(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及び翼からなるタービン部を覆う内側ケーシングと、同内側ケーシングを覆う上車室及び下車室と、同上車室及び下車室のロータ軸両側に同ロータと摺動自在に嵌通し、車室内外間をシールするグランドケースと、前記下車室の下部に連通して配設され、前記タービン部で仕事をした蒸気を導き、復水させる復水器とからなる低圧蒸気タービンにおいて、前記下車室と前記復水器のケーシングとは一体化した下側ケーシングとし、同下側ケーシングと前記上車室とを連結し同下側ケーシングを基礎に立設し、前記内側ケーシングは前記下側ケーシングの両側面を貫通して基礎まで傾斜して伸びる複数の支持部で前記上車室及び下側ケーシングとは独立に別の基礎に支持されると共に、同支持部の前記下側ケーシングを貫通する穴の周囲に取付けられた同支持部が挿通されるベローズ取付材と同支持部との間には、一端はベローズ取付材の周囲に固定され他端は同支持部の周囲に固定されたフレキシブルベローズでシールされていることを特徴とする低圧蒸気タービンのケーシング構造。
【請求項２】
前記グランドケースに取付けられたフレキシブルベローズはグランドケース支持部により軸受箱に支持され、フレキシブルベローズと上記上車室との間は、シールを取付けて摺動自在としていることを特徴とする請求項１記載の低圧蒸気タービンのケーシング構造。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低圧蒸気タービンのケーシング構造に関し、低圧蒸気タービンケーシングと復水器とを一体化構造にして部品点数を少なくして構造を簡素化し、かつ内側ケーシングと車室とを分離して支持する構造とし、振動や熱影響を軽減するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は低圧蒸気タービンの外観を示す斜視図である。図において、低圧蒸気タービンは、ロータを上部から覆う上車室１１と下部を覆う下車室１１ａを水平フランジ３２で結合して内部を覆い、穴５２を通して両車室内にロータが配置される構成である。車室１１，１１ａのロータが通る穴５２にはグランドケース１７が取付けられており、ロータ周囲をシールする構造である。水平フランジ３２は支持材３３とそのフランジ部３３ａで基礎１９に支持され、下車室１１ａの下端周囲はフレキシブルラバー５１で覆われており、復水器５０の上端周囲に接続している。復水器５０のケーシング上部にはフレキシブルラバー５１で覆われ、下車室１１ａと連接すると共に、復水器ケーシングは下部の基礎６０に固定されている。
【０００３】
図６は一般的な低圧蒸気タービンの全体を示す断面図である。図において１１は上車室であり、タービンの上部全体を覆っている。１２はロータ、１３はロータ１２の両端の軸受箱でありロータ１２を両端で支持している。１４は蒸気入口で、１５はタービン部であり、蒸気入口の左右において、それぞれ静翼、動翼をロータ１２周囲に配置すると共に、軸方向に多段に設けられ蒸気通路を構成している。
【０００４】
１６はロータ１２のグランド部、１７はグランドケースであり、グランド部１６周囲にシール装置を配列し、シール蒸気を供給してグランド部の内外をシールするものである。１８はグランド部１６のシールを構成するフレキシブルベローズである。これらグランドケース１７，フレキシブルベローズ１８はロータ１２の両端に設けられたグランド部１６の周囲にそれぞれ設けられ、上，下車室１１，１１ａの両側のシールを構成している。１９は両端の軸受箱１３を支持する基礎である。２５はタービン部１５から排出する蒸気の排気室である。５０は下車室１１ａ下部の復水器で、５１は下車室１１ａ下端と復水器上端周囲の接続部を覆うフレキシブルラバーである。
【０００５】
上記構成の低圧タービンにおいて、蒸気３０は蒸気入口１４から上車室１１内へ流入し、左右に分かれてタービン部１５に入り、それぞれ左右の静翼と動翼からなる蒸気通路を通り、ロータ１２を駆動して仕事をし、排気室２５から下部の復水器５０へ排出され、復水する。
【０００６】
図７は図６におけるＡ部詳細図である。図示のようにグランドケース１７には一端にフレキシブルベローズ１８がボルトナット２１で取付けられており、かつフレキシブルベローズ１８は上部をボルトナット２０で上車室１１の支持フランジに取付けられている。このようにしてロータ１２のグランド部１６周囲にグランドケース１７を配置し、グランドケース１７に蒸気を供給してシール部材１６ａより蒸気を噴出させてタービン部内外間をシールしている。
【０００７】
図８は上記に説明した従来の低圧蒸気タービンの断面図であり、図において上車室１１は水平フランジ３２で下車室１１ａと連結されており、タービン全体を覆っている。内部には内側ケーシング３０がロータ及び翼を覆ってフランジ３１で上下に連結している。フランジ３１の両端は水平フランジ３２の部分で上車室１１と下車室１１ａの内側に連結して外側の車室で支持されている。上，下車室１１，１１ａは、図５の外観図でも示したように、支持材３３及びそのフランジ部３３ａで水平フランジ３２の下面が基礎１９に支持されている。従って内側ケーシング３０、上，下車室１１，１１ａは水平フランジ３２の両側部分で基礎１９に支持されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の低圧蒸気タービンは、上，下車室１１，１１ａ及び内側ケーシング３０が水平フランジ３２の両側で基礎１９に支持され、かつ、下車室１１ａの下端周辺はフレキシブルラバー５１を介して復水器５０に接続している構造であり、補強部材が多く、構造部材の部品点数が多い構造である。従って、部品点数を少なくし、構造を簡素化することが以前より強く望まれていた。
【０００９】
そこで本発明は、低圧蒸気タービンの上，下車室と復水器とを一体化構造として車室は復水器と共に下部の基礎に立設させて支持し、内側ケーシングは車室とは独立して基礎に支持する構造として低圧蒸気タービンの構造を簡素化することを課題としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために、次の（１）、（２）の手段を提供する。
【００１１】
（１）ロータ及び翼からなるタービン部を覆う内側ケーシングと、同内側ケーシングを覆う上車室及び下車室と、同上車室及び下車室のロータ軸両側に同ロータと摺動自在に嵌通し、車室内外間をシールするグランドケースと、前記下車室の下部に連通して配設され、前記タービン部で仕事をした蒸気を導き、復水させる復水器とからなる低圧蒸気タービンにおいて、前記下車室と前記復水器のケーシングとは一体化した下側ケーシングとし、同下側ケーシングと前記上車室とを連結し同下側ケーシングを基礎に立設し、前記内側ケーシングは前記下側ケーシングの両側面を貫通して基礎まで傾斜して伸びる複数の支持部で前記上車室及び下側ケーシングとは独立に別の基礎に支持されると共に、同支持部の前記下側ケーシングを貫通する穴の周囲に取付けられた同支持部が挿通されるベローズ取付材と同支持部との間には、一端はベローズ取付材の周囲に固定され他端は同支持部の周囲に固定されたフレキシブルベローズでシールされていることを特徴とする低圧蒸気タービンのケーシング構造。
【００１４】
（２）前記グランドケースに取付けられたフレキシブルベローズはグランドケース支持部により軸受箱に支持され、フレキシブルベローズと上記上車室との間は、シールを取付けて摺動自在としていることを特徴とする請求項１記載の低圧蒸気タービンのケーシング構造。
【００１５】
本発明の（１）においては、上車室と下側ケーシングが連結され、下側ケーシングが下車室と復水器ケーシングと一体化して基礎に支持されているので、従来のようにフレキシブルラバーを介して下車室と復水器ケーシングの接続部分がなくなり、構造部分が簡素化される。
【００１６】
又、内側ケーシングが、上車室と下側ケーシングの一体化構造とは独立に基礎に支持されるので、互いに熱的変形による影響を受けず、又、支持構造が簡素化される。更に、その支持構造は、複数の支持部で上車室と下側ケーシングとは独立に支持され、かつ、フレキシブルベローズでシールされているので、支持構造が簡素化される。又、従来のグランドケースは上車室で支持される構造であったが、本発明の（２）では、グランドケースに取付けられたフレキシブルベローズはグランドケース支持部により軸受箱に支持され、フレキシブルベローズと上記上車室との間は、シールを取付けて摺動自在としており、軸受箱は基礎に支持されているので、グランドケースが上車室と下側ケーシングの一体化構造の熱変形の影響を受けず、ロータ回りのシール機能を確実に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービンのケーシングの全体の斜視図である。図において、上車室１１は低圧蒸気タービンの上部を覆い、下部には下側ケーシング１０のフランジと結合する水平フランジ３２が設けられている。従って、上車室１１は水平フランジ３２で下側ケーシング１０と結合し、下側ケーシング１０と共に下部の基礎６０で支持されている。
【００１８】
下側ケーシング１０は従来の下車室１１ａ、フレキシブルラバー５１をなくし、下車室と復水器のケーシングとを一体化した構造であり、低圧蒸気タービン下部と復水器との周囲を一体化したケーシングで覆っている構造である。
【００１９】
１，２は内側ケーシング支持部であり、後述するように左右両側でそれぞれ２本づつ、合計４本で内側ケーシングを基礎１９に支持している。内側ケーシング支持部１，２の下側ケーシング１０の出口周囲には後述するようにベローズ取付材３７が取付けられ、ベローズでシールされている。従って、上車室１１及び下側ケーシング１０と内側ケーシングは、それぞれ独立して基礎６０，１９に支持されており、互いに熱的な影響を受けても拘束されることがない。なお、内側ケーシング支持部１，２は図では角形材で示しているが丸形状でも良い。又、下側ケーシング１０は復水器のケーシングと一体化しているので、下車室と復水器ケーシングとの接続部の構造が簡素化され、又、内側ケーシングは独自の支持構造であり、全体の支持構造が簡略化される。
【００２０】
図２は上記に説明の低圧蒸気タービンの断面図である。図において、上車室１１と下側ケーシング１０とは左右の水平フランジ３２で両側で連結され、これらは図１で説明のように下部の基礎６０で復水器ケーシングと一体化されて支持されている。一方、内側ケーシング３０は、左右両側にそれぞれ２本（図では符号１の支持部のみ図示）の内側ケーシング支持部１−１，１−２が取付けられ、これら支持部の足は、下側ケーシング１０の側面を貫通して基礎１９まで傾斜して伸び、基礎１９に固定されている。又、内側ケーシング支持部１，２の下側ケーシング１０の出口部周囲にはベローズ取付材３７が取付けられ、ベローズで周囲をシールする構造となっている。
【００２１】
図３は従来の図７に対応する図で、グランドケースを示す詳細図である。従来のグランドケースは図６，図７に示すように、上，下車室１１，１１ａに取付けられており、上車室１１と下車室１１ａとが熱変形を生じた時に相対的な変化をフレキシブルベローズ１８で吸収する構造であった。本発明では上車室１１と下側ケーシング１０が一体構造であり、一体的に変形するので一体化された上，下車室とグランドケース１７とを独立させ、グランドケース１７は軸受箱１３へ取付ける。このような構造では軸受箱１３は基礎に固定されるので、グランドケース１７は上車室１１の熱変化の影響を受けず、無理な応力がかからないようになる。
【００２２】
図３において、フレキシブルベローズ１８は従来と同じくグランドケース１７にボルト２１で取付けられ、フレキシブルベローズ１８はグランドケース支持部３４により軸受箱１３に固定され支持されている。グランドケース支持部３４とフレキシブルベローズ１８のフランジ部の結合は、溶接又はボルト結合のいずれでも良い。又、フレキシブルベローズ１８と上車室のフランジとの間は、従来はボルト結合であったが、本発明ではシール３５を取付け、摺動自在とし、この間で上車室１１との熱変形を吸収するようにしている。
【００２３】
従って、このような構造によれば、上車室１１が熱変形しても軸受箱１３が基礎に固定されており、車室の変形の影響を受けない。この場合上車室１１又は下側ケーシング１０が変形しても、グランドケース支持部３４のフランジ面（フレキシブルベローズ１８のフランジ面）に取付けられているシール３５に接した上車室フランジが摺動し、上車室１１、下側ケーシング１０の動きを吸収することができる。
【００２４】
図４は内側ケーシング支持部のシール部を示す図であり、（ａ）はその詳細な断面図、（ｂ）は部分拡大図である。（ａ）において、内側ケーシング３０を基礎１９に固定する部分において、下車室内から外部へ貫通する部分の周囲には、中空形状のベローズ取付材３７が車室壁面にフランジ結合される。ベローズ取付材３７には内側ケーシング支持部１−１が挿通され、その内側にはベローズ３８が取付けられている。
【００２５】
（ｂ）において、ベローズ３８はベローズ取付材３７の内側で内側ケーシング支持部１−１の周囲に介装され、ベローズの一端は固定用押当材３９ａでベローズ取付材３７の周囲に固定され、他端は固定ベルト３９ｂで内側ケーシング支持部１−１の周囲に固定される。従って下側ケーシング１０を貫通する貫通穴４０の周囲はベローズ取付材３７とベローズ３８とで完全にシールされると共に、下側ケーシング１０と内側ケーシング支持部１−１との相対的な変形をベローズ３８の伸縮によって吸収することができる。
【００２６】
以上説明の実施の形態によれば、上車室１１と下側ケーシング１０とで低圧蒸気タービンの車室と復水器ケーシングを一体化して下部の基礎６０で支持する。又、内側ケーシング３０は車室とは独立に内側ケーシング支持部１，２で基礎１９に支持され、上車室１１と下側ケーシング１０とは互いに熱変形の影響を受けない支持構造とし、この内側ケーシング支持部１，２が下側ケーシング１０を貫通する部分の周囲を、ベローズ取付材３７とベローズ３８とでシールする構造とし、更に、グランドケース１７を軸受箱１３に支持して上車室１１及び下側ケーシング１０の変形の影響を受けない構造としている。このような構造により、ケーシングが一体化されて部品点数が少なくなり、構造も簡素化され、それぞれの熱変形を別々に受けて熱的影響をやわらげる構造の低圧蒸気タービンが構成されるものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の低圧蒸気タービンのケーシング構造は、（１）ロータ及び翼からなるタービン部を覆う内側ケーシングと、同内側ケーシングを覆う上車室及び下車室と、同上車室及び下車室のロータ軸両側に同ロータと摺動自在に嵌通し、車室内外間をシールするグランドケースと、前記下車室の下部に連通して配設され、前記タービン部で仕事をした蒸気を導き、復水させる復水器とからなる低圧蒸気タービンにおいて、前記下車室と前記復水器のケーシングとは一体化した下側ケーシングとし、同下側ケーシングと前記上車室とを連結し同下側ケーシングを基礎に立設することを特徴としている。このような構造により、従来のようなフレキシブルラバーを介した下車室と復水器ケーシングの接続部分がなくなり、構造部分が簡素化される。
【００２８】
又、内側ケーシングが、上車室と下側ケーシングの一体化構造とは独立に基礎に支持されるので、互いに熱的変形による影響を受けず、又、支持構造が簡素化される。更に、その支持構造は、複数の支持部で上車室と下側ケーシングとは独立に支持され、かつ、フレキシブルベローズでシールされているので、支持構造が簡素化される。又、従来のグランドケースは上車室で支持される構造であったが、本発明の（２）では、グランドケースに取付けられたフレキシブルベローズはグランドケース支持部により軸受箱に支持され、フレキシブルベローズと上記上車室との間は、シールを取付けて摺動自在としており、軸受箱は基礎に支持されているので、グランドケースが上車室と下側ケーシングの一体化構造の熱変形の影響を受けず、ロータ回りのシール機能を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービンのケーシング構造の斜視図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービンのケーシング構造の断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービンのケーシング構造のグランドケースの詳細な部分断面図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービンのケーシング構造の内側ケーシング支持部を示し、（ａ）はベローズ取付部の断面図、（ｂ）はベローズ取付部の詳細な部分断面図である。
【図５】従来の低圧蒸気タービンケーシングの斜視図である。
【図６】従来の低圧蒸気タービンの内部断面図である。
【図７】図６におけるＡ部詳細図である。
【図８】従来の低圧蒸気タービンのケーシングの断面図である。
【符号の説明】
１，２        内側ケーシング支持部
１０          下側ケーシング
１１          上車室
１３          軸受箱
１６          グランド部
１７          グランドケース
１８          フレキシブルベローズ
１９，６０    基礎
３０          内側ケーシング
３２          水平フランジ
３４          グランドケース支持部
３５          シール
３７          ベローズ取付材
３８          ベローズ
３９ａ        固定用押当材
３９ｂ        固定ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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