JP5642514B2 - 低圧蒸気タービンの車室構造 - Google Patents

Description

本発明は、火力発電所や原子力発電所等で用いられる低圧蒸気タービンの車室構造に関し、特に、外車室とは独立して内車室を基礎に支持固定するタービン車室構造に関する。

火力発電所や原子力発電所等に用いられる低圧蒸気タービンでは、一般的に、外車室及び内車室の二重車室構造や、外車室、第１内車室及び第２内車室の三重車室構造にして、各々の車室での温度降下を少なくして車室の熱変形を低減するようになっている。なお、これ以降、三重車室構造の場合、第１内車室及び第２内車室を総称して「内車室」という。
従来、この種の低圧蒸気タービンでは、外車室を基礎に支持固定するとともに、外車室に設けた受け板部に内車室を載置することで、外車室を介して間接的に内車室を基礎に支持していた。

ところで、低圧蒸気タービンは、蒸気漏れを防止する観点から、動翼が植込まれたロータからなる回転部材と、静翼等の内車室に固定された静止部材との間のクリアランスは非常に小さな値（例えば１ｍｍ以下）に設定することが望まれる。
ところが、従来のように外車室を介して内車室を間接的に支持する車室構造の場合、熱膨張や復水器真空による真空荷重によって外車室が変形すると、これに伴って内車室も上下に変動してしまい、回転部材と静止部材が接触してしまう可能性あり、上記クリアランスを小さくすることが難しかった。

そこで、これまでにも、熱膨張や真空荷重による外車室の変形の影響を内車室が受けることがないように、外車室とは独立して内車室を基礎に支持固定する試みがなされてきた。
例えば、特許文献１には、内車室から基礎に向けて張り出された内車室支持板を、外車室の下半部の外周に設けたフランジ状の水平補強板を介して基礎上面に支持した低圧蒸気タービンの内車室支持構造が記載されている。しかし、この支持構造では、内車室の荷重が水平補強板を介して基礎にかかり、外車室には内車室の荷重が直接的にかかることはないものの、内車室が外車室と完全に独立して基礎に支持されているわけではないから、外車室の変形の影響を内車室が受けるおそれが依然としてあった。
この点、特許文献２には、外車室の下半部を構成する下側ケーシングの側面を貫通して基礎まで延びる内側ケーシング支持部を内側ケーシング（内車室）に取り付け、内側ケーシング支持部が下側ケーシングを貫通する箇所をベローズでシールした低圧蒸気タービンの内車支持構造が記載されている。この支持構造によれば、内側ケーシング（内車室）は、下側ケーシング（外車室）を貫通する内側ケーシング支持部によって基礎に直接支持されているから、熱膨張や真空荷重による外車室の変形の影響を内側ケーシング（内車室）が受けることはない。

特開平１１−９３６１６号公報 特開２００１−２００７０６号公報

しかしながら、特許文献２記載の内車支持構造では、内側ケーシング（内車室）を基礎に直接支持する内側ケーシング支持部が内側ケーシングの荷重によって変形し、内側ケーシングが沈み込んでしまうおそれがあり、回転部材と静止部材とのクリアランスを安定して維持すること及び車室組立時のセッチング精度を確保することが難しかった。もちろん、内側ケーシング支持部を太くしたり、その材料を高強度のものに変更したりすることで、内側ケーシングの沈み込みをある程度低減することは可能であるが、スペースやコストの制約があり十分な対策とはいえなかった。

また、近年、低圧蒸気タービンの効率化のために長翼化が求められており、これに伴って内車室も大型化してその重量が増加する傾向にあるから、内車室の沈み込み防止が今後ますます重要になっていくことは明らかである。このため、内車室の沈み込み防止の対策を施した新たな車室構造の開発が望まれていた。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、内車室を外車室から独立して基礎に支持固定するとともに、内車室の沈み込みを防止しうる低圧蒸気タービンの車室構造を提供することを目的とする。

本発明に係る低圧蒸気タービンの車室構造は、基礎上に設置される低圧蒸気タービンの車室構造であって、ロータを収納する内車室と、前記内車室を覆うように、前記内車室の外側に設けられる外車室と、前記外車室を貫通して前記内車室から前記基礎まで延在し、前記外車室の内部において前記内車室の荷重を受けて、前記外車室の外部において前記基礎に支持固定される内車サポートと、前記内車サポートが前記外車室を貫通した箇所を密封するシール部材とを備え、前記内車サポートは、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で前記基礎に支持されていることを特徴とする。

上記低圧蒸気タービンの車室構造によれば、外車室を貫通して内車室から基礎まで延在する内車サポートによって、内車室が外車室から独立して基礎に支持されるので、熱膨張や真空荷重による外車室の変形の影響を内車室が受けてしまうことを防止できる。
また、内車室を外車室と独立に支持するための内車サポートは、外車室の内部において内車室の荷重を受けるとともに、外車室の外部において基礎に固定されるため（すなわち、内車室の荷重が作用する点と、基礎に固定される点とが離れているため）、基礎との固定点を支点として内車サポートを下方に撓ませるモーメントが発生する。しかし、上記低圧蒸気タービンの車室構造によれば、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で内車サポートを基礎に支持するようにしたので、モーメントによって撓もうとする内車サポートの変形が防止され、内車室の沈み込みもほとんど起こらない。

なお、本明細書において、内車サポートが「２点以上で基礎に支持されている」とは、内車サポートを基礎に支持していると見ることができる支持点が鉛直方向の異なる位置に複数存在することを意味し、鉛直方向に互いに離れた２箇所以上で内車サポートを基礎に支持する場合だけでなく、鉛直方向に延在する連続面で内車サポートを基礎に支持する場合をも含む。

上記低圧蒸気タービンの車室構造において、前記内車サポートは、前記内車室の荷重を一端部で受け、中央部で前記外車室を貫通し、他端部で前記基礎の上面に固定される第１支持部材と、ロータ軸に直交する平面に沿って、前記外車室内において前記第１支持部材から垂れ下がる支持板と、前記支持板の前記第１支持部材との固定位置よりも下方の位置に一端部が取り付けられ、中央部で前記外車室を貫通し、他端部で前記基礎の側壁面に固定される第２支持部材とを含み、前記シール部材は、前記第１支持部材及び前記第２支持部材が前記外車室を貫通する箇所に設けられていてもよい。

内車室の荷重を一端部で受け、基礎上面に他端部が固定される第１支持部材には、基礎上面との固定点を支点として第１支持部材を下方に撓ませようとするモーメントが作用する。しかし、上述のように、第１支持部材から垂れ下がる支持板を設け、この支持板の第１支持部材との固定位置よりも下側に第２支持部材の一端部を取り付け、第２支持部材の他端部を基礎の側壁面に固定することで、モーメントによって撓もうとする第１支持部材の変形を抑制し、内車室の沈み込みを防止することができる。

この場合、前記支持板と前記第２支持部材の前記一端部とは、前記支持板及び前記第２支持部材のいずれか一方に形成された鉛直方向に長い長穴に挿通した締結部材により、前記支持板の前記第２支持部材に対する相対的な鉛直方向の移動を許容するように連結されていることが好ましい。

これにより、支持板が熱膨張により変形しても、支持板の第２支持部材に対する鉛直方向の動きが許容され、支持板は第１支持部材との固定部分を起点として下方に自由に伸びることができるので、支持板の熱変形によって第１支持部材が持ち上げられることはない。したがって、支持板の熱変形が生じても、その影響を第１支持部材は受けず、第１支持部材の鉛直方向位置に変化はないから、内車室の位置を安定して維持することができる。
なお、第２支持部材は、支持板の第１支持部材との固定位置よりも下方の位置に取り付けられ、モーメントによって撓もうとする第１支持部材の変形を抑制するためのものであるから、第１支持部材から垂れ下がる支持板を水平方向に不動に支持すれば足りる。よって、上述のように、支持板の相対的な鉛直方向の移動を許容するように第２支持部材を支持板に連結しても、第２支持部材の本来の役割が損なわれることはない。

あるいは、上記低圧蒸気タービンの車室構造において、前記内車サポートは、ロータ軸に直交する平面に沿って延在し、前記内車室の荷重を一端部で受け、中央部で前記外車室を貫通し、他端部が前記基礎内に挿入された平板部と、前記平板部の前記他端部に設けられ、前記基礎内において前記平板部に直交する方向に張り出した張出し部とを含み、前記シール部材は、前記平板部が前記外車室を貫通する箇所に設けられていてもよい。

内車室の荷重を一端部で受け、他端部が基礎に挿入された平板部には、基礎に挿入された他端部側を支点として平板部を回転させようとするモーメントが作用する。しかし、上述のように、基礎内において平板部に直交する方向に張り出す張出し部（上述の「鉛直方向に延在する連続面」の一例）を設けることによって、モーメントによって回転しようとする平板部を張出し部で支え、内車室の沈み込みを防止することができる。

上記低圧蒸気タービンの車室構造において、前記外車室の下部に復水器のケーシングを該外車室と一体的に設け、前記外車室及び前記ケーシングを前記基礎の底面に載置することが好ましい。

低圧蒸気タービンでは、外車室の下部に復水器が設置され、外車室及び復水器ケーシング内は真空になっており、外車室には、外車室を下方に引き込もうとする真空荷重が作用する一方で、復水器ケーシングには、復水器ケーシングを持ち上げようとする真空荷重が作用する。このため、従来の外車室の基礎への支持構造は、外車室に作用する真空荷重に耐えられるように、多数のリブを用いた大掛かりなものとならざるを得なかった。そこで、上述のように外車室を復水器ケーシングと一体化して、真空荷重を相殺するとともに、ケーシング全体を基礎底面に載置することで、外車室の支持構造を簡素化することができる。
なお、外車室及び復水器ケーシングを一体化すると、基礎底面を起点としたケーシング全体の熱膨張によって外車室全体が大きく上昇するので、内車室が外車室と独立に基礎に支持されていない場合、内車室の鉛直方向位置も大きく変動してしまう。この点、上記低圧蒸気タービンの車室構造では、外車室を貫通して内車室から基礎まで延在する内車サポートによって、内車室が外車室から独立して基礎に支持されているので、外車室及び復水器ケーシングを一体化しても、内車室の位置を安定して維持できる。

上記低圧蒸気タービンの車室構造において、ロータ軸に直交する方向における前記内車室の両側に、それぞれ、一対の前記内車サポートを設け、これら一対の前記内車サポート間に、前記外車室と前記内車室とで囲まれた排気室における蒸気流れを整流するフローガイドを架設することが好ましい。

このように一対の内車サポート間にフローガイドを架設することで、ディフューザを通過して排気室の上半部に排出された高速の蒸気流れが、ロータ軸方向における車室中央に向かって回り込んだ後、内車室外側を迂回して下方の復水器へと流れる際に、蒸気流れの剥離が起こることが抑制され、圧力回復をさせることが可能となり、蒸気タービンの性能を向上させることができる。

本発明によれば、外車室を貫通して内車室から基礎まで延在する内車サポートによって、内車室が外車室から独立して基礎に支持されるので、熱膨張や真空荷重による外車室の変形の影響を内車室が受けてしまうことを防止できる。
また、内車室を外車室と独立に支持するための内車サポートは、外車室の内部において内車室の荷重を受けるとともに、外車室の外部において基礎に固定されるため、基礎との固定点を支点として内車サポートを下方に撓ませるモーメントが発生する。しかし、本発明によれば、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で内車サポートを基礎に支持するようにしたので、モーメントによって撓もうとする内車サポートの変形が防止され、内車室の沈み込みもほとんど起こらない。

低圧蒸気タービンの全体構成例を示す断面図である。 第１実施形態の低圧蒸気タービンの車室構造の外観を示す斜視図である。 第１実施形態の内車室の支持構造を示す斜視図である。 内車室が支持される様子を示す上面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 第２支持部材の支持板への固定構造を示す横面図である。 第２実施形態の車室構造に用いる内車サポートを示す横面図である。 図７のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 変形例に係る内車サポートを示す横面図である。 変形例に係る低圧蒸気タービンの車室構造を示す外観斜視図である。

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

［第１実施形態］
以下、低圧蒸気タービンの全体構成例についてまず説明した後、第１実施形態に係る低圧蒸気タービンの車室構造について詳述する。

図１は低圧蒸気タービンの全体構成例を示す断面図である。同図に示すように、低圧蒸気タービン１は、主として、ロータ２を収納する内車室１０と、内車室１０の外側に設けられた外車室２０とを備え、外車室２０の下部には、低圧蒸気タービン１で仕事をした蒸気を復水する復水器３０が設けられている。

ロータ２は、基礎４０上に設置されたペデスタル箱４内の軸受部６によって回転自在に支持されている。ロータ２には、複数段の動翼８が植込まれており、ロータ２及び動翼８は内車室１０によって覆われている。

内車室１０には、ブレードリング（不図示）を介して、ロータ２側の動翼８と対向するように、複数段の静翼９が取り付けられている。これにより、蒸気入口３から内車室１０に導入された蒸気が、静翼９を通過する際に膨張し増速され、動翼８に対して仕事をして、ロータ２を回転させるようになっている。

外車室２０は、内車室１０の外側に設けられて、内車室１０を覆っている。外車室２０の内部には、断面積が徐々に大きくなるディフューザ２１と、このディフューザ２１を通過した後の蒸気を復水器３０に導くための排気室２２とが設けられている。
また、ロータ２が外車室２０を貫通する箇所には、グランドシール２４が設けられており、大気の流入を防止して、外車室２０内の真空を維持している。

復水器３０は、外車室２０の下部に設けられ、そのケーシングはフレキシブルラバー３２を介して外車室２０の下部（後述の下側ケーシング２０Ｂ）に連結されている。排気室２２から復水器３０に導かれた蒸気は、復水器３０において復水された後、ポンプによりボイラ（不図示）に圧送されて再び蒸気が生成されるようになっている。

次に、低圧蒸気タービン１の車室構造について、具体的に説明する。図２は、低圧蒸気タービン１の車室構造の外観斜視図である。図３は内車室１０の支持構造を示す斜視図であり、図４は内車室１０が支持される様子を示す上面図であり、図５は図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図６は、後述の第２支持部材１２Ｂの支持板１２Ｃへの固定構造を示す横面図である。

図２に示すように、外車室２０は、上側ケーシング２０Ａ及び下側ケーシング２０Ｂからなる半割り構造になっている。この外車室２０に収納された内車室１０（図２では不図示）は、外車室２０の下側ケーシング２０Ｂのロータ軸方向に沿った側壁面を貫通する内車サポート１２（具体的には、後述の第１支持部材１２Ａ及び第２支持部材１２Ｂ）により、外車室２０とは独立に基礎４０に支持される。

内車サポート１２は、図３及び４に示すように、内車室１０の両側（ロータ軸に直交する方向における内車室１０の両側）に一対ずつ設けられ、外車室２０の下側ケーシング２０Ｂの側壁面を貫通して基礎４０に取り付けられている。内車サポート１２の内車室１０側の端部にはライナ１４が設けられており、このライナ１４上に内車室１０が載置される。これにより、ライナ１４の厚さを変更して、内車室１０の鉛直方向位置や傾きを微調整することができる。

内車サポート１２は、図５に示すように、基礎４０に固定された棒状体である第１支持部材１２Ａ及び第２支持部材１２Ｂと、これら第１支持部材１２Ａ及び第２支持部材１２Ｂを互いに連結する支持板１２Ｃとで構成される。

第１支持部材１２Ａは、ロータ軸に直交する方向に沿って略水平方向に延在する棒状体であり、ライナ１４を介して内車室１０の荷重を一端部で受け、外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを中央部で貫通し、他端部で基礎４０の上面に固定されている。なお、内車室１０がライナ１４上に載置された状態では、ライナ１４には、内車室１０の上下方向中央部から水平方向に突出したフランジ部１１が当接するようになっている。
第１支持部材１２Ａが下側ケーシング２０Ｂを貫通する箇所には、例えばベローズやゴム材からなるシール部材１８によって密封され、外車室２０内の真空を維持している。また、第１支持部材１２Ａの下面には支持板１２Ｃが取り付けられている。

支持板１２Ｃは、ロータ軸に略直交する平面に沿って、第１支持部材１２Ａから垂れ下がるように設けられており、その下端側には第２支持部材１２Ｂが取り付けられている。なお、支持板１２Ｃは、外車室２０内に設けられており、外車室２０を貫通していない。

ディフューザ２１（図１参照）を通過した高速の蒸気流れは、排気室２２の下半部に排出されたものはそのまま復水器３０側にスムーズに流れることができるが、排気室２２の上半部に排出されたものはロータ軸方向における車室中央に向かって（図１における符号１００で示す矢印方向）回り込んだ後、図５の矢印で示すように内車室１０の外側を迂回して下方に流れる。
上述のように、支持板１２Ｃを第１支持部材１２Ａから垂れ下がるように設ける（言い換えると、支持板１２Ｃは排気室２２の下半部のみに存在し、排気室２２の上半部には存在しない）ことで、ロータ軸方向における車室中央側に向かって回り込み、さらには内車室１０の外側を迂回する排気室２２の上半部における蒸気流れを支持板１２Ｃによって妨げてしまうことを防止できる。

また、支持板１２Ｃの形状は、内車室１０の沈み込みを内車サポート１２全体で防止しうる限り特に限定されず、種々の形状を採りうる。例えば、上述した排気室２２内における蒸気流れをよりスムーズにする観点から、支持板１２Ｃの大きさを最小限にしてもよいし、支持板１２Ｃに開口部を設けてもよい。

さらに、排気室２２内における蒸気流れを積極的に整流する観点から、図３〜５に示すように、一対の内車サポート１２の支持板１２Ｃ間にフローガイド１６を設けてもよい。これにより、排気室２２の上半部に排出された高速の蒸気流れが、ロータ軸方向における車室中央に向かって回り込んだ後、内車室１０の外側を迂回して復水器３０へ流れる際に、内車室１０の下方の領域（図５においてＢで示した領域）で蒸気流れが剥離してしまうことを抑制でき、蒸気流れの圧力回復も可能となる。これにより、排気室２２の全領域が有効に活用されるので、低圧蒸気タービン１の性能を向上させることができる。

第２支持部材１２Ｂは、図５に示すように、ロータ軸に直交する方向に沿って略水平方向に延在する棒状体であり、支持板１２Ｃの第１支持部材１２Ａとの固定位置よりも下方の位置において一端部が支持板１２Ｃに取り付けられ、中央部で外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを貫通し、他端部で基礎４０の側壁面に固定されている。

内車室１０の荷重を一端部で受け、基礎４０上面に他端部が固定される第１支持部材１２Ａには、図５に示すように、基礎４０上面との固定点１９を支点として第１支持部材１２Ａを下方（矢印１１０の方向）に撓ませようとするモーメントが作用する。しかしながら、本実施形態の内車サポート１２では、第１支持部材１２Ａから垂れ下がる支持板１２Ｃを設け、この支持板１２Ｃの第１支持部材１２Ａとの固定位置よりも下側に第２支持部材１２Ｂの一端部を取り付け、第２支持部材１２Ｂの他端部を基礎４０の側壁面に固定しているので、モーメントによって撓もうとする第１支持部材１２Ａの変形を抑制し、内車室１０の沈み込みを防止することができる。

また、第２支持部材１２Ｂが下側ケーシング２０Ｂを貫通する箇所には、例えばベローズやゴム材からなるシール部材１８によって密封され、外車室２０内の真空を維持している。

また、第２支持部材１２Ｂと支持板１２Ｃとは、図６に示すように、第２支持部材１２Ｂに形成された鉛直方向に長い長穴５０に挿通した締結部材５２によって、支持板１２Ｃの第２支持部材１２Ｂに対する相対的な鉛直方向の移動を許容するように連結されていることが好ましい。

これにより、支持板１２Ｃが熱膨張により変形しても、支持板１２Ｃの第２支持部材１２Ｂに対する鉛直方向の動きが許容され、支持板１２Ｃは第１支持部材１２Ａとの固定部分を起点として下方に自由に伸びることができるため、支持板１２Ｃの熱変形によって第１支持部材１２Ａが持ち上げられることはない。したがって、支持板１２Ｃの熱変形が生じても、その影響を第１支持部材１２Ａは受けず、第１支持部材１２Ａの鉛直方向位置に変化はないから、内車室１０の位置を安定して維持することができる。

また、第２支持部材１２Ｂは、支持板１２Ｃの第１支持部材１２Ａとの固定位置よりも下方の位置に取り付けられ、モーメントによって撓もうとする第１支持部材１２Ａの変形を抑制するためのものであるから、第１支持部材１２Ａから垂れ下がる支持板１２Ｃを水平方向に不動に支持すれば足りる。よって、上述のように、長穴５０を利用して、支持板１２Ｃの相対的な鉛直方向の移動を許容するように第２支持部材１２Ｂを支持板１２Ｃに連結しても、第２支持部材１２Ｂの本来の役割が損なわれることはない。

なお、図６には、長穴５０を第２支持部材１２Ｂに形成した例を示したが、長穴５０は支持板１２Ｃに形成してもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る低圧蒸気タービンの車室構造について説明する。本実施形態の車室構造は、内車室１０を基礎に支持する内車サポートの構造を除けば、第１実施形態の車室構造と共通する。したがって、ここでは、第１実施形態の車室構造と共通する部分についてはその説明を省略し、内車サポートの構造を中心に説明する。

図７は本実施形態の車室構造に用いる内車サポートを示す横面図であり、図８は図７におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

図７及び８に示す内車サポート６０は、ロータ軸に略直交する平面に沿って延在する平板部６２と、平板部６２から張り出した張出し部６４とで構成された断面Ｔ字状部材である。内車サポート６０の具体的な構成は以下のとおりである。
平板部６２は、内車室１０の荷重Ｆを一端部の上面で受け、中央部で外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを貫通し、他端部が基礎４０内に挿入されている。張出し部６４は、平板部６２の基礎４０内に挿入された側の端部に設けられ、基礎４０内において平板部６２と直交する方向に張り出している。
なお、内車サポート６０の平板部６２が外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを貫通する箇所には、例えばベローズやゴム材からなるシール部材１８によって密封され、外車室２０内の真空を維持している。

内車室１０の荷重Ｆを一端部の上面で受け、他端部が基礎４０に挿入された平板部６２には、基礎４０に挿入された他端部側を支点として、平板部６２を下方（図７の矢印１２０で示す方向）に回転させようとするモーメントが作用する。しかしながら、上記構成の内車サポート６０では、基礎４０内において平板部６２と直交する方向に張り出した張出し部６４が設けられているので、モーメントによって回転しようとする平板部６２を張出し部６４で支え、内車室１０の沈み込みを防止することができる。

また、第１実施形態における支持板１２Ｃと同様に、平板部６２は外車室２０の下側ケーシング２０Ｂに囲まれた排気室２２の下半部のみに設けられ、排気室２２の上半部には存在しないから、ロータ軸方向における車室中央側に向かって回り込み、さらには内車室１０の外側を迂回する排気室２２の上半部における蒸気流れを平板部６２によって妨げてしまうことを抑制できる。

なお、内車サポート６０の平板部６２の形状は、内車室１０の沈み込みを内車サポート６０全体で防止しうる限り特に限定されず、種々の形状であってもよく、上述した排気室２２内における蒸気流れをよりスムーズにする観点から、平板部６２の大きさを最小限にしてもよいし、平板部６２に開口部を設けてもよい。

さらに、排気室２２内における蒸気流れを積極的に整流する観点から、上述の第１実施形態における場合と同様に、図７及び８に示すように、内車室１０の両側にそれぞれ設けられた一対の内車サポート６０の平板部６２間にフローガイド１６を設けてもよい。

以上説明したように、第１実施形態及び第２実施形態では、外車室２０を貫通して内車室１０から基礎４０まで延在し、外車室２０の内部において内車室１０の荷重を受けて、外車室２０の外部において基礎４０に支持固定される内車サポート（１２，６０）を設け、この内車サポート（１２，６０）を、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で基礎４０に支持するようになっている。
ここで、内車サポート（１２，６０）を「鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上」で支持するとは、内車サポート（１２，６０）を基礎４０に支持していると見ることができる支持点が鉛直方向の異なる位置に複数存在することを意味する。すなわち、第１実施形態のように、第１支持部材１２Ａ及び第２支持部材１２Ｂを鉛直方向位置の異なる２箇所に設けて内車サポート１２を基礎４０に支持してもよいし、第２実施形態の場合のように、鉛直方向に延在する連続面をなす張出し部６４で内車サポート６０を基礎４０に支持してもよい。

これにより、外車室２０を貫通して内車室１０から基礎４０まで延在する内車サポート（１２，６０）によって、内車室１０が外車室２０から独立して基礎４０に支持されるので、熱膨張や真空荷重による外車室２０の変形の影響を内車室１０が受けてしまうことを防止できる。
また、内車室１０を外車室２０と独立に支持するための内車サポート（１２，６０）は、外車室２０の内部において内車室１０の荷重を受けるとともに、外車室２０の外部において基礎４０に固定されるため、基礎４０との固定点を支点として内車サポート（１２，６０）を下方に撓ませるモーメントが発生する。しかし、第１実施形態及び第２実施形態の車室構造によれば、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で内車サポート（１２，６０）を基礎４０に支持するようにしたので、モーメントによって撓もうとする内車サポート（１２，６０）の変形が防止され、内車室１０の沈み込みもほとんど起こらない。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。

例えば、上述の実施形態では、内車サポート（１２，６０）を内車室１０の両側にそれぞれ一対ずつ設けた例について説明したが、内車室１０を支持可能である限り、内車サポート（１２，６０）の個数は特に限定されない。

また、上述の実施形態では、内車サポート（１２，６０）で内車室１０を支持する例について説明したが、内車サポートは基礎４０によって鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で支持されていれば、その具体的な構造は特に限定されず、例えば内車サポート１２及び６０を組み合わせた構造のものを用いてもよい。
図９は、変形例に係る内車サポートを示す横面図である。同図に示すように、内車サポート８０は、内車サポート１２の第２支持部材１２Ｂ及び支持板１２Ｃに替えて、内車サポート６０の平板部６２及び張出し部６４を有する。すなわち、第１支持部材１２Ａが、ロータ軸に直交する方向に沿って略水平方向に延在しており、内車室１０の荷重Ｆを一端部で受け、外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを中央部で貫通し、他端部で基礎４０の上面に固定されている。この第１支持部材１２Ａの下端側から平板部６２が垂れ下がるように設けられており、平板部６２は下側ケーシング２０Ｂを貫通している。また、平板部６２の基礎４０側の端部には、平板部６２から張り出した張出し部６４が設けられており、平板部６２と張出し部６４とで断面Ｔ字状に構成されている。一方、基礎４０には、平板部６２及び張出し部６４で形成される断面Ｔ字形状に対応する断面形状を有する支持溝８２が、基礎４０上面から下方に向かって延びるように鉛直方向に沿って設けられている。そして、平板部６２及び張出し部６４とが、基礎４０の支持溝８２に挿入されている。なお、平板部６２及び張出し部６４を挿入しても支持溝８２の下部に空隙８４が余るように、平板部６２及び張出し部６４の下端よりも低い位置まで支持溝８２が延びている。
これにより、平板部６２及び張出し部６４が空隙８４側に自由に熱膨張できるから、内車サポート８０の熱変形の影響を受けずに内車室１０の位置を安定して維持できる。

また、上述の実施形態では、復水器３０のケーシングは、フレキシブルラバー３２を介して外車室２０の下側ケーシング２０Ｂに連結された例について説明したが、図１０に示すように、外車室２０の下側ケーシング２０Ｂと復水器３０のケーシングとを一体化してケーシング７０とし、このケーシング７０を基礎４０の底面上に載置するようにしてもよい。

低圧蒸気タービン１では、外車室２０の下部に復水器３０が設置され、外車室２０及び復水器３０のケーシング内は真空になっており、外車室２０には、外車室２０を下方に引き込もうとする真空荷重が作用する一方で、復水器３０のケーシングには、該ケーシングを持ち上げようとする真空荷重が作用する。このため、外車室２０の基礎４０への支持構造は、外車室２０に作用する真空荷重に耐えられるように、多数のリブを用いた大掛かりなものとならざるを得ない。そこで、上述のように外車室２０の下側ケーシング２０Ｂを復水器３０のケーシングと一体化してケーシング７０とし、真空荷重を相殺するとともに、ケーシング７０全体を基礎４０の底面に載置することで、外車室２０の支持構造を簡素化することができる。
なお、外車室２０及び復水器３０のケーシングを一体化すると、基礎４０の底面を起点としたケーシング７０全体の熱膨張によって外車室２０が大きく上昇するので、内車室１０が外車室２０と独立に基礎４０に支持されていない場合、内車室１０の鉛直方向位置も大きく変動してしまう。この点、本発明に係る車室構造では、外車室２０を貫通して内車室１０から基礎４０まで延在する内車サポート（１２，６０）によって、内車室１０が外車室２０から独立して基礎４０に支持されているので、外車室２０及び復水器３０のケーシングを一体化しても、内車室１０の位置を安定して維持できる。

１ 低圧蒸気タービン
２ ロータ
３ 蒸気入口
４ ペデスタル箱
６ 軸受部
８ 動翼
９ 静翼
１０ 内車室
１１ フランジ部
１２ 内車サポート
１２Ａ 第１支持部材
１２Ｂ 第２支持部材
１２Ｃ 支持板
１４ ライナ
１６ フローガイド
１８ シール部材
２０ 外車室
２０Ａ 上側ケーシング
２０Ｂ 下側ケーシング
２１ ディフューザ
２２ 排気室
３０ 復水器
３２ フレキシブルラバー
４０ 基礎
５０ 長穴
５２ 締結部材
６０ 内車サポート
６２ 平板部
６４ 張出し部
７０ ケーシング
８０ 内車サポート
８２ 支持溝
８４ 空隙

Claims (6)

1. 基礎上に設置される低圧蒸気タービンの車室構造であって、
   ロータを収納する内車室と、
   前記内車室を覆うように、前記内車室の外側に設けられる外車室と、
   前記外車室を貫通して前記内車室から前記基礎まで延在し、前記外車室の内部において前記内車室の荷重を受けて、前記外車室の外部において前記基礎に支持固定され、前記内車室を前記外車室から独立して前記基礎に支持する内車サポートと、
   前記内車サポートが前記外車室を貫通した箇所を密封するシール部材とを備え、
   前記内車サポートは、鉛直方向位置が異なる少なくとも２点以上で前記基礎に支持されていることを特徴とする低圧蒸気タービンの車室構造。
2. 前記内車サポートは、
   前記内車室の荷重を一端部で受け、中央部で前記外車室を貫通し、他端部で前記基礎の上面に固定される第１支持部材と、
   ロータ軸に直交する平面に沿って、前記外車室内において前記第１支持部材から垂れ下がる支持板と、
   前記支持板の前記第１支持部材との固定位置よりも下方の位置に一端部が取り付けられ、中央部で前記外車室を貫通し、他端部で前記基礎の側壁面に固定される第２支持部材とを含み、
   前記シール部材は、前記第１支持部材及び前記第２支持部材が前記外車室を貫通する箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の低圧蒸気タービンの車室構造。
3. 前記支持板と前記第２支持部材の前記一端部とは、前記支持板及び前記第２支持部材のいずれか一方に形成された鉛直方向に長い長穴に挿通した締結部材により、前記支持板の前記第２支持部材に対する相対的な鉛直方向の移動を許容するように連結されていることを特徴とする請求項２に記載の低圧蒸気タービンの車室構造。
4. 前記内車サポートは、
   ロータ軸に直交する平面に沿って延在し、前記内車室の荷重を一端部で受け、中央部で前記外車室を貫通し、他端部が前記基礎内に挿入された平板部と、
   前記平板部の前記他端部に設けられ、前記基礎内において前記平板部に直交する方向に張り出した張出し部とを含み、
   前記シール部材は、前記平板部が前記外車室を貫通する箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の低圧蒸気タービンの車室構造。
5. 前記外車室の下部に復水器のケーシングを該外車室と一体的に設け、
   前記外車室及び前記ケーシングを前記基礎の底面に載置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の低圧蒸気タービンの車室構造。
6. ロータ軸に直交する方向における前記内車室の両側に、それぞれ、一対の前記内車サポートを設け、
   これら一対の前記内車サポート間に、前記外車室と前記内車室とで囲まれた排気室における蒸気流れを整流するフローガイドを架設したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の低圧蒸気タービンの車室構造。

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