JP2012255437A - ガスタービンを梱包及び搬送するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】時々、ガスタービンを取り外し、別のガスタービンと交換しなければならない。ガスタービンを梱包及び搬送するための改善されたシステム及び方法を提供する。
【解決手段】ガスタービン１２を梱包するためのシステム１０は、ガスタービン１２の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器３０を含む。容器３０は、第１及び第２の端部３２、３４を含む。システム１０は、第１及び第２の端部３２、３４を、それぞれ空気濾過システム４０及び排気システム４２に接続するための手段をさらに含む。複数の担体は、担体をガスタービン１２に接続するための手段と共に容器３０に接続し、容器３０から半径方向内側に延びる。ガスタービン１２を梱包するための方法は、ガスタービン１２を複数の担体に接続することと、ガスタービン１２の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器３０に複数の担体を接続することとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、概略的には、ガスタービンを梱包するためのシステム及び方法を含む。特定の実施形態においては、そのシステム及び方法は、所望の場所に搬送するためにガスタービンを梱包するのに使用することができる。

ガスタービンは、一般に、発電するための商用発電所で使用される。通常のガスタービンは、前方部に軸流圧縮機、中央部周辺に１つ又は複数の燃焼器、及び後方部にタービンを含む。外気が圧縮機に入り、圧縮機内の回転翼及び静翼は、作業流体（空気など）に連続的に運動エネルギーを与え、高エネルギー状態の圧縮作業流体を生成する。圧縮作業流体は、圧縮機を出て、燃焼器内のノズルを通過し、流体は、燃料と混ざり、発火して高い温度及び圧力を有する燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、タービン内で膨張し、仕事をする。例えば、タービン内の燃焼ガスの膨張は、発電機に接続するシャフトを回転させ、発電することができる。

ガスタービンは、通常、プラットフォーム上に取り付けられ、ガスタービンを動作させ、及び／又はガスタービンの様々な動作パラメータを監視するのに必要な様々な流体もしくは電気をガスタービンに供給する、１つ又は複数の補助システムに接続する。補助システムは、例えば、ガスタービンを動作させる燃料及びオイル、火気抑制用の水、並びに／又は、ガスタービンを監視し及び／もしくはガスタービンを操作するための計器を供給することができる。ガスタービンの圧縮機は、通常、空気濾過システムに接続するが、空気濾過システムは、ガスタービンの動作及び信頼性に悪影響を及ぼす可能性がある微粒子並びに他の汚染物質が存在しない清浄な空気を、圧縮機に供給する。ガスタービンのタービンは、通常、排気システムに接続するが、排気システムは、タービンを出る燃焼ガスを受け取り、燃焼ガスを周囲に放出する前に処理する。

ガスタービン全体及び／又は補助システムは、通常、ガスタービンの周りに調整された環境をもたらす建屋により取り囲まれている。例えば、空気濾過システムは、ガスタービンの周りの建屋内の換気を行い、ユーザーがガスタービンの近くで操作し、及び／又はメンテナンスを行う適当な環境をもたらすこともできる。建屋は、ガスタービンの音が周囲に伝搬するのを低減する隔壁を含むこともできる。

時々、ガスタービンを取り外し、別のガスタービンと交換しなければならない。ガスタービンの取外し及び交換は、高価かつ時間の浪費となる。具体的には、除去されるガスタービンは、様々な補助システム、空気濾過システム、及び排気システムから分離させ、搬送のために適当に梱包して、建屋から搬出しなければならない。同様に、交換用ガスタービンは、建屋内に搬入し、解梱し、様々な補助システム、空気濾過システム、及び排気システムに再接続しなければならない。それに加えて、除去及び交換は、よりコストがかかる可能性があり、完了するのに３〜７日又はそれより長くかかり、除去及び交換中に発電をしないので収入減少をもたらす可能性がある。したがって、ガスタービンを梱包及び搬送するための改善されたシステム及び方法が有効であろう。

米国特許第７０４３９２４号明細書

本発明の態様及び利点は、この後、以下の説明に記載され、又は説明より明確になる可能性があり、又は本発明の実施により学ぶ可能性がある。

本発明の一実施形態は、ガスタービンを梱包するためのシステムである。このシステムは、ガスタービンの全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器を含む。この容器は、容器とガスタービンとの間の通路と共に、第１の端部及び第２の端部を含む。このシステムは、容器の第１の端部を空気濾過システムに接続するための手段と、容器の第２の端部を排気システムに接続するための手段とをさらに含む。複数の担体は、複数の担体をガスタービンに接続するための手段と共に、容器に接続し、容器から半径方向内側に延びる。

本発明の別の実施形態は、ガスタービンの全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器を含む、ガスタービンを梱包するためのシステムである。この容器は、容器とガスタービンとの間の通路と共に、第１の端部及び第２の端部を含む。容器の第１の端部に近接する第１の締付具は、容器の第１の端部を空気濾過システムに接続し、容器の第２の端部に近接する第２の締付具は、容器の第２の端部を排気システムに接続する。複数の担体は、容器に接続し、容器から半径方向内側に延び、複数の担体のそれぞれは、容器をガスタービンに接続する。

本発明は、ガスタービンを複数の担体に接続することと、ガスタービンの全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器に複数の担体を接続することとを含む、ガスタービンを梱包するための方法を含むこともできる。本方法は、容器の第１の端部を空気濾過システムに接続することと、容器の第２の端部を排気システムに接続することとをさらに含む。

当業者は、本明細書を見直すことにより、そうした実施形態の特徴及び態様などをより十分に理解するであろう。

当業者に対する本発明の最良の形態を含む、本発明の完全かつ実施可能な開示内容は、本明細書の残りの部分で、添付の図を参照しながら、より具体的に記載される。

本発明の一実施形態によるシステムの側面斜視図である。 図１に示すシステムの側面図である。 図１に示すシステムの上面図である。 図１に示すシステムの軸方向正面図である。 本発明の別の実施形態による容器巨大架構体の斜視図である。 本発明の別の実施形態によるシステムの斜視図である。

ここで、本発明の現時点の実施形態について詳細に述べ、これらの実施形態の１つ又は複数の実施例を添付の図面に示す。詳細な説明には、図面内の特徴部を指すのに数字又は文字の符号を使用する。図面及び説明における同様又は類似の符号は、本発明の同様又は類似の部品を指すのに使用される。

本発明の説明のために各実施例を提供するが、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、本発明に変更及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として示され、又は説明される特徴部を別の実施形態で使用し、さらに別の実施形態をもたらすことができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらに均等なものの範囲内にある変更形態及び変形形態を網羅するものとする。

本発明の様々な実施形態は、ガスタービン１２を梱包及び／又は搬送するためのシステム１０及び方法を提供する。ガスタービン１２は、当技術分野で一般に知られているように、前方部に圧縮機１４、中央部周辺に半径方向に配置される１つ又は複数の燃焼器（明確に図示せず）、及び後方部にタービン１６を含むことができる。シャフト１８は、ガスタービン１２を通して延び、タービン１６を発電機２０又は他の機械的に駆動される装置に接続することができる。しかし、本発明の様々な実施形態は、特許請求の範囲に具体的に記載されなければ、いかなる特定のガスタービンにも限定されない。

図１は、本発明の一実施形態による、システム１０の側面斜視図を提供する。図示するように、システム１０は、通常、ガスタービン１２の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器３０を含む。容器３０は、いかなる幾何形状も含むことができ、特定の実施形態では、容器３０は、ガスタービン１２の外周全体を部分的又は完全に取り囲むことができる。例えば、図１に示すように、容器３０は、ほぼ円筒形で、第１の端部３２及び第２の端部３４を有する。それに加えて、容器３０は、取外しできる、又は開放位置まで回転することができる、１つ又は複数のアクセスハッチ３６を含むことができる。このように、容器３０は、容器３０とガスタービン１２との間に環状通路３８を画定し、アクセスハッチ３６は、ガスタービン１２の様々なメンテナンスを行い、又はその動作を回復するために、ユーザーが環状通路３８に入る入口を提供する。

図２は、図１に示すシステム１０の側面図を提供する。図示するように、システム１０は、容器３０の第１の端部３２を空気濾過システム４０に接続するための手段と、容器３０の第２の端部３４を排気システム４２に接続するための手段とを含む。各手段は、ある要素を別の要素に接合するための任意の適当な構造体を含むことができる。例えば、各手段は、第１及び第２の端部３２、３４をそれぞれ、空気濾過システム４０及び排気システム４２に取外し可能に接続する、１つもしくは複数のボルト、ねじ、掛金、締付具、及び／又は閉蓋リングを含むことができる。図２に示すように、例えば、容器３０の第１の端部３２を空気濾過システム４０に接続するために、第１の端部３２に近接して、留金及びボルトなどの第１の締付具４４を使用することができる。同様に、容器３０の第２の端部３４を排気システム４２に接続するために、第２の端部３４に近接して、閉蓋リングなどの第２の締付具４６を使用することができる。第１及び第２の端部３２、３４と、それぞれ空気濾過システム４０及び排気システム４２との間にほぼ気密のシールを提供するために、第１の端部３２と空気濾過システム４０との間、及び／又は第２の端部３４と排気システム４２との間に、必要に応じて、適当なガスケット材料４８を配置することができる。このように、第１の端部３２が空気濾過システム４０に接続し、第２の端部３４が排気システム４２に接続するとき、容器３０は、ガスタービン１２の周りにほぼ気密の隔壁を提供することができる。その結果、空気濾過システム４０は、圧縮機１４、及びガスタービン１２の周りの環状通路３８のどちらにも濾過された空気を提供することができる。それに加えて、排気システム４２は、タービン１６からの燃焼ガス、及び空気濾過システム４０により供給される環状通路３８を通る換気流を受け取ることができる。特定の実施形態では、排気システム４２は、環状通路３８を通る換気流を供給するために、環状通路３８を真空に引く排気ファンを含むことができる。

図３は、図１に示すシステム１０の上面図を提供する。この図に示すように、システム１０は、ガスタービン１２と容器３０の外部の１つ又は複数の補助システム５２との間に、流体及び／又は電気接続をもたらす、容器３０を貫通する複数の管継手５０をさらに含むことができる。管継手５０は、容器３０を通して流体及び／又は電気通信をもたらすための適当な任意の装置を含むことができる。例えば、管継手は、急速解除コネクタ、ねじカップリング、プラグ、又は当業者に知られている他の同様の装置を含むことができる。補助システムは、例えば、ポンプ、モータ、スロットル弁、抽気弁、フィルタ、熱交換器、計器、並びにガスタービン１２の操作及び／又は監視に使用する他の同様のシステムを含むことができる。このように、容器３０は、様々な補助システム５２を依然としてガスタービン１２の比較的近くに置きながら、補助システム５２からガスタービン１２に、流体及び／又は電気通信をもたらす。

図４は、図１に示すシステム１０の軸方向正面図を提供する。図示するように、容器３０は、内壁５４、外壁５６、並びに内壁及び外壁５４、５６間の隔壁５８を含むことができる。内壁５４は、ガスタービン１２により伝播される音を内壁及び外壁５４、５６間の隔壁５８により減衰させる孔６０を含むことができる。

さらに図４に示すように、システム１０は、容器３０に接続し、容器３０から半径方向内側に延びる複数の担体６２と、複数の担体６２をガスタービン１２に接続するための手段とをさらに含むことができる。複数の担体６２をガスタービン１２に接続するための手段は、ある要素を別の要素に接合するための任意の適当な構造体を含むことができる。例えば、この手段は、各担体６２をガスタービン１２に接続する、１つもしくは複数のボルト、ねじ、掛金、締付具、及び／又はプレートを含むことができる。例であって、本発明を限定しないが、図４は、担体６２をガスタービン１２に接続するための手段として、プレート６４及びボルト６６の組合せを示す。このように、担体６２は、ガスタービン１２の重量を容器３０に伝達し、容器３０を搭載するための手段は、ガスタービン１２及び容器３０の重量を容器３０の外部のベース６８に伝達する。容器３０を搭載するための手段は、ベース６８と補助的に結合するように構成された、容器３０の外部のブロック、ボルト、又は突起の任意の適当な組合せを含むことができる。例えば、図４に示すように、容器３０を搭載するための手段は、ベース６８上にある、容器３０の外部の搭載用固定具７０を含むことができる。搭載用固定具７０をベース６８に堅固に接続するために、必要に応じて、ボルト７２又は他の取付装置を使用することができる。

図１及び４に最も良く示すように、システム１０は、容器３０を持ち上げるための手段をさらに含むことができる。容器３０を持ち上げるための手段は、当技術で知られている、容器３０に取付点を提供するための任意の適当な構造体を含むことができる。例えば、図１及び４に示すように、この手段は、容器３０、及び容器３０内に含まれるガスタービン１２全体を持ち上げるのに適当なサイズの、ケーブル又は他の持上用ストラップを受けるように構成された、容器３０に溶接され、又は容器３０にボルト固定された複数の留金などの持上用取付部７４を含むことができる。

図５は、本発明の別の実施形態による容器巨大架構体７８の斜視図を提供し、図６は、本発明の別の実施形態によるシステム１０の斜視図を提供する。図５に示すように、長手方向及び半径方向部材８０、８２の網目構造体は、容器巨大架構体７８を画定し、ガスタービン１２に構造的担体をもたらすことができる。長手方向及び半径方向部材８０、８２は、正方形の又は長方形の断面を有するものとして図示しているが、部材８０、８２の特定の幾何学的構造は、特許請求の範囲に具体的に記載されなければ、本発明を限定しない。

図６に示すように、長手方向及び半径方向部材８０、８２の交差は、開口部を形成し、長手方向及び半径方向部材８０、８２は、容器巨大架構体７８の周りの様々な所望の位置にアクセスハッチ３６用の取付点を提供する。このように、メンテナンスのために比較的簡単に取付け及び取外しができるように、アクセスハッチ３６を長手方向及び半径方向部材８０、８２にボルト固定することができる。図６に示す特定の実施形態では、容器３０は、空気濾過システム及び排気システム４０、４２用のケーシングと一体に接合する。それに加えて、容器３０の外部の搭載用固定具７０は、容器３０を支持するだけでなく、容器３０用のベースを提供する。その結果、容器３０、空気濾過システムケーシング及び排気システムケーシング４０、４２、並びに搭載用固定具７０を共に搬送担体に移動させるために、持上用取付部７４を使用し、したがって、ガスタービン１２の取外し及び交換をさらに容易にすることができる。

したがって、図１〜６に関して図示し、説明したシステム１０は、ガスタービン１２を梱包及び／又は搬送するための方法を提供することができる。具体的には、本方法は、ガスタービン１２を複数の担体６２に接続することと、ガスタービン１２の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器３０に複数の担体６２を接続することとを含む。本方法は、第１の端部３２を空気濾過システム４０に接続することと、第２の端部３４を排気システム４２に接続することとをさらに含む。必要に応じて、本方法は、容器３０と、対応する空気濾過システム及び排気システム４０、４２との間に気密のシールを提供するために、空気濾過システム４０及び排気システム４２にそれぞれ第１及び第２の端部３２、３４を固着させることを含むことができる。それに加えて、本方法は、容器３０の内部表面を遮蔽すること、及び／又は、容器３０を貫通する複数の管継手５０を通して容器３０の外部の１つ又は複数の補助システム５２にガスタービン１２を接続することをさらに含むことができる。

したがって、上述したシステム１０及び方法は、通常はガスタービン１２の周りに建設される別個の建屋の必要性を解消する。その代わりに、容器３０は、より小さい体積でガスタービン１２を収容し、ガスタービン１２の周りに別個の建屋を建設し、それをメンテナンスすることに関連するコストが不要になる。それに加えて、ガスタービン１２を交換しなければならない場合に、システム１０は、容器３０を迅速に分離し、ガスタービン１２を搬送するのに容器３０を使用することを可能にする。具体的には、容器３０は、空気濾過システム４０、排気システム４２、及び補助システム５２から容易に分離することができ、内部のガスタービン１２と共に容器３０全体を持ち上げ、それを所望の場所に搬送することができる。その結果、ガスタービン１２の取外し及び交換に関連する停電を１／４にまで低減し、それに対応して、この停電に関連する収入減少を軽減することができることが予想される。

記載したこの説明は、最良の形態を含めて、本発明を開示するために、また、任意の装置又はシステムを作成又は使用し、組み込まれた任意の方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実施することができるように、実施例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲により規定され、当業者において見出される他の実施例を含むことができる。そうした他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を含むとき、又は、特許請求の範囲の文言と実質的な差異を伴わない等価な構成要素を含むとき、特許請求の範囲の範囲内にあるものとする。

１０ システム
１２ ガスタービン
１４ 圧縮機
１６ タービン
１８ シャフト
２０ 発電機
３０ 容器
３２ 第１の端部
３４ 第２の端部
３６ アクセスハッチ
３８ 環状通路
４０ 空気濾過システム
４２ 排気システム
４４ 第１の締付具
４６ 第２の締付具
４８ ガスケット材料
５０ 管継手
５２ 補助システム
５４ 内壁
５６ 外壁
５８ 隔壁
６０ 孔
６２ 担体
６４ プレート
６６ ボルト
６８ 容器の外部のベース
７０ 搭載用固定具
７２ ボルト
７４ 持上用取付部
７８ 容器巨大架構体
８０ 長手方向部材
８２ 半径方向部材

Claims (15)

1. ガスタービン（１２）を梱包するためのシステム（１０）であって、
   ａ． 前記ガスタービン（１２）の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延び、第１の端部（３２）及び第２の端部（３４）を含む容器（３０）と、
   ｂ． 前記容器（３０）と前記ガスタービン（１２）との間の通路と、
   ｃ． 前記容器（３０）の前記第１の端部（３２）を空気濾過システム（４０）に接続するための手段と、
   ｄ． 前記容器（３０）の前記第２の端部（３４）を排気システム（４２）に接続するための手段と
   ｅ． 前記容器（３０）に接続し、前記容器（３０）から半径方向内側に延びる、複数の担体（６２）と、
   ｆ． 前記複数の担体（６２）を前記ガスタービン（１２）に接続するための手段とを含む、システム（１０）。
2. 前記容器（３０）は、ほぼ円筒形である、請求項１記載のシステム（１０）。
3. 前記容器（３０）は、内壁（５４）、外壁（５６）、並びに前記内壁及び前記外壁（５４、５６）間の隔壁（５８）を含む、請求項１又は２記載のシステム（１０）。
4. 前記内壁（５４）内に孔（６０）をさらに含む、請求項３記載のシステム（１０）。
5. 前記容器（３０）は、少なくとも１つのアクセスハッチ（３６）を含む、請求項１乃至４のいずれか１項記載のシステム（１０）。
6. 前記容器（３０）を貫通する複数の管継手（５０）をさらに含み、前記複数の管継手（５０）のそれぞれは、前記ガスタービン（１２）と、前記容器（３０）の外部の１つ又は複数のシステム（１０）との間に流体又は電気接続をもたらす、請求項１乃至５のいずれか１項記載のシステム（１０）。
7. 前記容器（３０）をその外部のベース（６８）上に搭載するための手段をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか１項記載のシステム（１０）。
8. 前記容器（３０）を持ち上げるための手段をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか１項記載のシステム（１０）。
9. ガスタービン（１２）を梱包するための方法であって、
   ａ． 前記ガスタービン（１２）を複数の担体（６２）に接続することと、
   ｂ． 前記ガスタービン（１２）の全長の周りを取り囲み、その全長に沿って延びる容器（３０）に、前記複数の担体（６２）を接続することと、
   ｃ． 前記容器（３０）の第１の端部（３２）を空気濾過システム（４０）に接続することと、
   ｄ． 前記容器（３０）の第２の端部（３４）を排気システム（４２）に接続することとを含む、方法。
10. 前記容器（３０）の前記第１の端部（３２）を前記空気濾過システム（４０）に固着させることと、前記容器（３０）の前記第２の端部（３４）を前記排気システム（４２）に固着させることとをさらに含む、請求項９記載の方法。
11. 前記容器（３０）の内部表面を遮蔽することをさらに含む、請求項９又は１０記載の方法。
12. 前記容器（３０）を貫通する複数の管継手（５０）を通して前記容器（３０）の外部の１つ又は複数のシステム（１０）に前記ガスタービン（１２）を接続することをさらに含む、請求項９乃至１１のいずれか１項記載の方法。
13. 前記容器（３０）の内壁（５４）に穿孔することをさらに含む、請求項９乃至１２のいずれか１項記載の方法。
14. 前記容器（３０）に少なくとも１つのアクセスハッチ（３６）を接続することをさらに含む、請求項９乃至１３のいずれか１項記載の方法。
15. 前記ガスタービン（１２）と、前記容器（３０）の外部の１つ又は複数のシステムとの間に流体又は電気接続をもたらすことをさらに含む、請求項９乃至１４のいずれか１項記載の方法。