JP6205058B2 - タービンシュラウドブロック取り外し装置 - Google Patents
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Description
本発明は、広くには、タービンシステムに関する。より詳しくは、本発明は、タービンシュラウドブロック取り外し装置に関する。
ガスタービンシステムなどの従来からのターボ機械が、発電機のための動力を生み出すために利用されている。一般に、ガスタービンシステムは、ガスタービンシステムの圧縮機およびタービン構成部品に流体(例えば、高温ガス)を通すことによって動力を生み出す。より具体的には、吸気を圧縮機へと引き込み、圧縮することができる。ひとたび圧縮されると、吸気は、燃焼物を形成すべく燃料と混合され、ガスタービンシステムの燃焼器によって燃焼物に点火し、ガスタービンシステムの作動流体(例えば、高温ガス)を形成することができる。次いで、流体は、流体流路を通って流れてタービン構成部品の複数の回転バケットおよびシャフトを回転させ、動力を生み出すことができる。流体を、複数の回転バケットおよび回転バケットの間に位置する複数の固定ノズルを介し、タービン構成部品を通って導くことができる。複数の回転バケットがガスタービンシステムのシャフトを回転させるとき、シャフトに接続された発電機が、シャフトの回転から電力を生み出すことができる。
従来からのガスタービンシステムは、典型的には、タービンケーシングの内側に配置された複数のシュラウドブロックを備えている。より具体的には、複数のシュラウドブロックを、タービンケーシングに結合させることができ、回転バケットの先端に隣接させ、および/またはガスタービンシステムの固定子ノズルの間に位置させることができる。シュラウドブロックは、ガスタービンシステムの回転バケットおよび固定子ノズルの種々の段を囲むことができ、稼働時にガスタービンシステムを通って流れる作動流体の外側境界を形成することができる。
ガスタービンシステムについて保守のプロセスが実行され、あるいはガスタービンシステムの種々の構成部品について調整が行われるとき、タービンシュラウドブロックを、典型的には、取り外すことができる。例えば、回転バケット、固定子ノズル、および/またはシュラウドブロック自身について保守が実行され、あるいは調整が行われるとき、シュラウドブロックを、典型的には、タービン運転者が特定の構成部品についてアクセス、保守、および/または調整を行うことができるように、取り外すことができる。伝統的に、シュラウドブロックは、タービン運転者によって手作業で取り外されている。より具体的には、タービン運転者が、伝統的な器具(例えば、大ハンマー、バール)を使用して各々のシュラウドブロックに大きな力を加えることによってシュラウドブロックを個別に取り外すことができる。タービン運転者は、多くの場合に、取り外しのプロセスにおいてシュラウドブロックへと加えられる力の一部を逃がすために、木材のブロックを利用することができる。しかしながら、シュラウドブロックを手作業で取り外す伝統的なプロセスは、シュラウドブロックまたはシュラウドブロックの周囲のガスタービンシステムの構成部品(例えば、回転バケット)を傷めてしまうかなり大きな危険を含んでいる。例えば、取り外しのプロセスの最中にシュラウドブロックを叩くとき、器具(例えば、ハンマー)が打撃の後に跳ね返り、取り外されるシュラウドブロックに隣接して位置する回転バケットにぶつかる可能性がある。さらに、シュラウドブロックへと直接的に加えられる力を逃がすために使用される木材のブロックが、充分な力を吸収できず、打撃されるシュラウドブロックに構造的な損傷が結局のところ生じる可能性がある。シュラウドブロックおよび/またはガスタービンシステムの構成部品の損傷の恐れに加え、伝統的な取り外しのプロセスは、時間がかかる可能性があり、ガスタービンシステムを長い時間期間にわたって完全に稼働できない状態にしておかなければならない。
タービンシュラウドブロックの取り外し装置が開示される。一実施形態において、装置は、第1のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第1のベース板と、第2のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに隣接する第2のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第2のベース板と、第1のベース板の第1のアーマチャおよび第2のベース板の第2のアーマチャへと接続され、第1のシュラウドブロックと第2のシュラウドブロックとの間の距離を変化させるアクチュエータと、を備える。
本発明の第1の態様は、第1のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第1のベース板と、第2のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに隣接する第2のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第2のベース板と、第1のベース板の第1のアーマチャおよび第2のベース板の第2のアーマチャへと接続され、第1のシュラウドブロックと第2のシュラウドブロックとの間の距離を変化させるアクチュエータと、を備えるタービンシュラウドブロック取り外し装置を含む。
本発明の第2の態様は、第1のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第1のベース板と、第2のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに隣接する第2のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第2のベース板と、第1のベース板の第1のアーマチャおよび第2のベース板の第2のアーマチャへと接続され、第1のシュラウドブロックと第2のシュラウドブロックとの間の距離を変化させるアクチュエータと、を備えており、アクチュエータは、第1のシュラウドブロックの側面に隣接かつ第2のシュラウドブロックの側面に隣接して配置される、タービンシュラウドブロック取り外し装置を含む。
本発明の第3の態様は、第1のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第1のベース板と、第2のアーマチャを備えており、第1のシュラウドブロックに隣接する第2のシュラウドブロックに着脱可能に接続される第2のベース板と、第1のベース板の第1のアーマチャおよび第2のベース板の第2のアーマチャへと接続され、第1のシュラウドブロックと第2のシュラウドブロックとの間の距離を変化させるアクチュエータと、を備えており、アクチュエータは、第1のシュラウドブロックの上面に隣接かつ第2のシュラウドブロックの上面に隣接して配置される、タービンシュラウドブロック取り外し装置を含む。
本発明のこれらの特徴および他の特徴が、本発明の種々の態様の以下の詳細な説明を、本発明の種々の実施形態を示している添付の図面と併せて検討することによって、さらに容易に理解されるであろう。
本発明の図面が、必ずしも比例尺ではないことに注意すべきである。図面は、本発明の典型的な態様のみを示すように意図されており、したがって本発明の技術的範囲を限定するものとして解釈されてはならない。図面において、図の間で、類似した番号は類似した構成要素を表している。
本明細書において説明されるとおり、本発明の態様は、広くには、タービンシステムに関する。より詳しくは、本明細書において説明されるとおり、本発明の態様は、タービンシュラウドブロック取り外し装置に関する。
図1に目を向けると、本発明の実施形態によるタービンシステムの概略図が示されている。図1に示されるとおりのタービンシステム100は、従来からのガスタービンシステムであってよい。しかしながら、タービンシステム100は、出力を生み出すように構成された任意の従来からのタービンシステム(例えば、蒸気タービンシステム)として構成されてよいと理解される。したがって、タービンシステム100の簡単な説明を、分かりやすさの目的で提示する。図1に示されるとおり、タービンシステム100は、圧縮機102と、圧縮機102に連通した燃焼器104と、燃焼器104に連通し、燃焼器104から燃焼生成物を受け取るタービン構成部品106とを備えることができる。さらに、タービン構成部品106は、シャフト108を介して圧縮機102に接続されてよい。さらに、シャフト108を、タービンシステム100の稼働時に電気を生み出すための発電機110へと接続することができる。
図1に示されるとおりのタービンシステム100の稼働時に、圧縮機102は、空気を取り込み、吸気を圧縮することができ、その後に、圧縮された吸気が燃焼器104へと移動する。ひとたび燃焼器104に位置すると、圧縮された空気を、燃焼物(例えば、燃料)と混合し、点火することができる。ひとたび添加されると、圧縮された空気−燃焼物の混合物は、タービン構成部品106を通って流れる高温の加圧された排気ガス(高温ガス)へと変換される。高温ガスは、タービン構成部品106を通って流れ、とくにはシャフト108へと接続された複数のバケット112(例えば、バケット段)を通過し、タービンシステム100のバケット112およびシャフト108を回転させる。さらに、高温ガスは、タービン構成部品106のケーシング116へと接続された複数の固定子ノズル114(例えば、固定子ノズル段)を通過し、ここで固定子ノズル114の各段は、複数のバケット112の各々に対応し、複数のバケット112の各々の間に位置することができる。固定子ノズル114は、タービン構成部品106の複数のバケット112の各段およびシャフト108を連続的に通過し、したがって回転させるように、タービン構成部品106を通過する高温ガスの案内を補助することができる。タービンシステム100のシャフト108が回転するとき、圧縮機102およびタービン構成部品106が駆動され、発電機110が電力(例えば、電流)を生み出すことができる。
図2に目を向けると、本発明の実施形態による図1のタービン構成部品106の一部分の断面図が示されている。図2に示されるとおり、タービン構成部品106は、ケーシング116へと接続され、ケーシング116の内面120を巡って周状に配置された複数のシュラウドブロック118をさらに備えることができる。すなわち、図2に示されるとおり、複数のシュラウドブロック118を、ケーシング116の内面120へと接続でき、バケット112の先端122に隣接して位置させることができる。さらに、複数のシュラウドブロック118は、やはりタービン構成部品106のケーシング116へと接続された固定子ノズル114の種々の段の間に位置してよい。本明細書において述べられるとおり、複数のシュラウドブロック118を、タービン構成部品106を通過して流れる高温ガスに外側境界をもたらすために、ケーシング116へと周状に接続し、ケーシング116の内側に位置させることができる。すなわち、複数のシュラウドブロック118を、高温ガスがタービン構成部品106を通って流れることができず、バケット112および/または固定子ノズル114の種々の段に接触することができない領域124へと、高温ガスが流れることを実質的に防止するように、ケーシング116の内側に配置することができる。タービン構成部品106の高温ガスが領域124へと流れる場合、高温ガスは、タービン構成部品106のバケット112の種々の段を駆動することができず、結果として効率および/またはタービンシステム100(図1)において生み出される出力が低下する。
図2に示されるとおり、ケーシング116の内面120は、複数のシュラウドブロック118をタービン構成部品106のケーシング116へと接続するように構成された接続部品126を備えることができる。より具体的には、ケーシング116が、複数のシュラウドブロック118をケーシング116へと接続すべく複数のシュラウドブロック118の雌の開口128に係合するように構成された雄の接続部品126を備えることができる。図2に示されるとおり、接続部品126は、バケット112に実質的に一致して位置することができ、タービン構成部品106の固定子ノズル114の種々の段の間に位置することができる。接続部品126は、複数のシュラウドブロック118の各々を接続部品126へとスライド可能に係合または結合させ、その後にケーシング116を巡って周状に位置させることができるように、ケーシング116を巡って周状に位置する連続的な部品であってよい。雄の接続部品126として図示されているが、接続部品126および複数のシュラウドブロック118が、複数のシュラウドブロック118をケーシング116へと接続するための種々の代案の構成を備えることができることを、理解すべきである。例えば(図示せず)、複数のシュラウドブロック118が、雄の接続部分を備えることができ、ケーシング116の接続部品126が、複数のシュラウドブロック118をタービン構成部品106のケーシング116へと接続すべくシュラウドブロック118の雄の接続部を実質的に受け入れるように構成された雌の接続部を備えることができる。
図3に目を向けると、本発明の実施形態によるタービンシュラウドブロック取り外し装置200(以下では、「取り外し装置200」)の斜視図が示されている。本明細書において説明されるとおり、取り外し装置200を、シュラウドブロック118またはタービンシステム100の他の種々の構成部品(例えば、バケット112、固定子ノズル114)について保守を実行でき、ならびに/あるいは調整を行うことができるときに、ケーシング116からシュラウドブロック118を取り外すプロセス(図4および5)において利用することができる。図3に示されるとおり、取り外し装置200は、第1のベース板202と、第1のベース板202に隣接して位置する第2のベース板204とを備えることができる。図3に示されるとおり、第1のベース板202は、第1のベース板202の本体部208から垂直に延びている第1のアーマチャ206を備えることができる。第1のベース板202の第1のアーマチャ206は、第1のアーマチャ206および第1のベース板202を実質的に貫いて形成された第1の貫通穴210を備えることができる。より具体的には、図3に示されるとおり、第1の貫通穴210を、第1のベース板202の第1のアーマチャ206および本体部208を完全に貫いて形成することができる。本明細書において説明されるとおり、第1の貫通穴210は、アクチュエータ212の第1のベース板202への結合を助けることができる。
第1のベース板202は、少なくとも1つの開口214をさらに備えることができる。より具体的には、図3に示されるとおり、第1のベース板202は、第1のベース板202の本体部208を貫いて形成された少なくとも1つの開口214を備えることができる。本明細書において説明されるとおり、第1のベース板202の少なくとも1つの開口214を、第1のベース板202をシュラウドブロック118(図4および5)へと着脱可能に接続するための着脱可能な固定具216(図4および5)と係合するように構成することができる。一実施形態において、図3に示されるように、第1のベース板202は、本体部208を貫いて形成された2つの別々の開口214を備えることができる。しかしながら、第1のベース板202が、第1のベース板202のシュラウドブロック118(図4および5)への着脱可能な接続の助けとなる任意の所望の数の開口214を備えてよいことを、理解すべきである。すなわち、本明細書において説明されるとおり、第1のベース板202の開口214の所望の数は、これらに限られるわけではないがシュラウドブロック118(図4および5)を貫いて延びる対応する穴の数、取り外しのプロセスにおいてシュラウドブロック118の各々へと加えられる力、シュラウドブロック118を取り外すためにアクチュエータ212によって加えられる力、など、種々の因子に依存することができる。
上述のように、第2のベース板204は、第1のベース板202と実質的に同様の特徴および/または構成要素を備えることができる。第1のベース板202と第2のベース板204との間で共有される類似性の結果として、分かりやすさのために、第2のベース板204の特徴および/または構成要素については、簡単な説明だけを提示する。図3に示されるとおり、第2のベース板204は、第2のベース板204の本体部220から垂直に延びている第2のアーマチャ218を備えることができる。第2のベース板204の第2のアーマチャ218は、本明細書において説明されるとおり、アクチュエータ212を第2のベース板204へと接続するために第2のベース板204の第2のアーマチャ218および本体部220を完全に貫いて形成された第2の貫通穴222を備えることができる。さらに、図3に示されるとおり、第2のベース板204は、第2のベース板204の本体部220を貫いて形成された少なくとも1つの開口224を備えることができ、ここで少なくとも1つの開口224を、第2のベース板204をシュラウドブロック118(図4および5)へと着脱可能に接続するための着脱可能な固定具216(図4および5)と係合するように構成することができる。
取り外し装置200は、第1のベース板202および第2のベース板204に接続されたアクチュエータ212をさらに備えることができる。より具体的には、図3に示されるとおり、アクチュエータ212を、第1のベース板202の第1のアーマチャ206および第2のベース板204の第2のアーマチャ218へと接続することができる。本明細書において説明されるとおり、アクチュエータ212を、第1のベース板202および第2のベース板204へと接続されたシュラウドブロック118の間の距離を変化させるように構成することができる。図3に示されるとおり、アクチュエータ212は、アクチュエータ212を動作させるべく圧縮空気を受け入れるための空気入力弁225を有している従来からの空気圧式アクチュエータを含むことができる。しかしながら、アクチュエータ212が、第1のベース板202および第2のベース板204へと接続されたシュラウドブロック118を分離させることができる任意の従来からのアクチュエータ装置またはシステムを含んでよいことを、理解すべきである。より具体的には、アクチュエータ212は、これらに限られるわけではないが空気圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、機械式アクチュエータ、または油圧式アクチュエータを含むことができる。
アクチュエータ212の第1の端部226を、第1のベース板202の第1のアーマチャ206へと接続することができる。より具体的には、第1の端部226が、第1のベース板202の第1のアーマチャ206の第1の貫通穴210と実質的に同心であってよい開口228を備えることができる。アクチュエータ212の第1の端部226の開口228および第1のベース板202の第1のアーマチャ206の第1の貫通穴210は、アクチュエータ212と第1のベース板202の第1のアーマチャ206とを接続するための第1のピン230に係合することができる。すなわち、第1のピン230は、第1のピン230がアクチュエータ212の開口228および第1のアーマチャ206の第1の貫通穴210に同心に位置してアクチュエータ212を第1のベース板202の第1のアーマチャ206へと接続できるように、第1のアーマチャ206の一部分を貫いて延びることができる。図3に示されるとおり、第1のピン230を、着脱容易(quick release)な固定具232によって、第1のベース板202の第1のアーマチャ206およびアクチュエータ212の開口228に保持することができる。より具体的には、着脱容易な固定具232を、第1のベース板202の第1のアーマチャ206の固定具開口234を貫いて位置させることができ、さらに第1のピン230が第1のアーマチャ206から望まれずに取り除かれることが実質的にないように第1のピン230を少なくとも部分的に貫いて位置させることができる。第1のピン230が第1のアーマチャ206から望まれずに取り除かれることを実質的に防止することによって、着脱容易な固定具232は、アクチュエータ212の第1の端部226が第1のベース板202の第1のアーマチャ206から望まれずに切り離されることも防止することができる。
アクチュエータ212の第1の端部226に関して同様に上述したとおり、アクチュエータ212の第2の端部236を、第2のベース板204へと接続することができる。より具体的には、第2の端部236は、第2のベース板204の第2のアーマチャ218の第2の貫通穴222に同心に整列させることができる開口238を備えることができる。図3に示され、第1のピン230に関して同様に説明されたように、アクチュエータ212の第2の端部236を、第2のピン240を介して第2のベース板204へと接続することができる。すなわち、第2のピン240を、アクチュエータ212を第2のベース板204の第2のアーマチャ218へと接続するために、第2のアーマチャ218の第2の貫通穴222およびアクチュエータ212の第2の端部236の開口238を貫いて挿入することができる。さらに、第1のベース板202に関して本明細書において説明したように、第2のベース板204も、第2のアーマチャ218を貫いて延びる固定具開口234と、第2のピン240を第2のアーマチャ218内に保持するための着脱容易な固定具232とを備えることができる。すなわち、着脱容易な固定具232を、固定具開口234によって第2のアーマチャ218を貫いて延ばすことができ、第2のピン240が第2のアーマチャ218から望まれずに取り除かれ、したがって最終的にはアクチュエータ212が第2のベース板204から切り離されることを実質的に防止するために、第2のピン240を少なくとも部分的に貫いて延ばすことができる。図3に示されるとおり、着脱容易な固定具232の端部242を、第2のアーマチャ218の一部分を最後まで貫いて延ばすことができ、第1のベース板202と第2のベース板204との間に位置させることができる。
取り外し装置200は、第1のベース板202または第2のベース板204の少なくとも一方に接続されたアイボルト244をさらに備えることができる。図3に示されるとおり、アイボルト244を、第1のベース板202に接続することができる。しかしながら、アイボルト244を第2のベース板204へと接続してもよく(図示せず)、あるいは第1のベース板202および第2のベース板204の両方に接続してもよいことを、理解すべきである。アイボルト244を、第1のベース板202の本体部208へと接続することができる。より具体的には、図3に示されるとおり、アイボルト244を、第1のベース板202の本体部208の端部246へと接続することができる。アイボルト244を、任意の従来からの接続技術(例えば、溶接、ろう付け、はんだ付け、など)および/または接続部品(ねじ、ナットとボルトとの集合、スナップ式、など)を使用して、第1のベース板202の端部246へと恒久的または取り外し可能に接続することができる。本明細書において説明されるとおり、アイボルト244を、シュラウドブロック118の取り外しのプロセスにおいて利用することができる。
図4および5に目を向けると、本発明の実施形態に従い、複数のタービンシュラウドブロック118a、118b、118cと、シュラウドブロック118を取り外すプロセスのもとにある取り外し装置200とを含むケーシング116の一部分が示されている。
図4および5に示されるとおり、取り外し装置200を、本明細書において説明されるとおり、2つの別々のシュラウドブロック118a、118bを分離させ、次いで一方のシュラウドブロック(例えば、シュラウドブロック118b)を取り除くために、2つの別々のシュラウドブロック118a、118bへと着脱可能に接続することができる。第1のベース板202を、第1のシュラウドブロック118aへと接続でき、第2のベース板204を、第1のシュラウドブロック118aに隣接して位置する第2のシュラウドブロック118bへと接続することができる。図4および5に示されるとおり、第1のシュラウドブロック118aは、ケーシング116へと接続されてよく、第2のシュラウドブロック118bは、第1のシュラウドブロック118aに隣接してケーシング116へと接続されてよい。第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bは、図2に関して本明細書において説明されたやり方と同様なやり方でケーシング116の接続部品126へと接続されてよい。さらに、本明細書において説明されるとおり、ケーシング116は、ケーシング116へと接続された少なくとも1つの追加のシュラウドブロック118cを備えることができ、ここで少なくとも1つの追加のシュラウドブロック118cは、ケーシング116を巡って周状に配置される。図4および5に示されるとおり、追加のシュラウドブロック118cは、ケーシング116上の第1のシュラウドブロック118aに隣接または実質的に接触して位置することができる。追加のシュラウドブロック118cは、第2のシュラウドブロック118bに対向して位置してもよく、第1のシュラウドブロック118aによって第2のシュラウドブロック118bから離されてもよい。
複数のシュラウドブロック118a、118b、118cは、複数のシュラウドブロック118a、118b、118cの側面132を貫いて延びる少なくとも1つの穴130を備えることができる。図4および5に示されるとおり、追加のシュラウドブロック118cを参照すると、複数のシュラウドブロック118a、118b、118cは、実質的に同一であってよく、複数のシュラウドブロック118a、118b、118cの各々の側面132を貫いて延びる4つの穴130を各々が備えることができる。複数のシュラウドブロック118a、118b、118cの各々の個々の側面132の各々は、互いに隣接して位置している。例えば、第1のシュラウドブロック118aの側面132が、第2のシュラウドブロック118bの側面132に隣接して位置することができる。
着脱可能な固定具216が、取り外し装置200を、ケーシング116へと接続された複数のシュラウドブロック118a、118bに接続することができる。図4および5に示されるとおり、着脱可能な固定具216は、第1のベース板202をシュラウドブロック118aへと着脱可能に接続することができる。より具体的には、着脱可能な固定具216を、第1のベース板202の開口214の各々を貫いて位置させ、第1のシュラウドブロック118aの穴130の中に位置させることができ、ここで第1のベース板202の各開口214は、第1のシュラウドブロック118aのそれぞれの穴130に同心に整列することができる。第1のベース板202の開口214および/または第1のシュラウドブロック118aの穴130は、第1のベース板202を第1のシュラウドブロック118aへと着脱可能に接続するために着脱可能な固定具216と係合することができる。第2のベース板204を、第1のベース板202および第1のシュラウドブロック118aと実質的に同様のやり方で、第2のシュラウドブロック118bへと接続することができる。すなわち、図4および5に示されるとおり、着脱可能な固定具216を、第2のベース板204の開口224の各々を貫いて位置させ、第2のシュラウドブロック118bの穴130の中に位置させることができ、ここで第2のベース板204の各開口224は、第2のシュラウドブロック118bのそれぞれの穴130に同心に整列することができる。第2のベース板204の開口224および/または第2のシュラウドブロック118bの穴130は、第2のベース板204を第2のシュラウドブロック118bへと着脱可能に接続するために着脱可能な固定具216と係合することができる。
図4および5に示されるとおり、取り外し装置200が第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bのそれぞれに接続されたとき、取り外し装置200のアクチュエータ212を、第1のシュラウドブロック118aの側面132および第2のシュラウドブロック118bの側面132に隣接させて配置することができる。すなわち、取り外し装置200のアクチュエータ212を、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bの各々の側面132に実質的に隣接かつ平行に配置することができる。アクチュエータ212を、ケーシング116内のシュラウドブロック118a、118b、118cの周囲の限られた空間の結果として、シュラウドブロック118a、118bの側面132に隣接させて配置することができる。例えば、シュラウドブロック(例えば、シュラウドブロック118b)をケーシング116から取り外すための取り外し装置200の利用において、ユーザ(例えば、タービン運転者)は、シュラウドブロック118を取り外すためにいかなる鈍力(例えば、ハンマーによる打撃)も必要とされないため、タービン構成部品106の周囲の構成部品(例えば、バケット112、固定子ノズル114)を傷める可能性を実質的に最小化および/または排除することができる。結果として、タービン構成部品106(図1)の周囲の構成部品を、シュラウドブロック118の取り外しの際に依然としてケーシング116内に位置させておくことができる。バケット112(図2)の先端122とタービンシュラウド118a、118b、118cとの間に最小限のすき間しか存在しない場合、アクチュエータ212を、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bのそれぞれの側面132に隣接して位置させることができる。本明細書において説明されるとおり、アクチュエータ212を、別の構成にて配置することも可能である。
ひとたび取り外し装置200が第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bのそれぞれに着脱可能に接続されると、取り外し装置200は、第2のシュラウドブロック118bの取り外しを助けることができる。より具体的には、取り外し装置200を、第2のシュラウドブロック118bをケーシング116内の稼働位置から切り離すことができ、次いでユーザ(例えば、タービン運転者)によってケーシング116から取り出すことができるよう、第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとの間の距離(D)を変化させるために利用することができる。
図5に示されるとおり、取り外し装置200を、図4に関して上述したやり方と同様のやり方で、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bへと着脱可能に接続することができる。さらに、図5に示されるとおり、取り外し装置200のアクチュエータ212を、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bが距離(D)によって隔てられるように実質的に動作させることができる。第2のシュラウドブロック118bが第1のシュラウドブロック118aに隣接および/または実質的に接触して位置していた図4と比べ、図5は、取り外し装置200のアクチュエータ212の動作の結果として距離(D)だけ第1のシュラウドブロック118aから離された第2のシュラウドブロック118bを示している。図5に示されるとおり、第2のシュラウドブロック118bを、アクチュエータ212の動作の結果として、ケーシング116上の稼働位置(例えば、図4)から移動させ、あるいは実質的に切り離すことができる。取り外し装置200のアクチュエータ212の作動時に、第1のベース板202は、第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとの間の距離(D)が変わる際に実質的に不動のままであってよい。より具体的には、アクチュエータ212の作動時に、第2のベース板204および第2のシュラウドブロック118bだけが、ケーシング116を巡って周方向に移動することができ、第1のベース板202および第1のシュラウドブロック118aは、実質的に不動のままであってよい。アクチュエータ212の作動および第2のシュラウドブロック118bの移動の際に、取り外し装置200を、第1のベース板202を実質的に不動に保つうえで助けとなるように、追加のシュラウドブロック118cによって支持することができる。すなわち、第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとの間の距離(D)が変化する際に、追加のシュラウドブロック118cも、実質的に不動のままであってよく、第1のシュラウドブロック118aおよび/または第1のベース板202に方向性のある支持をもたらすために第1のシュラウドブロック118aに接触および/または実質的に隣接して位置したままであってよい。実質的に不動のままであり、第1のシュラウドブロック118aおよび取り外し装置200の第1のベース板202を支持する追加のシュラウドブロック118cの結果として、取り外し装置200は、距離(D)を変化させ、最終的にユーザ(例えば、タービン運転者)による第2のシュラウドブロック118bのケーシング116からの取り外しを可能にするために、所望の力を第2のシュラウドブロック118bへと加えることができる。すなわち、ひとたび第2のシュラウドブロック118bがケーシング116内の稼働位置から切り離されると、ユーザ(例えば、タービン運転者)は、第2のベース板204を第2のシュラウドブロック118bから切り離すことができ、第2のシュラウドブロック118bをケーシング116に沿って周方向にスライドさせて、第2のシュラウドブロック118bをタービンシステム100(図1)から取り外すことができる。ひとたび第2のシュラウドブロック118bがケーシング116から取り外されると、取り外し装置200を、ケーシング116を巡って周状に位置する残りのシュラウドブロックのすべてを本明細書において説明されるやり方と同様のやり方で取り外すために、残りのシュラウドブロック(例えば、シュラウドブロック118a、118c)へと着脱可能に接続することができる。
さらに、第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとの間の距離(D)を変化させる際に、第1のベース板202のアイボルト244が、第1のシュラウドブロック118aにさらなる支持をもたらすことができる。すなわち、アイボルト244を、第1のシュラウドブロック118aおよび第1のシュラウドブロック118aに着脱可能に接続された第1のベース板202が、取り外し装置200によって実行される取り外しまたは距離(D)の変更のプロセスの最中に実質的に不動のままであることを実質的に保証するために、アクチュエータ212による作動の反対方向の反力をもたらすために利用することができる。例えば、金属ひも(図示せず)を、アイボルト244に実質的に通すことができ、第1のシュラウドブロック118aの移動をさらに防止するためにケーシング116の一部分および/または追加のシュラウドブロック118cへと接続することができる。さらなる例では、ユーザ(例えば、タービン運転者)が、第1のシュラウドブロック118aが取り外し装置200によって実行される取り外しまたは距離(D)の変更のプロセスの最中に実質的に不動のままであることができるように、アクチュエータ212による作動の反対方向にアイボルト244へと反力を加えることができる。
別の実施形態においては、図6に示されるように、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bが、中間のシュラウドブロック118dによって隔てられていてよい。図面において、類似の番号が付された構成部品は、実質的に同様のやり方で機能することができる実質的に同様の構成部品を表すことができることを、理解すべきである。これらの構成部品の重複する説明は、分かりやすくするために省略されている。図6に示されるとおり、本明細書において説明したように、第1のベース板202を、第1のシュラウドブロック118aへと着脱可能に接続でき、第2のベース板204を、第2のシュラウドブロック118bへと着脱可能に接続することができる。しかしながら、第1のシュラウドブロック118aおよび第2のシュラウドブロック118bが、中間のシュラウドブロック118dによって隔てられている。図4および5に関して同様に上述したように、アクチュエータ212は、第2のシュラウドブロック118bをケーシング116内の稼働位置から切り離し、あるいは配置し直すことができるように、第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとを隔てる距離(D)を変化させることができる。しかしながら、中間のシュラウドブロック118dが、アクチュエータ212の作動および第1のシュラウドブロック118aと第2のシュラウドブロック118bとの間の距離(D)の変化の最中に、第1のシュラウドブロック118aおよび追加のシュラウドブロック118cと一緒に実質的に不動のままであってもよいことを、理解すべきである。
図7に目を向けると、複数のタービンシュラウドブロック118a、118b、118c、およびタービンシュラウドブロック取り外し装置300(以下では、「取り外し装置300」)を含むタービンケーシング116の一部分の斜視図が、本発明の別の実施形態に従って示されている。類似の番号が付された構成部品(例えば、第1のシュラウドブロック118a、第2のシュラウドブロック118b、第1のベース板202、第2のベース板204、アクチュエータ212、など)が、実質的に同様のやり方で機能することができる実質的に同様の構成部品を表すことができることを、理解すべきである。これらの構成部品の重複する説明は、分かりやすくするために省略されている。図7に示され、本明細書において説明されるとおり、取り外し装置300を、シュラウドブロック(例えば、第2のシュラウドブロック118b)をタービン構成部品106(図1)のケーシング116から取り外すために利用することができる。
取り外し装置300の第1のベース板202は、第1のベース板202の本体部208に対して実質的に垂直に延びるL字部302を備えることができる。すなわち、図7に示されるとおり、取り外し装置300の第1のベース板202は、本体部208に対して実質的に垂直に位置して第1のシュラウドブロック118aの実質的に上方に位置するL字部302を備えることができる。L字部302を、第1のシュラウドブロック118aの実質的に上方に位置させることができ、第1のシュラウドブロック118aの上面134に実質的に係合または当接させることができる。取り外し装置300の第1のベース板202が第1のシュラウドブロック118aに着脱可能に接続されるとき、本体部208は、側面132に隣接して位置することができ、側面132に実質的に係合することができる。さらに、L字部302は、第1のシュラウドブロック118aの上面134に実質的に係合して、第1のシュラウドブロック118aの上面134の上方に位置することができる。図7に示されるとおり、第1のシュラウドブロック118aの上面134は、側面132の上方に垂直に位置することができ、タービンシステム100(図1)の動作の際に、タービン構成部品106(図1)のバケット112の先端122(図2)に実質的に隣接して位置することができる。
第2のベース板204は、第1のベース板202のL字部302と比べて実質的に同様のL字部304を備えることができる。すなわち、第2のベース板204は、第2のベース板204の本体部220に対して実質的に垂直に位置したL字部304を備えることができる。図7に示され、図7の第1のベース板202に関して同様に説明されるとおり、取り外し装置300の第2のベース板204が第2のシュラウドブロック118bに着脱可能に接続されるとき、本体部220は、第2のシュラウドブロック118bの側面132に隣接して位置でき、第2のシュラウドブロック118bの側面132に実質的に係合することができる。さらに、第2のベース板204のL字部304は、第2のシュラウドブロック118bの上面134に実質的に係合して、第2のシュラウドブロック118bの上面134の上方に位置することができる。図7に示されるとおり、第2のシュラウドブロック118bの上面134は、側面132の上方に垂直に位置することができ、第1のシュラウドブロック118aの上面134に実質的に隣接かつ周方向に整列して位置することができる。
図3との比較において、取り外し装置300の第1のベース板202の第1のアーマチャ206は、本体部208の実質的に上方に位置することができ、L字部302に対して実質的に垂直に位置することができる。すなわち、図7に示されるとおり、第1のアーマチャ206は、L字部302に対して実質的に垂直に延びることができ、第1のシュラウドブロック118aの上面134から実質的に遠ざかるように第1のシュラウドブロック118aの上面134に対して垂直に延びることができる。図7に示され、図3に関して同様に説明されたとおり、第1のアーマチャ206は、第1のアーマチャ206を実質的に貫いて位置する第1の貫通穴210を備えることができる。しかしながら、取り外し装置300の第1のアーマチャ206の第1の貫通穴210は、第1のシュラウドブロック118aの実質的に上方に位置することができる。結果として、取り外し装置300のアクチュエータ212を、第1のシュラウドブロック118aの上方において取り外し装置300の第1のアーマチャ206へと接続することができる。より具体的には、図7に示されるとおり、取り外し装置300の第1のベース板202の第1のアーマチャ206の配置の結果として、アクチュエータ212を、第1のベース板202へと接続でき、第1のシュラウドブロック118aの上面134に隣接して位置させることができる。本明細書において説明されるとおり、アクチュエータ212を、第1のピン230を第1のアーマチャ206の第1の貫通穴210およびアクチュエータ212の第1の端部226(図4および5)の開口228のそれぞれを貫いて位置させることによって、第1のベース板202の第1のアーマチャ206へと接続することができる。
図7に示されるとおり、かつ上述されたとおり、取り外し装置300の第2のベース板204は、取り外し装置300の第1のベース板202と実質的に同様の特徴および/または構成要素を備えることができる。取り外し装置300の第1のベース板202と第2のベース板204との間で共有される類似性の結果として、分かりやすさのために、第2のベース板204の特徴および/または構成要素については、簡単な説明だけを提示する。すなわち、図7に示されるように、第2のベース板204は、第2のベース板204の本体部220に対して実質的に垂直に位置したL字部304を備えることができる。本明細書において同様に述べたとおり、第2のベース板204のL字部304は、第2のシュラウドブロック118bの実質的に上方に位置することができる、第2のシュラウドブロック118bの上面134に当接でき、および/または第2のシュラウドブロック118bの上面134へと接続されてよい。さらに、取り外し装置300の第2のベース板204は、L字部304から垂直に延び、第2のシュラウドブロック118bの上面134の実質的に上方を延びる第2のアーマチャ218を備えることができる。取り外し装置300の第1のベース板202に関して同様に説明したとおり、アクチュエータ212を、アクチュエータ212が第2のシュラウドブロック118bの実質的に上方に第2のシュラウドブロック118bの上面134に実質的に隣接して位置するように、第2のベース板204の第2のアーマチャ218へと接続することができる。すなわち、アクチュエータ212を、第2のピン240を第2のアーマチャ218の第2の貫通穴222およびアクチュエータ212の第2の端部236(図4および5)の開口238のそれぞれを貫いて位置させることによって、第2のベース板204の第2のアーマチャ218へと接続することができる。
本明細書において同様に説明されたとおり、取り外し装置300は、取り外し装置300の第1のベース板202または第2のベース板204の少なくとも一方に接続されたアイボルト244をさらに備えることができる。図7に示されるとおり、アイボルト244を、第1のベース板202に接続することができる。より具体的には、図7に示されるとおり、アイボルト244を、第1のベース板202のL字部302の端部306へと接続することができる。アイボルト244を、任意の従来からの接続技術(例えば、溶接、ろう付け、はんだ付け、など)および/または接続部品(ねじ、ナットとボルトとの集合、スナップ式、など)を使用して、第1のベース板202のL字部302の端部306へと恒久的または取り外し可能に接続することができる。取り外し装置300の第1のベース板202に接続されるものとして示されているが、アイボルト244は、取り外し装置300の第2のベース板204に接続されても(図示せず)、あるいは第1のベース板202および第2のベース板204の両方に接続されてもよいことを、理解すべきである。
本明細書に記載のとおりの取り外し装置200、300は、タービンシステム100のケーシング116内のシュラウドブロック118の取り外しに大いに役立つことができる。より具体的には、取り外し装置200、300を、ユーザ(例えば、タービン運転者)が、ケーシング116を巡って周状に配置された複数のシュラウドブロック118の各々を取り外すために利用することができる。取り外し装置200、300の使用において、ユーザは、ブロックを取り外すために粗野な方法または工具(例えば、大ハンマー、バール)を必要とすることなく、複数のシュラウドブロック118の各々を取り外すことができる。これは、取り外しのプロセスの最中の複数のシュラウドブロック118および/または複数のシュラウドブロック118の周囲の種々の構成部品(例えば、バケット112、固定子ノズル114)の損傷の大幅な低減または防止をもたらすことができる。さらに、取り外し装置200、300は複数のシュラウドブロック118の各々に着脱可能に接続されるため、取り外し装置200、300のシュラウドブロック118への設置および取り外しが容易である。結果として、取り外し装置200、300を利用することによって、ユーザは、タービン構成部品106(図1)の複数のシュラウドブロック118の各々の取り外しに要する時間を大幅に減らすことができる。
本明細書において使用される用語は、あくまでも特定の実施形態を説明する目的のためのものにすぎず、本発明を限定しようとするものではない。本明細書において使用されるとき、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「前記(the)」は、文脈からそのようでないことが明らかでない限り、複数形も含むように意図されている。更に、用語「を備える」および/または「を含む」が、本明細書において使用されるときに、そこで述べられている特徴、完全体、工程、動作、構成要素、および/またはコンポーネントの存在を指定しているが、1つ以上の他の特徴、完全体、工程、動作、構成要素、コンポーネント、および/またはこれらのグループの存在又は追加を排除するものではないことを、理解すべきである。
本明細書においては、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な技術的範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者にとって想到される他の実施例も含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、あるいは特許請求の範囲の文言から実質的には相違しない同等の構造要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
100 タービンシステム
102 圧縮機
104 燃焼器
106 タービン構成部品
108 シャフト
110 発電機
112 バケット
114 固定子ノズル
116 タービンケーシング
118 シュラウドブロック
118a 第1のシュラウドブロック、タービンシュラウド、タービンシュラウドブロック
118b 第2のシュラウドブロック、タービンシュラウド、タービンシュラウドブロック
118c タービンシュラウドブロック、タービンシュラウド、シュラウドブロック
118d シュラウドブロック
120 内面
122 先端
124 領域
126 接続部品
128 開口
130 穴
132 側面
134 上面
200 取り外し装置
202 第1のベース板
204 第2のベース板
206 第1のアーマチャ
208 本体部
210 第1の貫通穴
212 アクチュエータ
214 開口
216 固定具
218 第2のアーマチャ
220 本体部
222 第2の貫通穴
224 開口
225 空気入力弁
226 第1の端部
228 開口
230 第1のピン
232 固定具
234 固定具開口
236 第2の端部
238 開口
240 第2のピン
242 端部
244 アイボルト
246 端部
300 取り外し装置
302 L字部
304 L字部
306 端部
D 距離
102 圧縮機
104 燃焼器
106 タービン構成部品
108 シャフト
110 発電機
112 バケット
114 固定子ノズル
116 タービンケーシング
118 シュラウドブロック
118a 第1のシュラウドブロック、タービンシュラウド、タービンシュラウドブロック
118b 第2のシュラウドブロック、タービンシュラウド、タービンシュラウドブロック
118c タービンシュラウドブロック、タービンシュラウド、シュラウドブロック
118d シュラウドブロック
120 内面
122 先端
124 領域
126 接続部品
128 開口
130 穴
132 側面
134 上面
200 取り外し装置
202 第1のベース板
204 第2のベース板
206 第1のアーマチャ
208 本体部
210 第1の貫通穴
212 アクチュエータ
214 開口
216 固定具
218 第2のアーマチャ
220 本体部
222 第2の貫通穴
224 開口
225 空気入力弁
226 第1の端部
228 開口
230 第1のピン
232 固定具
234 固定具開口
236 第2の端部
238 開口
240 第2のピン
242 端部
244 アイボルト
246 端部
300 取り外し装置
302 L字部
304 L字部
306 端部
D 距離
Claims (17)
- 第1のアーマチャ(206)を備えており、第1のシュラウドブロック(118a)に着脱可能に接続される第1のベース板(202)と、
第2のアーマチャ(218)を備えており、前記第1のシュラウドブロック(118a)に隣接する第2のシュラウドブロック(118b)に着脱可能に接続される第2のベース板(204)と、
前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)および前記第2のベース板(204)の前記第2のアーマチャ(218)へと接続され、前記第1のシュラウドブロック(118a)と前記第2のシュラウドブロック(118b)との間の距離(D)を変化させるアクチュエータ(212)と
を備える装置(200、300)。 - 前記第1のシュラウドブロック(118a)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)の側面(132)を貫いて延びる少なくとも1つの穴(130)を備え、
前記第2のシュラウドブロック(118b)は、前記第2のシュラウドブロック(118b)の側面(132)を貫いて延びる少なくとも1つの穴(130)を備える、請求項1に記載の装置(200、300)。 - 前記第1のシュラウドブロック(118a)の前記側面(132)は、前記第2のシュラウドブロック(118b)の前記側面(132)に隣接して位置する、請求項2に記載の装置(200、300)。
- 前記第1のベース板(202)は、少なくとも1つの開口(214)を備え、前記第1のベース板(202)の前記少なくとも1つの開口(214)および前記第1のシュラウドブロック(118a)の前記少なくとも1つの穴(130)は、前記第1のベース板(202)を前記第1のシュラウドブロック(118a)へと着脱可能に接続するための着脱可能な固定具(216)と係合するように構成されている、請求項2に記載の装置(200、300)。
- 前記第2のベース板(204)は、少なくとも1つの開口(224)を備え、前記第2のベース板(204)の前記少なくとも1つの開口(224)および前記第2のシュラウドブロック(118b)の前記少なくとも1つの穴(130)は、前記第2のベース板(204)を前記第2のシュラウドブロック(118b)へと着脱可能に接続するための着脱可能な固定具(216)と係合するように構成されている、請求項2に記載の装置(200、300)。
- 前記アクチュエータ(212)は、
前記第1のシュラウドブロック(118a)の前記側面(132)に隣接かつ前記第2のシュラウドブロック(118b)の前記側面(132)に隣接、または
前記第1のシュラウドブロック(118a)の上面(134)に隣接かつ前記第2のシュラウドブロック(118b)の上面(134)に隣接
の一方にて配置される、請求項2に記載の装置(200、300)。 - 前記アクチュエータ(212)は、空気圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、機械式アクチュエータ、または油圧式アクチュエータのうちの1つを含む、請求項1に記載の装置(200、300)。
- 前記第1のベース板(202)または前記第2のベース板(204)の少なくとも一方に接続されたアイボルト(244)をさらに備える、請求項1に記載の装置(200、300)。
- 前記アクチュエータ(212)を前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)へと接続するための第1のピン(230)と、
前記アクチュエータ(212)を前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)に対向する前記第2のベース板(204)の前記第2のアーマチャ(218)へと接続するための第2のピン(240)と
をさらに備える、請求項1に記載の装置(200、300)。 - 前記第1のピン(230)は、前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)の一部分を貫いて延びる、請求項9に記載の装置(200、300)。
- 前記第2のピン(240)は、前記第2のベース板(204)の前記第2のアーマチャ(218)の一部分を貫いて延びる、請求項9に記載の装置(200、300)。
- 前記第1のベース板(202)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)と前記第2のシュラウドブロック(118b)との間の距離(D)を変化させる際に実質的に不動である、請求項1に記載の装置(200、300)。
- 前記第1のシュラウドブロック(118a)は、タービンケーシング(116)へと接続され、前記第2のシュラウドブロック(118b)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)に隣接して前記タービンケーシング(116)へと接続される、請求項1に記載の装置(200、300)。
- 前記タービンケーシング(116)へと接続された少なくとも1つの追加のシュラウドブロック(118c)をさらに備えており、前記少なくとも1つの追加のシュラウドブロック(118c)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)に隣接して前記第2のシュラウドブロック(118b)の反対側に位置している、請求項13に記載の装置(200、300)。
- 前記少なくとも1つの追加のシュラウドブロック(118c)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)と前記第2のシュラウドブロック(118b)との間の距離(D)を変化させる際に実質的に不動である、請求項14に記載の装置(200、300)。
- 第1のアーマチャ(206)を備えており、第1のシュラウドブロック(118a)に着脱可能に接続される第1のベース板(202)と、
第2のアーマチャ(218)を備えており、前記第1のシュラウドブロック(118a)に隣接する第2のシュラウドブロック(118b)に着脱可能に接続される第2のベース板(204)と、
前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)および前記第2のベース板(204)の前記第2のアーマチャ(218)へと接続され、前記第1のシュラウドブロック(118a)と前記第2のシュラウドブロック(118b)との間の距離(D)を変化させるアクチュエータ(212)と
を備えており、
前記アクチュエータ(212)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)の側面(132)に隣接かつ前記第2のシュラウドブロック(118b)の側面(132)に隣接して配置される、装置(200)。 - 第1のアーマチャ(206)を備えており、第1のシュラウドブロック(118a)に着脱可能に接続される第1のベース板(202)と、
第2のアーマチャ(218)を備えており、前記第1のシュラウドブロック(118a)に隣接する第2のシュラウドブロック(118b)に着脱可能に接続される第2のベース板(204)と、
前記第1のベース板(202)の前記第1のアーマチャ(206)および前記第2のベース板(204)の前記第2のアーマチャ(218)へと接続され、前記第1のシュラウドブロック(118a)と前記第2のシュラウドブロック(118b)との間の距離(D)を変化させるアクチュエータ(212)と
を備えており、
前記アクチュエータ(212)は、前記第1のシュラウドブロック(118a)の上面(134)に隣接かつ前記第2のシュラウドブロック(118b)の上面(134)に隣接して配置される、装置(300)。
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