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JPS5925090B2 - Shroud for gas turbine - Google Patents
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JPS5925090B2 - Shroud for gas turbine - Google Patents

Shroud for gas turbine

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JPS5925090B2
JPS5925090B2 JP8917580A JP8917580A JPS5925090B2 JP S5925090 B2 JPS5925090 B2 JP S5925090B2 JP 8917580 A JP8917580 A JP 8917580A JP 8917580 A JP8917580 A JP 8917580A JP S5925090 B2 JPS5925090 B2 JP S5925090B2
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turbine
gas turbine
rotor blade
rotor blades
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文之 広瀬
信之 飯塚
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービンのシュラウドに関するものであっ
て、動翼に冷却用空気孔を設けられだ形式のカスタービ
ンに適用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a shroud for a gas turbine, and is applied to a cast turbine having cooling air holes provided in the rotor blades.

第1図は従来一般に用いられているガスタービンの燃焼
器まわりの構成を示している。
FIG. 1 shows the configuration around the combustor of a conventionally commonly used gas turbine.

コンプレッサ部1は大気を加圧して供給空気2としてタ
ービンケーシング3に圧送する。
The compressor section 1 pressurizes atmospheric air and feeds it under pressure to the turbine casing 3 as supply air 2 .

上記タービンケーシングには燃焼器外筒4が取りつけら
れており、その中に燃焼器内筒5が設けられている。
A combustor outer cylinder 4 is attached to the turbine casing, and a combustor inner cylinder 5 is provided therein.

前記供給空気2は矢印イ2ロ方向に流動して前記燃焼器
内筒5内に流入し、これと共に燃料ノズル6から燃料が
矢印凸方向に噴射され、点火プラグ7によって点火され
て燃焼する。
The supply air 2 flows in the direction of the arrows A and B and flows into the combustor inner cylinder 5, and together with this, fuel is injected from the fuel nozzle 6 in the convex direction of the arrow, and is ignited by the spark plug 7 to be combusted.

燃焼ガスはトランジションケース8内を矢印二方向に流
動し、タービン9に流入してこれを駆動する。
The combustion gas flows within the transition case 8 in the two directions of the arrows, and flows into the turbine 9 to drive it.

第2図はタービン部の詳細を示す図で、燃焼ガス流10
はノズル11で整流されると共に増速して前段動翼12
に衝突してこれに回転力を与え、更にノズル13で整流
されて後段動翼14に衝突してこれに回転力を与える。
Figure 2 is a diagram showing details of the turbine section, showing the combustion gas flow 10
is rectified by the nozzle 11 and speeded up to the front rotor blade 12.
It collides with the rotor blade 14 to impart rotational force thereto, and is further rectified by the nozzle 13 and collides with the rear rotor blade 14 to impart rotational force thereto.

第3図は前記の前一段動翼12附近の詳細図で、回転体
である動翼12と静止体であるケーシング3との間隙か
ら燃焼ガスが洩れるのを少なくするため、ケーシング3
の内周面にシュラウド15を設け、このシュラウド15
の内周面15aと前記動翼12の先端面16との間に適
宜の空隙を介して対向せしめているが、この空隙の設定
については後述の如く困難な技術的問題がある。
FIG. 3 is a detailed view of the vicinity of the front first-stage rotor blade 12. In order to reduce the leakage of combustion gas from the gap between the rotor blade 12, which is a rotating body, and the casing 3, which is a stationary body, the casing 3 is
A shroud 15 is provided on the inner peripheral surface of the shroud 15.
The inner circumferential surface 15a of the rotor blade 12 and the tip surface 16 of the rotor blade 12 are opposed to each other with an appropriate gap interposed therebetween, but setting this gap poses a difficult technical problem as described below.

すなわち、この空隙を大きくすると燃焼ガスの漏洩が増
してガスタービンの性能を低下させるが、また一方この
空隙を小さくすると熱膨張などの関係によって動翼12
の先端面16がシュラウド15の内周面15aと接触し
て損傷するおそれを生じる。
In other words, if this gap is made larger, the leakage of combustion gas will increase and the performance of the gas turbine will be degraded.On the other hand, if this gap is made small, the rotor blades 12 will be affected by thermal expansion and other factors.
There is a risk that the tip end surface 16 of the shroud 15 may come into contact with the inner circumferential surface 15a of the shroud 15 and be damaged.

第4図は前記間隙寸法δと、該ガスタービンの効率低下
率との関係を示すグラフで、間隙寸法δの増加に比例し
て効率低下が増大することが明瞭に表われている。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the gap size δ and the efficiency reduction rate of the gas turbine, and it is clearly shown that the efficiency decrease increases in proportion to the increase in the gap size δ.

第5図イは動翼12およびシュラウド15の熱膨張に関
する説明図で、同図口は断面X−で親図、同図ハは前回
と異る形式の動翼における断面図である。
FIG. 5A is an explanatory diagram regarding the thermal expansion of the rotor blade 12 and the shroud 15. The opening in the figure is a main view with a cross section X-, and FIG.

動翼12は1000℃近くの高温ガス流中で高速回転し
て大きい遠心力に堪えねばならないので高級耐熱金属で
作られ、比較的熱膨張係数が大きい十に運転中の昇温も
大きい。
Since the rotor blades 12 must rotate at high speed in a high-temperature gas flow of nearly 1000° C. and withstand large centrifugal forces, they are made of high-grade heat-resistant metal, and because of their relatively large coefficient of thermal expansion, the temperature rise during operation is also large.

第5図口にその断面X−で視を示す如く比較的薄肉であ
り、特にガス入口側17に比してガス出口側18は肉薄
であるため燃焼ガス温に近くなり易い。
As shown in cross section X- in the opening of FIG. 5, it is relatively thin, and in particular, the gas outlet side 18 is thinner than the gas inlet side 17, so that the temperature tends to be close to that of the combustion gas.

このように動翼内部においても若干の襟度勾配を生じる
In this way, a slight degree of collar gradient also occurs inside the rotor blade.

一方シュラウド15は静止体であって別設の遠心力を受
けない上に、ケーシング3に対する断熱材としての役目
も兼ねることが望ましいので比較的熱伝導の悪い材料が
用いられる。
On the other hand, since the shroud 15 is a stationary body and is not subject to separate centrifugal force, it is also desirable that it also serve as a heat insulating material for the casing 3, so a material with relatively poor thermal conductivity is used.

この結果ケーシング3の昇温は約300℃に抑えられ、
このケーシング3は動翼12に比して熱膨張が少ない。
As a result, the temperature rise in the casing 3 is suppressed to approximately 300℃,
The casing 3 has less thermal expansion than the rotor blades 12.

従って同ケーシング3の内周面に連設されているシュラ
ウド15の外周面の径の熱膨張による増加量は、動翼先
端面16が描く回転軌跡の径の熱膨張による増加量に比
して著しく小さい。
Therefore, the amount of increase in the diameter of the outer circumferential surface of the shroud 15 connected to the inner circumferential surface of the casing 3 due to thermal expansion is greater than the amount of increase due to thermal expansion in the diameter of the rotation trajectory drawn by the rotor blade tip surface 16. Noticeably small.

第5図ハは動翼内に冷却用空気孔を穿設したものの断面
を示しているが、このように空気冷却孔を有する動翼に
おいてもその熱膨張はタービンケーシング3に比較する
と著しく大きい。
FIG. 5C shows a cross section of a rotor blade in which cooling air holes are bored, and even in a rotor blade having such air cooling holes, its thermal expansion is significantly larger than that of the turbine casing 3.

実際の設計製作に当だって、動翼12の先端面16の径
は常温で静止している状態に比して熱膨張による伸びδ
1 と、遠心力による伸びδ2を考慮し、更に、タービ
ンケーシング3の熱膨張による伸びδ3およびシュラウ
ドの熱膨張による伸びδ4を考慮に入れ、これに次記の
δ1 、δ。
In actual design and manufacturing, the diameter of the tip surface 16 of the rotor blade 12 has an elongation δ due to thermal expansion compared to when it is stationary at room temperature.
1 and elongation δ2 due to centrifugal force, and further taking into account elongation δ3 due to thermal expansion of the turbine casing 3 and elongation δ4 due to thermal expansion of the shroud, the following δ1 and δ are calculated.

を考慮に加えて算出する。Calculate by taking into account.

すなわち前述の如く動翼12(ハ入ロ側11と出口側1
8との間の温度差を生ずるので、前記動翼の熱膨張によ
る伸びδ1を、入口側の熱膨張による伸びδ1 と出口
側の熱膨張による伸びδ。
In other words, as mentioned above, the rotor blades 12 (inlet side 11 and outlet side 1
8, the elongation δ1 due to thermal expansion of the rotor blade is divided into the elongation δ1 due to thermal expansion on the inlet side and the elongation δ1 due to thermal expansion on the exit side.

とに区分して熱膨張計算を行うのである。Thermal expansion calculations are performed separately.

然しなから実際問題としてケーシング3の熱膨張による
伸び量および動翼12の熱膨張による伸び量を正確に算
定することは至難であり、その上長期間運転するとケー
シング3等に経時的変形を生じるので前述の設計計算は
更に困難となる。
However, as a practical matter, it is extremely difficult to accurately calculate the amount of elongation due to thermal expansion of the casing 3 and the amount of elongation due to thermal expansion of the rotor blade 12, and furthermore, when operating for a long period of time, deformation occurs in the casing 3 etc. over time. Therefore, the above design calculation becomes even more difficult.

こうした事情により前記動翼12の先端16とシュラウ
ド15の内周面16との間の間隙は安全を見込んで若干
大きくせざるを得す、先行技術においてはこの間隙増加
に伴う効率低′F′(第4図参照)を避は難いので、前
述した熱膨張を抑制し得る発明、並びに前記間隙からの
燃焼ガス漏洩を防止して効率の低下を防ぎ得る発明が切
望されていた。
Due to these circumstances, the gap between the tip 16 of the rotor blade 12 and the inner circumferential surface 16 of the shroud 15 has to be made slightly larger in consideration of safety. (See FIG. 4) is unavoidable, so there has been a strong desire for an invention that can suppress the aforementioned thermal expansion, as well as an invention that can prevent leakage of combustion gas from the gap to prevent a decrease in efficiency.

本発明の目的は、第5図ハに示したような冷却空気孔を
設けた動翼を有するガスタービンにおいて、シュラウド
の内面に溝を設けて冷却空気流を前記溝に衝突させるこ
とによって前記シュラウドの熱膨張による伸びδ4を抑
制して設計計算の精度を向上せしめると共に、冷却空気
流による空気の壁を形成せしめて前記間隙からの燃焼ガ
ス漏洩を防止し得るガスタービン用シュラウドを提供し
ようとするものである。
An object of the present invention is to provide a gas turbine having rotor blades provided with cooling air holes as shown in FIG. An object of the present invention is to provide a shroud for a gas turbine, which improves the accuracy of design calculations by suppressing the elongation δ4 due to thermal expansion of the shroud, and which can prevent combustion gas from leaking from the gap by forming an air wall with a cooling air flow. It is something.

次に本発明の一実施例を、第6図および同図のY−Y親
図を示す第γ図イ、ならびに第7図口について説明する
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, FIG.

第6図に示す如く、静止体であるタービンケーシング2
0内には静止体である前段ノズル21および後段ノズル
22が組込まれ、前記前段ノズルと後段ノズルとの間に
回転体である動翼23が位置している。
As shown in FIG. 6, the turbine casing 2 is a stationary body.
A front-stage nozzle 21 and a rear-stage nozzle 22, which are stationary bodies, are incorporated in the rotor 0, and a rotor blade 23, which is a rotary body, is located between the front-stage nozzle and the rear-stage nozzle.

そして前記タービンケーシング20の内周面にはシュラ
ウド24が鍵形溝部25によって固着されている。
A shroud 24 is fixed to the inner peripheral surface of the turbine casing 20 by a key-shaped groove 25.

このシュラウド24は第1図イ2口に示す如く複数筒の
シュラウドセグメント24a 524b 、24c・・
・・・・等に分割されて連設されている。
This shroud 24 has a plurality of cylindrical shroud segments 24a, 524b, 24c, etc. as shown in FIG.
It is divided into ... etc. and installed consecutively.

連設されているシュラウドセグメントはタービンケーシ
ング20の内面を一周して環状をなしているが第7図イ
はその内の3個、24at24btt24eを示した正
面図である。
The continuously installed shroud segments form a ring around the inner surface of the turbine casing 20, and FIG. 7A is a front view showing three of them, 24at24btt24e.

この第7図イに示されているようにシュラウドセグメン
トの内周面25にはタービン軸方向と平行な溝27 、
27 。
As shown in FIG. 7A, the inner circumferential surface 25 of the shroud segment has grooves 27 parallel to the turbine axis direction.
27.

27が形成されている。27 is formed.

この溝27の長さLlは該シュラウドセグメント24a
、24b・・・・・・のタービン軸方向の幅L2
よりも適宜に短かく形成されており、シュラウドセグメ
ントの入口側の端部28aにも出口側の端部28bにも
達していない。
The length Ll of this groove 27 is the length Ll of the shroud segment 24a.
, 24b... width L2 in the turbine axial direction
It is suitably shorter than the shroud segment, and does not reach either the inlet end 28a or the outlet end 28b of the shroud segment.

すなわち両端部にそれぞれ長さL3の溝無し部を残して
形成されている。
In other words, a grooveless portion having a length L3 is left at both ends.

このようにして溝27はシュラウド24の内周全面に等
間隔の平行溝として配設されている。
In this way, the grooves 27 are arranged as parallel grooves at equal intervals all over the inner circumference of the shroud 24.

第7図口は第7図イに示した部分の側面図である。FIG. 7 is a side view of the portion shown in FIG. 7A.

第8図イは前述の本発明に係るシュラウドを適用したガ
スタービンに於ける動翼との関係を示す断面図であって
、本実施例に用いられている動翼33は冷却用の空気孔
34を穿設された形式のものである。
FIG. 8A is a sectional view showing the relationship between the shroud according to the present invention and the rotor blades in a gas turbine to which the shroud according to the present invention is applied, and the rotor blade 33 used in this embodiment has air holes for cooling. It is of the type with 34 holes.

冷却空気35は動翼33の根元の方から送られて先端部
から流出するようになっている。
Cooling air 35 is sent from the root of the rotor blade 33 and flows out from the tip.

第8図口は断面z −z’視親図ある。The opening in Figure 8 is a cross-sectional z-z' perspective view.

燃焼ガス36は動翼33に吹きつけられて回転力を与え
た後排気ガス37として流動し去る。
The combustion gas 36 is blown against the rotor blades 33 to impart rotational force, and then flows away as exhaust gas 37.

このガス流の一部は矢印ホ、同へ方向に動翼33とシュ
ラウド24との間隙を通って漏洩しようとするが、この
漏洩流は後述する如くシュラウド24に設けられた溝2
7の作用によって抑制される。
A part of this gas flow attempts to leak in the same direction as arrow E through the gap between the rotor blade 33 and the shroud 24, but this leakage flow is caused by the groove 2 formed in the shroud 24 as described later.
It is suppressed by the action of 7.

なお、動翼33とシュラウド24との間の間隙寸法tは
、経年変化によるケーシングの変形、運転中の各部材の
熱膨張、運転中の動翼の遠心力による伸び変形、および
タービン軸(図示せず)の心ぶれ等を考慮して最小限Δ
tを確保し得るように設計製作される。
Note that the gap size t between the rotor blade 33 and the shroud 24 is determined by deformation of the casing due to aging, thermal expansion of each member during operation, elongation deformation of the rotor blade during operation due to centrifugal force, and the turbine shaft (Fig. Minimum ∆ considering the deviation etc.
It is designed and manufactured to ensure t.

とのΔtの値は該カスタービンの効率の面から見ればな
るべく零に近いほど良いが、安全のだめの余裕をとって
設計的に定める。
From the standpoint of the efficiency of the cast turbine, the value of Δt is preferably as close to zero as possible, but it is determined by design to ensure a safety margin.

第9図は本発明に係るシュラウド24を示しており、動
翼33に穿たれた複数箇の冷却空気孔34.34.34
から噴出した空気流35はシュラウド24に設けられた
前述の溝2γに吹きつけられる。
FIG. 9 shows a shroud 24 according to the present invention, which includes a plurality of cooling air holes 34, 34, 34 bored in a rotor blade 33.
The air stream 35 ejected from the shroud 24 is blown onto the aforementioned groove 2γ provided in the shroud 24.

動翼33は回転しているので連続空気流35は多数の溝
27.27.27に次々と吹きつけられ、これを繰り返
す。
Since the rotor blades 33 are rotating, the continuous air flow 35 is blown onto the multiple grooves 27, 27, 27 one after another, and this process is repeated.

シュラウド24は溝27を設けられたために冷却空気流
と接触する表面積が増加して冷却効果が改善されるが、
なおその上に次のような作用効果がある。
Since the shroud 24 is provided with grooves 27, the surface area that comes into contact with the cooling air flow is increased and the cooling effect is improved.
In addition, there are the following effects.

すなわち、いま一つの溝27について見れば、この溝に
対向している動翼33は回転するから複数箇の各動翼が
次々に吹付ける冷却空気流を断続的に受けることになる
That is, regarding the other groove 27, since the rotor blade 33 facing this groove rotates, each of the plurality of rotor blades intermittently receives the cooling air flow blown one after another.

しかし、一つの動翼が冷却空気を吹きつけながら通り過
ぎた後、次の動翼が接近してきて冷却空気を吹きつける
までの微小の時間(数十マイクロ秒程度)前の冷却空気
が溝27内に残留するため溝の内面ば燃焼ガス流と直接
的に接触することを防がれる。
However, after one rotor blade passes by while blowing cooling air, the cooling air flows into the groove 27 for a minute time (about tens of microseconds) before the next rotor blade approaches and blows cooling air. The inner surface of the groove is prevented from coming into direct contact with the combustion gas flow.

このように本発明を適用してシュラウド内周面25に溝
を設け、この溝に動翼からの冷却空気流を衝突させるこ
とは、シュラウドの冷却面積増加効果とシュラウドが直
接的に燃焼ガスに接触することを防ぐ断熱効果とを生じ
、シュラウドの昇温か抑制されるようになる。
Applying the present invention to provide a groove on the inner peripheral surface 25 of the shroud and causing the cooling air flow from the rotor blades to collide with this groove increases the effect of increasing the cooling area of the shroud and directing the shroud to the combustion gas. This creates an insulating effect that prevents contact, and suppresses the temperature rise of the shroud.

シュラウドの昇温か抑制されるとタービンケーシングの
外需も抑制され、これらの部材の熱膨張熱収縮の量が減
小するので、これら部材は該ガスタービンの負荷状態の
変化に伴う寸法変化量が小さくなる。
When the temperature rise of the shroud is suppressed, external demand for turbine casings is also suppressed, and the amount of thermal expansion and contraction of these members is reduced, so the amount of dimensional change in these members due to changes in the load state of the gas turbine is small. Become.

従って動翼とシュラウド間の間隔寸法の設定に関する設
計計算が容易となり、その結果該ガスタービンの運転中
に発生し得べき前記間隔寸法の変化を正確に見積ること
ができるようになってガスタービンの精度及び効率を向
上でき、又万−何らかの事情でガスタービンが過熱した
ときにもシュラウドやタービンケーシングの熱膨張によ
る変形量が大きくないので動翼とシュラウドとの接触損
傷誘発のおそれが少なくなるなど種々の直接的効果を生
じる。
Therefore, design calculations related to setting the spacing between the rotor blades and the shroud become easier, and as a result, it becomes possible to accurately estimate changes in the spacing that may occur during operation of the gas turbine. Accuracy and efficiency can be improved, and even if the gas turbine overheats for some reason, the amount of deformation due to thermal expansion of the shroud or turbine casing is not large, so there is less risk of contact damage between the rotor blades and the shroud. produce a variety of direct effects.

また前述のようにタービンケーシングの温度上昇が抑制
されることによって同タービンケーシングの経年的な寸
法変化や形状狂いが防止されるという間接的効果も生じ
る。
Furthermore, as described above, by suppressing the temperature rise of the turbine casing, there is also an indirect effect of preventing the turbine casing from changing its dimensions or losing its shape over time.

次に、前述の実施例において工夫されている諸種の実施
態様についての作用効果を説明する。
Next, the effects of various embodiments devised in the above embodiments will be explained.

第10図は作用説明のだめの断面略図で、想像線矢印ト
は動翼33とシュラウド24との間隙を通って漏洩しよ
うとするガス流路を示している。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation, and the imaginary arrow mark indicates the gas flow path that is about to leak through the gap between the rotor blade 33 and the shroud 24.

動翼33に穿たれた冷却空気孔34,34,34から吹
き出される空気流35,35,35はシュラウド24に
形成された溝27の内部まで吹き込まれるので空気の流
れの壁を形成し、漏洩ガス流トを遮断するエアーカーテ
ン効果を生じる。
The airflows 35, 35, 35 blown out from the cooling air holes 34, 34, 34 bored in the rotor blades 33 are blown into the inside of the groove 27 formed in the shroud 24, so that they form an airflow wall. Creates an air curtain effect that blocks leakage gas flow.

第11図について更に具体的に説明すると、動翼33の
先端から流出する冷却空気流35,35゜35は空気の
流れの壁を形成している。
More specifically with reference to FIG. 11, the cooling air flow 35, 35° 35 exiting from the tip of the rotor blade 33 forms an air flow wall.

このため漏洩しようとしたガス流の一部36aは前記の
空気の壁に遮られて方向を変え、矢印チ方向の流れとな
り、燃焼ガス流の主流矢印リリ合流して漏洩を阻止され
た結果となる。
As a result, the part 36a of the gas flow that was about to leak is blocked by the air wall and changes its direction, becoming a flow in the direction of the arrow H, and merges with the mainstream of the combustion gas flow, preventing leakage. Become.

前記の空気流35.35.35は空気流の壁を形成する
けれども完全な連続壁ではないので、各空気流の間隙か
ら若干の漏洩流42を生ずるが、狭い間隙を縫って流れ
るので漏洩の状態は渦流43.43となって漂う程度で
ある。
Although the air streams 35, 35, 35 described above form air stream walls, they are not completely continuous, resulting in some leakage flow 42 from the gaps between each air stream, but as they flow through narrow gaps, there is no leakage. The state is such that it becomes a vortex 43.43 and drifts.

またこの動翼33および該動翼から吹き出される空気流
35は第9図に示す矢印ヌ方向に高速で回転運動してい
るので、この空気流35の間隙を縫って漏洩するガス流
は矢印で示した漏洩流路41のように溝27を数回通過
する経路となる。
Furthermore, since the rotor blades 33 and the air flow 35 blown out from the rotor blades are rotating at high speed in the direction of the arrow N shown in FIG. This is a path that passes through the groove 27 several times like the leakage flow path 41 shown in .

この為、漏洩ガス流は溝27を通過する毎に減衰して、
最終的に通過し終える燃焼ガス漏洩量は美事上無視し得
る量となる。
For this reason, the leakage gas flow is attenuated every time it passes through the groove 27,
The amount of combustion gas leakage that has finally passed through becomes aesthetically negligible.

第12図はシュラウド24の断面とこれに対向する動翼
33の先端部(想像線)とを示している。
FIG. 12 shows a cross section of the shroud 24 and the tip (imaginary line) of the rotor blade 33 opposing the shroud 24.

溝27の長さLlは先に第7図イについて説明したよう
にシュラウド24の幅L2 よりも小であって両端に寸
法L3の溝なし部を残している。
The length Ll of the groove 27 is smaller than the width L2 of the shroud 24, as previously explained with reference to FIG. 7A, leaving a non-grooved portion of dimension L3 at both ends.

このため燃焼ガスは想像線矢印ルの如く前記の溝27内
を直通して漏洩することができない。
Therefore, the combustion gas cannot leak directly through the groove 27 as shown by the imaginary arrow.

第7図イに示す如く複数筒に区分しだシュラウドセグメ
ント24a 、24b・・・・・・の各々について、予
め複数筒の溝27.27・・・・・・を形成し、これら
の溝付セグメントをタービンケーシングに取りつける構
成は各部材の製作と組立を容易にすると共に、タービン
ケーシングとシュラウドとの熱膨張係数の差と温度分布
の不均一による関係寸法狂いを逃し、熱応力の発生を防
止し得る効果がある。
As shown in FIG. 7A, grooves 27, 27, etc. of a plurality of tubes are formed in advance in each of the shroud segments 24a, 24b, which are divided into a plurality of tubes, and these grooves are The configuration in which the segments are attached to the turbine casing not only facilitates the manufacture and assembly of each component, but also eliminates dimensional deviations due to differences in thermal expansion coefficients and uneven temperature distribution between the turbine casing and shroud, thereby preventing the generation of thermal stress. There is a potential effect.

以上説明した作用により、本発明を適用すると冷却空気
孔を有する動翼を具えたガスタービンに於いてシュラウ
ド及びタービンケーシングの温度上昇を抑制されること
によってガスタービンの性能及び耐久性・信頼曲が改善
され、漏洩ガス流量を抑制されることによってガスター
ビンの熱効率が向上せしめられる。
As a result of the effects described above, when the present invention is applied, the temperature rise of the shroud and turbine casing of a gas turbine equipped with rotor blades having cooling air holes is suppressed, thereby improving the performance, durability, and reliability of the gas turbine. The thermal efficiency of the gas turbine is improved by reducing the leakage gas flow rate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はガスタービンに於ける燃焼器の構造を示す断面
図、第2図はガスタービンの動翼先端部附近の断面図、
第3図はガスタービンの動翼とシュラウドとの関係位置
説明のだめの断面図、第4図はガスタービンの動翼とシ
ュラウドとの間隙寸法が該ガスタービンの効率に及ぼす
影響を示す図表、第5図イはガスタービンの動翼及びシ
ュラウドの寸法変化説明のだめの断面図、第5図口は冷
却空気孔を有しないタービン動翼の断面図、第5図ハは
冷却空気孔を具えたタービン動翼の断面図、第6図は本
発明の一実施例に於けるガスタービンの動翼附近断面図
、第7図イは第6図の断面Y−Y親図、第7図口は前第
7図イに示しだ部材の側面図、第8図イは本発明の一実
施例に於けるガスタービンの動翼とシュラウドとの関係
寸法説明図、第8図口は前筒8因イの断面z−z’視図
、親図図は本発明の一実施例に於けるタービン動翼先端
およびシュラウドの一部を示す斜視図、第10図は本発
明の一実施例におけるタービン動翼の先端部とシュラウ
、ドの一部とを断面した図、第11図は本発明の一実施
例におけるタービン動翼先端部の斜視図、第12図は本
発明の一実施例に於けるタービンシュラウドの断面図で
ある。 3.20・・・タービンケーシング、10,26゜36
・・・燃焼ガス、12,14,23,33・・・動翼、
15.24−・・シュラウド、24a、24bt24c
・・・シュラウドセグメント、25・・・シュラウドセ
グメント内周面、28a 、28b・・・シュラウドセ
グメント端部、34・・・冷却空気孔、35・・・空気
流、37・・・排気ガス、41・・・漏洩ガス流路、4
2・・・漏洩ガス、43・・・漏洩ガスの渦流。 ・・・漏洩ガスの渦流。
Figure 1 is a cross-sectional view showing the structure of a combustor in a gas turbine, Figure 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip of the rotor blade of the gas turbine,
Fig. 3 is a cross-sectional view to explain the relative position between the moving blades and shroud of a gas turbine, and Fig. 4 is a diagram showing the influence of the gap size between the moving blades and shroud of a gas turbine on the efficiency of the gas turbine. Figure 5 A is a cross-sectional view for explaining dimensional changes of the gas turbine rotor blades and shroud, Figure 5 opening is a cross-sectional view of a turbine rotor blade without cooling air holes, and Figure 5 C is a turbine with cooling air holes. 6 is a cross-sectional view of the rotor blade of a gas turbine according to an embodiment of the present invention, FIG. Fig. 7A is a side view of the members shown, Fig. 8A is a dimensional explanatory diagram of the relationship between the rotor blades and the shroud of a gas turbine in one embodiment of the present invention, and the opening of Fig. 10 is a cross-sectional view taken along line z-z', the parent view is a perspective view showing a part of the tip of a turbine rotor blade and a shroud in an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of a turbine rotor blade in an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a perspective view of the tip of a turbine rotor blade in an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the tip of the turbine blade in an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the shroud. 3.20...Turbine casing, 10,26°36
... Combustion gas, 12, 14, 23, 33... Moving blade,
15.24--Shroud, 24a, 24bt24c
... Shroud segment, 25 ... Shroud segment inner peripheral surface, 28a, 28b ... Shroud segment end, 34 ... Cooling air hole, 35 ... Air flow, 37 ... Exhaust gas, 41 ...Leak gas flow path, 4
2... Leakage gas, 43... Eddy flow of leakage gas. ...Vortex flow of leaking gas.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 動翼の外周先端面に開口した冷却空気孔を具えた動
翼を有するガスタービンに於いて、前記動翼の外周に対
向して設けられるシュラウドの内周面にタービン軸とほ
ぼ平行な方向に延びシュラウドの両端部まで達していな
い、複数個の溝をシュラウドのほぼ全周にわたり並設す
ることにより、前記動翼の冷却空気孔から吹き出される
空気流を前記シュラウド内周面の溝に衝突せしめるごと
くなしたることを特徴とするガスタービン用シュラウド
。 2 前記シュラウドは複数個に区分されたシュラウドセ
グメントを連設した形状のものとしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のガスタービン用シュラウド
[Scope of Claims] 1. In a gas turbine having rotor blades equipped with cooling air holes opened on the outer peripheral tip surface of the rotor blades, the turbine blades are provided on the inner peripheral surface of a shroud that is provided facing the outer periphery of the rotor blades. By arranging a plurality of grooves extending in a direction substantially parallel to the axis and not reaching both ends of the shroud over almost the entire circumference of the shroud, the air flow blown out from the cooling air holes of the rotor blades is directed toward the shroud. A gas turbine shroud characterized by a shroud that collides with a groove on an inner circumferential surface. 2. The shroud for a gas turbine according to claim 1, wherein the shroud has a shape in which a plurality of shroud segments are arranged in series.
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