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公開番号2024175306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023092988
出願日2023-06-06
発明の名称タービンケーシング
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01D 25/24 20060101AFI20241211BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】熱変形を抑制したタービンケーシングを提供する。
【解決手段】タービンケーシングは、タービンロータを収容する下半ケーシングおよび上半ケーシングを備える。下半ケーシングと上半ケーシングは、それぞれ、タービンロータの軸方向の一方側に向かうに従い外径が小さくなる下縮径部および上縮径部を有する。タービンケーシングは、下縮径部から一方側に向かって突出する一対の下突出アームであって、平面視においてタービンロータを間にして並ぶように配置される一対の下突出アームと、上縮径部から一方側に向かって突出する一対の上突出アームであって、平面視においてタービンロータを間にして並ぶように配置されると共に支持台によって支持される一対の上突出アームとをさらに備える。一対の上突出アームは、平面視において、一対の下突出アームの間に配置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
タービンロータを収容する下半ケーシングおよび上半ケーシングを備えるタービンケーシングであって、
前記下半ケーシングと前記上半ケーシングは、それぞれ、前記タービンロータの軸方向の一方側に向かうに従い外径が小さくなる下縮径部および上縮径部を有し、
前記タービンケーシングは、
前記下縮径部から前記一方側に向かって突出する一対の下突出アームであって、平面視において前記タービンロータを間にして並ぶように配置される一対の下突出アームと、
前記上縮径部から前記一方側に向かって突出する一対の上突出アームであって、平面視において前記タービンロータを間にして並ぶように配置されると共に支持台によって支持される一対の上突出アームと
をさらに備え、
前記一対の上突出アームは、平面視において、前記一対の下突出アームの間に配置される
タービンケーシング。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記一対の上突出アームの各々は、前記支持台に当接する当接下面を含み、
前記当接下面は、前記軸方向の一方側に向かうほど高くなるように傾斜する当接傾斜面を有する
請求項１に記載のタービンケーシング。
【請求項３】
前記一対の上突出アームの各々は、前記支持台に当接する当接下面を含み、
前記当接下面は、前記タービンロータの径方向の外側に向かうほど高くなるように傾斜する当接傾斜面を有する
請求項１または２に記載のタービンケーシング。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、タービンロータを収容するタービンケーシングに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、上半ケーシングおよび下半ケーシングを含むタービンケーシングを開示する。タービンケーシングは、上半ケーシングから水平に突出する上突出アーム（上突出部）と、下半ケーシングから水平に突出する下突出アーム（下突出部）とを有する。上半ケーシングおよび下半ケーシングは、それぞれ、上半車室および下半車室と呼ばれることがある。また、上突出アームおよび下突出アームは、それぞれ、上半猫足および下半猫足と呼ばれることがある。
【０００３】
上突出アームおよび下突出アームは、それぞれ、上半支持台および下半支持台に載置されるようになっている。これらはタービンケーシングの組立工程において、一例として以下のように利用される。
【０００４】
はじめに下突出アームが下半支持台に載置されるように下半ケーシングを配置し、その後、下半ケーシングの上に上半ケーシングを配置する。これにより、タービンロータおよびタービンロータに設けられる動翼は、タービンケーシングによって収容される。上半ケーシングと下半ケーシングを接合した後、下半ケーシングをジャッキアップして下突出アームを下半支持台から浮かす。このとき、上突出アームは上半支持台から浮いており、ライナと呼ばれる高さ調整用のプレートが上半支持台に配置される。その後、上突出アームがライナに載置されるようにタービンケーシングをジャッキダウンする。
【０００５】
上突出アームがライナに載置されたとき、タービンケーシングとタービンロータとの間では、所望の位置関係が成立する。これにより、タービンケーシング内において、動翼などの回転部と当該回転部の下方に位置する静止部との間に所望の高さ寸法を有するクリアランス（以下、内部クリアランスという）が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－００９７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タービンの運転時、タービンケーシングは鉛直方向において熱変形する。タービンケーシングの熱変形量が大きいと想定される場合には、内部クリアランスを上下に大きくする必要がある。しかしながら、内部クリアランスを通過する作動ガスは動翼に対して仕事をしないため、内部クリアランスの拡大はタービン効率の低下につながる。従って、タービンケーシングの熱変形は抑制されることが好ましい。
【０００８】
本願の発明者は、熱変形を抑制するための設計対策をタービンケーシングに施しても、上突出アームが熱変形すると、タービンケーシングはこれに伴って熱変形する虞があることを見出した。図１３は、互いに異なるタイミングｔ１，ｔ２における熱変形の解析結果を例示する（タイミングｔ１，ｔ２の間でタービンの運転状態は異なる）。同図で示すグラフの横軸は、タービンロータの軸方向座標であり、Ｒ１、Ｒ３で示す軸方向範囲が上突出アームの配置範囲を示し、寸法Ｒ２で示す軸方向範囲がタービンケーシングの配置範囲を示す。また、縦軸の０は、上半支持台の上面の高さ位置を示し、縦軸の正方向は上方向である。
【０００９】
同図からも判るように、タイミングｔ２からタイミングｔ１への切り替わりが起こった状況下おいて、タービンケーシングに熱変形対策を施して、タービンケーシングの軸方向中央部が上に向かって大きく膨らまないようにしていても、上突出アームが上方向に大きく熱変形すると（矢印Ｕ１、Ｕ２）、タービンケーシングの両端部の熱変形量が増大する。これは、上突出アームの熱変形につられて、上半ケーシングおよび下半ケーシングが熱変形するからである。本願の発明者は、この点に着目して、さらなる熱変形対策をタービンケーシングに施すことを考案した。
【００１０】
本開示の目的は、熱変形を抑制したタービンケーシングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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