[发明专利]涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机。

背景技术

为了与近年的涡轮机的高输出化、高效率化的要求对应，存在低压涡轮机的最终级的动叶片(以下称为最终级动叶片)长叶片化倾向(参照专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2003-65002号公报

在使最终级动叶片长叶片化的情况下，最终级动叶片的周速增加，为了得到符合该增加的周速的大的级热落差，需要使最终级动叶片的工作流体的流动方向的上游侧(以下称为上游侧)中的动作流体的压力上升。另一方面，最终级动叶片的动作流体的流动方向的下游侧(以下称为下游侧)的工作流体的压力大致由配置于涡轮机的下游侧的凝结器内的压力决定。因此，若使位于最终级动叶片的上游侧的动作流体的压力上升，则相对于最终级动叶片的工作流体的下游压力的上游压力的比变大。

然而，在涡轮机中，在作为旋转体的涡轮转子的动叶片与覆盖涡轮转子的静止体之间具有间隙，位于最终级动叶片的上游侧的动作流体的一部分能通过间隙。这样，将不通过动叶片的叶片部(侧面像部)，而通过动叶片前端和与该动叶片前端对置的静止体之间的间隙的流在本说明书中记载为泄漏流。泄漏流具有在动叶片前端与静止体的对置面设置密封片并抑制的情况，但即使在该情况下，也在密封片前端和其对置部之间残留微小的间隙，不能完全抑制。

如上所述，若相对于最终级动叶片的下游压力的上游压力的比大，泄漏流的密封片前后的压力比超过临界压力比，则泄漏流还以超声速从微小的间隙流出。一般地，超音速流与亚音速流相反，伴随流的剖面积的增加，流速增加而使压力下降。因此，超音速的泄漏流在为了使主流的亚音速流减速而以流的剖面积增加的方式设置的扩散器的部分，流速增加。在更下游，产生冲击波而成为亚音速流。此时，伴随通过密封片而下降了的泄漏流的压力由于扩散器内的冲击波(不连续的压力的变化)而急剧地上升。在扩散器壁面的附近流动的流速慢的壁面边界层流通过该冲击波时，从扩散器壁面剥离，作为扩散器的流道面积扩大效果变小，存在压力恢复性能下降、压力损失进一步增加的可能性。

发明内容

本发明是鉴于上述进行的，其目的在于提供能抑制由于泄漏流从扩散器壁面剥离引起的压力损失的增加的涡轮机。

为了实现上述目的，本发明的涡轮机具备涡轮转子、静止体及扩散器，该涡轮转子在轴向上设置多级由在圆周方向上排列的多个动叶片构成的动叶片列而形成，该静止体覆盖上述涡轮转子，该扩散器设于上述静止体的出口侧，上述涡轮转子的最终级动叶片具备叶片部和设于上述叶片部的前端的罩，邻接的彼此的上述罩连结而构成环状，上述扩散器相对于上述静止体的出口部的内周面，入口部的外周面形成为小径，以从轴向观察上述入口部的周壁部与上述罩在径向至少局部重合的方式形成，上述静止体与上述罩之间的环状的间隙空间从轴向观察面向上述扩散器的外周面的外侧的空间。

本发明的效果如下。

根据本发明，能抑制由泄漏流从扩散器壁面剥离引起的压力损失的增加。

附图说明

图1是表示具备本发明的一实施方式的低压涡轮机的蒸汽涡轮机发电设备的一结构例的整体结构的概略图。

图2是表示本发明的一实施方式的低压涡轮机的主要部分的内部结构的剖视图。

图3是表示本发明的一实施方式的低压涡轮机具备的最终级动叶片的概略结构的立体图。

图4是表示将本发明的一实施方式的低压涡轮机具备的最终级动叶片固定于转子盘的状态的立体图。

图5是从径向外侧观察图4的图。

图6是表示本发明的一实施方式的低压涡轮机具备的内侧静止体的出口部的局部放大图。

图7是表示比较例的低压涡轮机具备的内侧静止体的出口部的局部放大图。

图中:9—低压涡轮机(涡轮机)，10—扩散器，12—涡轮转子，14—内侧静止体(静止体)，21d—最终级动叶片，26—叶片部，27—罩，42—间隙空间，45—内周面，46—外周面，53a～53d—动叶片列。

具体实施方式

(结构)

1.蒸汽涡轮机发电设备

图1是表示具备本发明的一实施方式的低压涡轮机的蒸汽涡轮机发电设备的一结构例的整体结构的概略图。如图1所示，蒸汽涡轮机发电设备100具备蒸汽发生源1、高压涡轮机3、中压涡轮机6、低压涡轮机9、凝结器11以及负荷设备13。