蒸気タービンの専門用語に関する30の説明
Time: 2025-04-08
- 温度 ：温度は物体がどれだけ熱いか冷たいかを示す尺度です。
- 飽和温度 ：一定の圧力で水を加熱したとき、水が沸騰し始める温度は通常「飽和」温度、つまり沸点と呼ばれます。
- 圧力 ：単位面積あたりに垂直に作用する力を圧力といいます。
- 絶対圧力 ：正圧でも負圧でも、容器内のガスの実際の圧力を絶対圧力と呼びます。これを Pabs で表します。絶対圧力 = 表圧力 + 大気圧。
- 熱伝導 : 同じ物体において、高温部分から低温部分への熱の移動、または異なる温度の二つの固体が接触している場合、高温部分から低温部分への熱の伝達を熱伝導と呼びます。
- 対流 : 流体（気体、蒸気、または液体）と固体の壁が接触するとき、それら相互間での熱移動過程を対流による熱放出と呼びます。
- 熱放射 : 高温物質が電磁波を通じて低温物質に熱を伝達する過程です。この熱交換現象は、熱伝導や熱対流とは根本的に異なり、エネルギーの移転だけでなく、エネルギー形式の移転も伴います。すなわち、熱エネルギーから放射エネルギーへ、そして再び放射エネルギーから熱エネルギーへの変換です。
- ランキンサイクル : ボイラーに給水が定圧で加熱され、乾燥飽和蒸気になり、その後ヒーターを通じて過熱蒸気となり、その後蒸気タービンで絶縁膨張して仕事をし、排気蒸気が定圧でコンデンサーに入り、放熱されて水に凝縮し、その後給水ポンプを通じて絶縁圧縮されてボイラーに戻り、これを繰り返すサイクルであり、これをランキンサイクルと呼びます。
- 回収サイクル : 所謂給水加熱とは、蒸気タービンの中間段階から抽出された一部の蒸気を使って給水を加熱することであり、給水回収付きのサイクルは「回収サイクル」と呼ばれます。
- 中間再加熱循環 : 高圧シリンダで仕事を行った蒸気をボイラの中間再加熱器に導き、蒸気の温度を再び上げ、その後中圧シリンダに導いてさらに仕事をさせ、最終的な排気蒸気はコンデンサーに放出されます。この熱サイクルは中間再加熱サイクルと呼ばれます。
- インパルス蒸気タービン : インパルス蒸気タービンとは、蒸気がノズルで만膨張して仕事を行う蒸気タービンです。インパルス蒸気タービンでは、蒸気は羽根で膨張して仕事を行わず、蒸気の流れの方向を変えるだけです。
- リアクション蒸気タービン 反動蒸気タービンとは、蒸気がノズルで膨張して仕事をするだけでなく、ブレードでも膨張して仕事をする蒸気タービンを指します。可動ブレードは、蒸気流れの衝撃力だけでなく、可動ブレード内で蒸気が膨張して加速する際に生じる反作用力も受けます。
- 凝縮式蒸気タービン 凝縮式蒸気タービンとは、蒸気タービンに進入する蒸気が作業した後、水に凝縮され、再びボイラーに戻されて再利用されるユニットを指します。
- 背圧式蒸気タービン 背圧式蒸気タービンとは、蒸気タービンに進入する蒸気が仕事をしてから、すべての加熱ユーザー（工業生産や暖房など）に排気蒸気を供給するもので、この種の蒸気タービンの特徴は、排気圧力が大気圧より大きいことです。これを背圧蒸気タービンと呼びます。
- 中間再熱式蒸気タービン : 高圧シリンダで仕事した蒸気をボイラの中間再加熱器に導き、蒸気の温度を再び上げ、その後中圧シリンダに導いてさらに仕事をさせ、最終的な排気蒸気はコンデンサーに放出されます。
- タービンの調節段 : ノズルによって調整された蒸気タービンの最初の段階を調節段と呼びます。
- スピード段 : 門スロットル調整付きの蒸気タービンの最初の段階をスピード段と呼びます。
- 真空 : 容器内の圧力が大気圧より低い場合、大気圧以下の部分を真空と呼びます。真空 = 大気圧 - 絶対圧力。
- 真空 : 一般に、真空が大気圧に対する比率のパーセントを真空と呼びます。
- 最終真空度 コンデンサーの真空は主に冷却水の温度と流量によって決定され、真空は冷却水の温度を下げたり流量を増加させることで主に向上します。凝縮液の真空が向上すると、蒸気が最終ブレードで膨張しますが、逆圧力が非常に低い場合、ベベルカット部分で膨張することがあります。逆圧力がさらに低下し、膨張がベベルカット部分を超えると役割を果たさなくなり、その結果蒸気タービンの仕事量は増加せず、つまりこのときの真空は極限真空に達します。
- 最も経済的な真空 : 所謂の「最も経済的な真空」とは、凝縮器の与えられた熱負荷と冷却水の入口温度の条件下で、冷却水量を増やし、凝縮器の真空度を高め、ユニットの出力を△Nd増加させるが、同時に冷却水が消費する電力も△a増加し、その差である△d－△aが最大となる冷却水における最も経済的な真空のことである。
- 熱応力 : 物体内部の温度が変化したとき、物体が自由に膨張や収縮ができなかったり、内部で互いに制約を受けたりすると、物体内部に応力が発生し、この応力を熱応力と呼ぶ。
- 熱ショック : 所謂のインパクトとは、蒸気と蒸気タービンの金属部品間で短時間に大量の熱交換が行われ、金属部品の温度が直线上昇し、熱応力が増加して材料の屈服限界を超えることがあるという現象であり、深刻な場合には部品に損傷を与える可能性があります。
- 熱疲労 : 金属部品が反復して加熱され冷却される際に、その内部に大きな温度差が生じ、大きな衝撃熱応力が発生する。この現象を熱疲労と呼ぶ。
- 熱変形 : 温度変化によって引き起こされる部品の変形を熱変形と呼びます。
- 反応度 : 動羽根で蒸気が膨張する際の理想的な焓降下 Hb と全段における理想的な焓降下 H1 の比率を指します。
- ロータの臨界速度：タービン発電機が特定の速度に達すると、ユニットが激しく振動します。そして、その速度から外れると、振動は急速に弱まり、正常に戻ります。蒸気タービンユニットに激しい振動を引き起こす速度を、蒸気タービン発電機のロータの臨界速度と呼びます。
- 硬軸 ：蒸気タービンロータの臨界速度が作動速度より高い場合、これを硬軸と呼び、剛性軸とも呼ばれます。
- 軟軸 ：蒸気タービンロータの臨界速度が作動速度より低い場合、これを軟軸と呼び、柔軟軸とも呼ばれます。
- 軸方向弾性変位 蒸気タービンの軸方向弾性変位は、推力クリアランスを指すものではなく、タービンの負荷が増加し推力が増大する際に、推力ディスク、推力ベアリングパッド、作動パッド背面のベアリング座およびガスケットの弾性変形によって引き起こされる軸方向の弾性変位です。蒸気パラメータと真空が変わらない状況下では、蒸気タービンの異なる負荷に対応して特定の軸方向の弾性変形が存在し、これを蒸気タービンの軸方向弾性変位と呼びます。
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