JP6104646B2 - Exhaust duct - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、圧縮した高温・高圧の空気に対して燃料を供給して燃焼し、発生した燃焼ガスをタービンに供給して回転動力を得るガスタービンにおいて、このガスタービンで燃焼した排ガスを排出するための排気ダクトに関するものである。 The present invention, for example, in a gas turbine that supplies fuel to compressed high-temperature, high-pressure air and burns it, supplies the generated combustion gas to the turbine to obtain rotational power, and discharges the exhaust gas burned in the gas turbine. The present invention relates to an exhaust duct for discharging.
ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されており、空気取入口から取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスがタービンを駆動し、このタービンに連結された発電機を駆動する。この場合、タービンは、車室内に複数の静翼及び動翼が交互に配設されて構成されており、燃焼ガスにより動翼を駆動することで発電機が連結される出力軸を回転駆動している。そして、タービンを駆動した燃焼ガスは、排気ガスなって排気ダクトを通って大気に放出される。 The gas turbine is composed of a compressor, a combustor, and a turbine, and the air taken in from the air intake port is compressed by the compressor to become high-temperature / high-pressure compressed air. The fuel is supplied and burned, and the high-temperature and high-pressure combustion gas drives the turbine, and the generator connected to the turbine is driven. In this case, the turbine is configured by alternately arranging a plurality of stationary blades and moving blades in the vehicle interior, and drives the moving blades with combustion gas to rotate the output shaft to which the generator is connected. ing. Then, the combustion gas that has driven the turbine is discharged into the atmosphere through the exhaust duct as exhaust gas.
上述したガスタービンにて、排気ダクトは、排ガスの高温化に対応するため、内面側に保温材が配置されている。即ち、従来の排気ダクトは、筒形状をなすダクトの内面に所定間隔をあけて複数のスタッドボルトが固定されると共に、保温材が一様に付設され、スタッドボルトの先端部と保温パネルとがナットにより固定されて構成されている。 In the gas turbine described above, the exhaust duct is provided with a heat insulating material on the inner surface side in order to cope with the high temperature of the exhaust gas. That is, in the conventional exhaust duct, a plurality of stud bolts are fixed to the inner surface of a cylindrical duct with a predetermined interval, and a heat insulating material is uniformly attached. It is configured to be fixed by a nut.
このような従来の排気ダクトとして、例えば、下記特許文献1から3に記載されたものがある。
Examples of such conventional exhaust ducts include those described in
上述した従来の排気ダクトは、内部に高温の排ガスが高速で流れることから、常時励振力を受けることとなり、保温パネル、スタッドボルト、ダクトプレートが振動しやすい構成となっている。この保温パネルは、複数の分割パネルから構成されており、排ガスからの励振力を受け、1枚のパネルが1個または複数個の節を境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅する。従来の排気ダクトにて、スタッドボルトは、基端部がダクトプレートの内面に溶接により固定され、先端部が保温パネル(分割パネル)にナットで固定されている。そのため、スタッドボルトは、保温パネルの振動により、その基端部の溶接箇所に応力が作用し、損傷してしまうおそれがある。 Since the above-described conventional exhaust duct has a high temperature exhaust gas flowing therein at a high speed, it always receives an excitation force, and the heat insulation panel, stud bolt, and duct plate are likely to vibrate. This heat insulation panel is composed of a plurality of divided panels, and receives an excitation force from the exhaust gas, and one panel swings in an uneven shape in the thickness direction with one or more nodes as a boundary. In a conventional exhaust duct, the stud bolt has a proximal end fixed to the inner surface of the duct plate by welding and a distal end fixed to a heat retaining panel (divided panel) with a nut. Therefore, the stud bolt may be damaged due to stress acting on the welded portion of the base end portion thereof due to the vibration of the heat insulation panel.
本発明は上述した課題を解決するものであり、ダクトプレートと保温パネルとの連結部材の損傷を防止して耐久性の向上を図る排気ダクトを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust duct that prevents damage to a connecting member between a duct plate and a heat insulation panel and improves durability.
上記の目的を達成するための本発明の排気ダクトは、筒形状をなすダクトプレートと、複数の分割パネルから構成されて前記ダクトプレートの内面側に所定間隔をあけて配置される保温パネルと、前記分割パネルにおける外面側に固定される補強部材と、前記ダクトプレートと前記保温パネルとの間に配置される保温材と、前記ダクトプレートと前記保温パネルとを連結する連結部材と、を有することを特徴とするものである。 The exhaust duct of the present invention for achieving the above object includes a duct plate having a cylindrical shape, a heat insulating panel that is configured by a plurality of divided panels and is arranged at a predetermined interval on the inner surface side of the duct plate, A reinforcing member that is fixed to the outer surface of the divided panel; a heat insulating material that is disposed between the duct plate and the heat insulating panel; and a connecting member that connects the duct plate and the heat insulating panel. It is characterized by.
従って、流動する排ガスの励振力を受けて保温パネルを構成する分割パネルが節を境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しようとするが、この分割パネルにおける外面側に補強部材が固定されていることから、この分割パネルが振動しにくくなり、連結部材への応力集中を抑制することができ、ダクトプレートと保温パネルとの連結部材の損傷を防止して耐久性の向上を図ることができる。 Therefore, the divided panel constituting the heat insulation panel receives the excitation force of the flowing exhaust gas and tries to swing in a concavo-convex shape in the thickness direction with the node as a boundary. A reinforcing member is fixed to the outer surface side of the divided panel. Therefore, the divided panel is less likely to vibrate, stress concentration on the connecting member can be suppressed, and damage to the connecting member between the duct plate and the heat insulating panel can be prevented to improve durability. it can.
本発明の排気ダクトでは、前記分割パネルは、矩形状をなす平面パネルであり、前記補強部材は、前記分割パネルの外縁より内側に配置されることで構成されることを特徴としている。 In the exhaust duct according to the present invention, the divided panel is a flat panel having a rectangular shape, and the reinforcing member is configured to be disposed inside an outer edge of the divided panel.
従って、分割パネルは、補強部材により中央部側の曲げ剛性が高くなることで、節を境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しにくくなり、連結部材への応力集中を抑制することができる。 Therefore, the split panel has high bending rigidity on the center side due to the reinforcing member, so that it does not easily swing in an uneven shape toward the plate thickness direction at the node, and suppresses stress concentration on the connecting member. it can.
本発明の排気ダクトでは、前記補強部材は、リング形状をなすことを特徴としている。 In the exhaust duct of the present invention, the reinforcing member has a ring shape.
従って、補強部材をリング形状とすることで、この補強部材が分割パネルの節に跨るように配置されることとなり、分割パネルの振幅を効果的に抑制することができる。 Therefore, when the reinforcing member has a ring shape, the reinforcing member is disposed so as to straddle the nodes of the divided panel, and the amplitude of the divided panel can be effectively suppressed.
本発明の排気ダクトでは、前記補強部材は、複数のリング形状をなすことを特徴としている。 In the exhaust duct according to the present invention, the reinforcing member has a plurality of ring shapes.
従って、補強部材を複数のリング形状とすることで、この補強部材が分割パネルの節に跨るように配置されることとなり、分割パネルの振幅を効果的に抑制することができる。 Accordingly, by forming the reinforcing member into a plurality of ring shapes, the reinforcing member is disposed so as to straddle the nodes of the divided panel, and the amplitude of the divided panel can be effectively suppressed.
本発明の排気ダクトでは、前記補強部材は、リング形状をなす第1補強部と、前記第1補強部の内側に配置される第2補強部とを有することを特徴としている。 In the exhaust duct according to the present invention, the reinforcing member includes a first reinforcing portion having a ring shape and a second reinforcing portion disposed inside the first reinforcing portion.
従って、補強部材をリング形状の第1補強部とその内側に配置される第2補強部とにより構成することで、この補強部材は、分割パネルが振動する複数のモードにおける節に跨るように配置されることとなり、分割パネルの振幅を効果的に抑制することができる。 Therefore, the reinforcing member is constituted by the ring-shaped first reinforcing portion and the second reinforcing portion arranged inside thereof, so that the reinforcing member is arranged so as to straddle the nodes in the plurality of modes in which the divided panel vibrates. As a result, the amplitude of the divided panel can be effectively suppressed.
本発明の排気ダクトでは、前記第2補強部は、リング形状をなすことを特徴としている。 In the exhaust duct of the present invention, the second reinforcing portion has a ring shape.
従って、第2補強部をリング形状とすることで、簡単な構成で容易に複数の振動モードにおける分割パネルの振幅を抑制することができる。 Therefore, by making the second reinforcing portion into a ring shape, the amplitude of the divided panel in a plurality of vibration modes can be easily suppressed with a simple configuration.
本発明の排気ダクトでは、前記第2補強部は、平面視がT字形状をなすことを特徴としている。 In the exhaust duct of the present invention, the second reinforcing portion is characterized by having a T shape in plan view.
従って、第2補強部をT字形状とすることで、簡単な構成で容易に複数の振動モードにおける分割パネルの振幅を抑制することができる。 Therefore, the amplitude of the division | segmentation panel in a some vibration mode can be easily suppressed by a simple structure by making a 2nd reinforcement part into T shape.
本発明の排気ダクトでは、前記複数の分割パネルは、端部同士が重合し、その厚さ方向の両側から一対の支持プレートにより挟持されて構成されることを特徴としている。 In the exhaust duct according to the present invention, the plurality of divided panels are configured such that ends overlap each other and are sandwiched by a pair of support plates from both sides in the thickness direction.
従って、分割パネルの端部同士が一対の支持プレートにより挟持されることから、排ガスの流動により保温パネルが振動すると、分割パネル同士が接触状態で相対移動することで摩擦が発生するため、ここで減衰効果により連結部材へ作用する応力を抑制することができる。 Therefore, since the end portions of the divided panels are sandwiched between the pair of support plates, if the heat retaining panel vibrates due to the flow of exhaust gas, friction occurs due to the relative movement of the divided panels in contact with each other. The stress acting on the connecting member can be suppressed by the damping effect.
本発明の排気ダクトによれば、ダクトプレートと複数の分割パネルから構成される保温パネルとの間に保温材を配置し、ダクトプレートと保温パネルとを連結部材により連結し、分割パネルにおける外面側に補強部材を固定するので、分割パネルが振動しにくくなり、連結部材への応力集中を抑制することができ、ダクトプレートと保温パネルとの連結部材の損傷を防止して耐久性の向上を図ることができる。 According to the exhaust duct of the present invention, the heat insulating material is disposed between the duct plate and the heat insulating panel composed of a plurality of divided panels, the duct plate and the heat insulating panel are connected by the connecting member, and the outer surface side of the divided panel Since the reinforcing member is fixed to the panel, the divided panel is less likely to vibrate, stress concentration on the connecting member can be suppressed, and damage to the connecting member between the duct plate and the heat insulating panel is prevented to improve durability. be able to.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る排気ダクトの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of an exhaust duct according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.
図1は、本発明の実施例1に係る排気ダクトにおける保温パネルを構成する分割パネルの正面図、図2は、保温パネルを構成する分割パネルの断面図、図3は、実施例1の排気ダクトにおける保温パネルを構成する分割パネルの作用説明図、図4は、実施例1の排気ダクトを有するガスタービンの概略図、図5は、排気ダクトの断面図、図6は、実施例1の排気ダクトを表す断面図である。
FIG. 1 is a front view of a divided panel constituting a heat retaining panel in an exhaust duct according to
実施例1のガスタービンは、図4に示すように、空気を圧縮する圧縮機11と、この圧縮機11で圧縮された空気を燃焼する燃焼器12と、この燃焼器12で燃料と圧縮空気の混合ガスが燃焼することで生じた燃焼ガス(排ガス)により回転可能なタービン13とを有しており、圧縮機11の回転軸に発電機14が連結されている。
As shown in FIG. 4, the gas turbine of the first embodiment includes a
また、ガスタービンは、タービン13にこのタービン13から排出される排ガスを案内する排気ダクト15が連結され、この排気ダクト15に煙突16が連結されている。なお、ガスタービンは、排気ダクト15に煙突16が連結されずに、排熱回収ボイラ(HRSG)が連結される構成もある。
In the gas turbine, an
排気ダクト15は、図5に示すように、矩形の筒形状をなすダクトプレート21の内側に保温材22が所定厚さにわたって配置され、その内側に保温パネル23が配置されて構成されており、内側に排ガス通路Gを形成している。この保温パネル23は、後述するが、複数の分割パネルから構成されている。複数の連結部材24は、基端部がダクトプレート21の内面に固定され、先端部が保温パネル23(分割パネル31)を貫通し、固定部材としてのナット25が螺合している。この連結部材24は、排気ダクト15の周方向及び軸方向(排ガスの流れ方向)に所定間隔で複数配置されており、ダクトプレート21の内側に所定間隔で保温パネル23(分割パネル31)を支持することで、ダクトプレート21と保温パネル23との間に保温材22を保持している。
As shown in FIG. 5, the
この連結部材24は、ダクトプレート21と保温パネル23とを連結するものであり、一端部がダクトプレート21の内面に直交するように接触し、溶接部W1により接合されている。また、連結部材24は、他端部にねじ部24aが形成されており、保温パネル23を貫通してナット25が螺合することで、保温パネル23に締結されている。
The connecting
保温パネル23は、複数の分割パネル31から構成され、この複数の分割パネル31の端部31a同士が厚さ方向に重合して連結されている。即ち、保温パネル23は、複数の分割パネル31の端部31aが重なり、各貫通孔31bの位置が適合した状態で、連結部材24の他端部が貫通している。そして、各分割パネル31の端部31aは、保温材22側から連結部材24に固定された支持リング(支持プレート)32が接触し、排ガス通路G側からワッシャ(支持プレート)33が接触した状態で、連結部材24のねじ部24aにナット25が螺合することで支持されている。この分割パネル31は、各貫通孔31bの内径が、連結部材24の外径より大きく設定されることで、連結部材24に対して分割パネル31が移動可能となっている。
The
つまり、複数の分割パネル31は、重なり合った端部31a同士が支持リング32とワッシャ33によりその厚さ方向から挟持され、連結部材24のねじ部24aへのナット25の螺合により面接触状態で支持される。この場合、ナット25の螺合度合(締結度合)は、端部31aが重なり合った各分割パネル31が所定の摩擦力を持って摺動できる度合に設定されている。
That is, in the plurality of divided
このように構成された分割パネル31は、図1及び図2に示すように、リブ(補強部材)41が固定されている。このリブ41は、分割パネル31における外面側、つまり、保温パネル23における保温材22側に溶接部W2により固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, ribs (reinforcing members) 41 are fixed to the divided
この場合、分割パネル31は、矩形状(正方形状)をなす平面パネルであり、端部(外縁部)31aが重なるように連結され、この端部31aの四隅に形成された貫通孔31bに連結部材24が貫通して締結される。リブ41は、真円のリング形状をなし、分割パネル31の端部(外縁部)31aより内側に配置されている。
In this case, the
そのため、図6に示すように、排気ダクト15は、内部に高温の排ガスが高速で流れると、保温パネル23が励振力を受けて振動し、この保温パネル23はダクトプレート21に対して相対移動する。ダクトプレート21と保温パネル23は、連結部材24により連結されていることから、ダクトプレート21に対して保温パネル23が振動すると、連結部材24に応力が作用する。ところが、本実施例にて、保温パネル23を構成する複数の分割パネル31にリブ41が固定されている。そのため、保温パネル23(分割パネル31)は、リブ41により変形しにくくなり、連結部材24へ作用する応力が低減される。
Therefore, as shown in FIG. 6, when high-temperature exhaust gas flows in the
即ち、図1に示すように、排気ガスの励振力により分割パネル31に対して、四隅を結ぶと共に互いに交差する2本の節S1,S2を有する振動モードが発生したとき、分割パネル31は、例えば、「+」の領域で紙面の手前側に変形するとき、「−」の領域で紙面の奥側に変形する。ここで、分割パネル31は、リング形状のリブ41が2本の節S1,S2と交差するように固定されていることから、各節S1,S2での曲げ剛性が上がり、「+」の領域と「−」の領域で逆方向への変形が抑制される。
That is, as shown in FIG. 1, when the vibration mode having two nodes S1 and S2 that connect the four corners and intersect each other occurs with respect to the divided
また、図3に示すように、排気ガスの励振力により分割パネル31に対して、端部31aと平行をなす2本の節S11,S12と、端部31aと平行をなすと共に2本の節S11,S12と直交する2本の節S21,S22を有する振動モードが発生したとき、分割パネル31は、例えば、「+」の領域で紙面の手前側に変形するとき、「−」の領域で紙面の奥側に変形する。ここで、分割パネル31は、リング形状のリブ41が4本の節S11,S12,S21,S22と交差するように固定されていることから、各節S11,S12,S21,S22での曲げ剛性が上がり、「+」の領域と「−」の領域で逆方向への変形が抑制される。
Further, as shown in FIG. 3, two nodes S11 and S12 that are parallel to the
そして、保温パネル23は、複数の分割パネル31の端部31a同士が面接触状態で挟持されている。そのため、保温パネル23が励振力を受けて振動するとき、各分割パネル31の端部31a同士が摺動して摩擦が発生するため、ここで保温パネル23の振動が減衰され、連結部材24へ作用する応力が抑制される。
And the
このように実施例1の排気ダクトにあっては、筒形状をなすダクトプレート21と、複数の分割パネル31から構成されてこのダクトプレート21の内面側に所定間隔をあけて配置される保温パネル23と、分割パネル31における外面側に固定されるリブ41と、ダクトプレート21と保温パネル23との間に配置される保温材22と、ダクトプレート21と保温パネル23とを連結する連結部材24とを設けている。
As described above, in the exhaust duct according to the first embodiment, the heat insulating panel is configured by the
従って、流動する排ガスの励振力を受けて保温パネル23を構成する分割パネル31が節Sを境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しようとするが、この分割パネル31における外面側にリブ41が固定されていることから、この分割パネル31の剛性が向上して変形しにくくなり、振動の発生を抑制して連結部材24への応力集中を抑制することができ、ダクトプレート21と保温パネル23との連結部材24の損傷を防止して耐久性の向上を図ることができる。
Accordingly, the divided
実施例1の排気ダクトでは、分割パネル31を矩形状の平面パネルとし、リブ41を分割パネル31の端部(外縁部)31aより内側に配置している。従って、分割パネル31は、リブ41により中央部側の曲げ剛性が高くなることで、節Sを境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しにくくなり、連結部材24への応力集中を抑制することができる。
In the exhaust duct of the first embodiment, the divided
実施例1の排気ダクトでは、リブ41をリング形状としている。従って、リブ41が分割パネル31の多くの節Sに跨るように配置されることとなり、分割パネル31の振幅を効果的に抑制することができる。
In the exhaust duct of the first embodiment, the
実施例1の排気ダクトでは、保温パネル23を複数の分割パネル31から構成し、複数の分割パネル31の端部31a同士を重合し、その厚さ方向の両側から支持リング32及びワッシャ33により挟持し、連結部材24のねじ部24aにナット25により締結して支持している。従って、分割パネル31の端部31a同士が挟持されることから、排ガスの流動により保温パネル23が振動すると、分割パネル31同士が接触状態で相対移動することで摩擦が発生するため、ここで減衰効果により連結部材24へ作用する応力を抑制することができる。
In the exhaust duct of the first embodiment, the
図7は、本発明の実施例2に係る排気ダクトにおける保温パネルを構成する分割パネルの正面図である。 FIG. 7 is a front view of the divided panel constituting the heat insulation panel in the exhaust duct according to the second embodiment of the present invention.
実施例2において、図7に示すように、分割パネル31は、リブ(補強部材)51が固定されている。このリブ51は、分割パネル31における外面側に溶接部により固定されている。
In Example 2, as shown in FIG. 7, ribs (reinforcing members) 51 are fixed to the divided
この場合、分割パネル31は、矩形状(正方形状)をなす平面パネルであり、リブ51は、分割パネル31の端部(外縁部)31aより内側に配置されている。このリブ51は、複数のリング形状をなす補強部から構成され、第1リング部(第1補強部)52とその内側に配置される第2リング部(第2補強部)53とから構成されている。この場合、第1リング部52は、第2リング部53より大径に設定され、第1リング部52の内側に第2リング部53が配置されている。
In this case, the
そのため、排気ガスの励振力により分割パネル31に対して、端部31aと平行をなす2本の節S11,S12と、端部31aと平行をなすと共に2本の節S11,S12と直交する2本の節S21,S22を有する振動モードが発生したとき、分割パネル31は、例えば、「+」の領域で紙面の手前側に変形するとき、「−」の領域で紙面の奥側に変形する。ここで、分割パネル31は、リング形状の2個のリング部52,53を有するリブ51が4本の節S11,S12,S21,S22と交差するように固定されていることから、各節S11,S12,S21,S22での曲げ剛性が上がり、「+」の領域と「−」の領域で逆方向への変形が抑制される。
Therefore, two nodes S11 and S12 that are parallel to the
また、排気ガスの励振力により分割パネル31の中央部に対して、交差する2本の節S31,S32を有する振動モードが発生したとき、分割パネル31は、例えば、「+」の領域で紙面の手前側に変形するとき、「−」の領域で紙面の奥側に変形する。ここで、分割パネル31は、中央部に第2リング部53が2本の節S31,S32と交差するように固定されていることから、各節S31,S32での曲げ剛性が上がり、「+」の領域と「−」の領域で逆方向への変形が抑制される。
Further, when a vibration mode having two intersecting nodes S31 and S32 occurs with respect to the central portion of the
このように実施例2の排気ダクトにあっては、保温パネル23を複数の分割パネル31から構成し、この分割パネル31における外面側にリブ51を固定し、このリブ51を、複数のリング形状をなす第1リング部52と第1リング部52の内側に配置される第2リング部53とから構成している。
As described above, in the exhaust duct of the second embodiment, the
従って、流動する排ガスの励振力を受けて保温パネル23を構成する分割パネル31が節Sを境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しようとするが、この分割パネル31における外面側にリブ51が固定されていることから、この分割パネル31の剛性が向上して変形しにくくなり、振動の発生を抑制して連結部材24への応力集中を抑制することができ、ダクトプレート21と保温パネル23との連結部材24の損傷を防止して耐久性の向上を図ることができる。
Accordingly, the divided
この場合、第1リング部52の内側に第2リング部53を配置していることから、各リング部52,53が分割パネル31の振動する複数のモードにおける各節Sに跨るように配置されることとなり、分割パネル31の振幅を効果的に抑制することができる。また、各リング部52,53をリング形状とすることで、簡単な構成で容易に複数の振動モードにおける分割パネル31の振幅を抑制することができる。
In this case, since the second ring portion 53 is disposed inside the
図8は、本発明の実施例3に係る排気ダクトにおける保温パネルを構成する分割パネルの正面図である。 FIG. 8 is a front view of the divided panel constituting the heat insulation panel in the exhaust duct according to the third embodiment of the present invention.
実施例3において、図8に示すように、分割パネル31は、リブ(補強部材)61が固定されている。このリブ61は、分割パネル31における外面側に溶接部により固定されている。
In Example 3, as shown in FIG. 8, ribs (reinforcing members) 61 are fixed to the divided
この場合、分割パネル31は、矩形状(正方形状)をなす平面パネルであり、リブ61は、分割パネル31の端部(外縁部)31aより内側に配置されている。このリブ61は、複数の補強部から構成され、リング形状をなすリング部(第1補強部)62とその内側に配置される2個の直線形状をなす直線部(第2補強部)63,64とから構成されている。この場合、2個の直線部63,64は、平面視がT字形状をなし、リング部62の内側でこのリング部62に連結するように配置されている。
In this case, the
そのため、排気ガスの励振力により分割パネル31に対して、端部31aと平行をなす2本の節S11,S12と、端部31aと平行をなすと共に2本の節S11,S12と直交する2本の節S21,S22を有する振動モードが発生したとき、分割パネル31は、例えば、「+」の領域で紙面の手前側に変形するとき、「−」の領域で紙面の奥側に変形する。ここで、分割パネル31は、リング部62と直線部63,64を有するリブ61が4本の節S11,S12,S21,S22と交差するように固定されていることから、各節S11,S12,S21,S22での曲げ剛性が上がり、「+」の領域と「−」の領域で逆方向への変形が抑制される。
Therefore, two nodes S11 and S12 that are parallel to the
このように実施例3の排気ダクトにあっては、保温パネル23を複数の分割パネル31から構成し、この分割パネル31における外面側にリブ61を固定し、このリブ61を、リング部62とその内側の直線部63,64により構成している。
As described above, in the exhaust duct of the third embodiment, the
従って、流動する排ガスの励振力を受けて保温パネル23を構成する分割パネル31が節Sを境として板厚方向に向けて凹凸状に振幅しようとするが、この分割パネル31における外面側にリブ61が固定されていることから、この分割パネル31の剛性が向上して変形しにくくなり、振動の発生を抑制して連結部材24への応力集中を抑制することができ、ダクトプレート21と保温パネル23との連結部材24の損傷を防止して耐久性の向上を図ることができる。
Accordingly, the divided
この場合、リング部62の内側にT字形状をなす直線部63,64を配置していることから、リング部62及び直線部63,64が分割パネル31の振動する複数のモードにおける各節Sに跨るように配置されることとなり、分割パネル31の振幅を効果的に抑制することができる。また、リング部62の内側に直線部63,64を配置することで、簡単な構成で容易に複数の振動モードにおける分割パネル31の振幅を抑制することができる。
In this case, since the
なお、上述した実施例2では、リブ51を2つのリング部52,53により構成したが、リング部を3個以上としてもよい。また、リング部は、真円形状に限らず、楕円形状であってもよい。また、上述した実施例3では、リブ61の内側にT字形状をなすように直線部63,64を配置したが、直線部は、T字形状に限らず、X字形状やY字形状などとしてもよい。
In the second embodiment described above, the
また、本発明の補強部材は、リング形状に限らず、T字形状、X字形状、Y字形状などとしてもよい。 The reinforcing member of the present invention is not limited to the ring shape, and may be a T shape, an X shape, a Y shape, or the like.
また、上述した実施例では、排気ダクト15を矩形断面形状としたが、この形状に限定されるものではなく、円形断面形状であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施例では、本発明の排気ダクトをガスタービンの排気系に適用して説明したが、蒸気タービンの排気系にも適用することができ、この場合、排気ガスは、使用済の蒸気である。 In the above-described embodiment, the exhaust duct according to the present invention is applied to the exhaust system of the gas turbine. However, the exhaust duct can be applied to the exhaust system of the steam turbine. Steam.
11 圧縮機
12 燃焼器
13 タービン
14 発電機
15 排気ダクト
16 煙突
21 ダクトプレート
22 保温材
23 保温パネル
24 連結部材
25 ナット
31 分割パネル
32 支持リング(支持プレート)
33 ワッシャ(支持プレート)
41,51,61 リブ(補強部材)
52 第1リング部(第1補強部)
53 第2リング部(第2補強部)
62 リング部(第1補強部)
63,64 直線部(第2補強部)
DESCRIPTION OF
33 Washer (support plate)
41, 51, 61 Rib (reinforcing member)
52 1st ring part (1st reinforcement part)
53 Second ring part (second reinforcing part)
62 Ring part (first reinforcing part)
63,64 Straight part (second reinforcing part)
Claims (8)
複数の分割パネルから構成されて前記ダクトプレートの内面側に所定間隔をあけて配置される保温パネルと、
前記分割パネルにおける外面側に固定される補強部材と、
前記ダクトプレートと前記保温パネルとの間に配置される保温材と、
前記ダクトプレートと前記保温パネルとを連結する連結部材と、
を有し、
前記複数の分割パネルは、矩形状をなす平面パネルであり、端部同士が重合し、前記端部の四隅に形成された貫通孔に前記連結部材が貫通して固定される、
ことを特徴とする排気ダクト。 A duct plate having a cylindrical shape;
A heat insulating panel that is composed of a plurality of divided panels and is arranged at a predetermined interval on the inner surface side of the duct plate;
A reinforcing member fixed to the outer surface side of the divided panel;
A heat insulating material disposed between the duct plate and the heat insulating panel;
A connecting member for connecting the duct plate and the heat insulation panel;
I have a,
The plurality of divided panels are flat panels having a rectangular shape, end portions are overlapped, and the connecting member is fixed to the through holes formed at the four corners of the end portions.
An exhaust duct characterized by that.
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