JP6193559B2 - ガスタービンのロードカップリングのための冷却システム - Google Patents
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Description
3 負荷
5 ロードカップリング
7 シャフト
9 継手
11 変速機
13 出力シャフト
15 ガス生成器
17 出力タービン
19 コンプレッサ
21 燃焼チャンバ
23 高圧タービン
25 内部シャフト
27 排出ライン
31 ガスタービンパッケージ
33 ガスタービン
35 ロードカップリング
37 負荷
39 空気取入れプリナム
41 空気取入れライン
43 コンプレッサ
45 高圧タービン
47 出力タービン
49 排気拡散器−収集器組立体
51 排出ライン
53 負荷区画
55 ターボ機械区画
57 冷却空気排出ライン
59 空気ダクト
61 空気口
63 通気ダクト
64 第2通気ダクト
65 ロードカップリング
65A 第1端部
65B 第2端部
66 第3通気ダクト
67 スリーブ
69 シャフト
69A、69B 継手
70 限定された空間
Claims (17)
- ガスタービン(33)であって、
コンプレッサ(43)と、
出力タービン(47)と、
前記ガスタービン(33)を負荷(37)に接続するロードカップリング(35)と、
該ロードカップリング(35)の少なくとも部分的に囲むロードカップリングガード(65)と、
該ロードカップリングガード内で冷却空気流を循環させることで、前記ロードカップリング(35)から十分に熱を取り除くように設計され配置された冷却空気流路(51、61、63)と、
ガスタービンパッケージ(31)と、
を備え、
前記ガスタービンパッケージ(31)が、
前記ガスタービン(33)を収容するターボ機械区画(55)と、
該ターボ機械区画(55)内で冷却空気を循環させるための冷却空気循環システムと、
負荷区画(53)と、
を備え、
前記ロードカップリング(35)が、前記負荷区画(53)を貫通するように延び、
前記空気流路が、空気口(61)を備え、
前記冷却空気循環システムからの冷却空気が強制的に循環され、
少なくとも第1通気ダクト(63)が、前記空気口(61)を前記ロードカップリングガード(65)に流体接続し、第2通気ダクト(64;66)が、前記負荷区画(53)内に冷却空気を供給する、
ガスタービン(33)。 - 前記ガスタービンが航空機転用形である、請求項1に記載のガスタービン。
- 前記ロードカップリング(35)が、前記ガスタービンの高温端部に接続される、請求項1または2に記載のガスタービン。
- 前記ロードカップリング(35)および前記ロードカップリングガード(65)が、排気収集器−拡散器組立体(49)を貫通するように延びており、この組立体が、前記ロードカップリングおよび前記ロードカップリングガード(65)を少なくとも部分的に囲んでいる、請求項3に記載のガスタービン。
- 前記タービンパッケージ(31)が、空気取入れプリナム(39)を備え、前記ターボ機械区画(55)が、該空気取入れプリナム(39)と前記負荷区画(53)の間に配置される、請求項1から4のいずれかに記載のガスタービン。
- 前記負荷区画(53)に冷却空気を供給する第3通気ダクト(66;64)を備える、請求項1から5のいずれかに記載のガスタービン。
- 前記第2通気ダクト(64)および前記第3通気ダクト(66)が、前記第1通気ダクト(63)の両側にほぼ対称的に配置される、請求項6に記載のガスタービン。
- 前記ロードカップリングガード(65)が、
前記出力タービン(47)の方を向く第1端部(65A)と、
前記ロードカップリング(35)に接続された前記負荷(37)の方を向く第2端部(65B)と、
を有し、
少なくとも前記第1端部(65A)が開放されることで、前記ロードカップリングガード(65)を脱出する冷却空気が、前記出力タービン(47)に向けて誘導される、請求項1から7のいずれかに記載のガスタービン。 - 前記第2端部(65B)が開放され、前記ロードカップリングガード(65)を脱出する冷却空気が、前記負荷(37)に向けて誘導される、請求項8に記載のガスタービン。
- 前記ロードカップリングガード(65)の前記第1端部(65A)が、前記排気拡散器−収集器組立体(49)によって少なくとも部分的に囲まれた中空の空間に配置され、これにより前記ロードカップリングガード(65)を出る冷却空気が、前記排気拡散器−収集器組立体(49)を冷却する、請求項4の記載を引用する請求項8、または請求項4の記載を引用する請求項9に記載のガスタービン。
- 前記ロードカップリング(35)が、少なくとも機械的な継手(69A;69B)と、シャフト(69)とを備える、請求項8から10のいずれかに記載のガスタービン。
- 請求項1から11のいすれかに記載のガスタービン(33)と、前記ガスタービンによって駆動される負荷(37)とを備え、該負荷(37)が、前記ロードカップリング(35)によって前記ガスタービンに接続されるシステム。
- ガスタービン(33)におけるロードカップリング(35)に対する熱および機械的ストレスを抑える方法であって、該ガスタービンが少なくともコンプレッサ(43)と、出力タービン(47)と、前記ガスタービン(33)を負荷(37)に接続するロードカップリング(35)とを備えており、
前記ロードカップリング(35)の周りに冷却空気を押しやることにより、前記ロードカップリング(35)から熱を取り除くステップと、
前記ロードカップリング(35)を少なくとも部分的に囲む限定された空間(67)を画定するステップと、
該限定された空間内で前記冷却空気を強制的に循環させることで、前記ロードカップリング(35)から熱を取り除くステップと、
前記ガスタービン(33)と前記負荷(37)の間に負荷区画(53)を設けるステップと、
前記ロードカップリング(35)と前記ロードカップリング(35)を囲む前記限定された空間(67)との少なくとも一部を前記負荷区画(53)内に配置するステップと、
前記冷却空気の一部を前記限定された空間内に、一部を前記負荷区画(53)内に供給するステップと、
を含む、方法。 - 前記ロードカップリング(35)を少なくとも部分的に囲むようにロードカップリングガード(65)を配置するステップであり、前記限定された空間(67)が、前記ロードカップリングガード(65)によって少なくとも部分的に定められるステップと、前記ロードカップリング(35)と前記ロードカップリングガード(65)の間で冷却空気を強制的に循環させることで、前記ロードカップリングから熱を取り除くステップとを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記出力タービン(47)の方に向く前記ロードカップリングガード(65)の少なくとも第1端部(65A)において、冷却空気が前記限定された空間(67)を出るようにすることで、前記ロードカップリングガード(65)の前記第1端部(65A)において前記限定された空間を出ていく冷却空気流が、前記出力タービン(47)に対して誘導されるステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記負荷(37)の方に向く前記ロードカップリングガード(65)の少なくとも第2端部(65B)において、冷却空気が前記限定された空間(67)を出るようにすることで、前記ロードカップリングガード(65)の前記第2端部において前記限定された空間を出ていく冷却空気流が、前記出力タービン(47)から離れ、前記負荷(37)に向かうように誘導されるステップをさらに含む、請求項14または15に記載の方法。
- 前記ガスタービン(33)をガスタービンパッケージ(31)内に配置するステップと、冷却空気流を生成して前記ガスタービン(33)のケーシングを冷却するステップと、該冷却空気流の一部を前記限定された空間(67)に向けてそらせるステップとを含む、請求項13から16のいずれかに記載の方法。
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