(57)【要約】【課題】原子力発電用の蒸気タービンのさらなる効率向上を図ることができるタービン動翼を提供する。【解決手段】原子力発電用の蒸気タービンの最終段に配置されるタービン動翼は、翼部の断面高さＬの最大値が１８８０ｍｍ、翼部の断面積Ａの最大値が１０４１５．５ｍｍ２、翼部のコード長ｂの最大値が３５５．８ｍｍ、翼部の翼幅Ｖの最大値が３５５．４ｍｍ、翼部のスタッガー角βｙの最大値が７６．２°、翼部の最大肉厚Ｔの最大値が３６．０ｍｍ、翼部の入口メタル角αの最大値が１５８．９°、翼部の出口メタル角θの最大値が３６．８°である。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電用の蒸気タービンの最終段に配置されるタービン動翼であって、
翼部の断面高さの最大値が１８８０ｍｍ、前記翼部の断面積の最大値が１０４１５．５ｍｍ２、前記翼部のコード長の最大値が３５５．８ｍｍ、前記翼部の翼幅の最大値が３５５．４ｍｍ、前記翼部のスタッガー角の最大値が７６．２°、前記翼部の最大肉厚の最大値が３６．０ｍｍ、前記翼部の入口メタル角の最大値が１５８．９°、前記翼部の出口メタル角の最大値が３６．８°であることを特徴とするタービン動翼。
【請求項２】
前記断面積の変化幅が１１３２．３ｍｍ２から１０４１５．５ｍｍ２、前記コード長の変化幅が２４６．６ｍｍから３５５．８ｍｍ、前記翼幅の変化幅が６８．１ｍｍから３５５．４ｍｍ、前記スタッガー角の変化幅が５．６°から７６．２°、前記最大肉厚の変化幅が５．０ｍｍから３６．０ｍｍ、前記入口メタル角の変化幅が４６．７°から１５８．９°、前記出口メタル角の変化幅が１４．１°から３６．８°であることを特徴とする請求項１に記載のタービン動翼。
【請求項３】
前記断面高さが１８８０ｍｍの断面において、前記断面積が１１３２．９ｍｍ２、前記コード長が２７５．７ｍｍ、前記翼幅が６８．１ｍｍ、前記スタッガー角が７６．２°、前記最大肉厚が５．０ｍｍ、前記入口メタル角が１５８．９°、前記出口メタル角が１４．１°であり、
前記断面高さが１８３２ｍｍの断面において、前記断面積が１１３２．３ｍｍ２、前記コード長が２７２．１ｍｍ、前記翼幅が７３．２ｍｍ、前記スタッガー角が７４．９°、前記最大肉厚が５．３ｍｍ、前記入口メタル角が１５６．２°、前記出口メタル角が１６．３°であり、
前記断面高さが１６４５ｍｍの断面において、前記断面積が１１６０．０ｍｍ２、前記コード長が２６１．０ｍｍ、前記翼幅が９２．９ｍｍ、前記スタッガー角が６９．５°、前記最大肉厚が６．３ｍｍ、前記入口メタル角が１４２．７°、前記出口メタル角が２４．８°であり、
前記断面高さが１４１０ｍｍの断面において、前記断面積が１５６９．７ｍｍ２、前記コード長が２５０．９ｍｍ、前記翼幅が１１６．０ｍｍ、前記スタッガー角が６２．７°、前記最大肉厚が８．９ｍｍ、前記入口メタル角が１１９．２°、前記出口メタル角が３０．７°であり、
前記断面高さが１２２５ｍｍの断面において、前記断面積が２４４３．２ｍｍ２、前記コード長が２４７．６ｍｍ、前記翼幅が１３７．８ｍｍ、前記スタッガー角が５６．４°、前記最大肉厚が１５．１ｍｍ、前記入口メタル角が１０１．０°、前記出口メタル角が３２．８°であり、
前記断面高さが１１７５ｍｍの断面において、前記断面積が２７１９．３ｍｍ２、前記コード長が２４６．７ｍｍ、前記翼幅が１４３．４ｍｍ、前記スタッガー角が５４．７°、前記最大肉厚が１６．９ｍｍ、前記入口メタル角が９７．０°、前記出口メタル角が３２．７°であり、
前記断面高さが１１２５ｍｍの断面において、前記断面積が２９５３．５ｍｍ２、前記コード長が２４６．６ｍｍ、前記翼幅が１４９．２ｍｍ、前記スタッガー角が５３．０°、前記最大肉厚が１９．１ｍｍ、前記入口メタル角が９２．６°、前記出口メタル角が３２．８°であり、
前記断面高さが９４０ｍｍの断面において、前記断面積が３７６５．２ｍｍ２、前記コード長が２５０．４ｍｍ、前記翼幅が１７３．７ｍｍ、前記スタッガー角が４６．３°、前記最大肉厚が２５．３ｍｍ、前記入口メタル角が７８．３°、前記出口メタル角が３２．８°であり、
前記断面高さが７０５ｍｍの断面において、前記断面積が５０８１．３ｍｍ２、前記コード長が２５７．８ｍｍ、前記翼幅が２１２．５ｍｍ、前記スタッガー角が３４．８°、前記最大肉厚が３１．４ｍｍ、前記入口メタル角が６３．１°、前記出口メタル角が３４．１°であり、
前記断面高さが４７０ｍｍの断面において、前記断面積が６６４１．９ｍｍ２、前記コード長が２７２．２ｍｍ、前記翼幅が２５２．３ｍｍ、前記スタッガー角が２２．６°、前記最大肉厚が３５．７ｍｍ、前記入口メタル角が５１．９°、前記出口メタル角が３５．６°であり、
前記断面高さが２３５ｍｍの断面において、前記断面積が８４８１．９ｍｍ２、前記コード長が３０９．０ｍｍ、前記翼幅が３０１．５ｍｍ、前記スタッガー角が１３．６°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４７．４°、前記出口メタル角が３６．８°であり、
前記断面高さが７５ｍｍの断面において、前記断面積が９８０８．４ｍｍ２、前記コード長が３４０．１ｍｍ、前記翼幅が３３８．０ｍｍ、前記スタッガー角が８．１°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４６．８°、前記出口メタル角が３５．９°であり、
前記断面高さが０ｍｍの断面において、前記断面積が１０４１５．５ｍｍ２、前記コード長が３５５．８ｍｍ、前記翼幅が３５５．４ｍｍ、前記スタッガー角が５．６°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４６．７°、前記出口メタル角が３５．１°である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタービン動翼。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、タービン動翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原子力発電に用いられる蒸気タービンに用いられるタービン動翼に関する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９７９３７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
原子力発電用の蒸気タービンのさらなる効率向上を図るために、タービン動翼のプロファイルの改善を行うことが好ましい。
【０００５】
本考案は、上記に鑑みてなされたものであって、原子力発電用の蒸気タービンのさらなる効率向上を図ることができるタービン動翼の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案は、原子力発電用の蒸気タービンの最終段に配置されるタービン動翼であって、翼部の断面高さの最大値が１８８０ｍｍ、前記翼部の断面積の最大値が１０４１５．５ｍｍ２、前記翼部のコード長の最大値が３５５．８ｍｍ、前記翼部の翼幅の最大値が３５５．４ｍｍ、前記翼部のスタッガー角の最大値が７６．２°、前記翼部の最大肉厚の最大値が３６．０ｍｍ、前記翼部の入口メタル角の最大値が１５８．９°、前記翼部の出口メタル角の最大値が３６．８°であることを特徴とする。
【０００７】
また、前記断面積の変化幅が１１３２．３ｍｍ２から１０４１５．５ｍｍ２、前記コード長の変化幅が２４６．６ｍｍから３５５．８ｍｍ、前記翼幅の変化幅が６８．１ｍｍから３５５．４ｍｍ、前記スタッガー角の変化幅が５．６°から７６．２°、前記最大肉厚の変化幅が５．０ｍｍから３６．０ｍｍ、前記入口メタル角の変化幅が４６．７°から１５８．９°、前記出口メタル角の変化幅が１４．１°から３６．８°であることが好ましい。
【０００８】
また、前記断面高さが１８８０ｍｍの断面において、前記断面積が１１３２．９ｍｍ２、前記コード長が２７５．７ｍｍ、前記翼幅が６８．１ｍｍ、前記スタッガー角が７６．２°、前記最大肉厚が５．０ｍｍ、前記入口メタル角が１５８．９°、前記出口メタル角が１４．１°であり、前記断面高さが１８３２ｍｍの断面において、前記断面積が１１３２．３ｍｍ２、前記コード長が２７２．１ｍｍ、前記翼幅が７３．２ｍｍ、前記スタッガー角が７４．９°、前記最大肉厚が５．３ｍｍ、前記入口メタル角が１５６．２°、前記出口メタル角が１６．３°であり、前記断面高さが１６４５ｍｍの断面において、前記断面積が１１６０．０ｍｍ２、前記コード長が２６１．０ｍｍ、前記翼幅が９２．９ｍｍ、前記スタッガー角が６９．５°、前記最大肉厚が６．３ｍｍ、前記入口メタル角が１４２．７°、前記出口メタル角が２４．８°であり、前記断面高さが１４１０ｍｍの断面において、前記断面積が１５６９．７ｍｍ２、前記コード長が２５０．９ｍｍ、前記翼幅が１１６．０ｍｍ、前記スタッガー角が６２．７°、前記最大肉厚が８．９ｍｍ、前記入口メタル角が１１９．２°、前記出口メタル角が３０．７°であり、前記断面高さが１２２５ｍｍの断面において、前記断面積が２４４３．２ｍｍ２、前記コード長が２４７．６ｍｍ、前記翼幅が１３７．８ｍｍ、前記スタッガー角が５６．４°、前記最大肉厚が１５．１ｍｍ、前記入口メタル角が１０１．０°、前記出口メタル角が３２．８°であり、前記断面高さが１１７５ｍｍの断面において、前記断面積が２７１９．３ｍｍ２、前記コード長が２４６．７ｍｍ、前記翼幅が１４３．４ｍｍ、前記スタッガー角が５４．７°、前記最大肉厚が１６．９ｍｍ、前記入口メタル角が９７．０°、前記出口メタル角が３２．７°であり、前記断面高さが１１２５ｍｍの断面において、前記断面積が２９５３．５ｍｍ２、前記コード長が２４６．６ｍｍ、前記翼幅が１４９．２ｍｍ、前記スタッガー角が５３．０°、前記最大肉厚が１９．１ｍｍ、前記入口メタル角が９２．６°、前記出口メタル角が３２．８°であり、前記断面高さが９４０ｍｍの断面において、前記断面積が３７６５．２ｍｍ２、前記コード長が２５０．４ｍｍ、前記翼幅が１７３．７ｍｍ、前記スタッガー角が４６．３°、前記最大肉厚が２５．３ｍｍ、前記入口メタル角が７８．３°、前記出口メタル角が３２．８°であり、前記断面高さが７０５ｍｍの断面において、前記断面積が５０８１．３ｍｍ２、前記コード長が２５７．８ｍｍ、前記翼幅が２１２．５ｍｍ、前記スタッガー角が３４．８°、前記最大肉厚が３１．４ｍｍ、前記入口メタル角が６３．１°、前記出口メタル角が３４．１°であり、前記断面高さが４７０ｍｍの断面において、前記断面積が６６４１．９ｍｍ２、前記コード長が２７２．２ｍｍ、前記翼幅が２５２．３ｍｍ、前記スタッガー角が２２．６°、前記最大肉厚が３５．７ｍｍ、前記入口メタル角が５１．９°、前記出口メタル角が３５．６°であり、前記断面高さが２３５ｍｍの断面において、前記断面積が８４８１．９ｍｍ２、前記コード長が３０９．０ｍｍ、前記翼幅が３０１．５ｍｍ、前記スタッガー角が１３．６°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４７．４°��前記出口メタル角が３６．８°であり、前記断面高さが７５ｍｍの断面において、前記断面積が９８０８．４ｍｍ２、前記コード長が３４０．１ｍｍ、前記翼幅が３３８．０ｍｍ、前記スタッガー角が８．１°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４６．８°、前記出口メタル角が３５．９°であり、前記断面高さが０ｍｍの断面において、前記断面積が１０４１５．５ｍｍ２、前記コード長が３５５．８ｍｍ、前記翼幅が３５５．４ｍｍ、前記スタッガー角が５．６°、前記最大肉厚が３６．０ｍｍ、前記入口メタル角が４６．７°、前記出口メタル角が３５．１°であることが好ましい。
【考案の効果】
【０００９】
本考案のタービン動翼によれば、原子力発電用の蒸気タービンのさらなる効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態にかかるタービン動翼を示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施形態にかかるタービン動翼を示す横断面図である。
【図３】図３は、実施形態にかかるタービン動翼の前縁近傍を示す横断面図である。
【図４】図４は、実施形態にかかるタービン動翼のプロファイルを示す各パラメータを示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本考案にかかるタービン動翼の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの考案が限定されるものではない。
【００１２】
図１は、実施形態にかかるタービン動翼を示す縦断面図である。実施形態にかかるタービン動翼１は、原子力発電プラントにおいて発電用の図示しない蒸気タービンに用いられる動翼であり、図示しない蒸気タービンの最終段に配置される。
【００１３】
タービン動翼１は、図１に示すように、翼部２と、翼根３と、シュラウド４とを備える。翼部２は、基端部が翼根３に接合されると共に、先端部がシュラウド４に連結されている。翼部２は、翼根３側からシュラウド４側にかけて、ねじれながら延びる。翼根３は、図示しない蒸気タービンのロータディスクに固定される。タービン動翼１は、図示しない蒸気タービンのロータの外周部に、周方向に沿って複数並列に配置され、各タービン動翼１のシュラウド４同士が接触して環状に組み付けられる。
【００１４】
次に、図２から図４を参照しながら、実施形態にかかるタービン動翼１のプロファイルについて詳細に説明する。図２は、実施形態にかかるタービン動翼を示す横断面図であり、図３は、実施形態にかかるタービン動翼の前縁近傍を示す横断面図であり、図４は、実施形態にかかるタービン動翼のプロファイルを示す各パラメータを示す説明図である。以下の説明において、図示しない蒸気タービンの軸方向（図２、３における左右方向）を「軸方向」と称し、図示しない蒸気タービンの径方向（図２、３における上下方向）を「径方向」と称する。
【００１５】
タービン動翼１は、図４に示すように、翼部２の断面高さＬ（図１参照）の値ごとに区分される各断面（１）〜（１３）において、翼部２の断面積Ａ（ｍｍ２）、コード長ｂ（ｍｍ）、翼幅Ｖ（ｍｍ）、スタッガー角βｙ（°）、最大肉厚Ｔ（ｍｍ）、入口メタル角α（°）、出口メタル角θ（°）が各欄に示される値を取る。なお、図４における“断面相対高さ”とは、翼部２の先端部の断面高さＬ（１８８０ｍｍ）を値１としたときの、各断面（１）〜（１３）における断面高さＬの相対値である。
【００１６】
断面積Ａ（ｍｍ２）は、図２に斜線を付した範囲に示すように、各断面（１）〜（１３）における翼部２の断面積である。コード長ｂ（ｍｍ）は、各断面（１）〜（１３）における翼部２の前縁２ａと後縁２ｂとを結ぶ直線（翼弦線）の長さである。翼幅Ｖ（ｍｍ）は、各断面（１）〜（１３）における翼部２の軸方向の長さである。スタッガー角βｙ（°）は、各断面（１）〜（１３）における翼部２の前縁２ａと後縁２ｂとを結ぶ直線（翼弦線）の軸方向に対する傾斜角度である。最大肉厚Ｔ（ｍｍ）は、図２に示すように、各断面（１）〜（１３）における翼部２の最大の肉厚である。入口メタル角α（°）は、図３に示すように、各断面（１）〜（１３）において、前縁２ａの丸みと一致する翼部２の内接円２ｄの中心でキャンバーライン２ｃに接する接線２ｅの径方向に対する傾斜角度である。また、出口メタル角θ（°）は、同様に、各断面（１）〜（１３）において、後縁２ｂの丸みと一致する内接円２ｄの中心で翼部２のキャンバーライン２ｃに接する接線の径方向に対する傾斜角度である。なお、翼部２のキャンバーライン２ｃは、翼部２の内接円２ｄの中心を結んだ曲線、すなわち翼部２の上面と下面との間の中心線である。
【００１７】
図４に示すように、実施形態にかかるタービン動翼１は、翼部２の断面高さＬの最大値が１８８０ｍｍ、断面積Ａの最大値が１０４１５．５ｍｍ２、コード長ｂの最大値が３５５．８ｍｍ、翼幅Ｖの最大値が３５５．４ｍｍ、スタッガー角βｙの最大値が７６．２°、最大肉厚Ｔの最大値が３６．０ｍｍ、入口メタル角αの最大値が１５８．９°、出口メタル角θの最大値が３６．８°である。
【００１８】
また、実施形態にかかるタービン動翼１は、翼部２の断面積Ａの変化幅が１１３２．３ｍｍ２から１０４１５．５ｍｍ２、コード長ｂの変化幅が２４６．６ｍｍから３５５．８ｍｍ、翼幅Ｖの変化幅が６８．１ｍｍから３５５．４ｍｍ、スタッガー角βｙの変化幅が５．６°から７６．２°、最大肉厚Ｔの変化幅が５．０ｍｍから３６．０ｍｍ、入口メタル角αの変化幅が４６．７°から１５８．９°、出口メタル角θの変化幅が１４．１°から３６．８°である。
【００１９】
各断面（１）〜（１３）における各パラメータの具体的な値について説明する。タービン動翼１は、図４に示すように、断面高さＬが１８８０ｍｍの断面（１）において、断面積Ａが１１３２．９ｍｍ２、コード長ｂが２７５．７ｍｍ、翼幅Ｖが６８．１ｍｍ、スタッガー角βｙが７６．２°、最大肉厚Ｔが５．０ｍｍ、入口メタル角αが１５８．９°、出口メタル角θが１４．１°である。
【００２０】
タービン動翼１は、断面高さＬが１８３２ｍｍの断面（２）において、断面積Ａが１１３２．３ｍｍ２、コード長ｂが２７２．１ｍｍ、翼幅Ｖが７３．２ｍｍ、スタッガー角βｙが７４．９°、最大肉厚Ｔが５．３ｍｍ、入口メタル角αが１５６．２°、出口メタル角θが１６．３°である。
【００２１】
タービン動翼１は、断面高さＬが１６４５ｍｍの断面（３）において、断面積Ａが１１６０．０ｍｍ２、コード長ｂが２６１．０ｍｍ、翼幅Ｖが９２．９ｍｍ、スタッガー角βｙが６９．５°、最大肉厚Ｔが６．３ｍｍ、入口メタル角αが１４２．７°、出口メタル角θが２４．８°である。
【００２２】
タービン動翼１は、断面高さＬが１４１０ｍｍの断面（４）において、断面積Ａが１５６９．７ｍｍ２、コード長ｂが２５０．９ｍｍ、翼幅Ｖが１１６．０ｍｍ、スタッガー角βｙが６２．７°、最大肉厚Ｔが８．９ｍｍ、入口メタル角αが１１９．２°、出口メタル角θが３０．７°である。
【００２３】
タービン動翼１は、断面高さＬが１２２５ｍｍの断面（５）において、断面積Ａが２４４３．２ｍｍ２、コード長ｂが２４７．６ｍｍ、翼幅Ｖが１３７．８ｍｍ、スタッガー角βｙが５６．４°、最大肉厚Ｔが１５．１ｍｍ、入口メタル角αが１０１．０°、出口メタル角θが３２．８°である。
【００２４】
タービン動翼１は、断面高さＬが１１７５ｍｍの断面（６）において、断面積Ａが２７１９．３ｍｍ２、コード長ｂが２４６．７ｍｍ、翼幅Ｖが１４３．４ｍｍ、スタッガー角βｙが５４．７°、最大肉厚Ｔが１６．９ｍｍ、入口メタル角αが９７．０°、出口メタル角θが３２．７°である。
【００２５】
タービン動翼１は、断面高さＬが１１２５ｍｍの断面（７）において、断面積Ａが２９５３．５ｍｍ２、コード長ｂが２４６．６ｍｍ、翼幅Ｖが１４９．２ｍｍ、スタッガー角βｙが５３．０°、最大肉厚Ｔが１９．１ｍｍ、入口メタル角αが９２．６°、出口メタル角θが３２．８°である。
【００２６】
タービン動翼１は、断面高さＬが９４０ｍｍの断面（８）において、断面積Ａが３７６５．２ｍｍ２、コード長ｂが２５０．４ｍｍ、翼幅Ｖが１７３．７ｍｍ、スタッガー角βｙが４６．３°、最大肉厚Ｔが２５．３ｍｍ、入口メタル角αが７８．３°、出口メタル角θが３２．８°である。
【００２７】
タービン動翼１は、断面高さＬが７０５ｍｍの断面（９）において、断面積Ａが５０８１．３ｍｍ２、コード長ｂが２５７．８ｍｍ、翼幅Ｖが２１２．５ｍｍ、スタッガー角βｙが３４．８°、最大肉厚Ｔが３１．４ｍｍ、入口メタル角αが６３．１°、出口メタル角θが３４．１°である。
【００２８】
タービン動翼１は、断面高さＬが４７０ｍｍの断面（１０）において、断面積Ａが６６４１．９ｍｍ２、コード長ｂが２７２．２ｍｍ、翼幅Ｖが２５２．３ｍｍ、スタッガー角βｙが２２．６°、最大肉厚Ｔが３５．７ｍｍ、入口メタル角αが５１．９°、出口メタル角θが３５．６°である。
【００２９】
タービン動翼１は、断面高さＬが２３５ｍｍの断面（１１）において、断面積Ａが８４８１．９ｍｍ２、コード長ｂが３０９．０ｍｍ、翼幅Ｖが３０１．５ｍｍ、スタッガー角βｙが１３．６°、最大肉厚Ｔが３６．０ｍｍ、入口メタル角αが４７．４°、出口メタル角θが３６．８°である。
【００３０】
タービン動翼１は、断面高さＬが７５ｍｍの断面（１２）において、断面積Ａが９８０８．４ｍｍ２、コード長ｂが３４０．１ｍｍ、翼幅Ｖが３３８．０ｍｍ、スタッガー角βｙが８．１°、最大肉厚Ｔが３６．０ｍｍ、入口メタル角αが４６．８°、出口メタル角θが３５．９°である。
【００３１】
タービン動翼１は、断面高さＬが０ｍｍの断面（１３）において、断面積Ａが１０４１５．５ｍｍ２、コード長ｂが３５５．８ｍｍ、翼幅Ｖが３５５．４ｍｍ、スタッガー角βｙが５．６°、最大肉厚Ｔが３６．０ｍｍ、入口メタル角αが４６．７°、出口メタル角θが３５．１°である。
【００３２】
本実施形態にかかるタービン動翼１によれば、プロファイルの改善により、原子力発電用の蒸気タービンのさらなる効率向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  タービン動翼
２  翼部
２ａ  前縁
２ｂ  後縁
２ｃ  キャンバーライン
２ｄ  内接円
２ｅ  接線
３  翼根
４  シュラウド
Ａ  断面積
ｂ  コード長
Ｔ  最大肉厚
Ｖ  翼幅
α  入口メタル角
βｙ  スタッガー角
θ  出口メタル角
【図１】
0003216279.tif 000003
【図２】
0003216279.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003216279.tif 000006