JP3955516B2

JP3955516B2 - Support structure for gas turbine regenerator

Info

Publication number: JP3955516B2
Application number: JP2002264242A
Authority: JP
Inventors: 修太郎町屋
Original assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Current assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP2004100591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として再生サイクルガスタービンにおけるガスタービン再生器の支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、再生器１００とガスタービン機関１０３は、大口径でかつ短い配管１０１によって連結されていた。この場合、配管１０１にベローズ１０２を使用することにより、ガスタービン機関１０３からの排気による熱膨張を吸収していた。しかし、配管１０１は、三次元的に複雑に曲げられて構成されるので、熱膨張による変形も三次元的に複雑な変形となり、この変形によって大口径配管１０１の剛性に抗して再生器１００の接続部分に大きな力が働くことになる。また、再生器１００は、配管１０１からの衝撃に備えて強固な構造とすることに重点が置かれていた。そのため再生器１００自体を頑丈な構造とし、さらに、再生器は、床面に対して強固に固定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のガスタービン再生器の支持構造では、頑丈な構造及び強固な固定により再生器の熱膨張による変形を許容することが困難であった。特に軸方向排気型の再生器においては、横方向、すなわち排気の流れる方向での熱膨張差の吸収がされなかった。
また、再生器を複数点で床に固定すると、固定点間において熱膨張による応力が発生し、伸び又は捻じれにより再生器自体の破損及び破壊を引き起こす危険性があった。
さらに、これらの要因により再生器とガスタービン機関側との軸中心がずれ、再生器の熱効率が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決するために、再生器の熱膨張を許容し、ガスタービン機関に対する再生器の軸中心のずれを防止して熱膨張による再生器の破損及び破壊を防ぎ、再生器の寿命を向上させるとともに、再生器の熱効率を低下させることのないガスタービン再生器の支持構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の請求項１記載のガスタービン再生器の支持構造は、ガスタービンの排気出口側に接続され、床面２に対し脚部４を介して配置される再生器１であって、
前記ガスタービンの排気出口に接続される前記再生器１の流入口と該再生器１の流出口の各中心とを結び、前記床面２と平行とされる中心線αと平行で、該中心線αに直交する線上に位置し、前記床面２に対して等距離に位置する前記流入口に近接した両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ対となって設けられる流入口側取付基部３Ａと、
前記中心線αと平行で、該中心線αに直交する線上に位置し、前記床面２に対して等距離に位置する前記流出口に近接した前記両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ設けられる流出口側取付基部３Ｂと、
を具備するとともに、
前記脚部４が、
前記中心線αに対して直交し、床面２と略平行な方向に可撓自在とされ、一端が前記床面２に固定され、他端が前記流入口側取付基部３ａに対し自在継手を介して連結される流入口側脚部４Ａと、
一端が前記床面２に対し自在継手５を介して連結され、他端が前記流出口側取付基部３Ｂに対して自在継手５を介して連結される流出口側脚部４Ｂと、
からなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂは、真直なロッド１１によりなることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂの前記床面２と連結される自在継手５は、ボールジョイント１３にて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂの前記床面２と連結される自在継手５は、球面座金１４にて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載のガスタービン再生器の支持構造は、ガスタービンの排気出口側に接続され、床面２に対し脚部４を介して配置される再生器１であって、
前記ガスタービンの排気出口に接続される前記再生器１の流入口と該再生器１の流出口の各中心とを結び、前記床面２と平行とされる中心線αと平行で、該中心線αに直交する線上に位置し、前記床面２に対して等距離に位置する前記流入口に近接した両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ対となって設けられる流入口側取付基部３Ａと、
前記中心線αと平行で、該中心線αに直交する線上に位置し、前記床面２に対して等距離に位置する前記流出口に近接した前記両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ設けられる流出口側取付基部３Ｂと、
を具備するとともに、
前記脚部４が、
前記中心線αに対して直交し、前記床面２と略平行な方向に可撓自在とされ、一端が前記床面２に固定され、他端が前記流入口側取付基部３Ａに対し自在継手５を介して連結される流入口側脚部４Ａと、
前記床面２と略平行に可撓自在とされ、一端が前記床面２に固定されて、他端が前記流出口側取付基部３Ｂに対し、自在継手５を介して連結される流出口側脚部４Ｂと、
を具備する。
【００１０】
請求項６記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂは、長手方向に端部同士を連結した２枚の板状バネ４１，４２より構成されるとともに、各板状バネ４１，４２の板面を互いに直交方向として、前記床面２と略平行な可撓方向を二方向としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記両外側面７ａ，７ｂに設けられる前記流入口側取付基部３Ａと前記流出口側取付基部３Ｂが、前記中心線αと平行な直線状に一体形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流入口側脚部４Ａは、板状バネ１０であることを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂは、複数対で構成され、両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流入口側脚部４Ａの前記流入口側取付基部３Ａと連結される自在継手５は、ボールジョイント１３にて構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流入口側脚部４Ａの前記流入口側取付基部３Ａと連結される自在継手５は、球面座金１４にて構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１２記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂの前記流出口側取付基部３Ｂと連結される自在継手５は、ボールジョイント１３にて構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１３記載のガスタービン再生器の支持構造は、前記流出口側脚部４Ｂの前記流出口側取付基部３Ｂと連結される自在継手５は、球面座金１４にて構成されていることを特徴とする。
【００１８】
このようなガスタービン再生器の支持構造によれば、ガスタービン機関から排気される高温ガスによる再生器１の熱膨張を許容することができる。
具体的には、再生器１が熱膨張を起こした際、まず、再生器の流入口側において、水平方向では、流入口側脚部４Ａが撓むことによって熱膨張が許容される。また、垂直方向では、流入口側脚部４Ａと流入口側取付基部３Ａとの連結点を再生器１の高さ方向の中点に設けることで、ガスタービン機関側との熱膨張差を無くすことができる。そして、水平方向及び垂直方向で熱膨張を許容し合うことにより、流入口中心から中心線αと直交するあらゆる方向の熱膨張が許容されることになり、流入口中心の位置のずれを無くすことができる。
【００１９】
また、再生器１の流出口側においては、床面２と流出口側取付基部３Ｂとをそれぞれ自在継手５２，５３を介して連結させることによって、床面２と平行な面上を自由に可動できる。これにより流出口側の水平方向の熱膨張を許容することができる。なお、流入口側脚部４Ａが中心線αと平行な方向には剛性であるため、再生器１の軸方向である奥行き方向への変形は流出口側にて起こる。また、流出口側の垂直方向への熱膨張は、流入口側の垂直方向と同様の作用によって再生器１は膨張する。これにより、熱膨張による中心位置のずれを無くすことができる。
【００２０】
さらに、流入口中心及び流出口中心の位置ずれが防止されることにより、排気ガスの流れが乱れることなく、再生器１の熱効率を維持することが可能となる。
【００２１】
また、流出口側脚部４Ｂの一端を床面２に固定し、他端を自在継手５３を介して流出口側取付基部３Ｂに連結させて、その間を床面２と略平行な方向に可撓自在とする２枚の板状バネ４１，４２の構成としても同様である。
【００２２】
さらに、これらの支持構造によって、熱膨張により発生する再生器１の伸び及び捻じれを効果的に吸収するため、再生器１にかかる応力を低減させることができる。したがって、再生器１の破損及び破壊を防ぐことができる。つまり、再生器１の寿命を向上させることが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるガスタービン再生器の支持構造の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係わるガスタービン再生器の支持構造の第一の実施の形態を示す斜視図、図２（ａ）は自在継手としてのボールジョイントの分解側断面図、図２（ｂ）は自在継手としての球面座金の分解側断面図である。
【００２４】
この発明のガスタービン再生器の支持構造は、ガスタービン機関に連結されているガスタービン再生器を床面から所定高さの位置で支持するものである。
【００２５】
この再生器１は、図１に示すように、取付基部３と脚部４とで構成される支持構造によって床面２上に設置され、ガスタービン機関の排気出口に例えば配管を介して、或いは直接に接続されている。この再生器１は、例えば方形箱状に形成されて、ガスタービン機関に対向する側面に流入口を有し、その反対側の面に流出口を有している。
なお、流入口の中心と流出口の中心とを結んだ直線は排気の流れる軸線であり、これを中心線αとする。
【００２６】
まず、支持構造を構成する取付基部３について説明する。
取付基部３は、流入口側取付基部３Ａと流出口側取付基部３Ｂとで構成されている。
【００２７】
流入口側取付基部３Ａは、再生器１の中心線αに略平行となる両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ対となって設けられる。これら流入口側取付基部３Ａは、外側面７ａ，７ｂから突出して設けられ、例えば、外側面７ａに対してフランジ状に突設される構造とされて、その位置が、中心線αと平行であり、中心線αに直交する線上に位置し、流入口に近接した位置に設けられている。
【００２８】
流出口側取付基部３Ｂは、流入口側取付基部３Ａと同様に、再生器１の両外側面７ａ，７ｂにそれぞれ対になって設けられる。これら流出口側取付基部３Ｂも上記流入口側取付基部３Ａと同様で、外側面７ａ，７ｂから突出して設けられ、例えば、外側面７ａに対してフランジ状に突設される構造とされて、その位置が、中心線αと平行であり、中心線αに直交する線上に位置し、流出口に近接する位置に設けられている。
【００２９】
本実施の形態では、この取付基部３は、例えば、山形鋼などの真直なアングル材などの枠状の部材８を用いて構成されており、図１に示すように、この取付基部３を構成する上記した流入口側取付基部３Ａと流出口側取付基部３Ｂとは一体に形成され、すなわち、枠状の部材８の長手方向一端を流入口側取付基部３Ａとし、長手方向他端を流出口側取付基部３Ｂとされて構成される。そして、この取付基部３である部材８が、その長手方向を上記中心線αに平行とされ、両外側面７ａ，７ｂに対となって、例えば溶接などの固定手段にて設けられる。
【００３０】
次に、支持構造を構成する脚部４の構成について説明する。
脚部４は、流入口側脚部４Ａと流出口側脚部４Ｂとで構成されている。
【００３１】
流入口側脚部４Ａは、一端である下端が床面２に固定され、他端である上端が流入口側取付基部３Ａに連結されて、床面２に対し略垂直に立設されている。本実施の形態では、この流入口側脚部４Ａは、下端が固定ボルト６によって床面２に固定されており、上端が流入口側取付基部３Ａに対して後述する自在継手５１を介して連結されている。また、この流入口側脚部４Ａは、中心線αに対して直交し、床面２と略平行な方向に可撓性を有している。本実施の形態では、流入口側脚部４Ａは、図１に示すように板状バネ１０にて構成されており、板面が中心線αに平行とされ、この中心線αに対して直交方向が撓み方向とされる。なお、この板状バネ１０を詳述すると、図１に示すように、下端に対し上端が狭幅となるように略台形状に形成されており、下端がＬ字状に折曲形成されて、水平面１０ａを有し、この水平面１０ａにて床面２と複数の固定ボルト６にて固定され、上端には水平板部１０ｂを有し、この水平板部１０ｂと流入口側取付基部３Ａとが対向し、これらを自在継手５１にて連結する構成となっている。
【００３２】
また、流出口側脚部４Ｂは、一端である下端が床面２に対して自在継手５２を介して連結され、他端である上端が流出口側取付部基部３Ｂに対して自在継手５３を介して連結され、床面２に略垂直に立設されている。また、この流出口側脚部４Ｂは、剛性を有する杆状、あるいは柱状の部材によって構成されている。本実施の形態では、図１に示すように、上下の自在継手５２，５３の間を真直に支持する構成とされ、剛性のある真直なロッド１１を用いている。
【００３３】
そして、これら流入口側脚部４Ａ，流出口側脚部４Ｂのそれぞれの長さは、略同等の長さに設定され、すなわち、床面２からの各取付基部３Ａ，３Ｂまでの距離が略同等であり、床面２と中心線αとは平行な状態に設定され、各脚部４Ａ，４Ｂが、再生器１に対して流入口側と流出口側とでそれぞれ対になり、支持されることとなる。
【００３４】
なお、前述した自在継手５１，５２，５３としては、ボールジョイント１３若しくは球面座金１４が用いられ、各脚部４Ａ，４Ｂの床面２との連結構造及び各取付基部３Ａ，３Ｂとの連結構造を構成し、ボールジョイント１３または球面座金１４のいずれか、若しくは双方を連結構造として用いる。以下、それぞれの構成について詳述する。
【００３５】
ボールジョイント１３は、図２（ａ）に示すように、ボール部２０、ボルト部２１、連結部２２と押さえリング２４とで構成されている。
ボール部２０は略球体であり、ボール部２０の球面上にはボルト部２１が突設されている。連結部２２は略円柱形状に形成されている。この連結部２２は、板状バネ１０の上端或いはロッド１１の端部を兼ねて突設され、その外周面には雄ネジ部が形成されている。また、連結部２２にはボール部２０が挿入可能な凹球面状の凹部２３が形成されている。さらに、押さえリング２４は短尺な筒状の略円環形状であり、その内周面には連結部２２の雄ネジ部に螺着可能な雌ネジ部が形成され、また上面中央には、ボルト部２１の外径よりやや大径な内径の貫通穴２４ａが穿設されている。
【００３６】
そして、このボールジョイント１３による構成では、ボール部２０を連結部２２の凹部２３に挿入し、押さえリング２４をボール部２０を介して連結部２２に締めつけることによって、ボール部２０及びボルト部２１は、板状バネ１０或いはロッド１１の軸線方向（垂直方向）に対してボルト部２１が揺動自在となっている。このボルト部２１には、取付基部３を貫通しナット２５が螺着されることによって固定される。これにより脚部４と取付基部３或いは床面２とは互いに可動自在に連結される。なお、床面２に対しての連結では、ナット２５は床面に埋設される構成とする。
【００３７】
球面座金１４は、図２（ｂ）に示すように、上部座金３０ａと下部座金３０ｂとで構成されている。
上部座金３０ａは、中央に貫通孔を有した略円板形状であり、下面が凸球面状に形成されている。貫通孔は、その内径が、板状バネ１０或いはロッド１１の端部に軸線方向に突設されているボルト部３１の外径よりやや大径とされる。また、下部座金３０ｂは、上部座金３０ａと同様に中央に貫通孔を有した略円板形状であり、上面が上部座金３０ａの下面に対応するように凹球面状に形成されている。この下部座金３０ｂの貫通孔も上部座金３０ａの貫通孔と同様に、ボルト部３１の外径よりやや大径とされる。
【００３８】
そして、この球面座金１４による構成では、上部座金３０ａと下部座金３０ｂを重ね合わせ、ボルト部３１が上部座金３０ａ及び下部座金３０ｂを貫通し、取付基部３を貫通してナット３２によって螺着されることにより連結される。この場合、上部座金３０ａの下面と下部座金３０ｂの上面は、互いが対応する曲面であり、それぞれの貫通孔の内径がボルト部３１の外径より大径であることから、ボルト部３１外周に生じるクリアランスによって、板状バネ１０或いはロッド１１は床面２と略平行に可動自在となる。なお、床面２に対しての連結では、ナット２５は床面に埋設される構成とする。
【００３９】
このような構成によれば、再生器１がガスタービン機関からの排気にて熱膨張が発生した際、まず、流入口側では、流入口の中心から放射方向に均等に膨張する。流入口側脚部４Ａは、中心線αと直交する方向（図１中矢線Ｘ）へ可撓性があり、かつ、再生器１と流入口側脚部４Ａとの連結部分をボールジョイント１３或いは球面座金１４よりなる自在継手５１としたので、再生器１の熱膨張を無理に抑止せず、許容しながら支持することが可能である。
【００４０】
また、流入口側の垂直方向は、流入口側脚部４Ａと流入口側取付基部３Ａとの連結点を再生器１の流入口の中心線αを通る位置に設けたことにより、ガスタービン機関側との熱膨張差を無くすことが可能となる。すなわち、水平方向及び垂直方向で熱膨張を許容し合うことによって、流入口の中心位置のずれを防ぐことができる。
【００４１】
次に、流出口側では、床面２及び流出口側取付基部３Ｂと流出口側脚部４Ｂとをそれぞれ自在継手５２，５３を介して連結させることとしたので、床面２と平行な面上を自由に可動できる。これにより流出口側の水平方向のずれを無くすことができる。なお、流入口側脚部４Ａが板状バネ１０であることから中心線αと平行な方向には剛性であるため、再生器１の奥行き方向（図１中矢線Ｙ）への変形は流出口側でのみ起こるが、その変形については、流出口側脚部４Ｂにて許容される。また、流出口側の垂直方向についての変形は、流入口側の垂直方向と同様に流出口の中心位置のずれが防止される。
【００４２】
このようなことから、排気による熱膨張から発生する再生器１の伸び及び捻じれを、流入口の中心位置を中心として放射方向に変形を許容できる構成となり、この変形を各脚部４Ａ，４Ｂにて効果的に吸収するため、再生器１にかかる応力を低減させることができる。つまり、再生器１の熱膨張による破損や破壊を防止でき寿命を向上させることが可能である。
また、再生器の軸中心のずれが防止されることから、熱効率が低下することがない。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、流出側脚部４Ｂを単純な構造である真直なロッド１１にて構成したことにより、簡素な構造で効果的に再生器１を支持することができる。
【００４４】
また、流入口側取付基部３Ａと流出口側取付基部３Ｂとを枠状の部材８にて一体な構造として形成したことにより、流入口側取付基部３Ａ及び流出口側取付基部３Ｂの両外側面７ａ，７ｂとの接する面積が大きくなる。したがって取付基部３をより強固に両外側面７ａ，７ｂに固定することが可能となる。
【００４５】
さらに、流入口側脚部４Ａとして板状バネ１０を使用したことにより、中心線αと直交する方向（図１中矢線Ｘ）へ可撓性を有し、中心線αと平行な方向（図１中矢線Ｙ）へは撓まない固定状態となり、このことから、この流入口に接続されるガスタービン機関の方向に変形が起きず、その接続部分における接続状態の維持が行われることとなる。
【００４６】
次に、本発明に係わるガスタービン再生器の支持構造の第二の実施の形態について説明する。
図３は本発明に係わるガスタービン再生器の支持構造の第二の実施の形態を示す斜視図である。なお、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
この実施の形態では、流出口側脚部４Ｂが、一端である下端が床面２に対して固定ボルト６によって固定され、他端である上端が流出口側取付部基部３Ｂに対して自在継手５３を介して連結されている。本実施の形態では、この流出口側脚部４Ｂを、図３に示すように、２枚の板状バネで構成される組合せ板状バネ１２としている。
【００４８】
この組合せ板状バネ１２は、上部と下部の２枚の板状バネ４１と板状バネ４２とで構成されている。この２枚の板状バネは、それぞれ短冊板状に形成されており、長手方向に端部同士を連結し直列させて接続された構成となっており、各板状バネ４１，４２は、板面が互いに直交し、すなわち、撓み方向を直交するように構成されている。
そして、下部板状バネ４２の下端が床面２に対して固定ボルト６にて固定され、上部板状バネ４１の上端が流出口側取付基部３Ｂに自在継手５３を介して連結される。なお、本実施の形態では、図３に示すように、下部板状バネ４２の撓み方向を中心線αと直交する方向とし、上部板状バネ４１の撓み方向を中心線αに平行な方向として配置される。
【００４９】
このような組合せ板状バネ１２とすることにより、流出口側での中心線αと直交する方向（図３中矢線Ｘ）の熱膨張による変形は、下部板状バネ４２が撓むことによって許容される。また、再生器１の中心線αと平行な方向（図３中矢線Ｙ）の熱膨張による変形は、上部板状バネ４１の撓みによって許容される。これら２枚の板状バネ４１，４２が互いに可撓自在となることによって、かつ、流出口側取付基部３Ｂを自在継手５３にて構成したことによって、再生器１の流出口側での床面２と平行なあらゆる方向に対しての熱膨張も許容可能となる。
さらに、下部板状バネ４２が床面２に固定されることによって、再生器１をより確実に支持することが可能となる。
【００５０】
なお、上述した実施の形態では、流出口側脚部４Ｂは、両外側面７ａ，７ｂに設けられ、すなわち、流出口側にて一対となる例について説明したが、図４に示すように流出口側脚部４Ｂを両外側面７ａ，７ｂに複数対設ける構成としてもよい。この場合、複数対設けられている流出口側脚部５０は、それぞれに自由度を有する構成であるので、一対設けられている流出側脚部４Ｂと同様に再生器１の熱膨張を許容することが可能である。また、複数対設けることによって、より確実に再生器１を支持することが可能であり、さらには、再生器１が大型化し、重量が増加することとなっても支持することが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるガスタービン再生器の支持構造によれば、ガスタービン機関から排気される高温ガスにより再生器が熱膨張した際、まず、再生器の流入口側では、床面と平行な水平方向では、流入口側脚部が撓むことによって熱膨張を許容することとなる。また、この流入口側の垂直方向では、流入口側脚部と連結される流入口側取付基部を再生器の両外側面とし、その位置を中心線の位置である再生器の高さ方向の中点とすることで、垂直な上下方向に略均等に膨張することとなって、ガスタービン機関側との熱膨張差を無くすことができる。そして、このように、水平方向及び垂直方向で熱膨張を許容し合うこととなるので、流入口中心から中心線と直交するあらゆる方向の熱膨張を許容することができ、流入口中心の位置のずれを無くすことができる。
【００５２】
また、再生器の流出口側では、床面と流出口側取付基部とをそれぞれ自在継手を介して連結する構成としたので、床面と平行なあらゆる方向の熱膨張を許容することができる。また、この流出口側の垂直方向への熱膨張は、流入口側の垂直方向と同様の作用により再生器は略均等に膨張するが、この熱膨張による流出口中心の位置のずれは、流出口側脚部と連結される流出口側取付基部を再生器の両外側面とし、その位置を中心線の位置である再生器の高さ方向の中点とすることで、垂直な上下方向に略均等に膨張することとなって、熱膨張差を無くすことができ、すなわちこの流出口に接続されることとなる配管側との熱膨張差を無くすこととなる。
【００５３】
そして、上記のことから、流入口中心及び流出口中心の位置ずれを防止することとなり、この再生器を使用した再生サイクルの熱効率を低下させることがない。
【００５４】
また、可撓自在あるいは可動自在な支持構造としたことで、熱膨張差に起因する負荷等を再生器側に与えることなく、再生器の熱膨張による伸び又は捻じれを効果的に吸収し、再生器にかかる応力を低減することができる。したがって、再生器の破損又は破壊を防止することが可能となる。つまり、再生器の寿命を向上させることが可能となる効果をえられる。
【００５５】
さらに、この支持構造によれば、流出口側脚部を真直なロッドとしても、床面及び再生器側の取付基部に対して自在継手を介した構成であることから、簡素な部材にて効果的に再生器を支持することが可能となる。
【００５６】
また、この支持構造によれば、流入口側取付基部と流出口側取付基部を中心線と平行な直線状の一体形成としたことによって、取付基部と外側面との接する面積が大きくなるので、取付基部と外側面をより強固に固着することが可能となり、また、構成部品点数の削減を行えることとなる。
【００５７】
さらに、この支持構造によれば、流入口側脚部を板状バネとした構成とすることにより、一方へは可撓性を有し、それと直交する他方へは剛性を有する部材として簡素な構造であるため、流入口部分において、軸方向の変形が流出口方向となり、ガスタービン機関との接続状態が変形されなくなるという効果を得られる。
【００５８】
また、この支持構造によれば、流出口側脚部が両外側面にそれぞれ複数対設ける構成とすることによって、再生器をより確実に支持することができる。すなわち、再生器が大型化し重量が増加した場合でも確実に支持することが可能となり、かつ、上記のように、熱膨張に対する変形などに対応が可能となる。
【００５９】
さらに、本発明の支持構造によれば、自在継手としてボールジョイントや球面座金を使用する構成とすることにより、簡素な構造で連結部分の可動性を得ることが可能となる。
【００６０】
さらに、この支持構造によれば、流出口側脚部を組合せ板状バネとし、一端を床面に固定して、他端を自在継手を介して流出口側取付基部と連結する構成とした場合としても、床面に対して確実に支持され、かつ、熱膨張による変形等については自在継手にて許容できる構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスタービン再生器の支持構造の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）同ガスタービン再生器の支持構造の自在継手の一実施の形態を示す正面断面図である。
（ｂ）同自在継手の他の実施の形態を示す正面断面図である。
【図３】同ガスタービン再生器の支持構造の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図４】同ガスタービン再生器の支持構造の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】従来のガスタービン再生器の支持構造の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…再生器
２…床面
３Ａ…流入口側取付基部
３Ｂ…流出口側取付基部
４…脚部
４Ａ…流入口側脚部
４Ｂ…流出口側脚部
７ａ，７ｂ…外側面
１０…板状バネ
１１…ロッド
１３…ボールジョイント
１４…球面座金
５１，５２，５３…自在継手
α…中心線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a support structure for a gas turbine regenerator in a regeneration cycle gas turbine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 5, the regenerator 100 and the gas turbine engine 103 are connected by a large diameter and short pipe 101. In this case, by using the bellows 102 for the pipe 101, the thermal expansion due to the exhaust from the gas turbine engine 103 is absorbed. However, since the pipe 101 is configured to be bent in a three-dimensionally complicated manner, the deformation due to thermal expansion also becomes a three-dimensionally complicated deformation, and the regenerator 100 resists the rigidity of the large-diameter pipe 101 by this deformation. A great force will be applied to the connecting part. In addition, the regenerator 100 is focused on a strong structure in preparation for an impact from the pipe 101. Therefore, the regenerator 100 itself has a sturdy structure, and the regenerator is firmly fixed to the floor surface.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been difficult for the conventional gas turbine regenerator support structure described above to allow deformation due to the thermal expansion of the regenerator due to its sturdy structure and strong fixation. In particular, in the axial exhaust type regenerator, the difference in thermal expansion in the lateral direction, that is, the direction in which the exhaust flows is not absorbed.
Further, when the regenerator is fixed to the floor at a plurality of points, stress due to thermal expansion is generated between the fixed points, and there is a risk of causing damage or destruction of the regenerator itself due to elongation or twisting.
Furthermore, due to these factors, there has been a problem that the shaft center between the regenerator and the gas turbine engine side is shifted, and the thermal efficiency of the regenerator is lowered.
[0004]
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention allows the thermal expansion of the regenerator, prevents the shift of the shaft center of the regenerator with respect to the gas turbine engine, prevents damage and destruction of the regenerator due to thermal expansion, An object of the present invention is to provide a support structure for a gas turbine regenerator that improves the life of the regenerator and does not decrease the thermal efficiency of the regenerator.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Next, means for solving the above problems will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments.
A support structure for a gas turbine regenerator according to claim 1 of the present invention is a regenerator 1 that is connected to an exhaust outlet side of a gas turbine and is disposed with respect to a floor surface 2 via legs 4.
Connecting the inlet of the regenerator 1 connected to the exhaust outlet of the gas turbine and the center of the outlet of the regenerator 1, parallel to the center line α parallel to the floor 2, the center An inlet side mounting base 3A provided on each of the outer side surfaces 7a and 7b close to the inlet located on the line orthogonal to the line α and equidistant to the floor 2;
Flows provided on both outer side surfaces 7a and 7b, which are located on a line parallel to the center line α and perpendicular to the center line α, and close to the outlet located at an equal distance from the floor surface 2, respectively. Outlet side mounting base 3B;
And having
The leg 4 is
It is orthogonal to the center line α and is flexible in a direction substantially parallel to the floor surface 2, one end is fixed to the floor surface 2, and the other end is a universal joint with respect to the inlet side mounting base 3 a. The inlet side leg 4A connected via
Outlet side leg 4B, one end of which is connected to floor 2 via universal joint 5, and the other end is connected to outlet side mounting base 3B via universal joint 5,
It is characterized by comprising.
[0006]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 2 is characterized in that the outlet side leg portion 4B is constituted by a straight rod 11.
[0007]
The support structure for the gas turbine regenerator according to claim 3 is characterized in that the universal joint 5 connected to the floor surface 2 of the outlet side leg 4B is constituted by a ball joint 13.
[0008]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 4 is characterized in that the universal joint 5 connected to the floor surface 2 of the outlet side leg 4B is constituted by a spherical washer 14.
[0009]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 5 is a regenerator 1 that is connected to an exhaust outlet side of the gas turbine and is disposed with respect to a floor surface 2 via legs 4.
Connecting the inlet of the regenerator 1 connected to the exhaust outlet of the gas turbine and the center of the outlet of the regenerator 1, parallel to the center line α parallel to the floor 2, the center An inlet side mounting base 3A provided on each of the outer side surfaces 7a and 7b close to the inlet located on the line orthogonal to the line α and equidistant to the floor 2;
Flows provided on both outer side surfaces 7a and 7b, which are located on a line parallel to the center line α and perpendicular to the center line α, and close to the outlet located at an equal distance from the floor surface 2, respectively. Outlet side mounting base 3B;
And having
The leg 4 is
It is orthogonal to the center line α and is flexible in a direction substantially parallel to the floor surface 2, one end is fixed to the floor surface 2, and the other end is a universal joint to the inlet side mounting base 3 </ b> A. An inlet side leg 4A connected via 5;
An outlet side that is flexible in substantially parallel to the floor surface 2, one end is fixed to the floor surface 2, and the other end is connected to the outlet side mounting base 3 </ b> B via a universal joint 5. Legs 4B;
It comprises.
[0010]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 6 is characterized in that the outlet side leg portion 4B is composed of two plate springs 41, 42 having ends connected in the longitudinal direction, and each plate shape. The plate surfaces of the springs 41 and 42 are orthogonal to each other, and the flexible direction substantially parallel to the floor surface 2 is two directions.
[0011]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 7 is such that the inlet side mounting base portion 3A and the outlet side mounting base portion 3B provided on the outer side surfaces 7a and 7b are linearly parallel to the center line α. It is characterized by being integrally formed.
[0012]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 8 is characterized in that the inlet side leg portion 4A is a plate spring 10.
[0013]
The support structure of the gas turbine regenerator according to claim 9 is characterized in that the outlet side leg portions 4B are formed in a plurality of pairs and are provided on both outer side surfaces 7a and 7b, respectively.
[0014]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 10 is characterized in that the universal joint 5 connected to the inlet side mounting base 3A of the inlet side leg 4A is constituted by a ball joint 13. And
[0015]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 11 is characterized in that the universal joint 5 connected to the inlet side mounting base 3A of the inlet side leg 4A is constituted by a spherical washer 14. And
[0016]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 12 is characterized in that the universal joint 5 connected to the outlet side mounting base 3B of the outlet side leg 4B is constituted by a ball joint 13. And
[0017]
The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 13 is characterized in that the universal joint 5 connected to the outlet side mounting base 3B of the outlet side leg 4B is constituted by a spherical washer 14. And
[0018]
According to such a support structure for a gas turbine regenerator, thermal expansion of the regenerator 1 due to the high-temperature gas exhausted from the gas turbine engine can be allowed.
Specifically, when the regenerator 1 undergoes thermal expansion, first, in the horizontal direction on the inlet side of the regenerator, thermal expansion is allowed by bending the inlet-side leg portion 4A. Further, in the vertical direction, the connection point between the inlet-side leg 4A and the inlet-side mounting base 3A is provided at the midpoint in the height direction of the regenerator 1, thereby eliminating the thermal expansion difference from the gas turbine engine side. be able to. Further, by allowing thermal expansion in the horizontal direction and the vertical direction, thermal expansion in any direction perpendicular to the center line α is allowed from the center of the inlet, and displacement of the position of the inlet center is eliminated. Can do.
[0019]
Further, on the outlet side of the regenerator 1, the floor surface 2 and the outlet side mounting base 3 </ b> B are connected via universal joints 52 and 53, respectively, so that they can freely move on a plane parallel to the floor surface 2. it can. Thereby, thermal expansion in the horizontal direction on the outlet side can be allowed. Since the inlet leg 4A is rigid in the direction parallel to the center line α, deformation in the depth direction, which is the axial direction of the regenerator 1, occurs on the outlet side. Further, the thermal expansion in the vertical direction on the outlet side expands the regenerator 1 by the same action as in the vertical direction on the inlet side. Thereby, the shift | offset | difference of the center position by thermal expansion can be eliminated.
[0020]
Furthermore, by preventing the displacement of the center of the inlet and the center of the outlet, it is possible to maintain the thermal efficiency of the regenerator 1 without disturbing the flow of the exhaust gas.
[0021]
In addition, one end of the outlet side leg 4B is fixed to the floor 2 and the other end is connected to the outlet side mounting base 3B via the universal joint 53, and the space between them can be set in a direction substantially parallel to the floor 2. The same applies to the configuration of the two plate springs 41 and 42 that are flexible.
[0022]
Furthermore, the stress applied to the regenerator 1 can be reduced because these support structures effectively absorb the elongation and twist of the regenerator 1 caused by thermal expansion. Therefore, damage and destruction of the regenerator 1 can be prevented. That is, the life of the regenerator 1 can be improved.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a support structure for a gas turbine regenerator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a gas turbine regenerator support structure according to the present invention, FIG. 2A is an exploded side sectional view of a ball joint as a universal joint, and FIG. It is an exploded side sectional view of a spherical washer as a universal joint.
[0024]
The support structure for a gas turbine regenerator according to the present invention supports a gas turbine regenerator connected to a gas turbine engine at a predetermined height from the floor surface.
[0025]
As shown in FIG. 1, the regenerator 1 is installed on the floor surface 2 by a support structure composed of a mounting base 3 and legs 4, and is connected to an exhaust outlet of a gas turbine engine via, for example, piping. Connected directly. The regenerator 1 is formed, for example, in a rectangular box shape, and has an inflow port on a side surface facing the gas turbine engine and an outflow port on the opposite surface.
A straight line connecting the center of the inlet and the center of the outlet is an axis line through which the exhaust flows, and this is a center line α.
[0026]
First, the mounting base 3 constituting the support structure will be described.
The mounting base 3 includes an inlet side mounting base 3A and an outlet side mounting base 3B.
[0027]
The inlet-side mounting base 3A is provided as a pair on both outer side surfaces 7a and 7b that are substantially parallel to the center line α of the regenerator 1. These inlet-side mounting bases 3A are provided so as to protrude from the outer surfaces 7a and 7b. For example, the inlet-side mounting base 3A has a structure protruding in a flange shape with respect to the outer surface 7a, and its position is parallel to the center line α. Yes, it is located on a line perpendicular to the center line α, and is provided at a position close to the inflow port.
[0028]
The outlet side mounting base 3B is provided in pairs on both outer side surfaces 7a and 7b of the regenerator 1 in the same manner as the inlet side mounting base 3A. These outlet side mounting bases 3B are also provided like the above inlet side mounting bases 3A, protruding from the outer surfaces 7a, 7b, for example, having a structure protruding from the outer surface 7a in a flange shape, The position is parallel to the center line α, is located on a line orthogonal to the center line α, and is provided at a position close to the outlet.
[0029]
In the present embodiment, the mounting base 3 is configured using a frame-shaped member 8 such as a straight angle material such as angle steel, and the mounting base 3 is configured as shown in FIG. The inlet-side mounting base 3A and the outlet-side mounting base 3B described above are formed integrally, that is, one end in the longitudinal direction of the frame-shaped member 8 is used as the inlet-side mounting base 3A and the other end in the longitudinal direction is the outlet. The side mounting base 3B is configured. And the member 8 which is this attachment base part 3 is provided with fixing means, such as welding, for example, with its longitudinal direction being parallel to the center line α and being paired with both outer side surfaces 7a and 7b.
[0030]
Next, the structure of the leg part 4 which comprises a support structure is demonstrated.
The leg part 4 is composed of an inlet side leg part 4A and an outlet side leg part 4B.
[0031]
The inlet-side leg portion 4A has a lower end that is one end fixed to the floor surface 2 and an upper end that is the other end is connected to the inlet-side mounting base portion 3A so as to stand substantially vertically with respect to the floor surface 2. . In the present embodiment, the inlet leg 4A has a lower end fixed to the floor 2 by a fixing bolt 6, and an upper end connected to the inlet side attachment base 3A via a universal joint 51 described later. Has been. In addition, the inlet leg 4A is orthogonal to the center line α and has flexibility in a direction substantially parallel to the floor 2. In the present embodiment, the inlet-side leg 4A is configured by a plate spring 10 as shown in FIG. 1, and the plate surface is parallel to the center line α and is orthogonal to the center line α. The direction is the bending direction. The plate spring 10 will be described in detail. As shown in FIG. 1, it is formed in a substantially trapezoidal shape so that the upper end is narrower than the lower end, and the lower end is bent into an L shape. The horizontal plane 10a is fixed by the floor 2 and a plurality of fixing bolts 6 at the horizontal plane 10a, and has a horizontal plate portion 10b at the upper end. The horizontal plate portion 10b and the inlet side mounting base 3A Are opposed to each other and are connected by a universal joint 51.
[0032]
The outlet side leg 4B has a lower end that is one end connected to the floor 2 via a universal joint 52, and an upper end that is the other end that connects the universal joint 53 to the outlet side attachment base 3B. And is erected substantially vertically on the floor surface 2. Moreover, this outflow side leg part 4B is comprised by the bowl-shaped or columnar member which has rigidity. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a configuration is used in which the space between the upper and lower universal joints 52, 53 is supported straight, and a rigid straight rod 11 is used.
[0033]
The lengths of the inlet-side leg 4A and the outlet-side leg 4B are set to substantially the same length, that is, the distance from the floor surface 2 to the mounting bases 3A and 3B is substantially the same. The floor 2 and the center line α are set parallel to each other, and the legs 4A and 4B are paired and supported by the regenerator 1 on the inlet side and the outlet side, respectively. The Rukoto.
[0034]
As the above-described universal joints 51, 52, 53, the ball joint 13 or the spherical washer 14 is used, and the connection structure of the leg portions 4A, 4B with the floor surface 2 and the connection structure of the mounting base portions 3A, 3B. And either or both of the ball joint 13 and the spherical washer 14 are used as the connection structure. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
[0035]
As shown in FIG. 2A, the ball joint 13 includes a ball part 20, a bolt part 21, a connecting part 22, and a pressing ring 24.
The ball portion 20 is a substantially spherical body, and a bolt portion 21 is projected on the spherical surface of the ball portion 20. The connecting portion 22 is formed in a substantially cylindrical shape. The connecting portion 22 is provided so as to serve also as the upper end of the plate spring 10 or the end of the rod 11, and a male screw portion is formed on the outer peripheral surface thereof. The connecting portion 22 is formed with a concave spherical concave portion 23 into which the ball portion 20 can be inserted. Further, the holding ring 24 has a short cylindrical substantially annular shape, and an internal thread portion is formed on the inner peripheral surface thereof and can be screwed to the external thread portion of the connecting portion 22. A through hole 24a having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the portion 21 is formed.
[0036]
In the configuration with the ball joint 13, the ball portion 20 and the bolt portion 21 are inserted by inserting the ball portion 20 into the concave portion 23 of the connecting portion 22 and fastening the pressing ring 24 to the connecting portion 22 via the ball portion 20. The bolt portion 21 is swingable with respect to the axial direction (vertical direction) of the plate spring 10 or the rod 11. The bolt 21 is fixed by passing through the mounting base 3 and screwing a nut 25. Thereby, the leg part 4 and the attachment base 3 or the floor surface 2 are movably connected to each other. Note that the nut 25 is embedded in the floor surface when connected to the floor surface 2.
[0037]
As shown in FIG. 2B, the spherical washer 14 includes an upper washer 30a and a lower washer 30b.
The upper washer 30a has a substantially disc shape with a through hole in the center, and the lower surface is formed in a convex spherical shape. The inner diameter of the through hole is slightly larger than the outer diameter of the bolt part 31 projecting in the axial direction at the end of the plate spring 10 or the rod 11. Similarly to the upper washer 30a, the lower washer 30b has a substantially disc shape with a through hole in the center, and is formed in a concave spherical shape so that the upper surface corresponds to the lower surface of the upper washer 30a. The through hole of the lower washer 30b is also slightly larger in diameter than the outer diameter of the bolt part 31, like the through hole of the upper washer 30a.
[0038]
In the configuration using the spherical washer 14, the upper washer 30a and the lower washer 30b are overlapped, and the bolt part 31 penetrates the upper washer 30a and the lower washer 30b, penetrates the attachment base 3, and is screwed by the nut 32. Are connected. In this case, the lower surface of the upper washer 30 a and the upper surface of the lower washer 30 b are curved surfaces corresponding to each other, and the inner diameter of each through hole is larger than the outer diameter of the bolt part 31. Due to the generated clearance, the plate spring 10 or the rod 11 is movable substantially parallel to the floor surface 2. Note that the nut 25 is embedded in the floor surface when connected to the floor surface 2.
[0039]
According to such a configuration, when the regenerator 1 undergoes thermal expansion due to exhaust from the gas turbine engine, first, on the inlet side, the regenerator 1 expands evenly in the radial direction from the center of the inlet. The inlet leg 4A is flexible in a direction (arrow X in FIG. 1) perpendicular to the center line α, and the connecting portion between the regenerator 1 and the inlet leg 4A is connected to the ball joint 13 or Since the universal joint 51 made of the spherical washer 14 is used, it is possible to support the regenerator 1 while permitting it without excessively suppressing the thermal expansion of the regenerator 1.
[0040]
Further, in the vertical direction on the inlet side, the connection point between the inlet side leg portion 4A and the inlet side mounting base portion 3A is provided at a position passing through the center line α of the inlet of the regenerator 1, thereby providing a gas turbine engine. It becomes possible to eliminate the thermal expansion difference from the side. That is, by allowing thermal expansion in the horizontal direction and the vertical direction, it is possible to prevent the center position of the inflow port from being shifted.
[0041]
Next, on the outlet side, the floor 2 and the outlet side mounting base 3B and the outlet side leg 4B are connected via the universal joints 52 and 53, respectively. The top can be moved freely. Thereby, the horizontal shift | offset | difference of the outflow port side can be eliminated. Since the inlet leg 4A is a plate spring 10 and is rigid in a direction parallel to the center line α, the regenerator 1 is deformed in the depth direction (arrow Y in FIG. 1). Although only occurring on the side, the deformation is allowed in the outlet side leg 4B. Further, the deformation in the vertical direction on the outlet side prevents the center position of the outlet from shifting as in the vertical direction on the inlet side.
[0042]
For this reason, the expansion and twist of the regenerator 1 caused by the thermal expansion due to the exhaust gas can be deformed in the radial direction around the center position of the inlet, and this deformation is applied to each leg 4A, 4B. Therefore, the stress applied to the regenerator 1 can be reduced. That is, it is possible to prevent damage and destruction due to thermal expansion of the regenerator 1 and improve the life.
Further, since the shift of the center of the regenerator is prevented, the thermal efficiency does not decrease.
[0043]
In the above embodiment, the regenerator 1 can be effectively supported with a simple structure by configuring the outflow leg 4B with the straight rod 11 having a simple structure.
[0044]
Further, by forming the inlet side mounting base 3A and the outlet side mounting base 3B as an integral structure with the frame-shaped member 8, both outer side surfaces of the inlet side mounting base 3A and the outlet side mounting base 3B are formed. The area in contact with 7a and 7b increases. Therefore, it becomes possible to fix the attachment base 3 to both outer side surfaces 7a and 7b more firmly.
[0045]
Furthermore, by using the plate-like spring 10 as the inflow side leg 4A, it has flexibility in the direction orthogonal to the center line α (arrow X in FIG. 1) and is parallel to the center line α (FIG. No. 1 arrow Y) is in a fixed state that does not bend, and from this, no deformation occurs in the direction of the gas turbine engine connected to the inflow port, and the connection state at the connection portion is maintained. .
[0046]
Next, a second embodiment of the support structure for the gas turbine regenerator according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the support structure of the gas turbine regenerator according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member shown in FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
[0047]
In this embodiment, the outlet side leg 4B has a lower end that is one end fixed to the floor surface 2 by a fixing bolt 6 and an upper end that is the other end is a universal joint with respect to the outlet side attachment portion base 3B. 53 are connected. In the present embodiment, the outlet side leg 4B is a combined plate spring 12 composed of two plate springs as shown in FIG.
[0048]
The combined plate spring 12 is composed of two plate springs 41 and a plate spring 42, which are an upper part and a lower part. Each of the two plate springs is formed in a strip plate shape, and has a configuration in which ends are connected in series in the longitudinal direction and connected in series. The planes are configured to be orthogonal to each other, that is, to be orthogonal to the bending direction.
Then, the lower end of the lower plate spring 42 is fixed to the floor surface 2 with the fixing bolt 6, and the upper end of the upper plate spring 41 is connected to the outlet side mounting base 3 </ b> B via the universal joint 53. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the bending direction of the lower plate spring 42 is a direction orthogonal to the center line α, and the bending direction of the upper plate spring 41 is a direction parallel to the center line α. Be placed.
[0049]
By using such a combination plate spring 12, deformation due to thermal expansion in a direction (arrow X in FIG. 3) orthogonal to the center line α on the outlet side is allowed by bending the lower plate spring 42. Is done. Further, deformation due to thermal expansion in a direction parallel to the center line α of the regenerator 1 (arrow Y in FIG. 3) is allowed by bending of the upper plate spring 41. By making these two plate springs 41 and 42 flexible with each other and forming the outlet side mounting base 3B with the universal joint 53, the floor surface on the outlet side of the regenerator 1 is provided. Thermal expansion in any direction parallel to 2 is also acceptable.
Furthermore, since the lower plate spring 42 is fixed to the floor surface 2, the regenerator 1 can be more reliably supported.
[0050]
In the above-described embodiment, the outlet side leg 4B is provided on both outer side surfaces 7a and 7b, that is, a pair is formed on the outlet side. However, as shown in FIG. A plurality of pairs of outlet side legs 4B may be provided on both outer side surfaces 7a and 7b. In this case, since the plurality of pairs of outlet-side legs 50 each have a degree of freedom, they permit thermal expansion of the regenerator 1 in the same manner as the pair of outlet-side legs 4B. It is possible. Further, by providing a plurality of pairs, it is possible to support the regenerator 1 more reliably, and it is possible to support the regenerator 1 even when the regenerator 1 is increased in size and weight.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the support structure for a gas turbine regenerator according to the present invention, when the regenerator is thermally expanded by the high-temperature gas exhausted from the gas turbine engine, first, on the inlet side of the regenerator, the floor surface In the horizontal direction parallel to, thermal expansion is allowed by bending of the inlet side leg. Further, in the vertical direction on the inlet side, the inlet side mounting bases connected to the inlet side legs are the outer side surfaces of the regenerator, and the position is the center line position in the height direction of the regenerator. By setting it as a middle point, it expands substantially evenly in the vertical vertical direction, and the difference in thermal expansion from the gas turbine engine side can be eliminated. Since the thermal expansion is allowed in the horizontal direction and the vertical direction in this way, the thermal expansion in any direction perpendicular to the center line from the inlet center can be allowed, and the position of the inlet center is determined. Misalignment can be eliminated.
[0052]
In addition, since the floor surface and the outlet side mounting base are connected to each other via a universal joint on the outlet side of the regenerator, thermal expansion in any direction parallel to the floor surface can be allowed. In addition, the thermal expansion in the vertical direction on the outlet side expands the regenerator substantially uniformly by the same action as that in the vertical direction on the inlet side. By setting the outlet side mounting base connected to the outlet side leg part as both outer side surfaces of the regenerator and the position as the midpoint of the height direction of the regenerator which is the position of the center line, By expanding substantially uniformly, the difference in thermal expansion can be eliminated, that is, the difference in thermal expansion from the pipe side to be connected to the outlet is eliminated.
[0053]
And from the above, the positional deviation between the inlet center and the outlet center is prevented, and the thermal efficiency of the regeneration cycle using this regenerator is not lowered.
[0054]
In addition, by adopting a flexible or movable support structure, it effectively absorbs the expansion or twist caused by the thermal expansion of the regenerator without giving a load caused by the thermal expansion difference to the regenerator side, The stress applied to the regenerator can be reduced. Therefore, breakage or destruction of the regenerator can be prevented. That is, it is possible to improve the life of the regenerator.
[0055]
Furthermore, according to this support structure, even if the outlet side leg portion is a straight rod, it is configured with a universal joint with respect to the floor surface and the mounting base portion on the regenerator side. Thus, it becomes possible to support the regenerator.
[0056]
Further, according to this support structure, since the inlet side mounting base and the outlet side mounting base are integrally formed in a straight line parallel to the center line, the area of contact between the mounting base and the outer surface is increased. The mounting base and the outer surface can be more firmly fixed, and the number of components can be reduced.
[0057]
Furthermore, according to this support structure, by adopting a configuration in which the inlet side leg portion is a plate spring, the structure is simple as a member having flexibility on one side and rigidity on the other side perpendicular thereto. Therefore, in the inlet portion, the axial deformation becomes the outlet direction, and an effect that the connection state with the gas turbine engine is not deformed can be obtained.
[0058]
Further, according to this support structure, the regenerator can be more reliably supported by providing a plurality of pairs of outlet side legs on both outer side surfaces. That is, even when the regenerator becomes larger and its weight increases, it can be surely supported, and as described above, it can cope with deformation due to thermal expansion.
[0059]
Furthermore, according to the support structure of the present invention, by using a ball joint or a spherical washer as a universal joint, it is possible to obtain the mobility of the connecting portion with a simple structure.
[0060]
Furthermore, according to this support structure, when the outlet side leg is a combined plate spring, one end is fixed to the floor surface, and the other end is connected to the outlet side mounting base via a universal joint. However, it is a structure that is reliably supported on the floor surface and that can be permitted by a universal joint for deformation due to thermal expansion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a support structure for a gas turbine regenerator according to the present invention.
FIG. 2 (a) is a front cross-sectional view showing an embodiment of a universal joint of the gas turbine regenerator support structure.
(B) It is front sectional drawing which shows other embodiment of the universal joint.
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the support structure for the gas turbine regenerator.
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the support structure for the gas turbine regenerator.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a support structure of a conventional gas turbine regenerator.
[Explanation of symbols]
1 ... Regenerator
2 ... Floor surface
3A ... Inlet side mounting base
3B ... Outlet side mounting base
4 ... Leg
4A ... Inlet side leg
4B ... Outlet side leg
7a, 7b ... outer surface
10 ... Plate spring
11 ... Rod
13 ... Ball joint
14 ... Spherical washer
51, 52, 53 ... Universal joint
α ... Center line

Claims

A regenerator that is connected to the exhaust outlet side of the gas turbine and is arranged via a leg with respect to the floor surface,
The inlet of the regenerator connected to the exhaust outlet of the gas turbine and each center of the outlet of the regenerator are connected, parallel to the center line parallel to the floor surface, and orthogonal to the center line. An inlet-side mounting base provided in pairs on both outer side surfaces close to the inlet located on the line and equidistant from the floor surface;
An outlet-side mounting base provided on each of the outer side surfaces close to the outlet located on a line parallel to the center line and perpendicular to the center line and equidistant to the floor surface;
And having
The legs are
It is flexible in a direction perpendicular to the center line and substantially parallel to the floor surface, one end is fixed to the floor surface, and the other end is connected to the inlet side attachment base through a universal joint. An inlet side leg to be connected;
One end is connected to the floor surface via a universal joint, and the other end is connected to the outlet side mounting base via a universal joint,
A support structure for a gas turbine regenerator, comprising:

The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 1, wherein the outlet-side leg portion is a straight rod.

The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 1 or 2, wherein the universal joint connected to the floor surface of the outlet side leg is a ball joint.

The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 1 or 2, wherein the universal joint connected to the floor surface of the outlet side leg portion is configured by a spherical washer.

A regenerator that is connected to the exhaust outlet side of the gas turbine and is arranged via a leg with respect to the floor surface,
The inlet of the regenerator connected to the exhaust outlet of the gas turbine and each center of the outlet of the regenerator are connected, parallel to the center line parallel to the floor surface, and orthogonal to the center line. An inlet-side mounting base provided in pairs on both outer side surfaces close to the inlet located on the line and equidistant from the floor surface;
An outlet-side mounting base provided on each of the outer side surfaces close to the outlet located on a line parallel to the center line and perpendicular to the center line and equidistant to the floor surface;
And having
The legs are
It is flexible in a direction perpendicular to the center line and substantially parallel to the floor surface, one end is fixed to the floor surface, and the other end is connected to the inlet side attachment base through a universal joint. An inlet side leg to be connected;
An outlet-side leg that is flexible in substantially parallel to the floor, one end fixed to the floor, and the other end connected to the outlet-side mounting base via a universal joint;
A support structure for a gas turbine regenerator, comprising:

The outlet-side leg portion is composed of two plate springs whose ends are connected in the longitudinal direction, and the plate surfaces of the plate springs are orthogonal to each other and can be substantially parallel to the floor surface. 6. The support structure for a gas turbine regenerator according to claim 5, wherein the bending direction is two directions.

5. The inlet side mounting base and the outlet side mounting base provided on the both outer surfaces are integrally formed in a straight line parallel to the center line. , 5 and 6. The gas turbine regenerator support structure according to claim 1.

The support structure for a gas turbine regenerator according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7, wherein the inlet side leg is a plate spring.

The said outlet side leg part is comprised by multiple pairs, and is each provided in both the outer side surfaces, The any one of Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 The support structure of the gas turbine regenerator as described in any one of Claims 1-3.

The universal joint connected to the inlet-side mounting base of the inlet-side leg is configured by a ball joint. The support structure for a gas turbine regenerator according to any one of claims 8 and 9.

The universal joint connected to the inlet-side mounting base of the inlet-side leg is composed of a spherical washer. The support structure for a gas turbine regenerator according to any one of claims 8 and 9.

The universal joint connected to the outlet side mounting base portion of the outlet side leg is configured by a ball joint. The support structure for a gas turbine regenerator according to any one of 8, 9, 10, and 11.

The universal joint connected to the outlet-side mounting base of the outlet-side leg is composed of a spherical washer. The support structure for a gas turbine regenerator according to any one of 8, 9, 10, and 11.