[发明专利]蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机

说明书

蒸汽涡轮机的排气室包括壳体和设置在壳体内的承载锥形体，壳体包含凹部，该凹部在承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。

技术领域

本发明涉及蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机。

背景技术

来自蒸汽涡轮机的涡轮机汽缸的蒸汽通常经由排气室从蒸汽涡轮机排出。在排气室内，由于蒸汽流的性状、内部构造物的形状等而产生流体损失，因此提出了用于减少排气室中的流体损失的结构。

例如，在专利文献1中记载了一种蒸汽涡轮机，其在形成排气室的扩散流路的导流件设置有偏向构件而在扩散流路内对叶顶流(tip flow)赋予旋转，减少叶顶流与蒸汽主流混合时的损失。

另外，在专利文献2中记载了一种蒸汽涡轮机低压排气室，其将与蒸汽引导件一起形成排气流路的承载锥形体的一部分形成为向转子侧弯曲的形状，通过扩大排气流路面积而使通过排气流路的蒸气的流动顺畅。

另外，在专利文献3中记载了一种蒸汽涡轮机的排气装置，其从排气室向下方排出蒸汽，并且使排气室中由外周侧的导流件和内周侧的承载锥形体形成的蒸汽的流路形成为下侧部位比上侧部位长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-220125号公报

专利文献2：日本特开2006-83801号公报

专利文献3：日本特开平11-200814号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1～3所记载的蒸汽涡轮机或低压排气室、排气装置中，通过设置在排气室内的偏向构件或承载锥形体的形状、由导流件和承载锥形体(bearing cone)形成的蒸汽的流路的形状，可期待排气室内的流体损失的减少。

然而，期待用于减少蒸汽涡轮机的排气室内的流体损失的进一步的措施。特别是在低负荷运转时，与通常运转时相比，存在排气室内的流体损失变大的问题。

鉴于上述情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于，提供能够减少排气室内的流体损失的蒸汽涡轮机的排气室及蒸汽涡轮机。

用于解决课题的技术方案

(1)本发明的至少一个实施方式所涉及的蒸汽涡轮机的排气室包括：壳体；以及承载锥形体，设置在所述壳体内，所述壳体包括凹部，该凹部在所述承载锥形体的下游端的径向外侧设置在至少一部分的周向范围内，并且相对于所述承载锥形体的下游端向轴向的下游侧凹陷。

根据上述(1)的结构，具备包括凹部的壳体的蒸汽涡轮机的排气室即使在例如低负荷运行时那样的蒸汽向导流件侧偏流而在承载锥形体侧产生逆流的情况下，由于通过凹部引导逆流，所以也能够抑制逆流向承载锥形体所处的上游侧流动，由此能够减少包含逆流的循环流进行循环的循环区域从承载锥形体的下游端向上游侧扩张。因此，能够抑制蒸汽在承载锥形体侧的剥离，并且能够抑制排气室内的有效排气面积变小，因此能够提高排气室内的蒸汽的压力恢复量。因此，能够减少排气室内的流体损失，能够提高蒸汽涡轮机的效率。

(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，所述凹部包含第一凹部，该第一凹部具有：径向壁面，相对于所述承载锥形体的下游端位于所述轴向的下游侧，并沿径向延伸；以及轴向壁面，一端部与所述径向壁面的径向内侧端部连接，并且从所述一端部朝向另一端部而在与所述径向交叉的方向上延伸。