CN102472168B - 燃气轮机外壳结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够防止压力附加时的气体的泄漏的燃气轮机外壳结构。一种燃气轮机外壳结构，在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳(10)和下侧半外壳(11)这两部分，其具备：在所述上侧半外壳(10)和所述下侧半外壳(11)的内表面跨越所述上侧半外壳(10)和所述下侧半外壳(11)设置的螺栓(12)；设置在所述上侧半外壳(10)的内表面且安装于所述螺栓(12)的上侧螺母(13)；设置在所述下侧半外壳(11)的内表面且安装于所述螺栓(12)的下侧螺母(14)。

Description

燃气轮机外壳结构
技术领域
本发明涉及燃气轮机外壳结构。
背景技术
将转子、喷嘴隔膜等构件收纳在内部的燃气轮机的燃气轮机外壳为了使这些构件的固定或检修容易且防止运用时的气体的泄漏，而通过基于凸缘结构的分割成水平两部分的螺栓紧固结构构成(例如，参照下述专利文献1)。
图3是表示以往的燃气轮机外壳结构的示意图。需要说明的是，在图3中，表示螺栓的轴向的截面。
如图3所示，燃气轮机外壳结构分割成上侧半外壳100和下侧半外壳101这两部分。上侧半外壳100及下侧半外壳101由壳部100a、101a和凸缘部100b、101b构成。上侧半外壳100与下侧半外壳101的结合通过螺栓102和上侧螺母103及下侧螺母104进行紧固。
即，燃气轮机外壳的凸缘分割成上侧半外壳100的凸缘部100b和下侧半外壳101的凸缘部101b这两部分，在凸缘部100b、101b设有多个螺栓孔100c、101c，在各个螺栓孔100c、101c配置螺栓102而通过上侧螺母103及下侧螺母104来紧固。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2007-120462号公报
发明内容
近年来，通过燃气轮机的大容量化、大输出化来实现大型化、高压化，伴随于此，运用时的气体的泄漏或运用时作用在燃气轮机外壳上的压力也增大。并且，在图4所示的以往的燃气轮机外壳结构中，在图4中的箭头P所示的压力附加时，力矩增大，如图4中的虚线所示，上侧半外壳100的凸缘部100b和下侧半外壳101的凸缘部101b的打开量变大，如图4中的箭头G所示，气体可能会从螺栓孔100c、101c泄漏。
图5是表示将以往的凸缘部增高的燃气轮机外壳结构的示意图。需要说明的是，在图5中，表示螺栓的轴向的截面。
如图5所示，为了防止气体的泄漏，而增加上侧半外壳100的凸缘部100b和下侧半外壳101的凸缘部101b的高度，在壳部100a、101a的壁厚中央通过螺栓102、上侧螺母103及下侧螺母104进行紧固的情况能够减小图5中箭头P所示那样的压力附加时的力矩，因此有利。
然而，在增加上侧半外壳100的凸缘部100b和下侧半外壳101的凸缘部101b的高度时，凸缘部100b、101b的热容量增大，在起动时的温度升高的过程中，凸缘部100b、101b与壳部100a、101a的温度差变大，因此在图5中箭头S所示的凸缘部100b、101b与壳部101a、102a的边界产生热应力，可能会产生疲劳引起的强度的下降。
根据以上的情况，本发明的目的在于提供一种能够防止压力附加时的气体的泄漏的燃气轮机外壳结构。
用于解决上述的课题的第一发明的燃气轮机外壳结构在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳和下侧半外壳这两部分，其特征在于，具备：
在所述上侧半外壳和所述下侧半外壳的内表面跨越所述上侧半外壳和所述下侧半外壳设置的螺栓；
设置在所述上侧半外壳的内表面且安装于所述螺栓的上侧螺母；
设置在所述下侧半外壳的内表面且安装于所述螺栓的下侧螺母。
用于解决上述的课题的第二发明的燃气轮机外壳结构在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳和下侧半外壳这两部分，其特征在于，具备：
分体构件，设置在形成于所述上侧半外壳的凸缘部上的槽与形成于所述下侧半外壳的凸缘部上的槽之间，能够与所述上侧半外壳和所述下侧半外壳分开地进行动作；
密封构件，分别设置在形成于所述分体构件的上表面、下表面、所述上侧半外壳内表面侧的上部侧面、所述下侧半外壳的内表面侧的下部侧面上的凹部中。
用于解决上述的课题的第三发明的燃气轮机外壳结构以第二发明的燃气轮机外壳结构为基础，其特征在于，
所述密封构件配置在当压力附加时与所述上侧半外壳和所述下侧半外壳接触而能够密封的位置。
【发明效果】
根据本发明，可提供一种能够防止压力附加时的气体的泄漏的燃气轮机外壳结构。
附图说明
图1是表示第一实施例的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。
图2是表示第二实施例的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。
图3是表示第二实施例的燃气轮机外壳结构的压力附加时的截面的示意图。
图4是表示以往的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。
图5是表示将以往的凸缘部升高了的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的燃气轮机外壳结构。
【实施例1】
以下，说明本发明的燃气轮机外壳结构的第一实施例。
图1是表示本实施例的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。需要说明的是，图1(a)是表示螺栓的轴向上的截面的示意图，图1(b)是表示了图1(a)中箭头A-A所示的截面的向视图的示意图。
如图1(a)所示，本实施例的燃气轮机外壳结构在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳10和下侧半外壳11这两部分。上侧半外壳10及下侧半外壳11由壳部10a、11a和凸缘部10b、11b构成。
在本实施例的燃气轮机外壳结构中，跨越上侧半外壳10的凸缘部10b的内表面和下侧半外壳11的凸缘部11b的内表面而形成有用于设置螺栓12的螺栓设置槽10c、11c。
另外，在上侧半外壳10的凸缘部10b的内表面的螺栓设置槽10c的上部形成有用于设置上侧螺母13的凹部10d，在下侧半外壳11的凸缘部11b的内表面的螺栓设置槽11c的上部形成有用于设置下侧螺母14的凹部11d。
如图1(a)、(b)所示，用于对上侧半外壳10的上侧螺母13进行设置的凹部10d的下侧的壁面成为上侧螺母13的座面10e，用于对下侧半外壳11的下侧螺母15进行设置的凹部11d的上侧的壁面成为下侧螺母14的座面11e。
并且，在上侧半外壳10的内表面将螺栓12和上侧螺母13紧固，在下侧半外壳11的内表面将螺栓12和下侧螺母14紧固，由此将上侧半外壳10和下侧半外壳11结合。
需要说明的是，在本实施例的燃气轮机外壳结构中，为了确保因形成上侧半外壳10的凹部10d和下侧半外壳11的凹部11d而产生的缺损部的强度，而在上侧半外壳10的凸缘部10b和下侧半外壳11的凸缘部11b的高度方向及厚度方向上进行最低限度必要的加强。
因此，根据本实施例的燃气轮机外壳结构，通过在上侧半外壳10和下侧半外壳11的内表面配置螺栓12，与以往的燃气轮机外壳结构那样在凸缘部的外侧配置螺栓的情况相比，能够实现压力负载时的力矩力的最小化。由此，能够减少上侧半外壳10的凸缘部10b与下侧半外壳11的凸缘部11b的打开量。
另外，通过在上侧半外壳10和下侧半外壳11的内表面配置螺栓12，而不像以往的燃气轮机外壳结构那样使螺栓孔100c、101c(参照图4)贯通凸缘10b、11b，因此能够消除从螺栓孔100c、101c的气体的泄漏。
另外，通过在上侧半外壳10和下侧半外壳11的内表面配置螺栓12，能够通过力矩力来提升作用在上侧半外壳10的凸缘部10b的外侧与下侧半外壳11的凸缘部11b的外侧之间的面压，因此能够可靠地进行气体的密封。
【实施例2】
以下，说明本发明的燃气轮机外壳结构的第二实施例。
图2是表示本实施例的燃气轮机外壳结构的截面的示意图。需要说明的是，图2是表示螺栓的轴向的截面的示意图。
如图2所示，本实施例的燃气轮机外壳结构由上侧半外壳20和下侧半外壳21构成。上侧半外壳20及下侧半外壳21由壳部20a、21a和凸缘部20b、21b构成。
在上侧半外壳20的凸缘部20b形成有螺栓孔20c，在下侧半外壳21的凸缘部21b形成有螺栓孔21c。上侧半外壳20与下侧半外壳21的结合通过设置于螺栓孔20c、21c的螺栓22和上侧螺母23及下侧螺母24的紧固来进行。
在本实施例的燃气轮机外壳结构中，在上侧半外壳20的凸缘部20b的内部形成有槽20d，在下侧半外壳21的凸缘部21b的内部形成有槽21d，插入有能够与凸缘部20b、21b分开进行动作的分体构件24。
另外，在分体构件25中，在上表面形成有凹部25a，在下表面形成有凹部25b，在上侧半外壳20的内表面侧的上部侧面形成有凹部25c，在下侧半外壳21的内表面侧的下部侧面形成有凹部25d。在分体构件25的凹部25a、25b、25c、25d分别设置密封构件26。需要说明的是，在本实施例中，作为密封构件26，使用金属制的E密封件。
图3是表示本实施例的燃气轮机外壳结构的压力附加时的截面的示意图。需要说明的是，图3是表示螺栓的轴向的截面的示意图。而且，在图3中，为了便于理解而比实际更夸张地进行表现。
如图3所示，在本实施例的燃气轮机外壳结构中，插入到槽20d与槽21d之间的分体构件25在图3中箭头P所示的压力附加时进行与凸缘部20b、21b不同的动作，密封构件26与上侧半外壳20及下侧半外壳21接触，由此能够密封。即，密封构件26预先配置在当压力附加时与上侧半外壳20及下侧半外壳21接触而能够密封的位置。
因此，根据本实施例的燃气轮机外壳结构，通过在插入到槽20d与槽21d之间的分体构件25的凹部设置密封构件26，而能够可靠地进行气体的密封。
如以上说明所述，根据本发明的燃气轮机外壳结构，可提供一种能够防止压力附加时的气体的泄漏的燃气轮机外壳结构。
【工业实用性】
本发明例如能够利用于燃气轮机的燃气轮机外壳结构。
【符号说明】
10上侧半外壳
10a壳部
10b凸缘部
10c螺栓设置槽
10d凹部
10e座面
11下侧半外壳
11a壳部
11b凸缘部
11c螺栓设置槽
11d凹部
11e座面
12螺栓
13上侧螺母
14下侧螺母
20上侧半外壳
20a壳部
20b凸缘部
20c螺栓孔
20d槽
21下侧半外壳
21a壳部
21b凸缘部
21c螺栓孔
21d槽
22螺栓
23上侧螺母
24下侧螺母
25分体构件
25a、25b、25c、25d凹部
26密封构件

Claims (3)

1.一种燃气轮机外壳结构，在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳和下侧半外壳这两部分，其特征在于，具备：
在形成于所述上侧半外壳和所述下侧半外壳的内表面的螺栓设置槽中跨越所述上侧半外壳和所述下侧半外壳设置的螺栓；
设置在形成于所述上侧半外壳的内表面的所述螺栓设置槽的上部的凹部中且安装于所述螺栓的上侧螺母；
设置在形成于所述下侧半外壳的内表面的所述螺栓设置槽的下部的凹部中且安装于所述螺栓的下侧螺母，
所述上侧半外壳的所述螺栓设置槽及所述凹部与所述下侧半外壳的所述螺栓设置槽及所述凹部对合后的在所述凸缘部的厚度方向上的大小，比所述上侧半外壳的所述凸缘部与所述下侧半外壳的所述凸缘部对合后的在所述凸缘部的厚度方向上的大小小。
2.一种燃气轮机外壳结构，在凸缘部处沿着水平方向被分割成上侧半外壳和下侧半外壳这两部分，其特征在于，具备：
分体构件，插入于在所述上侧半外壳的凸缘部上沿着该凸缘部的厚度方向延伸而成的槽与在所述下侧半外壳的凸缘部上沿着该凸缘部的厚度方向延伸而成的槽之间，能够与所述上侧半外壳和所述下侧半外壳分开地进行动作；
密封构件，分别设置在形成于所述分体构件的上表面、下表面、所述上侧半外壳内表面侧的上部侧面、所述下侧半外壳的内表面侧的下部侧面上的凹部中；
所述上侧半外壳的所述槽部与所述下侧半外壳的所述槽部对合后的在所述凸缘部的厚度方向上的大小，比所述上侧半外壳的所述凸缘部与所述下侧半外壳的所述凸缘部对合后的在所述凸缘部的厚度方向上的大小小。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机外壳结构，其特征在于，
所述密封构件配置在当压力附加时与所述上侧半外壳和所述下侧半外壳接触而能够密封的位置。
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