JP6894358B2 - Exhaust duct - Google Patents

Exhaust duct Download PDF

Info

Publication number
JP6894358B2
JP6894358B2 JP2017230677A JP2017230677A JP6894358B2 JP 6894358 B2 JP6894358 B2 JP 6894358B2 JP 2017230677 A JP2017230677 A JP 2017230677A JP 2017230677 A JP2017230677 A JP 2017230677A JP 6894358 B2 JP6894358 B2 JP 6894358B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
duct
plate
exhaust duct
ceiling portion
duct body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017230677A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019100230A (en
Inventor
竜太朗 藤澤
竜太朗 藤澤
光 黒崎
光 黒崎
浩平 羽田野
浩平 羽田野
基規 加藤
基規 加藤
青田 豊誠
豊誠 青田
章弘 原垣内
章弘 原垣内
智広 石田
智広 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Power Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Power Ltd filed Critical Mitsubishi Power Ltd
Priority to JP2017230677A priority Critical patent/JP6894358B2/en
Publication of JP2019100230A publication Critical patent/JP2019100230A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6894358B2 publication Critical patent/JP6894358B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ガスタービンの排気ダクト等、高温流体を内包する高温ダクトに関する。 The present invention relates to a high temperature duct containing a high temperature fluid such as an exhaust duct of a gas turbine.

ガスタービンの排気ダクトとして、ダクトプレートの外周面(大気側の面)あるいは内周面(排気ガスが通過する側)にセラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等の断熱材を貼設した保温ダクトが知られている。こうした排気ダクトには、ガスタービンの起動時等、適宜必要な時期に、空気圧縮機で圧縮された大気の一部(抽気)を誘導する抽気管が付設されている。抽気管は、一端側が排気ダクト内に挿入され、そこに抽気が導入されるように構成されている。 As an exhaust duct for gas turbines, a heat insulating duct with heat insulating materials such as ceramic fiber, rock wool, and glass wool attached to the outer peripheral surface (atmospheric side surface) or inner peripheral surface (exhaust gas passage side) of the duct plate is known. Has been done. Such an exhaust duct is provided with an bleed pipe that guides a part (bleed air) of the atmosphere compressed by the air compressor at an appropriate time such as when the gas turbine is started. The bleed air pipe is configured so that one end side is inserted into the exhaust duct and the bleed air is introduced there.

特開2010−203256号公報JP-A-2010-203256

排気ダクトに抽気を導入する際、抽気を直接噴射すると、排気ダクト内面(具体的には、断熱材を保持しているプレート、ボルト)に損傷を与える可能性がある。その対策として、抽気管を深部まで挿入し、排気ダクトの内部で抽気の噴射方向が変わるように、抽気管の挿入部分を曲げた構造が提案されている(特許文献1)。抽気管の挿入部分は、支持部材を用いたサポート構造を介して排気ダクトに固定支持されている。 When introducing the bleed air into the exhaust duct, if the bleed air is directly injected, the inner surface of the exhaust duct (specifically, the plate or bolt holding the heat insulating material) may be damaged. As a countermeasure, a structure has been proposed in which the bleed air pipe is inserted deeply and the insertion portion of the bleed air pipe is bent so that the injection direction of the bleed air changes inside the exhaust duct (Patent Document 1). The insertion portion of the bleeding pipe is fixedly supported by the exhaust duct via a support structure using a support member.

しかしながら、こうしたサポート構造の存在は、製造に要するコスト増大、排気ダクト全体としての重量増加の問題が発生する要因となる。また、排気ダクトの深部まで抽気管を挿入した場合、挿入部分には、抽気管の内外温度差に起因して熱応力損傷が発生することが懸念される。さらに、サポート構造のうち排気ダクト内に設置されている部分には、高温の排気ガスに曝されることによる熱応力損傷が懸念される。 However, the existence of such a support structure causes problems such as an increase in manufacturing cost and an increase in weight of the exhaust duct as a whole. Further, when the bleeding pipe is inserted deep into the exhaust duct, there is a concern that thermal stress damage may occur in the inserted portion due to the temperature difference between the inside and outside of the bleeding pipe. Further, there is a concern that the portion of the support structure installed in the exhaust duct may be damaged by thermal stress due to exposure to high-temperature exhaust gas.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コスト増大、重量増加を抑えつつ、抽気噴出によるダクトプレートの内周面の損傷、および高温の排気ガスに曝されることによる、抽気管とそのサポート構造の損傷の問題を回避することが可能な排気ダクトを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the bleeding pipe is formed by being exposed to high temperature exhaust gas and damage to the inner peripheral surface of the duct plate due to bleeding while suppressing cost increase and weight increase. An object of the present invention is to provide an exhaust duct capable of avoiding the problem of damage to the support structure.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

(1)本発明の一態様に係る排気ダクトは、排気が主流として流通する筒状をなし、側壁に開口部を有するダクト本体と、前記ダクト本体の開口部に外部から接続されて、前記ダクト本体の径方向内側に向かって抽気を誘導する抽気管と、前記ダクト本体の内側において、前記開口部に対向し、長手方向に延長した前記抽気管と交差するように配置された天井部、および、前記ダクト本体の側壁に固定され、前記天井部を支持する側部を有する緩衝板と、を備え、前記天井部は、前記ダクト本体の下流側に進むにつれて、前記ダクト本体の前記側壁から離間する方向に延在している。
(1) The exhaust duct according to one aspect of the present invention has a tubular shape in which exhaust flows as the mainstream, and is connected to a duct main body having an opening on a side wall from the outside and the duct by being connected to the opening of the duct main body from the outside. An bleeding pipe that guides bleeding toward the inside in the radial direction of the main body, a ceiling portion that faces the opening and is arranged so as to intersect the bleeding pipe that extends in the longitudinal direction inside the duct main body, and A cushion plate fixed to the side wall of the duct body and having a side portion for supporting the ceiling portion, and the ceiling portion is separated from the side wall of the duct body as it advances to the downstream side of the duct body. It extends in the direction of

(2)前記(1)に記載の排気ダクトにおいて、前記ダクト本体の側壁が、内周面側に配置された内板と、外周面側に配置された外板と、両者の間に配置された断熱材とで構成されており、前記緩衝板の側部が、前記外板の前記断熱材側に固定されていることが好ましい。 (2) In the exhaust duct according to (1), the side wall of the duct body is arranged between an inner plate arranged on the inner peripheral surface side and an outer plate arranged on the outer peripheral surface side. It is preferable that the side portion of the cushioning plate is fixed to the heat insulating material side of the outer plate.

(3)前記(1)または(2)のいずれかに記載の排気ダクトの前記天井部において、長手方向に延長した前記抽気管と交差する領域から離れた位置に、前記天井部を厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。 (3) In the ceiling portion of the exhaust duct according to any one of (1) or (2), the ceiling portion is placed in the thickness direction at a position away from a region intersecting with the bleeding pipe extending in the longitudinal direction. It is preferable that a through hole is provided through the ceiling.

(4)前記(2)に記載の排気ダクトにおいて、前記側部が、前記天井部と前記ダクト本体の側壁とで挟まれた空間を囲む壁状をなし、前記側部に、前記外板に固定された位置から延びる切り欠き部が設けられていることが好ましい。 (4) In the exhaust duct according to (2) , the side portion has a wall shape surrounding a space sandwiched between the ceiling portion and the side wall of the duct main body, and the side portion has the outer plate. It is preferable that a notch extending from the fixed position is provided.

(5)前記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の排気ダクトにおいて、前記緩衝板の側部の少なくとも一部が、前記天井部と前記ダクト本体の側壁とを連結する棒状の部材で構成されていることが好ましい。 (5) In the exhaust duct according to any one of (1) to (4), at least a part of the side portion of the cushioning plate has a rod shape connecting the ceiling portion and the side wall of the duct body. It is preferably composed of members.

(6)前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の排気ダクトにおいて、前記緩衝板が、複数の部材を連結してなることが好ましい。 (6) In the exhaust duct according to any one of (1) to (5), it is preferable that the shock absorber is formed by connecting a plurality of members.

(7)前記(1)〜(6)のいずれか一つに記載の排気ダクトにおいて、前記ダクト本体が側壁に複数の開口部を有しており、前記天井部が、複数の前記開口部のいずれとも対向するように延在していることが好ましい。 (7) In the exhaust duct according to any one of (1) to (6), the duct main body has a plurality of openings on the side wall, and the ceiling portion is a plurality of the openings. It is preferable that they extend so as to face each other.

本発明の排気ダクトは、ダクト本体に抽気を導入する抽気管とともに、その延長上の領域を含んで延在する緩衝板を備えている。この緩衝板は、導入される抽気を、導入に伴う衝撃を吸収した上で、方向転換させてダクト本体の側壁に沿った方向に誘導する機能を有している。さらに、この緩衝板は、抽気管自体をダクト本体内で引き回し、それをサポートする設備を必要とする従来の構造に比べて、単純な構造を有しており、重量の低減、その施工に要するコストの低減を実現することができる。したがって、本発明の排気ダクトは、当該緩衝板を備えていることにより、ダクトプレートの内周面に対し、抽気が直撃して損傷を及ぼす問題を回避することができ、かつ重量の低減、その施工に要するコストの低減を実現することができる。また、本発明の排気ダクトにおいては、抽気管のサポート構造が不要であり、その損傷の問題を回避することができる。 The exhaust duct of the present invention includes an bleed pipe that introduces bleed air into the duct body, and a cushioning plate that extends including an extension region thereof. This cushioning plate has a function of absorbing the impact caused by the introduction and then changing the direction of the introduced air to be guided in the direction along the side wall of the duct body. Furthermore, this buffer plate has a simpler structure than the conventional structure that requires equipment to route the bleeding pipe itself in the duct body and support it, which is required for weight reduction and its construction. Cost reduction can be realized. Therefore, since the exhaust duct of the present invention is provided with the cushioning plate, it is possible to avoid the problem that the bleed air directly hits the inner peripheral surface of the duct plate and causes damage, and the weight is reduced. It is possible to reduce the cost required for construction. Further, in the exhaust duct of the present invention, the support structure of the bleeding pipe is unnecessary, and the problem of damage thereof can be avoided.

本発明の一実施形態に係る排気ダクトを備えたガスタービンの系統図である。It is a system diagram of the gas turbine provided with the exhaust duct which concerns on one Embodiment of this invention. (a)図1のガスタービンの構成を模式的に示す断面図である。(b)図1の排気ダクトのα−α線矢視断面図である。(A) is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the gas turbine of FIG. (B) is a cross-sectional view taken along the line α-α of the exhaust duct of FIG. (a)、(b)図1の排気ダクト内に設けられた、第一実施形態に係る緩衝板について、その周辺の構成とともに拡大した斜視図、断面図である。(A) and (b) are an enlarged perspective view and a cross-sectional view of the shock absorber according to the first embodiment provided in the exhaust duct of FIG. 1 together with the peripheral configuration thereof. 図3(b)の緩衝板と排気ダクトとの接続箇所の構成を拡大した断面図である。FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the configuration of the connection portion between the buffer plate and the exhaust duct of FIG. 3 (b). (a)、(b)第二実施形態に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図、断面図である。(A), (b) is a perspective view and a cross-sectional view schematically showing the structure of the shock absorber according to the second embodiment. 第二実施形態の変形例に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the shock absorbing plate which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第三実施形態に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the cushioning plate which concerns on 3rd Embodiment. 第四実施形態に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the cushioning plate which concerns on 4th Embodiment. (a)、(b)第五実施形態に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図、断面図である。(A), (b) is a perspective view and a cross-sectional view schematically showing the structure of the shock absorber according to the fifth embodiment. (a)、(b)第六実施形態に係る緩衝板の構成を模式的に示す斜視図、断面図である。(A), (b) is a perspective view and a cross-sectional view schematically showing the structure of the shock absorber according to the sixth embodiment.

以下、本発明を適用した実施形態に係る排気ダクトについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the exhaust duct according to the embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, in order to make the features easier to understand, the featured parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of each component may not be the same as the actual ones. Absent. Further, the materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited thereto, and the present invention can be appropriately modified without changing the gist thereof.

<第一実施形態>
[排気ダクトの構成]
図1は、本発明の第一実施形態に係る排気ダクト100を備えた、ガスタービン10の系統図である。図1に示すように、吸気フィルタ104で濾過された大気は、空気圧縮機105で圧縮された後、燃焼器106で燃焼して高温ガスとなり、タービン107へ流入する。これら空気圧縮機105、燃焼器106、タービン107等で単純1軸のガスタービン10を構成しており、発電機108を駆動する。ガスタービン10の排気ガス(高温流体)は、排気ダクト(高温ダクト)100を経て煙突110から外部へ放出される。また、空気圧縮機105で圧縮された大気の一部は、ガスタービン10の起動時等の所定のタイミングで、抽気管102を介して排気ダクト100の内部に導かれる。
<First Embodiment>
[Exhaust duct configuration]
FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine 10 provided with an exhaust duct 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the atmosphere filtered by the intake filter 104 is compressed by the air compressor 105 and then burned by the combustor 106 to become a high-temperature gas, which flows into the turbine 107. The air compressor 105, the combustor 106, the turbine 107, and the like constitute a simple single-screw gas turbine 10, and drives the generator 108. The exhaust gas (high temperature fluid) of the gas turbine 10 is discharged from the chimney 110 to the outside through the exhaust duct (high temperature duct) 100. Further, a part of the atmosphere compressed by the air compressor 105 is guided to the inside of the exhaust duct 100 via the bleeding pipe 102 at a predetermined timing such as when the gas turbine 10 is started.

図2(a)は、図1のガスタービン10の主要部の構成を模式的に示す断面図である。図2(b)は、図1の排気ダクト100のα−α線矢視断面図である。排気ダクト100は、主に、排気が主流として流通する筒状をなし、側壁に開口部101Hを有するダクト本体101と、ダクト本体の開口部101Hに外部から接続されて、ダクト本体101の径方向内側に向かって抽気を誘導する抽気管102と、ダクト本体101の内側において開口部101Hを覆うように配置された緩衝板(フード)103と、で構成されている。 FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a main part of the gas turbine 10 of FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line α-α of the exhaust duct 100 of FIG. The exhaust duct 100 has a tubular shape in which exhaust mainly flows as the mainstream, and is connected to the duct main body 101 having an opening 101H on the side wall from the outside and the opening 101H of the duct main body from the outside, and is connected in the radial direction of the duct main body 101. It is composed of an air extraction pipe 102 that guides air extraction toward the inside, and a cushioning plate (hood) 103 that is arranged inside the duct body 101 so as to cover the opening 101H.

図3(a)、(b)は、それぞれ、図1の排気ダクト100内に設けられた緩衝板103を含む領域Rについて、緩衝板103を、その周辺の構成とともに拡大した斜視図、断面図である。緩衝板103は、開口部101Hに対向し、長手方向102Lに延長した抽気管102と交差し、排気を流す方向101Lに延在するように配置された略板状の天井部103Aを有している。天井部103Aは、平板状であってもよいが、湾曲させた形状であってもよい。また、緩衝板103は、ダクト本体101の側壁に固定され、天井部103Aを支持する側部103Bを有している。 3 (a) and 3 (b) are an enlarged perspective view and a cross section of the buffer plate 103 together with the configuration around the region R 1 including the buffer plate 103 provided in the exhaust duct 100 of FIG. 1, respectively. It is a figure. The cushioning plate 103 has a substantially plate-shaped ceiling portion 103A that faces the opening 101H, intersects the bleeding pipe 102 extending in the longitudinal direction 102L, and is arranged so as to extend in the exhaust gas flow direction 101L. There is. The ceiling portion 103A may have a flat plate shape or a curved shape. Further, the cushioning plate 103 is fixed to the side wall of the duct main body 101 and has a side portion 103B that supports the ceiling portion 103A.

天井部103Aの端部のうち、排気の下流側以外の端部(図3(a)では端部103a、103b、103c)には、所定の形状(ここでは板状)の側部103Bが接続されている。天井部103Aは、この側部103Bを介してダクト本体101の側壁に固定されている。 A side portion 103B having a predetermined shape (here, a plate shape) is connected to an end portion of the ceiling portion 103A other than the downstream side of the exhaust gas (end portions 103a, 103b, 103c in FIG. 3A). Has been done. The ceiling portion 103A is fixed to the side wall of the duct main body 101 via the side portion 103B.

天井部103Aと側部103Bとは、一体であってもよいし、別体であってもよい。天井部103Aと側部103Bとの境界部分は、排気の下流側からの平面視において、所定の角度で折れ曲がる形状であってもよいし、滑らかに曲がる形状であってもよい。ここでは、端部103a、103cにおいて、天井部103Aと側部103Bとの境界部分が、それぞれ折れ曲がった形状となっており、下流側からの平面視において、緩衝板103が略コの字状となっている場合について例示している。 The ceiling portion 103A and the side portion 103B may be integrated or separate. The boundary portion between the ceiling portion 103A and the side portion 103B may have a shape that bends at a predetermined angle or a shape that bends smoothly in a plan view from the downstream side of the exhaust gas. Here, at the ends 103a and 103c, the boundary portion between the ceiling portion 103A and the side portion 103B has a bent shape, respectively, and the cushioning plate 103 has a substantially U-shape in a plan view from the downstream side. The case where it is is illustrated.

端部103dには、側部103Bが接続されておらず、ダクト本体101と緩衝板103とで囲まれた空間が開口した状態となっている。開口面積は、抽気管102から導入された抽気の流路面積に相当し、抽気管102の流路面積以上であるとする。 The side portion 103B is not connected to the end portion 103d, and the space surrounded by the duct main body 101 and the cushioning plate 103 is open. It is assumed that the opening area corresponds to the flow path area of the bleed air introduced from the bleed air pipe 102 and is equal to or larger than the flow path area of the bleed air pipe 102.

天井部103Aの延在方向は特に限定されないが、流路内を流れる抽気にかかる圧力を軽減する観点から、流路面積が大きくなるように、天井部103Aは下流側に進むにつれて、ダクト本体101の開口部101H側の側壁から離間する方向に、延在していることが好ましい。 The extending direction of the ceiling portion 103A is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the pressure applied to the bleed air flowing in the flow path, the ceiling portion 103A advances to the downstream side so that the flow path area becomes large, and the duct main body 101 It is preferable that the opening extends in a direction away from the side wall on the side of the opening 101H.

図4は、図3(b)の緩衝板103とダクト本体101の側壁との接続箇所Rの構成を拡大した断面図である。図4に示すように、ダクト本体101の側壁は、内周面側(排気ガスが通過する側)に配置された断熱材保持板(内板)101Aと、外周面側(外気と接する側)に配置されたダクトプレート(外板)101Bと、両者の間に配置された断熱材101Cとで構成されている。断熱材101Cとしては、例えば、セラミックファイバー、ロックウール、グラスウール等が挙げられる。断熱材101Cは、断熱材保持板101Aおよびダクトプレート101Bにボルト等で固定されている。 Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of a configuration of a connection portion R 2 of the side wall of the buffer plate 103 and the duct body 101 in FIG. 3 (b). As shown in FIG. 4, the side walls of the duct main body 101 are the heat insulating material holding plate (inner plate) 101A arranged on the inner peripheral surface side (the side through which the exhaust gas passes) and the outer peripheral surface side (the side in contact with the outside air). It is composed of a duct plate (outer plate) 101B arranged in the above and a heat insulating material 101C arranged between the two. Examples of the heat insulating material 101C include ceramic fiber, rock wool, glass wool and the like. The heat insulating material 101C is fixed to the heat insulating material holding plate 101A and the duct plate 101B with bolts or the like.

緩衝板の側部103Bは、外板101Bの断熱材101C側の面に対し、隅肉溶接等を行って固定されている。この場合の溶接部103Mは、断熱材101Cの内部に埋まった状態になるため、緩衝板103に対して抽気が噴出される際の噴出反力による熱応力を受けにくくなり、安定性を高めた構造となっている。 The side portion 103B of the cushioning plate is fixed to the surface of the outer plate 101B on the heat insulating material 101C side by fillet welding or the like. In this case, the welded portion 103M is buried inside the heat insulating material 101C, so that it is less likely to receive thermal stress due to the ejection reaction force when the bleed air is ejected to the buffer plate 103, and the stability is improved. It has a structure.

抽気管102は、ダクト本体の開口部101Hから内側に突出するように延長された、突出部102aを有していてもよい。この突出部102aを有している場合、ダクト本体101の内部に導入された抽気の拡散を抑え、緩衝板の天井部103Aに衝突するように、より確実に抽気を誘導することができる。 The bleeding pipe 102 may have a protruding portion 102a extending inward from the opening 101H of the duct body. When the projecting portion 102a is provided, the diffusion of the bleed air introduced into the duct main body 101 can be suppressed, and the bleed air can be more reliably guided so as to collide with the ceiling portion 103A of the cushioning plate.

以上のように、本実施形態に係る排気ダクトは、ダクト本体に抽気を導入する抽気管とともに、その延長上の領域を含んで延在する緩衝板を備えている。この緩衝板は、導入される抽気を、導入に伴う衝撃を吸収した上で、方向転換させてダクト本体の側壁に沿った方向に誘導する機能を有している。さらに、この緩衝板は、抽気管自体をダクト本体内で引き回し、それをサポートする設備を必要とする従来の構造に比べて、単純な構造を有しており、重量の低減、その施工に要するコストの低減を実現することができる。したがって、本実施形態に係る排気ダクトは、当該緩衝板を備えていることにより、ダクトプレートの内周面に対し、抽気が直撃して損傷を及ぼす問題を回避することができ、かつ重量の低減、その施工に要するコストの低減を実現することができる。また、本発明の排気ダクトにおいては、抽気管のサポート構造が不要であり、その損傷の問題を回避することができる。 As described above, the exhaust duct according to the present embodiment includes an bleed pipe that introduces bleed air into the duct body, and a cushioning plate that extends including an extension region thereof. This cushioning plate has a function of absorbing the impact caused by the introduction and then changing the direction of the introduced air to be guided in the direction along the side wall of the duct body. Furthermore, this buffer plate has a simpler structure than the conventional structure that requires equipment to route the bleeding pipe itself in the duct body and support it, which is required for weight reduction and its construction. Cost reduction can be realized. Therefore, since the exhaust duct according to the present embodiment is provided with the cushioning plate, it is possible to avoid the problem that the bleed air directly hits the inner peripheral surface of the duct plate and causes damage, and the weight is reduced. , It is possible to reduce the cost required for the construction. Further, in the exhaust duct of the present invention, the support structure of the bleeding pipe is unnecessary, and the problem of damage thereof can be avoided.

<第二実施形態>
図5(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第二実施形態に係る排気ダクト内に設けられた緩衝板203を、その周辺の構成とともに拡大した斜視図、断面図である。
<Second embodiment>
5 (a) and 5 (b) are an enlarged perspective view and a cross-sectional view of the shock absorber 203 provided in the exhaust duct according to the second embodiment of the present invention, together with the peripheral configuration thereof.

本実施形態の緩衝板203には、天井部203Aにおいて、長手方向202Lに延長した抽気管202と交差する領域から離れた位置に、天井部203Aを厚さ方向に貫通する貫通孔203Hが設けられている。その他の構成については、第一実施形態の排気ダクト100の構成と同様である。 The cushioning plate 203 of the present embodiment is provided with a through hole 203H that penetrates the ceiling portion 203A in the thickness direction at a position away from the region intersecting the bleeding pipe 202 extending in the longitudinal direction 202L in the ceiling portion 203A. ing. Other configurations are the same as the configuration of the exhaust duct 100 of the first embodiment.

本実施形態の排気ダクトによれば、緩衝板203で囲まれた空間に導入された抽気Sを、下流側の開口部203Dからだけでなく、貫通孔203Hからも排出することができる。そのため、緩衝板203が受ける噴出反力の向きが分散し、緩衝板203(側部203B)の固定部(溶接部)203Mにかかる噴出反力のダメージを軽減させることができ、排気設備としての信頼性を高めることができる。 According to the exhaust duct of the present embodiment, the bleed air S introduced into the space surrounded by the cushioning plate 203 can be discharged not only from the opening 203D on the downstream side but also from the through hole 203H. Therefore, the directions of the ejection reaction force received by the cushioning plate 203 are dispersed, and the damage of the ejection reaction force applied to the fixed portion (welded portion) 203M of the cushioning plate 203 (side portion 203B) can be reduced, and as an exhaust facility. Reliability can be increased.

図6は、第二実施形態の変形例に係る緩衝板213を、長手方向(抽気を流す方向)に垂直に切断した場合の断面図である。本例では、緩衝板213で囲まれる空間において、天井部213Aの下に、複数の貫通孔214Hを有する多孔板214が設置されている。多孔板214の枚数については特に限定されない。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the cushioning plate 213 according to the modified example of the second embodiment cut vertically in the longitudinal direction (direction in which bleed air flows). In this example, in the space surrounded by the cushioning plate 213, a perforated plate 214 having a plurality of through holes 214H is installed under the ceiling portion 213A. The number of perforated plates 214 is not particularly limited.

多孔板214は、その厚さ方向に通り抜けようとする抽気に対して所定の圧力損失を与えることができる。したがって、本例のように多孔板214が設置されていることにより、天井部の貫通孔213Hから外部に流出する抽気は、より多くの圧力損失を受けたものとなる。そして、噴出される抽気が圧力損失を受けた分、緩衝板213が受ける噴出反力が小さくなるため、固定部213Mにかかる噴出反力のダメージを軽減させることができ、排気設備としての信頼性を高めることができる。 The perforated plate 214 can give a predetermined pressure loss to the bleed air that tries to pass through in the thickness direction thereof. Therefore, since the perforated plate 214 is installed as in this example, the bleed air flowing out from the through hole 213H of the ceiling portion receives more pressure loss. Since the ejection reaction force received by the buffer plate 213 is reduced by the amount of the pressure loss of the ejected bleed air, the damage of the ejection reaction force applied to the fixed portion 213M can be reduced, and the reliability as an exhaust facility can be reduced. Can be enhanced.

<第三実施形態>
図7は、本発明の第三実施形態に係る排気ダクトに設けられた緩衝板303を、その周辺の構成とともに拡大した斜視図である。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is an enlarged perspective view of the cushioning plate 303 provided in the exhaust duct according to the third embodiment of the present invention, together with the configuration around the buffer plate 303.

本実施形態の緩衝板303では、側部303Bが、天井部303Aとダクト本体301の側壁とで挟まれた空間を囲む壁状をなしている。そして、壁状の側部303Bに、ダクト本体301(より詳細には外板)に固定された位置303Mから延びる、切り欠き部305が設けられている。図7では、切り欠き部305が、抽気Sの流れに沿って延びる側部303Bに設けられている場合について例示しているが、抽気Sの流れと反対側(背面側)に位置する側部303Bに設けられていてもよい。切欠き部305の切欠き底(ダクト本体301側の部分)は、丸みを帯びていることが好ましい。その他の構成については、第一実施形態の排気ダクト100の構成と同様である。 In the cushioning plate 303 of the present embodiment, the side portion 303B has a wall shape surrounding the space sandwiched between the ceiling portion 303A and the side wall of the duct main body 301. A notch 305 extending from a position 303M fixed to the duct main body 301 (more specifically, an outer plate) is provided on the wall-shaped side portion 303B. FIG. 7 illustrates a case where the cutout portion 305 is provided on the side portion 303B extending along the flow of the bleed air S, but the side portion located on the opposite side (back side) of the flow of the bleed air S. It may be provided in 303B. The notch bottom (the portion on the duct body 301 side) of the notch 305 is preferably rounded. Other configurations are the same as the configuration of the exhaust duct 100 of the first embodiment.

ダクト本体301の内部にある緩衝板303は、高温の排気ガスに曝されて熱伸びしやすいのに対し、緩衝板303を固定するダクト本体301の外板は、断熱材で覆われており、熱伸びしにくい。そのため、ダクト本体301と緩衝板303(側部303B)との間で、熱伸び差による熱応力が発生し、両者の固定部(溶接部)303Mが損傷する虞がある。 The cushioning plate 303 inside the duct body 301 is easily exposed to high-temperature exhaust gas and easily expands in heat, whereas the outer plate of the duct body 301 fixing the cushioning plate 303 is covered with a heat insulating material. Hard to heat. Therefore, thermal stress is generated between the duct main body 301 and the cushioning plate 303 (side portion 303B) due to the difference in thermal elongation, and there is a possibility that the fixed portion (welded portion) 303M of both is damaged.

ところが、本実施形態の排気ダクトによれば、固定部に接続された切り欠き部305において、ダクト本体301と緩衝板303との間の熱伸び差を切欠き部で吸収することで、溶接部の熱応力の発生が抑えられるため、このような問題を回避することができる。 However, according to the exhaust duct of the present embodiment, in the notch 305 connected to the fixed portion, the heat elongation difference between the duct main body 301 and the cushioning plate 303 is absorbed by the notch, so that the welded portion Since the generation of thermal stress is suppressed, such a problem can be avoided.

<第四実施形態>
図8は、本発明の第四実施形態に係る排気ダクトに設けられた緩衝板403を、その周辺の構成とともに拡大した斜視図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 8 is an enlarged perspective view of the cushioning plate 403 provided in the exhaust duct according to the fourth embodiment of the present invention, together with the configuration around the buffer plate 403.

本実施形態の緩衝板403では、緩衝板の側部403Bの少なくとも一部が、天井部403Aとダクト本体401の側壁とを連結する棒状の部材で構成されている。天井部403Aの少なくとも一部を棒状の部材で支持することになるため、安定性の観点から、棒状の部材は、抽気Sの流路の中心線Cを挟んだ対称な位置に、それぞれ同程度の数が配置されていることが好ましい。図8では、抽気Sの流れと反対側(背面側)に位置する側部303Bが壁状になっている場合を例示しているが、この部分が棒状になっていてもよい。その他の構成については、第一実施形態の排気ダクト100の構成と同様である。 In the cushioning plate 403 of the present embodiment, at least a part of the side portion 403B of the cushioning plate is composed of a rod-shaped member connecting the ceiling portion 403A and the side wall of the duct main body 401. Since at least a part of the ceiling portion 403A is supported by a rod-shaped member, from the viewpoint of stability, the rod-shaped members are approximately the same at symmetrical positions across the center line C of the flow path of the bleed air S. It is preferable that the number of is arranged. FIG. 8 illustrates a case where the side portion 303B located on the opposite side (back side) of the flow of the bleed air S has a wall shape, but this portion may have a rod shape. Other configurations are the same as the configuration of the exhaust duct 100 of the first embodiment.

本実施形態の緩衝板403では、天井部403Aとダクト本体401との間に隙間が形成されるため、この隙間を利用することにより、ダクト本体301を構成する段熱材等の施行が容易となる。 In the cushioning plate 403 of the present embodiment, a gap is formed between the ceiling portion 403A and the duct main body 401. Therefore, by using this gap, it is easy to implement the stage heating material or the like constituting the duct main body 301. Become.

<第五実施形態>
図9(a)は、本発明の第五実施形態に係る排気ダクトに設けられた緩衝板503を、その周辺の構成とともに拡大した斜視図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9A is an enlarged perspective view of the cushioning plate 503 provided in the exhaust duct according to the fifth embodiment of the present invention, together with the configuration around the buffer plate 503.

本実施形態の緩衝板503は、複数の部材を連結してなる。すなわち、緩衝板503は、複数に分割することが可能である。ここでは、4つの部材を連結してなる場合を例示しているが、連結する部材の数が限定されることはない。その他の構成については、第一実施形態の排気ダクト100の構成と同様である。 The cushioning plate 503 of the present embodiment is formed by connecting a plurality of members. That is, the cushioning plate 503 can be divided into a plurality of parts. Here, the case where four members are connected is illustrated, but the number of members to be connected is not limited. Other configurations are the same as the configuration of the exhaust duct 100 of the first embodiment.

図9(b)は、図9(a)の緩衝板503のγ−γ線矢視断面図であり、部材同士の連結部分の構成例を示している。部材同士の連結方法については特に限定されないが、例えば、連結する2つの部材の一端側同士を重ね、重なった部分に対して一方からボルト506を貫通させ、重なった部分の他方から、貫通したボルト506にナット507を締め付けることによって行うことができる。 9 (b) is a cross-sectional view taken along the line γ-γ of the buffer plate 503 of FIG. 9 (a), and shows a configuration example of a connecting portion between the members. The method of connecting the members is not particularly limited, but for example, one end side of the two members to be connected is overlapped with each other, the bolt 506 is passed through the overlapped portion from one side, and the bolt penetrated from the other side of the overlapped portion. This can be done by tightening the nut 507 to 506.

本実施形態の排気ダクトによれば、緩衝板503を構成する部材同士の連結部分において、ダクト本体501と緩衝板503との間の熱伸び差を連結部分で吸収でき、熱応力の発生が抑えられるため、上述した固定部(溶接部)503Mの損傷の問題を回避することができる。 According to the exhaust duct of the present embodiment, in the connecting portion between the members constituting the cushioning plate 503, the difference in thermal elongation between the duct main body 501 and the cushioning plate 503 can be absorbed by the connecting portion, and the generation of thermal stress is suppressed. Therefore, the problem of damage to the fixed portion (welded portion) 503M described above can be avoided.

<第六実施形態>
図10(a)は、第六実施形態に係る緩衝板603とその周辺の構成を、模式的に示す斜視図である。図10(b)は、図10(a)の緩衝板603とその周辺の構成のδ−δ線矢視断面図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 10A is a perspective view schematically showing the configuration of the cushioning plate 603 and its surroundings according to the sixth embodiment. FIG. 10 (b) is a cross-sectional view taken along the line δ-δ of the configuration of the buffer plate 603 of FIG. 10 (a) and its surroundings.

本実施形態では、ダクト本体601が側壁に複数の開口部601Hを有しており、天井部603Aが、それら複数の開口部601Hのいずれとも対向するように延在している。その他の構成については、第一実施形態の排気ダクト100の構成と同様である。 In the present embodiment, the duct main body 601 has a plurality of openings 601H on the side wall, and the ceiling portion 603A extends so as to face any of the plurality of openings 601H. Other configurations are the same as the configuration of the exhaust duct 100 of the first embodiment.

本実施形態によれば、ダクト本体に複数の抽気管が接続されている場合であっても、複数の開口部を覆う緩衝板を1回の施工(溶接)で設置することができ、それぞれの開口部601Hに1つずつ緩衝板を設置する場合に比べて、工数を削減することができる。 According to the present embodiment, even when a plurality of bleed pipes are connected to the duct body, a buffer plate covering the plurality of openings can be installed in one construction (welding), and each of them can be installed. The number of man-hours can be reduced as compared with the case where one buffer plate is installed in each opening 601H.

100・・・排気ダクト
101、201、301、401、501・・・ダクト本体
101A・・・断熱材保持板、101B・・・ダクトプレート
101C・・・断熱材
101H・・・開口部
101L・・・排気を流す方向
102、212・・・抽気管
102a・・・突出部
102L・・・抽気管の長手方向
103、203、213、303、403、503・・・緩衝板
103A、203A、303A、403A、503A・・・天井部
103B、203B、213B、303B、403B、503B・・・側部
103M、203M、303M、503M・・・溶接部
103a、103b、103c、103d・・・天井部の端部
203D・・開口部
203H、213H・・・貫通孔
214・・・多孔板
214H・・・貫通孔
305・・・切り欠き部
506・・・ボルト
507・・・ナット
C・・・中心線
S・・・抽気
100 ... Exhaust ducts 101, 201, 301, 401, 501 ... Duct body 101A ... Insulation material holding plate, 101B ... Duct plate 101C ... Insulation material 101H ... Opening 101L ... -Direction of exhaust flow 102, 212 ... Extraction pipe 102a ... Projection 102L ... Longitudinal direction of extraction pipe 103, 203, 213, 303, 403, 503 ... Buffer plates 103A, 203A, 303A, 403A, 503A ... Ceiling portions 103B, 203B, 213B, 303B, 403B, 503B ... Side portions 103M, 203M, 303M, 503M ... Welded portions 103a, 103b, 103c, 103d ... Edges of the ceiling portion Part 203D ... Opening 203H, 213H ... Through hole 214 ... Perforated plate 214H ... Through hole 305 ... Notch 506 ... Bolt 507 ... Nut C ... Center line S・ ・ ・ Extraction

Claims (7)

排気が主流として流通する筒状をなし、側壁に開口部を有するダクト本体と、
前記ダクト本体の開口部に外部から接続されて、前記ダクト本体の径方向内側に向かって抽気を誘導する抽気管と、
前記ダクト本体の内側において、前記開口部に対向し、長手方向に延長した前記抽気管と交差するように配置された天井部、および、前記ダクト本体の側壁に固定され、前記天井部を支持する側部を有する緩衝板と、を備え、
前記天井部は、前記ダクト本体の下流側に進むにつれて、前記ダクト本体の前記側壁から離間する方向に延在していることを特徴とする排気ダクト。
A duct body that has a tubular shape with exhaust as the mainstream and has an opening on the side wall,
An bleed pipe that is connected to the opening of the duct body from the outside and guides bleed air toward the inside in the radial direction of the duct body.
Inside the duct body, a ceiling portion is arranged so as to face the opening and intersect with the air extraction pipe extending in the longitudinal direction, and the ceiling portion is fixed to the side wall of the duct body to support the ceiling portion. With a cushioning plate with sides,
An exhaust duct characterized in that the ceiling portion extends in a direction away from the side wall of the duct body as it advances toward the downstream side of the duct body.
前記ダクト本体の側壁が、内周面側に配置された内板と、外周面側に配置された外板と、両者の間に配置された断熱材とで構成されており、
前記緩衝板の側部が、前記外板の前記断熱材側に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の排気ダクト。
The side wall of the duct body is composed of an inner plate arranged on the inner peripheral surface side, an outer plate arranged on the outer peripheral surface side, and a heat insulating material arranged between the two.
The exhaust duct according to claim 1, wherein the side portion of the cushioning plate is fixed to the heat insulating material side of the outer plate.
前記天井部において、長手方向に延長した前記抽気管と交差する領域から離れた位置に、前記天井部を厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の排気ダクト。 Claim 1 or 2 is characterized in that, in the ceiling portion, a through hole penetrating the ceiling portion in the thickness direction is provided at a position away from a region intersecting with the air extraction pipe extending in the longitudinal direction. Exhaust duct described in any of. 前記側部が、前記天井部と前記ダクト本体の側壁とで挟まれた空間を囲む壁状をなし、
前記側部に、前記外板に固定された位置から延びる切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の排気ダクト。
The side portion forms a wall shape surrounding the space sandwiched between the ceiling portion and the side wall of the duct body.
The exhaust duct according to claim 2 , wherein the side portion is provided with a notch portion extending from a position fixed to the outer plate.
前記緩衝板の側部の少なくとも一部が、前記天井部と前記ダクト本体の側壁とを連結する棒状の部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の排気ダクト。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the side portion of the cushioning plate is formed of a rod-shaped member connecting the ceiling portion and the side wall of the duct body. Exhaust duct. 前記緩衝板が、複数の部材を連結してなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の排気ダクト。 The exhaust duct according to any one of claims 1 to 5, wherein the cushioning plate is formed by connecting a plurality of members. 前記ダクト本体が側壁に複数の開口部を有しており、
前記天井部が、複数の前記開口部のいずれとも対向するように延在していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の排気ダクト。
The duct body has a plurality of openings in the side wall, and the duct body has a plurality of openings.
The exhaust duct according to any one of claims 1 to 6, wherein the ceiling portion extends so as to face any of the plurality of openings.
JP2017230677A 2017-11-30 2017-11-30 Exhaust duct Active JP6894358B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017230677A JP6894358B2 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Exhaust duct

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017230677A JP6894358B2 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Exhaust duct

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019100230A JP2019100230A (en) 2019-06-24
JP6894358B2 true JP6894358B2 (en) 2021-06-30

Family

ID=66976369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017230677A Active JP6894358B2 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Exhaust duct

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6894358B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019100230A (en) 2019-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9404391B2 (en) Diffuser for the exhaust section of a gas turbine and gas turbine with such a diffuser
EP2762784A1 (en) Damping device for a gas turbine combustor
CN107829829B (en) System for muffler and system for muffler baffle
JP7019390B2 (en) Systems and equipment for inner caps and extended resonant tubes of gas turbine combustors
US20170023014A1 (en) Diffuser part for a gas turbine
JP2018044548A (en) Method for installing and removing modularized silencer baffles
EP2256305B1 (en) Corrugated hood for low pressure steam turbine
JP6894358B2 (en) Exhaust duct
EP2568144A2 (en) Wall structure with noise damping insulation properties and gas turbine with such a wall structure
EP3336331A1 (en) Sound attenuating system for a gas turbine engine
JP5039684B2 (en) silencer
JP4471612B2 (en) Method and apparatus for supporting a hot duct apparatus
RU2313030C2 (en) Diffuser of exhaust channel of gas-pumping machine with gas-turbine plant
KR20100040742A (en) Apparatus and method for providing detonation damage resistance in ductwork
JP6066631B2 (en) Method of arranging gap expansion jig for heat transfer tube and vibration suppressing member
US10047616B2 (en) Diffuser for a gas turbine
KR20130000676U (en) Exhaust duct surpportting structure of gas turbine for offshore platform
US8297404B2 (en) Soundproof exhaust pipe for a turbine engine
JP6956482B2 (en) System supporting the turbine diffuser
JP6900169B2 (en) System supporting the turbine diffuser
JP6710526B2 (en) Duct and gas turbine equipment
US20210183349A1 (en) Refractory core with enhanced acoustic properties
JP4804936B2 (en) Boiler water wall structure
KR20230113643A (en) pipe support structure
JP6742718B2 (en) Structure support structure and gas turbine equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20191112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200908

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6894358

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150