蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机制造技术

蒸汽涡轮机的排气室包括壳体和设置在壳体内的承载锥形体，壳体包含凹部，该凹部在承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。

Exhaust Chamber and Steam Turbine of Steam Turbine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机
本专利技术涉及蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机。
技术介绍
来自蒸汽涡轮机的涡轮机汽缸的蒸汽通常经由排气室从蒸汽涡轮机排出。在排气室内，由于蒸汽流的性状、内部构造物的形状等而产生流体损失，因此提出了用于减少排气室中的流体损失的结构。例如，在专利文献1中记载了一种蒸汽涡轮机，其在形成排气室的扩散流路的导流件设置有偏向构件而在扩散流路内对叶顶流(tipflow)赋予旋转，减少叶顶流与蒸汽主流混合时的损失。另外，在专利文献2中记载了一种蒸汽涡轮机低压排气室，其将与蒸汽引导件一起形成排气流路的承载锥形体的一部分形成为向转子侧弯曲的形状，通过扩大排气流路面积而使通过排气流路的蒸气的流动顺畅。另外，在专利文献3中记载了一种蒸汽涡轮机的排气装置，其从排气室向下方排出蒸汽，并且使排气室中由外周侧的导流件和内周侧的承载锥形体形成的蒸汽的流路形成为下侧部位比上侧部位长。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-220125号公报专利文献2：日本特开2006-83801号公报专利文献3：日本特开平11-200814号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献1～3所记载的蒸汽涡轮机或低压排气室、排气装置中，通过设置在排气室内的偏向构件或承载锥形体的形状、由导流件和承载锥形体(bearingcone)形成的蒸汽的流路的形状，可期待排气室内的流体损失的减少。然而，期待用于减少蒸汽涡轮机的排气室内的流体损失的进一步的措施。特别是在低负荷运转时，与通常运转时相比，存在排气室内的流体损失变大的问题。鉴于上述情况，本专利技术的至少一个实施方式的目的在于，提供能够减少排气室内的流体损失的蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机。用于解决课题的技术方案(1)本专利技术的至少一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机的排气室包括：壳体；以及承载锥形体，设置在所述壳体内，所述壳体包括凹部，该凹部在所述承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于所述承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。根据上述(1)的结构，具备包括凹部的壳体的蒸汽涡轮机的排气室即使在例如低负荷运行时那样的蒸汽向导流件侧偏流而在承载锥形体侧产生逆流的情况下，由于通过凹部引导逆流，所以也能够抑制逆流向承载锥形体所处的上游侧流动，由此能够减少包含逆流的循环流进行循环的循环区域从承载锥形体的下游端向上游侧扩张。因此，能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离，并且能够抑制排气室内的有效排气面积变小，因此能够提高排气室内的蒸汽的压力恢复量。因此，能够减少排气室内的流体损失，能够提高蒸汽涡轮机的效率。(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，所述凹部包含第一凹部，该第一凹部具有：径向壁面，相对于所述承载锥形体的下游端位于所述轴向的下游侧，并沿径向延伸；以及轴向壁面，一端部与所述径向壁面的径向内侧端部连接，并且从所述一端部朝向另一端部而在与所述径向交叉的方向上延伸。根据上述(2)的结构，第一凹部具有：径向壁面，在承载锥形体的下游端的轴向的下游侧沿径向延伸；以及轴向壁面，一端部与径向壁面的径向内侧端部连接，并且从一端部朝向另一端部而在与径向交叉的方向上延伸。这样的轴向壁面能够将沿径向壁面向上游侧流动的逆流引导为不直接流向上游侧，因此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(3)在一些实施方式中，在上述(2)的结构中，所述轴向壁面设置为沿着所述轴向。根据上述(3)的结构，轴向壁面设置为沿着轴向，因此能够将沿径向壁面向上游侧流动的逆流引导为不直接流向上游侧，由此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(4)在一些实施方式中，在上述(2)的结构中，所述轴向壁面的所述一端部配置在比所述另一端部靠所述径向的内侧处。根据上述(4)的结构，轴向壁面的与径向壁面的径向内侧端部连接的一端部配置在比另一端部靠径向的内侧处，因此与设置为沿着轴向的情况相比，能够更效率地将沿径向壁面向上游侧流动的逆流引导为不流向上游侧，由此能够更效率地抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(5)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，所述凹部包含第二凹部，该第二凹部具有相对于所述承载锥形体的下游端位于所述轴向的下游侧并呈弯曲形状的弯曲壁面。根据上述(5)的结构，第二凹部在承载锥形体的下游端的轴向的下游侧具有呈弯曲形状的弯曲壁面。第二凹部的弯曲壁面能够将沿弯曲壁面流动的逆流引导为不流向上游侧，因此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(6)在一些实施方式中，在上述(1)～(5)的结构中，所述凹部设置在将所述蒸汽涡轮机的排气室内的蒸汽排出的排气室出口的相反侧。根据上述(6)的结构，凹部设置在将蒸汽涡轮机的排气室的蒸汽排出的排气室出口的相反侧。在此，设置将排气室的蒸汽排出的排气室出口的一侧与壳体的外周壁面所处的相反侧不同，由于蒸汽不需要与壳体的外周壁面碰撞而折返，所以不易产生蒸汽在承载锥形体侧的剥离。因此，通过在壳体的外周壁面所处的相反侧设置凹部，在该相反侧与壳体的外周壁面碰撞而折返的逆流被凹部引导。因此，能够抑制逆流向承载锥形体所处的上游侧流动的情况，由此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(7)在一些实施方式中，在上述(1)～(6)的结构中，所述蒸汽涡轮机的排气室还包括第一循环流引导件，该第一循环流引导件从所述凹部的内周部向所述径向的外侧延伸。根据上述(7)的结构，第一循环流引导件能够将沿凹部流动的逆流引导为不流向上游侧，因此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(8)在一些实施方式中，在上述(1)～(7)的结构中，所述蒸汽涡轮机的排气室还包括第二循环流引导件，该第二循环流引导件从所述凹部的外周部向所述径向的内侧延伸。根据上述(8)的结构，第二循环流引导件能够将沿凹部流动的逆流引导为进行循环，因此能够抑制逆流流向上游侧的情况，由此能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离。(9)本专利技术的至少一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机包括：上述(1)至(8)中任一项所述的蒸汽涡轮机的排气室；动叶片，设置在所述蒸汽涡轮机的排气室的上游侧；以及静叶片，设置在所述蒸汽涡轮机的排气室的上游侧。根据上述(9)的结构，蒸汽涡轮机包括具有上述(1)～(8)中任一项所述的结构的蒸汽涡轮机的排气室，因此能够减少排气室内的流体损失，由此能够提高蒸汽涡轮机的效率。(10)在一些实施方式中，在上述(9)的结构中，所述蒸汽涡轮机还包括冷凝器，该冷凝器用于冷凝从所述蒸汽涡轮机的排气室排出的排气，所述承载锥形体的下游端在所述轴向上的位置与所述冷凝器的壁面一致。根据上述(10)的结构，由于承载锥形体的下游端在轴向上的位置与冷凝器的壁面一致，因此以沿着设置排气室出口的一侧的承载锥形体的方式向下游侧流动的蒸汽(排气)直接被引导到用于冷凝蒸汽的冷凝器内。因此，能够减少排气室内的流体损失，由此能够提高蒸汽涡轮机的效率。专利技术效果根据本专利技术的至少一个实施方式，提供了能够减少排气室内的流体损失的蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机的沿轴向的概略剖视图。图2为本专利技术的一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机的排气室的沿轴向的概略剖视图。图3为图2所示的A-A线向视的概略剖视图。图4为本专利技术的另一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机的排气室的沿轴向的概略剖视图。图5为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，包括：壳体；以及承载锥形体，设置在所述壳体内，所述壳体包括凹部，该凹部在所述承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于所述承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.30 JP 2017-0693661.一种蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，包括：壳体；以及承载锥形体，设置在所述壳体内，所述壳体包括凹部，该凹部在所述承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于所述承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，所述凹部包含第一凹部，该第一凹部具有：径向壁面，相对于所述承载锥形体的下游端位于所述轴向的下游侧，并沿径向延伸；以及轴向壁面，一端部与所述径向壁面的径向内侧端部连接，并且从所述一端部朝向另一端部而在与所述径向交叉的方向上延伸。3.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，所述轴向壁面设置为沿着所述轴向。4.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，所述轴向壁面的所述一端部配置在比所述另一端部靠所述径向的内侧处。5.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机的排气室，其特征在于，所述凹部包含第二凹部，该第二凹部具有相对于所述承...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上辽，松本和幸，桑村祥弘，西川丰治，田畑创一朗，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP