JP4957358B2 - 蒸気タービン気筒連絡管 - Google Patents

Description

本発明は蒸気タービン気筒連絡管に関する。

蒸気タービンの気筒連絡管では、中圧タービンの最終段出口から排出された蒸気を低圧タービンの複数の車室（低圧部）へ導く。そして、複数の低圧部に導くために分岐部が設けられる。この分岐部は、直角方向に分岐する構造となっている。

なお、高圧タービン又は中圧タービンの車室出口から流出する蒸気を複数の低圧タービンへと導く蒸気タービン気筒連絡管として、例えば特許文献１に記載のものがある。

特開平１１−２２９８１８号公報

分岐部が直角方向に分岐する構造となっているため、蒸気が慣性力で直進する方向に流れ易くなっている。このため、複数の低圧部間では蒸気の分配が均等とならず、本流管側に多く流れてしまう。このため、低圧タービンの負荷分配が不均衡となり、タービン全体の効率が低下することになる。また、分岐部は直角方向に分岐しているため、圧力損失も大きくなり、更に効率が低下することになる。

本発明は、蒸気量を適正に分配することができ、さらに、分岐部の圧力損出も少なくすることができる構造を有する蒸気タービン気筒分岐管を提供することを目的とする。

本発明は、蒸気タービン気筒連絡管を本流管と分岐管から構成し、分岐管を本流管に対
して下流側に傾斜して分岐するように設け、分岐部の下流側の本流管と分岐管が交差して分岐部の管断面形状が楕円となる部分に、分岐部を補強する補強板を設け、該補強板を蒸気通路側に突出させるようにしたことを特徴とする。

また、本流管の途中に管径を縮小する絞り部を設け、分岐管をこの絞り部に設けたことを特徴とする。

また、補強板の蒸気通路側先端における本流管側の管直径φｄ１と分流管側の管直径φｄ２が略等しくなるように、補強板の蒸気通路側への突出長さと傾斜角度を設定したことを特徴とする。

本発明によれば、蒸気量を適正に分配することができるようになり、さらに、分岐部の圧力損出も少なくなり、高効率な蒸気タービンが得られる。また、分岐管を傾斜させることに伴う分岐部の応力も低減することができる。

図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例である蒸気タービン気筒連絡管の構成を示す図である。本発明は、高圧又は中圧タービンの車室出口から出た蒸気を低圧タービンの複数の車室入口に分配する蒸気タービン気筒連絡管に関するものであるが、本実施の形態では、中圧タービンの車室出口（最終段出口）から流出する蒸気を２つの低圧タービンへと導く場合を代表例として説明する。

中圧タービンの車室出口２ａ，２ｂから流出する蒸気が気筒連絡管（本流管）１を通って分岐部４に達する。本流管は、中圧タービンや低圧タービンの軸とほぼ平行に伸びる直管部となっている。また、本流管は、ほぼ水平に配設された直管部の途中に管径を縮小する絞り部を有しており、絞り部よりも上流側の大径部と絞り部よりも下流側の小径部とにさらに分けられる。小径部はその管中心線が大径部の管中心線よりも上方に偏心しており、本実施の形態において大径部と小径部は、上方側の管壁がほぼ一直線状となるように絞り部を介して連接されている。

蒸気は、分岐部で第一低圧タービンと第二低圧タービンに分配される。本実施例では分岐部が絞り部に設けられている。分岐部では、分岐管が本流管の下方に設けられ、また、下流側に傾斜するように本流管に接続されている。この傾斜角度は、４５度から６０度の範囲で角度を持たせることにより、気筒連絡管の分岐部で主流と分流に蒸気量の分配を均等にすることができる。分配された蒸気の分流は第一低圧タービン車室入口３ａへ、本流は第二低圧タービン車室入口３ｂへと流れる。ここで、第一低圧タービンの前に設けられた分岐部４には、分岐部の補強のための補強板５が設けられている。

図２は分岐部の拡大したもので、補強板５は分岐する管ａとｂが交差する部分に傾斜角度αを設けて設置する。さらに補強板は蒸気通路側に突出させている。補強板の突出長さＬは、補強板の先端位置において、本流管ａと分流管ｂの面積がほぼ等しくなるよう（φｄ１≒φｄ２）に設定する。

気筒連絡管の分岐部で分岐管を本流管に対して傾斜させて設けた場合、分岐部の管形状が楕円となる。このため、圧力が加わった場合、真円になろうと変形し、曲げ半径の小さい部分に応力集中が発生する。この応力を低減するために補強板を設けている。さらに、この補強板を流路側に突出させることにより、分流側の蒸気量が制御できるようになる。すなわち、突出させた補強板の傾斜角度αを大きくすると分流側の蒸気量は増加し、小さくすると分流側の蒸気量は減少する。また、分岐部の流れが円滑になり圧力損失も小さくなる。

本発明の一実施例である蒸気タービン気筒連絡管の構成を表す図である。 本発明の分岐部の詳細図である。

符号の説明

１ 気筒連絡管（本流管）
２ａ，２ｂ 中圧タービンの車室出口
３ａ 第一低圧タービン車室入口
３ｂ 第二低圧タービン車室入口
４ 分岐部
５ 補強板

Claims (2)

1. 高圧又は中圧タービンの車室出口から流出する蒸気を少なくとも２車室以上の低圧ター
   ビンの入口部へ導く蒸気タービン気筒連絡管であって、
   前記蒸気タービン気筒連絡管は本流管と分岐管から構成され、前記分岐管は前記本流管
   に対して下流側に傾斜して分岐するように設けられ、分岐部の下流側の前記本流管と前記分岐管が交差して分岐部の管断面形状が楕円となる部分に、分岐部を補強する補強板が設けられ、該補強板は蒸気通路側に突出するように設けられ、前記本流管は、略水平に配設され、途中に管径を縮小する絞り部を有し、前記分岐管は、前記絞り部に設けたことを特徴とする蒸気タービン気筒連絡管。
2. 請求項１において、前記分岐部の本流管と分岐管の面積割合を示す、前記補強板の蒸気通路側先端における本流管側の管直径φｄ１と分流管側の管直径φｄ２が略等しくなるように、前記補強板の蒸気通路側への突出長さと傾斜角度を設定したことを特徴とする蒸気タービン気筒連絡管。

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