(57)【要約】  本発明は、複数のタービンハウジング部材（２ａ）を有するタービンハウジング（２）を有する蒸気タービン（１）に関しており、前記タービンハウジングは、タービン長手軸線（４）に沿って流れ空間（３）を包囲し、前記タービンハウジング（２）はハウジング壁（５）を有し、隣接する二つのタービンハウジング部材（２ａ）の間に分割線（６）が形成されている。前記流れ空間（３）に面する前記ハウジング壁（５）のハウジング壁面に、少なくとも１つの流れ遮蔽部（７）が設けられており、当該流れ遮蔽部は前記ハウジング壁（５）の壁部分（５ａ）を前記流れ空間（３）の流れから遮蔽している。前記流れ遮蔽部（７）と前記ハウジング壁（５）の前記壁部分（５ａ）との間に中間空間（８）が形成されている。前記中間空間（８）は少なくとも１つの領域において、前記流れ空間（３）に通じる開口部（９）を有しており、当該開口部（９）を介して前記中間空間（８）と前記流れ空間（３）との流体連通式結合が形成されている。
2019525074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタービンハウジング部材（２ａ）を有するタービンハウジング（２）を有する蒸気タービン（１）であって、前記タービンハウジングは、タービン長手軸線（４）に沿って流れ空間（３）を包囲し、前記タービンハウジング（２）は、ハウジング壁（５）を有しており、隣接する二つのタービンハウジング部材（２ａ）の間には、分割線（６）が形成されている、前記蒸気タービン（１）において、
前記流れ空間（３）に面する前記ハウジング壁（５）のハウジング壁面に、少なくとも１つの流れ遮蔽部（７）が設けられており、前記流れ遮蔽部は、前記ハウジング壁（５）の壁部分（５ａ）を前記流れ空間（３）の流れから遮蔽しており、前記流れ遮蔽部（７）と前記ハウジング壁（５）の前記壁部分（５ａ）との間には、中間空間（８）が形成されており、前記中間空間（８）は、前記流れ空間（３）に通じる開口部（９）を少なくとも１つの領域に有しており、前記中間空間（８）と前記流れ空間（３）とが、前記開口部（９）を介して流通可能に結合されていることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記ハウジング壁（５）の周方向において、前記ハウジング壁（５）の一の部分円周領域（１０）のみに亘って延在することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項３】
前記流れ遮蔽部（３）は、前記分割線（６）及び前記分割線（６）を包囲する前記ハウジング壁（５）の領域を流れから遮蔽することを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項４】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記周方向において、前記蒸気タービン（１）の分割線フランジ（１２）の分割線フランジ高さ（１１）の１．０倍から６．０倍、好ましくは２．０倍から４．０倍の大きさで延在することを特徴とする請求項３に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項５】
前記流れ遮蔽部（７）は、隣接するタービンハウジング部材（２ａ）に設けられている少なくとも２つの流れ遮蔽部材（７ａ）を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項６】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記流れ空間（３）の一の流れ空間領域であって、前記流れ空間領域において前記流れ空間（３）が最大温度勾配を有している流れ空間領域に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項７】
前記流れ遮蔽部（７）は、流れ方向（１３）において終端領域（１４）を有し、前記中間空間は、前記終端領域（１４）において高さ（１５）が低減されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項８】
前記蒸気タービン（１）は、少なくとも１つの蒸気供給部（１６）を有し、前記蒸気供給部は、蒸気を前記中間空間（８）に直接供給するように形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項９】
前記蒸気供給部（１６）は、流れ方向（１３）において前記流れ遮蔽部（７）の上流に設けられている前記流れ空間（３）の一の領域を、前記中間空間（８）に流通可能に結合することを特徴とする請求項８に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１０】
前記蒸気供給部（１６）は、蒸気質量流を調整するための少なくとも１つの制御要素（１７）を有していることを特徴とする請求項８又は９に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１１】
前記ハウジング壁（５）に対向する前記流れ遮蔽部（７）の面は、少なくとも１つのガイド要素（１８）を有しており、前記ガイド要素は、前記中間空間（８）の内部の蒸気質量流をガイドするように形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１２】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記タービンハウジング（２）よりも小さな熱伝導係数を有していることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数部材から成るタービンハウジングを備える蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、蒸気のエンタルピーを運動エネルギーに変換するように構成されている流体機関である。従来の蒸気タービンは、蒸気を貫流させるための流れ空間を包囲するタービンハウジングを有している。流れ空間内には多数の動翼を備えるとともに、回転式に支承されたタービン軸が設けられており、動翼は連続的に設けられた動翼リングの形でタービン軸に留められている。動翼への蒸気の流入を最適化するために蒸気タービンは静翼リングを有し、静翼リングはそれぞれ動翼リングに前置されるとともに、タービンハウジングに留められている。静翼リングが対応する動翼リングと共に成すグループはタービン段とも称される。
【０００３】
蒸気タービンを貫流する際、蒸気はその内部エネルギーの一部を放出し、それは動翼を介してタービン軸の回転エネルギーに変換される。このとき蒸気の膨張が生じ、それにより蒸気タービンを貫流する際、蒸気の圧力及び温度は個々のタービン段の後で低減される。従って、タービンハウジングは蒸気入口と蒸気出口の間で温度勾配に曝される。これにより特にコンパクトに構成された蒸気タービンにおいて、タービンハウジングの負荷は非常に高くなる。
【０００４】
蒸気タービンは、具体的な実施例において、高圧部と、中圧部及び／又は低圧部とを有している。このような蒸気タービンは効率を向上させるために、蒸気の中間過熱を行うための加熱装置を有してよく、それにより例えば高圧部を出た蒸気は、後続のタービン部分に供給される前に、加熱装置によって加熱することができる。このときそれぞれ二つのタービン部分の間に一のこのような加熱装置が設けられることが行われてよい。特にこのような蒸気の中間過熱部を備える蒸気タービンでは、蒸気タービンのタービン長手軸線に沿って大きな温度変動が生じる。まず高圧部において温度は段階的に下降し、その後移行領域において中間過熱のために急激に上昇する。高圧部の流出部と、それに続く中圧部又は低圧部の流入部とに隣接して設けられているタービンハウジングの領域は、特にコンパクトに構成された蒸気タービンにおいて、特に大きな温度差に曝されている。
【０００５】
タービンハウジングはそのうえ、生産可能性及び搭載性を向上させるという理由から、複数のハウジング部材を有し、当該複数のハウジング部材は分割線を形成しながらタービンハウジングを成すように互いに結合されている。タービンハウジングはこのとき多くの場合、ハウジング下部材及びハウジング上部材を有する。タービンハウジングはタービン長手軸線に沿っても複数のハウジングセグメントを有してよく、それにより高圧部と中圧部は例えば異なるハウジングセグメントに設けられている。結合は多くの場合、ハウジング部材若しくはハウジングセグメントのフランジ同士をねじ留めすることにより行われる。
【０００６】
ハウジング部材若しくはハウジングセグメントの結合部の機械的負荷が大きいほど、分割線を開こうとする力を補償するためにより大きな固定要素が必要となる。特にコンパクトに構成された蒸気タービンでは、蒸気タービンの利用可能な構成空間が非常に限定されている場合が多いので、この点は大きな問題となる。すなわちこれらの蒸気タービンの耐荷力は極めて制限されている。
【０００７】
特許文献１から、二つのハウジング部材の間の分割線が遮蔽要素によって完全にカバーされている蒸気タービンが知られている。遮蔽要素はシール装置を介して、ハウジング部材に対してシールされており、それにより遮蔽要素とタービンハウジングの間に形成された中空空間は、流れ空間に対してシールされている。中空空間は圧力導管を介して、蒸気タービンの流れ方向において流れ空間の後続の領域であって、静翼担体の後ろに設けられている領域に、流体連通式に結合されている。圧力導管は弁を介して遮断可能である。このようなタービンは非常に煩雑であり、ひいては製造に際してコストがかさむ。さらにシール装置は大きな機械的負荷、特に熱的負荷に曝され、蒸気流による浸食にも曝され、ひいては摩耗が大きい。これによりメンテナンスの手間がかかり、メンテナンスのために運転停止及び始動が必要であり、メンテナンスに必要な蒸気タービンの停止時間が大きいために、メンテナンスコストがかさむ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０４５６５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、上記の不利点を改善する、若しくは少なくとも部分的に改善する蒸気タービンを提供することである。本発明の課題は特に、複数部材から成るハウジングを備えるコンパクトな構成型式の蒸気タービンであって、タービンハウジングにおいて温度勾配が低減されることを簡単な手段で廉価に保証し、それによりハウジング部材を結合するための固定要素の寸法を等しく保ちながら、蒸気の質量流を増大させるとともに、効率も改善された蒸気タービンを創出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は請求項によって解決される。それによれば上記の課題は、請求項１に記載の、複数のタービンハウジング部材を有するタービンハウジングを備える蒸気タービンによって解決される。本発明のさらなる特徴及び詳細は、従属請求項、詳細な説明及び図面に記載されている。
【００１１】
本発明の第一の態様によれば前記の課題は、複数のタービンハウジング部材を有するタービンハウジングを有する蒸気タービンによって解決され、タービンハウジングは、タービン長手軸線に沿って流れ空間を包囲する。タービンハウジングはハウジング壁を有し、
隣接する二つのタービンハウジング部材の間に分割線が形成されている。本発明によれば、流れ空間に面するハウジング壁のハウジング壁面に少なくとも１つの流れ遮蔽部が設けられており、流れ遮蔽部はハウジング壁の壁部分を流れ空間の流れから遮蔽している。流れ遮蔽部とハウジング壁の壁部分との間に中間空間が形成されており、中間空間は少なくとも１つの領域において、流れ空間に通じる開口部を有している。この開口部を介して中間空間と流れ空間との流体連通式結合が形成されている。
【００１２】
タービンハウジングは好ましくは少なくとも２つのタービンハウジング部材を有する。タービンハウジングは好適にハウジング下部材及びハウジング上部材を有し、ハウジング下部材及びハウジング上部材はタービン長手軸線に沿ってそれぞれ、少なくとも２つのハウジングセグメントに分割されている。タービンハウジングは蒸気に対して不浸透性を有するハウジング壁を有している。隣接する二つのタービンハウジング部材の間にそれぞれ、分割線が形成されている。タービンハウジング部材は好ましくは少なくとも１つのフランジを有し、フランジを介してタービンハウジング部材は互いに結合され、特にねじ留めされている。ねじ留めされることにより、隣接するタービンハウジング部材は互いに押し付けられ、それにより分割線はシールされる。本発明によれば分割線において、例えばシールリングのようなシール装置が設けられているのが好ましい。
【００１３】
タービンハウジングは、タービン長手軸線に沿って形成されており、且つ、タービン長手軸線を包囲している。従って、タービンハウジングは流れ空間を包囲する。流れ空間内には、例えば動翼リングを備えるタービン軸が、回転可能に取り付けられた状態で設けられている。また、タービンハウジングは、好ましくは少なくとも１つの静翼リングを有し、静翼リングそれぞれには、タービン軸の少なくとも１つの動翼リングが対応して設けられている。流れ空間は、蒸気を通過させるように構成されている。このとき、蒸気は静翼によって偏向されるので、最適な流入角度で動翼に衝突する。
【００１４】
本発明によれば、流れ空間に面するハウジング壁のハウジング壁面に少なくとも１つの流れ遮蔽部が設けられている。流れ遮蔽部はハウジング壁の壁部分を流れ空間内の流れ、特に蒸気質量流から遮蔽している。このとき本発明によれば遮蔽とは、流れを偏向させることと理解され、それにより蒸気は流れ方向を変えられ、及び／又は流速を低減されて、遮蔽された壁部分に当たることができる。本発明の枠内で遮蔽とは、壁部分が完全に蒸気から絶縁されており、それにより蒸気との接触ができなくなっていることを意味するのではない。
【００１５】
流れ遮蔽部は好ましくはプレート状に形成されており、さらに好適にタービンハウジングの湾曲に適合されており、それにより流れ空間を貫流する残りの蒸気流に対して及ぼす影響をできる限り小さくする。タービンハウジングは好ましくは、タービン壁と流れ遮蔽部とが最適化された流れ空間を形成するように構成されており、最適化された流れ空間とは、タービン段への流入に対して最適化されている。このためにタービンハウジングは流れ遮蔽部の領域において好ましくは、わずかな断面拡大を有しており、それにより流れ遮蔽部により生じる流れ空間容積の減少を補償する。
【００１６】
流れ遮蔽部とハウジング壁との間に中間空間が形成されている。流れ遮蔽部は好ましくはこのために、少なくとも部分的にハウジング壁から離間している。これに関して流れ遮蔽部とハウジング壁との間に少なくとも１つのスペーサが設けられていることが好ましい。流れ遮蔽部は好ましくはハウジング壁にねじ留めされているが、ハウジング壁と溶接又はリベット留めされていてもよい。スペーサは好ましくは、ねじ留め部のねじを包囲する中空シリンダとして形成されている。ハウジング壁における流れ遮蔽部の固定は、好ましくは熱的に可動式に形成されており、それにより熱膨張が異なるために流れ遮蔽部とハウジング壁の間に生じる応力を回避する。
【００１７】
中間空間は少なくとも１つの領域において流れ空間に通じる開口部を有している。開口部を介して中間空間と流れ空間との流体連通式結合が形成されている。開口部は、蒸気の流れ方向を向いている中間空間の側に形成されているのが好ましい。中間空間は好ましくは、蒸気の流れ方向と反対の方向において閉鎖されている。これにより流れ方向において流れる蒸気が中間空間に直接流入することが回避される。蒸気が流れ空間内に到達するためには、蒸気の流れ方向を変化させ、それとともに蒸気の流速を低減させなければならない。開口部は好ましくは流れ遮蔽部とハウジング壁との間隙として形成されている。代替的に開口部は、特に流れ遮蔽部において孔若しくは経路として形成されていてよい。開口部を介して達成されるのは、蒸気が残りの流れ空間から中間空間に到達できることである。これにより蒸気タービンの作動中、中間空間において、残りの流れ空間内と、若しくはタービン段であって、当該タービン段のタービン長手軸線部分に開口部が形成されているタービン段におけるものと同一の温度若しくはほぼ同一の温度及び同一の圧力若しくはほぼ同一の圧力を調整することができる。
【００１８】
本発明に係る蒸気タービンは、従来の蒸気タービンに対して、タービンハウジングの熱的負荷が流れ遮蔽部の領域内で、簡単な手段を用いて廉価に低減されているという有利点を有している。これによりハウジングの温度勾配は著しく低減されている。このようなやり方で蒸気タービンの作動時に、分割線において開けようとする力として生じるタービンハウジング内の応力は小さくなる。これにより蒸気タービンの最大耐荷力及び効率は、寸法を変化させることなく改善することができる。
【００１９】
本発明の一の好適な発展的構成によれば蒸気タービンにおいて、流れ遮蔽部がハウジング壁の周方向において、ハウジング壁の一の部分円周領域のみに亘って延在することが行われていてよい。このとき流れ遮蔽部は、少なくともタービンハウジングの部分であって、タービンハウジングの残りの領域に比べて特に大きな温度差及び／又は特に高い温度に曝されている部分において延在するのが好ましい。このようなやり方で、蒸気タービンが特に熱的負荷に曝されているタービンハウジングの領域においてのみ、流れ遮蔽部を有することを確保することができ、それによりタービンハウジングのこれらの領域の負荷を軽減する。従って、蒸気質量流及び／又は蒸気温度を低減させることによって、これらの領域の負荷を軽減することはもはや必要ではない。
【００２０】
流れ遮蔽部が、分割線及び分割線を包囲するハウジング壁の領域を流れから遮蔽することは好ましい。分割線の周囲の領域はタービンハウジングの構造上の脆弱箇所であり、特に熱的負荷を受けやすく、特に大きな温度勾配の影響を受けやすいが、それは、脆弱箇所を介して、熱膨張が異なるために分割線を開けようとする力が分割線において生じ得るからである。従って、分割線若しくは分割線の周囲の領域に目標を定めて遮蔽することは、分割線若しくは分割線を結合している固定手段の熱的負荷及び機械的負荷を、これにより簡単な手段を用いて低減することができるという有利点を有している。
【００２１】
流れ遮蔽部はさらに好ましくは、周方向において蒸気タービンの分割線フランジの分割線フランジ高さの１．５倍から６倍の大きさで延在する。分割線において隣接するタービンハウジング部材はそれぞれ分割線フランジを有し、分割線フランジを介してタービンハウジング部材は互いに結合され、例えばねじ留めされている。分割線フランジは、分割線フランジを結合するための結合ねじの長手方向において分割線フランジ高さを有している。分割線フランジの領域においてタービンハウジングの熱的負荷は特に不利である。蒸気タービンの製造コストを低減すると同時に分割線フランジの良好な遮蔽を確実に行うために、流れ遮蔽部が分割線フランジ高さの１．５倍から６倍の大きさで延在すると、このために特に有利であることが判明している。
【００２２】
流れ遮蔽部は好ましくは、隣接するタービンハウジング部材に設けられている少なくとも２つの流れ遮蔽部材を有している。すなわち流れ遮蔽部はそれぞれ他のタービンハウジング部材に留められ、タービンハウジングの組み立ての前に簡単にタービンハウジング部材に取り付けることができる。これにより蒸気タービンの搭載性は向上している。さらに流れ遮蔽部はタービンハウジングの組み立て時に、少なくとも２つの流れ遮蔽部が一つの共通の流れ遮蔽部を形成するようにタービンハウジング部材に設けられていると好適である。
【００２３】
流れ遮蔽部が、流れ空間の一の流れ空間領域であって、当該流れ空間領域において流れ空間が最大温度勾配を有している流れ空間領域に設けられているとさらに好適である。流れ空間のこれらの領域においては、熱膨張が異なるためにタービンハウジングの負荷が特に大きい。流れ遮蔽部を介してこれらの領域は、入熱が低減し、それに伴って熱膨張が減少することにより負荷が軽減される。
【００２４】
本発明によれば、流れ遮蔽部が流れ方向において終端領域を有し、中間空間は終端領域において高さが低減されていることが行われていてよい。従って、中間空間は流れ遮蔽部に沿って異なる高さを有している。開口部は終端領域内に形成されているので、終端領域内の中間空間の高さに相当する開口部高さを有する。このような流れ遮蔽部は簡単に製造可能であり、残りの流れ空間から中間空間内への蒸気の作用が、中間空間の高さが減少しているために低減されているというさらなる有利点を有する。これにより流れ遮蔽部の領域内のハウジング壁では、低減された熱交換のみが行われ得る。ハウジング壁はこれにより良好に負荷が軽減される。
【００２５】
蒸気タービンはさらに好ましくは、少なくとも１つの蒸気供給部を有し、蒸気供給部は蒸気を中間空間に直接供給するように形成されている。蒸気供給部は例えばハウジング壁における管路として、又は独立した導管として形成されていてよい。蒸気供給部は好ましくは、蒸気が中間空間内部で分散する前に、蒸気を分割線のできる限り近くに導くように設けられている。蒸気は相応のノズルを介して例えば分割線に向かって中間空間に導入可能である。代替的又は付加的に蒸気供給部の蒸気入り口は、分割線に隣接して設けられている。蒸気供給部は好ましくは、流れ空間内の流れ遮蔽部における蒸気よりも高い温度を有する蒸気を供給するために形成されている。このような蒸気供給部は、タービンハウジングにおける温度勾配が簡単な手段を用いてさらに低減可能であるという有利点を有する。タービンハウジングが曝される負荷はこれにより小さくなり、それにより例えばかけられる負荷がより小さく、若しくはより廉価な蒸気タービンのためのタービンハウジングを用いることができる。代替的に蒸気タービンに対する蒸気の供給、例えば蒸気質量流及び／又は蒸気温度の供給は増大させることができ、それにより蒸気タービンの効率を向上させることができる。
【００２６】
本発明の一の有利な構成において蒸気供給部が、流れ方向において流れ遮蔽部の上流に設けられている流れ空間の一の領域を、中間空間に流体連通式に結合することが行われていてよい。これは本発明によれば、特に蒸気タービンの一の領域であって、一のタービン段の分だけ流れ遮蔽部の上流に設けられている領域、すなわち隣接する領域を意味する。これは、蒸気タービンの作動時にすでに存在する蒸気を、中間空間内に供給するために最適な温度若しくはほぼ最適な温度及び最適な圧力若しくはほぼ最適な圧力で供給可能であるという有利点を有する。すなわち蒸気を別個に準備したり、比較的長い距離を介して搬送したりする必要はない。これにより蒸気タービンの運転コストをさらに低減することができる。
【００２７】
蒸気供給部が蒸気質量流を調整するための少なくとも１つの制御要素を有していることが好ましい。制御要素は例えば弁として形成されている。蒸気質量流が調整可能であることは、流れ遮蔽部の領域においてタービンハウジングへの温度移行を制御することができるという有利点を有する。例えば特に赤外線カメラを用いて、タービンハウジングが流れ遮蔽部の領域において冷た過ぎることが確認されると、制御要素を開放するとともに中間空間に入り込む蒸気質量流を増大させることができる。同じくタービンハウジングが流れ遮蔽部の領域において高過ぎる温度を有するとき、制御要素は少なくとも部分的に閉鎖することができ、それにより蒸気質量流を抑え、それによりハウジング壁との温度交換を低減する。このために蒸気機関は本発明によれば制御装置を有していてよい。制御要素は好ましくは、蒸気質量流を完全に抑制するために形成されている。
【００２８】
ハウジング壁に対向する流れ遮蔽部の一の面は好ましくは、少なくとも１つのガイド要素を有しており、ガイド要素は中間空間内部の蒸気質量流をガイドするために形成されている。ガイド要素は例えば、好ましくはハウジング壁と流れ遮蔽部との間に延在する壁として形成されていてよく、好ましくは延伸しながらハウジング壁にも流れ遮蔽部にも接触している。ガイド要素は例えば、蒸気質量流に対して一回性の転向を行うための転向要素として形成されていてよい。ガイド要素は代替的に例えばラビリンス状に形成されている。ガイド要素は好ましくは、蒸気質量流を分割線に向かって転向させるように形成されている。ガイド要素は、蒸気質量流とハウジング壁との熱交換を最適化するために、中間空間における蒸気質量流の流れ方向を確定することができるという有利点を有する。さらに中間空間内に導かれた蒸気質量流はガイド要素を用いて、例えば分割線の周囲の領域において、蒸気質量流を介した加熱が特に有利である方向に導くことができる。
【００２９】
流れ遮蔽部がタービンハウジングよりも小さな熱伝導係数を有していることが好ましい。これは特にタービン段であって、当該タービン段の後ろに流れ遮蔽部が設けられているタービン段の温度差が大きい場合に有利である。このように流れ遮蔽部を介して中間空間との熱交換は低減されており、ハウジング壁はこれにより熱的に負荷が軽減されている。
【００３０】
以下において本発明に係る流れ遮蔽部を備える蒸気タービンを図面に基づいてより詳しく説明する。図面にそれぞれ概略的に示されるのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る蒸気タービンの好適な実施例を流れ方向に沿った側面図である。
【図２】図１に表わす蒸気タービンの部分を流れ方向に沿った側面図である。
【図３】本発明に係る蒸気タービンの代替的な実施例のタービンハウジングの部分についての、流れ方向における側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１には、本発明に係る蒸気タービン１の一の好適な実施例を、蒸気タービン１の作用流体若しくは蒸気質量流の流れ方向１３を横断する方向において側面から概略的に見たものが表示されている。蒸気タービン１は流れ方向１３において延在するタービン長手軸線４及びタービンハウジング２を有し、タービンハウジングは４個のタービンハウジング部材２ａから組み立てられている。タービンハウジング部材２ａはそれぞれ、流れ方向１３において延在するとともに、周方向においてタービン長手軸線４周りに延在する、分割線フランジ高さ１１を備える分割線フランジ１２を有する。タービンハウジング部材２ａは分割線フランジ１２を介して互いにねじ留めされている。互いにねじ留めされている二つの分割線フランジ１２の間にそれぞれ分割線６が形成されている。タービンハウジング２は作用流体若しくは蒸気質量流を通過させるための流れ空間３を包囲する。
【００３３】
図２は図１に示す蒸気タービン１の下部の一の部分を断面図で示している。ハウジング壁５の壁部分５ａに、タービン長手軸線４に対して平行に延在する分割線６に隣接した状態で流れ遮蔽部７が設けられており、流れ遮蔽部は壁部分５ａを残りの流れ空間３に対して遮蔽する。流れ遮蔽部７は蒸気タービン１の周方向において部分円周領域１０に亘って延在する。好ましくは本図において示されていない蒸気タービン１の上部に、同じく流れ遮蔽部７が相応に設けられている。流れ遮蔽部７と壁部分５ａとの間に中間空間８が形成されている。流れ方向１３において中間空間８は、流れ空間３に向かって開口部９を介して流体連通式に結合されている。流れ遮蔽部７は、流れ方向１３において静翼担体１９の下流に直接設けられている。蒸気質量流を中間空間７に供給するための複数の蒸気供給部１６が、静翼担体１９の内部に設けられている。従って、流れ空間３からの蒸気は、静翼担体１９の上流の領域から中間空間８に供給可能である。蒸気供給部１６はそれぞれ、蒸気質量流を制御するために、制御要素１７を有している。流れ遮蔽部７と壁部分５ａとの間に複数のガイド要素１８が設けられており、それにより蒸気供給部１６を介して供給された蒸気質量流を偏向させ、若しくは分割線６に向かってガイドする。中間空間８と流れ空間３との間において、蒸気が開口部９を介して交換される。
【００３４】
図３には、蒸気タービン１のタービンハウジング２の部分を側面から見るとともに、流れ方向１３において表示している。本図において、流れ遮蔽部７と壁部分５ａとの間に形成された中間空間８が良好に認識できる。流れ遮蔽部７は二つの遮蔽部材７ａから形成されており、それぞれ一の遮蔽部材７ａはタービンハウジング部材２ａに、例えばハウジング上部及びハウジング下部に設けられている。タービンハウジング部材２ａ同士の間に形成された分割線６は本図において良好に認識できる。本実施例において中間空間７は、下方を向いた開口部９を有する。開口部９の領域において中間空間は、中間空間７の残りの領域におけるよりも小さく形成されている高さ７を有している。
【符号の説明】
【００３５】
１  蒸気タービン
２  タービンハウジング
２ａ  タービンハウジング部材
３  流れ空間
４  タービン長手軸線
５  ハウジング壁
５ａ  壁部分
６  分割線
７  流れ遮蔽部
７ａ  流れ遮蔽部材
８  中間空間
９  開口部
１０  部分円周領域
１１  分割線フランジ高さ
１２  分割線フランジ
１３  流れ方向
１６  蒸気供給部
１７  制御要素
１８  ガイド要素
１９  静翼担体
【図１】
2019525074.tif 000003
【図２】
2019525074.tif 000004
【図３】
2019525074.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月10日(2019.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタービンハウジング部材（２ａ）を有するタービンハウジング（２）を有する蒸気タービン（１）であって、前記タービンハウジングは、タービン長手軸線（４）に沿って流れ空間（３）を包囲し、前記タービンハウジング（２）は、ハウジング壁（５）を有しており、隣接する二つのタービンハウジング部材（２ａ）の間には、分割線（６）が形成されている、前記蒸気タービン（１）において、
前記流れ空間（３）に面する前記ハウジング壁（５）のハウジング壁面に、少なくとも１つの流れ遮蔽部（７）が設けられており、前記流れ遮蔽部は、前記ハウジング壁（５）の壁部分（５ａ）を前記流れ空間（３）の流れから遮蔽しており、前記流れ遮蔽部（７）と前記ハウジング壁（５）の前記壁部分（５ａ）との間には、中間空間（８）が形成されており、前記中間空間（８）は、前記流れ空間（３）に通じる開口部（９）を少なくとも１つの領域に有しており、前記中間空間（８）と前記流れ空間（３）とが、前記開口部（９）を介して流通可能に結合されていることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記ハウジング壁（５）の周方向において、前記ハウジング壁（５）の一の部分円周領域（１０）のみに亘って延在することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項３】
前記流れ遮蔽部（３）は、前記分割線（６）及び前記分割線（６）を包囲する前記ハウジング壁（５）の領域を流れから遮蔽することを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項４】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記周方向において、前記蒸気タービン（１）の分割線フランジ（１２）の分割線フランジ高さ（１１）の１．０倍から６．０倍の大きさで延在することを特徴とする請求項３に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項５】
前記流れ遮蔽部（７）は、隣接するタービンハウジング部材（２ａ）に設けられている少なくとも２つの流れ遮蔽部材（７ａ）を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項６】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記流れ空間（３）の一の流れ空間領域であって、前記流れ空間領域において前記流れ空間（３）が最大温度勾配を有している流れ空間領域に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項７】
前記流れ遮蔽部（７）は、流れ方向（１３）において終端領域（１４）を有し、前記中間空間は、前記終端領域（１４）において高さ（１５）が低減されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項８】
前記蒸気タービン（１）は、少なくとも１つの蒸気供給部（１６）を有し、前記蒸気供給部は、蒸気を前記中間空間（８）に直接供給するように形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項９】
前記蒸気供給部（１６）は、流れ方向（１３）において前記流れ遮蔽部（７）の上流に設けられている前記流れ空間（３）の一の領域を、前記中間空間（８）に流通可能に結合することを特徴とする請求項８に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１０】
前記蒸気供給部（１６）は、蒸気質量流を調整するための少なくとも１つの制御要素（１７）を有していることを特徴とする請求項８又は９に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１１】
前記ハウジング壁（５）に対向する前記流れ遮蔽部（７）の面は、少なくとも１つのガイド要素（１８）を有しており、前記ガイド要素は、前記中間空間（８）の内部の蒸気質量流をガイドするように形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【請求項１２】
前記流れ遮蔽部（７）は、前記タービンハウジング（２）よりも小さな熱伝導係数を有していることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の蒸気タービン（１）。
【国際調査報告】
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