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公開番号2024175315
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093003
出願日2023-06-06
発明の名称タービンケーシングユニット
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ユニットを提供する。
【解決手段】タービンケーシングユニット7は、タービンロータを収容する下半ケーシング30および上半ケーシング40を含むタービンケーシングと、タービンケーシングを支持する支持台60とを備える。タービンケーシングは、上半ケーシングからタービンロータの軸方向の一方側へ突出する一対の上突出アーム58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上突出アームを含む。支持台は、一対の上突出アームをそれぞれ支持する一対の上支持面71を含む。各々の上支持面は、軸方向の一方側に向かうほど低くなるように傾斜する支持傾斜面を有する。
【選択図】図4
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含むタービンケーシングと、
前記タービンケーシングを支持する支持台と
を備えるタービンケーシングユニットであって、
前記タービンケーシングは、前記上半ケーシングから前記タービンロータの軸方向の一方側へ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一対の上突出アームを含み、
前記支持台は、前記一対の上突出アームをそれぞれ支持する一対の上支持面を含み、
各々の前記上支持面は、前記軸方向の一方側に向かうほど低くなるように傾斜する支持傾斜面を有する
タービンケーシングユニット。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
各々の前記支持傾斜面は、前記タービンロータの径方向の外側に向かうほど低くなるようにも傾斜する
請求項１に記載のタービンケーシングユニット。
【請求項３】
各々の前記上支持面は、前記平面視において前記上支持面の中心よりも前記軸方向の他方側、且つ、前記タービンロータの径方向の内側に位置する平坦面をさらに有する
請求項２に記載のタービンケーシングユニット。
【請求項４】
前記支持台は、
基礎から上方に延在する一対の上半支持台と、
前記一対の上半支持台にそれぞれ載置される一対のプレートと
を含み、
前記一対のプレートの各々の上面には、前記上支持面が形成されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載のタービンケーシングユニット。
【請求項５】
前記一対の上突出アームの各々は、前記上支持面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乃至３の何れか１項に記載のタービンケーシングユニット。
【請求項６】
前記一対の上突出アームの各々は、前記上支持面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乃至３の何れか１項に記載のタービンケーシングユニット。

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と、タービンケーシングを支持する支持台とを備えるタービンケーシングユニットに関する。
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ユニット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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