轴流涡轮制造技术

本发明专利技术提供一种轴流涡轮，其能有效地除去泄漏流体的圆周方向速度成分，并实现动力回收。轴流涡轮的护罩(6)具有朝向转子轴方向的上游侧突出的环状的第一突起部(16)、位于比第一突起部靠半径方向的外侧且向转子轴方向的上游侧突出并比第一突起部长的环状的第二突起部(17)、在第一突起部与第二突起部之间形成的循环流生成室(18)、位于循环流生成室内的多个引导板(19)。循环流生成室构成为产生循环流(A1)，循环流以下述方式形成：泄漏流体的一部分与第一突起部的前端面碰撞且向转子半径方向的外侧，之后与第二突起部的内周面碰撞并向转子半径方向的内侧。多个引导板朝向转子半径方向的内侧且向与转子旋转方向相反侧倾斜。

【技术实现步骤摘要】
轴流涡轮
本专利技术涉及用于发电设备的蒸汽涡轮机、燃气轮机等的轴流涡轮。
技术介绍
轴流涡轮例如具备设于环状的隔板外轮与环状的隔板内轮之间的多个静叶片、以位于这些静叶片的下游侧的方式设于转子的外周侧的多个动叶片以及设于这些动叶片的外周侧的环状的护罩。在隔板外轮的内周面形成有收纳护罩的环状的槽部，在该槽部与护罩之间形成有间隙流路(分支流路)。并且，工作流体(详细地说，蒸汽或气体等)的一部分作为泄漏流体从主流路的静叶片的下游侧(换而言之，动叶片的上游侧)流入间隙流路，从间隙流路流出到主流路的动叶片的下游侧。因此，泄漏流体的能量未用作转子的动力，产生分支损失。一般来说，为了降低分支损失(换而言之，为了减少泄漏流体的流量)，在间隙流路上设置多级密封翅片。从主流路的静叶片的下游侧流入间隙流路的泄漏流体具有较大的周向速度成分。因此，在专利文献1中，例如在护罩的上游侧侧面形成多个槽。多个槽朝向转子半径方向的外侧向与转子旋转方向相反侧倾斜，对泄漏流体的流动方向进行引导。由此，减少泄漏流体的圆周方向速度成分，并且实现动力回收。现有技术文献专利文献1：日本特开2012-137006号公报但是，在上述现有技术中具有以下那样的改进余地。即，在专利文献1所记载的现有技术中，为了使泄漏流体的流动方向转向，只使泄漏流体通过多个槽。因此，如果不增加槽的数量，则无法充分地得到使泄漏流体的流动方向转向的效果，无法得到除去泄漏流体的圆周方向速度成分的效果。因此，无法充分地得到减少以泄漏流体的圆周方向速度成分为起因的混合损失(详细地说，在泄漏流体从间隙流路流出且与通过了动叶片的工作流体合流时产生的损失)的效果。另外，无法充分地得到抑制以泄漏流体的圆周方向速度成分为起因的旋转体的不稳定振动的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能提高混合损失的减少效果以及不稳定振动的抑制效果且实现动力回收的轴流涡轮。为了实现上述目的，本专利技术是一种轴流涡轮，具有设于静止体的内周侧且在圆周方向上排列的多个静叶片、设于旋转体的外周侧且在圆周方向上排列的多个动叶片、配置上述多个静叶片且在这些静叶片的下游侧配置上述多个动叶片并供工作流体流通的主流路、设于上述多个动叶片的外周侧的护罩、形成于上述静止体且收纳上述护罩的环状的槽部、在上述槽部与上述护罩之间形成且工作流体的一部分作为泄漏流体从上述主流路的上述静叶片的下游侧流入并向上述主流路的上述动叶片的下游侧流出的间隙流路、设于上述间隙流路的多级的密封翅片，还具有形成于上述护罩且向上述旋转体的轴向的上游侧突出的环状的第一突起部、以位于比上述第一突起部靠上述旋转体的半径方向的外侧的方式形成于上述护罩且向上述旋转体的轴向的上游侧突出且为比上述第一突起部长或相同的长度的环状的第二突起部、在上述第一突起部与上述第二突起部之间形成的循环流生成室以及以位于上述循环流生成室内的方式形成于上述护罩的多个引导板，上述循环流生成室构成为生成循环流，该循环流以下述方式形成：上述泄漏流体的一部分与上述第一突起部的前端面碰撞并朝向上述旋转体的半径方向的外侧，之后，与上述第二突起部的内周面碰撞且朝向上述旋转体的半径方向的内侧的循环流，上述多个引导板朝向上述旋转体的半径方向的内侧向与上述旋转体的旋转方向相反侧倾斜。本专利技术的效果如下。根据本专利技术，能提高混合损失的减少效果以及不稳定振动的抑制效果且实现动力回收。附图说明图1是示意地表示本专利技术的第一实施方式的蒸汽涡轮机的局部构造的转子轴向的剖视图。图2是图1中II部的局部放大剖视图，表示间隙流路的详细构造。图3是图1中剖面III-III的转子圆周方向的剖视图，表示主流路内的流。图4是图2中剖面IV-IV的转子半径方向的剖视图，表示间隙流路内的相对的流。图5是图1中剖面V-V的转子圆周方向的剖视图，与主流路内的流一起表示间隙流路内的相对的流。图6是表示本专利技术的第一实施方式以及现有技术的动叶片损失系数的分布的图。图7是表示本专利技术的第二实施方式的间隙流路的详细构造的局部放大剖视图。图8是图7中剖面VIII-VIII的转子半径方向的剖视图，表示间隙流路内的相对的流。图中：1—隔板外轮，2—静叶片，4—转子，5—动叶片，6—护罩，7—主流路，12—槽部，13—间隙流路，14A～14D—密封翅片，16、16A—第一突起部，17、17A—第二突起部，18、18A—循环流生成室，19、19A—引导板，20—第三突起部，21—第四突起部，22—密封翅片。具体实施方式下面，参照附图说明将本专利技术应用于蒸汽涡轮机的情况下的实施方式。图1是示意地表示本专利技术的第一实施方式的蒸汽涡轮机的局部构造(级构造)的转子轴向的剖视图。图2是图1中II部的局部放大剖视图，表示间隙流路的详细构造。图3是图1中剖面III-III的转子圆周方向的剖视图，表示主流路内的流。图4是图2中剖面IV-IV的转子半径方向的剖视图，表示间隙流路内的相对的流(详细地说，以旋转体侧为基准的流)。另外，在图4中，为了方便，省略静止体侧的图示。图5是图1中剖面V-V的转子圆周方向的剖视图，与主流路内的流一起表示间隙流路内的绝对的流(详细地说，以静止体侧为基准的流)。本实施方式的蒸汽涡轮机具备设于外壳(未图示)的内周侧的环状的隔板外轮1(静止体)、设于该隔板外轮1的内周侧的多个静叶片2以及设于这些静叶片2的内周侧的环状的隔板内轮3。多个静叶片2在隔板外轮1与隔板内轮3之间沿圆周方向以预定间隔排列。另外，蒸汽涡轮机具备以旋转轴O为中心旋转的转子4(旋转体)、设于该转子4的外周侧的多个动叶片5、设于这些动叶片5的外周侧(换言之，叶片前端侧)的环状的护罩6。多个动叶片5在转子4与护罩6之间沿圆周方向以预定间隔排列。蒸汽(工作流体)的主流路7由形成于隔板外轮1的内周面8与隔板内轮3的外周面9之间的流路、形成于护罩6的内周面10与转子4的外周面11之间的流路等构成。在主流路7上配置有多个静叶片2(换而言之，一个静叶片列)，并且，在这些的下游侧(图中右侧)配置有多个动叶片5(换而言之，一个动叶片列)，这些静叶片2和动叶片5的组合构成一个级。另外，在图1中，为了方便，只图示了一级，但一般来说，为了有效地回收蒸汽的内部能量，在转子轴向上设置多级。主流路7内的蒸汽(主流蒸汽)如图1中空白箭头表示那样流动。并且，利用静叶片2将蒸汽的内部能量(换而言之，压力能量等)转换为动能(换而言之，速度能量)，利用动叶片5将蒸汽的动能转换为转子4的旋转能量。另外，在转子4的端部连接发电机(未图示)，利用该发电机将转子4的旋转能量转换为电能。使用图3说明主流路7内的蒸汽流(主流)。蒸汽从静叶片2的前缘侧(图3中左侧)以绝对速度向量C1(详细地说，大致不具有圆周方向速度成分的绝对的流)流入。并且，在通过静叶片2的叶片间时增速，转向，并成为绝对速度向量C2(详细地说，具有较大的圆周方向速度成分的绝对的流)，从静叶片2的后缘侧(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴流涡轮，其具有：/n设于静止体的内周侧且在圆周方向上排列的多个静叶片；/n设于旋转体的外周侧且在圆周方向上排列的多个动叶片；/n主流路，其配置有上述多个静叶片且在这些静叶片的下游侧配置有上述多个动叶片，并供工作流体流通；/n设于上述多个动叶片的外周侧的护罩；/n形成于上述静止体且收纳上述护罩的环状的槽部；/n间隙流路，其在上述槽部与上述护罩之间形成，工作流体的一部分作为泄漏流体从上述主流路的上述静叶片的下游侧流入并向上述主流路的上述动叶片的下游侧流出；以及/n设于上述间隙流路的多级的密封翅片，/n该轴流涡轮的特征在于，/n还具有：/n形成于上述护罩且向上述旋转体的轴向的上游侧突出的环状的第一突起部；/n环状的第二突起部，其以位于比上述第一突起部靠上述旋转体的半径方向的外侧的方式形成于上述护罩，向上述旋转体的轴向的上游侧突出且为比上述第一突起部长或相同的长度；/n在上述第一突起部与上述第二突起部之间形成的循环流生成室；以及/n以位于上述循环流生成室内的方式形成于上述护罩的多个引导板，/n上述循环流生成室构成为生成循环流，该循环流以下述方式形成：上述泄漏流体的一部分与上述第一突起部的前端面碰撞并朝向上述旋转体的半径方向的外侧，之后，与上述第二突起部的内周面碰撞且朝向上述旋转体的半径方向的内侧，/n上述多个引导板朝向上述旋转体的半径方向的内侧向与上述旋转体的旋转方向相反侧倾斜。/n...

【技术特征摘要】
20190227 JP 2019-0340521.一种轴流涡轮，其具有：
设于静止体的内周侧且在圆周方向上排列的多个静叶片；
设于旋转体的外周侧且在圆周方向上排列的多个动叶片；
主流路，其配置有上述多个静叶片且在这些静叶片的下游侧配置有上述多个动叶片，并供工作流体流通；
设于上述多个动叶片的外周侧的护罩；
形成于上述静止体且收纳上述护罩的环状的槽部；
间隙流路，其在上述槽部与上述护罩之间形成，工作流体的一部分作为泄漏流体从上述主流路的上述静叶片的下游侧流入并向上述主流路的上述动叶片的下游侧流出；以及
设于上述间隙流路的多级的密封翅片，
该轴流涡轮的特征在于，
还具有：
形成于上述护罩且向上述旋转体的轴向的上游侧突出的环状的第一突起部；
环状的第二突起部，其以位于比上述第一突起部靠上述旋转体的半径方向的外侧的方式形成于上述护罩，向上述旋转体的轴向的上游侧突出且为比上述第一突起部长或相同的长度；
在上述第一突起部与上述第二突起部之间形成的循环流生成室；以及
以位于上述循环流生成室内的方式形成于上述护罩的多个引导板，
上述循环流生成室构成为生成循环流，该循环流以下述方式形成：上述泄漏流体的一部分与上述第一突起部的前端面碰撞并朝向上述旋转体的半径方向的外侧，之后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田贵范，
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