JPS58113824A - タ−ビン円板空所の温度検出装置 - Google Patents
タ−ビン円板空所の温度検出装置Info
- Publication number
- JPS58113824A JPS58113824A JP57223147A JP22314782A JPS58113824A JP S58113824 A JPS58113824 A JP S58113824A JP 57223147 A JP57223147 A JP 57223147A JP 22314782 A JP22314782 A JP 22314782A JP S58113824 A JPS58113824 A JP S58113824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- rotor
- cavity
- passageway
- leakage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
- F01D17/085—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure to temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し、より詳細には，段間の空所の温度検出に関するもの
である。
である。
ガスタービンのいろいろの箇所の温度を検出することは
周知であり、一例として、米国特許第λ７Ｗ１９／タ号
、第．２’／Ａ７９６０号、第３３ダと＆／グ号及び第
．ｌｔｔ＆／１３号明細誓に開示されている。
周知であり、一例として、米国特許第λ７Ｗ１９／タ号
、第．２’／Ａ７９６０号、第３３ダと＆／グ号及び第
．ｌｔｔ＆／１３号明細誓に開示されている。
タービンの温度を検出するいろいろの箇所のりちで、上
記米国特許第３７１に１４４３号明細書のみに、タービ
ン段間の空所温度を検出することが ゛記載され
ている。この米国特許第．？， ７ ｇに／グ３号明＃
ｌ豊には、ガスタービンの最も臨界的な要素の７つは、
高温及び高遠心応力を受けるロータであることが記載さ
れているが、この記載は適切である。従って、ロータ円
板を形成する金属の温度を常に指示することが望才しい
。そのため上記米国特許第２７ｇｔｌ４ＩＪ号明細書は
，円板の金属の温度を反映する股間の空所の流体温度検
吊装置に向けられている。この米国特許による温度プロ
ーブ組体は、シールハウジング構造の下流側と対向ロー
タ円板との間に形成されたいわゆるシール領域の一つに
温度検出素子を案内する可撓性の端部を備えている。
記米国特許第３７１に１４４３号明細書のみに、タービ
ン段間の空所温度を検出することが ゛記載され
ている。この米国特許第．？， ７ ｇに／グ３号明＃
ｌ豊には、ガスタービンの最も臨界的な要素の７つは、
高温及び高遠心応力を受けるロータであることが記載さ
れているが、この記載は適切である。従って、ロータ円
板を形成する金属の温度を常に指示することが望才しい
。そのため上記米国特許第２７ｇｔｌ４ＩＪ号明細書は
，円板の金属の温度を反映する股間の空所の流体温度検
吊装置に向けられている。この米国特許による温度プロ
ーブ組体は、シールハウジング構造の下流側と対向ロー
タ円板との間に形成されたいわゆるシール領域の一つに
温度検出素子を案内する可撓性の端部を備えている。
本発明による装置は次の点で上記米国特許と異なる要求
を満たすものである。即ち上記米国特許は、下流側の円
板を冷却させるために気体状の冷却材が通過する空所の
部分の温度を測定するが、本発明によれは、測定される
温度は、ロータ円板金属温度をより厳密に反映する温度
をもった素子囲繞環境を表わしている。
を満たすものである。即ち上記米国特許は、下流側の円
板を冷却させるために気体状の冷却材が通過する空所の
部分の温度を測定するが、本発明によれは、測定される
温度は、ロータ円板金属温度をより厳密に反映する温度
をもった素子囲繞環境を表わしている。
本発明は、広義には、互に隣接し段間に空所を画定する
ロータ円板を鳴するロータを備えたタービンにおける該
空所中の温度を検出する温度検出装置であって、該空所
の上流側領域をその下流側領域から分離するように該空
所に配したシール構造体を有し、該シール構造体は、上
記上流側領域と下流側領域との間の流体漏れ通路を、上
記ロータの径方向外方に指向する部分と共に画定する、
径方向内方に指向する部分を含み、更に、該漏れ通路を
通る流体の漏れの程度を制限するために上記漏れ通路中
に配されたシール装置と、上記漏れ通路の中間位置から
上記下流側領域に至るベント通路を画定する装置と、上
記漏れ通路を通る漏れ流体の温度を測定する装置とを有
する温度検出装置を対象としている。本発明の好ましい
実施態様によれば、直線状の温度プローブ組体は、その
内端に温度検出素子を有し、この内端はシールハウジン
グ構造体中の径方向通孔中にあり、流体はその内端ヲ通
ッて、シールハウジング構造体と対向ロータとの間の漏
れ通路に沿った中間位置からバイパスされる。漏れ通路
は、そこを通る漏れ流を制限するシール装置を有し、漏
れ流のわずかな割合の部分が温度検出素子を経て、段間
の空所の下流側領域を経てバイパスされる。
ロータ円板を鳴するロータを備えたタービンにおける該
空所中の温度を検出する温度検出装置であって、該空所
の上流側領域をその下流側領域から分離するように該空
所に配したシール構造体を有し、該シール構造体は、上
記上流側領域と下流側領域との間の流体漏れ通路を、上
記ロータの径方向外方に指向する部分と共に画定する、
径方向内方に指向する部分を含み、更に、該漏れ通路を
通る流体の漏れの程度を制限するために上記漏れ通路中
に配されたシール装置と、上記漏れ通路の中間位置から
上記下流側領域に至るベント通路を画定する装置と、上
記漏れ通路を通る漏れ流体の温度を測定する装置とを有
する温度検出装置を対象としている。本発明の好ましい
実施態様によれば、直線状の温度プローブ組体は、その
内端に温度検出素子を有し、この内端はシールハウジン
グ構造体中の径方向通孔中にあり、流体はその内端ヲ通
ッて、シールハウジング構造体と対向ロータとの間の漏
れ通路に沿った中間位置からバイパスされる。漏れ通路
は、そこを通る漏れ流を制限するシール装置を有し、漏
れ流のわずかな割合の部分が温度検出素子を経て、段間
の空所の下流側領域を経てバイパスされる。
次に添付図面に示した本発明の奸才しい実施例を参照し
て更に説明する。
て更に説明する。
本発明を典型的なガスタービンについて以下に説明する
が、本発明の適用を鳴利にする環境条件をもった蒸気タ
ービン又は他の同様の構造にも、本発明を適用すること
ができる。
が、本発明の適用を鳴利にする環境条件をもった蒸気タ
ービン又は他の同様の構造にも、本発明を適用すること
ができる。
図示した主喪部拐は、本発明の目的のために、ガスター
ビンの典型的な部材であるが、これらの部材の他部材に
対する関係並びに作用は当業者にとって周知であるため
、これらの部羽については単に一般的な説明にとどめる
。
ビンの典型的な部材であるが、これらの部材の他部材に
対する関係並びに作用は当業者にとって周知であるため
、これらの部羽については単に一般的な説明にとどめる
。
タービンの外側円筒体即ちケーシング１０は、羽根輪１
２及び図示しない関連構造を収容し。
２及び図示しない関連構造を収容し。
これから径方向内方に、動翼／４＜が環状列になってロ
ータ円板／６の周部分に配設してあり、ロータ円板／６
は中間点で互に連結され、ロータｉｇの一部分を形成し
ている。静翼２０も羽根輪ｌコの径方向内側に環状列に
なって配設され、静翼２０の内側リングは、この明細書
でシールハウジング構造体ココと呼んでいるものと大体
刺止関係にあり、該シールハウジング構造体ココは、一
つのロータ円板１６の間に限定された段間の空ハ「に配
設されている。タービンを通る流れの方向は、矢印で示
す通り図の右側への方向になり、従って、領域２Ｑａは
空所の上流側領域であり、領域２４ｔｂは空所の下流側
領域である。
ータ円板／６の周部分に配設してあり、ロータ円板／６
は中間点で互に連結され、ロータｉｇの一部分を形成し
ている。静翼２０も羽根輪ｌコの径方向内側に環状列に
なって配設され、静翼２０の内側リングは、この明細書
でシールハウジング構造体ココと呼んでいるものと大体
刺止関係にあり、該シールハウジング構造体ココは、一
つのロータ円板１６の間に限定された段間の空ハ「に配
設されている。タービンを通る流れの方向は、矢印で示
す通り図の右側への方向になり、従って、領域２Ｑａは
空所の上流側領域であり、領域２４ｔｂは空所の下流側
領域である。
本発明が適用される形式のガスタービンで一般的である
ように、シールハウジング構造体ココの径方向内面２６
は、ロータｉｔの径方向外方に指向する表面３θの方に
突出するラビリンスシールコｇのようなシール装置を備
えている。対向表面間に限定される漏れ通路３．２中の
該シール装置は、段間空所のより高圧の上流側領域コｐ
ａから段間空所のより低圧の下流側領域コｌｌｂへの流
体の流量を制限する。
ように、シールハウジング構造体ココの径方向内面２６
は、ロータｉｔの径方向外方に指向する表面３θの方に
突出するラビリンスシールコｇのようなシール装置を備
えている。対向表面間に限定される漏れ通路３．２中の
該シール装置は、段間空所のより高圧の上流側領域コｐ
ａから段間空所のより低圧の下流側領域コｌｌｂへの流
体の流量を制限する。
本発明思想ｌこ従えば、上流側領域、２４ｔａ又は下流
側領域コｐｂにおける流体温度の測定は、金属製ロータ
円板温度を妥当に反映しているとしても、これらの領域
も、複合流構造における局在化された高温流及び低温流
に基づく流体の層化の影響を受ける。本発明者の見解に
よれば、金属製ロータの温度を反映する一層正確な温度
検出は漏れ通路３２のθＩＣれから得られる。その理由
は、ロータの回転によって流れが混合されることと、商
れ通路３コ及びラビリンスシール２ｇを通って流体が流
れる時の絞り効釆によって流れか更に混合されることに
ある。ゐｉれ通路３コを含むこの径路中の流れの温度は
、円板シール突出部ｉｇａ及び／ｇｂによって温度の流
れについて影響を受けるため、測定される気体状冷却材
の温度は、これらの部分の周囲の環境を表わしている。
側領域コｐｂにおける流体温度の測定は、金属製ロータ
円板温度を妥当に反映しているとしても、これらの領域
も、複合流構造における局在化された高温流及び低温流
に基づく流体の層化の影響を受ける。本発明者の見解に
よれば、金属製ロータの温度を反映する一層正確な温度
検出は漏れ通路３２のθＩＣれから得られる。その理由
は、ロータの回転によって流れが混合されることと、商
れ通路３コ及びラビリンスシール２ｇを通って流体が流
れる時の絞り効釆によって流れか更に混合されることに
ある。ゐｉれ通路３コを含むこの径路中の流れの温度は
、円板シール突出部ｉｇａ及び／ｇｂによって温度の流
れについて影響を受けるため、測定される気体状冷却材
の温度は、これらの部分の周囲の環境を表わしている。
従って本発明によれは、ハウジングシール構造体２λは
、全体を符号３グにより示したベント通路を有し、この
ベント通路、７４ｔは、漏れ通路３２に沿った中間位Ｆ
Ｍ、４こある上流端３６と、段間の空所の下流側領域２
グｂに開放された下流端３ｇとを備えている。ベント通
路３ダはシールハウジング構造体２２中において相互接
続□ する多数の通孔を有し、その１つは径方向に指向する通
孔ＱＯであり、この通孔ダＯは、径方向外端の近傍にお
いて、小径の吸気オリフイスグコを経て、上記ベント通
路３ｑの下流端３ｇと連通している。温度検出素子を備
えたプローブ組体ｐｕの一端ダ６はこの径方向に指向す
る通孔ｔＩＯ中に配設されている。本発明が実施される
開用タービンの場合、温度検出素子は、比較的小径の管
（一端り６と同じ符号で示す）中に配設された熱電対で
ある。
、全体を符号３グにより示したベント通路を有し、この
ベント通路、７４ｔは、漏れ通路３２に沿った中間位Ｆ
Ｍ、４こある上流端３６と、段間の空所の下流側領域２
グｂに開放された下流端３ｇとを備えている。ベント通
路３ダはシールハウジング構造体２２中において相互接
続□ する多数の通孔を有し、その１つは径方向に指向する通
孔ＱＯであり、この通孔ダＯは、径方向外端の近傍にお
いて、小径の吸気オリフイスグコを経て、上記ベント通
路３ｑの下流端３ｇと連通している。温度検出素子を備
えたプローブ組体ｐｕの一端ダ６はこの径方向に指向す
る通孔ｔＩＯ中に配設されている。本発明が実施される
開用タービンの場合、温度検出素子は、比較的小径の管
（一端り６と同じ符号で示す）中に配設された熱電対で
ある。
全体を符号ｐ＋により示したプローブ組体は、同心の管
部材を有し、これらの管部材は熱電対尋線のシールドと
して働らき、内側の一端Ｖ６の正確な位置決めを助ける
ための直線形状を備えている。プローブ組体はタービン
の外側から径方向内方にタービン中に進入し、一端ダ６
を径方向に指向した通孔ｙｏ中に入れる。プローブ組体
４Ｉりの一端、即ち小径管り６は、大径の外管弘ざに円
錐状結合部になって接続されるのが奸才しく、外管ｌＩ
！ｒは中空の静翼２０及び羽根輪／２を通ってケーシン
グｉｏ外の所定場所へ外方に延長し、圧縮ばね５θは外
管ｙｇを包囲し、シール装置Ｓコを備えた円錐状結合部
を径方向通孔ｔｉｏの径方向外端に強固に着座した関係
とする。シール装置Ｓλは、温度サンプリングにおける
伝導、対流及び放射による誤差を細小とするように無関
係な冷却流による通孔ｙｏ中のバイパス流の汚染を防止
する。熱電対を収容する小径管ダ６は、比較釣菌い熱伝
達係数を与え、内部の熱電対による温度の読みの伝導誤
差を最小にするに足りる長さを有する。
部材を有し、これらの管部材は熱電対尋線のシールドと
して働らき、内側の一端Ｖ６の正確な位置決めを助ける
ための直線形状を備えている。プローブ組体はタービン
の外側から径方向内方にタービン中に進入し、一端ダ６
を径方向に指向した通孔ｙｏ中に入れる。プローブ組体
４Ｉりの一端、即ち小径管り６は、大径の外管弘ざに円
錐状結合部になって接続されるのが奸才しく、外管ｌＩ
！ｒは中空の静翼２０及び羽根輪／２を通ってケーシン
グｉｏ外の所定場所へ外方に延長し、圧縮ばね５θは外
管ｙｇを包囲し、シール装置Ｓコを備えた円錐状結合部
を径方向通孔ｔｉｏの径方向外端に強固に着座した関係
とする。シール装置Ｓλは、温度サンプリングにおける
伝導、対流及び放射による誤差を細小とするように無関
係な冷却流による通孔ｙｏ中のバイパス流の汚染を防止
する。熱電対を収容する小径管ダ６は、比較釣菌い熱伝
達係数を与え、内部の熱電対による温度の読みの伝導誤
差を最小にするに足りる長さを有する。
吸気オリフィス４’−の＠径は、熱電対の先端に所要の
熱伝達を与えて温度測定精度を確保する遍切な最小流量
を生ずるように選定される。
熱伝達を与えて温度測定精度を確保する遍切な最小流量
を生ずるように選定される。
以上の説明から明らかなように、本発明により、図示し
た形状のシールハウジング構造体中に設けた自己吸気構
造によりディスク空所囲続領域を適切にサンプリングす
る熱電対式温度測定プローブ装置か提供される。それと
同時に、いかなる基本的なタービン要素を堆外す必要も
なく、この熱電対式温度測定プローブ装置を容易に５！
換ないしは点検することかできる。
た形状のシールハウジング構造体中に設けた自己吸気構
造によりディスク空所囲続領域を適切にサンプリングす
る熱電対式温度測定プローブ装置か提供される。それと
同時に、いかなる基本的なタービン要素を堆外す必要も
なく、この熱電対式温度測定プローブ装置を容易に５！
換ないしは点検することかできる。
図は本発明による温度検出装置を有し単一の段間空所を
備えたガスタービンを、一部は破断し一部は断面により
示したものである。 １６・・ロータ円板、−一・・シール（ハウジング）構
造体１．２４ｔａ・・上流側領域、２４１ｂ・・下流側
領域、コロ・・シール構造体の径方向内方に指向する部
分（表面）、−ｊ・・ラビリンスシール（シール装置）
、ｙｏ−−ロータの径方向外方に指向する部分（表面）
、３２・・漏れ通路、Ｊ４ｔ・・ベント通路、４ｔ４１
・・プローブ組体（温度を測定する装置）。 特許出願人 ウェスチングハウス・エレクトリッ
クーコーポレーション
備えたガスタービンを、一部は破断し一部は断面により
示したものである。 １６・・ロータ円板、−一・・シール（ハウジング）構
造体１．２４ｔａ・・上流側領域、２４１ｂ・・下流側
領域、コロ・・シール構造体の径方向内方に指向する部
分（表面）、−ｊ・・ラビリンスシール（シール装置）
、ｙｏ−−ロータの径方向外方に指向する部分（表面）
、３２・・漏れ通路、Ｊ４ｔ・・ベント通路、４ｔ４１
・・プローブ組体（温度を測定する装置）。 特許出願人 ウェスチングハウス・エレクトリッ
クーコーポレーション
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 互に隣接し段間に空所を画定するロータ円板を有するロ
ータを備えたタービンにおいて、該空所中の温度を検出
する温度検出装置であって。 該空所の上流側領域をその下流側領域から分離するよう
に該空所に配設したシール構造体を有し、該シール構造
体は、上記上流側領域と下流側領域との間の流体漏れ通
路を、上記ロータの径方向外方に指向する部分と共に画
定する、径方向内方に指向する部分を含み、更に、該漏
れ通路を通る流体の翻れの程度を制限するために上記漏
れ通路中に配されたシール装置と、 上記漏れ通路の中間位置から上記下流側領域に至るベン
ト通路を画定する装置と、 上記漏れ通路を通る漏れ流体の温度を測定する装置と、 を有する温度検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/333,545 US4426161A (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Turbine disc cavity temperature sensing arrangement |
| US333545 | 1994-11-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113824A true JPS58113824A (ja) | 1983-07-06 |
| JPS6127699B2 JPS6127699B2 (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=23303252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57223147A Granted JPS58113824A (ja) | 1981-12-22 | 1982-12-21 | タ−ビン円板空所の温度検出装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4426161A (ja) |
| JP (1) | JPS58113824A (ja) |
| AR (1) | AR230756A1 (ja) |
| BE (1) | BE895420A (ja) |
| BR (1) | BR8207172A (ja) |
| CA (1) | CA1199815A (ja) |
| GB (1) | GB2112079B (ja) |
| IT (1) | IT1155032B (ja) |
| MX (1) | MX159075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9297308B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-03-29 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Temperature measurement in a gas turbine |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948264A (en) * | 1986-07-07 | 1990-08-14 | Hook Jr Richard B | Apparatus for indirectly determining the temperature of a fluid |
| US5185996A (en) * | 1990-12-21 | 1993-02-16 | Allied-Signal Inc. | Gas turbine engine sensor probe |
| GB0317055D0 (en) * | 2003-07-22 | 2003-08-27 | Cross Mfg Co 1938 Ltd | Improvements relating to aspirating face seals and thrust bearings |
| US20120297792A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-29 | General Electric Company | Thermocouple well for a turbomachine |
| EP2565605A1 (de) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsmaschine mit einer Temperaturmesseinrichtung in einem Bereich des Rotors |
| GB201213576D0 (en) * | 2012-07-31 | 2012-09-12 | Rolls Royce Plc | Total temperature probe |
-
1981
- 1981-12-22 US US06/333,545 patent/US4426161A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-11-30 MX MX195387A patent/MX159075A/es unknown
- 1982-12-09 AR AR291544A patent/AR230756A1/es active
- 1982-12-10 BR BR8207172A patent/BR8207172A/pt unknown
- 1982-12-16 CA CA000417864A patent/CA1199815A/en not_active Expired
- 1982-12-21 BE BE0/209775A patent/BE895420A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-12-21 IT IT24874/82A patent/IT1155032B/it active
- 1982-12-21 JP JP57223147A patent/JPS58113824A/ja active Granted
- 1982-12-22 GB GB08236394A patent/GB2112079B/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9297308B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-03-29 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Temperature measurement in a gas turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1199815A (en) | 1986-01-28 |
| IT8224874A0 (it) | 1982-12-21 |
| GB2112079B (en) | 1985-04-17 |
| AR230756A1 (es) | 1984-06-29 |
| IT1155032B (it) | 1987-01-21 |
| MX159075A (es) | 1989-04-14 |
| BR8207172A (pt) | 1983-10-11 |
| GB2112079A (en) | 1983-07-13 |
| US4426161A (en) | 1984-01-17 |
| IT8224874A1 (it) | 1984-06-21 |
| BE895420A (fr) | 1983-06-21 |
| JPS6127699B2 (ja) | 1986-06-26 |
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