(57)【要約】【課題】蒸気タービンノズル表面に付着した水滴を効果的に除去できる構造とする。【解決手段】蒸気タービンは、タービンロータ４の周りに配置されたダイヤフラム内輪１およびダイヤフラム外輪２と、ダイヤフラム内輪１とダイヤフラム外輪２との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズル３と、タービンロータ４に植設されて半径外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する。タービンノズル３の少なくとも一つの圧力面に段差３１が形成され、段差３１が形成されたタービンノズル３の下流側に隣接する羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝１５が形成され、湿分捕獲溝１５で捕獲された湿分を受けるドレンポケット１６がダイヤフラム外輪２の内周部に配置されている。【選択図】図１
2009138540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンロータと、
前記タービンロータの周りに配置された少なくとも１個のダイヤフラム内輪と、
前記ダイヤフラム内輪の半径方向外側に配置されたダイヤフラム外輪と、
前記ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、
前記タービンロータに植設されて半径外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、
を有する蒸気タービンであって、
前記タービンノズルの少なくとも一つの圧力面に段差が形成され、
前記段差が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、
前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、
を特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記段差がタービンノズルのスロート部よりも上流側にあることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン。
【請求項３】
タービンロータと、
前記タービンロータの周りに配置された少なくとも１個のダイヤフラム内輪と、
前記ダイヤフラム内輪の半径方向外側に配置されたダイヤフラム外輪と、
前記ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、
前記タービンロータに植設されて半径方向外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、
を有する蒸気タービンであって、
前記タービンノズルの少なくとも一つの表面に、タービンノズル後縁端方向に傾斜しながら翼長方向に延びて一方の端点がタービンノズル後縁端に達する突起部が形成され、この突起部に沿って前記タービンノズルの表面上を流れた湿分が前記タービンノズル後縁端付近で前記タービンノズルの表面から離脱するように前記突起部の端部に噴霧口が形成されるように構成され、
前記噴霧口が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、
前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、
を特徴とする蒸気タービン。
【請求項４】
一つの前記タービンノズル後縁端に沿って前記突起部が複数個直列に配置され、これらの突起部の間に複数個の噴霧口が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記噴霧口の翼長方向の設置間隔が、前記ダイヤフラム外輪側に近づくほど短くなることを特徴とする請求項４に記載の蒸気タービン。
【請求項６】
前記湿分捕獲溝の前記タービンロータ側端部と前記タービンロータの軸との距離が、前記噴霧口と前記タービンロータの軸との距離よりも短いことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項７】
前記突起部の横断面形状が、前記タービンノズル表面から立ち上がる立ち上がり部と、その立ち上がり部から曲がって前記タービンノズルの前縁端に向かうように延びた先端部とを有すること、を特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項８】
前記突起部が翼長方向に延びてタービンノズル後縁端に達した位置に対向する位置の前記ダイヤフラム外輪の内壁にダイヤフラム外輪突起が形成され、そのダイヤフラム外輪突起と前記突起部の間に噴霧口が形成されていること、を特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項９】
前記タービンノズルの圧力面表面に、前記噴霧口に代えて吸引口が設けられ、前記タービンノズルの負圧面表面に負圧面噴出口が設けられ、前記吸引口と負圧面噴出口とが前記タービンノズル内に設けられた管路によって連通していること、を特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１０】
前記吸引口と前記タービンロータの軸との距離が、前記負圧面噴出口と前記タービンロータの軸との距離よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の蒸気タービン。
【請求項１１】
前記突起部に代えて上流側が傾斜した誘導溝が設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項１０のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１２】
前記湿分捕獲溝の開口部が上流側に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１３】
多段軸流蒸気タービンであって、前記湿分捕獲溝が形成された羽根が最終段落の羽根であること、を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１４】
ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、タービンロータに植設されて半径外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービン段落の湿分除去構造であって、
前記タービンノズルの少なくとも一つの圧力面に段差が形成され、
前記段差が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、
前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、
を特徴とする蒸気タービン段落の湿分除去構造。
【請求項１５】
ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、タービンロータに植設されて半径方向外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービン段落の湿分除去構造であって、
前記タービンノズルの少なくとも一つの表面に、タービンノズル後縁端方向に傾斜しながら翼長方向に延びて一方の端点がタービンノズル後縁端に達する突起部が形成され、この突起部に沿って前記タービンノズルの表面上を流れた湿分が前記タービンノズル後縁端付近で前記タービンノズルの表面から離脱するように前記突起部の端部に噴霧口が形成されるように構成され、
前記噴霧口が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、
前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、
を特徴とする蒸気タービン段落の湿分除去構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気タービンおよび蒸気タービン段落の湿分除去構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
汽力発電プラント等で使用される蒸気タービンの低圧段落においては、蒸気が膨張する過程で作動流体である蒸気の温度・圧力が低くなるため、流路内で蒸気の一部が凝縮し湿分となる。図１８はダイヤフラム内輪１とダイヤフラム外輪２によって支持されたタービンノズル３と、タービンロータ４に植設された羽根５から構成される低圧タービン最終段落と、同様の構成をもつ最終前段落の羽根６を加えた領域において蒸気および液滴の軌跡を模式的に示したものである。図１８において、作動流体である蒸気は流線７で示されるような軌跡をたどるのに対し、前段落までに発生した湿分は液滴の形態をとっており、最終前段羽根後縁端１０から遠心力によって流線８のようにタービンノズル３のダイヤフラム外輪２側へ飛散する。
【０００３】
これら水滴はタービンノズル前縁端１１周辺に付着すると、その表面で水膜１２を形成しながら翼表面上を後縁へ流れ、後縁端９に達すると再び水滴となって飛散する。このとき、水滴は慣性により蒸気の流れに乗りきれず最終段羽根前縁端１３周辺に衝突し、浸食の原因となる。また水滴の衝突は羽根５の回転に対する制動作用をもたらすほか、水滴の加速のために蒸気のエネルギーが消費されるなど、湿り損失として効率低下の原因ともなる。
【０００４】
このように、タービン効率および信頼性に悪影響を及ぼす湿分を除去するため、様々な構造が提案されている。たとえば、タービンノズル表面に付着する湿分を分離除去するために、タービンノズル内部を中空とし、表面にスリットを設け湿分をタービンノズル内部に捕集して除去するもの（特許文献１、２）が提案されている。
【０００５】
一方、羽根に付着した水滴を除去する構造としては、図１９のように、最終段落よりも上流側にある段落の羽根６の前縁端１４近傍に翼長方向に伸びる湿分捕獲溝１５を設け、そこに付着した水滴を羽根５の回転による遠心力を利用してダイヤフラム外輪２に設けたドレンポケット１６に回収することによって、その次の段落へ湿分が進入するのを防止する方法（特許文献３）が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２２４１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４７５１号公報
【特許文献３】特開平１１−１５９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまでに提案されている湿分分離方法のうち、タービンノズル表面からスリットを通じて湿分を排出する方法では、図２０のようにタービンノズル３表面上の水膜が蒸気の流れに引きずられて移動する過程でいくつかの細流１７や水滴１８に分裂してタービンノズル後縁端９へ向かう場合も考えられるため、その途中にスリット１９を設けると、内部に湿分だけでなく蒸気も一緒に巻き込まれ、蒸気流量が減少し、タービンの性能が低下する可能性がある。
【０００７】
これに対し、羽根に分離溝を設けて湿分を除去する手法では、液滴のみが遠心力によって除去されるため、前述のような蒸気損失の問題はない。しかし、湿分が適切に除去されるためには水滴が羽根表面の溝が切られている位置に付着する必要がある。図２１および２２は図１９における湿分捕獲溝１５を有する最終前段羽根６のＡ−Ａ’断面図である。タービン翼列流路における水滴の軌道計算によれば、ノズルから噴出する数〜数十ミクロンオーダーの微小水滴２０は、蒸気の流れ方向の影響を受けて微小水滴軌跡２１をたどり、その大部分が湿分捕獲溝１５よりも下流側の羽根背側表面２２に付着するか、そのまま翼間を下流へ抜けてしまうため、湿分捕獲溝１５で十分に除去することができない。一方、水滴が百ミクロンオーダーの粗大水滴２３の場合は、その軌跡は図示の粗大水滴軌跡２４のようになり、湿分捕獲溝１５で捕獲することのできる位置に付着、除去されると考えられる。
【０００８】
このように、タービンノズル後縁端９から噴出する水滴の粒径が大きくなるほど、湿分捕獲溝１５による水滴除去率を高めることができる。しかし、図２３に示すように、低圧タービンにおいて湿分が発生し始める初期の上流側低圧段落２５では、タービンノズル３の表面に付着し蒸気に運ばれる湿分が少ないため、タービンノズル後縁端９から噴出する水滴の粒径が小さく、その段落の湿分捕獲溝２６の位置に付着するものは少ない。一方、最終段落２７に近い最終直前段落２８では湿分も増加するため噴出する水滴粒径も大きくなり、湿分捕獲溝２９の湿分除去率は高くなるが、タービン低圧段落では翼長は後段ほど長くなり、先端部の回転速度も大きくなるため、水滴の衝突による損失も高くなる。したがって、湿分が発生し始める翼長の短い段落において、できるだけ多くの湿分を除去できることが望ましい。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、蒸気タービンノズル表面に付着した水滴を効果的に除去できる構造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】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するためのものであって、本発明に係る蒸気タービンの一つの態様は、タービンロータと、前記タービンロータの周りに配置された少なくとも１個のダイヤフラム内輪と、前記ダイヤフラム内輪の半径方向外側に配置されたダイヤフラム外輪と、前記ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、前記タービンロータに植設されて半径外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービンであって、前記タービンノズルの少なくとも一つの圧力面に段差が形成され、前記段差が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、を特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る蒸気タービンの他の一つの態様は、タービンロータと、前記タービンロータの周りに配置された少なくとも１個のダイヤフラム内輪と、前記ダイヤフラム内輪の半径方向外側に配置されたダイヤフラム外輪と、前記ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、前記タービンロータに植設されて半径方向外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービンであって、前記タービンノズルの少なくとも一つの表面に、タービンノズル後縁端方向に傾斜しながら翼長方向に延びて一方の端点がタービンノズル後縁端に達する突起部が形成され、この突起部に沿って前記タービンノズルの表面上を流れた湿分が前記タービンノズル後縁端付近で前記タービンノズルの表面から離脱するように前記突起部の端部に噴霧口が形成されるように構成され、前記噴霧口が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、を特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る蒸気タービン段落の湿分除去構造の一つの態様は、ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、タービンロータに植設されて半径外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービン段落の湿分除去構造であって、前記タービンノズルの少なくとも一つの圧力面に段差が形成され、前記段差が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、を特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る蒸気タービン段落の湿分除去構造の他の一つの態様は、ダイヤフラム内輪およびダイヤフラム外輪に支持されて前記ダイヤフラム内輪とダイヤフラム外輪との間で半径方向に延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列されたタービンノズルと、タービンロータに植設されて半径方向外側に向かって延びて複数が周方向に互いに間隔をあけて配列された羽根と、を有する蒸気タービン段落の湿分除去構造であって、前記タービンノズルの少なくとも一つの表面に、タービンノズル後縁端方向に傾斜しながら翼長方向に延びて一方の端点がタービンノズル後縁端に達する突起部が形成され、この突起部に沿って前記タービンノズルの表面上を流れた湿分が前記タービンノズル後縁端付近で前記タービンノズルの表面から離脱するように前記突起部の端部に噴霧口が形成されるように構成され、前記噴霧口が形成されたタービンノズルの下流側に隣接する前記羽根の前縁近傍に翼長方向に延びる湿分捕獲溝が形成され、前記湿分捕獲溝で捕獲された湿分を受けるドレンポケットが前記ダイヤフラム外輪の内周部に配置されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、蒸気タービンにおいて湿分が発生し始める初期段階で、タービンノズル表面に付着した水滴を集中させ、後縁端から噴出する粒径を粗大化させることができ、湿分捕獲溝による除去を効果的とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る蒸気タービンノズルの実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、従来技術と同一又は類似の部分、および互いに同一又は類似の部分には共通の符号を付して重複説明は省略する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は本発明に係る第１の実施形態を示す低圧タービン段落を子午面から見た図、図２はタービンノズル３を図１のII−II方向から見た断面図である。本実施形態では、タービンノズルの圧力面３０に段差３１が翼長方向に沿って設けられている。
【００１７】
本実施形態では、段差３１により蒸気の流れが剥離し、その下流側に死水領域３２が形成され湿分が滞留しやすくなる。これにより、タービンノズル後縁端９から噴出される水滴が成長しやすくなり、最終前段羽根６へ粗大な水滴１８を飛ばすことができる。粗大化した水滴１８は図２２に示すように最終前段羽根６の湿分捕獲溝１５が設けられた領域に付着しやすくなるため、湿分捕獲溝１５の湿分除去率を高めることができる。なお、死水領域３２が水滴の粗大化に寄与することは、図３のように水膜１２を伴う薄板３４上の流れの観察試験において、その後縁部３５の死水領域３６において水膜１２が成長し、噴出される水滴１８が粗大化することから確認している。
【００１８】
また、段差３１の位置はタービンノズル３のなす翼間流路が最も狭くなるタービンノズル後縁端９のスロートよりも上流側に設置すれば、段差３１を設けたことによるプロファイル損失の増加の影響はほとんどないことが流体解析により確認されている。なお、図２において符号３３はタービンノズル負圧面である。
【００１９】
［第２の実施形態］
図４および図５は本発明に係る第２の実施形態を示すものであり、図４はタービンノズル３を子午面から見たもの、図５は図４のV−V方向から見た断面図である。本実施形態では、段差に代えてタービンノズル圧力面３０に、後縁端９方向に傾斜させた突起部３７を翼長方向に沿って設け、その一方の端点はタービンノズル後縁端９に接している。
【００２０】
タービンノズル３の表面に付着した水滴１８は、軌跡５０のように蒸気の流れによって突起部３７まで運ばれ、その後突起部３７に沿って噴霧口３８に向かい、そこから最終前段羽根６に向けて噴出する。このとき、噴霧口３８にはタービンノズル３表面に付着した水滴１８が集中するため、突起部３７がない時にタービンノズル後縁端９から水滴１８が噴出する場合よりも噴出する水塊を大きくすることができ、水滴粒径の粗大化につながる。粗大化された水滴は図２２に示すように最終前段羽根６の湿分捕獲溝１５が設けられた領域に付着しやすくなるため、湿分捕獲溝１５の湿分除去率を高めることができる。
【００２１】
［第３の実施形態］
図６は本発明に係る第３の実施形態を示すタービンノズルを子午面から見たものであり、タービンノズル後縁端９に接する突起部３７の端点の噴霧口３８を複数設けている。本実施形態では、タービンノズル３表面に付着した水滴１８はその付着位置に応じた位置にある噴霧口３８から噴出するため、湿分が一つの噴霧口３８に集中し、向かう途中で一部が突起部３７を乗り越えて最終前段羽根６へ噴霧されるのを防ぐことができる。
【００２２】
［第４の実施形態］
ここで、噴霧口３８の翼長方向の設置間隔は必ずしも同じである必要はない。すなわち、図７のように突起部３７の長さおよびそれに接続する噴霧口３８の設置間隔を変えることによって、噴霧口３８に集中させる水滴１８の付着範囲を調整することができる。タービンノズル３はダイヤフラム外輪２側ほど表面積が大きくなるため、付着する水滴１８の量も多くなる。したがって、ダイヤフラム外輪２側に近づくほど突起部３７の長さを短くし、噴霧口３８の間隔を短くすれば、湿分が一つの噴霧口３８に集中し過ぎ一部が突起部３７を乗り越えるのを防ぐのに有効である。
【００２３】
一方、最終前段羽根６に設けた湿分捕獲溝１５は、最終前段羽根６の翼長方向全体にわたって設ける必要はなく、図８に示すようにそのタービンロータ４側の端点とタービン回転軸との距離Ｒｂはタービンノズル後縁端９に設けた噴霧口３８のうち、最もダイヤフラム内輪１側にあるもののタービン回転軸からの距離Ｒｎに対してＲｂ＜Ｒｎを満たせば十分である。したがって、Ｒｎを大きくする、すなわち最もダイヤフラム内輪１側にある噴霧口３８の位置をできるだけダイヤフラム外輪２側に近づけると、その分だけ湿分捕獲溝１５を短くすることができる。湿分捕獲溝１５を短くすることは、最終前段羽根６に湿分捕獲溝１５を設けたことによるプロファイル損失を低減し、タービン効率を高めるうえで有効である。
【００２４】
［第５の実施形態］
図９は本発明に係る第５の実施形態を示すタービンノズル後縁端９近傍の断面拡大図である。本実施形態では、突起部３７は、タービンノズル３の表面から立ち上がる立ち上がり部３７ａと、立ち上がり部３７ａの先端から曲がって上流側に向かう先端部３７ｂとからなる。突起部３７の先端が蒸気の流れと反対側に折れ曲がっているため、蒸気に引きずられてきた水滴１８が突起部３７を乗り越えて最終前段羽根６へ飛散するのを防ぐことができる。
【００２５】
［第６の実施形態］
図１０は本発明に係る第６の実施形態を示すタービンノズルを子午面から見たときのダイヤフラム外輪２付近の拡大図である。図１１はタービンノズル３をダイヤフラム外輪２との境界面に沿って切った方向から見た断面図であって、図１０のXI−XI線矢視断面図である。本実施形態では、ダイヤフラム外輪２の内壁において、タービンノズル後縁端９のタービンノズル圧力面３０側をつなぐようにダイヤフラム外輪突起３９が設けられている。さらにタービンノズル３に設けられた突起部３７の端点とダイヤフラム外輪２に設けられたダイヤフラム外輪突起３９との間に噴霧口３８が設けられている。
【００２６】
このとき、湿分の発生によってダイヤフラム外輪２の内壁に付着した水滴１８は、ダイヤフラム外輪２の内壁に設けられたダイヤフラム外輪突起３９によってタービンノズル後縁端９へと運ばれる。そして、突起部３７を伝って運ばれてきた水滴１８と併合し、噴霧口３８から噴出する水滴１８が粗大化する。粗大化した水滴は図２２に示すように最終前段羽根６の湿分捕獲溝１５が設けられた領域に付着しやすくなるため、湿分捕獲溝１５の湿分除去率を高めることができると同時に、ダイヤフラム外輪２の内壁に付着した湿分も効果的に除去することができる。
【００２７】
［第７の実施形態］
図１２は本発明に係る第７の実施形態を示すタービンノズルを子午面から見たときの図である。本実施形態は第４の実施形態（図７、図８）の変形であって、突起部３７の端点に噴霧口に代えて吸引孔４０が備えられている。それぞれの吸引孔４０は、タービンノズル３内部の管路４１で合流し、タービンノズル負圧面３３側に設けられた一つの負圧面噴出口４２に連通している。ここで、負圧面噴出口４２のタービン回転軸からの距離Ｒｅと、吸引孔４０のうち最もタービンロータ４側にあるもののタービン回転軸からの距離ＲｉはＲｅ＜Ｒｉを満たしている。
【００２８】
翼長のタービンノズル圧力面３０表面に付着した湿分は、突起部３７に導かれて吸引孔４０に達し、タービンノズル内部で合流する。ここで、図１３に示すようにタービンノズル後縁付近では、ダイヤフラム内輪側ほど圧力が低くなることがわかっているため、吸引孔４０よりも負圧面噴出口４２の方が低圧となり、湿分は圧力差によって管路４１を進むとともに、各吸引孔の湿分を併合して負圧面噴出口４２から噴出するため、最終前段羽根６へ粗大な水滴を飛ばすことができる。
【００２９】
［第８の実施形態］
図１４は本発明に係る第８の実施形態を示すタービンノズル後縁端９近傍の断面拡大図、図１５はタービンノズル後縁端９近傍において、噴霧口を含む断面拡大図、図１６は子午面から噴霧口を見た拡大図である。本実施形態では、タービンノズル圧力面３０上に、それぞれ突起形状に代えて湿分誘導溝４３を設けている。これにより、水滴１８を溝内へ捕獲し噴霧口３８まで運搬する。このとき、湿分誘導溝の上流側は湿分が流れ込みやすいように緩やかに傾斜させている。溝に捕獲された湿分は噴霧口３８に向かうため、誘導溝に集められた湿分を併合して噴出することができ、最終前段羽根６へ粗大な水滴を飛ばすことができる。
【００３０】
［第９の実施形態］
図１７は本発明に係る第９の実施形態を示す湿分分離溝を含む羽根の断面図である。本実施形態では、最終前段羽根６の羽根前縁端１４近傍に設けた湿分捕獲溝１５の開口部を上流側に傾斜させている。これにより、一旦溝に捕獲された湿分が下流側へあふれるのを防止し、湿分除去率を向上させることができる。
【００３１】
［他の実施形態］
上記各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、異なる実施形態の特徴を組み合わせることもできる。たとえば、第９の実施形態（図１７）の湿分捕獲溝１５の形状は他の実施形態に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る第１の実施形態を示す蒸気タービン低圧段落を子午面から見た図。
【図２】本発明に係る第１の実施形態を示す蒸気タービンノズルの断面図であって、図１のII−II線矢視断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態の効果を説明するための図であって、薄板上の水膜の観察結果を示す図。
【図４】本発明に係る第２の実施形態を示す蒸気タービン低圧段落を子午面から見た図。
【図５】本発明に係る第２の実施形態を示す蒸気タービンノズルとダイヤフラム外輪との境界面に沿って切った方向から見た図であって、図４のＶ−Ｖ線矢視断面図。
【図６】本発明に係る第３の実施形態を示す蒸気タービンノズルを子午面から見た図。
【図７】本発明に係る第４の実施形態を示す蒸気タービンノズルを子午面から見た図。
【図８】本発明に係る第４の実施形態を示す蒸気タービン低圧段落を子午面から見た図。
【図９】本発明に係る第５の実施形態を示す蒸気タービンノズルの後縁端近傍の拡大断面図。
【図１０】本発明に係る第６の実施形態を示す蒸気タービンノズルを子午面から見た図。
【図１１】本発明に係る第６の実施形態を示す蒸気タービンノズルとダイヤフラム外輪との境界面に沿って切った方向から見た断面図であって、図１０のXI−XI線矢視断面図。
【図１２】本発明に係る第７の実施形態を示すタービン低圧段落を子午面から見た図。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る蒸気タービンノズル出口における静圧の翼長方向分布。
【図１４】本発明の第８の実施形態に係る蒸気タービンノズルの後縁端近傍の拡大断面図。
【図１５】本発明の第８の実施形態に係る蒸気タービンノズルの後縁端近傍において噴霧口を含む断面拡大図。
【図１６】本発明の第８の実施形態に係る蒸気タービンノズル後縁端近傍に設けた噴霧口を子午面から見た拡大図。
【図１７】本発明の第９の実施形態に係る蒸気タービンの羽根前縁端付近の湿分捕獲溝を含む拡大断面図。
【図１８】本発明に係る蒸気タービン低圧段落の蒸気と湿分の流れを子午面から見た図。
【図１９】本発明に係る湿分捕獲溝を設けた蒸気タービン低圧段落と湿分の流れを子午面から見た図。
【図２０】本発明に係るスリットを設けた蒸気タービンノズルと湿分の流れを子午面から見た図。
【図２１】本発明に係る湿分捕獲溝を設けた蒸気タービンの羽根と小さい水滴の軌跡を示す断面図であって、図１９のＡ−Ａ’線矢視断面図。
【図２２】本発明に係る湿分捕獲溝を設けた蒸気タービンの羽根と大きい水滴の軌跡を示す断面図であって、図１９のＡ−Ａ’線矢視断面図。
【図２３】本発明に係る湿分捕獲溝を設けた蒸気タービンの羽根と大きい水滴の軌跡を示す断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１…ダイヤフラム内輪、２…ダイヤフラム外輪、３…タービンノズル、４…タービンロータ、５…最終段羽根、６…最終前段羽根、９…タービンノズル後縁端、１０…最終前段羽根後縁端、１１…タービンノズル前縁端、１２…水膜、１３…最終段羽根前縁端、１４…最終前段羽根前縁端、１５…湿分捕獲溝、１６…ドレンポケット、２２…羽根背側表面、２３…粗大水滴、２５…上流側低圧段落、２６…湿分捕獲溝、２７…最終段落、２８…最終直前段落、２９…湿分捕獲溝、３０…タービンノズル圧力面、３１…段差、３２…死水領域、３３…タービンノズル負圧面、３４…薄板、３５…後縁部、３６…死水領域、３７…突起部、３８…噴霧口、３９…ダイヤフラム外輪突起、４０…吸引孔、４１…管路、４２…負圧面噴出口、４３…湿分誘導溝
【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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