JP2017201174A - 液体注入装置、および液体注入装置を有する圧縮機アセンブリ - Google Patents

液体注入装置、および液体注入装置を有する圧縮機アセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】圧縮機と共に使用するための液体注入装置の取外し、保守点検を容易にする。
【解決手段】液体注入装置は、少なくとも1つの導管322と、導管に結合される少なくとも1つのノズルと、パネル形状を成すとともに、第1のパネルセグメント342と、第2のパネルセグメント344と、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間に画定される通路であって、通路がロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる通路および第3のパネルセグメント346を有する。第3のパネルセグメントは、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間でロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために第1のパネルセグメントおよび/または第2のパネルセグメントのうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である。
【選択図】図7

Description

この開示の分野は、一般に液体注入装置に関し、より詳細には圧縮機と共に使用するための液体注入装置に関する。
多くの公知のパワープラントは、発電機と、発電機に動力を供給するために発電機に結合されるタービンアセンブリとを有する。タービンアセンブリは、一般に、圧縮機、燃焼器、および、タービンを含み、これらは共に流体連通状態で結合される。圧縮機は、ケーシングと、ケーシング内に位置決めされるロータとを有し、それにより、圧縮機内へ導かれるガスがロータによって圧縮される。圧縮ガスは燃焼器内へ導かれ、この燃焼器内で、圧縮ガスが燃料と混合されて点火され、燃焼ガスが生成される。燃焼ガスはタービン内へ導かれ、それにより、タービンが回転して発電機に結合されるシャフトを駆動させる。
少なくとも幾つかの公知のタービンアセンブリは入口ハウジングを有し、この入口ハウジングは、入口ハウジングのダクトを介して作動ガスを圧縮機内へ導く。時として、ダクトを通過するガス流中へこのガス流が圧縮機に入る前に液体を注入するための装置がダクト内に結合される。しかしながら、ある状況において、装置は、メンテナンス手順中にタービンアセンブリの他の構成要素への接近を妨げる場合があり、また、そのような構成要素に近づくために装置全体をダクトから取り外すことは、時間がかかるとともに、費用がかかる可能性がある。
1つの態様では、ロータシャフトおよびケーシング部品を有する圧縮機と共に使用するための液体注入装置が提供される。液体注入装置は、少なくとも1つの導管と、少なくとも1つの導管に結合される少なくとも1つのノズルとを含む。液体注入装置は、パネル形状を成すとともに、第1のパネルセグメントと、第2のパネルセグメントと、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間に画定される通路であって、通路がロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間に位置決めされる第3のパネルセグメントのうちの少なくとも一方とを有する。第3のパネルセグメントは、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間でロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために第1のパネルセグメントおよび第2のパネルセグメントのうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である。
別の態様では、圧縮機アセンブリが提供される。圧縮機アセンブリは、部品を有するケーシングと、ケーシング内に結合されるロータとを含む。ロータはロータシャフトを含む。また、圧縮機アセンブリは入口ハウジングも含み、入口ハウジングは、ロータシャフトが入口ハウジング内へと延在するようにケーシングに結合される。入口ハウジングは、ケーシング内へ向かう流路を画定するとともに、流路内に結合される液体注入装置を含む。液体注入装置は、少なくとも1つの導管と、少なくとも1つの導管に結合される少なくとも1つのノズルとを有する。液体注入装置は、パネル形状を成すとともに、第1のパネルセグメントと、第2のパネルセグメントと、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間に画定される通路であって、通路がロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間に位置決めされる第3のパネルセグメントのうちの少なくとも一方とを有する。第3のパネルセグメントは、第1のパネルセグメントと第2のパネルセグメントとの間でロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために第1のパネルセグメントおよび第2のパネルセグメントのうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である。
別の態様では、圧縮機アセンブリが提供される。圧縮機アセンブリは、ケーシングと、ケーシング内に結合されるロータとを含む。ロータはロータシャフトを含む。また、圧縮機アセンブリは入口ハウジングも含み、入口ハウジングは、ロータシャフトが入口ハウジング内へと延在するようにケーシングに結合される。入口ハウジングは、ケーシング内へ向かう流路を画定する少なくとも1つのパネルを有するダクトを含む。また、入口ハウジングは、流路内で少なくとも1つのパネルに取り付けられる複数のノズルを含む液体注入装置も含む。
典型的なパワープラントの概略図である。 図1に示されるパワープラントで用いる典型的な入口ハウジングの正面斜視図である。 図2に示される入口ハウジングの背面斜視図である。 フロントパネルおよびリアパネルが取り外された状態の図3に示される入口ハウジングの背面斜視図である。 図2に示される入口ハウジング内に取り付けられる典型的な液体注入装置であって、入口ハウジングが図1に示されるパワープラントで使用されるときに図1の平面5−5に沿ってとられる液体注入装置の概略断面図である。 図5に示される液体注入装置の図5の平面6−6に沿ってとられた概略断面図である。 リアパネルおよびサイドパネルが入口ハウジングから取り外された状態の図2に示される入口ハウジング内に設置される図6に示される液体注入装置の一実施形態の斜視図である。 図5に示される液体注入装置の図5の平面8−8に沿ってとられた概略断面図である。 リアパネルおよびサイドパネルが入口ハウジングから取り外された状態の図1に示されるパワープラントで用いる他の典型的な入口ハウジングの背面斜視図である。
以下の詳細な説明は、液体注入装置を非限定的な一例として例示する。説明は、当業者が装置を作製して使用できるようにするはずであり、また、説明は、装置を作製して使用する最良の態様であると現在考えられるものを含む装置の幾つかの実施形態を記載する。本明細書中では、典型的な装置がタービンアセンブリの圧縮機と共に有用であるとして記載される。しかしながら、装置が圧縮機および/またはタービンアセンブリ以外の様々な分野における幅広い範囲のシステムに対する一般的な用途を有することが企図される。
図1は、典型的なパワープラント100の概略図である。典型的な実施形態において、パワープラント100は、タービンアセンブリ102と、タービンアセンブリ102に結合される発電機104とを含む。タービンアセンブリ102は、互いに直列的な流体連通状態で結合される圧縮機入口ハウジング106、圧縮機108、燃焼器110、および、タービン112を含む。タービン112は、ケーシング114と、ケーシング114内に結合されるロータ116とを有し、また、ロータ116は、シャフト120に結合される複数のブレード118を含む。同様に、圧縮機108は、ケーシング122と、ケーシング122内に結合されるロータ124とを有し、また、ロータ124は、シャフト128に結合される複数のブレード126を含む。タービンロータシャフト120は、圧縮機ロータシャフト128に結合するために燃焼器110の少なくとも一部を貫いて延在し、また、圧縮機ロータシャフト128は、発電機104の駆動シャフト130に結合するために入口ハウジング106の少なくとも一部を貫いて延在する。他の実施形態において、タービンアセンブリ102は、入口ハウジング106が本明細書中に記載されるように容易に機能できるようにする任意の適した態様で発電機104に配置されて結合される任意の適した構成要素を有してもよい。
パワープラント100の動作中、作動ガス132(例えば、外気)が入口ハウジング106を通じて圧縮機108内へと流れ、この圧縮機内で作動ガス132が圧縮機ロータブレード126によって圧縮される。圧縮ガス134は、その後、圧縮機108から燃焼器110内へ排出され、この燃焼器内で圧縮ガス134が燃料と混合されて点火される。燃焼ガス136は、その後、燃焼器110からタービン112内へと排出され、このタービン内で、燃焼ガス136は、タービンロータブレード118を駆動し、したがってタービンロータシャフト120を駆動する。タービンロータシャフト120は圧縮機ロータシャフト128を駆動させ、それにより、発電機駆動シャフト130が駆動されて、発電機104が作動される。燃焼ガス136がタービン112を通じ流れた後、燃焼ガス136は排ガス138として排出される。
典型的な実施形態において、入口ハウジング106は、口部140と、口部140と圧縮機ケーシング122との間に流体連通状態で結合されるダクト142とを含む。また、入口ハウジング106は、口部140内に取り付けられるフィルタアセンブリ144、圧縮機ロータシャフト128よりも上側でダクト142内に取り付けられる液体注入装置146、および、口部140と装置146との間でダクト142内に取り付けられるバッフルアセンブリ148も含む。バッフルアセンブリ148は、圧縮機108から入口ハウジング106のダクト142および口部140を介した周囲環境への音の反響を軽減する。フィルタアセンブリ144は、作動ガス132中に浮遊する粒子状物質を取り外し、また、装置146は、作動ガス132が圧縮機108に入る前に液体150を作動ガス132中に注入する。液体150を作動ガス132中へ注入することにより、タービンアセンブリ102の全体の出力を増大させることができる。他の実施形態において、入口ハウジング106は、フィルタアセンブリ144および/またはバッフルアセンブリ148を含まなくてもよく、また、装置146がダクト142内の任意の適した位置に取り付けられてもよい。
図2および図3はそれぞれ、パワープラント100で用いる典型的な圧縮機入口ハウジング200の正面斜視図および背面斜視図である。典型的な実施形態において、入口ハウジング200は、口部202、口部202に結合されるダクト204、および、ダクト204内に取り付けられるバッフルアセンブリ206を含む。口部202は、ダクト204よりも大きいサイズを成し、その内部にフィルタアセンブリ(図示せず)を受けるように設計される。ダクト204は、口部202に結合されるエルボー部分208と、エルボー部分208に結合される移行部分210と、移行部分210に結合されるプレナム部分212とを有する。プレナム部分212は、フロントパネルアセンブリ214、リアパネルアセンブリ216、および、フロントパネルアセンブリ214とリアパネルアセンブリ216との間で延在する一対のサイドパネルアセンブリ218とを有する。フロントパネルアセンブリ214およびリアパネルアセンブリ216は、プレナム部分212を貫通するシャフト通路224を画定するそれぞれの前後の開口220、222を有し、また、シャフト通路224は、(図1に示される)圧縮機ロータシャフト128を受けるように寸法付けられる。更に、移行部分210は、フロントパネルアセンブリ226、リアパネルアセンブリ228、および、一対のサイドパネルアセンブリ230を有し、また、エルボー部分20も同様に、フロントパネルアセンブリ232、リアパネルアセンブリ234、および、一対のサイドパネルアセンブリ236を有する。
例えば、以下で更に詳しく説明されるように圧縮機ロータ124および/または圧縮機ケーシング122の部品を取り外す際に(例えば、定期的なメンテナンスのために)ダクト204の内部に近づくことを容易にするために、移行部分210のフロントパネルアセンブリ226は、少なくとも1つの取り外し可能なフロントパネル238を有し、また、移行部分210のリアパネルアセンブリ228も同様に少なくとも1つの取り外し可能なリアパネル240を有する。また、エルボー部分208のリアパネルアセンブリ234も、移行部分のリアパネル240の上側に少なくとも1つの取り外し可能なリアパネル242を有し、また、プレナム部分212のリアパネルアセンブリ216も同様に、移行部分のリアパネル240の下側に少なくとも1つの取り外し可能なリアパネル244を有する。プレナム部分のリアパネル244は、ロータシャフトケーシング250の取り外し可能な上側部品248の周囲で後開口222の少なくとも上側外周縁246を画定し、ロータシャフトケーシング250は、開口222内に位置決めされるとともに、圧縮機ケーシング122および/または入口ハウジング200の構成部品である。典型的な実施形態では、エルボー部分のリアパネル242が移行部分のリアパネル240よりも幅狭いように示されるが、他の実施形態では、エルボー部分のリアパネル242が移行部分のリアパネル240に対して任意の適したサイズおよび形状を有してもよい。
図4は、フロントパネルおよびリアパネル238、240、242、244が取り外された状態の入口ハウジング200の背面斜視図である。典型的な実施形態では、フロントパネルおよびリアパネル238、240、242、244が取り外されると、前開口部252がフロントパネルアセンブリ226内に画定され、また、後開口部254がリアパネルアセンブリ216、228、234内に画定される。したがって、以下で更に詳しく記載されるように、前開口部252および/または後開口部254を介して入口ハウジング200の液体注入装置256に近づくことができ、それにより、装置256の部品の移動および/または取り外しを容易にして、ロータシャフトケーシング250の上側部品248が取り外されるときに圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124および/または圧縮機ケーシング122の部品)を後開口部254を介してダクト204に沿って装置256の上側に持ち上げることができる。
図5は、入口ハウジング200内に取り付けられる典型的な液体注入装置300であって、入口ハウジング200がパワープラント100で使用されるときに図1の平面5−5に沿ってとられる液体注入装置300の概略断面図である。典型的な実施形態において、ダクト204は、横方向(例えば、短い方の)寸法260と縦方向(例えば、長い方の)寸法262とを伴う略長方形の断面を有する流路258(図1にも示される)を画定する。装置300は、ダクト204内に取り付けられるときに流路258の長手方向軸264(図1に示される)に対して略垂直に配向されるパネル形状の構造体である。より具体的には、典型的な実施形態において、装置300は、流路258の断面のほぼ全体にわたって及ぶように寸法付けられる(例えば、装置300は、一方の移行部分のサイドパネルアセンブリ230から他方のサイドパネルアセンブリまでにわたって、および、移行部分のフロントパネルアセンブリ226から移行部分のリアパネルアセンブリ228までにわたって広がる)。他の実施形態において、装置300は、流路258の断面のほぼ全体にわたって及ばなくてもよく、軸264に対して任意の適した配向を有してもよく、また、任意の適した寸法を有してもよい(例えば、幾つかの実施形態では、横方向寸法260の長さが縦方向寸法262の長さ以上であってもよい)。
典型的な実施形態において、装置300は、ブラケット302と、ブラケット302に結合される液体送出システム304とを有する。ブラケット302は、プレナム部分212および/または移行部分210のそれぞれのフロントパネルアセンブリ214、226、リアパネルアセンブリ216、228、および、サイドパネルアセンブリ218、230のうちの少なくとも1つに隣接して位置されて結合される略長方形のフレーム306を有する。また、ブラケット302は、少なくとも1つの縦方向ビーム308(例えば、後方縦方向ビーム310および前方縦方向ビーム312)、および、少なくとも1つの横方向ビーム314(例えば、第1の横方向ビーム316および第2の横方向ビーム318)も有し、これらのビームはフレーム306を横切って延在する。典型的な実施形態ではフレーム306が略長方形であるが、他の実施形態では、フレーム306が任意の適した形状を有してもよい。更に、典型的な実施形態では、ブラケット302が一対の縦方向ビーム308と一対の横方向ビーム314とを有するが、他の実施形態において、ブラケット302は、任意の適した態様で配向される任意の適した数のビームを有してもよい(例えば、他の実施形態では、ブラケット302がビームを有さなくてもよい)。
典型的な実施形態において、液体送出システム304は、ヘッダアセンブリ320と、ヘッダアセンブリ320に結合される少なくとも1つの導管322、および、各導管322に結合される少なくとも1つのノズル324とを含む。ヘッダアセンブリ320は少なくとも1つのヘッダライン326を有し、また、各ヘッダライン326は少なくとも1つの導管322に結合される。より具体的には、典型的な実施形態では、第1のヘッダライン328が複数の第1の導管330に結合され、第2のヘッダライン332が複数の第2の導管334に結合さ、および、第3のヘッダライン336が複数の第3の導管338に結合される。ヘッダアセンブリ320は、移行部分210のフロントパネルアセンブリ226および/またはプレナム部分212のフロントパネルアセンブリ214に結合するように設計される。導管322は、ブラケット302(例えば、フレーム306および/または縦方向ビーム308)に結合されるとともに、それらのそれぞれのヘッダライン326から略垂直に流路258を横切って延在し、それにより、導管322は、フレーム306を横方向で横切って延在するとともに、フレーム306に沿って縦方向で離間される。典型的な実施形態では、液体送出システム304が、3つのヘッダライン326、10本の導管322、および、導管322ごとに3つのノズル324を伴って示されるが、他の実施形態において、液体送出システム304は、任意の適した数のヘッダライン326、導管322、および、ノズル324を有してもよい。更に、ヘッダライン326が任意の適した構造の入口ハウジング200に結合されてもよく、また、導管322がヘッダライン326に対して任意の適した配向を有してもよく、それにより、装置300は本明細書中に記載されるように容易に機能できる。
図1および図5を参照すると、タービンアセンブリ102の動作中、作動ガス132は、装置300のビーム308、314および導管322の格子状配列により画定される空間340を貫いて軸264に沿って流れる。一方、液体150(例えば、水)がヘッダライン326に沿って導管322内へと導かれ、また、液体150がノズル324から流路258内へと排出され、それにより、作動ガス132が圧縮機108内へ導かれる前に液体150の小滴が作動ガス132中に浮遊されるようになる。
時として、圧縮機108の構成要素(例えば、ロータ124および/またはケーシング122の部品)を取り外す必要があるかもしれない。しかしながら、プロセス中に入口ハウジング200を完全に分解することは、時間がかかるとともに、費用がかかる可能性があり、そのため、入口ハウジング200の少なくとも一部をそのままにしておくことが好ましい。これは、例えばロータ124を取り外すことに関しては、ロータシャフト128が発電機の駆動シャフト130から外された後にロータシャフト128を入口ハウジング200から後方152へ滑り出させ、それにより、ロータシャフト128の端部154をダクト204から引き出すことによって達成され得る。しかしながら、燃焼器110が最初にロータ124の後方移動を妨げるため、ロータ124を後方に移動させてシャフト端部154をダクト204から引き出すことができる前にロータ124を最初にダクト204に沿って垂直方向156に持ち上げて燃焼器110を避ける必要がある。このようにしてシャフト128をダクト204に沿って持ち上げてことができるようにするため、ダクト204のパネル238、240、242、244が取り外され、また、ロータシャフトケーシング250の上側部品248も取り外される。更に、入口ハウジング200を完全に分解することなく装置300全体をダクト204から取り外すことが困難となり得るため、装置300は、以下で更に詳しく記載されるように、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく圧縮機108の構成要素(例えば、ロータ124のシャフト端部154および/またはケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて持ち上げることができるように設計される。特に、圧縮機108の他の構成要素は、ロータ124の取外しに関して本明細書中に記載される態様と同様の態様で取り外されてもよい。
具体的に図5を参照すると、典型的な実施形態において、装置300は、第1のパネルセグメント342と、第2のパネルセグメント344と、第1のパネルセグメント342と第2のパネルセグメント344との間の第3のパネルセグメント346とを有し、その結果第3のパネルセグメント346が第1の横方向ビーム316と第2の横方向ビーム318との間で少なくとも部分的に線引きされるようになっている。各横方向ビーム314は、少なくとも1つのフレームジョイント347を介してフレーム306に結合される(例えば、第1の横方向ビーム316は、第1の後方フレームジョイント348および第1の前方フレームジョイント350でフレーム306に結合され、また、第2の横方向ビーム318は、第2の後方フレームジョイント352および第2の前方フレームジョイント354でフレーム306に結合される)。また、各横方向ビーム314は、ビームジョイント356で各縦方向ビーム308にも結合される(例えば、第1の横方向ビーム316は、第1の前方ビームジョイント358で前方縦方向ビーム312に結合されるとともに、第1の後方ビームジョイント360で後方縦方向ビーム310に結合され、また、第2の横方向ビーム318は、第2の前方ビームジョイント362で前方縦方向ビーム312に結合されるとともに、第2の後方ビームジョイント364で後方縦方向ビーム310に結合される)。
幾つかの実施形態では、以下で更に詳しく記載されるように、フレーム306は、前方フレームジョイント350、354間に縦方向で少なくとも1つの中間前方フレームジョイント366を有するとともに、後方フレームジョイント348、352間に縦方向で少なくとも1つの中間後方フレームジョイント368を有してもよい。各縦方向ビーム308も同様にそのそれぞれのビームジョイント356間に縦方向で少なくとも1つの中間ビームジョイント370を有してもよい(例えば、後方縦方向ビーム310は、第1の後方ビームジョイント360と第2の後方ビームジョイント364との間に中間後方ビームジョイント372を有してもよく、また、前方縦方向ビーム312は、第1の前方ビームジョイント358と第2の前方ビームジョイント362との間に中間前方ビームジョイント374を有してもよい)。加えて、幾つかの実施形態において、第3のパネルセグメント346の各導管322は、以下で更に詳しく記載されるように、内部導管ジョイント376および/または外部導管ジョイント378を有してもよい。
本明細書中で使用される場合、用語「内部導管ジョイント」とは、装置300が動作のためにダクト204に取り付けられるときにダクト204の流路258内に位置決めされる導管ジョイントのことである。他方、本明細書中で使用される場合、用語「外部導管ジョイント」とは、装置300が動作のためにダクト204に取り付けられるときにダクト204の流路258の外側に位置決めされる導管ジョイントのことである。更に、本明細書中で使用される場合、用語「分離可能なジョイント」とは、互いに結合される構造体の完全な分離を可能にするジョイント(例えば、ボルトジョイント)のことであり、また、用語「回動可能なジョイント」とは、互いに結合される構造体の相対的な移動を可能にするジョイント(例えば、ボールジョイントまたはヒンジジョイント)のことである。
装置300の第1の典型的な実施形態では、フレーム306が中間ジョイント366、368、372、374を含まない。後方フレームジョイント348、352、後方ビームジョイント360、364、および、前方ビームジョイント358、362は分離可能なジョイントである。内部導管ジョイント376も、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである。したがって、図6に示されるように、装置の第3のパネルセグメント346の後部380は、(1)後方フレームジョイント348、352、後方ビームジョイント360、364、および、前方ビームジョイント358、362を分離し、(2)内部導管ジョイント376を分離し、(4)第3のパネルセグメントの後部380を第1のパネルセグメント342、第2のパネルセグメント344、および、第3のパネルセグメントの前部382に対して軸方向に移動させ(または持ち上げ)る(線381Aにより示されるように)とともに、(5)ダクトの前開口部252またはダクトの後開口部254を介して第3のパネルセグメントの後部380を流路258から取り外すことによって、装置の第1のパネルセグメント342、装置の第2のパネルセグメント344、および、第3のパネルセグメント346の前部382から一時的に取り外すことができる。それにより、第3のパネルセグメント346の取り外された後部380に対応する通路(図示せず)が装置300内に画定され、この通路を通じて圧縮機108の構成要素(例えば、ロータ124の部品および/またはケーシング122の部品)を持ち上げることができる。例えば、圧縮機のロータシャフト端部154は、圧縮機のロータ124が燃焼器110を垂直方向で避けるまで装置300内の通路を通じてダクト204に沿って軸方向に持ち上げられてもよい。したがって、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく通路を介して圧縮機ロータ124(および他の圧縮機構成要素)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる(例えば、圧縮機ロータ124および/または他の圧縮機構成要素を装置300の上側に持ち上げるために装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344をダクト204から取り外す必要がない)。
任意選択で、幾つかの実施形態において、前方フレームジョイント350、354および中間前方フレームジョイント366は、装置300を貫くより大きな通路を与えるべく第3のパネルセグメントの後部380および第3のパネルセグメントの前部382が後部380および前部382を一緒に軸方向に移動させる(または持ち上げる)こと(線381Bにより示されるように)によって第1のパネルセグメント342および第2のパネルセグメント344から一時的に取り外し可能であるように分離可能なジョイントであってもよい。そのような実施形態では、流路258内への液体の漏れを更に軽減するために第3のパネルセグメント346の導管322が内部導管ジョイント376を有さず、ひいては、過大なサイズの液滴が圧縮機108内へ取り込まれるリスクが低減され、したがって、圧縮機108の構成要素(例えばロータブレード126)で生じる酸化の可能性が低減される。むしろ、そのような実施形態において、外部導管ジョイント378は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントであり、それにより、外部導管ジョイント378を分離した後に装置300の第3のパネルセグメント346の全体(すなわち、後部380および前部382)を取り外すことができる。
装置300の第2の典型的な実施形態では、フレーム306が中間ジョイント366、368、372、374を含まない。後方フレームジョイント348、352が分離可能なジョイントであり、後方ビームジョイント360、364が分離可能なジョイントであり、および、前方ビームジョイント358、362が回動可能なジョイントである。内部導管ジョイント376は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである。したがって、図6に示されるように、装置の第3のパネルセグメント346の後部380は、(1)後方フレームジョイント348、352、後方ビームジョイント360、364、および、内部導管ジョイント376を分離するとともに、(2)第3のパネルセグメントの後部380を前方ビームジョイント358、362の周りで第3のパネルセグメントの前部382へ向けて横方向に回動させて(線383Aにより示される)装置300内に通路(図示せず)を画定することによって、装置の第1のパネルセグメント342、装置の第2のパネルセグメント344、および、第3のパネルセグメント346の前部382に対して一時的に移動できる。したがって、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく通路を介して圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124の部品および/または圧縮機ケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる(例えば、圧縮機ロータ124および/または他の圧縮機構成要素を装置300の上側に持ち上げるために装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344をダクト204から取り外す必要がない)。
装置300の第3の典型的な実施形態では、フレーム306が中間ジョイント366、368、372、374を含まず、また、装置の第3のパネルセグメント346の導管322は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント376を含まない。後方フレームジョイント348、352、後方ビームジョイント360、364、および、前方ビームジョイント358、362は分離可能なジョイントであり、また、前方フレームジョイント350、354は回動可能なジョイントである。外部導管ジョイント378は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである。図6および図7に示されるように、装置300の第3のパネルセグメント346の全体(例えば、後部380および前部382)は、(1)後方フレームジョイント348、352、後方ビームジョイント360、364、前方ビームジョイント358、362、および、外部導管ジョイント378を分離するとともに、(2)第3のパネルセグメント346の後部380および前部382を一緒に前方フレームジョイント350、354の周りで第1のパネルセグメント342および第2のパネルセグメント344に対して横方向に回動させて(線383Bにより示されるように)装置300内に通路253を画定することによって、装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344に対して一時的に移動できる。したがって、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく通路253を介して圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124の部品および/または圧縮機ケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる(例えば、圧縮機ロータ124および/または他の圧縮機構成要素を装置300の上側に持ち上げるために装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344をダクト204から取り外す必要がない)。特に、図7は、回動中に導管322の支持を更に容易にするために一対の更なる横方向ビーム314’を示す。
装置300の第4の典型的な実施形態において、第3のパネルセグメント346の導管322は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント376を含まない。フレームジョイント348、350、352、354は回動可能なジョイントであり、ビームジョイント358、360、362、364は回動可能なジョイントであり、および、中間ジョイント366、368、372、374は分離可能なジョイントである。外部導管ジョイント378は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである。したがって、図8に示されるように、装置の第3のパネルセグメント346の第1の部分384および第2の部分386は、(1)中間ジョイント366、368、372、374を分離し、(2)外部導管ジョイント378を分離し、(3)第3のパネルセグメントの第1の部分384を第1のフレームジョイント348、350および第1のビームジョイント358、360の周りで装置の第1のパネルセグメント342へ向けて縦方向で回動させる(線384Aにより示されるように)とともに、(4)第3のパネルセグメントの第2の部分386を第2のフレームジョイント352、354および第2のビームジョイント362、364の周りで装置の第2のパネルセグメント344へ向けて縦方向で回動させる(線386Aにより示されるように)ことによって、装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344に対してそれぞれ一時的に移動できる。第3のパネルセグメントの第1の部分384および第3のパネルセグメントの第2の部分386のそのような移動は、装置300を貫く通路を画定する。したがって、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく通路を介して圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124の部品および/または圧縮機ケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる(例えば、圧縮機ロータ124および/または他の圧縮機構成要素を装置300の上側に持ち上げるために装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344をダクト204から取り外す必要がない)。任意選択で、幾つかの実施形態では、装置の第3のパネルセグメント346の第1の部分384全体および/または第2の部分386全体が回動可能ではなく、むしろ、それぞれの部分384、386の後領域388のみが回動可能であり、それにより、それぞれの部分384、386の前領域390は回動しない。例えば、幾つかのそのような実施形態において、導管322は、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである内部導管ジョイント376を有してもよく、また、前方フレームジョイント350、354が回動可能なジョイントでなくてもよい。
装置300の第5の典型的な実施形態において、導管322は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント376を含まない。フレームジョイント348、350、352、354は分離可能なジョイントであり、ビームジョイント358、360、362、364は分離可能なジョイントであり、および、中間ジョイント366、368、372、374は分離可能なジョイントである。外部導管ジョイント378も、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール(例えばOリングシール、例えばOリングフェイスシール取付具など)を有する分離可能なジョイントである。それにより、図8に示されるように、第3のパネルセグメントの第1の部分384および第3のパネルセグメントの第2の部分386は、(1)中間ジョイント366、368、372、374を分離し、(2)フレームジョイント348、350、352、354およびビームジョイント358、360、362、364を分離し、(3)外部導管ジョイント378を分離し、(4)第3のパネルセグメントの第1の部分384を装置の第1のパネルセグメント342に対して軸方向に移動させる(または持ち上げる)とともに、第3のパネルセグメントの第1の部分384を装置の第1のパネルセグメント342の少なくとも1つの第1のレール392に沿って縦方向にスライドさせ(線384Bにより示されるように)、および、(5)第3のパネルセグメントの第2の部分386を装置の第2のパネルセグメント344に対して軸方向に移動させる(または持ち上げる)とともに、第3のパネルセグメントの第2の部分386を装置の第2のパネルセグメント344の少なくとも1つの第2のレール394に沿って縦方向にスライドさせる(線386Bにより示されるように)ことによって、装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344に対してそれぞれ一時的に移動できる。第3のパネルセグメントの第1の部分384および第3のパネルセグメントの第2の部分386のそのような移動は、装置300を貫く通路を画定する。したがって、装置300全体をダクト204から取り外す必要なく通路を介して圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124の部品および/または圧縮機ケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる(例えば、圧縮機ロータ124および/または他の圧縮機構成要素を装置300の上側に持ち上げるために装置の第1のパネルセグメント342および装置の第2のパネルセグメント344をダクト204から取り外す必要がない)。特に、他の実施形態では、第3のパネルセグメント346の任意の適した部分(例えば、第3のパネルセグメント346の全体)が、持ち上げられ、または、下げられ、および、本明細書中に記載されるように装置300内に画定される対応する通路を通じた圧縮機108の構成要素の持ち上げを容易にする任意の適した方向で第1のパネルセグメント342および/または第2のパネルセグメント344のレールに沿ってスライドされてもよい。
任意選択で、幾つかの実施形態において、装置300は、導管322のための支持を行なうビーム308および/または314を含まなくてもよい。むしろ、装置300は、代わりに、導管および/またはヘッダライン(例えば、導管322および/またはヘッダライン326)の自立構成と、前に記載した実施形態の態様と同様の態様で第3のパネルセグメント346の部分の移動および/または取り外しを可能にする複数の導管ジョイント(例えば、導管ジョイント376および/または378)とを有してもよい。
図9は、パワープラント100で用いる別の典型的な圧縮機入口ハウジング400を示す。典型的な実施形態において、入口ハウジング400は、ダクト402と、ダクト402内に結合される装置300の一実施形態とを含む。ダクト402は、フロントパネルアセンブリ404およびリアパネルアセンブリ406を有するプレナム部分403を含む。特に、装置300のこの実施形態は、第1のパネルセグメント342と第2のパネルセグメント344との間に第3のパネルセグメント346(図5に示される)を有さず、それにより、第1のパネルセグメント342と第2のパネルセグメント344との間で通路408が画定される。装置300のこの実施形態は第3のパネルセグメント346(したがって、さもなければ第3のパネルセグメント346に設けられたであろうノズル324)を欠いているため、代わりに複数のノズル324がヘッダライン326(図5に示される)と流体連通状態でダクト402に直接に取り付けられる(例えば、ノズル324は、フロントパネルアセンブリ404(図9に示されるように)および/またはリアパネルアセンブリ406に直接に取り付けられてもよい)。幾つかの実施形態では、装置300が第3のパネルセグメント346の一部のみを有してもよく(例えば、装置300は、第3のパネルセグメント346の前部382のみを有し、後部380を有さない)、また、さもなければ第3のパネルセグメント346の欠けている部分に結合されたであろうノズル324は、代わりに、ヘッダライン326と流体連通状態でダクト402に直接に取り付けられる。他の実施形態において、さもなければ欠けている第3のパネルセグメント346または第3のパネルセグメントの欠けている部分に結合されたであろうノズル324は、ノズル324がダクト402に直接に取り付けられないように、残存するパネルセグメント342および/または344に結合されてもよい。本明細書中に記載される実施形態のいずれかにおいて液体150がノズル324から流路内へ注入される方向の選択を容易にするために、そのような各ノズル324は、その配向(または角度)を調整できるように設計されてもよい。
あるいは、装置300は、ブラケット302または導管322(図5に示される)を含まなくてもよく、それにより、装置300は、ダクト402にまたがって広がらず、代わりに、そのノズル324の全てがダクト402に直接に取り付けられる(例えば、装置300の全てのノズル324は、図5に示されるようにブラケット302に結合されてダクト402内で吊り下げられるのではなく、代わりに、フロントパネルアセンブリ404および/またはリアパネルアセンブリ406に適切なパターンで配置されてもよい)。したがって、装置300全体をダクト400から取り外す必要なく(例えば通路408を介して)圧縮機108の構成要素(例えば、圧縮機ロータ124の部品および/または圧縮機ケーシング122の部品)を装置300の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる。
本明細書中に記載される方法およびシステムは、液体注入装置を圧縮機と共に使用するべく設けることを容易にする。例えば、方法およびシステムは、装置全体を流路から取り外す必要なくタービンアセンブリの構成要素(例えば、圧縮機の構成要素、例えば圧縮機ロータシャフトおよび/または圧縮機ケーシング部品など)を流路に沿って装置の傍を通り過ぎて移動させることができるように入口流路の障害物を少なくしつつ、タービンアセンブリの入口流路内に取り付く液体注入装置を設けることを容易にする。したがって、方法およびシステムは、さもなければ装置全体を取り外して再び設置する必要があれば起こったであろう装置の損傷および/または汚染の軽減を容易にする。したがって、更に、方法およびシステムは、装置が取り付けられる入口ハウジングを完全に分解する必要なくタービンアセンブリの他の構成要素(例えば、圧縮機の構成要素、例えば圧縮機ロータなど)の取外しおよび/または保守点検を容易にする。そのため、方法およびシステムは、タービンアセンブリの構成要素を取り外す、および/または、保守点検するために必要な時間の減少を容易にし、結果として、タービンアセンブリがオフラインである時間の減少を容易にし、ひいては、それと関連付けられるコストを低減する。
以上、液体注入装置の典型的な実施形態について詳しく説明した。本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、本明細書中に記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムおよび方法の構成要素は、本明細書中に記載される他の構成要素とは無関係に別々に利用されてもよい。例えば、本明細書中に記載される方法およびシステムは、本明細書中に記載されるように圧縮機および/またはタービンアセンブリと共に実践することに限定されない他の用途を有してもよい。むしろ、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、様々な他の産業に関連して実装および利用され得る。
本発明を様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者は、特許請求の範囲の趣旨および範囲内の変更を伴って本発明を実践できると認識できるであろう。
100 パワープラント
102 タービンアセンブリ
104 発電機
106 圧縮機入口ハウジング
108 圧縮機
110 燃焼器
112 タービン
114 ケーシング
116 ロータ
118 ブレード
122 ケーシング
124 ロータ
126 ブレード
128 圧縮機ロータシャフト
130 駆動シャフト
132 作動ガス
134 圧縮ガス
136 燃焼ガス
138 排ガス
140 口部
142 ダクト
144 フィルタアセンブリ
146 液体注入装置
148 バッフルアセンブリ
150 液体
200 圧縮機入口ハウジング
202 口部
204 ダクト
206 バッフルアセンブリ
208 エルボー部分
210 移行部分
212 プレナム部分
214 フロントパネルアセンブリ
216 リアパネルアセンブリ
218 サイドパネルアセンブリ
220、222 開口
224 シャフト通路
226 フロントパネルアセンブリ
228 リアパネルアセンブリ
230 サイドパネルアセンブリ
232 フロントパネルアセンブリ
234 リアパネルアセンブリ
236 サイドパネルアセンブリ
240 リアパネル
242 リアパネル
244 リアパネル
246 上側外周縁
248 上側部品
250 ロータシャフトケーシング
252 前開口部
254 後開口部
256 液体注入装置
258 流路
264 長手方向軸
300 液体注入装置
302 ブラケット
304 液体送出システム
306 フレーム
308 縦方向ビーム
310 後方縦方向ビーム
312 前方縦方向ビーム
314 横方向ビーム
316 第1の横方向ビーム
318 第2の横方向ビーム
320 ヘッダアセンブリ
322 導管
324 ノズル
326 ヘッダライン
328 第1のヘッダライン
330 第1の導管
332 第2のヘッダライン
334 第2の導管
336 第3のヘッダライン
338 第3の導管
342 第1のパネルセグメント
344 第2のパネルセグメント
346 第3のパネルセグメント
347 フレームジョイント
348 後方フレームジョイント
350 前方フレームジョイント
352 第2の後方フレームジョイント
354 第2の前方フレームジョイント
358 第1の前方ビームジョイント
360 第1の後方ビームジョイント
362 第2の前方ビームジョイント
364 第2の後方ビームジョイント
366 中間前方フレームジョイント
368 中間後方フレームジョイント
370 中間ビームジョイント
372 中間後方ビームジョイント
374 中間前方ビームジョイント
376 内部導管ジョイント
378 外部導管ジョイント
380 後部
382 前部
384 第1の部分
386 第2の部分
388 後領域
390 前領域
400 圧縮機入口ハウジング
402 ダクト
403 プレナム部分
404 フロントパネルアセンブリ
406 リアパネルアセンブリ

Claims (20)

  1. ロータシャフト(128)およびケーシング部品を有する圧縮機(108)と共に使用するための液体注入装置(300)において、前記液体注入装置(300)は、少なくとも1つの導管(322)と、前記少なくとも1つの導管(322)に結合される少なくとも1つのノズル(324)とを備え、前記液体注入装置(300)は、パネル形状を成すとともに、第1のパネルセグメント(342)と、第2のパネルセグメント(344)と、
    前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間に画定される通路であって、前記通路が前記ロータシャフト(128)および前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、
    前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間に位置決めされる第3のパネルセグメント(346)であって、前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間で前記ロータシャフト(128)および前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)のうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である、第3のパネルセグメント(346)、
    のうちの少なくとも一方とを有する、液体注入装置(300)。
  2. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)から少なくとも部分的に取り外し可能である請求項1記載の液体注入装置(300)。
  3. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間で少なくとも部分的に回動可能である請求項1記載の液体注入装置(300)。
  4. 前記第3のパネルセグメント(346)が第1の部分(384)および第2の部分(386)を備え、前記第1の部分(384)が前記第1のパネルセグメント(342)へ向けて回動可能であり、前記第2の部分(386)が前記第2のパネルセグメント(344)へ向けて回動可能である請求項3記載の液体注入装置(300)。
  5. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)のうちの少なくとも一方に沿って少なくとも部分的にスライド可能である請求項1記載の液体注入装置(300)。
  6. 前記少なくとも1つの導管(322)が導管ジョイント(376、378)を備える請求項1記載の液体注入装置(300)。
  7. 前記導管ジョイント(376、378)がOリングシールを備える請求項6記載の液体注入装置(300)。
  8. 部品を備えるケーシング(122)と、
    前記ケーシング(122)内に結合されるロータ(124)であって、前記ロータ(124)がロータシャフト(128)を備える、ロータ(124)と、
    入口ハウジング(200)であって、前記ロータシャフト(128)が前記入口ハウジング(200)内へと延在するように前記入口ハウジング(200)が前記ケーシング(122)に結合され、前記入口ハウジング(200)が、前記ケーシング(122)内へ向かう流路(258)を画定するとともに、前記流路(258)内に結合される液体注入装置(300)を備え、前記液体注入装置(300)が、少なくとも1つの導管(322)と、前記少なくとも1つの導管(322)に結合される少なくとも1つのノズル(324)とを備え、前記液体注入装置(300)が、パネル形状を成すとともに、第1のパネルセグメント(342)と、第2のパネルセグメント(344)と、
    前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間に画定される通路であって、前記通路が前記ロータシャフト(128)および前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、
    前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間に位置決めされる第3のパネルセグメント(346)であって、前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間で前記ロータシャフト(128)および前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)のうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である、第3のパネルセグメント(346)、
    のうちの少なくとも一方とを有する、入口ハウジング(200)と、
    を備える圧縮機アセンブリ。
  9. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)から少なくとも部分的に取り外し可能である請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  10. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)と前記第2のパネルセグメント(344)との間で少なくとも部分的に回動可能である請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  11. 前記第3のパネルセグメント(346)が第1の部分(384)および第2の部分(386)を備え、前記第1の部分(384)が前記第1のパネルセグメント(342)へ向けて回動可能であり、前記第2の部分(386)が前記第2のパネルセグメント(344)へ向けて回動可能である請求項10記載の圧縮機アセンブリ。
  12. 前記第3のパネルセグメント(346)が前記第1のパネルセグメント(342)および前記第2のパネルセグメント(344)のうちの少なくとも一方に沿って少なくとも部分的にスライド可能である請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  13. 前記少なくとも1つの導管(322)が導管ジョイント(376、378)を備える請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  14. 前記導管ジョイント(376、378)がOリングシールを備える請求項13記載の圧縮機アセンブリ。
  15. 前記装置(300)は、前記少なくとも1つの導管(322)が結合されるブラケット(302)を備え、前記ブラケット(302)は、フレーム(306)と、前記フレーム(306)を横切って延在する少なくとも1つのビーム(308、314)とを備える請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  16. 前記少なくとも1つのビーム(308、314)は、第1のビームと、第2のビームと、前記第1のビームを前記第2のビームに結合する回動可能なジョイントとを備える、および、
    前記ブラケット(302)は、前記少なくとも1つのビーム(308、314)を前記フレーム(306)に結合する回動可能なジョイントを備える、
    のうちの少なくとも一方を成す請求項15記載の圧縮機アセンブリ。
  17. 前記少なくとも1つの導管(322)が前記流路(258)内に位置決めされるジョイントを備えない請求項8記載の圧縮機アセンブリ。
  18. ケーシング(122)と、
    前記ケーシング(122)内に結合されるロータ(124)であって、前記ロータ(124)がロータシャフト(128)を備える、ロータ(124)と、
    入口ハウジング(200)であって、前記ロータシャフト(128)が前記入口ハウジング(200)内へと延在するように前記入口ハウジング(200)が前記ケーシング(122)に結合され、前記入口ハウジング(200)が、
    前記ケーシング(122)内へ向かう流路(258)を画定する少なくとも1つのパネルを有するダクト(204)と、
    前記流路(258)内で前記少なくとも1つのパネルに取り付けられる複数のノズル(324)を備える液体注入装置(300)と、
    を備える、入口ハウジング(200)と、
    を備える圧縮機アセンブリ。
  19. 前記ダクト(204)がプレナム部分(212)を備え、前記ノズル(324)が前記プレナム部分(212)で前記少なくとも1つのパネルに取り付けられる請求項18記載の圧縮機アセンブリ。
  20. 前記液体注入装置(300)の前記ノズル(324)の全てが前記少なくとも1つのパネルに取り付けられる請求項18記載の圧縮機アセンブリ。
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