(57)【要約】【課題】蒸気タービンの性能を向上できる蒸気タービンのシール装置及びこのシール装置を備える蒸気タービンを提供する。【解決手段】蒸気タービンのシール装置は、タービンロータの周囲に設けられた環形状のリング部材と、リング部材に保持されるとともにリング部材とタービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするように構成された少なくとも１つのシール部材とを備え、リング部材は、蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、タービンロータの軸方向において第１部分に対して蒸気入口部とは反対側に位置する第２部分とに分割され、少なくとも１つのシール部材のうちの少なくとも１つは第２部分に保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンロータの周囲に設けられた環形状のリング部材と、
前記リング部材に保持されるとともに前記リング部材と前記タービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするように構成された少なくとも１つのシール部材と
を備える、蒸気タービンのシール装置であって、
前記リング部材は、
前記蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、
前記タービンロータの軸方向において前記第１部分に対して前記蒸気入口部とは反対側に位置する第２部分と
に分割され、
前記少なくとも１つのシール部材のうちの少なくとも１つは前記第２部分に保持される、蒸気タービンのシール装置。
【請求項２】
前記第１部分と前記第２部分とは、少なくとも１つの締結部材によって固定され、
前記第１部分には、前記少なくとも１つの締結部材が挿入される少なくとも１つの貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記第１部分の周方向における開口幅よりも前記第１部分の径方向における開口幅の方が長い、請求項１に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項３】
前記貫通孔は、
前記締結部材の軸部が挿入されるように構成された第１孔部と、
前記第１孔部に対して前記蒸気入口部側に位置するとともに前記締結部材の頭部が挿入されるように構成された第２孔部と
を備え、
前記締結部材の前記頭部の端面が、前記蒸気入口部に面する前記第１部分の表面と面一又は前記表面よりも前記第２部分側に位置するように、前記締結部材が前記貫通孔に挿入されて前記第１部分と前記第２部分とを固定する、請求項２に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項４】
前記締結部材は、前記タービンロータの軸方向に前記第１部分と前記第２部分とを固定する、請求項２または３に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項５】
前記第１部分は、前記第２部分に面する第１対向面を含み、
前記第２部分は、前記第１部分に面する第２対向面を含み、
前記第１部分と前記第２部分とは、前記第１対向面と前記第２対向面との間に部分的に間隔をあけるようにして固定されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項６】
前記第１対向面及び前記第２対向面の少なくとも一方には、前記締結部材を囲むように他方に向かって突出する突出部が設けられ、該突出部以外の部分で前記第１対向面と前記第２対向面との間に部分的な間隔が形成されている、請求項５に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項７】
前記第１部分と前記第２部分とは、前記間隔があいた部分以外において、互いの間に断熱部材を挟むようにして固定されている、請求項５または６に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのシール部材は全て前記第２部分に保持される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項９】
前記第１部分は２つの第１半体部を含み、該２つの第１半体部は互いの間に前記タービンロータを挟むようにして組み合わされた状態で固定されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項１０】
前記第２部分は２つの第２半体部を含み、該２つの第２半体部は互いの間に前記タービンロータを挟むようにして組み合わされた状態で固定されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項１１】
前記第１部分は、
前記蒸気入口部の環状流路の一部を構成する湾曲部と、
前記湾曲部よりも前記タービンロータの径方向内側に設けられ、前記蒸気入口部の蒸気を整流する整流部と
を備え、
前記径方向において前記湾曲部と前記整流部との間で前記第１部分と前記第２部分とが固定されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の蒸気タービンのシール装置。
【請求項１２】
タービンロータと、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシール装置と
を備える蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蒸気タービンのシール装置及びこのシール装置を備える蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンには、タービンロータと、その周りに設けられた環形状のリング部材との間をシールするシール装置が設けられている。蒸気タービンの性能を向上するためには、タービンロータとリング部材との間をリークする蒸気を低減する必要があり、そのためには、定格運転時におけるタービンロータとリング部材との間のクリアランスを小さくする必要がある。定格運転時におけるタービンロータとリング部材との間のクリアランスを小さくするためには、定格運転時においてリング部材の温度上昇を抑え、リング部材とタービンロータとの温度差をできる限り小さくする必要がある。
【０００３】
特許文献１には、タービンロータとリング部材との間のクリアランスの拡大の抑制を目的とするものではないが、蒸気タービンの蒸気入口部の車室壁の温度上昇を抑制するために熱遮蔽板を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２９２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの鋭意検討の結果、蒸気タービンの蒸気入口部にリング部材が面することにより、定格運転時に蒸気入口部の蒸気の熱によってタービンロータよりもリング部材の温度が上昇し、タービンロータよりもリング部材の変形量が大きくなるので、タービンロータとリング部材との間のクリアランスが拡大する傾向にあることが明らかになった。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも１つの実施形態は、蒸気タービンの性能を向上できる蒸気タービンのシール装置及びこのシール装置を備える蒸気タービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る蒸気タービンのシール装置は、
タービンロータの周囲に設けられた環形状のリング部材と、
前記リング部材に保持されるとともに前記リング部材と前記タービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするように構成された少なくとも１つのシール部材と
を備える、蒸気タービンのシール装置であって、
前記リング部材は、
前記蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、
前記タービンロータの軸方向において前記第１部分に対して前記蒸気入口部とは反対側に位置する第２部分と
に分割され、
前記少なくとも１つのシール部材のうちの少なくとも１つは前記第２部分に保持される。
【０００８】
上記（１）の構成によると、リング部材が、蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、リング部材とタービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするシール部材が設けられた第２部分とに分割されていることにより、第１部分によって第２部分への入熱が抑制されることで第２部分の温度上昇が抑制される。このため、定格運転時における第２部分及びタービンロータの温度差の拡大が抑制されて、第２部分及びタービンロータの変形量の差が低減されるので、タービンロータと第２部分との間の間隙の幅（クリアランス）の拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてリング部材とタービンロータとの間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービンの性能を向上することができる。
【０００９】
（２）いくつかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第１部分と前記第２部分とは、少なくとも１つの締結部材によって固定され、
前記第１部分には、前記少なくとも１つの締結部材が挿入される少なくとも１つの貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記第１部分の周方向における開口幅よりも前記第１部分の径方向における開口幅の方が長い。
【００１０】
上記（２）の構成によると、第１部分は蒸気入口部の蒸気と接触して温度が上昇することにより、第１部分と第２部分とに温度差が生じるので、第１部分と第２部分とに径方向の熱伸び差が生じる。この熱伸び差により、締結部材による固定個所に応力が発生し得るが、締結部材が挿入される貫通孔が第１部分の径方向に長孔の形状となっていることによりこの熱伸び差を許容することができるので、締結部材による固定個所に応力が発生するのを抑制することができる。
【００１１】
（３）いくつかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記貫通孔は、
前記締結部材の軸部が挿入されるように構成された第１孔部と、
前記第１孔部に対して前記蒸気入口部側に位置するとともに前記締結部材の頭部が挿入されるように構成された第２孔部と
を備え、
前記締結部材の前記頭部の端面が、前記蒸気入口部に面する前記第１部分の表面と面一又は前記表面よりも前記第２部分側に位置するように、前記締結部材が前記貫通孔に挿入されて前記第１部分と前記第２部分とを固定する。
【００１２】
上記（３）の構成によると、蒸気入口部側の第１部分の表面から締結部材の頭部が突出しないので、蒸気入口部側の第１部分の表面に沿った蒸気の流れの乱れを抑制することができる。
【００１３】
（４）いくつかの実施形態では、上記（２）または（３）の構成において、
前記締結部材は、前記タービンロータの軸方向に前記第１部分と前記第２部分とを固定する。
【００１４】
蒸気入口部に蒸気が流入すると、第１部分に対する蒸気入口部側と第２部分側との間で圧力差が生じ、この圧力差によって第１部分が第２部分に向かって押し付けられる力が第１部分に加えられる。上記（４）の構成によると、締結部材は、タービンロータの軸方向に第１部分と第２部分とを固定していることにより、この圧力差に起因する力が締結部材をタービンロータの軸方向に第２部分に向かって押し付けることになるので、締結部材による第１部分と第２部分との固定力を高めることができる。
【００１５】
（５）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（４）のいずれかの構成において、
前記第１部分は、前記第２部分に面する第１対向面を含み、
前記第２部分は、前記第１部分に面する第２対向面を含み、
前記第１部分と前記第２部分とは、前記第１対向面と前記第２対向面との間に部分的に間隔をあけるようにして固定されている。
【００１６】
上記（５）の構成によると、第１部分と第２部分との間に間隔がない場合に比べて、第１部分と第２部分との接触面積が小さくなることにより、熱伝導による第１部分から第２部分への熱移動が抑制されるので、定格運転時における第２部分及びタービンロータの温度差の拡大が抑制され、タービンロータと第２部分との間のクリアランスの拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてリング部材とタービンロータとの間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービンの性能を向上することができる。
【００１７】
（６）いくつかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記第１対向面及び前記第２対向面の少なくとも一方には、前記締結部材を囲むように他方に向かって突出する突出部が設けられ、該突出部以外の部分で前記第１対向面と前記第２対向面との間に部分的な間隔が形成されている。
【００１８】
上記（６）の構成によると、第１対向面及び第２対向面の少なくとも一方から他方に向かって突出する突出部において締結部材が第１部分と第２部分とを固定することにより、締結部材による固定の障害となるものが締結部材の周囲に存在しなくなるので、締結部材による第１部分と第２部分との固定力を高めることができる。
【００１９】
（７）いくつかの実施形態では、上記（５）または（６）の構成において、
前記第１部分と前記第２部分とは、前記間隔があいた部分以外において、互いの間に断熱部材を挟むようにして固定されている。
【００２０】
上記（７）の構成によると、断熱部材により熱伝導による第１部分から第２部分への熱移動がさらに抑制されるので、定格運転時における第２部分及びタービンロータの温度差の拡大がさらに抑制され、タービンロータと第２部分との間のクリアランスの拡大がさらに抑制される。その結果、定格運転時においてリング部材とタービンロータとの間からリークする蒸気の量をさらに低減できるので、蒸気タービンの性能をさらに向上することができる。
【００２１】
（８）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（７）のいずれかの構成において、
前記少なくとも１つのシール部材は全て前記第２部分に保持される。
【００２２】
上記（８）の構成によると、定格運転時における第２部分とタービンロータとの間のクリアランスが適正化されるので、シール部材による蒸気のシール機能が向上し、その結果、蒸気タービンの性能を向上することができる。
【００２３】
（９）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（８）のいずれかの構成において、
前記第１部分は２つの第１半体部を含み、該２つの第１半体部は互いの間に前記タービンロータを挟むようにして組み合わされた状態で固定されている。
【００２４】
上記（９）の構成によると、蒸気タービンへの第１部分の組付けが容易になる。
【００２５】
（１０）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（９）のいずれかの構成において、
前記第２部分は２つの第２半体部を含み、該２つの第２半体部は互いの間に前記タービンロータを挟むようにして組み合わされた状態で固定されている。
【００２６】
上記（１０）の構成によると、蒸気タービンへの第２部分の組付けが容易になる。
【００２７】
（１１）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（１０）のいずれかの構成において、
前記第１部分は、
前記蒸気入口部の環状流路の一部を構成する湾曲部と、
前記湾曲部よりも前記タービンロータの径方向内側に設けられ、前記蒸気入口部の蒸気を整流する整流部と
を備え、
前記径方向において前記湾曲部と前記整流部との間で前記第１部分と前記第２部分とが固定されている。
【００２８】
上記（１１）の構成によると、湾曲部と整流部との間で第１部分と第２部分とが固定されているので、蒸気の整流効果を妨げずに第１部分と第２部分とを固定することができる。
【００２９】
（１２）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る蒸気タービンは、
タービンロータと、
上記（１）〜（１１）のいずれかのシール装置と
を備える。
【００３０】
上記（１２）の構成によると、リング部材が、蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、リング部材とタービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするシール部材が設けられた第２部分とに分割されていることにより、第１部分によって第２部分への入熱が抑制されることで第２部分の温度上昇が抑制される。このため、定格運転時における第２部分及びタービンロータの温度差の拡大が抑制されて、第２部分及びタービンロータの変形量の差が低減されるので、タービンロータと第２部分との間の間隙の幅（クリアランス）の拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてリング部材とタービンロータとの間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービンの性能を向上することができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、リング部材が、蒸気タービンの蒸気入口部に面するように設けられる第１部分と、リング部材とタービンロータとの間に形成された環形状の間隙をシールするシール部材が設けられた第２部分とに分割されていることにより、第１部分によって第２部分への入熱が抑制されることで第２部分の温度上昇が抑制される。このため、定格運転時における第２部分及びタービンロータの温度差の拡大が抑制されて、第２部分及びタービンロータの変形量の差が低減されるので、タービンロータと第２部分との間の間隙の幅（クリアランス）の拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてリング部材とタービンロータとの間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービンの性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸気タービンの断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３４】
図１に示されるように、蒸気タービン１は、車室２と、車室２内に回転可能に設けられたタービンロータ３とを備えている。車室２内には、タービンロータ３の周りに、環形状の翼環４が設けられている。翼環４には、タービンロータ３に向かって延びるように複数の静翼５（図１には１つの静翼のみが描かれている）が設けられ、タービンロータ３には、隣り合う静翼５間で翼環４に向かって延びるように複数の動翼６（図１には１つの動翼のみが描かれている）が設けられている。
【００３５】
また、車室２内には、タービンロータ３の周りに、環形状のリング部材であるダミーリング１０が設けられている。ダミーリング１０は、蒸気タービン１の蒸気入口部７に面するように設けられる第１部分１１と、タービンロータ３の軸方向において第１部分１１に対して蒸気入口部７とは反対側に位置する第２部分１２とに分割されている。
【００３６】
タービンロータ３とダミーリング１０との間には、環形状の間隙８が形成されている。蒸気タービン１は、間隙８をシールするためのシール装置２０を備えている。シール装置２０は、間隙８に面する第２部分１２の内周面１２ｃに設けられた複数のシール部材２１を含んでいる。複数のシール部材２１は、タービンロータ３の軸方向に沿って設けられ、各シール部材２１は、タービンロータ３の周方向に沿って配置された複数のシールセグメント２１ａを含んでいる。
【００３７】
第１部分１１は、円環板形状の取付部１３と、取付部１３よりもタービンロータ３の径方向外側に設けられた湾曲部１４と、取付部１３よりもタービンロータ３の径方向内側に設けられた整流部１５とを備えている。湾曲部１４は、円弧形状に湾曲した断面を有し、蒸気入口部７の環状流路９を車室２と共に構成している。整流部１５は、蒸気入口部７に面する表面１５ａが円弧状の湾曲した断面を含むとともに静翼５まで延びるように構成されている。第１部分１１の取付部１３、湾曲部１４及び整流部１５のそれぞれは、比較的厚く剛性があるため、後述する動作で蒸気入口部７に流入した蒸気の圧力による曲げ変形やたわみが生じにくい。
【００３８】
取付部１３には、タービンロータ３の周方向に沿って複数の貫通孔３１（図１には１つの貫通孔のみが描かれている）が形成されている。第２部分１２に対向する第１部分１１の表面である第１対向面１１ａから第２部分１２に向かって突出する円筒形状の複数の突出部３２が、各貫通孔３１を囲むように形成されている。第１部分１１に対向する第２部分１２の表面である第２対向面１２ａは、取付部１３に対向するとともにタービンロータ３の軸方向に直交する円環形状の取付面１２ｂを含んでいる。取付面１２ｂには、タービンロータ３の周方向に沿って複数の凹部３３（図１には１つの凹部のみが描かれている）が形成されている。貫通孔３１に挿入された締結部材であるボルト３４が凹部３３に挿入されることによって、第１部分１１が第２部分１２に固定される。突出部３２はボルト３４を囲むように取付面１２ｂに向かって突出しているので、第１対向面１１ａと第２対向面１２ａとの間には、突出部３２以外の部分で間隔３６があいている。
【００３９】
各突出部３２と取付面１２ｂとの間には、セラミックス製の断熱部材３５を設けてもよい。ただし、断熱部材３５は必須の構成要件ではなく、突出部３２と取付面１２ｂとが直接接するようにして第１部分１１と第２部分１２とが固定されてもよい。また、締結部材はボルト３４に限定するものではなく、ねじ、ピン、釘、リベット等であってもよい。
【００４０】
図２に示されるように、第１部分１１は、鉛直方向に２分割された２つの第１半体部４１，４２をボルト４３によって固定することによって構成されている。蒸気タービン１（図１参照）へ第１部分１１を組み付けるためには、第１半体部４１，４２の間にタービンロータ３（図１参照）を挟むようにして第１半体部４１，４２を組み合わせればよいので、蒸気タービン１への第１部分１１の組付けを容易に行うことができる。
【００４１】
また、各貫通孔３１は、第１部分１１の周方向における開口幅Ｗ１よりも第１部分１１の径方向における開口幅Ｗ２の方が長い形状、すなわち、第１部分１１の径方向に長孔の形状を有している。貫通孔３１がこのような長孔の形状を有することにより、ボルト３４は貫通孔３１内で、第１部分１１の径方向にスライド可能となる。また、図３に示されるように、貫通孔３１は、ボルト３４の軸部３４ａが挿入されるように構成された第１孔部３１ａと、第１孔部３１ａに対して蒸気入口部７（図１参照）側に位置するとともにボルト３４の頭部３４ｂが挿入されるように構成された第２孔部３１ｂとを備えている。ボルト３４が貫通孔３１に挿入されて第１部分１１と第２部分１２（図１参照）とを固定する際、ボルト３４の頭部３４ｂの端面３４ｂ１が、蒸気入口部７に面する取付部１３の表面１３ａと面一となっている。尚、端面３４ｂ１は、表面１３ａよりも第２部分１２側、すなわち第２孔部３１ｂの内部に位置してもよい。
【００４２】
図４に示されるように、第２部分１２は、鉛直方向に２分割された２つの第２半体部４５，４６を、図示しないボルトによって固定することによって構成されている。蒸気タービン１（図１参照）へ第２部分１２を組み付けるためには、第２半体部４５，４６の間にタービンロータ３（図１参照）を挟むようにして第２半体部４５，４６を組み合わせればよいので、蒸気タービン１への第２部分１２の組付けを容易に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の一実施形態に係るシール装置の動作について説明する。
図１に示されるように、蒸気タービン１の起動後、蒸気が蒸気入口部７に流入する。蒸気入口部７に流入した蒸気は翼環４内に流入し、動翼６に対して仕事をすることでタービンロータ３が回転する。
【００４４】
蒸気入口部７に流入した蒸気が翼環４内に流入する際、蒸気は、取付部１３及び整流部１５に沿って流れる。整流部１５は、蒸気入口部７に面する表面１５ａが円弧状の湾曲した断面を含むとともに静翼５まで延びるように構成されているので、蒸気は、整流部１５に沿って流れることによって整流されて翼環４内に流入する。蒸気は、整流部１５に沿って流れる前に取付部１３に沿って流れるが、ボルト３４の頭部３４ｂ（図３参照）が取付部１３の表面１３ａ（図３参照）に対して突出していると、頭部３４ｂによって蒸気の流れが乱されてしまい、翼環４内に流入する蒸気の整流効果が悪化してしまう。しかしながら、蒸気タービン１では、頭部３４ｂの端面３４ｂ１（図３参照）が、蒸気入口部７に面する取付部１３の表面１３ａと面一となっており、蒸気が取付部１３に沿って流れる際に乱されることがないので、翼環４内に流入する蒸気の整流効果の悪化を抑制することができる。
【００４５】
蒸気入口部７に蒸気が流入すると、第１部分１１に対する蒸気入口部７側と第２部分１２側との間で圧力差が生じ、この圧力差によって第１部分１１が第２部分１２に向かって押し付けられる力が第１部分１１に加えられる。蒸気タービン１では、ボルト３４がタービンロータ３の軸方向に第１部分１１と第２部分１２とを固定していることにより、この圧力差に起因する力がボルト３４をタービンロータ３の軸方向に第２部分１２に向かって押し付けることになるので、ボルト３４による第１部分１１と第２部分１２との固定力を高める効果が得られる。
【００４６】
また、蒸気入口部７に蒸気が流入すると、蒸気が第１部分１１に接することにより、第１部分１１の温度が上昇する。これに対して、第２部分１２は、第１部分１１に遮蔽されることにより蒸気と直接には接しないものの、第１部分１１からの熱移動により温度が上昇し得る。しかしながら、蒸気タービン１では、第１対向面１１ａと第２対向面１２ａとの間に、突出部３２以外の部分で間隔３６があいており、第１部分１１から第２部分１２への熱移動は主に、突出部３２を介した熱伝導となる。このため、第１部分１１と第２部分１２との間に間隔３６がない場合、すなわち、第１対向面１１ａの全体と第２対向面１２ａの全体とが接している場合に比べて、第１部分１１と第２部分１２との接触面積が小さくなることにより、熱伝導による第１部分１１から第２部分１２への熱移動が抑制される。そうすると、定格運転時における第２部分１２の温度上昇が第１部分１１の温度上昇に比べて抑制され、第２部分１２とタービンロータ３との温度差が小さくなるので、タービンロータ３と第２部分１２との間の間隙８の幅（クリアランス）の拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてダミーリング１０とタービンロータ３との間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービン１の性能が向上する。
【００４７】
各突出部３２と取付面１２ｂとの間に断熱部材３５を設ける場合、断熱部材３５により熱伝導による第１部分１１から第２部分１２への熱移動がさらに抑制されるので、定格運転時における第２部分１２の温度上昇が第１部分１１の温度上昇に比べてさらに抑制され、第２部分１２とタービンロータ３との温度差がさらに小さくなるので、タービンロータ３と第２部分１２との間の間隙８も幅（クリアランス）の拡大がさらに抑制される。その結果、定格運転時においてダミーリング１０とタービンロータ３との間からリークする蒸気の量をさらに低減できるので、蒸気タービン１の性能がさらに向上する。
【００４８】
一方、熱伝導による第１部分１１から第２部分１２への熱移動が抑制されると、第１部分１１と第２部分１２との温度差は大きくなる。その結果、タービンロータ３の径方向における第２部分１２の熱伸び量に比べて第１部分１１の熱伸び量が大きくなる。上述したように第１部分１１は比較的厚く剛性があるため、第１部分１１と第２部分１２とに熱伸び差が生じると、この熱伸び差により、ボルト３４による固定個所に応力が発生し得る。しかし、蒸気タービン１では、ボルト３４が挿入される貫通孔３１が第１部分１１の径方向に長孔の形状となっていることにより、第１部分１１は、貫通孔３１内でボルト３４がスライドするように熱伸びして、この熱伸び差を許容することができるので、ボルト３４による固定個所に応力が発生するのを抑制することができる。
【００４９】
このように、ダミーリング１０が、蒸気タービン１の蒸気入口部７に面するように設けられる第１部分１１と、ダミーリング１０とタービンロータ３との間に形成された環形状の間隙８をシールするシール部材２１が設けられた第２部分１２とに分割されていることにより、第１部分１１によって第２部分１２への入熱が抑制されることで第２部分１２の温度上昇が抑制される。このため、定格運転時における第２部分１２及びタービンロータ３の温度差の拡大が抑制されて、第２部分１２及びタービンロータ３の熱伸び差が低減されるので、タービンロータ３と第２部分１２との間の間隙８の幅（クリアランス）の拡大が抑制される。その結果、定格運転時においてダミーリング１０とタービンロータ３との間からリークする蒸気の量を低減できるので、蒸気タービン１の性能を向上することができる。
【００５０】
また、この実施形態では、タービンロータ３の径方向において湾曲部１４と整流部１５との間で第１部分１１と第２部分１２とが固定されているので、蒸気の整流効果を妨げずに第１部分１１と第２部分１２とを固定することができる。
【００５１】
この実施形態では、第２部分１２に設けられるシール部材２１の個数は任意であり、少なくとも１つのシール部材２１が設けられていればよい。また、シール部材２１の全てが第２部分１２に設けられることに限定するものではなく、シール部材２１の少なくとも１つを第１部分１１に設けてもよいが、シール部材２１の少なくとも１つは第２部分１２に設けられる必要がある。ただし、上述した動作によって、定格運転時における第２部分１２とタービンロータ３との間のクリアランスが適正化されるので、シール部材２１の全てを第２部分１２に設けることによりシール部材２１による蒸気のシール機能が向上し、その結果、蒸気タービン１の性能を向上することができる。
【００５２】
この実施形態では、突出部３２は第１対向面１１ａから第２部分１２に向かって突出しているが、この形態に限定するものではない。突出部は、各凹部３３を囲むように第２対向面１２ａから第１部分１１に向かって突出してもよい。または、第１対向面１１ａから第２部分１２に向かって突出する突出部と、第２対向面１２ａから第１部分１１に向かって突出する突出部とが両方設けられ、互いが接するように、又は、互いの間に断熱部材３５を挟むようにして第１部分１１と第２部分１２とが固定されてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  蒸気タービン
２  車室
３  タービンロータ
４  翼環
５  静翼
６  動翼
７  蒸気入口部
８  間隙
９  環状流路
１０  ダミーリング（リング部材）
１１  第１部分
１１ａ  第１対向面
１２  第２部分
１２ａ  第２対向面
１２ｂ  取付面
１２ｃ  （第２部分の）内周面
１３  取付部
１３ａ  （取付部の）表面
１４  湾曲部
１５  整流部
２０  シール装置
２１  シール部材
２１ａ  シールセグメント
３１  貫通孔
３１ａ  第１孔部
３１ｂ  第２孔部
３２  突出部
３３  凹部
３４  ボルト（締結部材）
３４ａ  （ボルトの）軸部
３４ｂ  （ボルトの）頭部
３４ｂ１  （頭部の）端面
３５  断熱部材
３６  間隔
４１  第１半体部
４２  第１半体部
４３  ボルト
４５  第２半体部
４６  第２半体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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