JP6869777B2 - Drain remover and steam turbine - Google Patents
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Description
本開示は、ドレン除去装置及びこれを備えた蒸気タービンに関する。 The present disclosure relates to a drain removing device and a steam turbine equipped with the drain removing device.
蒸気タービンにおいて、エロージョンの要因となり得るドレンを、蒸気タービンの外部に排出するための工夫がなされている。 In the steam turbine, a device has been devised to discharge the drain, which can be a factor of erosion, to the outside of the steam turbine.
例えば、特許文献1には、ロータ軸の周囲に形成される蒸気通路の外周側にドレンポケットが設けられた蒸気タービンが開示されている。この蒸気タービンにおいて、ドレンポケットは、最終段静翼を固定支持する翼根リングと、該翼根リングの外周側に設けられる内部車室との間においてリング状に設けられており、スリットを介して蒸気通路と連通可能になっている。そして、前述の翼根リング内周面近傍のドレンは、スリットを介してドレンポケットに集められ、ドレンポケットの下部に設けられた排出口から、自重により又は吸引されることにより排出されるようになっている。
For example,
また、特許文献2には、ノズルダイヤフラム外輪の側面と、該側面に取付けられたドレンキャッチャホルダーとにより構成されるドレンキャッチャーが設けられた蒸気タービンが開示されている。このドレンキャッチャーは、ノズルダイヤフラム外輪の側面と、ドレンキャッチャホルダーとの間において、全周に亘って形成される溝によって構成される。溝に飛び込んだドレンは、ドレンキャッチャホルダーにより形成される溝底に衝突した後、円周状の溝を伝って下半部に移動し、下半部に設けられた排出口からタービン外部へ排出されるようになっている。
Further,
ところで、上述のドレンキャッチャー等でドレンを捕捉する場合、高速のドレンがドレンキャッチャーに衝突することがあるため、ドレンキャッチャーにエロージョンが生じる場合がある。
この点、特許文献2に記載のドレンキャッチャーでは、ノズルダイヤフラム外輪の側面に取付けられたドレンキャッチャホルダーにより形成される溝底でドレンを受けるようになっている。このため、ドレンが衝突する溝底にエロージョンが生じた場合、ドレンキャッチャホルダーのみを交換可能であり、メンテナンスコストが抑制可能であると考えられる。しかしながら、特許文献2の構成では、ドレンを受け入れるドレンキャッチャーの開口部(ドレン入口孔)が、ノズルダイヤフラム外輪と、ドレンキャッチャホルダーとを含む複数の部材で形成されるため、これらの部材の製作公差やこれらの部材を締結する締結力の大きさ等によって開口部の寸法が影響を受ける可能性がある。
By the way, when the drain is captured by the above-mentioned drain catcher or the like, a high-speed drain may collide with the drain catcher, so that erosion may occur in the drain catcher.
In this regard, in the drain catcher described in
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、メンテナンスコストを抑制可能であり、かつ、ドレン入口孔の寸法の管理が容易なドレン除去装置及びこれを備えた蒸気タービンを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention provides a drain removing device capable of suppressing maintenance costs and easily controlling the dimensions of the drain inlet hole, and a steam turbine provided with the drain removing device. With the goal.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気タービンのドレン除去装置は、
静翼を保持する外輪部から軸方向に延在するとともに、周方向に沿って延在する第1環状部と、
少なくとも部分的に前記第1環状部の内周側において前記周方向に沿って延在し、前記第1環状部に保持されるとともに、前記第1環状部の内周面とともに前記周方向に延在するドレンチャンネルを形成する外周面を有する第2環状部と、を備え、
前記第2環状部には、前記ドレンチャンネルに連通するとともに前記第2環状部の内周面に開口する少なくとも1つのドレン入口孔が形成されている。
(1) The steam turbine drain removing device according to at least one embodiment of the present invention is
A first annular portion extending in the axial direction from the outer ring portion holding the stationary blade and extending along the circumferential direction, and a first annular portion extending in the circumferential direction.
At least partially, it extends along the circumferential direction on the inner peripheral side of the first annular portion, is held by the first annular portion, and extends in the circumferential direction together with the inner peripheral surface of the first annular portion. A second annular portion having an outer peripheral surface forming an existing drain channel, and the like.
The second annular portion is formed with at least one drain inlet hole that communicates with the drain channel and opens on the inner peripheral surface of the second annular portion.
上記(1)の構成では、ドレン除去装置は、第1環状部と、少なくとも部分的に第1環状部よりも内周側に位置しドレン入口孔が形成された第2環状部と、を備える。よって、ドレンが衝突しやすい第2環状部のみを耐エロージョン材料で形成することができ、あるいは、ドレン除去装置にエロージョンが生じたときに、第2環状部のみを交換可能であるので、蒸気タービンのメンテナンスコストを抑制することができる。また、上記(1)の構成では、ドレン入口孔は、第2環状部に形成されているので、第2環状部と他の部材によってドレン入口孔が形成される場合に比べて、ドレン入口孔の寸法の管理が容易である。 In the configuration of the above (1), the drain removing device includes a first annular portion and a second annular portion which is located at least partially on the inner peripheral side of the first annular portion and has a drain inlet hole formed therein. .. Therefore, only the second annular portion where the drain easily collides can be formed of the erosion resistant material, or when erosion occurs in the drain removing device, only the second annular portion can be replaced, so that the steam turbine can be replaced. Maintenance cost can be suppressed. Further, in the configuration of the above (1), since the drain inlet hole is formed in the second annular portion, the drain inlet hole is formed as compared with the case where the drain inlet hole is formed by the second annular portion and other members. It is easy to manage the dimensions of.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、前記第1環状部は前記外輪部に対して軸方向に締結可能に構成される。 (2) In some embodiments, in the configuration of (1) above, the first annular portion is configured to be axially fastened to the outer ring portion.
上記(2)の構成によれば、第1環状部を外輪部に対して軸方向に締結することにより、ドレン除去装置を外輪に固定することができる。 According to the configuration (2) above, the drain removing device can be fixed to the outer ring by fastening the first annular portion to the outer ring portion in the axial direction.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、前記第2環状部は前記軸方向において前記外輪部と前記第1環状部との間に挟持される。 (3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2), the second annular portion is sandwiched between the outer ring portion and the first annular portion in the axial direction.
上記(3)の構成によれば、第2環状部は軸方向において外輪部と第1環状部との間に挟持されるので、第2環状部をより確実に保持することができる。 According to the configuration of (3) above, since the second annular portion is sandwiched between the outer ring portion and the first annular portion in the axial direction, the second annular portion can be held more reliably.
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、前記ドレン入口孔は、軸方向に沿って延在するスリットである。 (4) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (3) above, the drain inlet hole is a slit extending along the axial direction.
上記(4)の構成によれば、軸方向に沿って延在するスリットによりドレン入口孔が形成されるので、広い軸方向範囲に亘ってドレン入口孔を介してドレンを効率的に回収できる。 According to the configuration of (4) above, since the drain inlet hole is formed by the slit extending along the axial direction, the drain can be efficiently collected through the drain inlet hole over a wide axial range.
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、前記第2環状部は、前記周方向に連なる複数のセクションを含む。 (5) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (4) above, the second annular portion includes a plurality of sections extending in the circumferential direction.
上記(5)の構成によれば、第2環状部は周方向に連なる複数のセクションを含むので、第2環状部が環状の1部材で構成される場合に比べて、第2環状部の交換が容易である。また、上記(5)の構成によれば、第2環状部は周方向に連なる複数のセクションを含むので、エロージョンが生じた場合には、該エロージョンが生じたセクションのみを交換すればよい。このため、蒸気タービンのメンテナンスコストを抑制できる。 According to the configuration of (5) above, since the second annular portion includes a plurality of sections connected in the circumferential direction, the replacement of the second annular portion is performed as compared with the case where the second annular portion is composed of one annular member. Is easy. Further, according to the configuration of (5) above, since the second annular portion includes a plurality of sections connected in the circumferential direction, when erosion occurs, only the section in which the erosion occurs needs to be replaced. Therefore, the maintenance cost of the steam turbine can be suppressed.
(6)幾つかの実施形態では、上記(5)の構成において、
前記複数のセクションは、
前記周方向における第1端面に溝が形成された第1セクションと、
前記周方向における第2端面が前記第1セクションの前記第1端面に対向するように、前記周方向において前記第1セクションに隣接して設けられる第2セクションと、
を含み、
前記第2セクションの前記第2端面は、前記第1セクションの前記溝の側壁面及び底面とともに前記ドレン入口孔を形成する。
(6) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
The multiple sections
A first section in which a groove is formed on the first end face in the circumferential direction, and
A second section provided adjacent to the first section in the circumferential direction so that the second end face in the circumferential direction faces the first end face of the first section.
Including
The second end surface of the second section forms the drain inlet hole together with the side wall surface and the bottom surface of the groove of the first section.
上記(6)の構成によれば第1セクションの第1端面に加工された溝と、第1セクションに隣接する第2セクションの第2端面とにより、容易にドレン入口孔を形成することができる。 According to the configuration of (6) above, the drain inlet hole can be easily formed by the groove machined on the first end surface of the first section and the second end surface of the second section adjacent to the first section. ..
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、
前記第2環状部は、前記第2環状部の中心軸周りに全周に亘って前記周方向に連続的に設けられ、
前記複数のセクションは、
前記第2環状部の上半領域を形成する複数の上半セクションと、
前記第2環状部の下半領域を形成する複数の下半セクションと、
を含み、
前記下半セクションの個数は、前記上半セクションの個数よりも多い。
(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above,
The second annular portion is continuously provided around the central axis of the second annular portion in the circumferential direction over the entire circumference.
The multiple sections
A plurality of upper half sections forming the upper half region of the second annular portion,
A plurality of lower half sections forming the lower half region of the second annular portion,
Including
The number of the lower half sections is larger than the number of the upper half sections.
上記(7)の構成によれば、ドレンが多く集まりやすい下半領域において第2環状部を形成する下半セクションの個数を、上半セクションの個数よりも多くしたので、下半領域においてより多くのドレン入口孔が形成される。よって、第2環状部に形成されたドレン入口孔を介してドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration of (7) above, the number of lower half sections forming the second annular portion in the lower half region where a large amount of drainage tends to collect is larger than the number of upper half sections, so that the number is larger in the lower half region. Drain inlet hole is formed. Therefore, the drain can be effectively collected through the drain inlet hole formed in the second annular portion.
(8)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(7)の何れかの構成において、前記第2環状部は、前記第1環状部に対して前記軸方向において嵌合可能に構成される。 (8) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (7), the second annular portion is configured to be fitable in the axial direction with respect to the first annular portion. To.
上記(8)の構成によれば、第2環状部が第1環状部に対して軸方向において嵌合可能に形成されるので、例えば、組立て時における第2環状部の第1環状部からの脱落を抑制でき、ドレン除去装置の組立て性が良好となる。 According to the configuration of (8) above, the second annular portion is formed so as to be fitted in the axial direction with respect to the first annular portion. Therefore, for example, from the first annular portion of the second annular portion at the time of assembly. The dropout can be suppressed, and the assembleability of the drain removing device is improved.
(9)幾つかの実施形態では、上記(8)の構成において、前記第2環状部は、前記軸方向における両端部がそれぞれ前記第1環状部に嵌合するように構成される。 (9) In some embodiments, in the configuration of (8) above, the second annular portion is configured such that both ends in the axial direction are fitted to the first annular portion, respectively.
上記(9)の構成によれば、第2環状部は、軸方向における両端部がそれぞれ第1環状部に嵌合するので、例えば、組み立て時における第2環状部の第1環状部からの脱落をより確実に抑制することができ、ドレン除去装置の組立て性が良好となる。 According to the configuration of (9) above, both ends of the second annular portion in the axial direction are fitted to the first annular portion, so that, for example, the second annular portion falls off from the first annular portion during assembly. Can be suppressed more reliably, and the assembleability of the drain removing device becomes good.
(10)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(9)の何れかの構成において、前記ドレン除去装置は、前記第1環状部と前記第2環状部とを締結するように径方向に沿って延在する締結部材をさらに備える。 (10) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (9) above, the drain removing device is radial so as to fasten the first annular portion and the second annular portion. Further provided with a fastening member extending along the line.
上記(10)の構成によれば、第1環状部と第2環状部とは、径方向に沿って延在する締結部材によって、第1環状部と第2環状部とを確実に締結することができる。 According to the configuration of (10) above, the first annular portion and the second annular portion are securely fastened to each other by a fastening member extending along the radial direction. Can be done.
(11)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(10)の何れかの構成において、前記第2環状部の前記内周面は、前記軸方向において前記ドレン入口孔の少なくとも一方の側にて前記軸方向において前記ドレン入口孔に近づくに従い、前記外輪部の中心軸からの距離が大きくなるように傾いた傾斜部を含む。 (11) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (10), the inner peripheral surface of the second annular portion is at least one side of the drain inlet hole in the axial direction. Includes an inclined portion that is inclined so that the distance from the central axis of the outer ring portion increases as the drain inlet hole is approached in the axial direction.
上記(11)の構成によれば、第2環状部の内周面は、軸方向においてドレン入口孔に近づくにしたがい、外輪部の中心軸からの距離が大きくなるように傾いた傾斜部を含むので、ドレンに作用する遠心力を利用して、ドレンをドレン入口孔に導きやすくなる。これにより、ドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration of (11) above, the inner peripheral surface of the second annular portion includes an inclined portion inclined so that the distance from the central axis of the outer ring portion increases as it approaches the drain inlet hole in the axial direction. Therefore, it becomes easy to guide the drain to the drain inlet hole by utilizing the centrifugal force acting on the drain. As a result, the drain can be effectively recovered.
(12)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(11)の何れかの構成において、
前記ドレン入口孔は、前記第2環状部の前記内周面と、前記第2環状部の内周側に位置する動翼のチップ面との間に設けられるシールフィンとオーバラップする軸方向範囲内又は該軸方向範囲よりも上流側において、前記第2環状部の前記内周面に形成される。
(12) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (11) above,
The drain inlet hole is an axial range that overlaps with a seal fin provided between the inner peripheral surface of the second annular portion and the tip surface of the moving blade located on the inner peripheral side of the second annular portion. It is formed on the inner peripheral surface of the second annular portion inwardly or on the upstream side of the axial range.
上記(12)の構成では、第2環状部の内周面と動翼のチップ面との間に設けられるシールフィンとオーバラップする軸方向範囲内又は該軸方向範囲よりも上流側にドレン入口孔が形成される。よって、ドレンチャンネルは、ドレン入口孔を介して、蒸気通路における動翼の直後の低圧領域よりも圧力が高い領域に連通するので、ドレンチャンネルから蒸気通路へのドレンの逆流が生じにくい。また、上記(12)の構成において、ドレン入口孔が軸方向においてシールフィン近傍に設けられる場合、該ドレン入口孔を介して、動翼の表面に溜まるドレンをドレンチャンネルに取り込みやすくなる。よって、上記(12)の構成によれば、ドレンを効果的に回収することができる。 In the configuration (12) above, the drain inlet is within the axial range that overlaps with the seal fin provided between the inner peripheral surface of the second annular portion and the tip surface of the rotor blade, or on the upstream side of the axial range. A hole is formed. Therefore, since the drain channel communicates with the region where the pressure is higher than the low pressure region immediately after the moving blade in the steam passage through the drain inlet hole, the backflow of drain from the drain channel to the steam passage is unlikely to occur. Further, in the configuration of the above (12), when the drain inlet hole is provided in the vicinity of the seal fin in the axial direction, the drain accumulated on the surface of the moving blade can be easily taken into the drain channel through the drain inlet hole. Therefore, according to the configuration of (12) above, the drain can be effectively recovered.
(13)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(12)の何れかの構成において、前記ドレン入口孔は、前記第2環状部を貫通するように設けられる円筒孔である。 (13) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (12), the drain inlet hole is a cylindrical hole provided so as to penetrate the second annular portion.
上記(13)の構成によれば、ドレン入口孔は、第2環状部を貫通する円筒孔であるので、ドリルなどにより第2環状部を加工することによりドレン入口孔を容易に形成することができる。 According to the configuration of (13) above, since the drain inlet hole is a cylindrical hole penetrating the second annular portion, the drain inlet hole can be easily formed by processing the second annular portion with a drill or the like. it can.
(14)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(13)の何れかの構成において、
前記ドレン入口孔は、前記軸方向から視たとき、前記第2環状部の前記内周面の法線方向に対する前記ドレン入口孔の傾斜角φが0°<φ≦45°となるように、前記法線方向に対して傾斜している。
(14) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (13) above,
When viewed from the axial direction, the drain inlet hole has an inclination angle φ of 0 ° <φ ≦ 45 ° with respect to the normal direction of the inner peripheral surface of the second annular portion. It is inclined with respect to the normal direction.
上記(14)の構成によれば、ドレン入口孔は、軸方向から見たとき、第2環状部の内周面の法線方向に対する傾斜角が0°<φ≦45°となるように傾斜しているので、旋回成分を持つドレンを、ドレン入口孔を介してドレンチャンネルに導きやすくなる。これにより、ドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration of (14) above, the drain inlet hole is inclined so that the inclination angle of the inner peripheral surface of the second annular portion with respect to the normal direction is 0 ° <φ ≦ 45 ° when viewed from the axial direction. Therefore, it becomes easy to guide the drain having a swirling component to the drain channel through the drain inlet hole. As a result, the drain can be effectively recovered.
(15)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(14)の何れかの構成において、
前記ドレン入口孔の総開口面積Ainletと、前記ドレンチャンネルの出口開口の総流路断面積Aexitとが、Ainlet<Aexitの関係を満たす。
(15) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (14) above,
The total opening area A inlet of the drain inlet hole and the total flow path cross-sectional area A exit of the outlet opening of the drain channel satisfy the relationship of A inlet <A exit.
上記(15)の構成によれば、ドレン入口孔の総開口面積Ainletと、ドレンチャンネルの出口開口の総流路断面積Aexitとが、Ainlet<Aexitの関係を満たすので、ドレンチャンネルの出口開口を低圧部に連通させたとき、ドレンチャンネル内の圧力を、蒸気タービンの蒸気通路よりも低く維持しやすくなる。これにより、ドレン入口孔を介してドレンチャンネルにドレンを吸引しやすくなり、ドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration of (15) above, the total opening area A inlet of the drain inlet hole and the total flow path cross-sectional area A exit of the outlet opening of the drain channel satisfy the relationship of A inlet <A exit, so that the drain channel When the outlet opening of the is communicated with the low pressure part, it becomes easy to keep the pressure in the drain channel lower than the steam passage of the steam turbine. As a result, the drain can be easily sucked into the drain channel through the drain inlet hole, and the drain can be effectively collected.
(16)本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気タービンは、
静翼と、
前記静翼を保持する外輪部の下流側に設けられる上記(1)乃至(15)の何れかに記載のドレン除去装置と、
前記ドレン除去装置の前記第2環状部の内周側に設けられる動翼と、
を備える。
(16) The steam turbine according to at least one embodiment of the present invention is
With static wings
The drain removing device according to any one of (1) to (15) above, which is provided on the downstream side of the outer ring portion that holds the stationary blade.
A moving blade provided on the inner peripheral side of the second annular portion of the drain removing device, and
To be equipped.
上記(16)の構成では、ドレン除去装置は、第1環状部と、少なくとも部分的に第1環状部よりも内周側に位置しドレン入口孔が形成された第2環状部と、を備える。よって、ドレンが衝突しやすい第2環状部のみを耐エロージョン材料で形成することができ、あるいは、ドレン除去装置にエロージョンが生じたときに、第2環状部のみを交換可能であるので、蒸気タービンのメンテナンスコストを抑制することができる。また、上記(16)の構成では、ドレン除去装置のドレン入口孔は、第2環状部に形成されているので、第2環状部と他の部材によってドレン入口孔が形成される場合に比べて、ドレン入口孔の寸法の管理が容易である。 In the configuration of (16) above, the drain removing device includes a first annular portion and a second annular portion which is located at least partially on the inner peripheral side of the first annular portion and has a drain inlet hole formed therein. .. Therefore, only the second annular portion where the drain easily collides can be formed of the erosion resistant material, or when erosion occurs in the drain removing device, only the second annular portion can be replaced, so that the steam turbine can be replaced. Maintenance cost can be suppressed. Further, in the configuration of the above (16), since the drain inlet hole of the drain removing device is formed in the second annular portion, as compared with the case where the drain inlet hole is formed by the second annular portion and other members. , It is easy to control the dimensions of the drain inlet hole.
(17)幾つかの実施形態では、上記(16)の構成において、前記ドレンチャンネルは、前記蒸気タービンの排気室に接続される復水器に連通している。 (17) In some embodiments, in the configuration of (16) above, the drain channel communicates with a condenser connected to the exhaust chamber of the steam turbine.
上記(17)の構成によれば、ドレンチャンネルは、低圧の復水器に連通しているので、ドレンチャンネル内部は復水器と同程度の低圧となる。よって、ドレン入口孔を介してドレンチャンネルにドレンを吸引しやすくなり、ドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration of (17) above, since the drain channel communicates with the low-pressure condenser, the inside of the drain channel has a low pressure similar to that of the condenser. Therefore, the drain can be easily sucked into the drain channel through the drain inlet hole, and the drain can be effectively collected.
(18)幾つかの実施形態では、上記(16)又は(17)の構成において、前記動翼は、前記蒸気タービンの最終段動翼である。 (18) In some embodiments, in the configuration of (16) or (17) above, the rotor blade is the final stage rotor blade of the steam turbine.
上記(18)の構成によれば、ドレン量が比較的多い蒸気タービンの最終段動翼の外周側にドレン入口孔を有する第2環状部が設けられるので、蒸気タービンのドレンを効果的に回収することができる。 According to the configuration (18) above, since the second annular portion having a drain inlet hole is provided on the outer peripheral side of the final stage rotor blade of the steam turbine having a relatively large amount of drain, the drain of the steam turbine can be effectively recovered. can do.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、メンテナンスコストを抑制可能であり、かつ、ドレン入口孔の寸法の管理が容易なドレン除去装置及びこれを備えた蒸気タービンが提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a drain removing device capable of suppressing maintenance costs and easily controlling the dimensions of the drain inlet hole, and a steam turbine including the drain removing device.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示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、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。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. Absent.
まず、幾つかの実施形態に係るドレン除去装置が適用される蒸気タービンについて説明する。
図1は、一実施形態に係る蒸気タービンの最終段動翼付近の軸方向に沿った断面図である。図1に示すように、蒸気タービン1は、ロータ2と、ロータ2の周囲に設けられた複数段の静翼4及び複数段の動翼6と、ロータ2及び動翼6を収容する内側ケーシング3と、を備えている。各段の静翼4は、ロータ2の周方向(以下、単に周方向と称する場合がある。)に沿って配列された複数の静翼4を含む。また、各段の動翼6は、周方向に沿って配列された複数の動翼6を含む。内側ケーシング3の外側には、外側ケーシング(不図示)が設けられている。
First, a steam turbine to which the drain removing device according to some embodiments is applied will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the axial direction in the vicinity of the final stage blade of the steam turbine according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the
内側ケーシング3とロータ2の間において、ロータ2の軸方向(以下、単に軸方向と称する場合がある。)に沿って蒸気通路10が形成されている。複数段の静翼4と複数段の動翼6とは、蒸気通路10内において、軸方向に沿って交互に設けられている。
複数段の静翼4は、これら複数段の静翼4のうち、蒸気通路10内において上記流れの最も下流側に位置する最終段静翼5を含む。また、複数段の動翼6は、これら複数段の動翼6のうち、蒸気通路10内において上記流れの最も下流側に位置する最終段動翼7を含む。
A
The multi-stage
各々の動翼6は、ロータ2の径方向(以下、単に径方向と称する場合がある。)に沿って延在するように、ロータ2の外周側に取付けられている。
各々の静翼4は、径方向に沿って延在するように、内側ケーシング3に取付けられた外輪部8に保持されており、該外輪部8を介して内側ケーシング3に支持されている。また、静翼4の内周側には、内輪部9が設けられている。
Each
Each of the
このような蒸気タービン1において、蒸気入口(不図示)から内側ケーシング3に蒸気が導入されると、蒸気は蒸気通路10を流れる。そして、蒸気通路10において静翼4を通過する際に膨張して増速された蒸気流れが、動翼6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。
In such a
なお、内側ケーシング3内にて静翼4及び動翼6を通過した蒸気流れは、最終段動翼7の下流側に設けられたフローガイド12に案内されて排気室(不図示)に流入するようになっていてもよい。
また、排気室には復水器(不図示)が接続されており、排気室を通過した蒸気流れが該復水器に流入するようになっていてもよい。
The steam flow that has passed through the
Further, a condenser (not shown) may be connected to the exhaust chamber so that the steam flow that has passed through the exhaust chamber flows into the condenser.
蒸気タービン1は、蒸気通路10内のドレンを捕捉して回収するためのドレン除去装置20をさらに備えている。図1に示すように、ドレン除去装置20は、静翼4を保持する外輪部8の下流側、かつ、動翼6の外周側に設けられている。
なお、典型的には、ドレン除去装置20は、図1に示すように、最終段静翼5を保持する外輪部8の下流側、かつ、最終段動翼7の外周側に設けられるが、幾つかの実施形態では、ドレン除去装置20は、最終段静翼5よりも上流側の静翼4を保持する外輪部8の下流側、かつ、該静翼4の直後の動翼6の外周側に設けられていてもよい。
The
Typically, as shown in FIG. 1, the
以下、図1〜図8を参照して、幾つかの実施形態に係るドレン除去装置20についてより詳細に説明する。これらの図において、同一の要素には同一の符号を付して示している。
図2は、一実施形態に係るドレン除去装置20の軸方向に直交する方向に沿った概略断面図であり、図1に示すドレン除去装置20のII−II断面である。図3は、図1に示す蒸気タービン1のドレン除去装置20周辺を示す拡大断面図であり、図4は、他の一実施形態に係る蒸気タービン1のドレン除去装置20周辺を示す拡大断面図である。
なお、図2において、図の簡略化のため、第1環状部30の一部(径方向における凹部36a(後述;図3参照)とドレンチャンネル22との間の部分)について図示を省略している。
Hereinafter, the
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along a direction orthogonal to the axial direction of the
In FIG. 2, for the sake of simplification of the drawing, the drawing of a part of the first annular portion 30 (the portion between the
図1及び図2に示すように、一実施形態に係るドレン除去装置20は、周方向に沿って延在する第1環状部30及び第2環状部40を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1環状部30は、静翼4を保持する外輪部8の下流側(即ち、蒸気通路10における蒸気流れ方向の下流側)において外輪部8から軸方向に延在するように設けられる。
幾つかの実施形態では、第1環状部30は外輪部8に対して軸方向に締結可能に構成される。例えば、図3及び図4に示す例示的な実施形態では、第1環状部30は、軸方向に延在するボルト62によって外輪部8に締結されている。
あるいは、幾つかの実施形態では、第1環状部30は、外輪部8から軸方向に延在するように、外輪部8と一体的に形成されていてもよい。
The first
In some embodiments, the first
Alternatively, in some embodiments, the first
なお、第1環状部30には、図3及び図4に示すように、フローガイド12が接続されていてもよい。また、第1環状部30とフローガイド12とが一体的に形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
第2環状部40は、第1環状部30の内周側において周方向に沿って延在するように設けられる。また、第2環状部40は、第1環状部30に保持されて、軸方向及び径方向の位置が維持されるようになっている。例えば、図3及び図4に示す例示的な実施形態では、第2環状部40は、軸方向において、外輪部8と第1環状部30との間に挟持されている。また、図3及び図4に示す例示的な実施形態では、第1環状部30と第2環状部40とは、径方向に沿って延在するボルト64(締結部材)によって締結されている。
The second
幾つかの実施形態では、図2に示すように、第1環状部30は、第1環状部30の上半領域を形成する上半部32Aと、第1環状部30の下半領域を形成する下半部32Bとを含む分割構造を有する。上半部32Aと下半部32Bとは、それぞれの下端部及び上端部に設けられたフランジ部34A,34Bにおいて、例えばボルト又は溶接等により、接合されている。
In some embodiments, as shown in FIG. 2, the first
また、幾つかの実施形態では、図2に示すように、第2環状部40は、第1環状部30の内周側において、周状に連なる複数のセクション42を含む分割構造を有する。
図2に示す例において、第2環状部40は、第2環状部40の中心軸周りに全周に亘って周方向に連続的に設けられている。そして、第2環状部40を構成する複数のセクション42は、第2環状部40の上半領域を形成する複数の上半セクション42Aと、第2環状部40の下半領域を形成する複数の下半セクション42Bと、を含む。
Further, in some embodiments, as shown in FIG. 2, the second
In the example shown in FIG. 2, the second
図2〜図4に示すように、第1環状部30と第2環状部40との間には、周方向に延在するドレンチャンネル22が形成されている。ドレンチャンネル22は、第1環状部30の内周面34と、第2環状部40の外周面44とにより形成されている。
また、第2環状部40には、上述のドレンチャンネル22に連通するとともに、第2環状部40の内周面47に開口するドレン入口孔24が形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
Further, the second
蒸気通路10内に存在するドレンは、例えば、ドレン入口孔24を介してドレンチャンネル22に飛び込んだり、あるいは、ドレン入口孔24前後の圧力差によって、ドレン入口孔24を介してドレンチャンネル22に吸引されたりすることにより、ドレンチャンネル22に取り込まれる。ドレンチャンネル22に取り込まれたドレンは、側方及び下方に設けられたドレンチャンネル22の出口開口26A,26Bを介して、蒸気タービン1の外部に排出されるようになっている。
The drain existing in the
ドレン入口孔24を介してドレンがドレンチャンネル22に飛び込んだり、あるいは吸引されたりするとき、該ドレンは、内周側に位置する第2環状部40(例えば内周面47等)に衝突しやすい。
この点、上述したドレン除去装置20は、第1環状部30と、少なくとも部分的に第1環状部30よりも内周側に位置する第2環状部40とを含むので、ドレンが衝突しやすい第2環状部40のみを耐エロージョン材料で形成することができる。あるいは、ドレン除去装置20にエロージョンが生じたときに、第1環状部30を交換せずに、第2環状部40のみを交換可能である。よって、蒸気タービン1のメンテナンスコストを抑制することができる。
When the drain jumps into or is sucked into the
In this regard, since the
また、仮に、第2環状部40と他の部材との間等にドレン入口孔が形成される場合、該ドレン入口孔の寸法は、ドレン入口孔を形成する部材(第2環状部40及び他の部材)の製作公差やこれらの部材を締結する締結力の大きさ等によって、ドレン入口孔の寸法が一定でなかったり、あるいは、該寸法が蒸気タービン1の運転中に変化したりしてしまう場合がある。
この点、上述したドレン除去装置20では、ドレン入口孔24は第2環状部40に形成されているので、ドレン入口孔24の寸法の管理が容易である。
If a drain inlet hole is formed between the second
In this respect, in the
幾つかの実施形態では、例えば図3及び図4に示すように、第2環状部40の内周面47と、第2環状部40の内周側に位置する動翼6のチップ面6aとの間に、シールフィン14が設けられていてもよい。このようなシールフィン14を設けることにより、動翼6と第2環状部40との間の隙間を通る蒸気の流量を低減して、蒸気タービン1の効率低下を抑制することができる。
In some embodiments, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner
シールフィン14は、図3及び図4に示すように、第2環状部40側に取付けられていてもよい。例えば、第2環状部40に、周方向に沿って延在するホルダ16が埋め込まれており、該ホルダ16によって、周方向に沿って延在するシールフィン14が保持されていてもよい。ホルダ16は、第2環状部40に設けられた溝60(図5参照)に嵌めこまれていてもよい。
なお、図4においては、図の簡略化のため、ホルダ16の図示が省略されているが、第2環状部40において、ドレン入口孔24が形成されている軸方向範囲において、周方向に沿ってホルダ16が埋め込まれている。そして、該ホルダ16によって、周方向に沿ってシールフィン14が保持されている。
あるいは、特に図示しないが、幾つかの実施形態では、シールフィン14は、動翼6のチップ面6aに設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
Although the
Alternatively, although not particularly shown, in some embodiments, the
幾つかの実施形態では、第2環状部40は、第1環状部30に対して軸方向において嵌合可能に構成される。
例えば、図3及び図4に示す例示的な実施形態では、第2環状部40は、軸方向の両端部において下流側向きに突出する突出部46a及び突出部46bを有し、第1環状部30は、第2環状部40の突出部46a及び突出部46bにそれぞれ係合可能な凹部36a及び凹部36bを有する。そして、突出部46aが凹部36aに対して嵌合するとともに、突出部46bが凹部36bに対して嵌合している。
In some embodiments, the second
For example, in the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the second
このように、第2環状部40が第1環状部30に対して軸方向において嵌合可能であることにより、例えば、組立て時における第2環状部40の第1環状部30からの脱落を抑制でき、ドレン除去装置20の組立て性が良好となる。
As described above, since the second
図3及び図4に示す例示的な実施形態では、第2環状部40の内周面47は、軸方向においてドレン入口孔24の両側にて、軸方向においてドレン入口孔24に近づくに従い外輪部8の中心軸からの距離が大きくなるように傾いた傾斜部48a,48bを含む。すなわち、傾斜部48a,48bでは、軸方向においてドレン入口孔24に近づくに従い、径方向外側に近づく傾斜を有する。
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the inner
第2環状部40の内周面47にこのような傾斜部48a,48bが設けられていることにより、該傾斜部48a,48b近傍のドレンに作用する遠心力を利用して、ドレンをドレン入口孔24に導きやすくなる。これにより、ドレンを効果的に回収することができる。
By providing such
なお、上述の傾斜部48aは、図3及び図4に示すように、軸方向においてドレン入口孔24の両側に設けられていてもよく、あるいは、軸方向においてドレン入口孔24の一方の側のみに設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the above-mentioned
図3に示す例示的な実施形態では、ドレン入口孔24は、第2環状部40の内周面47と、第2環状部40の内周側に位置する動翼6のチップ面6aとの間に設けられる上述のシールフィン14とオーバラップする軸方向範囲よりも上流側に形成されている。
また、図4に示す例示的な実施形態では、ドレン入口孔24は、第2環状部40の内周面47と、第2環状部40の内周側に位置する動翼6のチップ面6aとの間に設けられる上述のシールフィン14とオーバラップする軸方向範囲内に形成されている。
In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the
Further, in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the
これらの実施形態では、第2環状部40の内周面47と動翼6のチップ面6aとの間に設けられるシールフィン14とオーバラップする軸方向範囲内又は該軸方向範囲よりも上流側にドレン入口孔24が形成される。よって、ドレンチャンネル22は、ドレン入口孔24を介して、蒸気通路10における動翼6の直後の低圧領域よりも圧力が高い領域に連通する。よって、ドレンチャンネル22から蒸気通路10へのドレンの逆流が生じにくい。
また、図4に示す実施形態のように、ドレン入口孔24が軸方向においてシールフィン14とオーバラップする軸方向範囲内(すなわち軸方向におけるシールフィン14近傍)に設けられる場合、該ドレン入口孔24を介して、動翼6の表面に溜まるドレンをドレンチャンネルに取り込みやすくなる。これにより、ドレンを効果的に回収することができる。
In these embodiments, within an axial range that overlaps with the
Further, as in the embodiment shown in FIG. 4, when the
上述したように、幾つかの実施形態では、第2環状部40は、周方向に連なる複数のセクション42(42A,42B)を含む(図2参照)。
As mentioned above, in some embodiments, the second
この場合、第2環状部40が環状の単一部材で構成される場合に比べて、第2環状部40の交換が容易である。また、この場合、第2環状部40は周方向に連なる複数のセクション42を含むので、第2環状部40にエロージョンが生じた場合には、該エロージョンが生じたセクション42のみを交換すればよい。このため、蒸気タービン1のメンテナンスコストを抑制できる。
In this case, the replacement of the second
図5は、図1(及び図3)に示すドレン除去装置20を構成するセクション42の斜視図であり、図6は、図2に示すドレン除去装置20の断面図の部分的な拡大図である。また、図7は、図1(及び図3)に示すドレン除去装置20の第2環状部40を径方向内側から外側に見た図であり、図8は、他の一実施形態に係るドレン除去装置20の第2環状部40を径方向内側から外側に見た図である。
FIG. 5 is a perspective view of a
幾つかの実施形態において、ドレン除去装置20を構成するセクション42は、例えば、図5〜図7に示すように、周方向における両端面である第1端面52と、第2端面54(図6及び図7参照)と、を有する。セクション42の第1端面52には、底面56及び側壁面58を有する溝55が形成されている。
In some embodiments, the
図6に示すように、周方向に並べられる複数のセクション42のうち、互いに隣接する第1セクション101及び第2セクション102に着目すると、第1セクション101及び第2セクション102は、第1セクション101の第1端面52と、第2セクション102の第2端面54とが対向するように設けられている。そして、第1セクションの第1端面52に設けられた溝55の側壁面58及び底面56と、第2セクションの第2端面54とによって、ドレン入口孔24が形成されている。
As shown in FIG. 6, when focusing on the
このように、第1セクション101の第1端面52に加工された溝55と、第1セクション101に隣接する第2セクション102の第2端面54とにより、容易にドレン入口孔24を形成することができる。
In this way, the
幾つかの実施形態では、ドレン入口孔24は、軸方向に沿って延在するスリットである。例えば、図5〜図7に示す例では、第1セクション101の第1端面52に形成された溝55は、軸方向に沿って延在する底面56と、周方向に沿って延在する側壁面58と、を有し、底面56の軸方向長さは、側壁面58の周方向長さよりも長い。第1セクション101の第1端面52に設けられた上述の溝55と、隣接する第2セクション102の第2端面54とにより形成されるドレン入口孔24は、軸方向に沿って延在するスリットである。
In some embodiments, the
ドレン入口孔24が上述のような軸方向に沿って延在するスリットであれば、広い軸方向範囲に亘ってドレン入口孔24を介してドレンを効率的に回収できる。
If the
幾つかの実施形態では、図2に示すように、第2環状部40は、第2環状部40の中心軸周りに全周に亘って周方向に連続的に設けられる。第2環状部40を構成する複数のセクション42は、第2環状部40の上半領域を形成する複数の上半セクション42Aと、第2環状部40の下半領域を形成する複数の下半セクション42Bと、を含む。これらのセクション42(上半セクション42A及び下半セクション42B)のうち、互いに隣接するセクション42は、上述する第1セクション101及び第2セクション102である。すなわち、各セクション42の第1端面52に形成された溝55の底面56及び側壁面58と、該セクション42に隣接するセクションの第2端面54とによって、ドレン入口孔24が形成されている。そして、下半セクション42Bの個数は、上半セクション42Aの個数よりも多い。なお、図2に示す例示的な実施形態では、第2環状部40は、6個の上半セクション42Aと、9個の下半セクション42Bとを含む。
In some embodiments, as shown in FIG. 2, the second
このように、ドレンが多く集まりやすい下半領域において第2環状部40を形成する下半セクション42Bの個数を、上半領域における上半セクション42Aの個数よりも多くすることにより、下半領域においてより多くのドレン入口孔24が形成される。よって、第2環状部40に形成されたドレン入口孔24を介してドレンを効果的に回収することができる。
In this way, by increasing the number of
ドレン入口孔24は、軸方向から見たとき、第2環状部40の内周面47の法線方向に沿って(即ち径方向に沿って)設けられていてもよい。
The
あるいは、ドレン入口孔24は、例えば図6に示すように、軸方向から見たとき、第2環状部40の内周面47の法線方向(図6において直線Lnにより示される)に対して傾斜して設けられていてもよい。軸方向視したときのドレン入口孔24の上述の法線方向に対する傾斜の向きは、ロータ2(図1参照)の回転方向に対応した向きであってもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 6, for example, the
幾つかの実施形態では、軸方向から見たとき、第2環状部の内周面47の法線方向に対するドレン入口孔24の傾斜角φ(図6参照)は、0°<φ≦45°を満たす。
In some embodiments, the inclination angle φ (see FIG. 6) of the
このように、ドレン入口孔24を、上述の傾斜角φが0°<φ≦45°となるように傾斜させて設けることにより、旋回成分を持つドレンを、ドレン入口孔を介してドレンチャンネル22に導きやすくなる。これにより、ドレンを効果的に回収することができる。
In this way, the
幾つかの実施形態では、ドレン入口孔24の総開口面積Ainletと、ドレンチャンネル22の出口開口26A,26B(図2参照)の総流路断面積Aexitとが、Ainlet<Aexitの関係を満たす。
In some embodiments, the total opening area A Inlet,
このように、ドレン入口孔24の総開口面積Ainletと、ドレンチャンネル22の出口開口26A,26Bの総流路断面積Aexitとが、Ainlet<Aexitの関係を満たせば、ドレンチャンネル22の出口開口26A,26Bを低圧部に連通させたとき、ドレンチャンネル22内の圧力を、蒸気タービン1の蒸気通路10よりも低く維持しやすくなる。これにより、ドレン入口孔24を介してドレンチャンネル22にドレンを吸引しやすくなり、ドレンを効果的に回収することができる。
As described above, if the total opening area A inlet of the
上述の低圧部は、蒸気タービン1の排気室に接続される復水器であってもよい。すなわち、幾つかの実施形態では、ドレンチャンネル22は、上述の復水器に連通されていてもよい。
The above-mentioned low-pressure portion may be a condenser connected to the exhaust chamber of the
この場合、ドレンチャンネル22は、低圧の復水器に連通しているので、ドレンチャンネル22の内部は復水器と同程度の低圧となる。よって、ドレン入口孔24を介してドレンチャンネルにドレンを吸引しやすくなり、ドレンを効果的に回収することができる。
In this case, since the
幾つかの実施形態では、例えば図8に示すように、ドレン入口孔24は、第2環状部40を貫通するように設けられる円筒孔であってもよい。
このように、ドレン入口孔24が第2環状部40を貫通する円筒孔である場合、ドリルなどにより第2環状部40を加工することによりドレン入口孔24を容易に形成することができる。
In some embodiments, for example, as shown in FIG. 8, the
As described above, when the
図8に示す例示的な実施形態では、第2環状部40を構成するセクション42に、周方向に沿って配列されるように、1以上の円筒孔(ドレン入口孔24)が設けられている。これにより、第2環状部40には、周方向に沿って配列される複数の円筒孔(ドレン入口孔24)が形成されることとなる。
In the exemplary embodiment shown in FIG. 8, one or more cylindrical holes (drain inlet holes 24) are provided in the
また、特に図示しないが、幾つかの実施形態では、ドレン入口孔24は、周方向に沿って連続して形成される溝であってもよい。
Further, although not particularly shown, in some embodiments, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes a modified form of the above-described embodiments and a combination of these embodiments as appropriate.
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
In the present specification, expressions representing relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial". Strictly represents not only such an arrangement, but also a tolerance or a state of relative displacement at an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
Further, in the present specification, the expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also within a range in which the same effect can be obtained. , The shape including the uneven portion, the chamfered portion, etc. shall also be represented.
Further, in the present specification, the expression "comprising", "including", or "having" one component is not an exclusive expression excluding the existence of another component.
1 蒸気タービン
2 ロータ
3 内側ケーシング
4 静翼
5 最終段静翼
6 動翼
6a チップ面
7 最終段動翼
8 外輪部
9 内輪部
10 蒸気通路
12 フローガイド
14 シールフィン
16 ホルダ
20 ドレン除去装置
22 ドレンチャンネル
24 ドレン入口孔
26A 出口開口
26B 出口開口
30 第1環状部
32A 上半部
32B 下半部
34 内周面
34A フランジ部
34B フランジ部
36a 凹部
36b 凹部
40 第2環状部
42 セクション
42A 上半セクション
42B 下半セクション
44 外周面
46a 突出部
46b 突出部
47 内周面
48a 傾斜部
48b 傾斜部
52 第1端面
54 第2端面
55 溝
56 底面
58 側壁面
60 溝
62 ボルト
64 ボルト
101 第1セクション
102 第2セクション
1
Claims (16)
少なくとも部分的に前記第1環状部の内周側において前記周方向に沿って延在し、前記第1環状部に保持されるとともに、前記第1環状部の内周面とともに前記周方向に延在するドレンチャンネルを形成する外周面を有する第2環状部と、を備え、
前記第2環状部には、前記ドレンチャンネルに連通するとともに前記第2環状部の内周面に開口する少なくとも1つのドレン入口孔が形成され、
前記第2環状部は、前記第1環状部に対して前記軸方向において嵌合可能に構成され、
前記第2環状部は、前記軸方向における両端部がそれぞれ前記第1環状部に嵌合するように構成された
ことを特徴とする蒸気タービンのドレン除去装置。 A first annular portion extending axially from the outer ring portion holding the stationary blade and extending along the circumferential direction,
At least partially, it extends along the circumferential direction on the inner peripheral side of the first annular portion, is held by the first annular portion, and extends in the circumferential direction together with the inner peripheral surface of the first annular portion. A second annular portion having an outer peripheral surface forming an existing drain channel, and the like.
At least one drain inlet hole that communicates with the drain channel and opens on the inner peripheral surface of the second annular portion is formed in the second annular portion .
The second annular portion is configured to be fitable in the axial direction with respect to the first annular portion.
The second annular portion is a drain removing device for a steam turbine, characterized in that both ends in the axial direction are fitted to the first annular portion, respectively.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の蒸気タービンのドレン除去装置。 The drain removing device for a steam turbine according to any one of claims 1 to 3, wherein the drain inlet hole is a slit extending along the axial direction.
前記周方向における第1端面に溝が形成された第1セクションと、
前記周方向における第2端面が前記第1セクションの前記第1端面に対向するように、前記周方向において前記第1セクションに隣接して設けられる第2セクションと、
を含み、
前記第2セクションの前記第2端面は、前記第1セクションの前記溝の側壁面及び底面とともに前記ドレン入口孔を形成する
ことを特徴とする請求項5に記載の蒸気タービンのドレン除去装置。 The multiple sections
A first section in which a groove is formed on the first end face in the circumferential direction, and
A second section provided adjacent to the first section in the circumferential direction so that the second end face in the circumferential direction faces the first end face of the first section.
Including
The drain removing device for a steam turbine according to claim 5, wherein the second end surface of the second section forms the drain inlet hole together with the side wall surface and the bottom surface of the groove of the first section.
少なくとも部分的に前記第1環状部の内周側において前記周方向に沿って延在し、前記第1環状部に保持されるとともに、前記第1環状部の内周面とともに前記周方向に延在するドレンチャンネルを形成する外周面を有する第2環状部と、を備え、
前記第2環状部には、前記ドレンチャンネルに連通するとともに前記第2環状部の内周面に開口する少なくとも1つのドレン入口孔が形成され、
前記第2環状部は、前記周方向に連なる複数のセクションを含み、
前記複数のセクションは、
前記周方向における第1端面に溝が形成された第1セクションと、
前記周方向における第2端面が前記第1セクションの前記第1端面に対向するように、前記周方向において前記第1セクションに隣接して設けられる第2セクションと、
を含み、
前記第2セクションの前記第2端面は、前記第1セクションの前記溝の側壁面及び底面とともに前記ドレン入口孔を形成し、
前記第2環状部は、前記第2環状部の中心軸周りに全周に亘って前記周方向に連続的に設けられ、
前記複数のセクションは、
前記第2環状部の上半領域を形成する複数の上半セクションと、
前記第2環状部の下半領域を形成する複数の下半セクションと、
を含み、
前記下半セクションの個数は、前記上半セクションの個数よりも多い
ことを特徴とする蒸気タービンのドレン除去装置。 A first annular portion extending in the axial direction from the outer ring portion holding the stationary blade and extending along the circumferential direction, and a first annular portion extending in the circumferential direction.
At least partially, it extends along the circumferential direction on the inner peripheral side of the first annular portion, is held by the first annular portion, and extends in the circumferential direction together with the inner peripheral surface of the first annular portion. A second annular portion having an outer peripheral surface forming an existing drain channel, and the like.
At least one drain inlet hole that communicates with the drain channel and opens on the inner peripheral surface of the second annular portion is formed in the second annular portion.
The second annular portion includes a plurality of sections extending in the circumferential direction.
The multiple sections
A first section in which a groove is formed on the first end face in the circumferential direction, and
A second section provided adjacent to the first section in the circumferential direction so that the second end face in the circumferential direction faces the first end face of the first section.
Including
The second end surface of the second section forms the drain inlet hole together with the side wall surface and the bottom surface of the groove of the first section.
The second annular portion is continuously provided around the central axis of the second annular portion in the circumferential direction over the entire circumference.
The multiple sections
A plurality of upper half sections forming the upper half region of the second annular portion,
A plurality of lower half sections forming the lower half region of the second annular portion,
Including
The number of the lower half section, steam turbine drain remover you characterized by greater than the number of the upper half section.
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の蒸気タービンのドレン除去装置。 The drain inlet hole is an axial range that overlaps with a seal fin provided between the inner peripheral surface of the second annular portion and the tip surface of the moving blade located on the inner peripheral side of the second annular portion. The drain removing device for a steam turbine according to any one of claims 1 to 9 , wherein the steam turbine drainage device is formed on the inner peripheral surface of the second annular portion inwardly or on the upstream side of the axial range. ..
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の蒸気タービンのドレン除去装置。 When viewed from the axial direction, the drain inlet hole has an inclination angle φ of 0 ° <φ ≦ 45 ° with respect to the normal direction of the inner peripheral surface of the second annular portion. The drain removing device for a steam turbine according to any one of claims 1 to 11 , wherein the device is inclined with respect to the normal direction.
ことを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の蒸気タービンのドレン除去装置。 Any of claims 1 to 12 , wherein the total opening area A inlet of the drain inlet hole and the total flow path cross-sectional area A exit of the outlet opening of the drain channel satisfy the relationship of A inlet <A exit. The steam turbine drain removal device according to item 1.
前記静翼を保持する外輪部の下流側に設けられる請求項1乃至13の何れか一項に記載のドレン除去装置と、
前記ドレン除去装置の前記第2環状部の内周側に設けられる動翼と、
を備えることを特徴とする蒸気タービン。 With static wings
The drain removing device according to any one of claims 1 to 13 , which is provided on the downstream side of the outer ring portion that holds the stationary blade.
A moving blade provided on the inner peripheral side of the second annular portion of the drain removing device, and
A steam turbine characterized by being equipped with.
ことを特徴とする請求項14に記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 14 , wherein the drain channel communicates with a condenser connected to an exhaust chamber of the steam turbine.
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