(57)【要約】【課題】蒸気の旋回成分に起因する旋回流に伴う自励振動を抑制する流体機械の旋回流防止装置を提供する。【解決手段】本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、回転部１６に対峙する静止部１５との間に設けたラビリンスシール部２１の上流側を流れる漏出流体に抵抗力を与える摩擦抵抗部２７を、前記回転部１６に一体成形するディスク２２の側面２６に設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部に対峙する静止部との間に設けたラビリンスシール部の上流側を流れる漏出流体に抵抗力を与える摩擦抵抗部を、前記回転部に一体成形するディスクの側面に設けたことを特徴とする流体機械の旋回流防止装置。
【請求項２】
回転部に対峙する静止部との間に設けたラビリンスシール部の上流側を流れる漏出流体に抵抗力を与える摩擦抵抗部を、前記回転部に一体成形するディスクの根元部に設けたことを特徴とする流体機械の旋回流防止装置。
【請求項３】
摩擦抵抗部は、ディスクの表面を粗くする構成にしたことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項４】
摩擦抵抗部は、畝状突出し片で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項５】
畝状突出し片は、回転部の中心を通り半径方向外側に向う線に対し、回転方向と逆方向に傾斜させて取り付ける構成にしたことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項６】
摩擦抵抗部は、溝で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項７】
摩擦抵抗部は、ブラシで構成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項８】
ブラシは、回転体の回転中心に向う方向に傾斜させて取り付ける構成にしたことを特徴とする請求項７記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項９】
摩擦抵抗部は、突起片で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項１０】
突起片は、多面角錐体であることを特徴とする請求項９記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項１１】
突起片は、円錐体であることを特徴とする請求項９記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項１２】
突起片は、円柱体であることを特徴とする請求項９記載の流体機械の旋回流防止装置。
【請求項１３】
摩擦抵抗部は、くぼみで構成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体機械の旋回流防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン、ガスタービン、圧縮機等の流体機械において、内部流体漏出防止用として用いるラビリンスシールから誘起する旋回流によって生成される自励振動を効果的に抑制する流体機械の旋回流防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン、ガスタービン等超大型の流体機械では、最近、信頼性向上技術の見直し強化が行われており、その一つに自励振動の抑制がある。
【０００３】
この自励振動は、軸受のオイルホイップやオイルワールによって生成するほかに、ラビリンスシールの旋回流によっても生成することが知られている。
【０００４】
図２３は、ラビリンスシールを備えた蒸気タービンの一例である。
【０００５】
図２３において、回転部１には、動翼２が回転部１を中心として多数配置され、これら動翼２は、シュラウド３によって周方向に連結されている。
【０００６】
また、ノズル４は、ノズルダイアフラム５を介して動翼２と向き合うように、ケーシング６の内部に配置されている。
【０００７】
これら動翼２とノズル４とを軸方向に多数配置して段落を構成することにより、これら段落を蒸気が通過する際、段落毎に蒸気の持つエンタルピが降下し、この降下分が動力に変換されている。
【０００８】
このように、各段落で蒸気の圧力が降下し、そのエンタルピ差が有効に動力に変換されるためには、各段落間の蒸気の漏れが完全に遮断されていることが必要とされている。
【０００９】
しかし、実際には、ノズルダイアフラム５と回転部１との間、あるいはシュラウド３とケーシング６との間を通って圧力の低い側に蒸気が漏出することがあり、さらに、ケーシング６を回転部１が貫通する部分であるグランド部７ａ，７ｂからも圧力の低い側に蒸気が漏出することがある。
【００１０】
このような漏出は、タービン効率を低下させる要因となるため、蒸気の漏出をより低く抑えることが必要とされる。このため、図２４に示すように、上述の部材間にラビリンスシールを備え、蒸気の外部への漏出を防止している。
【００１１】
ラビリンスシールは、シール本体から回転部側に向って回転部表面にきわめて近接した部分まで突出する環状のラビリンスフィン(歯)８が設けられている。このラビリンスフィン８は、回転部１を取り囲むように配置されており、このラビリンスフィン８と回転部１の外周部によって、絞り部９とチャンバ１０が設けられている。蒸気はチャンバ１０で膨張し、絞り部９で絞られ、この繰返しによって蒸気の外部への漏出を防止している。
【００１２】
なお、ラビリンスシールにおいて、回転軸を不安定状態にすることを抑制する技術として、例えば、特開昭５８−２２２９０２号公報や特開平８−３１９８０４号公報が開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−２２２９０２号公報
【特許文献２】特開平８−３１９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ラビリンスシールは、上述の構成を備えているので、蒸気の漏出を効果的に抑制している。
【００１４】
しかし、最近の流体機械では、蒸気の漏出防止を向上させているものの、その反面、回転部が自励振動の生成個所になっていることが指摘されている。
【００１５】
自励振動は、今迄、スチームホワールとして知られている程度であったが、蒸気がより一層高圧化していくと、顕著に現われるようになった。
【００１６】
この自励振動の生成を究明してみると、ラビリンスシールには、流入する蒸気の流れに旋回成分があり、この旋回成分がチャンバ内の周方向の圧力分布を不均一にさせ、回転部の振れ廻り振動を助長すると考えられている。
【００１７】
すなわち、図２５には、回転部１が振れ廻っているとき、つまり回転部１の回転軸中心１１ａと実際の回転軸中心１１ｂとが異なっているときのラビリンスシールで形成されたチャンバ内の圧力分布１２が示されている。
【００１８】
ここで、蒸気の流れに旋回成分があると、圧力のピークは、回転部１の振れ廻り方向に対し、遅れ方向に位置する。この不均一に分布する圧力が回転部１に作用する力は、回転部１の振れ廻り方向の力Ｆｘと、この力Ｆｘと直交する方向の力Ｆｙとに分解することができる。
【００１９】
このような圧力のピークが生成した場合、回転部１は、常に振れ廻り方向にＦｘなる力で押され、このため回転部１の振れ廻りが助長され、自励振動が発生すると考えられる。
【００２０】
ところで、回転部の外周面との摩擦により、蒸気の流れに旋回成分が与えられるため、ラビリンスシールに入る蒸気の流れに旋回成分が存在するのは、ターボ機械にとって避けられないことであるが、旋回成分を低減できれば、自励振動を抑制できると考えられている。
【００２１】
このため、旋回成分を低減させる手段には、チャンバ内に旋回防止板を設置する手法が従来から知られている。
【００２２】
例示として、旋回防止板や転向板を使った従来の手法における蒸気流れの様子を図２６および図２７に示す。
【００２３】
図２６によって、右上側が静止部側、左下側が回転部側、左上側が上流側、右下側が下流側となり、旋回防止板１３がラビリンスフィン８と垂直な方向に、チャンバを横切るように設けられている。
【００２４】
また、図２７では、吹き抜け部分の流れの様子を示しており、左側が上流側、右側が下流側である。
【００２５】
図２６は、旋回防止板１３が設置された場合の流れの方向を矢印で示したものであり、矢印の大きさは流速を示している。
【００２６】
この方法によれば、旋回防止板１３が取り付けられている静止部側の領域では、旋回流が取り除かれる。
【００２７】
しかし、図２７に示すように、旋回防止板１３と回転部１とで形成される隙間から蒸気は漏出し、最も重要な回転部１の表面の旋回流は取り除かれない。
【００２８】
このように、従来の手段では、不安定性に直接の影響を与える回転部表面付近の蒸気流れの旋回成分を除去することはできない。
【００２９】
このような背景から、従来、ラビリンスシール内、あるいはその入口の旋回部分を除去することにより自励振動を抑制する手段が種々提案されているが、未だ自励振動を抑制できる手法が見つからず、模索している段階である。
【００３０】
本発明は、このような事情を踏まえてなされたものであり、ラビリンスシール自身が意図する蒸気の漏出防止を維持させるとともに、蒸気の旋回成分に起因する旋回流に伴う自励振動を抑制する流体機械の旋回流防止装置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】
【００３１】
本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、回転部に対峙する静止部との間に設けたラビリンスシール部の上流側を流れる漏出流体に抵抗力を与える摩擦抵抗部を、前記回転部に一体成形するディスクの側面に設けたものである。
【００３２】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、回転部に対峙する静止部との間に設けたラビリンスシール部の上流側を流れる漏出流体に抵抗力を与える摩擦抵抗部を、前記回転部に一体成形するディスクの根元部に設けたものである。
【００３３】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、摩擦抵抗部は、ディスクの表面を粗くする構成にしたものである。
【００３４】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、摩擦抵抗部は、畝状突出し片で構成したものである。
【００３５】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、畝状突出し片は、回転部の中心を通り半径方向外側に向う線に対し、回転方向と逆方向に傾斜させて取り付ける構成にしたものである。
【００３６】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、摩擦抵抗部は、溝で構成したものである。
【００３７】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、摩擦抵抗部は、ブラシで構成したものである。
【００３８】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、ブラシは、回転体の回転中心に向う方向に傾斜させて取り付ける構成にしたものである。
【００３９】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、摩擦抵抗部は、突起片で構成したものである。
【００４０】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、突起片は、多面角錐体であることを特徴とするものである。
【００４１】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、突起片は、円錐体であることを特徴とするものである。
【００４２】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、突起片は、円柱体であることを特徴とするものである。
【００４３】
また、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、摩擦抵抗部は、くぼみで構成したものである。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係る流体機械の旋回流防止装置は、回転部に対峙する静止部との間に設けたラビリンスシール部の上流側を流れる漏出蒸気に抵抗力を与える摩擦抵抗部を、回転部に一体成形するディスクの側面に設け、漏出蒸気のタービンロータに対する接触面積を少なくさせたので、ラビリンスシール部に流入する漏出蒸気の旋回流をより一層少なくさせて自励振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００４６】
図１は、蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第１実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００４７】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置を組み込んだ蒸気タービンは、上流側に静止部１５を、その下流側に回転部１６を配置して段落１７を備え、この段落１７をタービンロータ１８の軸方向に沿って複数段に配置する構成になっている。
【００４８】
静止部１５は、タービンロータ１８の周方向に沿って配列するノズル１９を支持するリング状のダイアフラム２０と、このダイアフラム２０に装着し、回転部１６であるタービンロータ１８に対峙し、ノズルパッキン２４を備えるラビリンスシール部２１とで構成されている。
【００４９】
また、回転部１６は、図２に示すように、タービンロータ１８に一体成形され、軸方向と横断する方向に延びるディスク２２と、このディスクに植設され、静止部１５のノズル１９と対設する動翼２３ｂとで構成されている。
【００５０】
このような構成を備える蒸気タービンにおいて、前段落の動翼２３ａから流出する蒸気ＳＴは、段落１７のノズル１９を通過する間に膨張し、増速し、動翼２３ｂでその速度エネルギが回転エネルギに変換される。
【００５１】
一方、段落１７のノズル１９の入口側と出口側との間に圧力差が生じており、さらに静止部１５と回転部１６との間に空間領域２５があるので、前段落の動翼２３ａから流出する蒸気ＳＴの一部は、漏出蒸気ＬＳＴとなって空間領域２５に向う。
【００５２】
空間領域２５を流れる漏出蒸気ＬＳＴは、ディスク２２の回転に伴って発生する摩擦力により一部が旋回流になる。旋回流となった漏出蒸気ＬＳＴは、遠心力が発生し、半径方向外側（動翼２３ａの植込み部側）に向う、いわゆるポンピング作用が現われる。このポンピング作用によって、空間領域２５を流れる漏出蒸気ＬＳＴは、ダイアフラム２０のノズルパッキン２４に向う順流と、動翼２３ａの植込み部に向う逆流とが現われる。
【００５３】
このように、漏出蒸気ＬＳＴの流れる空間領域２５に順流の領域と逆流の領域とが現われる場合、漏出蒸気ＬＳＴの流れに対し、より大きな摩擦を与えると、順流の領域への漏出蒸気ＬＳＴの流れはより一層少なくなる。
【００５４】
このメカニズムを今少し詳しく説明する。
【００５５】
図３は、タービンロータ１８に一体成形し、この根元部２８から動翼２３ａの植込み部に至るまでのディスク２２のダイアフラム２０に臨む側面２６の摩擦抵抗部２７を少なくした場合である。
【００５６】
この実施形態では、ディスク２２に形成する摩擦抵抗部２７が少ないために、逆流の領域が形成されるものの、それでも順流の領域が大きい。このため、順流の領域を流れる漏出蒸気ＬＳＴの旋回流がノズルパッキン２４に流入し、タービンロータ１８に自励振動を発生させる虞がある。
【００５７】
これに対し、図４では、ディスク２２のダイアフラム２０に臨む側面２６の摩擦抵抗部２７を大きくしたものである。ディスク２２の摩擦抵抗部２７を大きくすると、漏出蒸気ＬＳＴの抵抗は大きくなり、それだけ逆流の領域の方が順流の領域に較べて広くなる。漏出蒸気ＬＳＴの逆流の領域が広くなると、順流の領域は狭くなるので、順流の領域に流れる漏出蒸気ＬＳＴも少なくなる。
【００５８】
旋回流は、主として漏出蒸気ＬＳＴとタービンロータ１８との回転摩擦によって発達するものであり、順流の領域をより狭くすれば、それだけ、漏出蒸気ＬＳＴとタービンロータ１８との接触面積が少なくなる。このためノズルパッキン２４の入口に発生する旋回流は少なくなり、タービンロータ１８に発生する自励振動は抑制されると考えられる。
【００５９】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、このような現象を巧みに利用したものであり、漏出蒸気ＬＳＴがノズルパッキン２４に流入する際、タービンロータ１８の回転摩擦によって発生する旋回流をより一層少なくさせるために、タービンロータ１８と一体成形し、この根元部２８から動翼２３ａの植込み部に至るまでのディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に摩擦抵抗部２７を備えたものである。
【００６０】
このように、本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形し、この根元部２８から動翼２３ａの植込み部に至るまでのディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に摩擦抵抗部２７を備え、漏出蒸気ＬＳＴの逆流の領域を順流の領域に較べてより広く確保させ、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気のうち、旋回流の流入を少なくする構成にしたので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００６１】
図５および図６は、蒸気タービンを例示とする本発明に流体機械の旋回流防止装置の第２実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００６２】
なお、図５は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図６は、図５のＢ−Ｂ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００６３】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００６４】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２を曲面に形成する根元部２８に摩擦抵抗部２７を備えたものである。
【００６５】
このように、本実施形態は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２を曲面に形成する根元部２８に摩擦抵抗部２７を備え、漏出蒸気ＬＳＴの流れる空間領域２５のうたち、逆流の領域よりも順流の領域を少なく、漏出蒸気ＬＳＴのタービンロータ１８に対する接触面積をより一層少なくさせる構成にしたので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態は、摩擦抵抗部２７をディスク２２の曲面を形成する根元部２８に限定し、残りのディスク２２の漏出蒸気ＬＳＴとの摩擦を少なくさせる構成にしたので、摩擦による流力損失を少なくさせることができる。
【００６７】
図７および図８は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第３実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００６８】
なお、図７は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図８は、図７のＣ−Ｃ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００６９】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００７０】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形し、この根元部２８から動翼２３ａの植込み部に至るまでのディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を表面粗さを大きくする構成にしたものである。
【００７１】
このように、本実施形態に流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形し、この根元部から動翼２３ａの植込み部に至るまでのディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を表面粗さを大きくする構成とし、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくさせるので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００７２】
図９および図１０は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第４実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００７３】
なお、図９は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図１０は、図９のＤ−Ｄ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００７４】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００７５】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、畝状突出し片２９で構成したものである。
【００７６】
このように、本実施形態に流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、畝状突出し片２９で構成し、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくさせるので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００７７】
なお、本実施形態は、ディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦テ抵抗部２７を畝状突出し片２９で構成したが、この畝状突出し片２９を、例えば、図１１および図１２に示すように、タービンロータ１８の中心Ｏを通る半径線ＲＬに対し、回転方向と逆方向に向って傾斜状に取り付けてもよい。ディスク２２の側面２６で発生する漏出蒸気ＬＳＴの逆流の領域をより一層大きくするので、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入をより一層少なくさせる点で有効である。
【００７８】
図１３および図１４は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第６実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００７９】
なお、図１３は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図１４は、図１３のＦ−Ｆ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００８０】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００８１】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、溝３０で構成したものである。
【００８２】
このように、本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、溝３０で構成し、漏出蒸気ＬＳＴの摩擦を大きくし、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくするので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００８３】
図１５および図１６は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第７実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００８４】
なお、図１５は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図１６は、図１５のＧ−Ｇ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００８５】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００８６】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、ブラシ３１で構成したものである。
【００８７】
このように、本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、ブラシ３１で構成し、漏出蒸気ＬＳＴの摩擦を大きくし、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくするので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００８８】
なお、本実施形態は、ディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７をブラシ３１で構成したが、このブラシ３１を、例えば、図１７および図１８に示すように、その先端がタービンロータ１８の回転中心Ｏに向う方向に傾斜させて設けてもよい。
【００８９】
これは、タービンロータ１８の回転中、遠心力によって半径方向外側向きの力がブラシ３１に作用し、ブラシ３１の先端がディスク２２の側面２６に対し、垂直方向に向って維持される。
【００９０】
ブラシ３１の先端がディスク２２の側面２６に対し、垂直方向に維持されると、漏出蒸気ＬＳＴの逆流の領域が大きくなる。
【００９１】
したがって、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入が少なくなるので漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００９２】
図１９および図２０は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第９実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００９３】
なお、図１９は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図２０は、図１９のＩ−Ｉ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００９４】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【００９５】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、例えば、多面角錐体状、円錐体、円柱体等のうち、いずれかの形状に選択した突起片３２で構成したものである。
【００９６】
このように、本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、例えば、多面角錐体、円錐体、円柱体状等のうち、いずれかの形状に選択した突起片３２で構成し、漏出蒸気ＬＳＴの摩擦を大きくし、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくするので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【００９７】
図２１および図２２は、蒸気タービンを例示とする流体機械の旋回流防止装置の第１０実施形態を示す一部切欠概念図である。
【００９８】
なお、図２１は、蒸気タービンの一部切欠縦断面図である。さらに、図２２は、図２１のＪ−Ｊ矢視方向から切断した切断断面図である。
【００９９】
また、第１実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付す。
【０１００】
本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、くぼみ３３で構成したものである。
【０１０１】
このように、本実施形態に係る流体機械の旋回流防止装置は、タービンロータ１８と一体成形するディスク２２のダイアフラム２０側に臨む側面２６に設けた摩擦抵抗部２７を、くぼみ３３で構成し、漏出蒸気ＬＳＴの摩擦を大きくし、ノズルパッキン２４に流入する漏出蒸気ＬＳＴのうち、旋回流の流入を少なくするので、漏出蒸気ＬＳＴの旋回流に伴うタービンロータ１８の自励振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第１実施形態を示す一部切欠概念図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向から切断した切断断面図。
【図３】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置を示すもので、ディスクに設けた摩擦抵抗部を少なくした場合の漏出蒸気の挙動を示す図。
【図４】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置を示すもので、ディスクに設けた摩擦抵抗部を大きくした場合の漏出蒸気の挙動を示す図。
【図５】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第２実施形態を示す一部切欠概念図。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視方向から切断した切断断面図。
【図７】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第３実施形態を示す一部切欠概念図。
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視方向から切断した切断断面図。
【図９】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第４実施形態を示す一部切欠概念図。
【図１０】図９のＤ−Ｄ矢視方向から切断した切断断面図。
【図１１】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第５実施形態を示す一部切欠概念図。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ矢視方向から切断した切断断面図。
【図１３】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第６実施形態を示す一部切欠概念図。
【図１４】図１３のＦ−Ｆ矢視方向から切断した切断断面図。
【図１５】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第７実施形態を示す一部切欠概念図。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ矢視方向から切断した切断断面図。
【図１７】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第８実施形態を示す一部切欠概念図。
【図１８】図１７のＨ−Ｈ矢視方向から切断した切断断面図。
【図１９】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第９実施形態を示す一部切欠概念図。
【図２０】図１９のＩ−Ｉ矢視方向から切断した切断断面図。
【図２１】蒸気タービンを例示とする本発明に係る流体機械の旋回流防止装置の第１０実施形態を示す一部切欠概念図。
【図２２】図２１のＪ−Ｊ矢視方向から切断した切断断面図。
【図２３】蒸気タービンの上半部分を示す縦断面図。
【図２４】蒸気タービンの静止部と回転部との間に設けたラビリンスフィンを示す一部切欠部分図。
【図２５】蒸気タービンの回転部廻りの圧力分布を示す図。
【図２６】蒸気タービンにおいて、旋回防止板を設けた場合の蒸気の流れ方向を矢印で示した図。
【図２７】蒸気タービンにおいて、吹き抜け部分の蒸気の流れを示す図。
【符号の説明】
【０１０３】
１  回転部
２  動翼
３  シュラウド
４  ノズル
５  ノズルダイアフラム
６  ケーシング
７ａ，７ｂ  グランド部
８  ラビリンスフィン
９  絞り部
１０  チャンバ
１１ａ，１１ｂ  回転中心
１２  圧力分布
１３  旋回防止板
１５  静止部
１６  回転部
１７  段落
１８  タービンロータ
１９  ノズル
２０  ダイアフラム
２１  ラビリンスシール部
２２  ディスク
２３ａ，２３ｂ  動翼
２４  ノズルパッキン
２５  空間領域
２６  側面
２７  摩擦抵抗部
２８  根元部
２９  畝状突出し片
３０  溝
３１  ブラシ
３２  突起片
３３  くぼみ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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