JPH05240063A - 熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する装置 - Google Patents
熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合する装置Info
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- JPH05240063A JPH05240063A JP4145491A JP14549192A JPH05240063A JP H05240063 A JPH05240063 A JP H05240063A JP 4145491 A JP4145491 A JP 4145491A JP 14549192 A JP14549192 A JP 14549192A JP H05240063 A JPH05240063 A JP H05240063A
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- F28F9/02—Header boxes; End plates
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マトリックスと熱交換器ケーシングとのほと
んど応力のない熱膨張を保証する際に、ガスタービンと
熱交換器とのスペース及び重量を節減したユニットを可
能にし、さらに熱交換器構成要素の交換性が存在するよ
うな装置を提供する。 【構成】 マトリックスが、分配管及び集合管を介して
中間プレート内に支承されて駆動機構に固定されてお
り、さらに熱的に生じる伸び及びずれが、支承個所の
間、及び熱交換器内部で、伸び補償部材を省略して接続
管内で応力なしに補償される。
んど応力のない熱膨張を保証する際に、ガスタービンと
熱交換器とのスペース及び重量を節減したユニットを可
能にし、さらに熱交換器構成要素の交換性が存在するよ
うな装置を提供する。 【構成】 マトリックスが、分配管及び集合管を介して
中間プレート内に支承されて駆動機構に固定されてお
り、さらに熱的に生じる伸び及びずれが、支承個所の
間、及び熱交換器内部で、伸び補償部材を省略して接続
管内で応力なしに補償される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周りをタービンガスが
流れる管マトリックスと、圧縮機から送出される空気を
マトリックス内に案内するための、もしくはマトリック
スを介して加熱される圧縮機空気を排出するための、分
配管及び集合管として作用する並列に延びる管とを有す
る、復熱−熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコ
ンパクトに結合する装置に関する。
流れる管マトリックスと、圧縮機から送出される空気を
マトリックス内に案内するための、もしくはマトリック
スを介して加熱される圧縮機空気を排出するための、分
配管及び集合管として作用する並列に延びる管とを有す
る、復熱−熱交換器を有するガスタービン駆動機構をコ
ンパクトに結合する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に、部分負荷運転時に、ガスタービン
の循環プロセスを十分に発揮するために、しばしば熱交
換器が使用される。このために、ドイツ連邦共和国特許
第３６３５５４８号明細書により開示されたような交換
素子（マトリックスとも言う）が適しており、この場合
マトリックスは、ヘアピン状の鋭尖部材又は管束を有し
ている。このような束は、加熱される空気を分配もしく
は集合する機能を及ぼす管に固定されている。
の循環プロセスを十分に発揮するために、しばしば熱交
換器が使用される。このために、ドイツ連邦共和国特許
第３６３５５４８号明細書により開示されたような交換
素子（マトリックスとも言う）が適しており、この場合
マトリックスは、ヘアピン状の鋭尖部材又は管束を有し
ている。このような束は、加熱される空気を分配もしく
は集合する機能を及ぼす管に固定されている。
【０００３】熱交換器をガスタービンとコンパクトに結
合することは、固有重量及び加速力から成る負荷が駆動
機構に伝達されなければならないばかりか、大きな温度
差に基づく負荷を小さく保持しなければならないので、
従来では著しい問題が生じる。駆動機構を車両に取り付
ける際に、限定されたスペース状態がスペース節減され
た構成を必要とし、このことがさらに徹底した軽量構造
を困難にする。
合することは、固有重量及び加速力から成る負荷が駆動
機構に伝達されなければならないばかりか、大きな温度
差に基づく負荷を小さく保持しなければならないので、
従来では著しい問題が生じる。駆動機構を車両に取り付
ける際に、限定されたスペース状態がスペース節減され
た構成を必要とし、このことがさらに徹底した軽量構造
を困難にする。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許第３５２９４５７号
明細書による公知の構成では、熱交換器ケーシングが支
持構造体として構成されていて、かつ一方端部でタービ
ンに片持ち式にフランジ結合されている。このため、マ
トリックスに作用する力、自重及び加速力が熱交換器ケ
ーシングによって受け止められ、しかしこの場合、特に
反対側の端部において垂直に加速する際の比較的大きな
回転運動を排除することはできない。補強に関して構成
されるケーシングは、相応して不経済である。さらに、
この構成は特に重量集中的であることが判る。タービン
へのマトリックスのスペース節減された狭い固定のため
のこのような構成は、支承部構成及びケーシング構成が
マトリックスとガスタービンとの間に付加的なスペース
を必要とするので不都合である。
明細書による公知の構成では、熱交換器ケーシングが支
持構造体として構成されていて、かつ一方端部でタービ
ンに片持ち式にフランジ結合されている。このため、マ
トリックスに作用する力、自重及び加速力が熱交換器ケ
ーシングによって受け止められ、しかしこの場合、特に
反対側の端部において垂直に加速する際の比較的大きな
回転運動を排除することはできない。補強に関して構成
されるケーシングは、相応して不経済である。さらに、
この構成は特に重量集中的であることが判る。タービン
へのマトリックスのスペース節減された狭い固定のため
のこのような構成は、支承部構成及びケーシング構成が
マトリックスとガスタービンとの間に付加的なスペース
を必要とするので不都合である。
【０００５】さらに、アメリカ合衆国特許第３９６８８
３４号明細書により公知の、熱交換器固定装置を有する
ガスタービンでは、熱交換器コアを受容するための剛性
のフレームが、この熱交換器コアを掴んでいる。さらに
このフレームは、管フレームを介して駆動機構に支承さ
れている。熱交換器コア自体は、対向して位置する２つ
の側で２つのピンを介してフレームに懸架されており、
この場合コアを軸方向に固定するための構成は設けられ
ていない。熱交換器荷重をフレームに点状に導入するこ
とにより、懸架装置において応力ピークが生じ、ひいて
は、特に車両に取り付けることを提案する際には、熱交
換器内で応力破壊が生じる。ピン、フレーム、架台及び
支承部を介する熱交換器コアの力束案内が構造的に不経
済になるばかりでなく、効果的な軽量構造に使用できな
いということは勿論はっきりしている。
３４号明細書により公知の、熱交換器固定装置を有する
ガスタービンでは、熱交換器コアを受容するための剛性
のフレームが、この熱交換器コアを掴んでいる。さらに
このフレームは、管フレームを介して駆動機構に支承さ
れている。熱交換器コア自体は、対向して位置する２つ
の側で２つのピンを介してフレームに懸架されており、
この場合コアを軸方向に固定するための構成は設けられ
ていない。熱交換器荷重をフレームに点状に導入するこ
とにより、懸架装置において応力ピークが生じ、ひいて
は、特に車両に取り付けることを提案する際には、熱交
換器内で応力破壊が生じる。ピン、フレーム、架台及び
支承部を介する熱交換器コアの力束案内が構造的に不経
済になるばかりでなく、効果的な軽量構造に使用できな
いということは勿論はっきりしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、マト
リックスと熱交換器ケーシングとのほとんど応力のない
熱膨張を保証する際に、ガスタービンと熱交換器とのス
ペース及び重量を節減したユニットを可能にし、さらに
熱交換器構成要素の交換性が存在するような、冒頭で述
べた装置を提供することである。
リックスと熱交換器ケーシングとのほとんど応力のない
熱膨張を保証する際に、ガスタービンと熱交換器とのス
ペース及び重量を節減したユニットを可能にし、さらに
熱交換器構成要素の交換性が存在するような、冒頭で述
べた装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、熱交換器が管の一方端部で
中間プレートを介して駆動機構ケーシングに支承されて
おり、さらに管の支承が、第１の中間プレートの適合す
る貫通孔内で行われ、さらに管が他方端部で半径方向支
承部に対して軸方向に移動可能に、第２の中間プレート
を介して駆動機構ケーシングと結合されていることにあ
る。
めに講じた本発明の手段は、熱交換器が管の一方端部で
中間プレートを介して駆動機構ケーシングに支承されて
おり、さらに管の支承が、第１の中間プレートの適合す
る貫通孔内で行われ、さらに管が他方端部で半径方向支
承部に対して軸方向に移動可能に、第２の中間プレート
を介して駆動機構ケーシングと結合されていることにあ
る。
【０００８】
【発明の効果】本発明による利点は、熱交換器荷重が中
間プレートを介して負荷なしに熱交換器ケーシングに直
接導出されることによって、弾性的及び軽量構造で構成
されることができることであり、これにより重量及びコ
ストが減少する。マトリックスをガスタービンの近くに
直接固定することにより、著しいスペース節減が可能で
あり、さらに付加的な高温ガス供給導管が無用になる。
全ての平面におけるマトリックスの比較的高い可撓性、
中間プレートにおける管の応力のない２点支承によっ
て、別の伸び補償部材を節約して、及び構成部材の熱的
及び機械的に生じる相対運動を減少して、熱的な応力が
著しく避けられる。このため、運転時間中の損傷の危険
が減少される。このために、管及び熱交換器ケーシング
の自由回転性が貢献する。
間プレートを介して負荷なしに熱交換器ケーシングに直
接導出されることによって、弾性的及び軽量構造で構成
されることができることであり、これにより重量及びコ
ストが減少する。マトリックスをガスタービンの近くに
直接固定することにより、著しいスペース節減が可能で
あり、さらに付加的な高温ガス供給導管が無用になる。
全ての平面におけるマトリックスの比較的高い可撓性、
中間プレートにおける管の応力のない２点支承によっ
て、別の伸び補償部材を節約して、及び構成部材の熱的
及び機械的に生じる相対運動を減少して、熱的な応力が
著しく避けられる。このため、運転時間中の損傷の危険
が減少される。このために、管及び熱交換器ケーシング
の自由回転性が貢献する。
【０００９】簡単な交換性は、熱交換器が中間プレート
の取外し、有利には少ないねじ結合部の取外しによって
のみ分離されることができることによって補償される。
このことによって、損傷した熱交換器構成要素を時間及
びコストを節減して交換することができる。さらに、本
発明の構成により、ガスタービンと熱交換器との間の短
い間隔に基づいて作業ユニット全体の構造容積がわずか
になる。
の取外し、有利には少ないねじ結合部の取外しによって
のみ分離されることができることによって補償される。
このことによって、損傷した熱交換器構成要素を時間及
びコストを節減して交換することができる。さらに、本
発明の構成により、ガスタービンと熱交換器との間の短
い間隔に基づいて作業ユニット全体の構造容積がわずか
になる。
【００１０】両方の中間プレートの間の熱的に生じるず
れを補償するための有利な構成は、貫通孔内の支承部
が、支承個所を中心にした管のわずかな揺動運動を可能
にする軸方向の支承遊びを有していることによって得ら
れる。このため、構成部材内の高い応力は排除される。
れを補償するための有利な構成は、貫通孔内の支承部
が、支承個所を中心にした管のわずかな揺動運動を可能
にする軸方向の支承遊びを有していることによって得ら
れる。このため、構成部材内の高い応力は排除される。
【００１１】請求項３又は４記載の第１の中間プレート
における管支承部の有利な構成は、熱的な応力を補償す
るために管を同時に運動させる際の応力のない荷重伝達
に役立つ。互いに結合される構成部材のねじ結合が、簡
単な可能性を考慮する。
における管支承部の有利な構成は、熱的な応力を補償す
るために管を同時に運動させる際の応力のない荷重伝達
に役立つ。互いに結合される構成部材のねじ結合が、簡
単な可能性を考慮する。
【００１２】請求項５記載の手段を有するルーズな支承
部の有利な構成は、運転のために必要な管及び交換器ケ
ーシングの軸方向運動を考慮して、交換する際に熱交換
器をガスタービンから迅速かつ簡単に分離することを許
す。管の種々の熱膨張は、運動可能に保持された中間プ
レートによって補償されることもでき、この場合ここで
は、軽くかつ弾性的に構成された熱交換器ケーシングが
中間プレートの運動を可能にする。熱交換器ケーシング
と中間プレートとの解離可能な結合は、簡単な組立て可
能性においてさらに重量節減に貢献する。
部の有利な構成は、運転のために必要な管及び交換器ケ
ーシングの軸方向運動を考慮して、交換する際に熱交換
器をガスタービンから迅速かつ簡単に分離することを許
す。管の種々の熱膨張は、運動可能に保持された中間プ
レートによって補償されることもでき、この場合ここで
は、軽くかつ弾性的に構成された熱交換器ケーシングが
中間プレートの運動を可能にする。熱交換器ケーシング
と中間プレートとの解離可能な結合は、簡単な組立て可
能性においてさらに重量節減に貢献する。
【００１３】請求項６による閉鎖カバーの使用は、管の
閉鎖と同時に、第２の中間プレート内への管の支承を可
能にする。解離可能な結合によって、カバーはマトリッ
クスの変向後に管の他方端部に取り付けられることもで
きる。
閉鎖と同時に、第２の中間プレート内への管の支承を可
能にする。解離可能な結合によって、カバーはマトリッ
クスの変向後に管の他方端部に取り付けられることもで
きる。
【００１４】請求項７及び８記載の本発明による構成に
よって、分配管の応力のない接続が得られる。
よって、分配管の応力のない接続が得られる。
【００１５】重いかつかさ高の伸び補償部材を省略する
手段が、請求項９に記載されている。管の接続部の間の
熱膨張の差は、マトリックスによってその高い弾性によ
り、例えばドイツ連邦共和国特許第３６３５５４８号明
細書に示す構成のために典型的であるような全ての平面
で受容される。
手段が、請求項９に記載されている。管の接続部の間の
熱膨張の差は、マトリックスによってその高い弾性によ
り、例えばドイツ連邦共和国特許第３６３５５４８号明
細書に示す構成のために典型的であるような全ての平面
で受容される。
【００１６】高温ガス又は圧縮空気の漏れを排除するた
めの有利な手段が、わずかな相対運動を有する構成部材
の間に低圧シール部材もしくは高圧シール部材を使用す
ることによって得られる。
めの有利な手段が、わずかな相対運動を有する構成部材
の間に低圧シール部材もしくは高圧シール部材を使用す
ることによって得られる。
【００１７】集合管の燃焼室への直接の、ひいてはスペ
ース節減された接続は、請求項１１による本発明の構成
によって得られる。第１の中間プレートを入口ケーシン
グの近くで駆動機構もしくは燃焼室ケーシングと結合す
ることにより、高い温度差ひいては別の伸び補償部材を
排除する。
ース節減された接続は、請求項１１による本発明の構成
によって得られる。第１の中間プレートを入口ケーシン
グの近くで駆動機構もしくは燃焼室ケーシングと結合す
ることにより、高い温度差ひいては別の伸び補償部材を
排除する。
【００１８】マトリックスを中間プレートに交換可能に
取り付けることができることによって、マトリックスの
耐用寿命が著しく長くなる。
取り付けることができることによって、マトリックスの
耐用寿命が著しく長くなる。
【００１９】熱交換器の特に重い高圧ガス供給部は、駆
動機構を熱交換器ケーシングによって掴むことによって
省略される。
動機構を熱交換器ケーシングによって掴むことによって
省略される。
【００２０】
【実施例】図１は、復熱−排ガス熱交換器２及びフラン
ジ結合された伝動装置３を有するガスタービン１を示
す。周知の構成では、ガスタービンは、タービン軸５を
介してタービン６によって駆動される圧縮機４と燃焼室
７とから成っている。伝動装置３は後置の有効出力ター
ビン８によって駆動される。熱交換器２は、マトリック
ス９と言われる交換素子と、両方の管１０ａ，１０ｂ
と、中間プレート１１，１２と、熱交換器ケーシング１
３とから成っている。圧縮機空気Ｖをマトリックス９に
案内するために、２つの伸び補償部材１５を有する導管
１４が使用され、この場合燃焼室７は加熱された圧縮機
空気Ｖを供給するためにこの燃焼室の入口ケーシング１
６を介して直接集合管１０ａに接続されている。マトリ
ックス９はヘアピン状の鋭尖部材又は管束から成ってい
る。これらの束は、加熱しようとする圧縮機空気Ｖの集
合もしくは分配の作用を及ぼす管１０ａ，１０ｂに固定
されている。
ジ結合された伝動装置３を有するガスタービン１を示
す。周知の構成では、ガスタービンは、タービン軸５を
介してタービン６によって駆動される圧縮機４と燃焼室
７とから成っている。伝動装置３は後置の有効出力ター
ビン８によって駆動される。熱交換器２は、マトリック
ス９と言われる交換素子と、両方の管１０ａ，１０ｂ
と、中間プレート１１，１２と、熱交換器ケーシング１
３とから成っている。圧縮機空気Ｖをマトリックス９に
案内するために、２つの伸び補償部材１５を有する導管
１４が使用され、この場合燃焼室７は加熱された圧縮機
空気Ｖを供給するためにこの燃焼室の入口ケーシング１
６を介して直接集合管１０ａに接続されている。マトリ
ックス９はヘアピン状の鋭尖部材又は管束から成ってい
る。これらの束は、加熱しようとする圧縮機空気Ｖの集
合もしくは分配の作用を及ぼす管１０ａ，１０ｂに固定
されている。
【００２１】圧縮された空気Ｖは導管１４を通って分配
管１０ｂ内に流れ、そこから鋭尖部材又は管束を通って
集合管１０ａ内に流れる。ガスタービン１の高温の排ガ
スＡは、管束の周りを流れ、この場合それぞれの個々の
鋭尖部材又は管の外壁の周りを排ガスＡが流されて、熱
エネルギが内側で流れる圧縮された空気Ｖに与えられ
る。
管１０ｂ内に流れ、そこから鋭尖部材又は管束を通って
集合管１０ａ内に流れる。ガスタービン１の高温の排ガ
スＡは、管束の周りを流れ、この場合それぞれの個々の
鋭尖部材又は管の外壁の周りを排ガスＡが流されて、熱
エネルギが内側で流れる圧縮された空気Ｖに与えられ
る。
【００２２】マトリックス９を駆動機構に固定するため
に、管１０ａ，１０ｂの端部が中間プレート１１及び１
２内に支承されている。さらに、第１の中間プレート１
１は２つの貫通孔１７（図２，３及び５）を備えてお
り、該貫通孔内に、管１０ａ，１０ｂの一方端部が、多
部構成の支承スリーブ１８を介して半径方向及び軸方向
で支承されている。支承スリーブ１８は中間プレート１
１とねじ結合されている（図３及び図４）。管１０ａ，
１０ｂが支承スリーブ１８によって掴まれており、この
場合支承スリーブ１８の隆起部１９が管端部における管
状の溝２０内に係合する（図４）。十分な寸法の軸方向
の支承遊びは、両中間プレート１１，１２の間及びマト
リックス９内部の熱により生じるずれを補償するため
の、支承個所の周りの管１０ａ，１０ｂのわずかな揺動
運動を許す。両方の管１０ａ及び１０ｂは他方端部にそ
れぞれ閉鎖カバー２１を備えており、該閉鎖カバーは、
管１０ａ及び１０ｂを閉鎖し、さらに支承ピン２２を介
して管１０ａ及び１０ｂを軸方向で移動可能に第２の中
間プレート１２のそれぞれ１つの支承ブッシュ２３内に
支承される。この場合、支承ピン２２と支承ブッシュ２
３との接触長さは、ずれを補償するために中間プレート
１２が締付けなしにわずかに傾斜することができるよう
に設計されている。管１０ａ及び１０ｂとは反対の側
で、中間プレート１２は揺動支え２４を介して揺動可能
に、かつ軸方向に移動可能にガスタービン１にフランジ
結合された伝動装置３に支承されている。このため、揺
動支え２４は、一方端部で球継手２５を介して中間プレ
ート１２に、かつ他方端部で回転ピン２６を介して伝動
装置３と結合されている。第２の中間プレート１２は、
該中間プレートとねじ結合された熱交換器ケーシング１
３を介して第１の中間プレート１１と結合されている。
に、管１０ａ，１０ｂの端部が中間プレート１１及び１
２内に支承されている。さらに、第１の中間プレート１
１は２つの貫通孔１７（図２，３及び５）を備えてお
り、該貫通孔内に、管１０ａ，１０ｂの一方端部が、多
部構成の支承スリーブ１８を介して半径方向及び軸方向
で支承されている。支承スリーブ１８は中間プレート１
１とねじ結合されている（図３及び図４）。管１０ａ，
１０ｂが支承スリーブ１８によって掴まれており、この
場合支承スリーブ１８の隆起部１９が管端部における管
状の溝２０内に係合する（図４）。十分な寸法の軸方向
の支承遊びは、両中間プレート１１，１２の間及びマト
リックス９内部の熱により生じるずれを補償するため
の、支承個所の周りの管１０ａ，１０ｂのわずかな揺動
運動を許す。両方の管１０ａ及び１０ｂは他方端部にそ
れぞれ閉鎖カバー２１を備えており、該閉鎖カバーは、
管１０ａ及び１０ｂを閉鎖し、さらに支承ピン２２を介
して管１０ａ及び１０ｂを軸方向で移動可能に第２の中
間プレート１２のそれぞれ１つの支承ブッシュ２３内に
支承される。この場合、支承ピン２２と支承ブッシュ２
３との接触長さは、ずれを補償するために中間プレート
１２が締付けなしにわずかに傾斜することができるよう
に設計されている。管１０ａ及び１０ｂとは反対の側
で、中間プレート１２は揺動支え２４を介して揺動可能
に、かつ軸方向に移動可能にガスタービン１にフランジ
結合された伝動装置３に支承されている。このため、揺
動支え２４は、一方端部で球継手２５を介して中間プレ
ート１２に、かつ他方端部で回転ピン２６を介して伝動
装置３と結合されている。第２の中間プレート１２は、
該中間プレートとねじ結合された熱交換器ケーシング１
３を介して第１の中間プレート１１と結合されている。
【００２３】マトリックス９を中間プレート１１及び１
２に交換可能に取り付けることができるために、管１０
ａ及び１０ｂが両端部に溝２０を有している。閉鎖カバ
ー２１を管１０ａ及び１０ｂの両端部に組み込むことも
できる。
２に交換可能に取り付けることができるために、管１０
ａ及び１０ｂが両端部に溝２０を有している。閉鎖カバ
ー２１を管１０ａ及び１０ｂの両端部に組み込むことも
できる。
【００２４】図２は燃焼室７の断面した入口ケーシング
１６及び輪郭を破線で示されたマトリックス９を有する
駆動機構の横断面を示す。
１６及び輪郭を破線で示されたマトリックス９を有する
駆動機構の横断面を示す。
【００２５】図５には、装置の別の変化実施例が示され
ており、ここでは第１の中間プレート１１が分割されて
いる。第１の部分プレート２７ａ内に分配管１０ｂが支
承されており、かつマトリックス９内に圧縮機空気Ｖを
供給するための剛性の導管１４とねじ結合されている。
このため、マトリックス荷重の一部分が、導管１４を介
して駆動機構ケーシング２８に排出される。第２の部分
プレート２７ｂには集合管１０ａが支承されており、加
熱された圧縮機空気Ｖを燃焼室７に供給するための入口
ケーシング１６とねじ結合されている。それ故、支承部
荷重は、第２の部分プレート２７ｂから、駆動機構ケー
シング２８の一部分を形成する入口ケーシング１６を介
してこの駆動機構ケーシングに案内される。両方の管１
０ａ及び１０ｂの間のずれ、もしくは熱交換器ケーシン
グ１３に対する相対的なずれは、締付けなしに形成さ
れ、かつマトリックス９及び運動可能な第２の中間プレ
ート１２の固有弾性度によって補償される。
ており、ここでは第１の中間プレート１１が分割されて
いる。第１の部分プレート２７ａ内に分配管１０ｂが支
承されており、かつマトリックス９内に圧縮機空気Ｖを
供給するための剛性の導管１４とねじ結合されている。
このため、マトリックス荷重の一部分が、導管１４を介
して駆動機構ケーシング２８に排出される。第２の部分
プレート２７ｂには集合管１０ａが支承されており、加
熱された圧縮機空気Ｖを燃焼室７に供給するための入口
ケーシング１６とねじ結合されている。それ故、支承部
荷重は、第２の部分プレート２７ｂから、駆動機構ケー
シング２８の一部分を形成する入口ケーシング１６を介
してこの駆動機構ケーシングに案内される。両方の管１
０ａ及び１０ｂの間のずれ、もしくは熱交換器ケーシン
グ１３に対する相対的なずれは、締付けなしに形成さ
れ、かつマトリックス９及び運動可能な第２の中間プレ
ート１２の固有弾性度によって補償される。
【００２６】管１０ａ及び１０ｂ及び供給導管が圧縮機
圧によって負荷されるので、結合個所の間に弾性的な高
圧シール部材２９が配置されており、該高圧シール部材
は、結合個所における運動を気密に補償することができ
る（図３及び図５）。
圧によって負荷されるので、結合個所の間に弾性的な高
圧シール部材２９が配置されており、該高圧シール部材
は、結合個所における運動を気密に補償することができ
る（図３及び図５）。
【００２７】部分プレート２７ａ，２７ｂと熱交換器ケ
ーシング１３との間の排ガス流出に対するシールのため
に、ずれをシールして補償することのできる弾性的な低
圧シール部材３０が使用される（図５）。
ーシング１３との間の排ガス流出に対するシールのため
に、ずれをシールして補償することのできる弾性的な低
圧シール部材３０が使用される（図５）。
【００２８】別の実施例で、熱交換器ケーシング１３を
第１の部分プレート２７ａに固定する代わりに、第２の
部分プレート２７ｂに固定することができる。この場
合、シール部材は相応して適合する。
第１の部分プレート２７ａに固定する代わりに、第２の
部分プレート２７ｂに固定することができる。この場
合、シール部材は相応して適合する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスタービン及び熱交換器の概略的な縦断面図
である。
である。
【図２】図１による駆動機構の横断面図である。
【図３】支承個所を有する第１の中間プレートの拡大図
である。
である。
【図４】図３の拡大図である。
【図５】分割された中間プレート及び剛性の導管を示す
拡大図である。
拡大図である。
１ ガスタービン、 ２ 復熱−排ガス熱交換器、 ３
伝動装置、 ４ 圧縮機、 ５ タービン軸、 ６
タービン、 ７ 燃焼室、 ８ 有効出力タービン、
９ マトリックス、 １０ａ，１０ｂ 管、 １１，１
２ 中間プレート、 １３ 熱交換器ケーシング、 １
４ 導管、 １５ 伸び補償部材、 １６ 入口ケーシ
ング、 １７ 貫通孔、 １８ 支承スリーブ、 １９
隆起部、 ２０ 溝、 ２１ 閉鎖カバー、 ２２
支承ピン、 ２３ 支承ブッシュ、 ２４ 揺動支え、
２５ 球継手、 ２６ 回転ピン、 ２７ａ，２７ｂ
部分プレート、 ２８ 駆動機構ケーシング、 ２９
高圧シール部材、 ３０低圧シール部材
伝動装置、 ４ 圧縮機、 ５ タービン軸、 ６
タービン、 ７ 燃焼室、 ８ 有効出力タービン、
９ マトリックス、 １０ａ，１０ｂ 管、 １１，１
２ 中間プレート、 １３ 熱交換器ケーシング、 １
４ 導管、 １５ 伸び補償部材、 １６ 入口ケーシ
ング、 １７ 貫通孔、 １８ 支承スリーブ、 １９
隆起部、 ２０ 溝、 ２１ 閉鎖カバー、 ２２
支承ピン、 ２３ 支承ブッシュ、 ２４ 揺動支え、
２５ 球継手、 ２６ 回転ピン、 ２７ａ，２７ｂ
部分プレート、 ２８ 駆動機構ケーシング、 ２９
高圧シール部材、 ３０低圧シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール マイアー ドイツ連邦共和国 カールスフェルト ラ ートハウスシュトラーセ 34 (72)発明者 ヘルムート グレス ドイツ連邦共和国 エステルホーフェン イグナツ タシュナー ヴェーク ６ ア ー (72)発明者 クリスティアン グロイネ ドイツ連邦共和国 フュルステンフェルト ブルック マイスアッハー シュトラーセ 55
Claims (14)
- 【請求項１】 周りをタービンガスが流れる管マトリッ
クスと、圧縮機から送出される空気をマトリックス内に
案内するための、もしくはマトリックスを介して加熱さ
れる圧縮機空気を排出するための、分配管及び集合管と
して作用する並列に延びる管とを有する、復熱−熱交換
器を有するガスタービン駆動機構をコンパクトに結合す
る装置において、前記熱交換器（２）が管（１０ａ，１
０ｂ）の一方端部で中間プレート（１１，１２）を介し
て駆動機構ケーシング（２８）に支承されており、さら
に管（１０ａ，１０ｂ）の支承が、第１の中間プレート
（１１）の適合する貫通孔（１７）内で行われ、さらに
管（１０ａ，１０ｂ）が他方端部で半径方向支承部に対
して軸方向に移動可能に、第２の中間プレート（１２）
を介して駆動機構ケーシング（２８）と結合されている
ことを特徴とする熱交換器を有するガスタービン駆動機
構をコンパクトに結合する装置。 - 【請求項２】 貫通孔（１７）内の支承部が、支承個所
を中心にした管（１０ａ，１０ｂ）のわずかな揺動運動
を可能にする軸方向の支承遊びを有している請求項１記
載の装置。 - 【請求項３】 第１の中間プレート（１１）の貫通孔
（１７）に対して同軸的なそれぞれ１つの多部構成の支
承スリーブ（１８）が中間プレート（１１）と解離可能
に結合されており、前記支承スリーブ内にそれぞれ１つ
の管（１０ａ，１０ｂ）が支承されている請求項１又は
２記載の装置。 - 【請求項４】 支承スリーブ（１８）が半径方向内側に
隆起部（１９）を、管（１０ａ，１０ｂ）がその端部に
環状の溝（２０）を有しており、前記隆起部と溝とが互
いにキー溝状に係合しかつ管（１０ａ，１０ｂ）を軸方
向遊びを有して支承している請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 第２の中間プレート（１２）が、該中間
プレートとヒンジ結合された揺動支え（２４）を介して
駆動機構ケーシング（２８）と軸方向で移動可能に結合
されており、さらに熱交換器ケーシング（１３）を介し
て第１の中間プレート（１１）と解離可能に結合されて
いる請求項１から４までのいずれか１記載の装置。 - 【請求項６】 管（１０ａ，１０ｂ）が閉鎖カバー（２
１）を介して第２の中間プレート（１２）内に支承され
ており、さらに閉鎖カバー（２１）が管（１０ａ，１０
ｂ）と解離可能に結合されている請求項１から５までの
いずれか１記載の装置。 - 【請求項７】 分配管（１０ｂ）が導管（１４）を介し
て、圧縮機空気を案内するための圧縮機出口（３２）に
接続されており、さらに導管（１４）が伸び補償部材
（１５）を有している請求項１から６までのいずれか１
記載の装置。 - 【請求項８】 導管（１４）が第１の中間プレート（１
１）と解離可能に結合されている請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 第１の中間プレート（１１）が分割され
ていて、かつ第１の部分プレート（２７ａ）が、圧縮機
空気を案内するために分配管（１０ｂ）及び圧縮機出口
（３２）に接続されている剛性の導管（１４）と解離可
能に結合されており、さらに第２の部分プレート（２７
ｂ）が駆動機構ケーシング（２８）と結合されており、
該駆動機構ケーシング内に集合管（１０ａ）が支承され
ている請求項１から６までのいずれか１記載の装置。 - 【請求項１０】 両部分プレート（２７ａ，２７ｂ）の
間に、高温ガス流出に対してシールするための弾性的な
低圧シール部材（３０）が配置されている請求項９記載
の装置。 - 【請求項１１】 集合管（１０ａ）が圧縮機空気案内の
ために燃焼室（７）の入口ケーシング（１６）に接続さ
れており、かつ入口ケーシング（１６）が第１の中間プ
レート（１１）と結合されている請求項１から１０まで
のいずれか１記載の装置。 - 【請求項１２】 両管（１０ａ，１０ｂ）と、導管（１
４）もしくは燃焼室（７）の入口ケーシング（１６）と
の間に、圧縮機空気出口に対してシールするための弾性
的な高圧シール部材（２９）が配置されている請求項１
から１１までのいずれか１記載の装置。 - 【請求項１３】 管（１０ａ，１０ｂ）もしくは中間プ
レート（１１，１２）の支承個所は、管（１０ａ，１０
ｂ）が集合管（１０ａ）又は分配管（１０ｂ）として支
承個所に交換可能に取り付けることができるように、同
一に構成されている請求項１から１２までのいずれか１
記載の装置。 - 【請求項１４】 熱交換器ケーシング（１３）が駆動機
構を取り囲んでおり、この熱交換器ケーシングと駆動機
構との間に高温ガス流出に対するシール部材（３１）が
配置されている請求項１から１３までのいずれか１記載
の装置。
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|---|---|---|---|
| DE4118777.6 | 1991-06-07 | ||
| DE4118777A DE4118777C2 (de) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Gasturbinentriebwerk mit Wärmetauscher |
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|---|---|
| JPH05240063A true JPH05240063A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3210075B2 JP3210075B2 (ja) | 2001-09-17 |
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|---|---|---|---|
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Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3210075B2 (ja) |
| DE (1) | DE4118777C2 (ja) |
| FR (1) | FR2677404B1 (ja) |
| GB (1) | GB2258500B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007162707A (ja) * | 2002-02-28 | 2007-06-28 | Ebara Corp | ガスタービン装置 |
| JP2008095653A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Ebara Corp | ガスタービン装置 |
| JP2015210075A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃料送出システム |
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-
1992
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- 1992-05-26 GB GB9211114A patent/GB2258500B/en not_active Expired - Lifetime
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- 1992-06-05 JP JP14549192A patent/JP3210075B2/ja not_active Expired - Fee Related
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