設けた。
延長することなく、半径方向の流速分布を均一にするこ
とが可能な軸流蒸気タービンを提供する。 【構成】タービンケーシングを貫通し、蒸気を供給する
蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、入口部
蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシングの蒸
気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形成する
ダイヤフラム内輪１３およびダイヤフラム外輪１４と、
このダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設け
られたノズル翼１５とを備えてなる軸流蒸気タービンに
おいて、前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイ
ヤフラム内輪１３の外周面に、前記蒸気入口配管の開口
部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口
部から離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され
た凹溝１６を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸流蒸気タービンの改良
に係り、特に蒸気が回転軸に対して半径方向から導入さ
れ、軸流二方向へ分流される形式の軸流蒸気タービンに
関するものである。
に係り、特に蒸気が回転軸に対して半径方向から導入さ
れ、軸流二方向へ分流される形式の軸流蒸気タービンに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に採用されているこの種の軸流
蒸気タービンは、タービンケーシング部にケーシングを
半径方向に貫通して蒸気室に蒸気を供給する蒸気入口配
管を備え、そして前記蒸気室よりダイヤフラム内輪およ
びダイヤフラム外輪にて形成される蒸気流路を軸流の左
右二方向に別れて翼を駆動するように形成されているの
が普通である。
蒸気タービンは、タービンケーシング部にケーシングを
半径方向に貫通して蒸気室に蒸気を供給する蒸気入口配
管を備え、そして前記蒸気室よりダイヤフラム内輪およ
びダイヤフラム外輪にて形成される蒸気流路を軸流の左
右二方向に別れて翼を駆動するように形成されているの
が普通である。
【０００３】このように形成された蒸気入口配管を有す
る蒸気タービンにおいては、翼部の蒸気入口部において
発生する蒸気入口配管の有る側と無い側の流量配分のア
ンバランス，すなわち円周方向の流速分布の不均一な流
れや、軸方向での蒸気通路部における外周側と内周側の
圧力損失の差，すなわち半径方向の流速分布の不均一な
流れが生じがちである。
る蒸気タービンにおいては、翼部の蒸気入口部において
発生する蒸気入口配管の有る側と無い側の流量配分のア
ンバランス，すなわち円周方向の流速分布の不均一な流
れや、軸方向での蒸気通路部における外周側と内周側の
圧力損失の差，すなわち半径方向の流速分布の不均一な
流れが生じがちである。
【０００４】この半径方向の流速分布の不均一な流れ
は、当然のことながら段落毎の圧力損失を生じさせ、軸
流蒸気タービンの効率の低下を招くことになる。一般に
は、この円周方向や半径方向の流速分布の不均一の軽減
を図るために、軸方向に流れが転回してからの距離，す
なわち蒸気入口配管中心から最初のノズル翼までの軸方
向距離を極力長くとるか、あるいは半径方向から供給さ
れた蒸気を軸方向に方向転換しやすいようにダイヤフラ
ム内輪の外周部に案内鍔を設け、軸流路における半径方
向の流速分布が均一となるようにしている。
は、当然のことながら段落毎の圧力損失を生じさせ、軸
流蒸気タービンの効率の低下を招くことになる。一般に
は、この円周方向や半径方向の流速分布の不均一の軽減
を図るために、軸方向に流れが転回してからの距離，す
なわち蒸気入口配管中心から最初のノズル翼までの軸方
向距離を極力長くとるか、あるいは半径方向から供給さ
れた蒸気を軸方向に方向転換しやすいようにダイヤフラ
ム内輪の外周部に案内鍔を設け、軸流路における半径方
向の流速分布が均一となるようにしている。
【０００５】なお、これに関連するものとしては特開昭
５７−９３６０７号公報および実開昭５７−１０７８０
３号公報などが挙げられる。
５７−９３６０７号公報および実開昭５７−１０７８０
３号公報などが挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようにダイヤフラ
ム内輪の外周部に案内鍔が設けられ、この案内鍔により
供給蒸気が導かれるように形成された蒸気タービンであ
ると、ある程度の軸流路における半径方向の流速分布を
均一にすることは可能であるが、しかしながら屈曲部に
おいては蒸気流速および遠心力の関係から偏向が生じ、
やはり半径方向における流速分布を均一にすることは難
しく段落毎の圧力損失を充分低下させることはできな
い。
ム内輪の外周部に案内鍔が設けられ、この案内鍔により
供給蒸気が導かれるように形成された蒸気タービンであ
ると、ある程度の軸流路における半径方向の流速分布を
均一にすることは可能であるが、しかしながら屈曲部に
おいては蒸気流速および遠心力の関係から偏向が生じ、
やはり半径方向における流速分布を均一にすることは難
しく段落毎の圧力損失を充分低下させることはできな
い。
【０００７】また、前述した蒸気入口配管からノズル翼
までの軸方向距離を長くとるものにあっては、その距離
を充分とれば、均一な流速分布とすることが可能である
が、しかし、このものでは蒸気タービンの回転軸の長さ
延長に繋がるため、回転軸の振動の発生やタービン体格
の増大を招く嫌いがあった。
までの軸方向距離を長くとるものにあっては、その距離
を充分とれば、均一な流速分布とすることが可能である
が、しかし、このものでは蒸気タービンの回転軸の長さ
延長に繋がるため、回転軸の振動の発生やタービン体格
の増大を招く嫌いがあった。
【０００８】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、回転軸の長さを延長することな
く、つまり蒸気入口配管からノズル翼までの軸方向距離
を延長することなく、充分半径方向の流速分布を均一に
することが可能なこの種の軸流蒸気タービンを提供する
にある。さらに、本発明は半径方向の流速分布を均一に
するとともに、円周方向の流速分布も均一とすることが
可能なこの種の軸流蒸気タービンを提供するにある。
目的とするところは、回転軸の長さを延長することな
く、つまり蒸気入口配管からノズル翼までの軸方向距離
を延長することなく、充分半径方向の流速分布を均一に
することが可能なこの種の軸流蒸気タービンを提供する
にある。さらに、本発明は半径方向の流速分布を均一に
するとともに、円周方向の流速分布も均一とすることが
可能なこの種の軸流蒸気タービンを提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ター
ビンケーシングを貫通し、蒸気を供給する蒸気入口配管
と、前記ケーシング内に配置され、入口部蒸気室を形成
する内ケーシングと、該内ケーシングの蒸気室から軸流
の左右二方向に別れる蒸気流路を形成するダイヤフラム
内輪およびダイヤフラム外輪と、このダイヤフラム外輪
とダイヤフラム内輪との間に設けられたノズル翼とを備
えてなる軸流蒸気タービンにおいて、前記蒸気入口配管
の開口部が対向しているダイヤフラム内輪の外周面に、
前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最も深
く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次第に
浅くなるように形成された凹溝を設けるようになし、所
期の目的を達成するようにしたものである。
ビンケーシングを貫通し、蒸気を供給する蒸気入口配管
と、前記ケーシング内に配置され、入口部蒸気室を形成
する内ケーシングと、該内ケーシングの蒸気室から軸流
の左右二方向に別れる蒸気流路を形成するダイヤフラム
内輪およびダイヤフラム外輪と、このダイヤフラム外輪
とダイヤフラム内輪との間に設けられたノズル翼とを備
えてなる軸流蒸気タービンにおいて、前記蒸気入口配管
の開口部が対向しているダイヤフラム内輪の外周面に、
前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最も深
く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次第に
浅くなるように形成された凹溝を設けるようになし、所
期の目的を達成するようにしたものである。
【００１０】また、ダイヤフラム内輪の外周面に、周方
向に伸び、かつダイヤフラム内輪の外周面より外方に突
出した鍔を設けるとともに、この鍔部の軸方向両側に、
前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最も深
く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次第に
浅くなる凹溝を設けるようにしたものである。
向に伸び、かつダイヤフラム内輪の外周面より外方に突
出した鍔を設けるとともに、この鍔部の軸方向両側に、
前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最も深
く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次第に
浅くなる凹溝を設けるようにしたものである。
【００１１】
【作用】すなわち、このように形成された軸流蒸気ター
ビンであると、蒸気入口配管の開口部が対向しているダ
イヤフラム内輪の外周面に、蒸気入口配管の開口部に対
向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から
離れるにしたがい次第に浅くなるように形成された凹溝
が設けられているので、この凹溝により蒸気入口配管か
ら導入された蒸気は、円周方向への蒸気の回り込みが促
進され、また、その流路面積が円周方向に減少すること
に従いその回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出され
ることで、円周方向に分布する流速分布は均一化され、
したがって回転軸の長さを延長することなく、つまり蒸
気入口配管からノズル翼までの軸方向距離を延長するこ
となく、充分半径方向の蒸気流速分布は均一化される。
ビンであると、蒸気入口配管の開口部が対向しているダ
イヤフラム内輪の外周面に、蒸気入口配管の開口部に対
向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から
離れるにしたがい次第に浅くなるように形成された凹溝
が設けられているので、この凹溝により蒸気入口配管か
ら導入された蒸気は、円周方向への蒸気の回り込みが促
進され、また、その流路面積が円周方向に減少すること
に従いその回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出され
ることで、円周方向に分布する流速分布は均一化され、
したがって回転軸の長さを延長することなく、つまり蒸
気入口配管からノズル翼までの軸方向距離を延長するこ
となく、充分半径方向の蒸気流速分布は均一化される。
【００１２】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１には、その軸流蒸気タービンの蒸気入
口部周辺構成が断面で示されている。タービンを駆動す
る蒸気は、回転軸１９に対して半径方向へ垂直に延びた
蒸気入口配管１１より導入され、回転軸１９に対して円
周方向に設けられた内ケーシングにより形成されたドー
ナツ状の入口部蒸気室１２に導かれる。そしてその後こ
の入口部蒸気室１２を回り込みながら、ダイヤフラム内
輪１３に衝突して軸流の左右二方向に別れ、回転軸１９
に対して円周方向に設けられているタービンのノズル翼
１５、動翼２０の部分を流通する。この流通蒸気により
動翼２０は作動、すなわち回転し軸流蒸気タービンは作
動する。
に説明する。図１には、その軸流蒸気タービンの蒸気入
口部周辺構成が断面で示されている。タービンを駆動す
る蒸気は、回転軸１９に対して半径方向へ垂直に延びた
蒸気入口配管１１より導入され、回転軸１９に対して円
周方向に設けられた内ケーシングにより形成されたドー
ナツ状の入口部蒸気室１２に導かれる。そしてその後こ
の入口部蒸気室１２を回り込みながら、ダイヤフラム内
輪１３に衝突して軸流の左右二方向に別れ、回転軸１９
に対して円周方向に設けられているタービンのノズル翼
１５、動翼２０の部分を流通する。この流通蒸気により
動翼２０は作動、すなわち回転し軸流蒸気タービンは作
動する。
【００１３】なお、前記ノズル翼１５があるダイヤフラ
ム内輪１３およびダイヤフラム外輪１４は、ケーシング
に固着されており、また動翼２０は回転軸１９に固着さ
れている。
ム内輪１３およびダイヤフラム外輪１４は、ケーシング
に固着されており、また動翼２０は回転軸１９に固着さ
れている。
【００１４】図２および図３は、この蒸気入口部周辺を
拡大して示したもので、この軸流蒸気タービンの蒸気入
口部構造は、蒸気入口配管１１、内ケーシングにより形
成されるドーナツ状の入口部蒸気室１２、ダイヤフラム
内輪１３、ダイヤフラム外輪１４、ノズル翼１５から構
成されている。そして特に、ダイヤフラム内輪１３の蒸
気入口配管１１が有る側の中央部、すなわち蒸気入口配
管の開口部が対向しているダイヤフラム内輪１３の外周
面には、蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最
も深く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次
第に浅くなるように形成された凹溝が設けられており、
またこの凹溝の軸方向中央部に周方向に伸び外方に突出
した鍔部、すなわち凸部１７が設けられている。
拡大して示したもので、この軸流蒸気タービンの蒸気入
口部構造は、蒸気入口配管１１、内ケーシングにより形
成されるドーナツ状の入口部蒸気室１２、ダイヤフラム
内輪１３、ダイヤフラム外輪１４、ノズル翼１５から構
成されている。そして特に、ダイヤフラム内輪１３の蒸
気入口配管１１が有る側の中央部、すなわち蒸気入口配
管の開口部が対向しているダイヤフラム内輪１３の外周
面には、蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最
も深く、蒸気入口配管の開口部から離れるにしたがい次
第に浅くなるように形成された凹溝が設けられており、
またこの凹溝の軸方向中央部に周方向に伸び外方に突出
した鍔部、すなわち凸部１７が設けられている。
【００１５】この構成で、蒸気の流れは、蒸気の流線１
８が矢印で示されるように、蒸気入口配管１１から導か
れ、内ケーシングにより形成されるドーナツ状の入口部
蒸気室１２に入り、蒸気が衝突するダイヤフラム内輪１
３の蒸気入口配管１１が有る側の中央部に凹溝１６・凸
部１７を設けることで、半径方向および円周方向に均一
な流れに、つまり、ノズル翼１５に蒸気が入る時に全体
的に均一な流れとなる。
８が矢印で示されるように、蒸気入口配管１１から導か
れ、内ケーシングにより形成されるドーナツ状の入口部
蒸気室１２に入り、蒸気が衝突するダイヤフラム内輪１
３の蒸気入口配管１１が有る側の中央部に凹溝１６・凸
部１７を設けることで、半径方向および円周方向に均一
な流れに、つまり、ノズル翼１５に蒸気が入る時に全体
的に均一な流れとなる。
【００１６】ダイヤフラム内輪１３に設けた凹溝１６
は、蒸気入口配管１１から導入された蒸気の円周方向へ
の蒸気の回り込みを促進し、かつ、その凹溝１６を含む
ダイヤフラム内輪１３・ダイヤフラム外輪１４で形成さ
れる円周方向に回り込む流路面積を、流路面積が徐々に
減少するように円周方向に変化させることにより、その
回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出されることで、
円周方向に分布する流速分布を均一化する。
は、蒸気入口配管１１から導入された蒸気の円周方向へ
の蒸気の回り込みを促進し、かつ、その凹溝１６を含む
ダイヤフラム内輪１３・ダイヤフラム外輪１４で形成さ
れる円周方向に回り込む流路面積を、流路面積が徐々に
減少するように円周方向に変化させることにより、その
回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出されることで、
円周方向に分布する流速分布を均一化する。
【００１７】このとき、回り込んだ蒸気が軸方向の流れ
に押し出される作用が、蒸気の流れが半径方向から軸方
向に転回した後で生じるよう、ダイヤフラム内輪１３で
流路面積を変化させた方が効果が得られる。
に押し出される作用が、蒸気の流れが半径方向から軸方
向に転回した後で生じるよう、ダイヤフラム内輪１３で
流路面積を変化させた方が効果が得られる。
【００１８】ダイヤフラム内輪１３に設けた凸部１７
は、軸流二方向への分流を促進する効果があり、同時
に、蒸気入口配管の有る側においても、ダイヤフラム内
輪に設けた凹溝が、ノズル翼下部の流れを制限し、ダイ
ヤフラム内輪に設けた凸部がノズル翼上部の流れを促進
することにより、半径方向に分布する流速分布を均一化
する。
は、軸流二方向への分流を促進する効果があり、同時
に、蒸気入口配管の有る側においても、ダイヤフラム内
輪に設けた凹溝が、ノズル翼下部の流れを制限し、ダイ
ヤフラム内輪に設けた凸部がノズル翼上部の流れを促進
することにより、半径方向に分布する流速分布を均一化
する。
【００１９】図４は、この実施例と従来のものとを蒸気
の流れから比較したもので、従来のものは回転軸に対し
て垂直に半径方向から導入される蒸気を軸流の左右二方
向に滑らかに転換するためであるが、流線は一方向から
なので、通常の曲管におけるのと同様に、流れが転換す
る内側と外側とには速度差が発生する。その結果とし
て、最初のノズル翼入り口の半径方向には流速分布の不
均一状態が充分に解消されていない。
の流れから比較したもので、従来のものは回転軸に対し
て垂直に半径方向から導入される蒸気を軸流の左右二方
向に滑らかに転換するためであるが、流線は一方向から
なので、通常の曲管におけるのと同様に、流れが転換す
る内側と外側とには速度差が発生する。その結果とし
て、最初のノズル翼入り口の半径方向には流速分布の不
均一状態が充分に解消されていない。
【００２０】これに対し、本発明のものであると、流線
で示すような凹部があるため、軸方向に入る流線の方向
が上下２つできることにより、最初のノズル翼入り口で
の半径方向の流速分布の均一化が図られる。
で示すような凹部があるため、軸方向に入る流線の方向
が上下２つできることにより、最初のノズル翼入り口で
の半径方向の流速分布の均一化が図られる。
【００２１】また、図５はダイヤフラム内輪に設けられ
ている凹部の円周方向の変化状態を示したもので、縦軸
に図４のＲ１、Ｒ２の差を、横軸に回転軸の円周方向角
度を示している。凹部を含むダイヤフラム内輪およびダ
イヤフラム外輪で形成される円周方向に回り込む流路面
積を、流路面積が徐々に減少するように円周方向に変化
させることにより、その回り込んだ蒸気が軸方向の流れ
に押しだされることで、円周方向に分布する流速の分布
を均一化する。
ている凹部の円周方向の変化状態を示したもので、縦軸
に図４のＲ１、Ｒ２の差を、横軸に回転軸の円周方向角
度を示している。凹部を含むダイヤフラム内輪およびダ
イヤフラム外輪で形成される円周方向に回り込む流路面
積を、流路面積が徐々に減少するように円周方向に変化
させることにより、その回り込んだ蒸気が軸方向の流れ
に押しだされることで、円周方向に分布する流速の分布
を均一化する。
【００２２】本実施例を適用したときの円周方向・半径
方向の流速分布が図６に示されている。破線の２本がダ
イヤフラム内輪１３に凹溝１６・凸部１７を設けない場
合で、実線の２本がダイヤフラム内輪１３に凹溝１６・
凸部１７を設けた場合である。○で示す線の方が蒸気入
口配管１１の有る側であり、×で示す線の方が蒸気入口
配管１１の有ない側である。破線と実線の傾きは実線の
方が傾きが大きく、これは、ダイヤフラム内輪１３に凹
溝１６・凸部１７を設けた場合の方が半径方向に分布す
る流速分布の均一化が図られていることを示している。
方向の流速分布が図６に示されている。破線の２本がダ
イヤフラム内輪１３に凹溝１６・凸部１７を設けない場
合で、実線の２本がダイヤフラム内輪１３に凹溝１６・
凸部１７を設けた場合である。○で示す線の方が蒸気入
口配管１１の有る側であり、×で示す線の方が蒸気入口
配管１１の有ない側である。破線と実線の傾きは実線の
方が傾きが大きく、これは、ダイヤフラム内輪１３に凹
溝１６・凸部１７を設けた場合の方が半径方向に分布す
る流速分布の均一化が図られていることを示している。
【００２３】また、○と×の位置について破線より実線
の方の２本の線が近づいており、これは、ダイヤフラム
内輪１３に凹溝１６・凸部１７を設けた場合の方が円周
方向に分布する流速分布の均一化が図られていることを
示している。つまり、図６は、円周方向・半径方向共に
流れの均一化が図れることを示している。
の方の２本の線が近づいており、これは、ダイヤフラム
内輪１３に凹溝１６・凸部１７を設けた場合の方が円周
方向に分布する流速分布の均一化が図られていることを
示している。つまり、図６は、円周方向・半径方向共に
流れの均一化が図れることを示している。
【００２４】図７は別の実施例を示すもので、前述した
図３のものと比較して、ダイヤフラム内輪１３の凹溝１
６の形状が違っている。すなわち、図３ではダイヤフラ
ム内輪１３の中央部に凸部１７を設け、その両側に凹溝
１６を設けているのに対し、図７ではダイヤフラム内輪
１３の中央部に凹溝１６のみを設けるようになし、この
凹溝と蒸気入口配管開口部との間に、流入蒸気の一部を
軸方向に案内する案内部２５を設けるようにしたもので
ある。このように形成した場合でもほぼ同様な効果、す
なわち円周方向・半径方向の流れを均一化する効果があ
る。
図３のものと比較して、ダイヤフラム内輪１３の凹溝１
６の形状が違っている。すなわち、図３ではダイヤフラ
ム内輪１３の中央部に凸部１７を設け、その両側に凹溝
１６を設けているのに対し、図７ではダイヤフラム内輪
１３の中央部に凹溝１６のみを設けるようになし、この
凹溝と蒸気入口配管開口部との間に、流入蒸気の一部を
軸方向に案内する案内部２５を設けるようにしたもので
ある。このように形成した場合でもほぼ同様な効果、す
なわち円周方向・半径方向の流れを均一化する効果があ
る。
【００２５】図８は、蒸気入口配管の開口部が対向して
いるダイヤフラム内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の
開口部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の
開口部から周方向および軸方向に離れるにしたがい次第
に浅くなるように形成された凹溝１６のみを設けるよう
にしたものである。このように形成した場合でも、多少
前述実施例よりは均一度は劣るがほぼ同様な効果が得ら
れる。
いるダイヤフラム内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の
開口部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の
開口部から周方向および軸方向に離れるにしたがい次第
に浅くなるように形成された凹溝１６のみを設けるよう
にしたものである。このように形成した場合でも、多少
前述実施例よりは均一度は劣るがほぼ同様な効果が得ら
れる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ダイヤフラム内輪の外周面に、蒸気入口配管の開口
部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口
部から離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され
た凹溝が設けられているので、蒸気入口配管から導入さ
れた蒸気は、円周方向への蒸気の回り込みが促進され、
また、回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出されるこ
とから、円周方向に分布する流速分布は均一化され、し
たがって回転軸の長さを延長することなく、すなわち蒸
気入口配管からノズル翼までの軸方向距離を延長するこ
となく、蒸気流速分布が均一化されたこの種の軸流蒸気
タービンを得ることができる。
ば、ダイヤフラム内輪の外周面に、蒸気入口配管の開口
部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口
部から離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され
た凹溝が設けられているので、蒸気入口配管から導入さ
れた蒸気は、円周方向への蒸気の回り込みが促進され、
また、回り込んだ蒸気が軸方向の流れに押し出されるこ
とから、円周方向に分布する流速分布は均一化され、し
たがって回転軸の長さを延長することなく、すなわち蒸
気入口配管からノズル翼までの軸方向距離を延長するこ
となく、蒸気流速分布が均一化されたこの種の軸流蒸気
タービンを得ることができる。
【図１】本発明の軸流蒸気タービンの一実施例を示す縦
断側面図である。
断側面図である。
【図２】本発明の軸流蒸気タービンの一実施例を示すも
のにしてその蒸気入り口部の縦断正面図である。
のにしてその蒸気入り口部の縦断正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】軸流蒸気タービンの蒸気入り口部の蒸気の流れ
を示す流速分布図である。
を示す流速分布図である。
【図５】ダイヤフラムに設けられた凹部の円周方向の変
化状態を示す線図である。
化状態を示す線図である。
【図６】円周方向・半径方向の流速分布を示す線図であ
る。
る。
【図７】本発明の軸流蒸気タービンの他の実施例を示す
ものにしてその蒸気入り口部の縦断側面図である。
ものにしてその蒸気入り口部の縦断側面図である。
【図８】本発明の軸流蒸気タービンのさらに他の実施例
を示すものにしてその蒸気入り口部の縦断側面図であ
る。
を示すものにしてその蒸気入り口部の縦断側面図であ
る。
１１‥‥蒸気入口配管、１２‥‥内ケーシングにより形
成される入口部蒸気室、１３‥‥ダイヤフラム内輪、１
４‥‥ダイヤフラム外輪、１５‥‥ノズル翼、１６‥‥
ダイヤフラム内輪の凹溝、１７‥‥ダイヤフラム内輪の
凸部、１８‥‥蒸気の流線、１９‥‥回転軸、２０‥‥
動翼。
成される入口部蒸気室、１３‥‥ダイヤフラム内輪、１
４‥‥ダイヤフラム外輪、１５‥‥ノズル翼、１６‥‥
ダイヤフラム内輪の凹溝、１７‥‥ダイヤフラム内輪の
凸部、１８‥‥蒸気の流線、１９‥‥回転軸、２０‥‥
動翼。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 道明 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (12)
- 【請求項１】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を供
給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、
入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシン
グの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形
成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪と、こ
のダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設けら
れたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンにおい
て、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から軸方向
に離れるにしたがい次第に浅くなるように形成された凹
溝を設けたことを特徴とする軸流蒸気タービン。 - 【請求項２】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を供
給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、
入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシン
グの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形
成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪と、こ
のダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設けら
れたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンにおい
て、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から軸方向
に離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され、か
つ前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分が最も
幅広で、蒸気入口配管の開口部から周方向に離れるにし
たがい次第に幅狭となるように形成された凹溝を設けた
ことを特徴とする軸流蒸気タービン。 - 【請求項３】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を供
給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、
入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシン
グの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形
成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪と、こ
のダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設けら
れたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンにおい
て、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から軸方向
に離れるにしたがい次第に浅くなるように形成され、か
つ前記蒸気入口配管の開口部に対向している部分から周
方向に向かうにしたがい、次第にその面積が小さくなる
ように形成された凹溝を設けたことを特徴とする軸流蒸
気タービン。 - 【請求項４】 前記凹溝深さが、蒸気入口配管の開口部
に対向している部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部
から周方向に離れるにしたがい次第に浅くなるように形
成されてなる請求項３記載の軸流蒸気タービン。 - 【請求項５】 前記凹溝の底部が、軸方向に反った湾曲
面に形成されてなる請求項１、２、３若しくは４記載の
軸流蒸気タービン。 - 【請求項６】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を供
給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、
入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシン
グの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形
成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪と、こ
のダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設けら
れたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンにおい
て、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から離れる
にしたがい次第に浅くなるように形成された凹溝を設け
るとともに、この凹溝の軸方向中央部に周方向に伸び外
方に突出した鍔部を設けるようにしたことを特徴とする
軸流蒸気タービン。 - 【請求項７】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を供
給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置され、
入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケーシン
グの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路を形
成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪と、こ
のダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に設けら
れたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンにおい
て、 前記ダイヤフラム内輪の外周面に、周方向に伸び、かつ
ダイヤフラム内輪の外周面より外方に突出した鍔を設け
るとともに、この鍔部の軸方向両側に、前記蒸気入口配
管の開口部に対向している部分が最も深く、蒸気入口配
管の開口部から周方向に離れるにしたがい次第に浅くな
る凹溝を設けたことを特徴とする軸流蒸気タービン。 - 【請求項８】 前記鍔部の周方向長さが、前記凹溝の周
方向長さとほぼ等しく形成されてなる請求項７記載の軸
流蒸気タービン。 - 【請求項９】 前記凹溝の底部が、軸方向に反った湾曲
面に形成されてなる請求項７若しくは８記載の軸流蒸気
タービン。 - 【請求項１０】 前記凹溝の配管開口部に対向している
部分の深さが、ダイヤフラム内外輪間の間隔の約１／２
に形成されてなる請求項７、８若しくは９記載の軸流蒸
気タービン。 - 【請求項１１】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を
供給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置さ
れ、入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケー
シングの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路
を形成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪
と、このダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に
設けられたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンに
おいて、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から周方向
および軸方向に離れるにしたがい次第に浅くなるように
形成された凹溝を設けるとともに、この凹溝の軸方向中
央部に周方向に伸び、かつ径方向に突出した鍔部を設け
るようにしたことを特徴とする軸流蒸気タービン。 - 【請求項１２】 タービンケーシングを貫通し、蒸気を
供給する蒸気入口配管と、前記ケーシング内に配置さ
れ、入口部蒸気室を形成する内ケーシングと、該内ケー
シングの蒸気室から軸流の左右二方向に別れる蒸気流路
を形成するダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪
と、このダイヤフラム外輪とダイヤフラム内輪との間に
設けられたノズル翼とを備えてなる軸流蒸気タービンに
おいて、 前記蒸気入口配管の開口部が対向しているダイヤフラム
内輪の外周面に、前記蒸気入口配管の開口部に対向して
いる部分が最も深く、蒸気入口配管の開口部から周方向
および軸方向に離れるにしたがい次第に浅くなるように
形成された凹溝を設けるとともに、この凹溝と蒸気入口
配管開口部との間に、流入蒸気の一部を軸方向に案内す
る案内部を設けるようにしたことを特徴とする軸流蒸気
タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15761995A JPH094409A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 軸流蒸気タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15761995A JPH094409A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 軸流蒸気タービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094409A true JPH094409A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15653693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15761995A Pending JPH094409A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 軸流蒸気タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094409A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006204343A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Hiroshima Univ | 補助人工心臓 |
| US10036265B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-07-31 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Axial flow expander |
| US10385832B2 (en) | 2013-06-28 | 2019-08-20 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods of utilizing axial flow expanders |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15761995A patent/JPH094409A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006204343A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Hiroshima Univ | 補助人工心臓 |
| US10036265B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-07-31 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Axial flow expander |
| US10385832B2 (en) | 2013-06-28 | 2019-08-20 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods of utilizing axial flow expanders |
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