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JP4101358B2 - Turbine vane - Google Patents
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JP4101358B2 - Turbine vane - Google Patents

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JP4101358B2
JP4101358B2 JP15566298A JP15566298A JP4101358B2 JP 4101358 B2 JP4101358 B2 JP 4101358B2 JP 15566298 A JP15566298 A JP 15566298A JP 15566298 A JP15566298 A JP 15566298A JP 4101358 B2 JP4101358 B2 JP 4101358B2
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turbine
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はタービンの静翼に関し、さらに詳細に言えば、蒸気通路を備え、かつこの蒸気通路から動翼に高圧蒸気を噴出させる、速度エネルギを得た蒸気噴流によって、動翼を駆動させてローターを相対的に回転駆動させる蒸気タービンの静翼に関する。
【0002】
【従来の技術】
蒸気を膨張させて蒸気のもつ熱エネルギーを機械的仕事に変換する蒸気タービンは、大馬力と高速回転が得られるので、発電機用、あるいは化学プラントのコンプレッサ駆動用などに広く用いられている。
そして、蒸気力の作動方式や蒸気の流れ方向などにより幾つかの型式のものに区分することができるが、いずれの型式のタービンにおいても、図8に示すようにボイラ(図示せず)で発生させた高圧高温の蒸気1を噴出させる蒸気通路10を形成する静翼2と、速度エネルギを得た蒸気噴流を受けて、矢印Fで示すような回転力を生じさせる羽根形の断面プロフィルを有する動翼3とからなる一組の段落を単位としている。
【0003】
図7に示すように、従来のタービンでは、静翼2は断面プロフィルが羽根形をなす多数のノズル板21を仕切板5に周方向に配置されている。さらにこの仕切板15はタービン車室12に固定されている。一方、動翼3はその翼根部6がローター4(図6参照)の外周に放射方向に植設されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来のこの種のタービンでは、以下のような問題があった。すなわち、蒸気通路10を通過して速度エネルギーを得た蒸気噴流1は動翼3に流入し、ローター4に回転エネルギーを与える。しかし、蒸気雰囲気の湿り度が高く、動翼3の周速が大きい場合には、蒸気通路10から流出した水滴7により動翼3が浸食されるおそれがあった。
【0005】
また、水滴7は大きな慣性のために前段で付加された遠心力による半径方向速度ベクトルにより、静翼2の外周側Aに集積するとともに、蒸気通路10の曲がりにより静翼2の凹曲面部(腹側)Bに集積した。その結果、動翼3に対する水滴7による損傷Cは、静翼2の外周側Aに面する動翼3の外周側の端部近傍に集中して発生した。
【0006】
さらに、蒸気雰囲気の湿り度の増加を防止するにはタービン内の膨張途中の蒸気を取り出して再熱を行なうことが行なわれているが、再熱のためにボイラへの流路やボイラの再熱器等の設備を要するために構造が複雑となり、コストアップにもなった。
特に、タービンの低圧段Lでは前述のように大きな静翼2と動翼3を用いており、低圧段Lになると蒸気1は膨張して圧力が低くなるために、水滴7の除去することが特に困難であった。
【0007】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、静翼の外周側の一部に蒸気噴出孔を設け、この蒸気噴出孔から高圧蒸気を噴出させることにより、湿り蒸気中の水滴による浸食が動翼に生ずることを防止するようなタービンの静翼を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本請求項1記載の発明はタービンの静翼であり、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明にかかるタービンの静翼は、タービン車室に支持されたローターと、該ローターの外周に放射方向に取り付けられた複数の動翼と、前記動翼の近傍に配置され、蒸気通路を形成する静翼とを備え、前記蒸気通路から前記動翼に向けて高速蒸気流を吹き当てることにより前記ローターを相対的に回転駆動させるタービンにおいて、
前記静翼は外輪の内側に多数のノズル板を周方向に取付けて形成され、該ノズル板の間には前記蒸気通路が形成され、前記外輪から前記ノズル板の外周に達して形成される錐孔と、該錐孔に続いて前記蒸気通路内に開口するスリットとによって蒸気噴出孔が形成され、かつ蒸気噴出孔の前記スリットは、前記ノズル板の腹部ののど部近傍の上流側に位置して開口するとともに、蒸気噴出孔の導入口は前記外輪の外周部に形成されており、前記静翼から流出する蒸気中の水滴によ浸食が前記動翼に発生するのを防止することを特徴とする。
ここで静翼の「腹側」とは、蒸気通路を形成する静翼の凹曲面部側であり、「のど部」とは静翼で形成された蒸気通路の幅狭の部分を示す。以下では、単に「腹側」、「のど部」と称する。
【0009】
本発明では、タービンには衝動タービン、反動タービンのいずれの型式にも適用することができるものである。本発明は低圧段に適用されると好適である。また、静翼の外周側に形成される蒸気噴出孔は、動翼の浸食を防止することができるものであれば、特定の構造に限定されることはない。また、蒸気噴出孔の静翼への設置数も適宜選定することができる。
その他に、静翼は蒸気の熱エネルギを速度エネルギに変換する蒸気通路を形成するものであれば、多数のノズル板を組み込んだ仕切板の他に、機械加工した静翼を組み立てた組立式、溶接式、鋳込み式などにより形成したものを含む。
【0010】
本請求項2記載の発明タービンの静翼であり、前記静翼に流入する前の高圧蒸気は蒸気通路の入口側から前記外輪の外周部が装着されるタービン車室の内部に形成された溝を介して前記蒸気噴出孔の導入口に導かれることを特徴とする。
【0011】
さらに、本請求項3記載の発明のタービン静翼は、前記蒸気噴出孔の導入口は、タービ ン車室に形成された通路に連結されており、該通路に高圧段の蒸気あるいは衛帯蒸気等を導入可能としたことを特徴する。
【0012】
また、本請求項4記載の発明のタービン静翼は、前記蒸気噴出孔の導入口とタービン車室に形成された通路との連結部には、シールが装着されていることを特徴とする。
【0013】
【作用】
請求項1記載の発明にかかるタービンの静翼によると、蒸気通路内の蒸気圧力と蒸気噴出孔の導入口の蒸気圧力との差により蒸気噴出孔から蒸気が噴出し、蒸気通路に沿って流れる。すると、このドレンは蒸気通路内を流れる蒸気加速流とのせん断力により細分されて蒸気通路から流出する。このために蒸気雰囲気の湿り度が高い場合でも、水滴が静翼の外周側に集積することがなく、動翼が浸食により損傷を受けることはない。
さらに、水滴が静翼の外周側に集積して蒸気通路の曲がりにより静翼の凹曲面部(腹側)に集積することはなく、簡単に排除する。
【0014】
請求項2記載の発明によれば、静翼の蒸気通路に流入する前の高圧蒸気が、特別な構造を経ることなく蒸気噴出孔の導入口に直ちに導入されて水滴による動翼の浸食を防止する。
【0015】
請求項記載の発明によれば、蒸気が膨張して圧力が低くなった低圧段でも、高圧部の段落あるいは衛帯蒸気等が作用して、大きな動翼の水滴による浸食を確実に防止する。
さらに請求項記載の発明によれば、蒸気噴出孔から高圧蒸気が漏れることなく確実に蒸気通路に噴出し、水滴による動翼の浸食を確実に防止する。また、タービン車室と仕切板とのセンタリングが行なわれる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタービンの静翼を図面に示される実施形態について更に詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0017】
図1には本発明の第1の実施形態に係る静翼と動翼の断面を示す。図2は図1のII−II線における蒸気通路部の断面を示す。図3は第2の実施形態に係る静翼と動翼の断面を示す。図4は図3のIV−IV線おける蒸気通路部の断面を示す。図5は第1の実施形態で用いられる静翼を組み込んだ仕切板の部分正面を示し、図6は第2の実施形態で用いられる静翼を組み込んだ仕切板の部分正面を示す。
【0018】
(第1の実施形態)
まず、図1、2及び図5に基づき第1の実施形態を説明する。タービン車室12にはローター4が回転自在に支持される。このローター4の外周に翼根部6を放射方向に植設することによって複数の動翼3がローター4に取り付けられる。なお、動翼3の外周にはシュラウドカバー8が取り付けられていて動翼3の先端から蒸気1が漏れるのを防止している。
【0019】
動翼3の近傍には静翼2が配置されている。この静翼2は多数のノズル板21を外輪14の内側に円周方向に取り付けることにより、図2に示すような蒸気通路10を形成する。また、静翼2の内側は内輪15に取り付けられていて、静翼2、外輪14、内輪15とにより仕切板5が構成される。また、内輪15は内周にノズルラビリンスが形成され、スキマ23を存してローター4を囲繞している。
また、仕切板5は図5から明らかなように水平面H−Hで上下に2分割されており、同じく水平面で上下に2分割されているタービン車室12の内部に溝17を介して装着される。
【0020】
図1及び図2に示すように、静翼2の外周側に蒸気噴出孔16が形成されている。この蒸気噴出孔16は図1から明らかなように、仕切板5の外輪14からノズル板21に達する錐孔16aと、この錐孔16aに続いて蒸気通路10内に開口するスリット16bにより形成されている。本実施形態では蒸気噴出孔16を構成するスリット16bは、静翼2の腹側Bののど部Dの近傍の上流側に開口している。そして、蒸気噴出孔16の導入口16cは、静翼2の蒸気通路10の入口側Eから溝17を経て高圧蒸気1が導入可能に構成されている。
【0021】
本実施形態のタービンの静翼によれば、先ず、高圧高温の蒸気1を静翼2の蒸気通路10から噴出させて、その蒸気噴流1を矢印Fで示す回転力を動翼3に生じさせ、動翼3を回転させることによりローター4を高速回転させる。その際、蒸気通路10内の高圧蒸気の圧力と蒸気噴出孔16の導入口16cの蒸気圧力との差により蒸気噴出孔16から蒸気が噴出し、ドレンを蒸気通路10内に吹き飛ばす。
このドレンは蒸気通路10内を流れる蒸気1の加速流とのせん断力により細分されて蒸気通路10から流出する。このために蒸気雰囲気の湿り度が高い場合でも、水滴が静翼2の外周側に集積することがなく、動翼3が浸食により損傷を受けるおそれはない。
【0022】
また、蒸気噴出孔16の蒸気通路10内への開口部が静翼2の腹側Bののど部D近傍の上流側に位置しているので、該蒸気噴出孔16から噴出したドレンは、半径方向速度ベクトルにより静翼2の外周側Aに集積しようとする水滴を確実に除去する。
また、蒸気噴出孔16の導入口16cには、静翼2の蒸気通路10に流入する前の高圧蒸気1が導入されるので、構造が簡単でありながら水滴の排除が確実に行なわれる。
【0023】
(第2の実施の形態)
次に、図3、4及び図6に基づいて第2の実施形態にかかるタービンの静翼を説明する。ただし、第1の実施形態と同一構造の部分は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0024】
タービン車室12に嵌合された仕切板5には、外輪14から静翼2を形成するノズル板21の外周端に向けて錐孔16aが穿設され、さらに錐孔16aに続いてスリット16bが設けられ、スリット16bが蒸気通路10に開口している。
仕切板5の外輪14には内部に閉じられた弧状の空間18が形成されており、この空間18には連結孔19が設けられるとともに、この空間18は適宜数の蒸気噴出孔16に連通する。この連結孔19の導入口16cはタービン車室12に穿設された通路21と連結され、かつ連結孔19と通路21との連結部にはピストンリング22が装着されていて、該連結部がシールされている。さらに通路21は適宜の高圧段や衛帯蒸気に接続している。
【0025】
本実施形態によれば、タービン車室12に穿設された通路21から、適切な高圧部の段落からの蒸気、あるいは衛帯蒸気が蒸気噴出孔16の錐孔16aを経てスリット16bから蒸気通路10内に噴出する。すると、ドレンは静翼2の表面を流れる蒸気1の流れの内部へ確実に吹き出し、湿り蒸気中の水滴が静翼2の外周面Aに堆積するのを防止する。
【0026】
さらに、蒸気噴出孔16の導入口16cと通路21との連結部がシールされているので、蒸気噴出孔16とタービン車室12の通路21との密着性が確保されて、高圧蒸気の洩れを確実に防止するばかりでなく、仕切板5とタービン車室12とのセンタリングが行なわれ、低圧側端面とタービン車室との密着性が確保される。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本請求項1記載の発明のタービンの静翼によれば、蒸気噴出孔から噴出した蒸気によって、半径方向速度ベクトルにより静翼2の外周側Aに集積しようとする水滴を確実に除去し、水滴による動翼の浸食を確実に防止することができる。
又、動翼に生ずる浸食は翼頂部に遍在しているために、浸食防止のための蒸気噴出孔を設けるのは静翼の外周側でよく、静翼の剛性を損なうことはなく、性能に及ぼす影響はほとんどみられない。
さらに、蒸気噴出孔の蒸気通路内への開口部は、水滴が集積しやすい静翼の腹側ののど部近傍の上流側に位置しているので、水滴の集積を確実に防止することができる。
【0028】
本請求項2記載の発明のタービンの静翼によれば、蒸気噴出孔の導入口には、静翼の蒸気通路に流入する前の高圧蒸気が導入されるので、構造が簡単でありながら水滴の排除を確実に行なうことができる。
【0029】
本請求項記載の発明のタービンの静翼によれば、蒸気噴出孔の導入口を、タービン車室の形成された通路に連結することにより、適切な段の高圧蒸気あるいは衛帯蒸気を導くことにより、水滴の堆積除去を確実にする。特に大型の静翼や動翼を備えている低圧段において、顕著な効果がある。
【0030】
本請求項記載の発明のタービンの静翼によれば、蒸気噴出孔の導入口とタービン車室に形成された通路との連結部にシールを装着することによって、蒸気噴出孔とタービン車室の通路との密着性が確保されて、高圧蒸気の洩れを確実に防止することができる。また、静翼とタービン車室とのセンタリングが行なわれて、低圧側端面とタービン車室との密着性の良い高精度なタービンの組立みが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る静翼と動翼の部分断面図である。
【図2】 図1のII−II線における蒸気通路及び動翼の断面図である。
【図3】 本発明の第2の実施形態に係る静翼と動翼の部分断面図である。
【図4】 図3のIV−IV線おける蒸気通路部及び動翼の断面図である。
【図5】 第1の実施形態で用いられる静翼を組み込んだ仕切板の部分正面図である。
【図6】 第2の実施形態で用いられる静翼を組み込んだ仕切板の部分正面図である。
【図7】 従来のタービンの静翼と動翼の部分断面図である。
【図8】 図7のV−V線における蒸気通路及び動翼の断面図である。
【符号の説明】
1 蒸気
2 静翼
3 動翼
4 ローター
7 水滴
10 蒸気通路
12 タービン車室
16 蒸気噴出孔
16a 錐孔
16b スリット
16c 導入口
19 連結孔
20 タービン
21 通路
A 静翼の外周側
B 腹側
D のど部
E 蒸気通路の入口側
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
More specifically, the present invention relates to a stationary blade of a turbine, and more specifically, the rotor blade is driven by a steam jet having velocity energy that has a steam passage and jets high-pressure steam from the steam passage to the rotor blade. The present invention relates to a stationary vane of a steam turbine that relatively rotationally drives the turbine.
[0002]
[Prior art]
Steam turbines that expand the steam and convert the thermal energy of the steam into mechanical work are widely used for generators or for driving compressors in chemical plants because they can achieve high horsepower and high-speed rotation.
It can be classified into several types according to the steam power operation method and the steam flow direction, etc., but in any type of turbine, it is generated in a boiler (not shown) as shown in FIG. A stationary blade 2 that forms a steam passage 10 through which the high-pressure and high-temperature steam 1 is ejected, and a blade-shaped cross-sectional profile that generates a rotational force as indicated by an arrow F by receiving a steam jet that has obtained velocity energy. The unit is a set of paragraphs composed of the rotor blades 3.
[0003]
As shown in FIG. 7, in the conventional turbine, the stationary blade 2 has a large number of nozzle plates 21 having a blade-shaped cross-sectional profile arranged on the partition plate 5 in the circumferential direction. Further, the partition plate 15 is fixed to the turbine casing 12. On the other hand, the blade 3 has a blade root 6 implanted radially on the outer periphery of the rotor 4 (see FIG. 6).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional turbine of this type has the following problems. That is, the steam jet 1 that has obtained velocity energy through the steam passage 10 flows into the rotor blade 3 and gives rotational energy to the rotor 4. However, when the wetness of the steam atmosphere is high and the peripheral speed of the moving blade 3 is high, the moving blade 3 may be eroded by the water droplets 7 flowing out from the steam passage 10.
[0005]
Further, the water droplet 7 accumulates on the outer peripheral side A of the stationary blade 2 due to the radial velocity vector due to the centrifugal force added in the previous stage due to large inertia, and the curved surface portion ( (Ventral) Accumulated in B. As a result, damage C caused by the water droplets 7 on the moving blade 3 was concentrated in the vicinity of the outer peripheral side end portion of the moving blade 3 facing the outer peripheral side A of the stationary blade 2.
[0006]
Furthermore, in order to prevent an increase in the wetness of the steam atmosphere, the steam in the middle of expansion in the turbine is taken out and reheated. However, for reheating, the flow path to the boiler and the boiler Since equipment such as a heater is required, the structure is complicated and the cost is increased.
In particular, the low pressure stage L of the turbine uses the large stationary blades 2 and the moving blades 3 as described above. When the low pressure stage L is reached, the steam 1 expands and the pressure becomes low. It was particularly difficult.
[0007]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem. A steam ejection hole is provided in a part of the outer peripheral side of the stationary blade, and high-pressure steam is ejected from the steam ejection hole, thereby moistening. It is an object of the present invention to provide a turbine stationary blade that prevents erosion caused by water droplets in steam from occurring on a moving blade.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 is a stationary blade of a turbine, and is configured as follows in order to solve the technical problem described above. That is, a stationary blade of a turbine according to the present invention includes a rotor supported by a turbine casing, a plurality of moving blades attached radially to the outer periphery of the rotor, and a steam passage disposed in the vicinity of the moving blade. A turbine that relatively rotates the rotor by spraying a high-speed steam flow from the steam passage toward the rotor blade,
The stationary blade is formed by attaching a number of nozzle plates in the circumferential direction inside an outer ring, the steam passage is formed between the nozzle plates, and a conical hole formed from the outer ring to the outer periphery of the nozzle plate. A steam ejection hole is formed by the slit that opens into the steam passage following the conical hole, and the slit of the steam ejection hole is located on the upstream side in the vicinity of the throat of the abdomen of the nozzle plate. as well as, it said the inlet of the steam jetting holes to prevent the is formed on the outer periphery of the outer ring, said that by the water droplets in the steam flowing out from the vane erosion occurs in the rotor blade To do.
Here, the “abdominal side” of the stationary blade is the concave curved surface portion side of the stationary blade forming the steam passage, and the “throat portion” indicates a narrow portion of the steam passage formed of the stationary blade. Hereinafter, they are simply referred to as “ventral side” and “throat part”.
[0009]
In the present invention, the turbine can be applied to any type of impulse turbine and reaction turbine. The present invention is preferably applied to a low pressure stage. Moreover, the steam injection hole formed in the outer peripheral side of a stationary blade will not be limited to a specific structure, if it can prevent erosion of a moving blade. In addition, the number of steam ejection holes installed on the stationary blades can be selected as appropriate.
In addition, as long as the stationary blade forms a steam passage that converts the thermal energy of steam into velocity energy, in addition to the partition plate incorporating a large number of nozzle plates, an assembly type in which machined stationary blades are assembled, Includes those formed by welding, casting, etc.
[0010]
The invention according to claim 2 is a turbine stationary blade , and the high-pressure steam before flowing into the stationary blade is formed inside the turbine casing to which the outer peripheral portion of the outer ring is mounted from the inlet side of the steam passage. It is led to the introduction port of the steam ejection hole through a groove.
[0011]
Furthermore, turbine vane of the invention of this third aspect, inlet of the steam ejection hole is connected to passage formed turbines casing, the high-pressure stage of a steam or Mamorutai steam passage It is possible to introduce etc.
[0012]
Further, the turbine vane according to the invention of claim 4 is characterized in that a seal is attached to a connecting portion between the inlet of the steam ejection hole and a passage formed in the turbine casing.
[0013]
[Action]
According to the stationary blade of the turbine according to the first aspect of the present invention, steam is ejected from the steam ejection hole due to the difference between the steam pressure in the steam path and the steam pressure at the inlet of the steam ejection hole, and flows along the steam path. . Then, the drain is subdivided by the shearing force with the steam acceleration flow flowing in the steam passage and flows out of the steam passage. For this reason, even when the wetness of the steam atmosphere is high, water droplets do not accumulate on the outer peripheral side of the stationary blade, and the moving blade is not damaged by erosion.
Further, water droplets are not collected on the outer peripheral side of the stationary blade and are not accumulated on the concave curved surface portion (abdominal side) of the stationary blade due to the bending of the steam passage.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the high-pressure steam before flowing into the steam passage of the stationary blade is immediately introduced into the inlet of the steam ejection hole without passing through a special structure to prevent the erosion of the moving blade due to water droplets. To do.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, even in the low pressure stage where the pressure has been lowered due to the expansion of the steam, the stage of the high pressure section or the sanitary steam acts to surely prevent the erosion by the water droplets of the large moving blade. .
Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, high-pressure steam is surely ejected from the steam ejection hole into the steam passage without leaking, and the erosion of the moving blade by water droplets is surely prevented. Further, the turbine casing and the partition plate are centered.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the turbine vane of the present invention will be described in more detail with respect to an embodiment shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified. It is just an illustrative example.
[0017]
FIG. 1 shows a cross section of a stationary blade and a moving blade according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross section of the vapor passage section taken along line II-II in FIG. FIG. 3 shows a cross section of a stationary blade and a moving blade according to the second embodiment. FIG. 4 shows a cross section of the steam passage section taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 shows a partial front view of the partition plate incorporating the stationary blade used in the first embodiment, and FIG. 6 shows a partial front view of the partition plate incorporating the stationary blade used in the second embodiment.
[0018]
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. A rotor 4 is rotatably supported in the turbine casing 12. A plurality of blades 3 are attached to the rotor 4 by implanting the blade root 6 in the radial direction on the outer periphery of the rotor 4. A shroud cover 8 is attached to the outer periphery of the moving blade 3 to prevent the steam 1 from leaking from the tip of the moving blade 3.
[0019]
A stationary blade 2 is disposed in the vicinity of the moving blade 3. The stationary blade 2 forms a steam passage 10 as shown in FIG. 2 by attaching a large number of nozzle plates 21 to the inner side of the outer ring 14 in the circumferential direction. The inner side of the stationary blade 2 is attached to the inner ring 15, and the partition plate 5 is configured by the stationary blade 2, the outer ring 14, and the inner ring 15. Further, the inner ring 15 has a nozzle labyrinth formed on the inner periphery, and surrounds the rotor 4 with a clearance 23.
Further, as is clear from FIG. 5, the partition plate 5 is divided into two in the horizontal plane HH, and is attached to the inside of the turbine casing 12 that is also divided into two in the horizontal plane through the groove 17. The
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, a steam ejection hole 16 is formed on the outer peripheral side of the stationary blade 2. As is apparent from FIG. 1, the steam ejection hole 16 is formed by a conical hole 16a that reaches the nozzle plate 21 from the outer ring 14 of the partition plate 5, and a slit 16b that opens into the steam passage 10 following the conical hole 16a. ing. In the present embodiment, the slit 16 b constituting the vapor ejection hole 16 is open on the upstream side in the vicinity of the throat portion D on the ventral side B of the stationary blade 2. The introduction port 16 c of the steam ejection hole 16 is configured such that the high-pressure steam 1 can be introduced from the inlet side E of the steam passage 10 of the stationary blade 2 through the groove 17.
[0021]
According to the stationary blade of the turbine of this embodiment, first, the high-pressure and high-temperature steam 1 is ejected from the steam passage 10 of the stationary blade 2, and the rotational force indicated by the arrow F is generated in the moving blade 3. The rotor 4 is rotated at a high speed by rotating the rotor blade 3. At that time, steam is ejected from the steam ejection hole 16 due to the difference between the pressure of the high-pressure steam in the steam path 10 and the steam pressure at the inlet 16 c of the steam ejection hole 16, and the drain is blown into the steam path 10.
This drain is subdivided by the shearing force with the accelerated flow of the steam 1 flowing in the steam passage 10 and flows out of the steam passage 10. For this reason, even when the wetness of the steam atmosphere is high, water droplets do not accumulate on the outer peripheral side of the stationary blade 2, and the moving blade 3 is not likely to be damaged by erosion.
[0022]
Further, since the opening of the steam ejection hole 16 into the steam passage 10 is located on the upstream side in the vicinity of the throat D on the ventral side B of the stationary blade 2, the drain ejected from the steam ejection hole 16 has a radius Water droplets that are to be collected on the outer peripheral side A of the stationary blade 2 are reliably removed by the directional velocity vector.
Further, since the high-pressure steam 1 before flowing into the steam passage 10 of the stationary blade 2 is introduced into the introduction port 16c of the steam ejection hole 16, water droplets are reliably removed while the structure is simple.
[0023]
(Second Embodiment)
Next, a stationary blade of a turbine according to the second embodiment will be described based on FIGS. 3, 4 and 6. However, parts having the same structure as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0024]
The partition plate 5 fitted in the turbine casing 12 is provided with a conical hole 16a from the outer ring 14 toward the outer peripheral end of the nozzle plate 21 forming the stationary blade 2, and further, the slit 16b following the conical hole 16a. Is provided, and the slit 16 b is open to the steam passage 10.
The outer ring 14 of the partition plate 5 is formed with an arc-shaped space 18 that is closed inside, and a connecting hole 19 is provided in the space 18, and the space 18 communicates with an appropriate number of steam ejection holes 16. . The inlet 16c of the connection hole 19 is connected to a passage 21 formed in the turbine casing 12, and a piston ring 22 is attached to a connection portion between the connection hole 19 and the passage 21, and the connection portion is It is sealed. Further, the passage 21 is connected to an appropriate high-pressure stage or satellite steam.
[0025]
According to the present embodiment, the steam from the appropriate high-pressure section or the steam from the passage 21 formed in the turbine casing 12 passes through the conical hole 16a of the steam ejection hole 16 and the steam path from the slit 16b. 10 spouts out. Then, the drain is surely blown out into the flow of the steam 1 flowing on the surface of the stationary blade 2, and water droplets in the wet steam are prevented from accumulating on the outer peripheral surface A of the stationary blade 2.
[0026]
Further, since the connecting portion between the inlet 16c of the steam ejection hole 16 and the passage 21 is sealed, the adhesion between the steam ejection hole 16 and the passage 21 of the turbine casing 12 is ensured, and high-pressure steam is prevented from leaking. In addition to preventing it reliably, the partition plate 5 and the turbine casing 12 are centered, and adhesion between the low-pressure side end face and the turbine casing is ensured.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the stationary blade of the turbine according to the first aspect of the present invention, the water droplets to be accumulated on the outer peripheral side A of the stationary blade 2 by the radial velocity vector by the steam ejected from the steam ejection hole. It can be reliably removed, and the erosion of the moving blade due to water droplets can be reliably prevented.
Also, since the erosion that occurs in the rotor blades is ubiquitous at the top of the blade, it is sufficient to provide a steam blowout hole to prevent erosion, and the rigidity of the stator blades is not impaired. There is almost no effect on.
Furthermore, since the opening part of the steam outlet hole in the steam passage is located on the upstream side in the vicinity of the ventral throat of the stationary blade, where water droplets are likely to accumulate, accumulation of water drops can be reliably prevented. .
[0028]
According to the turbine vanes of the invention of this second aspect, the inlet of the steam injection holes, the high pressure steam prior to entering the steam path of the vane is introduced, while the structure is simple Water droplets can be reliably removed.
[0029]
According to the turbine vanes of the invention of this third aspect, the inlet of the steam injection holes, by connecting in a passage formed in the turbine casing, leads to high-pressure steam or Mamorutai vapor appropriate stage This ensures that the water droplets are deposited and removed. The effect is particularly remarkable in a low-pressure stage equipped with large stationary blades and moving blades.
[0030]
According to the turbine vanes of the invention of the present claim 4, by mounting a seal connection of a passage formed in the inlet and the turbine casing of a steam injection holes, the steam injection holes and the turbine casing Adhesion with the passage is ensured and leakage of high-pressure steam can be reliably prevented. Further, centering of the stationary blade and the turbine casing is performed, and a highly accurate turbine with good adhesion between the low pressure side end face and the turbine casing can be assembled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a stationary blade and a moving blade according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a steam passage and a moving blade taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a stationary blade and a moving blade according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a steam passage section and a moving blade taken along line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a partial front view of a partition plate incorporating a stationary blade used in the first embodiment.
FIG. 6 is a partial front view of a partition plate incorporating a stationary blade used in the second embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a stationary blade and a moving blade of a conventional turbine.
8 is a cross-sectional view of a steam passage and a moving blade taken along line VV in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam 2 Stator blade 3 Rotor blade 4 Rotor 7 Water drop 10 Steam passage 12 Turbine casing 16 Steam ejection hole 16a Conical hole 16b Slit 16c Inlet 19 Connection hole 20 Turbine 21 Passage A Outer side of stationary blade B Abdominal side D throat E Steam passage entrance side

Claims (4)

タービン車室に支持されたローターと、該ローターの外周に放射方向に取り付けられた複数の動翼と、前記動翼の近傍に配置され、蒸気通路を形成する静翼とを備え、前記蒸気通路から前記動翼に向けて高速蒸気流を吹き当てることにより前記ローターを相対的に回転駆動させるタービンにおいて、
前記静翼は外輪の内側に多数のノズル板を周方向に取付けて形成され、該ノズル板の間には前記蒸気通路が形成され、前記外輪から前記ノズル板の外周に達して形成される錐孔と、該錐孔に続いて前記蒸気通路内に開口するスリットとによって蒸気噴出孔が形成され、かつ蒸気噴出孔の前記スリットは、前記ノズル板の腹部ののど部近傍の上流側に位置して開口するとともに、蒸気噴出孔の導入口は前記外輪の外周部に形成されており、前記静翼から流出する蒸気中の水滴による浸食が前記動翼に発生するのを防止することを特徴とするタービンの静翼。
A rotor supported by a turbine casing; a plurality of moving blades radially attached to an outer periphery of the rotor; and a stationary blade disposed in the vicinity of the moving blade to form a steam passage; In the turbine for relatively rotating the rotor by blowing a high-speed steam flow toward the moving blade from
The stationary blade is formed by attaching a number of nozzle plates in the circumferential direction inside an outer ring, the steam passage is formed between the nozzle plates, and a conical hole formed from the outer ring to the outer periphery of the nozzle plate. A steam ejection hole is formed by the slit that opens into the steam passage following the conical hole, and the slit of the steam ejection hole is located on the upstream side in the vicinity of the throat of the abdomen of the nozzle plate. In addition, a turbine is characterized in that the inlet of the steam ejection hole is formed in the outer peripheral portion of the outer ring , and prevents erosion due to water droplets in the steam flowing out from the stationary blade from occurring in the moving blade. Static wings.
前記静翼に流入する前の高圧蒸気は蒸気通路の入口側から前記外輪の外周部が装着されるタービン車室の内部に形成された溝を介して前記蒸気噴出孔の導入口に導かれることを特徴とする請求項1記載のタービンの静翼。 The high-pressure steam before flowing into the stationary blade is guided from the inlet side of the steam passage to the inlet of the steam ejection hole through a groove formed in the turbine casing in which the outer peripheral portion of the outer ring is mounted. The turbine vane according to claim 1, wherein: 前記蒸気噴出孔の導入口は、タービン車室に形成された通路に連結されており、該通路に高圧段の蒸気あるいは衛帯蒸気等を導入可能としたことを特徴する請求項1記載のタービンの静翼。2. The turbine according to claim 1, wherein the inlet of the steam ejection hole is connected to a passage formed in a turbine casing, and high-pressure stage steam or satellite steam can be introduced into the passage. Static wings. 前記蒸気噴出孔の導入口とタービン車室に形成された通路との連結部には、シールが装着されていることを特徴とする請求項3記載のタービンの静翼。 The turbine vane according to claim 3, wherein a seal is attached to a connecting portion between the inlet of the steam ejection hole and a passage formed in the turbine casing .
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