(57)【要約】【課題】蒸気／ガスタービンの翼（７）の囲い（８）若しくはこれと同一部分の不完全な設計は、信頼性と効率性の減少に導く。【解決手段】上記欠点は、翼（７）の囲い中の孔を開けたラジアルホール１２の使用によって除去される。囲いのホール１２を通過する蒸気の移動は、囲い（８）の表面の圧力勾配の逃げをもたらし、囲い（８）の内面上への金属酸化物、塩及びその他の付着物の形成を防止する。ホール１２の量及び直径並びにこれらの対応する配列、及び囲い中高シール（４、５）の半径隙間の値は、効率性を調節する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１−２．蒸気／ガスフローに沿って位置する囲いシールの第２の隆起５の半径隙間ｈ２は、囲いシールの隆起４の半径隙間ｈ１より小さく形成されている。
【請求項２】
図３−４−５−６．単一の内翼チャンネルを閉じる囲い８の部品１３，１４，１５内には、囲い８の部品１３，１４，１６の表面に均一に分布した半径方向に排出する開口１２のシステムがある。前記半径方向に排出する開口は、千鳥状の順１６に、並びにメジウムスチームフローライン１４及び１８に沿って、又は内翼チャンネル中の図４のスチームフローライン１８と対称の位置に、編成することができる。この開口は、図５の囲い上に位置した覆い１７及び囲い上のチャンバー１１から、蒸気（ガス）がフローチャンネルにオーバーフローし、囲い上の圧力を排出する。該圧力は、タービンローター及びその支持体の不安定な操作に導く囲い及び隆起上のエアーダイナミック“トーマス力”の源である。一方、囲い８の排出開口１２からフローチャンネルの覆いに蒸気が流入することにより、囲い８の内面上の金属及び塩酸化物１０の形成を防止する。単一の翼内チャンネルを覆う囲い部分１３，１４，１６の各フローチャンネル各表面Ｓｋ上の開口１２の直径ｄとその数ｎは、次式で表される。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、タービン及びエアーコンプレッサー構成の分野に係り、より正確に言えば、シールが囲い上に位置するタービンローター翼のシールした囲いに組み込むか、タービン固定子に組み込む、スチームタービン並びにガスタービン及びエアーコンプレッサー圧力ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】  本発明は、タービン製造プラントの蒸気タービンの開発に、火力発電所の蒸気及びガスタービンの強化に、及びガスタービン及びコンプレッサーを備えた航空発動機の強化に使用することができる。【０００３】  公知のスチームタービン圧力ステージは、図１及び図２に示すように、ノズル（方向上の）翼２及びシールド３を備えたノズル（方向上の）ブロック１、ディスク６，回転翼７，囲い８及び囲いシール４及び５からなる回転歯車であって、該囲いシールは図１または図２のノズルブロックのシールド３に組み入れるか、図２の回転翼の囲い上に位置するように設計されている。【０００４】  タービンステージの囲いシールは、一般に、シール内に位置する蒸気の流れに従って第１の隆起４と第２の隆起５の二つの隆起からなり、両方で囲い上に位置する囲い板室１１を形成し、該囲い板室１１は、シールを通過する蒸気の流速を決定する半径隙間ｈ１及びｈ２を含む。【０００５】  半径隙間ｈ１及びｈ２は、各ステージ又はステージ群の絶対値に等しいようにセットされ、該値は、タービン部品の熱膨張状態、並びにターボユニットしきい値電力即ち低い振動数の振動を生ずる電力に依存する。【０００６】  図３及び図４に示す配置の回転翼囲い８は、６枚若しくはそれ以上の翼で１群を形成する回転翼を取り付けた後に、リベットを外す回転翼ピン９のための開口１５を有する小板の形状をしている。単一のフローチャンネルを覆うこれら囲いの部品１３は、いかなる開口も有していない。【０００７】  図１及び図２に示す蒸気及びガスタービンステージは、タービン操作中に現れる次の重要な欠点を有している。【０００８】  ａ）ステージの周囲をシールする囲い板の隙間の不均一な配置により、エアーダイナミック囲い及び隆起トーマス力が現れ、タービンのローター及びその支持体の不安定な操作をもたらす。【０００９】  ｂ）回転翼囲いの内表面８は、金属及び塩酸化物１０の形成をもたらし、これらの存在は回転翼のフロー域の開きの一部を閉鎖し、このことが定格効率ファクターの減少と、その後のタービンパワーの減少に導く。【００１０】  ｃ）かなりのタービン荷重の変化をもたらすｂ）による過度の燃料燃焼は、燃料資源の余分な消費をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  本発明の目的は、蒸気及びガスタービンの操作の信頼性を改善し、現存するパラメーターと比べて、実際の効率ファクターを増加することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記目的は、囲いのシールの隆起の隙間ｈ１及びｈ２を、第２の隆起５上の半径シールｈ２を、第１の隆起４上の半径シールｈ１よりも小さくし、囲い室１１を通過する蒸気の流速を特定範囲内に調整し得るようにすることによって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  排出開口１２のシステムは、図５及び図６の囲いの孔あけによって、単一の翼内チャンネルを覆うローター翼囲いの部品１３に必要な手段を与える。開口は、囲い８の部品１３及び１４の表面に沿って均一に位置し、翼内チャンネル１４の図４の蒸気の流れ方向１８に連なっている。該開口は、付着物の性質及び容積並びにシールの設計に応じて、千鳥状の順番１６に構成され得る。【００１４】  開口ｎの数とその直径ｄとの比率は、次式で表される。
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式中、Ｓｋは、ローターホイールの各単一翼内チャンネルを覆う囲い部の正方形を表す。【００１５】  回転翼７の囲い８の開口１２により、タービン操作中、囲い及び覆い１７上並びに図５の囲い上に位置したチャンバー１１から蒸気が、囲いの下に位置したフローチャンネルの部分にオーバーフローし、障害効果の創造に導き、囲いの内面への金属及び塩酸化物の形成を防止する。【００１６】  囲い上及び囲い上の囲い１７上に位置するチャンバー１１からの圧力の排出は、蒸気のオーバーフローと同様のプロセスによって、必要な手段が与えられ、タービンのローター及びその支持体の不安定な操作をもたらす、囲い及び隆起上のエアーダイナミックトーマス力の出現を排除する。このことが、順に、第２の隆起５上の半径隙間ｈ２の減少を容易とし、ターボユニット限界電力を制御し、シール上をオーバーフローする蒸気の減少による効率性要因の増加をもたらす。【００１７】  このように本発明は、次の目的に使用することができる。
ａ）回転翼囲い内面上への金属及び塩酸化物の形成を防止する手段として；
ｂ）ターボユニット振動状態の向上の手段として；
ｃ）上記ａ）及びｂ）による修理の間の期間とタービン有効寿命とを延長する目的として。【００１８】  本発明は、上記及びガスタービン、圧縮エアープラント及びガス力ポンプの製造及び操作に言及する。【００１９】  隣接シールを含む、このような機械のベルト囲い又は同一部分の不完全な設計は、信頼性と効率性の減少に導く。【００２０】  １．囲いの円周に沿った半径隙間の不均一な分布は、振動挙動が減少するエアーダイナミックトーマス力が現れる。【００２１】  ２．囲いの内面は、金属酸化物及び塩付着物の形成を受ける。【００２２】  これら欠点は、翼の囲い中の半径方向の孔を、ドリルで開けることによって除去される。【００２３】  囲いの孔を通しての蒸気の移動は、囲いの表面の圧力勾配の逃げをもたらし、囲いの内面上への金属酸化物、塩及び他の付着物の形成を防止する。【００２４】  孔の量及び直径並びにこれらの対応する配列、及び囲い中高シールの半径隙間の値は、効率性を調節する。【００２５】  図１及び図２に示すように、ノズル（方向上の）翼２及びシールド３を備えたノズル（方向上の）ブロック１、図２の囲い８上に位置したシール囲い隆起４及び５又は隆起４及び５、及び回転翼７上に位置する囲い８を有するローターホイールを具備するスチーム（ガス）タービン（コンプレッサー）圧力ステージは、タービンの効率化要因の増加と操作の信頼性の増加の目的を有する点と、蒸気／ガスフローに沿って位置する囲いシールの第２の隆起５の半径隙間ｈ２を、囲いシールの隆起４の半径隙間ｈ１よりも小さくし、そして単一翼内チャンネルを閉じる囲い８の部品１３，１４，１５には、囲い８の部品１３，１４，１６の表面に均一に分布した図３、図４、図５及び図６に示す半径方向の排出開口がある点で異なっている。【００２６】  前記半径方向に排出する開口は、千鳥状の順１６に、並びにメジウムスチームフローライン１４及び１８に沿って、又は内翼チャンネル中の図４のスチームフローライン１８と対称の位置に、編成することができる。この開口は、図５の囲い上に位置した覆い１７及び囲い上のチャンバー１１から、蒸気（ガス）がフローチャンネルにオーバーフローし、囲い上の圧力を排出する。該圧力は、タービンローター及びその支持体の不安定な操作に導く囲い及び隆起上のエアーダイナミック“トーマス力”の源である。一方、囲い８の排出開口１２からフローチャンネルの覆いに蒸気が流入することにより、囲い８の内面上の金属及び塩酸化物１０の形成を防止する。単一の翼内チャンネルを覆う囲い部分１３，１４，１６の各フローチャンネル各表面Ｓｋ上の開口１２の直径ｄとその数ｎとの比率は、次式で表される。
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【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ノズルブロックシールド中の囲いシールを有するタービン圧力ステージの縦断面図である。
【図２】ローター翼囲い中に配設した囲いシールを有するタービン圧力ステージの縦断面図である。
【図３】図１の囲いの断面図である。
【図４】図２の囲いの断面図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ断面詳細図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ断面詳細図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成15年11月3日(2003.11.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】据付ハウジング；内側円板，外側囲い及び前記円板と前記囲いとの間に設けた複数の翼とを有するローター部材、とを備えた蒸気若しくはガスで操作する軸流フロー流体機械であって、前記囲いの少なくとも一部には、貫通孔が形成され、該貫通孔を蒸気又はガスが、半径方向外側に通過して、前記外側囲いの内面への金属及び塩酸化物の形成を防ぐ、軸流フロー流体機械。
【請求項２】前記貫通孔は、前記外側の囲いの前記部分に均一に分布している請求項１記載の軸流フロー流体機械。
【請求項３】前記貫通孔は、前記外側囲いの前記部分上に千鳥状に位置している請求項１記載の軸流フロー流体機械。
【請求項４】前記貫通孔は、貫通孔の直径が、次式：
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（式中、ｎは前記貫通孔の数を表し、そしてＳＫは前記外側囲いの表面積を表す。）に一致するように選択される請求項１記載の軸流フロー流体機械。
【請求項５】更に、前記外側囲いの外側表面か、または前記外側の囲いの半径方向に面する前記据付ハウジングの内面に位置する２個のシールエレメントを含む囲いシールを、該シールエレメントは、前記ローター部材と前記ハウジングとの間の流れ方向で考慮した２個の半径隙間ｈ１及びｈ２は、前記隙間ｈ２は前記隙間ｈ１より小さい、請求項１記載の軸流フロー流体機械。


【国際調査報告】
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