蒸気タービン

タービン、英語では「Turbine」と表記し、ターバインと発音する。

発電などでは、火力、原子力など、蒸気発生源を冠して呼ぶことが多いが、船舶では、蒸気タービン、ガスタービンなど、動力源のタイプを冠して呼ぶことが多い。

蒸気発生源によって、大きく、在来型と原子力に分けられるが、蒸気タービン側の構成は、基本的には同じである。
当然のことながら、原子力の場合、放射能に対する防護性が求められる。

蒸気タービンは、現在では、その蒸気圧を最大限に利用するため、高圧タービン、低圧タービンを複合して構成されている。
発電用などの陸上機においては、これらを直列に配することが多いが、船舶の場合、搭載スペースの都合から、高圧タービンと、低圧タービンを分けて並列に搭載し、ギアで連結する形もとられている。

ボイラで加熱高圧化された蒸気は、まず高圧タービンを駆動し、続いて低圧タービンを駆動し、復水器で冷却されてボイラへ戻される。
また、途中ボイラで再加熱を行う形式もある。

ガスタービンエンジンの場合は、軸に対して圧力方向は同一であるが、蒸気タービンの場合は、高圧、低圧と独立した送管によって蒸気圧の向きは必ずしも一定していない。


船舶用の場合、後進用のタービンを備えているものもある。
この場合、同一軸に、逆向きの羽がついている。


蒸気タービンには、大きくは、衝動タービンimpulse turbineと、反動タービンreaction turbineが有る。
衝動タービンとは、作動蒸気がノズルまたは案内翼を通過する間は圧力が降下する一方で速度が増大し、その運動エネルギーを動翼(回転翼)に与えて翼車を回転させるもので、動翼を通過する間は作動蒸気の圧力は不変で速度のみが低下する。
反動タービンとは、作動蒸気は案内翼と動翼の両方を通過する間に圧力が降下し、前者を通過するときは速力を減じ、後者を通過するときは逆に速度を増して、主にその反動で翼車を回転させるもの。蒸気ノズルが無く、翼車の全周から均等に給気されるので作動は円滑で、翼の剛性が比較的小さくて済む反面、段落内の圧力降下が小さいため翼列数が多くなってタービン全長が増大し、また動翼に加わる蒸気圧ベクトルによりタービン軸に大きな荷重が発生するため、バランス・ピストンが必要となる。


Pict_0563. Pict_0615.

DDH143 しらね 蒸気タービン
左が低圧タービン、右の奥に高圧タービン
Dcim0454/DSC_2693.
左から、低圧タービン、高圧タービン、減速機
Dcim0454/DSC_2688. Dcim0454/DSC_2691. Dcim0454/DSC_2696.

千葉火力発電所1号タービン発電機
左から、全景、タービン(高圧・中圧)、タービン(低圧)、発電機
展示のために上部カバーを外した状態。
Dcim2715/DSC_7811. Dcim2714/DSC_2855. Dcim2716/DSC_7955. Dcim2714/DSC_2868.

Pict_0449.

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新規作成日:2006年6月1日/最終更新日:2006年12月13日