JP3210075B2 - 熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する装置 - Google Patents
熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する装置Info
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- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、周りをタービンガスが
流れる管マトリックスと、圧縮機から送出される空気を
マトリックス内に案内するための、もしくはマトリック
スを介して加熱される圧縮機空気を排出するための、分
配管及び集合管として作用する並列に延びる管とを有す
る、復熱−熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコ
ンパクトに結合する装置に関する。
流れる管マトリックスと、圧縮機から送出される空気を
マトリックス内に案内するための、もしくはマトリック
スを介して加熱される圧縮機空気を排出するための、分
配管及び集合管として作用する並列に延びる管とを有す
る、復熱−熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコ
ンパクトに結合する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特に、部分負荷運転時に、ガスタービン
の循環プロセスを十分に発揮するために、しばしば熱交
換器が使用される。このために、ドイツ連邦共和国特許
第3635548号明細書により開示されたような交換
素子(マトリックスとも言う)が適しており、この場合
マトリックスは、ヘアピン状の鋭尖部材又は管束を有し
ている。このような束は、加熱される空気を分配もしく
は集合する機能を及ぼす管に固定されている。
の循環プロセスを十分に発揮するために、しばしば熱交
換器が使用される。このために、ドイツ連邦共和国特許
第3635548号明細書により開示されたような交換
素子(マトリックスとも言う)が適しており、この場合
マトリックスは、ヘアピン状の鋭尖部材又は管束を有し
ている。このような束は、加熱される空気を分配もしく
は集合する機能を及ぼす管に固定されている。
【0003】熱交換器をガスタービンとコンパクトに結
合することは、固有重量及び加速力から成る負荷が駆動
機構に伝達されなければならないばかりか、大きな温度
差に基づく負荷を小さく保持しなければならないので、
従来では著しい問題が生じる。駆動機構を車両に取り付
ける際に、限定されたスペース状態がスペース節減され
た構成を必要とし、このことがさらに徹底した軽量構造
を困難にする。
合することは、固有重量及び加速力から成る負荷が駆動
機構に伝達されなければならないばかりか、大きな温度
差に基づく負荷を小さく保持しなければならないので、
従来では著しい問題が生じる。駆動機構を車両に取り付
ける際に、限定されたスペース状態がスペース節減され
た構成を必要とし、このことがさらに徹底した軽量構造
を困難にする。
【0004】ドイツ連邦共和国特許第3529457号
明細書による公知の構成では、熱交換器ケーシングが支
持構造体として構成されていて、かつ一方端部でタービ
ンに片持ち式にフランジ結合されている。このため、マ
トリックスに作用する力、自重及び加速力が熱交換器ケ
ーシングによって受け止められ、しかしこの場合、特に
反対側の端部において垂直に加速する際の比較的大きな
回転運動を排除することはできない。補強に関して構成
されるケーシングは、相応して不経済である。さらに、
この構成は特に重量集中的であることが判る。タービン
へのマトリックスのスペース節減された狭い固定のため
のこのような構成は、支承部構成及びケーシング構成が
マトリックスとガスタービンとの間に付加的なスペース
を必要とするので不都合である。
明細書による公知の構成では、熱交換器ケーシングが支
持構造体として構成されていて、かつ一方端部でタービ
ンに片持ち式にフランジ結合されている。このため、マ
トリックスに作用する力、自重及び加速力が熱交換器ケ
ーシングによって受け止められ、しかしこの場合、特に
反対側の端部において垂直に加速する際の比較的大きな
回転運動を排除することはできない。補強に関して構成
されるケーシングは、相応して不経済である。さらに、
この構成は特に重量集中的であることが判る。タービン
へのマトリックスのスペース節減された狭い固定のため
のこのような構成は、支承部構成及びケーシング構成が
マトリックスとガスタービンとの間に付加的なスペース
を必要とするので不都合である。
【0005】さらに、アメリカ合衆国特許第39688
34号明細書により公知の、熱交換器固定装置を有する
ガスタービンでは、熱交換器コアを受容するための剛性
のフレームが、この熱交換器コアを掴んでいる。さらに
このフレームは、管フレームを介して駆動機構に支承さ
れている。熱交換器コア自体は、対向して位置する2つ
の側で2つのピンを介してフレームに懸架されており、
この場合コアを軸方向に固定するための構成は設けられ
ていない。熱交換器荷重をフレームに点状に導入するこ
とにより、懸架装置において応力ピークが生じ、ひいて
は、特に車両に取り付けることを提案する際には、熱交
換器内で応力破壊が生じる。ピン、フレーム、架台及び
支承部を介する熱交換器コアの力束案内が構造的に不経
済になるばかりでなく、効果的な軽量構造に使用できな
いということは勿論はっきりしている。
34号明細書により公知の、熱交換器固定装置を有する
ガスタービンでは、熱交換器コアを受容するための剛性
のフレームが、この熱交換器コアを掴んでいる。さらに
このフレームは、管フレームを介して駆動機構に支承さ
れている。熱交換器コア自体は、対向して位置する2つ
の側で2つのピンを介してフレームに懸架されており、
この場合コアを軸方向に固定するための構成は設けられ
ていない。熱交換器荷重をフレームに点状に導入するこ
とにより、懸架装置において応力ピークが生じ、ひいて
は、特に車両に取り付けることを提案する際には、熱交
換器内で応力破壊が生じる。ピン、フレーム、架台及び
支承部を介する熱交換器コアの力束案内が構造的に不経
済になるばかりでなく、効果的な軽量構造に使用できな
いということは勿論はっきりしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、マト
リックスと熱交換器ケーシングとのほとんど応力のない
熱膨張を保証する際に、ガスタービンと熱交換器とのス
ペース及び重量を節減したユニットを可能にし、さらに
熱交換器構成要素の交換性が存在するような、冒頭で述
べた装置を提供することである。
リックスと熱交換器ケーシングとのほとんど応力のない
熱膨張を保証する際に、ガスタービンと熱交換器とのス
ペース及び重量を節減したユニットを可能にし、さらに
熱交換器構成要素の交換性が存在するような、冒頭で述
べた装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、熱交換器が管の一方端部で
中間プレートを介して駆動機構ケーシングに支承されて
おり、さらに管の支承が、第1の中間プレートの適合す
る貫通孔内で行われ、さらに管が他方端部で半径方向支
承部に対して軸方向に移動可能に、第2の中間プレート
を介して駆動機構ケーシングと結合されており、貫通孔
内の支承部が、支承箇所を中心にした管のわずかな揺動
運動を可能にする軸方向の支承遊びを有していることに
ある。
めに講じた本発明の手段は、熱交換器が管の一方端部で
中間プレートを介して駆動機構ケーシングに支承されて
おり、さらに管の支承が、第1の中間プレートの適合す
る貫通孔内で行われ、さらに管が他方端部で半径方向支
承部に対して軸方向に移動可能に、第2の中間プレート
を介して駆動機構ケーシングと結合されており、貫通孔
内の支承部が、支承箇所を中心にした管のわずかな揺動
運動を可能にする軸方向の支承遊びを有していることに
ある。
【0008】
【発明の効果】本発明による利点は、熱交換器荷重が中
間プレートを介して負荷なしに熱交換器ケーシングに直
接導出されることによって、弾性的及び軽量構造で構成
されることができることであり、これにより重量及びコ
ストが減少する。マトリックスをガスタービンの近くに
直接固定することにより、著しいスペース節減が可能で
あり、さらに付加的な高温ガス供給導管が無用になる。
全ての平面におけるマトリックスの比較的高い可撓性、
中間プレートにおける管の応力のない2点支承によっ
て、別の伸び補償部材を節約して、及び構成部材の熱的
及び機械的に生じる相対運動を減少して、熱的な応力が
著しく避けられる。このため、運転時間中の損傷の危険
が減少される。このために、管及び熱交換器ケーシング
の自由回転性が貢献する。
間プレートを介して負荷なしに熱交換器ケーシングに直
接導出されることによって、弾性的及び軽量構造で構成
されることができることであり、これにより重量及びコ
ストが減少する。マトリックスをガスタービンの近くに
直接固定することにより、著しいスペース節減が可能で
あり、さらに付加的な高温ガス供給導管が無用になる。
全ての平面におけるマトリックスの比較的高い可撓性、
中間プレートにおける管の応力のない2点支承によっ
て、別の伸び補償部材を節約して、及び構成部材の熱的
及び機械的に生じる相対運動を減少して、熱的な応力が
著しく避けられる。このため、運転時間中の損傷の危険
が減少される。このために、管及び熱交換器ケーシング
の自由回転性が貢献する。
【0009】簡単な交換性は、熱交換器が中間プレート
の取外し、有利には少ないねじ結合部の取外しによって
のみ分離されることができることによって補償される。
このことによって、損傷した熱交換器構成要素を時間及
びコストを節減して交換することができる。さらに、本
発明の構成により、ガスタービンと熱交換器との間の短
い間隔に基づいて作業ユニット全体の構造容積がわずか
になる。
の取外し、有利には少ないねじ結合部の取外しによって
のみ分離されることができることによって補償される。
このことによって、損傷した熱交換器構成要素を時間及
びコストを節減して交換することができる。さらに、本
発明の構成により、ガスタービンと熱交換器との間の短
い間隔に基づいて作業ユニット全体の構造容積がわずか
になる。
【0010】両方の中間プレートの間の熱的に生じるず
れを補償するための有利な構成は、貫通孔内の支承部
が、支承個所を中心にした管のわずかな揺動運動を可能
にする軸方向の支承遊びを有していることによって得ら
れる。このため、構成部材内の高い応力は排除される。
れを補償するための有利な構成は、貫通孔内の支承部
が、支承個所を中心にした管のわずかな揺動運動を可能
にする軸方向の支承遊びを有していることによって得ら
れる。このため、構成部材内の高い応力は排除される。
【0011】請求項2又は3記載の第1の中間プレート
における管支承部の有利な構成は、熱的な応力を補償す
るために管を同時に運動させる際の応力のない荷重伝達
に役立つ。互いに結合される構成部材のねじ結合が、簡
単な可能性を考慮する。
における管支承部の有利な構成は、熱的な応力を補償す
るために管を同時に運動させる際の応力のない荷重伝達
に役立つ。互いに結合される構成部材のねじ結合が、簡
単な可能性を考慮する。
【0012】請求項4記載の手段を有するルーズな支承
部の有利な構成は、運転のために必要な管及び交換器ケ
ーシングの軸方向運動を考慮して、交換する際に熱交換
器をガスタービンから迅速かつ簡単に分離することを許
す。管の種々の熱膨張は、運動可能に保持された中間プ
レートによって補償されることもでき、この場合ここで
は、軽くかつ弾性的に構成された熱交換器ケーシングが
中間プレートの運動を可能にする。熱交換器ケーシング
と中間プレートとの解離可能な結合は、簡単な組立て可
能性においてさらに重量節減に貢献する。
部の有利な構成は、運転のために必要な管及び交換器ケ
ーシングの軸方向運動を考慮して、交換する際に熱交換
器をガスタービンから迅速かつ簡単に分離することを許
す。管の種々の熱膨張は、運動可能に保持された中間プ
レートによって補償されることもでき、この場合ここで
は、軽くかつ弾性的に構成された熱交換器ケーシングが
中間プレートの運動を可能にする。熱交換器ケーシング
と中間プレートとの解離可能な結合は、簡単な組立て可
能性においてさらに重量節減に貢献する。
【0013】請求項5による閉鎖カバーの使用は、管の
閉鎖と同時に、第2の中間プレート内への管の支承を可
能にする。解離可能な結合によって、カバーはマトリッ
クスの変向後に管の他方端部に取り付けられることもで
きる。
閉鎖と同時に、第2の中間プレート内への管の支承を可
能にする。解離可能な結合によって、カバーはマトリッ
クスの変向後に管の他方端部に取り付けられることもで
きる。
【0014】請求項6及び7記載の本発明による構成に
よって、分配管の応力のない接続が得られる。
よって、分配管の応力のない接続が得られる。
【0015】重いかつかさ高の伸び補償部材を省略する
手段が、請求項8に記載されている。管の接続部の間の
熱膨張の差は、マトリックスによってその高い弾性によ
り、例えばドイツ連邦共和国特許第3635548号明
細書に示す構成のために典型的であるような全ての平面
で受容される。
手段が、請求項8に記載されている。管の接続部の間の
熱膨張の差は、マトリックスによってその高い弾性によ
り、例えばドイツ連邦共和国特許第3635548号明
細書に示す構成のために典型的であるような全ての平面
で受容される。
【0016】高温ガス又は圧縮空気の漏れを排除するた
めの有利な手段が、わずかな相対運動を有する構成部材
の間に低圧シール部材もしくは高圧シール部材を使用す
ることによって得られる。
めの有利な手段が、わずかな相対運動を有する構成部材
の間に低圧シール部材もしくは高圧シール部材を使用す
ることによって得られる。
【0017】集合管の燃焼室への直接の、ひいてはスペ
ース節減された接続は、請求項10による本発明の構成
によって得られる。第1の中間プレートを入口ケーシン
グの近くで駆動機構もしくは燃焼室ケーシングと結合す
ることにより、高い温度差ひいては別の伸び補償部材を
排除する。
ース節減された接続は、請求項10による本発明の構成
によって得られる。第1の中間プレートを入口ケーシン
グの近くで駆動機構もしくは燃焼室ケーシングと結合す
ることにより、高い温度差ひいては別の伸び補償部材を
排除する。
【0018】マトリックスを中間プレートに交換可能に
取り付けることができることによって、マトリックスの
耐用寿命が著しく長くなる。
取り付けることができることによって、マトリックスの
耐用寿命が著しく長くなる。
【0019】熱交換器の特に重い高圧ガス供給部は、駆
動機構を熱交換器ケーシングによって掴むことによって
省略される。
動機構を熱交換器ケーシングによって掴むことによって
省略される。
【0020】
【実施例】図1は、復熱−排ガス熱交換器2及びフラン
ジ結合された伝動装置3を有するガスタービン1を示
す。周知の構成では、ガスタービンは、タービン軸5を
介してタービン6によって駆動される圧縮機4と燃焼室
7とから成っている。伝動装置3は後置の有効出力ター
ビン8によって駆動される。熱交換器2は、マトリック
ス9と言われる交換素子と、両方の管10a,10b
と、中間プレート11,12と、熱交換器ケーシング1
3とから成っている。圧縮機空気Vをマトリックス9に
案内するために、2つの伸び補償部材15を有する導管
14が使用され、この場合燃焼室7は加熱された圧縮機
空気Vを供給するためにこの燃焼室の入口ケーシング1
6を介して直接集合管10aに接続されている。マトリ
ックス9はヘアピン状の鋭尖部材又は管束から成ってい
る。これらの束は、加熱しようとする圧縮機空気Vの集
合もしくは分配の作用を及ぼす管10a,10bに固定
されている。
ジ結合された伝動装置3を有するガスタービン1を示
す。周知の構成では、ガスタービンは、タービン軸5を
介してタービン6によって駆動される圧縮機4と燃焼室
7とから成っている。伝動装置3は後置の有効出力ター
ビン8によって駆動される。熱交換器2は、マトリック
ス9と言われる交換素子と、両方の管10a,10b
と、中間プレート11,12と、熱交換器ケーシング1
3とから成っている。圧縮機空気Vをマトリックス9に
案内するために、2つの伸び補償部材15を有する導管
14が使用され、この場合燃焼室7は加熱された圧縮機
空気Vを供給するためにこの燃焼室の入口ケーシング1
6を介して直接集合管10aに接続されている。マトリ
ックス9はヘアピン状の鋭尖部材又は管束から成ってい
る。これらの束は、加熱しようとする圧縮機空気Vの集
合もしくは分配の作用を及ぼす管10a,10bに固定
されている。
【0021】圧縮された空気Vは導管14を通って分配
管10b内に流れ、そこから鋭尖部材又は管束を通って
集合管10a内に流れる。ガスタービン1の高温の排ガ
スAは、管束の周りを流れ、この場合それぞれの個々の
鋭尖部材又は管の外壁の周りを排ガスAが流されて、熱
エネルギが内側で流れる圧縮された空気Vに与えられ
る。
管10b内に流れ、そこから鋭尖部材又は管束を通って
集合管10a内に流れる。ガスタービン1の高温の排ガ
スAは、管束の周りを流れ、この場合それぞれの個々の
鋭尖部材又は管の外壁の周りを排ガスAが流されて、熱
エネルギが内側で流れる圧縮された空気Vに与えられ
る。
【0022】マトリックス9を駆動機構に固定するため
に、管10a,10bの端部が中間プレート11及び1
2内に支承されている。さらに、第1の中間プレート1
1は2つの貫通孔17(図2,3及び5)を備えてお
り、該貫通孔内に、管10a,10bの一方端部が、多
部構成の支承スリーブ18を介して半径方向及び軸方向
で支承されている。支承スリーブ18は中間プレート1
1とねじ結合されている(図3及び図4)。管10a,
10bが支承スリーブ18によって掴まれており、この
場合支承スリーブ18の隆起部19が管端部における管
状の溝20内に係合する(図4)。十分な寸法の軸方向
の支承遊びは、両中間プレート11,12の間及びマト
リックス9内部の熱により生じるずれを補償するため
の、支承個所の周りの管10a,10bのわずかな揺動
運動を許す。両方の管10a及び10bは他方端部にそ
れぞれ閉鎖カバー21を備えており、該閉鎖カバーは、
管10a及び10bを閉鎖し、さらに支承ピン22を介
して管10a及び10bを軸方向で移動可能に第2の中
間プレート12のそれぞれ1つの支承ブッシュ23内に
支承される。この場合、支承ピン22と支承ブッシュ2
3との接触長さは、ずれを補償するために中間プレート
12が締付けなしにわずかに傾斜することができるよう
に設計されている。管10a及び10bとは反対の側
で、中間プレート12は揺動支え24を介して揺動可能
に、かつ軸方向に移動可能にガスタービン1にフランジ
結合された伝動装置3に支承されている。このため、揺
動支え24は、一方端部で球継手25を介して中間プレ
ート12に、かつ他方端部で回転ピン26を介して伝動
装置3と結合されている。第2の中間プレート12は、
該中間プレートとねじ結合された熱交換器ケーシング1
3を介して第1の中間プレート11と結合されている。
に、管10a,10bの端部が中間プレート11及び1
2内に支承されている。さらに、第1の中間プレート1
1は2つの貫通孔17(図2,3及び5)を備えてお
り、該貫通孔内に、管10a,10bの一方端部が、多
部構成の支承スリーブ18を介して半径方向及び軸方向
で支承されている。支承スリーブ18は中間プレート1
1とねじ結合されている(図3及び図4)。管10a,
10bが支承スリーブ18によって掴まれており、この
場合支承スリーブ18の隆起部19が管端部における管
状の溝20内に係合する(図4)。十分な寸法の軸方向
の支承遊びは、両中間プレート11,12の間及びマト
リックス9内部の熱により生じるずれを補償するため
の、支承個所の周りの管10a,10bのわずかな揺動
運動を許す。両方の管10a及び10bは他方端部にそ
れぞれ閉鎖カバー21を備えており、該閉鎖カバーは、
管10a及び10bを閉鎖し、さらに支承ピン22を介
して管10a及び10bを軸方向で移動可能に第2の中
間プレート12のそれぞれ1つの支承ブッシュ23内に
支承される。この場合、支承ピン22と支承ブッシュ2
3との接触長さは、ずれを補償するために中間プレート
12が締付けなしにわずかに傾斜することができるよう
に設計されている。管10a及び10bとは反対の側
で、中間プレート12は揺動支え24を介して揺動可能
に、かつ軸方向に移動可能にガスタービン1にフランジ
結合された伝動装置3に支承されている。このため、揺
動支え24は、一方端部で球継手25を介して中間プレ
ート12に、かつ他方端部で回転ピン26を介して伝動
装置3と結合されている。第2の中間プレート12は、
該中間プレートとねじ結合された熱交換器ケーシング1
3を介して第1の中間プレート11と結合されている。
【0023】マトリックス9を中間プレート11及び1
2に交換可能に取り付けることができるために、管10
a及び10bが両端部に溝20を有している。閉鎖カバ
ー21を管10a及び10bの両端部に組み込むことも
できる。
2に交換可能に取り付けることができるために、管10
a及び10bが両端部に溝20を有している。閉鎖カバ
ー21を管10a及び10bの両端部に組み込むことも
できる。
【0024】図2は燃焼室7の断面した入口ケーシング
16及び輪郭を破線で示されたマトリックス9を有する
駆動機構の横断面を示す。
16及び輪郭を破線で示されたマトリックス9を有する
駆動機構の横断面を示す。
【0025】図5には、装置の別の変化実施例が示され
ており、ここでは第1の中間プレート11が分割されて
いる。第1の部分プレート27a内に分配管10bが支
承されており、かつマトリックス9内に圧縮機空気Vを
供給するための剛性の導管14とねじ結合されている。
このため、マトリックス荷重の一部分が、導管14を介
して駆動機構ケーシング28に排出される。第2の部分
プレート27bには集合管10aが支承されており、加
熱された圧縮機空気Vを燃焼室7に供給するための入口
ケーシング16とねじ結合されている。それ故、支承部
荷重は、第2の部分プレート27bから、駆動機構ケー
シング28の一部分を形成する入口ケーシング16を介
してこの駆動機構ケーシングに案内される。両方の管1
0a及び10bの間のずれ、もしくは熱交換器ケーシン
グ13に対する相対的なずれは、締付けなしに形成さ
れ、かつマトリックス9及び運動可能な第2の中間プレ
ート12の固有弾性度によって補償される。
ており、ここでは第1の中間プレート11が分割されて
いる。第1の部分プレート27a内に分配管10bが支
承されており、かつマトリックス9内に圧縮機空気Vを
供給するための剛性の導管14とねじ結合されている。
このため、マトリックス荷重の一部分が、導管14を介
して駆動機構ケーシング28に排出される。第2の部分
プレート27bには集合管10aが支承されており、加
熱された圧縮機空気Vを燃焼室7に供給するための入口
ケーシング16とねじ結合されている。それ故、支承部
荷重は、第2の部分プレート27bから、駆動機構ケー
シング28の一部分を形成する入口ケーシング16を介
してこの駆動機構ケーシングに案内される。両方の管1
0a及び10bの間のずれ、もしくは熱交換器ケーシン
グ13に対する相対的なずれは、締付けなしに形成さ
れ、かつマトリックス9及び運動可能な第2の中間プレ
ート12の固有弾性度によって補償される。
【0026】管10a及び10b及び供給導管が圧縮機
圧によって負荷されるので、結合個所の間に弾性的な高
圧シール部材29が配置されており、該高圧シール部材
は、結合個所における運動を気密に補償することができ
る(図3及び図5)。
圧によって負荷されるので、結合個所の間に弾性的な高
圧シール部材29が配置されており、該高圧シール部材
は、結合個所における運動を気密に補償することができ
る(図3及び図5)。
【0027】部分プレート27a,27bと熱交換器ケ
ーシング13との間の排ガス流出に対するシールのため
に、ずれをシールして補償することのできる弾性的な低
圧シール部材30が使用される(図5)。
ーシング13との間の排ガス流出に対するシールのため
に、ずれをシールして補償することのできる弾性的な低
圧シール部材30が使用される(図5)。
【0028】別の実施例で、熱交換器ケーシング13を
第1の部分プレート27aに固定する代わりに、第2の
部分プレート27bに固定することができる。この場
合、シール部材は相応して適合する。
第1の部分プレート27aに固定する代わりに、第2の
部分プレート27bに固定することができる。この場
合、シール部材は相応して適合する。
【図1】ガスタービン及び熱交換器の概略的な縦断面図
である。
である。
【図2】図1による駆動機構の横断面図である。
【図3】支承個所を有する第1の中間プレートの拡大図
である。
である。
【図4】図3の拡大図である。
【図5】分割された中間プレート及び剛性の導管を示す
拡大図である。
拡大図である。
1 ガスタービン、 2 復熱−排ガス熱交換器、 3
伝動装置、 4 圧縮機、 5 タービン軸、 6
タービン、 7 燃焼室、 8 有効出力タービン、
9 マトリックス、 10a,10b 管、 11,1
2 中間プレート、 13 熱交換器ケーシング、 1
4 導管、 15 伸び補償部材、 16 入口ケーシ
ング、 17 貫通孔、 18 支承スリーブ、 19
隆起部、 20 溝、 21 閉鎖カバー、 22
支承ピン、 23 支承ブッシュ、 24 揺動支え、
25 球継手、 26 回転ピン、 27a,27b
部分プレート、 28 駆動機構ケーシング、 29
高圧シール部材、 30低圧シール部材
伝動装置、 4 圧縮機、 5 タービン軸、 6
タービン、 7 燃焼室、 8 有効出力タービン、
9 マトリックス、 10a,10b 管、 11,1
2 中間プレート、 13 熱交換器ケーシング、 1
4 導管、 15 伸び補償部材、 16 入口ケーシ
ング、 17 貫通孔、 18 支承スリーブ、 19
隆起部、 20 溝、 21 閉鎖カバー、 22
支承ピン、 23 支承ブッシュ、 24 揺動支え、
25 球継手、 26 回転ピン、 27a,27b
部分プレート、 28 駆動機構ケーシング、 29
高圧シール部材、 30低圧シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 391028384 DACHAUER STRASSE 665,80995 MUENCHEN,GER MANY (72)発明者 カール マイアー ドイツ連邦共和国 カールスフェルト ラートハウスシュトラーセ 34 (72)発明者 ヘルムート グレス ドイツ連邦共和国 エステルホーフェン イグナツ タシュナー ヴェーク 6 アー (72)発明者 クリスティアン グロイネ ドイツ連邦共和国 フュルステンフェル トブルック マイスアッハー シュトラ ーセ 55 (56)参考文献 実開 昭59−186686(JP,U) 実開 平1−170884(JP,U) 実開 昭52−98264(JP,U) 米国特許4750327(US,A) 米国特許4697623(US,A) 米国特許3968834(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02C 7/08 F02C 7/20
Claims (13)
- 【請求項1】 周りをタービンガスが流れる管マトリッ
クスと、圧縮機から送出される空気をマトリックス内に
案内するための、もしくはマトリックスを介して加熱さ
れる圧縮機空気を排出するための、分配管及び集合管と
して作用する並列に延びる管とを有する、復熱−熱交換
器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合す
る装置において、前記熱交換器(2)が管(10a,1
0b)の端部で中間プレート(11,12)を介して駆
動機構ケーシング(28)に支承されており、さらに管
(10a,10b)の支承が、第1の中間プレート(1
1)の適合する貫通孔(17)内で行われ、さらに管
(10a,10b)が他方端部で半径方向支承部に対し
て軸方向に移動可能に、第2の中間プレート(12)を
介して駆動機構ケーシング(28)と結合されており、
貫通孔(17)内の支承部が、支承個所を中心にした管
(10a,10b)のわずかな揺動運動を可能にする軸
方向の支承遊びを有していることを特徴とする熱交換器
を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する
装置。 - 【請求項2】 第1の中間プレート(11)の貫通孔
(17)に対して同軸的なそれぞれ1つの多部構成の支
承スリーブ(18)が中間プレート(11)と解離可能
に結合されており、前記支承スリーブ内にそれぞれ1つ
の管(10a,10b)が支承されている請求項1記載
の装置。 - 【請求項3】 支承スリーブ(18)が半径方向内側に
隆起部(19)を、管(10a,10b)がその端部に
環状の溝(20)を有しており、前記隆起部と溝とが互
いにキー溝状に係合しかつ管(10a,10b)を軸方
向遊びを有して支承している請求項2記載の装置。 - 【請求項4】 第2の中間プレート(12)が、該中間
プレートとヒンジ結合された揺動支え(24)を介して
駆動機構ケーシング(28)と軸方向で移動可能に結合
されており、さらに熱交換器ケーシング(13)を介し
て第1の中間プレート(11)と解離可能に結合されて
いる請求項1から3までのいずれか1記載の装置。 - 【請求項5】 管(10a,10b)が閉鎖カバー(2
1)を介して第2の中間プレート(12)内に支承され
ており、さらに閉鎖カバー(21)が管(10a,10
b)と解離可能に結合されている請求項1から4までの
いずれか1記載の装置。 - 【請求項6】 分配管(10b)が導管(14)を介し
て、圧縮機空気を案内するための圧縮機出口(32)に
接続されており、さらに導管(14)が伸び補償部材
(15)を有している請求項1から5までのいずれか1
記載の装置。 - 【請求項7】 導管(14)が第1の中間プレート(1
1)と解離可能に結合されている請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 第1の中間プレート(11)が分割され
ていて、かつ第1の部分プレート(27a)が、圧縮機
空気を案内するために分配管(10b)及び圧縮機出口
(32)に接続されている剛性の導管(14)と解離可
能に結合されており、さらに第2の部分プレート(27
b)が駆動機構ケーシング(28)と結合されており、
該駆動機構ケーシング内に集合管(10a)が支承され
ている請求項1から5までのいずれか1記載の装置。 - 【請求項9】 両部分プレート(27a,27b)の間
に、高温ガス流出に対してシールするための弾性的な低
圧シール部材(30)が配置されている請求項8記載の
装置。 - 【請求項10】 集合管(10a)が圧縮機空気案内の
ために燃焼室(7)の入口ケーシング(16)に接続さ
れており、かつ入口ケーシング(16)が第1の中間プ
レート(11)と結合されている請求項1から9までの
いずれか1記載の装置。 - 【請求項11】 両管(10a,10b)と、導管(1
4)もしくは燃焼室(7)の入口ケーシング(16)と
の間に、圧縮機空気出口に対してシールするための弾性
的な高圧シール部材(29)が配置されている請求項1
から10までのいずれか1記載の装置。 - 【請求項12】 管(10a,10b)もしくは中間プ
レート(11,12)の支承個所は、管(10a,10
b)が集合管(10a)又は分配管(10b)として支
承個所に交換可能に取り付けることができるように、同
一に構成されている請求項1から11までのいずれか1
記載の装置。 - 【請求項13】 熱交換器ケーシング(13)が駆動機
構を取り囲んでおり、この熱交換器ケーシングと駆動機
構との間に高温ガス流出に対するシール部材(31)が
配置されている請求項1から12までのいずれか1記載
の装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4118777A DE4118777C2 (de) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Gasturbinentriebwerk mit Wärmetauscher |
DE4118777.6 | 1991-06-07 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05240063A JPH05240063A (ja) | 1993-09-17 |
JP3210075B2 true JP3210075B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=6433431
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---|---|---|---|
JP14549192A Expired - Fee Related JP3210075B2 (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | 熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する装置 |
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---|---|
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JP (1) | JP3210075B2 (ja) |
DE (1) | DE4118777C2 (ja) |
FR (1) | FR2677404B1 (ja) |
GB (1) | GB2258500B (ja) |
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1992
- 1992-05-21 FR FR929206229A patent/FR2677404B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-26 GB GB9211114A patent/GB2258500B/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-02 US US07/892,159 patent/US5243815A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-05 JP JP14549192A patent/JP3210075B2/ja not_active Expired - Fee Related
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GB2258500A (en) | 1993-02-10 |
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