JPH0359241B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359241B2 JPH0359241B2 JP6304183A JP6304183A JPH0359241B2 JP H0359241 B2 JPH0359241 B2 JP H0359241B2 JP 6304183 A JP6304183 A JP 6304183A JP 6304183 A JP6304183 A JP 6304183A JP H0359241 B2 JPH0359241 B2 JP H0359241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor blade
- water droplets
- slit
- nozzle
- fixed shroud
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、膨張タービンや蒸気タービンに用い
られるラジアルタービンの改良に関する。
られるラジアルタービンの改良に関する。
従来、ラジアルタービンは、空気分離装置用、
水素、ヘリウムの液化用、LNGガスの液化用及
び動力回収用膨張タービンに用いられているが、
主に空気や燃焼ガスを作動媒体として使用してい
るため、蒸気等のドレーン（水滴）の発生する媒
体を使う場合のドレーンに対する対策が考慮され
ていない。
水素、ヘリウムの液化用、LNGガスの液化用及
び動力回収用膨張タービンに用いられているが、
主に空気や燃焼ガスを作動媒体として使用してい
るため、蒸気等のドレーン（水滴）の発生する媒
体を使う場合のドレーンに対する対策が考慮され
ていない。
ところで、タービン内で水滴が発生するケース
として、 (1) ノズル出口までにドレーンが発生する。
として、 (1) ノズル出口までにドレーンが発生する。
(2) 動翼内でドレーンが発生する。
の二つの場合について、それぞれの対策が考えら
れる。しかしながら、上記のいずれについても、
ラジアルタービンについては対策が考えられてい
なかつた。
れる。しかしながら、上記のいずれについても、
ラジアルタービンについては対策が考えられてい
なかつた。
以下では、ラジアルタービンにおいて、特にト
ラブルが多い動翼内で水滴が発生する場合を考え
る。
ラブルが多い動翼内で水滴が発生する場合を考え
る。
そこで、従来のラジアルタービンの一例を第１
図及び第２図に示す。
図及び第２図に示す。
同図において、従来のラジアルタービンの動翼
１内で発生した水滴は、動翼壁面１−ａに付着
し、動翼１の回転による遠心力で外周側に飛ばさ
れ、固定シユラウド壁２に当り、一部は気流にの
つてタービン出口配管４へと排出されるが、一部
の水滴は固定シユラウド壁２と動翼１への付着を
繰り返しながら、固定シユラウド壁２の径の大き
い側へと移動し、タービン内部に滞留する。
１内で発生した水滴は、動翼壁面１−ａに付着
し、動翼１の回転による遠心力で外周側に飛ばさ
れ、固定シユラウド壁２に当り、一部は気流にの
つてタービン出口配管４へと排出されるが、一部
の水滴は固定シユラウド壁２と動翼１への付着を
繰り返しながら、固定シユラウド壁２の径の大き
い側へと移動し、タービン内部に滞留する。
タービン内部に滞留した水滴は、同様に固定シ
ユラウド壁２と動翼壁面１−ａへの付着を繰り返
すごとに、新たに発生する水滴と合体して大きく
なりながら固定シユラウド壁２の外周側へと移動
し、ついには動翼入口部１−ｂに付着して、これ
が動翼１の遠心力で外周側へと飛ばされ、ノズル
３に当たり、ノズル３に液滴による損傷、いわゆ
るドレーンアタツクを生じ、ノズル面はアバタ状
になり、次第に侵食され、ノズル３の効率を低下
させるばかりでなく、ノズル３の一部が欠落し、
その破片で動翼１が破壊されることもある。
ユラウド壁２と動翼壁面１−ａへの付着を繰り返
すごとに、新たに発生する水滴と合体して大きく
なりながら固定シユラウド壁２の外周側へと移動
し、ついには動翼入口部１−ｂに付着して、これ
が動翼１の遠心力で外周側へと飛ばされ、ノズル
３に当たり、ノズル３に液滴による損傷、いわゆ
るドレーンアタツクを生じ、ノズル面はアバタ状
になり、次第に侵食され、ノズル３の効率を低下
させるばかりでなく、ノズル３の一部が欠落し、
その破片で動翼１が破壊されることもある。
上記のように、ラジアルタービンの動翼１内部
で発生する水滴によるノズル３へのドレーンアタ
ツクを防止するために、動翼１内で発生する水滴
を除去する必要がある。
で発生する水滴によるノズル３へのドレーンアタ
ツクを防止するために、動翼１内で発生する水滴
を除去する必要がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされた
もので、ラジアルタービンの動翼内で発生する水
滴を除去し、ノズルへのドレーンアタツクを有効
に防止しうるラジアルタービンを提供することを
目的とする。
もので、ラジアルタービンの動翼内で発生する水
滴を除去し、ノズルへのドレーンアタツクを有効
に防止しうるラジアルタービンを提供することを
目的とする。
即ち、本発明は、動翼の外周に固定シユラウド
を有するラジアルタービンにおいて、前記固定シ
ユラウドに切られた１本以上のスリツトを有する
ことを特徴とするものであり、上記構成により、
本発明の上記目的が達成される。
を有するラジアルタービンにおいて、前記固定シ
ユラウドに切られた１本以上のスリツトを有する
ことを特徴とするものであり、上記構成により、
本発明の上記目的が達成される。
以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第３図は本発明のラジアルタービンの要部縦断
側面図を示すもので、ラジアルタービン１００の
主要部はスクロール１０１、ノズル１０２、動翼
１０３及び固定シユラウド１０４より構成され
る。動翼１０３はその外縁を、ノズル１０２に対
向する前縁１０３−ａ、タービン排気管１０５に
面している後縁１０３−ｂ及び固定シユラウド１
０４に対向するシユラウドライン１０３−ｄで画
成され、前縁１０３−ａと後縁１０３−ｂの間に
は、作動媒体が負圧をかけられ断熱膨張する負圧
面（第２図の１−ａ〜１−ｂに相当する面）が形
成されている。なお動翼１０３は軸受（図示せ
ず）で支持された回転軸１０３−ｅで回転され
る。
側面図を示すもので、ラジアルタービン１００の
主要部はスクロール１０１、ノズル１０２、動翼
１０３及び固定シユラウド１０４より構成され
る。動翼１０３はその外縁を、ノズル１０２に対
向する前縁１０３−ａ、タービン排気管１０５に
面している後縁１０３−ｂ及び固定シユラウド１
０４に対向するシユラウドライン１０３−ｄで画
成され、前縁１０３−ａと後縁１０３−ｂの間に
は、作動媒体が負圧をかけられ断熱膨張する負圧
面（第２図の１−ａ〜１−ｂに相当する面）が形
成されている。なお動翼１０３は軸受（図示せ
ず）で支持された回転軸１０３−ｅで回転され
る。
第４図に示されているように、固定シユラウド
１０４は上記動翼のシユラウドライン１０３−ｄ
と対向してノズル１０２の近傍の入口部１０４−
ａから動翼の後縁１０３−ｂの近傍の出口部１０
４−ｂまでの間に動翼１０３の回転軸線方向にス
リツト１０４−ｃが１本以上切られている。そし
て、スリツト１０４−ｃはタービンの排気管１０
５に連設されている。
１０４は上記動翼のシユラウドライン１０３−ｄ
と対向してノズル１０２の近傍の入口部１０４−
ａから動翼の後縁１０３−ｂの近傍の出口部１０
４−ｂまでの間に動翼１０３の回転軸線方向にス
リツト１０４−ｃが１本以上切られている。そし
て、スリツト１０４−ｃはタービンの排気管１０
５に連設されている。
ここで、固定シユラウド１０４のスリツト１０
４−ｃの形状は、第５図及び第６図に示すように
各種のものに改変されてもよい。
４−ｃの形状は、第５図及び第６図に示すように
各種のものに改変されてもよい。
第５図に示されているものは、固定シユラウド
１０４のスリツト１０４−ｃ内に入つた水滴の排
出をよくするために、スリツト１０４−ｃの水滴
流路１０４−ｄを設けた例であり、第６図に示さ
れているものは、固定シユラウド１０４の壁面上
を流れる水滴がスリツト１０４−ｃ内に入り易い
ように、入口の片側に切欠き部ｃを設けた例であ
る。また、図示を省略したが、第４図に示されて
いるスリツト１０４−ｃにおいても、第６図に示
されているような切欠き部ｃを設けてもよい。
１０４のスリツト１０４−ｃ内に入つた水滴の排
出をよくするために、スリツト１０４−ｃの水滴
流路１０４−ｄを設けた例であり、第６図に示さ
れているものは、固定シユラウド１０４の壁面上
を流れる水滴がスリツト１０４−ｃ内に入り易い
ように、入口の片側に切欠き部ｃを設けた例であ
る。また、図示を省略したが、第４図に示されて
いるスリツト１０４−ｃにおいても、第６図に示
されているような切欠き部ｃを設けてもよい。
つぎに本発明の上記実施例における作用につい
て説明する。
て説明する。
ラジアルタービン１００のスクロール１０１よ
り入つた作動媒体は、ノズル１０２で加速され、
ついで動翼内で更に加熱され断熱膨張して動翼１
０３に回転力を与え、タービンの排気管１０５へ
と流れる。
り入つた作動媒体は、ノズル１０２で加速され、
ついで動翼内で更に加熱され断熱膨張して動翼１
０３に回転力を与え、タービンの排気管１０５へ
と流れる。
ここで、動翼１０３に入つた作動媒体は圧力及
び温度が低下し、水滴が発生する。動翼１０３内
で水滴が発生する場合、作動媒体の最も加速され
る動翼の後縁１０３−ｂ付近が多く、動翼の後縁
１０３−ｂ付近で発生した水滴は、動翼の負圧面
に付着し、動翼１０３の遠心力で動翼のシユラウ
ドライン１０３−ｄより外周へ飛ばされ、固定シ
ユラウドの出口部１０４−ｂに付着する。更に作
動媒体の流れによつて固定シユラウド１０４の壁
面上を周方向に流れ、固定シユラウド１０４に設
けたスリツト１０４−ｃで捕集され、スリツト１
０４−ｃ内へ入る。固定シユラウドのスリツト１
０４−ｃに入つた水滴は、圧力の低い排気管１０
５内へ導かれ除去される。この際、第５図に示す
ように、水滴流路１０４−ｄを設ければスリツト
１０４−ｃ内に入つた水滴は排出されやすくな
る。また、第６図に示すように、切欠き部ｃを設
ければ固定シユラウド１０４の壁面上を流れる水
滴がスリツト１０４−ｃに入り易く水滴を排出さ
れやすい。
び温度が低下し、水滴が発生する。動翼１０３内
で水滴が発生する場合、作動媒体の最も加速され
る動翼の後縁１０３−ｂ付近が多く、動翼の後縁
１０３−ｂ付近で発生した水滴は、動翼の負圧面
に付着し、動翼１０３の遠心力で動翼のシユラウ
ドライン１０３−ｄより外周へ飛ばされ、固定シ
ユラウドの出口部１０４−ｂに付着する。更に作
動媒体の流れによつて固定シユラウド１０４の壁
面上を周方向に流れ、固定シユラウド１０４に設
けたスリツト１０４−ｃで捕集され、スリツト１
０４−ｃ内へ入る。固定シユラウドのスリツト１
０４−ｃに入つた水滴は、圧力の低い排気管１０
５内へ導かれ除去される。この際、第５図に示す
ように、水滴流路１０４−ｄを設ければスリツト
１０４−ｃ内に入つた水滴は排出されやすくな
る。また、第６図に示すように、切欠き部ｃを設
ければ固定シユラウド１０４の壁面上を流れる水
滴がスリツト１０４−ｃに入り易く水滴を排出さ
れやすい。
以上述べたように、本発明によれば、動翼１０
３内で発生し付着した水滴を固定シユラウドに設
けられたスリツトに捕集し、排気管へ排出するこ
とによつて、動翼の遠心力でノズルへのドレーン
アタツクが防止され、ノズルが損傷を受けること
がなくなる効果を奏する。
３内で発生し付着した水滴を固定シユラウドに設
けられたスリツトに捕集し、排気管へ排出するこ
とによつて、動翼の遠心力でノズルへのドレーン
アタツクが防止され、ノズルが損傷を受けること
がなくなる効果を奏する。
本発明は上記し、図面に示す実施例のラジアル
タービンを用いる膨張タービンや蒸気タービンに
のみ限定されるものでなく、動力回収用タービン
及びタービンコンプレツサ等にも用いられる他、
要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施でき
ることは云うまでもない。
タービンを用いる膨張タービンや蒸気タービンに
のみ限定されるものでなく、動力回収用タービン
及びタービンコンプレツサ等にも用いられる他、
要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施でき
ることは云うまでもない。
第１図は従来のラジアルタービンの要部縦断側
面図、第２図は第１図の−線に沿う断面図、
第３図は本発明の一実施例を示すラジアルタービ
ンの要部縦断側面図、第４図は第３図の−線
に沿う断面図、第５図及び第６図はそれぞれ第４
図に示すスリツトの他の実施例の断面図である。 １００……ラジアルタービン、１０１……スク
ロール、１０２……ノズル、１０３……動翼、１
０３−ａ……前縁、１０３−ｂ……後縁、１０３
−ｄ……シユラウドライン、１０３−ｅ……回転
軸、１０４……固定シユラウド、１０４−ａ……
入口部、１０４−ｂ……出口部、１０４−ｃ……
スリツト、１０４−ｄ……スリツトの水滴流路、
１０５……排出管。
面図、第２図は第１図の−線に沿う断面図、
第３図は本発明の一実施例を示すラジアルタービ
ンの要部縦断側面図、第４図は第３図の−線
に沿う断面図、第５図及び第６図はそれぞれ第４
図に示すスリツトの他の実施例の断面図である。 １００……ラジアルタービン、１０１……スク
ロール、１０２……ノズル、１０３……動翼、１
０３−ａ……前縁、１０３−ｂ……後縁、１０３
−ｄ……シユラウドライン、１０３−ｅ……回転
軸、１０４……固定シユラウド、１０４−ａ……
入口部、１０４−ｂ……出口部、１０４−ｃ……
スリツト、１０４−ｄ……スリツトの水滴流路、
１０５……排出管。
Claims (1)
- １ 動翼の外周に固定シユラウドを有するラジア
ルタービンにおいて、前記固定シユラウドに切ら
れた１本以上のスリツトを有することを特徴とす
るラジアルタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304183A JPS59190404A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | ラジアルタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304183A JPS59190404A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | ラジアルタ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190404A JPS59190404A (ja) | 1984-10-29 |
| JPH0359241B2 true JPH0359241B2 (ja) | 1991-09-10 |
Family
ID=13217845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6304183A Granted JPS59190404A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | ラジアルタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190404A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2573629Y2 (ja) * | 1992-09-11 | 1998-06-04 | 三菱自動車工業株式会社 | ねじ部品 |
| JP6001442B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2016-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の過給システム |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP6304183A patent/JPS59190404A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59190404A (ja) | 1984-10-29 |
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