JP2858697B2 - Tip fin structure of geothermal steam turbine vane tip - Google Patents
Tip fin structure of geothermal steam turbine vane tipInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地熱蒸気タービンの静翼がタービン車軸に
近接する部分に設けられるシールフィン構造に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seal fin structure in which a stationary blade of a geothermal steam turbine is provided in a portion close to a turbine axle.
蒸気タービンの静翼は翼列をなしてタービン車軸に近
接してケーシングに取付けられ、タービン車軸に翼列を
なして取付けられる動翼と組合わされて段落を形成し、
タービン内に流入した蒸気を静翼にて膨張させて高速に
し、この高速の蒸気流を動翼に流入することによりター
ビン車軸を回転している。したがって静翼とタービン車
軸との間にはタービン車軸の回転を可能にするために隙
間が設けられているが、静翼に流入する蒸気はこの隙間
から静翼をバイパスする洩れ蒸気となって流れるので、
この洩れ蒸気量を小さくするため、静翼がタービン車軸
に近接する部分にシールフィンが設けられる。このよう
なシールフィンとして従来第２図に示すものが知られて
いる。The stator vanes of the steam turbine are mounted on the casing in a cascade close to the turbine axle, and combined with the moving blades mounted on the turbine axle in a cascade to form a paragraph,
The steam flowing into the turbine is expanded by the stationary blades to increase the speed, and the turbine axle is rotated by flowing the high-speed steam flow into the moving blades. Therefore, a gap is provided between the stationary blade and the turbine axle to enable rotation of the turbine axle, but steam flowing into the stationary blade flows from this gap as leaked steam that bypasses the stationary blade. So
In order to reduce the amount of leaked steam, seal fins are provided at portions where the stationary blades are close to the turbine axle. FIG. 2 shows a known example of such a seal fin.
第２図において１は図示しないタービンケーシングに
取付けられた翼列をなす静翼であり、その翼端部には中
央部に凹部2a,両端に凸部2bを有する囲い輪リング２が
設けられている。３はタービン車軸であり、車軸面には
円周にわたって溝４が設けられ、この溝４にシールフィ
ン６を挿入し、コーキングワイヤ７にてシールフィン６
を固定している。なおシールフィン６の高さは囲い輪リ
ング２の凹部2aに臨むものは高く、凸部2bに臨むものは
低くして囲い輪リング３との隙間を微小にし、この隙間
から静翼をバイパスする洩れ蒸気量を少なくして漏洩損
失を小さくしている。In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a stationary blade which forms a cascade attached to a turbine casing (not shown), and has a blade end provided with an encircling ring 2 having a concave portion 2a at a central portion and convex portions 2b at both ends. I have. Reference numeral 3 denotes a turbine axle. A groove 4 is provided on the axle surface over the circumference. A seal fin 6 is inserted into the groove 4, and the seal fin 6 is
Is fixed. The height of the seal fins 6 is high when facing the concave portion 2a of the surrounding ring 2 and is low when facing the convex portion 2b to make the gap with the surrounding ring 3 minute and to bypass the stationary blade from this gap. Leakage loss is reduced by reducing the amount of leaked steam.
地熱蒸気を作動流体とする地熱蒸気タービンにおいて
は地熱蒸気中に腐食性を有する不純物を含み、この腐食
性不純物をタービンに流入しないように全部排除するこ
とはできない。したがってこの腐食性不純物と高速の蒸
気流との作用によるエロージョン，コロージョンおよび
タービン車軸のシールフィン用の溝部の腐食により浸蝕
が発生し、タービン車軸に植込まれたシールフィンが欠
落してタービン車軸と静翼の翼端との間からの漏洩蒸気
量が大きくなり、タービン性能が低下するという問題が
ある。なお、これを防止するため従来シールフィンの厚
さを厚くしたり、溝の深さを深くしているが、なお不十
分であった。In a geothermal steam turbine using geothermal steam as a working fluid, geothermal steam contains corrosive impurities, and the corrosive impurities cannot be entirely removed so as not to flow into the turbine. Accordingly, erosion occurs due to erosion, corrosion, and corrosion of the seal fin groove of the turbine axle due to the action of the corrosive impurities and the high-speed steam flow. There is a problem in that the amount of steam leaking from between the vane tip and the vane increases, and the turbine performance deteriorates. In order to prevent this, conventionally, the thickness of the seal fin is increased or the depth of the groove is increased, but it is still insufficient.
本発明の目的は、シールフィンの欠落を防止し、シー
ルフィンを介して形成される静翼とタービン車軸との隙
間を確保することによりタービン性能低下を防ぐことの
できる地熱蒸気タービン静翼の翼端部シールフィン構造
を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vane of a geothermal steam turbine vane which can prevent a loss of a seal fin and secure a gap between a stator vane formed through the seal fin and a turbine axle, thereby preventing a decrease in turbine performance. An end seal fin structure is provided.
上記課題を解決するために、本発明によれば、地熱蒸
気タービンのタービン車軸に静翼が近接する部分に設け
られるシールフィン構造において、静翼と一体に形成さ
れた翼端部の囲い輪リングから削り出され、先細りでか
つ先端付近に厚さが一定の薄い部分を備え、前記タービ
ン車軸に向かって突出する高さの異なる複数のシールフ
ィンと、このシールフィンのうち高さの低いシールフィ
ンに臨むタービン車軸に車軸の円周にわたって突出する
突起部とを設け、各シールフィンとタービン車軸との間
の隙間を微小にするものとする。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in a seal fin structure provided at a portion where a stationary blade is close to a turbine axle of a geothermal steam turbine, an encircling ring at a blade tip portion formed integrally with the stationary blade. A plurality of seal fins of different heights, each of which is provided with a tapered and constant thickness thin portion near the tip, and protrudes toward the turbine axle; And a projection projecting over the circumference of the axle is provided on the turbine axle facing the axle, so that the gap between each seal fin and the turbine axle is reduced.
シールフィンは静翼翼端部の囲い輪リングから、また
車軸に設けられる突起部はタービン車軸から一体に削り
出して突出するため強固となり、エロージョンおよびコ
ロージョンに対して強化されるので、シールフィンの欠
落がなくなり、タービンの性能低下を防止できる。The seal fins are protruded from the surrounding ring ring at the vane tip and from the turbine axle, and the projections provided on the axle are integrally formed and protruded from the turbine axle, so that the fins are strong against erosion and corrosion. And the performance of the turbine can be prevented from deteriorating.
以下図面に基づいて本発明の実施例について説明す
る。第１図は本発明の実施例による地熱蒸気タービン静
翼の翼端部シールフィン構造の部分断面図である。な
お、第１図において第２図の従来例と同一部品には同じ
符号を付し、その説明を省略する。第１図において従来
例と異なるのは静翼１と一体に形成された囲い輪リング
２から高さの低いシールフィン８と高さの高いシールフ
ィン９とを先細りでかつ先端付近に厚さが一定の薄い部
分を備えるように削り出し、タービン車軸３に向かって
突出させ、一方タービン車軸３には高さの低いシールフ
ィン８に対して車軸面3aから円周にわたって突出する突
起部10を削り出し、各シールフィン8,9とタービン車軸
３との隙間を微小にしたことである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view of a blade tip seal fin structure of a geothermal steam turbine stationary blade according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the conventional example of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 1, the difference from the conventional example is that the sealing fin 8 having a low height and the sealing fin 9 having a high height are tapered from the surrounding ring 2 formed integrally with the stationary blade 1 and have a thickness near the tip. It is machined so as to have a constant thin portion and is projected toward the turbine axle 3. On the other hand, the turbine axle 3 is provided with a protruding portion 10 projecting circumferentially from the axle surface 3a to the seal fin 8 having a low height. That is, the gap between each seal fin 8, 9 and the turbine axle 3 is made minute.
このような構造によりシールフィン8,9と車軸面3a,突
起部10との間の各隙間からの洩れ蒸気量が少なくなると
ともに、流入する地熱蒸気によるエロージョンおよびコ
ロージョンに対して強化され、シールフィンが欠落する
ことがなくなる。With such a structure, the amount of steam leaking from each gap between the seal fins 8, 9 and the axle surface 3a, the projection 10 is reduced, and the seal fin is strengthened against erosion and corrosion due to inflowing geothermal steam. Will not be missing.
なお、静翼の翼巾が大きくなれば、シールフィン９と
突起部10の対で数を増加することによりシール効果を高
めることができる。If the blade width of the stationary blade is increased, the sealing effect can be enhanced by increasing the number of pairs of the seal fins 9 and the projections 10.
なお、本実施例では反動タービンの静翼について説明
したが静翼と同じ作用をする衝動タービンのノズルに本
発明を適用しても同じ効果が得られる。In this embodiment, the stationary blade of the reaction turbine has been described. However, the same effect can be obtained by applying the present invention to a nozzle of an impulse turbine having the same operation as the stationary blade.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば静翼
翼端部の囲い輪リングから削り出され、先細りでかつ先
端付近に厚さが一定の薄い部分を備え、タービン車軸に
向かって突出する高さの異なるシールフィンを設け、高
さの低いシールフィンに対するタービン車軸には突起部
を設けて各シールフィンとタービン車軸面との間を微小
隙間にすることにより、地熱蒸気タービンに流入する地
熱蒸気によるエロージョンおよびコロージョンに対して
強化され、シールフィンの欠落がなくなるので、タービ
ン性能低下を防止できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the blade is machined from the surrounding ring at the tip of the vane blade, has a tapered portion, and has a thin portion with a constant thickness near the tip, and protrudes toward the turbine axle. Geothermal heat flowing into a geothermal steam turbine is provided by providing seal fins with different heights and providing a projection on the turbine axle for the low seal fins to make a small gap between each seal fin and the turbine axle surface. It is strengthened against erosion and corrosion due to steam, and there is no loss of seal fins, so that a decrease in turbine performance can be prevented.
第１図は本発明の実施例による地熱蒸気タービン静翼の
翼端部シールフィン構造を示す部分断面図、第２図は従
来の地熱蒸気タービン静翼の翼端部シールフィン構造を
示す部分断面図である。 1:静翼、2:囲い輪リング、6,8,9:シールフィン、10:突
起部。FIG. 1 is a partial sectional view showing a blade tip seal fin structure of a geothermal steam turbine stationary blade according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view showing a blade tip seal fin structure of a conventional geothermal steam turbine stationary blade. FIG. 1: stationary vanes, 2: surrounding ring, 6, 8, 9: seal fins, 10: protrusion.
Claims (1)
近接する部分に設けられるシールフィン構造において、
静翼と一体に形成された翼端部の囲い輪リングから削り
出され、先細りでかつ先端付近に厚さが一定の薄い部分
を備え、前記タービン車軸に向かって突出する高さの異
なる複数のシールフィンと、このシールフィンのうち高
さの低いシールフィンに臨むタービン車軸の円周にわた
って突出する突出部とを設け、各シールフィンとタービ
ン車軸との間の間隙を微小としたことを特徴とする地熱
蒸気タービン静翼の翼端部シールフィン構造。In a seal fin structure provided at a portion where a stationary blade is close to a turbine axle of a geothermal steam turbine,
A plurality of blades having different thicknesses, which are cut out from the surrounding ring at the blade tip formed integrally with the stationary blade, are tapered and have a constant thickness near the tip, and project toward the turbine axle. A seal fin and a protruding portion projecting over the circumference of the turbine axle facing the lower seal fin of the seal fins, and a gap between each seal fin and the turbine axle is made minute. Tip seal fin structure of a stationary geothermal steam turbine vane.
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