JP2005264729A - Sound insulating structure and turbine equipped with the sound insulating structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の流速変化などにより発生する乱れや剥離が原因となる流体の圧力変動により発生する流体騒音を低減するための遮音構造及びこの遮音構造を備えたタービンに関する。 The present invention relates to a sound insulation structure for reducing fluid noise caused by fluid pressure fluctuations caused by turbulence or separation caused by changes in fluid flow velocity and the like, and a turbine equipped with the sound insulation structure.
蒸気タービンは、外部から蒸気(流体)が供給される蒸気入口部分付近や蒸気を供給する蒸気供給管などにおいて、その構造が原因となり、蒸気の流れの乱れや剥離が発生する。即ち、蒸気入口部分付近では、板金が施されて蒸気供給管などが接続されてその勾配が滑らかな構造でなく、又、蒸気供給管では、その構造に曲がり部分が存在するため、これらの構造部分で流速が変化して剥離流や渦流が生じる。この蒸気の流れの乱れや剥離が蒸気タービン内部における圧力変動となり、この圧力変動が蒸気タービンの車室に伝播することによって、この車室の室壁より外部に音が放射されて、流体騒音が発生する。 In the steam turbine, the steam flow is disturbed or separated due to the structure in the vicinity of the steam inlet to which steam (fluid) is supplied from the outside or the steam supply pipe for supplying steam. That is, in the vicinity of the steam inlet portion, sheet metal is applied and the steam supply pipe etc. are connected so that the gradient is not smooth, and the steam supply pipe has a bent portion in its structure. The flow velocity changes in the part, and a separation flow and a vortex flow are generated. This turbulence and separation of the steam flow cause pressure fluctuations inside the steam turbine, and this pressure fluctuation propagates to the steam turbine cabin, so that sound is emitted outside from the cabin wall and fluid noise is generated. Occur.
このような圧力変動が伝播することで発生する流体騒音を防止するための蒸気タービン配管装置として、流量調節弁の下流側に、蒸気タービン配管と異なる高次音響モードを有する圧力変動伝播防止管を配設した蒸気タービン配管装置が開示されている(特許文献1参照)。この蒸気タービン配管装置では、圧力変動伝播防止管の内径を配管の内径と異なる長さとするとともに、圧力変動伝播防止管の軸方向の長さを管壁との連成振動の軸方向波長以上の長さとすることで、圧力振動と連成している配管壁での振動を抑制することができる。
しかしながら、圧力変動伝播防止管を蒸気タービン配管に設置するのみでは、蒸気入口部分付近の構造が原因となって発生する流体騒音の低減に寄与することがない。よって、蒸気供給管を含む蒸気入口部分付近の構造が原因となる流体騒音の低減を行うための対策が必要となる。又、装置全体を防音材で覆うなどして遮音することも考えられるが、その対象物が大きい場合、その構成が大がかりなものとなり、非効率的である。 However, merely installing the pressure fluctuation propagation prevention pipe in the steam turbine pipe does not contribute to the reduction of fluid noise generated due to the structure near the steam inlet portion. Therefore, it is necessary to take measures for reducing fluid noise caused by the structure near the steam inlet including the steam supply pipe. In addition, it is conceivable that the entire apparatus is sound-insulated by covering it with a soundproofing material, but if the object is large, the structure becomes large and inefficient.
このような問題を鑑みて、本発明は、流体の圧力変動による流体騒音を簡単な構成で遮音することができる構造を備える遮音構造を提供することを目的とする。又、本発明は、流体が供給される入口構造が原因となる騒音を簡単な設備により遮音することができるタービンを提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a sound insulation structure including a structure capable of insulating a fluid noise due to a fluid pressure fluctuation with a simple configuration. It is another object of the present invention to provide a turbine capable of insulating noise caused by an inlet structure to which a fluid is supplied with simple equipment.
上記目的を達成するために、本発明の遮音構造は、内部を流体が流れる筺体に構成される遮音構造において、前記筺体の一部の外周面を周方向に覆うとともに、その表面を凹凸形状とした被覆部と、前記被覆部で覆われた前記筺体の壁に形成され、前記筺体の内部から前記被覆部と前記筺体の壁との間の空間まで貫通した複数の貫通穴と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the sound insulation structure of the present invention is a sound insulation structure constituted by a housing through which a fluid flows, and partially covers the outer peripheral surface of the housing in the circumferential direction, and the surface thereof has an uneven shape. And a plurality of through holes that are formed in the wall of the housing covered with the covering portion and penetrate from the inside of the housing to the space between the covering portion and the wall of the housing. It is characterized by.
又、本発明のタービンは、供給される流体が動翼に衝突することによって回転するロータと、該ロータを中心に支持するとともに該ロータの軸方向に前記動翼の間に静翼を備えた車室と、を備えるタービンにおいて、前記流体が供給される前記車室の流体入口部に、上述の遮音構造を備えることを特徴とする。 Further, the turbine of the present invention includes a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade, a rotor that supports the rotor as a center, and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. A turbine comprising a vehicle compartment, wherein the above-described sound insulation structure is provided at a fluid inlet of the vehicle compartment to which the fluid is supplied.
又、本発明のタービンは、供給される流体が動翼に衝突することによって回転するロータと、該ロータを中心に支持するとともに該ロータの軸方向に前記動翼の間に静翼を備えた車室と、を備えるタービンにおいて、前記車室に前記流体を供給する流体供給管に、上述の遮音構造を備えることを特徴とする。 Further, the turbine of the present invention includes a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade, a rotor that supports the rotor as a center, and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. A turbine comprising a vehicle compartment, wherein the above-described sound insulation structure is provided in a fluid supply pipe that supplies the fluid to the vehicle compartment.
又、本発明の遮音構造は、内部を流体が流れる管に構成される遮音構造において、前記管が、前記流体の主流路である第1流路となる第1管と前記流体の第2流路となる第2管とを接続した構成であり、前記第1流路と前記第2流路とを合流させるとともに、前記第2流路を前記第1流路に合流させる前記第1管と前記第2管との分岐点において、前記第2管の前記第1管における接続部分を覆う複数の貫通穴を備えた多孔板が設置されることを特徴とする。 Further, the sound insulation structure of the present invention is a sound insulation structure constituted by a pipe through which a fluid flows, wherein the pipe serves as a first flow path that is a main flow path of the fluid and a second flow of the fluid. A first pipe that joins the first flow path and the second flow path and joins the second flow path to the first flow path; At a branch point with the second pipe, a perforated plate having a plurality of through holes covering a connection portion of the second pipe in the first pipe is installed.
このような遮音構造において、前記第1管が屈曲部を備えるとともに、前記第1管と前記第2管との前記分岐点が、前記屈曲部近傍の前記屈曲部よりも前記流体の流動方向の下流側における、前記第1管の屈曲部の内周面の内側と同一面に設置されるものとしても構わない。又、前記第1管の内周面と前記多孔板の表面とが同一曲面を構成するとともに、前記第1管の内周面と前記多孔板の表面とで構成される前記曲面が、前記流体との流動抵抗が小さくなる形状であるものとしても構わない。 In such a sound insulation structure, the first tube includes a bent portion, and the branch point between the first tube and the second tube is more in the fluid flow direction than the bent portion in the vicinity of the bent portion. It may be installed on the same surface as the inner side of the inner peripheral surface of the bent portion of the first pipe on the downstream side. In addition, the inner peripheral surface of the first tube and the surface of the porous plate constitute the same curved surface, and the curved surface formed by the inner peripheral surface of the first tube and the surface of the porous plate includes the fluid. The flow resistance may be reduced in shape.
又、本発明の遮音構造は、内部を流体が流れる管に構成される遮音構造において、前記管が、前記流体の主流路である第1流路となる第1管の内部に前記流体の第2流路となる第2管を挿入して接続するとともに、前記第2管の前記第1管に挿入された部分における前記流体の流動方向の下流側の管壁に、前記第2管内部から前記第1管内部まで貫通した貫通穴を複数設けることで、前記第1流路と前記第2流路とを合流させることを特徴とする。 Further, the sound insulation structure of the present invention is a sound insulation structure constituted by a pipe through which a fluid flows, wherein the pipe is a first flow path that is a main flow path of the fluid. A second pipe serving as two flow paths is inserted and connected, and a pipe wall on the downstream side in the fluid flow direction in the portion of the second pipe inserted into the first pipe is inserted into the second pipe from the inside of the second pipe. By providing a plurality of through holes penetrating to the inside of the first pipe, the first flow path and the second flow path are merged.
又、本発明のタービンは、供給される流体が動翼に衝突することによって回転するロータと、該ロータを中心に支持するとともに該ロータの軸方向に前記動翼の間に静翼を備えた車室と、複数の流路からの流体を前記車室に供給する流体供給管と、を備えるタービンにおいて、前記流体供給管の前記複数の流路が合流する部分それぞれにおいて、上述のいずれかの遮音構造を備えることを特徴とする。 Further, the turbine of the present invention includes a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade, a rotor that supports the rotor as a center, and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. In a turbine including a vehicle compartment and a fluid supply pipe that supplies fluid from a plurality of flow paths to the vehicle compartment, in each of the portions where the plurality of flow paths of the fluid supply pipe meet, A sound insulation structure is provided.
又、本発明のタービンは、供給される流体が動翼に衝突することによって回転するロータと、該ロータを中心に支持するとともに該ロータの軸方向に前記動翼の間に静翼を備えた車室と、前記車室の前記流体が供給される入口部分に前記ロータの周方向に設置される複数の支持棒と、を備えるタービンにおいて、前記複数の支持棒の断面形状を、前記流体との流動抵抗が小さくなる形状とすることを特徴とする。 Further, the turbine of the present invention includes a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade, a rotor that supports the rotor as a center, and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. A turbine comprising: a vehicle compartment; and a plurality of support rods installed in a circumferential direction of the rotor at an inlet portion to which the fluid in the vehicle compartment is supplied. It is characterized by having a shape in which the flow resistance is small.
このようなタービンにおいて、上流側の前記流体の流動方向と前記支持棒の外周面による斜面とのなす角を大きくするとともに、下流側の前記流体の流動方向と前記支持棒の外周面による斜面とのなす角を小さくするものとしても構わないし、前記支持棒の外周面を凹凸状にしても構わない。 In such a turbine, the angle formed by the flow direction of the fluid on the upstream side and the slope formed by the outer peripheral surface of the support rod is increased, and the flow direction of the fluid on the downstream side and the slope formed by the outer peripheral surface of the support rod are It is also possible to reduce the angle formed by the above-mentioned, and the outer peripheral surface of the support rod may be uneven.
本発明によると、騒音を低減する部分の管壁に貫通穴を設けるとともに、この貫通穴を設けた管壁を覆う被覆部を設置することで、流体の圧力変動が原因となる振動を吸収し、流体騒音を低減することができる。又、被覆部の表面を凹凸形状とすることによって、外部への騒音の伝播を更に抑制することができるとともに、被覆部の外力に対する強度を向上することができる。このような構成の遮音構造をタービンの流体入口部に設置することで、流体入口部の形状により発生する圧力変動が原因となる騒音を防止することができる。又、このような構成の遮音構造をタービンの流体供給管に設置することで、流体供給管の形状や分岐された別の供給管からの流体の合流により発生する圧力変動が原因となる騒音を防止することができる。 According to the present invention, a through-hole is provided in a pipe wall of a portion that reduces noise, and a covering portion that covers the pipe wall provided with the through-hole is installed to absorb vibration caused by fluid pressure fluctuation. , Fluid noise can be reduced. Further, by making the surface of the covering portion uneven, it is possible to further suppress the propagation of noise to the outside and to improve the strength of the covering portion against external force. By installing the sound insulation structure having such a configuration at the fluid inlet portion of the turbine, it is possible to prevent noise caused by pressure fluctuation caused by the shape of the fluid inlet portion. In addition, by installing a sound insulation structure with such a configuration in the fluid supply pipe of the turbine, noise caused by pressure fluctuations caused by the shape of the fluid supply pipe or the confluence of fluid from another branched supply pipe can be reduced. Can be prevented.
又、異なる流路の合流点に多孔板を設けることによって、合流する別の流路の流体の流れが分散される。又、管の屈曲部の下流に設置されることによって、流体の剥離を補うことができる。よって、管内の圧力変動を抑制することができ、騒音の発生を防止することができる。更に、屈曲部の内周面と多孔板の表面とによる曲面を流体との流動抵抗が小さくなる形状とすることによって、屈曲部における流体の剥離を抑制することができる。よって、管内の圧力変動を抑制することができ、騒音の発生を防止することができる。又、このような構成の流体供給管をタービンに備えることによって、流体供給管の形状や分岐された別の供給管からの流体の合流により発生する圧力変動が原因となる騒音を防止することができる。更に、タービンの車室に設置される支持棒の形状を、流体との流動抵抗が小さくなる形状とすることによって、支持棒によって発生する流体の流れの乱れを抑制することができる。よって、支持棒周辺の圧力変動を抑制することができ、騒音の発生を防止することができる。 In addition, by providing a perforated plate at the confluence of different flow paths, the flow of fluid in another flow path to be merged is dispersed. Further, by being installed downstream of the bent portion of the tube, fluid separation can be compensated. Therefore, pressure fluctuation in the pipe can be suppressed, and generation of noise can be prevented. Furthermore, by making the curved surface formed by the inner peripheral surface of the bent portion and the surface of the perforated plate into a shape that reduces the flow resistance with respect to the fluid, fluid separation at the bent portion can be suppressed. Therefore, pressure fluctuation in the pipe can be suppressed, and generation of noise can be prevented. Further, by providing the turbine with the fluid supply pipe having such a configuration, it is possible to prevent noise caused by pressure fluctuations caused by the shape of the fluid supply pipe or the confluence of fluid from another branched supply pipe. it can. Furthermore, the disturbance of the flow of the fluid generated by the support rod can be suppressed by making the shape of the support rod installed in the turbine casing of the turbine into a shape that reduces the flow resistance with the fluid. Therefore, the pressure fluctuation around the support rod can be suppressed, and the generation of noise can be prevented.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態における蒸気タービンの構成を示す軸方向の概略断面図であり、又、図2は、本実施形態における蒸気タービンの構成を示すロータの周断面と同一方向の概略断面図である。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view in the axial direction showing the configuration of the steam turbine in the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic sectional view in the same direction as the circumferential section of the rotor showing the configuration of the steam turbine in the present embodiment. It is.
図1の蒸気タービンは、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気供給管(クロスオーバ管)10と、蒸気供給管10が接続されるとともに蒸気タービン全体を覆う外車室20と、外車室20の室壁で蒸気供給管10に接続される蒸気入口管30と、蒸気入口管30とタービン入口室60で接続されるとともに蒸気入口管30から供給される蒸気を整流する静翼41を内壁に備えた内車室40と、内車室40の中心位置に挿入されて内車室40に支持されるとともに静翼41で整流された蒸気を受ける動翼71を備えたロータ70と、を備える。
The steam turbine of FIG. 1 includes a steam supply pipe (crossover pipe) 10 that supplies steam to the steam turbine, an
又、タービン入口室60が内車室40の中央部分に円環状に設けられて、その上側で蒸気入口管30と接続されるとともに、このタービン入口室60を中心として複数段の静翼41及び動翼71がロータ70の軸方向において左右対称となるように設置される。又、各段の静翼41及び動翼71はそれぞれ、内車室40の内壁及びロータ70の周面それぞれに周方向に複数設置される。又、蒸気供給管10と接続された蒸気入口管30が内車室40に挿入されるとともにタービン入口室60に接続されるが、内車室40への挿入位置及びタービン入口室60との接続位置に、蒸気入口管30及び内車室40を支持するための支持棒(ステーバー)50が設置される。この支持棒50は、更に、図2に示すように、ロータ70を中心とした同一径となる周方向の複数位置や蒸気入口管30と内車室40との接続位置付近に設置される。
A
又、静翼41及び動翼71は、図1に示すように、タービン入口室60を中心として対称となるように、第1段目の静翼41から順番にロータ70の軸方向に沿って交互に配置される。更に、図1及び図2に示すように、蒸気入口管30の外周壁に、蒸気入口管30を含む内車室40内で発生する圧力変動を低減することによって伝達する流体騒音を低減する音響ライナ31が設置される。この音響ライナ31は、蒸気入口管30内の蒸気の流動方向に対する蒸気入口管30の一部又は全体を覆うように設置され、又、その設置位置において蒸気入口管30の外周面全てを覆うように設置される。
Further, as shown in FIG. 1, the
このように構成される蒸気タービンは、蒸気供給管10より外部より供給される蒸気が外車室20内部の蒸気入口管30に供給されることで、蒸気入口管30を含む内車室40に供給される。この蒸気入口管30直下に位置するタービン入口室60に蒸気が供給されると、タービン入口室60において、供給された蒸気が図2に示すようにロータ70の周方向に沿って分岐して流れて拡散される。又、このとき、図1に示すように、このタービン入口室60に流入した蒸気は、ロータ70の軸方向に沿う方向においても拡散する。即ち、流入した蒸気が、図1において、タービン入口室60を中心として左右対称に拡散する。このようにして拡散した蒸気が静翼41によって整流されて動翼71と衝突することによって、ロータ70が回転して蒸気タービンとして回転駆動する。
The steam turbine configured as above is supplied to the
この蒸気タービンに遮音構造として設置された音響ライナ31について、図3を参照して以下に説明する。図3は、音響ライナ31の構造を説明するための断面斜視図である。音響ライナ31は、蒸気入口管30の外周壁部分32と、この外周壁部分32を覆う環状の被覆部33とによって構成される。そして、被覆部33によって覆われた外周壁部分32は貫通穴34が複数設けられた多孔構造とされるとともに、被覆部33は表面に凹凸を備えたディンプル構造とされる。
The
音響ライナ31がこのように構成されるとき、図4のような粘弾性モデル減衰系において、弾性を表すバネKが外周壁部分32と被覆部33とによって構成される空気の層の厚さdに相当し、質量を表す物体Mが貫通穴34を通過する蒸気(流体)の質量に相当し、粘性を表すダッシュポートCが貫通穴34を蒸気(流体)が通過するときの抵抗に相当する。このように音響ライナ31に各部が図4の減衰系に相当するため、蒸気入口管30を含む内車室40における圧力変動の伝播を抑制することができる。更に、この音響ライナ31の外側部分に位置する被覆部33をディンプル構造とすることによって、蒸気入口管30を含む内車室40から伝播された振動を打ち消して、外部への振動の伝播を防ぐことができる。
When the
このように、外周壁部分32と被覆部33との間の空間及び外周壁部分32に設けた貫通穴34によって構成される減衰系構造と、被覆部33表面に構成されるディンプル構造とによって、蒸気入口管30を含む内車室40における圧力変動が原因となる振動の伝播を防止することができるため、この振動の伝播を原因として発生する流体騒音を遮音することができる。更に、被覆部33表面をディンプル構造とすることによって、被覆部33の外力に対する強度を向上させることができる。
As described above, the space between the outer
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。図5及び図6は、本実施形態における蒸気タービンに設けられた蒸気供給管10の構成を示す外観図及び断面図である。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.5 and FIG.6 is the external view and sectional drawing which show the structure of the steam supply pipe |
本実施形態の蒸気タービンは低圧タービンT1として使用され、図5に示すように、他の蒸気タービンである高圧タービンT2及び中圧タービンT3から排気される蒸気が、蒸気供給管10を介して供給される。このとき、蒸気供給管10は、高圧タービンT2から低圧タービンT1に向かってU字型に形成される蒸気供給管10aを備えるとともに、この蒸気供給管10aに対して高圧タービンT2側の屈曲部11より高圧タービンT2に近い位置(屈曲部11より上流側)に分岐点12が設けられる。更に、蒸気供給管10は、中圧タービンT3から分岐点12に向かって形成された蒸気供給管10bを備えることによって、分岐点12において、中圧タービンT3から排気される蒸気が高圧タービンT2から排気される蒸気と合流する。又、低圧タービンT1として使用される蒸気タービンは、第1の実施形態と同様、図1及び図2のような構成とされる。
The steam turbine of the present embodiment is used as a low pressure turbine T1, and as shown in FIG. 5, steam exhausted from a high pressure turbine T2 and an intermediate pressure turbine T3, which are other steam turbines, is supplied via a
この蒸気供給管10は、蒸気供給管10aにおける屈曲部11と分岐点12との間に、蒸気供給管10aの外周面を覆う音響ライナ13が設置される。この音響ライナ13は、第1の実施形態において蒸気タービンに設置された音響ライナ31と同様、図3のような構成とされる。即ち、図6の断面図に示すように、図5に示す蒸気供給管10の外周面を覆うとともにその表面をディンプル構造とした被覆部15(図3の被覆部33に相当)と、貫通穴16(図3の貫通穴34)を複数備えた多孔構造とした管壁部分14(図3の外周壁部分32)とによって音響ライナ13が構成される。
In the
このように構成されるとき、蒸気供給管10aを流れる高圧タービンT2からの蒸気に蒸気供給管10bを流れる中圧タービンT3からの蒸気が分岐点12で合流することで、圧力変動が発生する。このとき、音響ライナ13が分岐点12よりも低圧タービンT1側に設置されることで、この管壁部分14と被覆部15との間の空間と貫通穴16の大きさによる減衰系構造と、被覆部15表面に構成されるディンプル構造とによって、圧力変動による振動の伝播を防ぐことができる。よって、蒸気供給管10bからの蒸気の分岐点12での合流が原因となる流体騒音が外部に伝播することを防ぎ、遮音することができる。
When comprised in this way, a pressure fluctuation generate | occur | produces because the steam from the intermediate pressure turbine T3 which flows through the steam supply pipe |
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。図7は、本実施形態における蒸気タービンに設けられた蒸気供給管10の構成を示す断面図である。尚、本実施形態において、第2の実施形態(図5及び図6)と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of the
図7に示す蒸気供給管10は、第2の実施形態と同様、高圧タービンT2からの蒸気が流れるU字型の蒸気供給管10aと、中圧タービンT3からの蒸気が流れる蒸気供給管10bと、を備える。この蒸気供給管10は、第2の実施形態と異なり、蒸気供給管10aと蒸気供給管10bとの分岐点12aが、蒸気供給管10aの高圧タービンT2側の屈曲部11近傍であるとともに屈曲部11よりも低圧タービンT1側(屈曲部11より下流側)に位置する部分に、設置される。更に、この分岐点12aにおいて、蒸気供給管10bが、蒸気供給管10aの屈曲部11の内側に続く内周面で接続される。
As in the second embodiment, the
そして、蒸気供給管10aの分岐点12aの内部には、蒸気供給管10bとの接続部を覆う貫通穴101を備えた多孔板100が設置される。この多孔板100は、その表面が蒸気供給管10aの内周面に対して滑らかな面を形成するような形状とされる。更に、この蒸気供給管10aの分岐点12aよりも低圧タービンT1側(分岐点12aより下流側)の位置には、第2の実施形態と同様、蒸気供給管10aの外周面を覆う音響ライナ13が設置される。
And the
このように構成されるとき、例えば、第2の実施形態のような構成の場合、屈曲部11の下流側近傍においては、内側内周面において蒸気が剥離して渦が正起し、圧力損失が増大し、流体騒音の発生原因となる。それに対して、本実施形態のように、その接続部分が多孔板100で覆われた蒸気供給管10bを屈曲部11の下流側近傍の内周面に接続することで、渦が正起する位置に蒸気を流し込むことができるため、渦の発生を抑制するとともに圧力損失の増大を防止することができる。又、接続部分が多孔板100で覆われることにより、蒸気供給管10bからの蒸気を分散して合流させることができるため、蒸気供給管10aを流れる蒸気と合流する際に発生する乱れを抑制することができる。
When configured in this manner, for example, in the case of the configuration as in the second embodiment, in the vicinity of the downstream side of the
このように、屈曲部11近傍及び蒸気供給管10a,10bの接続部分において発生する蒸気の乱れを低減することができるため、それに伴って発生する流体騒音を抑制することができる。更に、音響ライナ13が分岐点12aより下流側に設置されることにより、発生した流体騒音の外部への伝播を防ぐことができる。
As described above, since the turbulence of the steam generated in the vicinity of the
尚、本実施形態における蒸気供給管10a,10bの接続部分に設置される多孔板100を、図8(a)に示すように、蒸気供給管10aの内側に突起した扇形状のものとして、流路の開口面積を絞ることにより流体騒音の発生を抑制するものとしても構わない。又、多孔板100を、図8(b)に示すように、蒸気供給管10aの内側に突起させるとともにその頂点から下流側に向かって蒸気供給管10aの内周面に緩やかに傾斜させた流線型形状のものとして、蒸気の流れの剥離をより低減することができるものとしても構わない。
In addition, as shown in FIG. 8A, the
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施形態について、図面を参照して説明する。図9は、本実施形態における蒸気タービンに設けられた蒸気供給管10の構成を示す断面図である。尚、本実施形態において、第2の実施形態(図5及び図6)と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図9に示す蒸気供給管10は、第2の実施形態と同様、高圧タービンT2からの蒸気が流れるU字型の蒸気供給管10aと、中圧タービンT3からの蒸気が流れる蒸気供給管10bと、を備える。この蒸気供給管10は、第2の実施形態と異なり、蒸気供給管10aの分岐点12において、蒸気供給管10bが蒸気供給管10a内に挿入される。そして、この蒸気供給管10bにおいて、蒸気供給管10a内部に挿入された部分のうちの蒸気供給管10aにおける蒸気の流動方向に対して下流側となる面(屈曲部11側から見た面)に、図9のように、複数の穴150が設けられる。更に、この蒸気供給管10aの分岐点12よりも低圧タービンT1側の位置に、第2の実施形態と同様、蒸気供給管10aの外周面を覆う音響ライナ13が設置される。
As in the second embodiment, the
このように構成されるとき、例えば、第2の実施形態のような構成の場合、接続部12の合流点において、蒸気供給管10bから流れ込む蒸気の流動方向が、蒸気供給管10aにおける蒸気の流動方向と交錯するため、接続部12の合流点において蒸気の流れに乱れが生じる。その結果、接続部12の合流点において圧力変動が発生し、流体騒音の原因となる。それに対して、本実施形態のように、蒸気供給管10bを流れる蒸気が、蒸気供給管10bの下流側の面に設けられた複数の穴150を通じて、蒸気供給管10aに流入し、蒸気供給管10aを流れる蒸気と合流される。
When configured in this way, for example, in the case of the configuration as in the second embodiment, the flow direction of the steam flowing from the
よって、蒸気供給管10aを流れる蒸気の流れに沿って、蒸気供給管10bの複数の穴150から蒸気が排出されて合流されるため、合流時の蒸気の乱れを抑制することができ、その圧力変動を低減することができる。そのため、この圧力変動に伴って発生する流体騒音を抑制することができる。更に、音響ライナ13が分岐点12より下流側に設置されることにより、発生した流体騒音の外部への伝播を防ぐことができる。
Therefore, the steam is discharged from the plurality of
又、本実施形態において、蒸気供給管10a内部に挿入される蒸気供給管10bの形状を、図10のように、蒸気供給管10aにおける蒸気の流動方向に対する流線型形状(翼形状)としても構わない。即ち、上流側の蒸気の流動方向と蒸気供給管10bの外周面による斜面とのなす角が大きくするとともに、下流側の蒸気の流動方向と蒸気供給管10bの外周面による斜面とのなす角が小さくすることにより、挿入された蒸気供給管10bが影響して、蒸気供給管10bの下流側の外周面で発生する蒸気の剥離を抑制して流体騒音を低減することができる。尚、図10は、蒸気供給管10bにおける蒸気の流動方向に対して垂直となる蒸気供給管10bの断面を示す図である。
Further, in this embodiment, the shape of the
<第5の実施形態>
本発明の第5の実施形態について、図面を参照して説明する。図11は、本実施形態における蒸気タービンに設けられた支持棒50の構成を示す軸方向の断面図である。尚、本実施形態における蒸気タービンの構成は、第1の実施形態と同様、図1及び図2のような構成とされる。
<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view in the axial direction showing the configuration of the
図11に示す支持棒50は、タービン入口室60における蒸気の流動方向(図11の矢印A)に対して流線型形状(翼形状)とする。即ち、上流側の蒸気の流動方向と支持棒50の外周面による斜面とのなす角を大きくするとともに、下流側の蒸気の流動方向と支持棒50の外周面による斜面とのなす角を小さくする。このように、支持棒50を流線型形状とすることによって、支持棒50の下流側外周面にで発生する蒸気の剥離を抑制して、圧力変動を低減することができる。よって、この圧力変動を原因とする流体騒音を抑制することができる。
The
<第6の実施形態>
本発明の第6の実施形態について、図面を参照して説明する。図12は、本実施形態における蒸気タービンに設けられた支持棒50の構成を示す軸方向の外観図である。尚、本実施形態における蒸気タービンの構成は、第1の実施形態と同様、図1及び図2のような構成とされる。
<Sixth Embodiment>
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is an external view in the axial direction showing the configuration of the
図12に示す支持棒50は、その外周面を凹凸形状にしたディンプル構造とする。このように蒸気と接触する外周面をディンプル構造とすることにより、ディンプルにより乱流を故意に形成するとともに乱流を下流側に遷移させることで、支持棒50の外周面における蒸気の剥離を防ぐとともに圧力回復面を増加させることができる。よって、蒸気との抵抗が低減されるため、支持棒50が原因となる圧力変動を低減して、流体騒音の低減を図ることができる。
The
尚、本実施形態において、支持棒50を第5の実施形態と同様の流線型形状として、更に、支持棒50の下流側での剥離を防ぎ、圧力変動を更に低減するようにして流体騒音の低減を図るようにしても構わない。又、第2〜第4の実施形態において、支持棒50を第5又は第6の実施形態において説明した形状の支持棒(図11及び図12)としても構わない。又、上述の各実施形態において、蒸気タービンの外車室20において騒音の発生する部分を、音響ライナ13,31が備える表面がディンプル構造の板である被覆部15,33と同様の形状の板で覆うことによって、騒音が外部に伝播されることを防ぐようにしても構わない。
In this embodiment, the
10,10a,10b 蒸気供給管(クロスオーバ管)
11 屈曲部
12,12a 分岐点
13 音響ライナ
14 管壁部分
15 被覆部
16 貫通穴
20 外車室
30 蒸気入口管
31 音響ライナ
32 外周壁部分
33 被覆部
34 貫通穴
40 内車室
41 静翼
50 支持棒(ステーバー)
60 タービン入口室
70 ロータ
71 動翼
100 多孔板
101 貫通穴
150 穴
10, 10a, 10b Steam supply pipe (crossover pipe)
DESCRIPTION OF
60
Claims (12)
前記筺体の一部の外周面を周方向に覆うとともに、その表面を凹凸形状とした被覆部と、
前記被覆部で覆われた前記筺体の壁に形成され、前記筺体の内部から前記被覆部と前記筺体の壁との間の空間まで貫通した複数の貫通穴と、
を備えることを特徴とする遮音構造。 In the sound insulation structure that is composed of a housing through which fluid flows,
The outer peripheral surface of a part of the housing is covered in the circumferential direction, and the surface of the cover has an uneven shape, and
A plurality of through holes formed in the wall of the casing covered with the covering portion and penetrating from the inside of the casing to a space between the covering portion and the wall of the casing;
A sound insulation structure comprising:
前記分岐点よりも前記流体の流動方向の下流側に設置されることを特徴とする遮音構造。 When the housing includes a branch point where the fluids merge,
The sound insulation structure is installed downstream of the branch point in the fluid flow direction.
前記管が、前記流体の主流路である第1流路となる第1管と前記流体の第2流路となる第2管とを接続した構成であり、前記第1流路と前記第2流路とを合流させるとともに、
前記第2流路を前記第1流路に合流させる前記第1管と前記第2管との分岐点において、前記第2管の前記第1管における接続部分を覆う複数の貫通穴を備えた多孔板が設置されることを特徴とする遮音構造。 In the sound insulation structure composed of a pipe through which fluid flows,
The pipe has a configuration in which a first pipe serving as a first flow path that is a main flow path of the fluid and a second pipe serving as a second flow path of the fluid are connected, and the first flow path and the second flow path While joining the flow path,
A plurality of through holes are provided to cover a connection portion of the second pipe in the first pipe at a branch point between the first pipe and the second pipe that joins the second flow path to the first flow path. A sound insulation structure in which a perforated plate is installed.
前記第1管と前記第2管との前記分岐点が、前記屈曲部近傍の前記屈曲部よりも前記流体の流動方向の下流側における、前記第1管の屈曲部の内周面の内側と同一面に設置されることを特徴とする請求項3に記載の遮音構造。 The first tube includes a bent portion;
The branching point between the first pipe and the second pipe is located on the inner side of the inner peripheral surface of the bent portion of the first pipe at the downstream side of the bent portion near the bent portion in the fluid flow direction. The sound insulation structure according to claim 3, wherein the sound insulation structure is installed on the same surface.
前記第1管の内周面と前記多孔板の表面とで構成される前記曲面が、前記流体との流動抵抗が小さくなる形状であることを特徴とする請求項4に記載の遮音構造。 The inner peripheral surface of the first tube and the surface of the perforated plate constitute the same curved surface,
5. The sound insulation structure according to claim 4, wherein the curved surface formed by an inner peripheral surface of the first tube and a surface of the perforated plate has a shape in which a flow resistance to the fluid is reduced.
前記管が、前記流体の主流路である第1流路となる第1管の内部に前記流体の第2流路となる第2管を挿入して接続するとともに、
前記第2管の前記第1管に挿入された部分における前記流体の流動方向の下流側の管壁に、前記第2管内部から前記第1管内部まで貫通した貫通穴を複数設けることで、
前記第1流路と前記第2流路とを合流させることを特徴とする遮音構造。 In the sound insulation structure composed of a pipe through which fluid flows,
The pipe is connected by inserting a second pipe serving as a second flow path of the fluid into a first pipe serving as a first flow path that is the main flow path of the fluid,
By providing a plurality of through holes penetrating from the inside of the second pipe to the inside of the first pipe on the pipe wall on the downstream side in the fluid flow direction in the portion inserted into the first pipe of the second pipe,
A sound insulation structure characterized by joining the first flow path and the second flow path.
前記流体が供給される前記車室の流体入口部に、請求項1に記載の遮音構造を備えることを特徴とするタービン。 In a turbine comprising: a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade; and a casing that supports the rotor around the rotor and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. ,
A turbine comprising the sound insulation structure according to claim 1 at a fluid inlet of the vehicle compartment to which the fluid is supplied.
前記車室に前記流体を供給する流体供給管に、請求項1に記載の遮音構造を備えることを特徴とするタービン。 In a turbine comprising: a rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade; and a casing that supports the rotor around the rotor and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor. ,
A turbine comprising the sound insulation structure according to claim 1 in a fluid supply pipe that supplies the fluid to the vehicle compartment.
前記流体供給管の前記複数の流路が合流する部分それぞれにおいて、請求項2〜請求項6のいずれかに記載の遮音構造を備えることを特徴とするタービン。 A rotor that rotates when a supplied fluid collides with a moving blade, a casing that supports the rotor as a center and includes a stationary blade between the moving blades in the axial direction of the rotor, and a plurality of flow paths A turbine comprising: a fluid supply pipe for supplying fluid from
A turbine comprising the sound insulation structure according to any one of claims 2 to 6 in each portion where the plurality of flow paths of the fluid supply pipe merge.
前記複数の支持棒の断面形状を、前記流体との流動抵抗が小さくなる形状とすることを特徴とするタービン。 A rotor that rotates when the supplied fluid collides with the rotor blades, a vehicle casing that supports the rotor in the center and includes stationary blades between the rotor blades in the axial direction of the rotor; In a turbine comprising a plurality of support rods installed in a circumferential direction of the rotor at an inlet portion to which the fluid is supplied,
A turbine characterized in that a cross-sectional shape of the plurality of support rods is a shape that reduces a flow resistance with the fluid.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004073668A JP2005264729A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Sound insulating structure and turbine equipped with the sound insulating structure |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9003800B2 (en) | 2011-07-07 | 2015-04-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combustor |
-
2004
- 2004-03-16 JP JP2004073668A patent/JP2005264729A/en not_active Withdrawn
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