(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧蒸気タービンの排気室を構成する下車室において、環状ディフューザの下流で下車室端壁にその端部を結合して垂直リブを設置すると共に、前記下車室端壁の外部側と軸受箱に結合して外部垂直リブを設置したことを特徴とする低圧蒸気タービン排気室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧蒸気タービンの排気室に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の低圧蒸気タービンにおける排気室の概要を、図３及び図４に基づいて説明する。
【０００３】
１は低圧蒸気タービンのロータ、２は前記ロータ１に取付けられた動翼中、最終段動翼を示している。
【０００４】
４は最終段動翼２の半径方向外側の流れを規制するフローガイド、５は同最終段動翼２の半径方向内側の流れを規制するベアリングコーンで、このフローガイド４とベアリングコーン５により前記最終段動翼２を出た蒸気流３を案内する環状ディフューザ６ａ、６ｂが区画されている。
【０００５】
７はこの蒸気タービンの上方部分を囲う上車室、８は部分的に略示する静翼その他支持環等を収納した内車室、９は前記上車室７に対峙して下方部分を規制する下車室を示している。
【０００６】
１０は前記下車室９の強度を受け持つ垂直リブで、下車室９内でロータ軸と平行方向に延びて配置され、端部はロータ軸に直角になる様にＬ字型に曲がって、下車室９の端壁９ａの内側に結合している。
【０００７】
なお、１１はベアリングコーン５の軸方向長さ、１２はロータ１を支持する軸受箱、１３は軸受箱１２を支持する軸受箱支持リブを示している。
【０００８】
従って従来の低圧蒸気タービン排気室においては、ロータ１に取付けられた最終段動翼２を通過した蒸気流３は、フローガイド４とベアリングコーン５に囲まれた環状ディフューザ６ａ、６ｂを通り、上車室側の蒸気流３は上車室７と内車室８に囲まれた空間を通って下車室９へ導かれる。
【０００９】
一方、下車室側の蒸気流３は、環状ディフューザ６ａを通った後、下車室９へ直接流れこみ、最終的には上車室側、下車室側の流れが合流して図示省略の復水器へ排気されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来の低圧蒸気タービン排気室は、その下車室９の強度部材である垂直リブ１０をＬ字型形状にし、下車室９の端壁９ａの内側に結合する構造であるため、同垂直リブ１０の一部は環状ディフューザ６ａの内部、あるいはすぐ下流に配置されている。
【００１１】
通常蒸気流３は旋回を伴う流れであり、環状ディフューザ６ａの内部に配備された垂直リブ１０に衝突すると、旋回を阻害されたり流れが剥離を生じるために圧力損失を生じる。
【００１２】
また、リブが存在することによる面積不足により環状ディフューザとしての圧力回復が低下し、更には流れの円周方向不均一性が著しくなる。
特に、軸方向長さ１１の短いコンパクト型排気室の場合、垂直リブ１０が環状ディフューザの内部に入り込むので、前記のような悪影響は著しいものとなる。
【００１３】
これらの結果として、前記従来の低圧蒸気タービン排気室では、復水器圧力に対して最終段動翼２の下流での圧力低下の抑制によるタービン出力の減少、損失増大による性能低下、さらには円周方向不均一流れによる動翼への励振力の増大など、タービン性能および信頼性を低下させる好ましくない欠点があった。
【００１４】
本発明は前記した従来のものにおける種々の問題点を解消し、タービン出力の減少、損失の増大、動翼の励振力の増大等、タービン性能を低下させる不具合な事項の発生を抑制し、信頼性に富んだ低圧蒸気タービン排気室を提供することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決すべくなされたもので、低圧蒸気タービンの排気室を構成する下車室において、環状ディフューザの下流で下車室端壁にその端部を結合して垂直リブを設置すると共に、前記下車室端壁の外部側と軸受箱に結合して外部垂直リブを設置してなる低圧蒸気タービン排気室を提供するものである。
【００１６】
すなわち、本発明によれば、低圧蒸気タービンの排気室を構成する下車室は、環状ディフューザの下流で下車室端壁にその端部を結合した垂直リブと、前記下車室端壁の外部側と軸受箱に結合して外部垂直リブを併せ設置して構成されているので、環状ディフューザ内に流れを妨げるものがなく、排気が円滑に流れて出力の減少、損失の増大、動翼の励振力の増大等タービン性能の低下に結びつく原因となるものは発生せず、安定性、信頼性の高い低圧蒸気タービンの排気室を得る様にしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１及び図２に基づいて説明する。
なお、前記した従来のものと同一の部位については、図中同一の符号を付して示し、重複して冗長となる説明を省略して本実施の形態に特有の点に注力して説明する。
【００１８】
本実施の形態においては、下車室９の強度部材として、垂直リブ１０を環状ディフューザ６ａから十分下流に離して配置し、かつ、この垂直リブ１０はロータ１の長手方向に延びてその両端を下車室９の端壁９ａに溶接結合している。
【００１９】
次いでこの垂直リブ１０に加えて、新たに外部垂直リブ１４を設け、この外部垂直リブ１４を軸受箱１２と下車室端壁９ａの外部側に溶接結合している。
【００２０】
すなわち、本実施の形態では垂直リブ１０は環状ディフューザ６ａの十分下流に離して配備され、かつ端面が端壁９ａに結合した構成であり、また、新たに加えた外部垂直リブ１４は下車室端壁９ａの外部側に配備されているので、環状ディフューザ６ａには蒸気流３を阻害する部材が存在せず、環状ディフューザ６ａの面積拡大に対応した圧力回復が生じる。
【００２１】
しかも、この位置に流れの妨げになるものが無い状態は、障害となる部材が存在することにより発生する流れの乱れや、剥離による付加的な圧力損失も円周方向の流れの不均一性も生じないことに帰結する。
【００２２】
従って、動翼２の下流での圧力が低下するために、タービン出力が増大し、かつ、付加的な圧力損失も生じないので、効率上、プラス要素の増大、マイナス要素の減少となり、性能が大幅に向上することとなる。
【００２３】
更に本実施の形態では、前記の様に流れを乱す要素がないので、円周方向の流れの不均一性が緩和されて動翼への励振力も低減され、タービンの信頼性が向上することも期待できる。
【００２４】
なお、前記したように環状ディフューザ６ａの内部に垂直リブ１０が存在しない構造にしたことにより、高性能を維持した上で軸方向長さ１１を短縮したコンパクト排気室を設計することができ、タービン軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００２５】
また、構造強度的に考察すると、前記した様にロータ１の長手方向に延びて配設した垂直リブ１０に加えて、下車室端壁９ａの外部側でロータ１と直交方向に延びる外部垂直リブ１４を新たに設置しているため、従来と同様に軸受箱支持剛性を有し、車室の信頼性も従来同様十分に確保されたものである。
【００２６】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００２７】
例えば前記実施の形態においては、外部垂直リブ１４と軸受箱支持リブ１３とは別体とした例について説明しているが、これは軸受箱支持リブ１３と一体としてもよいし、更に別個に複数のものを設置してもよいことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低圧蒸気タービンの排気室を構成する下車室において、環状ディフューザの下流で下車室端壁にその端部を結合して垂直リブを設置すると共に、前記下車室端壁の外部側と軸受箱に結合して外部垂直リブを設置して低圧蒸気タービン排気室を構成しているので、この環状ディフューザの下流で下車室端壁にその端部を結合した垂直リブと、下車室端壁の外部側と軸受箱に結合した外部垂直リブとの共働構成により、環状ディフューザの排気の流れを妨げることなく円滑にして、出力の減少、損失の増大、励振力の増大等タービン性能の低下に結びつく原因を排除し、安定性、信頼性の高い低圧蒸気タービンの排気室を得ることができたものでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る低圧蒸気タービン排気室の概要を示す部分断面図である。
【図２】図１のII-II 断面図である。
【図３】従来の低圧蒸気タービン排気室の概要を示す部分断面図である。
【図４】図３のIV-IV 断面図である。
【符号の説明】
１      ロータ
２      最終段動翼
３      蒸気流
４      フローガイド
５      ベアリングコーン
６ａ    環状ディフューザ
６ｂ    環状ディフューザ
７      上車室
８      内車室
９      下車室
９ａ    端壁
１０      垂直リブ
１１      軸方向長さ
１２      軸受箱
１３      軸受箱支持リブ
１４      外部垂直リブ
【図１】
0003746614.tif 000002
【図２】
0003746614.tif 000003
【図３】
0003746614.tif 000004
【図４】
0003746614.tif 000005