JPH10266809A - 回転機械プラント用装置、回転機械プラント及び管壁部分の取り外し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り外し可能な部分の外部ケースが、塵埃を
含む高温流体の流れに晒されたときに腐食の影響を受け
やすい部分をもたらさないようにする。 【解決手段】 管内壁５の取り外し可能なセクション１
５は、外部ケースと内部ケースとを有する。外部ケース
は、第１の管状部分と第２の管状部分とを有し、第１の
管状部分は少なくとも部分的に第２の管状部分に重な
る。第１の管状部分は、内部ケースを管内壁５から取り
外し可能とするために、内部ケースに外部から手が届く
ことができるように、第２の管状部分上で軸方向に移動
可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、取り外し可能な管
壁のセクションを含み、そのセクションが内部ケースと
外部ケースとを有する、回転機械プラントのための装置
に関する。さらに本発明は、管外壁および管内壁を含
み、かつ、回転機械の一方から他方へ流体を輸送するよ
うに配置された導管を介して相互に接続する少なくとも
２つの回転機械を含む回転機械プラントに関する。

【０００２】さらに本発明は、内部ケースおよび外部ケ
ースを含む管壁のセクションの取り外し方法に関する。

【０００３】本発明に係る装置は、管内壁および管外壁
を含む導管が存在し、環状流路が前記壁間に形成され、
かつ、塵埃を含む高温流体が前記流路を流通する回転機
械プラントに特に有利である。

【０００４】

【従来の技術】従来、内部ケースと外部ケースとを有す
る管壁の取り外し可能なセクションにおいては、通常、
外部ケースは軸方向の分割面を有する。この分割面は、
外部ケースを２つの部分に分割し、この部分はある種の
継手、例えばボルトを介して相互に連結される。それに
より、上記部分の間の連結を緩めることにより該部分を
互いに他方から取り外すことが可能になり、その結果、
内部ケースを露出させ、次いで管壁から取り外すことが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな種類の装置は、継手が、特に軸方向のフランジ継手
である場合に、前記の場合のように、例えば塵埃を含む
高温流体が運ばれて前記継手上を流れるために腐食し易
いという欠点を有する。

【０００６】一方、もし外部ケースの二分された部分間
の分割面の継手が溶接継手であるならば、腐食の傾向は
実際に軽減されるが、取り外し時に結合を緩めることが
過酷でありかつ非実用的な作業になる。

【０００７】上述したタイプの回転機械プラントに関し
ては、回転機械の修理作業を時々行うことが必要であ
る。この修理作業は比較的大規模であり、回転機械のよ
り大きい構成部品と同様により小さい構成部品にも手が
届くことを必要とする。より大きい回転機械プラントに
関しては、一方の回転機械が高圧タービンを含み、他方
の回転機械は低圧タービンを含み、これらの回転機械は
上記の方法により互いに連結しており、その構造は、通
常、修理作業が回転機械プラントをその一方の端部から
取り外し、かつ完全な修理作業が行われるべきプラント
内の位置に位置づけることを必要とするような構造であ
る。このような取り外しは費用がかかるばかりでなく時
間を要する作業であり、回転機械プラントの修理、部品
の交換などのための取り外しおよびそれに続く装着のた
めだけに数日が必要とされることは珍しくない。一方の
回転機械がその外側端から取り外すことができず、他方
の回転機械の端部からのみ取り外さなくてはならないよ
うに、一方の回転機械が回転機械プラントの他の部分に
結合されていることによってしばしば起こる問題が増え
ている。

【０００８】本発明の目的は、容易に取り外し可能な部
分を有し、同時に該部分の外部ケースが、塵埃を含む高
温流体の流れに晒されたたときに腐食の影響を受けやす
い部分をもたらさない、回転機械プラント用の装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は、外部ケース
が第１および第２の管状部分を有し、第１の管状部分が
少なくとも部分的に第２の管状部分に重なり、第１の管
状部分は、内部ケースをそれに接続された管壁の部分か
ら取り外し可能とするために、内部ケースに外部から手
が届くことができるように第２の管状部分上で軸方向に
移動可能に配置されていることを特徴とする装置によっ
て達成される。

【００１０】本発明の装置の好ましい実施例によれば、
内部ケースは、長さが軸方向に可変である部分を有す
る。

【００１１】これにより、内部ケースに外部から手が届
くように、内部ケースに連結された管壁の部分から内部
ケースを取り外すように外部ケースの第１部分を第２部
分の上で移動させた後に、軸方向長さが可変の部分を圧
縮することにより内部ケースの長さを減少することが可
能である。その結果、内部ケースの他方の端部と、内部
ケースに連結された管壁の相当する部分とを連結する半
径方向内側の継手に手が届くことが可能になる。また、
長さが可変の部分は、回転機械間の距離が特に操作中の
温度の影響により変化するときに、内部ケースが軸方向
に伸張することおよび短縮することをそれぞれ可能にす
る。

【００１２】本発明の装置の他の好ましい実施例によれ
ば、可変長の部分をセクションの軸方向に収縮するため
の締め付け装置を有する。

【００１３】これにより、内部ケースの長手方向の縮小
は著しく促進され、この操作は他の外付け装置をほとん
ど又は全く必要としない。

【００１４】本発明の装置の別の好ましい実施例によれ
ば、内部ケースと外部ケースとの間に断熱材層を含み、
内部ケースはセクションにかかる機械荷重の大部分を支
持するように配置され、外部ケースはセクションの外側
に耐熱保護殻を形成している。

【００１５】これにより、機械荷重の大部分を支持する
ことになる取り外し可能なセクションの一部は熱の影響
から隔離され、そのため、熱い気体が外部ケースに沿っ
て流動するときも撓むことなく支持機能を実行すること
ができる。

【００１６】本発明の装置の別の好ましい実施例によれ
ば、管壁は、管外壁により封鎖された内壁を形成し、こ
れらの壁の間に環状流路が設けられて第１の回転機械か
ら第２の回転機械へ流体を導く。

【００１７】本発明の別の目的は、回転機械の構造をと
おして、回転機械の設備の点検、修理作業および部品の
交換に関してプラントを取り外したり再装着するための
作業と手間とを軽減することを可能にする回転機械プラ
ントを提供することにある。

【００１８】この目的は、最初に定義された、管状導管
が外壁の中間部および内壁のセクションを含み、これら
中間部およびびセクションは取り外し可能に配置され
て、管状導管を介して、回転機械中に配置された構成部
品に手が届くことを可能にする回転機械プラントにより
達成される。。

【００１９】これにより、ただ１つの方向、つまり回転
機械プラントの一方の端部だけからの取り外しは、もは
や必要でなくなる。

【００２０】このようにして、修理作業中の著しい時間
の節約が可能になり、例えば、回転機械のための共通の
軸受空間へはさらに容易に手が届き、軸受の作動が促進
される。取り外し可能なセクションおよび取り外し可能
な中間部が十分な寸法であれば、タービン容器全体に手
が届きそれらを各回転機械から１つの単一の構成部品の
ようにそれぞれ取り外して持ち出せることも簡単にな
る。また、例えば回転機械中の回転可能な誘導翼をメン
テナンスすることもできるようになる。

【００２１】本発明の回転機械プラントの好ましい実施
例によれば、構成部品は回転機械のタービンを含み、回
転機械の一方は高圧タービンを含み他方は低圧タービン
を含む。

【００２２】本発明の別の目的は、管壁のセクションで
あって、内部ケースと外部ケースとを有し、外部ケース
が第１およびび第２の管状部分を含み、第１の部分が少
なくとも部分的に第２の部分と重なる、管壁のセクショ
ンの取り外し方法を提供することにあり、この方法は単
純な操作並びに比較的少量の作業および時間を可能にす
る。

【００２３】この目的は、内部ケースへ手が届くことが
できるようにするために第１の部分を第２の部分上で軸
方向に移動させて、次いで内部ケースを、内部ケースに
連結された管壁の部分から取り外すことにより達成され
る。

【００２４】前記方法の好ましい実施例によれば、内部
ケースの取り外しは、内部ケースの一方の端部と、内部
ケースの一方の端部に連結された管壁の部分との間の第
１の継手を緩める工程と、内部ケースをその軸方向に収
縮させることにより短縮させ、内部ケースの他方の端部
と、内部ケースの他方の端部に連結された管壁の部分と
の間の第２の継手を緩める工程とを有する。

【００２５】これにより、外部ケース同様、内部ケース
の取り外しも達成されるが、外部ケースは取り外しのた
めの軸方向の分割面や固定ボルト等を含まない。さら
に、内部部ケースの長さの減少によって、内部ケースの
一方の端部と、そこに連結された管壁の相当部分との間
の半径方向内側の継手に手が届くことが可能になる。

【００２６】本発明の方法の好ましい実施例によれば、
この方法は、管壁が管外壁により半径方向に閉鎖された
管内壁を形成し、これらの壁が第１の回転機械から第２
の回転機械へ流体が流通するための環状流路をもたらす
管状導管を形成する回転機械プラントに適用され、この
方法に先立って回転機械の間に位置された管外壁の相当
する部分を取り外す。

【００２７】本発明の装置、回転機械プラントおよび方
法のさらなる特徴や利点は、以下の説明により明らかに
なるであろう。

【００２８】以下、本発明に従う装置の実施例を、添付
の図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、管状導管３によって相互
に連結された第１の回転機械１および第２の回転機械２
を含む回転機械プラントを概略的に示し、管状導管３は
管外壁４および管内壁５を含み、かつ、流体を第１の回
転機械１から第２の回転機械２へ移送するように配置さ
れている。ここで、第１の回転機械１は高圧タービン６
を含み、第２の回転機械２は低圧タービン７を含む。

【００３０】タービン６，７は、各回転機械１，２をそ
れぞれ通って延在する軸８，９上に配置され、それぞれ
軸受１０，１１，１２，１３に支持されている。

【００３１】管状導管３は、それぞれ着脱可能に設けら
れた管外壁４の中間部１４と管内壁５のセクション１５
とを有し、管状導管３を介して、回転機械１，２中に配
置された構成部品にアクセスが可能である。中間部１４
およびセクション１５を図２の軸方向断面図に示す。前
記中間部およびセクションの構造は、特に、管状導管３
を通って流れる流体が塵埃を含む熱気体となるという事
実を考慮して製造される。

【００３２】従って、管内壁、特に取り外し可能な部分
は、外部ケース１６、内部ケース１７、および各ケース
間に配置された断熱材層１８により形成される３つの層
を有する。外部ケース１６は、耐熱性および耐摩耗性を
有する材料からなり、中間層１８および内部ケース１７
を、内壁４と外壁５との間に形成された環状流路１９内
を流動する熱気体から遮蔽するように配置されている。

【００３３】内部ケース１７は、セクション１５に作用
する機械荷重の大部分を支持するように配置されてい
る。

【００３４】管外壁４、特に中間部１４は、管内壁５と
同一の主構造を有し、つまり、その内部ケース２０は耐
熱性、耐摩耗性材料からなり、中間層２１は断熱材から
なり、外部ケース２２は、管外壁４特に中間部１４に作
用する機械荷重の大部分を支持するように配置されてい
る。

【００３５】中間部１４およびセクション１５は、管状
導管３に沿ってほぼ全長にわたって延在する。従って、
これらに連結される管状導管の部分４１および４２は、
実際は各回転機械１，２から始まる軸フランジにより構
成され得る。特に、セクション１５および中間部１４の
長さがかなりの長さであるとき、機械荷重の大部分を支
持するそれらの一部分、つまりセクション１５の内部ケ
ース１７および中間部１４の外部ケース２２を、それら
が支持能力を失うような高温度で管状導管３が過度に撓
み下がり、前記管状導管の永久的な変形、取り外しの問
題などを生じることがある温度に晒さない事が重要であ
る。３層を備える上述の構造はこの問題を回避するのに
有効な方法である。

【００３６】中間部１４とセクション１５の一つの差異
は、後者が外部ケースにおいて、いかなる垂直分割面お
よびそこに属するボルト継手を備えていないことであ
る。その理由は、既に述べたように、このようなボルト
継手の歪みは、塵埃を含んで流路１９を流れる熱気体の
影響のために外部ケース１６において過度に深刻であろ
うからである。継手は腐食により容易に摩損するであろ
う。

【００３７】セクション１５の取り外しを可能にするた
めに、外部ケース１６は筒状の第１の部分２３と第２の
部分２４とを有し、第１の部分２３は、セクション１５
の中間領域において少なくとも部分的に第２の部分２４
と重なっている。セクション１５の一方の端部におい
て、第１の部分２３は管状導管３の部分に、継手手段、
好ましくは溶接継手により連結している。第１および第
２の部分２３，２４は僅かに円錐状であり、第１の部分
２３が、それに連結した管状導管部にて継手から取りは
ずされているとき、第１の部分２３を第２の部分２４上
で収縮自在に押すことが可能である。そのために、第１
の部分２３はリング２５を含む。さらに、第２の部分２
４は、連結部材、ここでは円錐状の突張り２６を通じて
内部ケース１７に連結している。

【００３８】内部ケース１７は、長さがその軸方向に可
変である部分２７を有する。この部分２７は、内部ケー
ス１７の内周を周回し、かつ圧力吸収してシールする機
能を有するベローズ部２８を含む。部分２７を軸方向に
圧縮するために締め付け装置３０が配置されている。こ
の締め付け装置は、内部ケース部分３５に作用して、内
部ケース部分３５がブリッジ３２に関して軸方向に移動
するように配置されたねじ装置３１を含む。ブリッジ３
２は、一方の端部で内部ケース１７に連結し、かつ、内
部ケース１７の軸方向に反対の端部で凹所３３に移動可
能に挿入されているシートにより形成されている。従っ
て実際に、内部ケース１７は、軸方向に相対的に移動可
能な２つの部分３４，３５に分割されている。ブリッジ
３２は実際にはそれらの部分の一方の一部を構成し得る
が、示した例においてブリッジ３２は管状シートにより
形成され、管状シートは内部ケースに平行に延在しかつ
管状シートの一方の端部で内部ケースの部分３４の一部
に、例えば溶接継手により連結されている。ベローズ部
２８は、２つの部分３４，３５の各々に、ベローズ部２
８の軸方向端部３６，３７にてそれぞれ取り付けられて
いる。好ましくは、複数のねじ装置３１は内部ケース１
７の外周に沿って分散して配置されて、外部ケースの第
１の部分２３が第２の部分２４上で移動されたときに容
易に手が届く。ねじ装置３１のねじは、取り付け後、ね
じが、操作中に部分２７およびベローズ部２８の軸方向
の移動を妨げないように、ねじの固定位置から緩められ
るように配置されている。

【００３９】第１の部分２３が第２の部分２４上で移動
したときに露出される内部ケース１７の端部において、
内部ケース１７は、内部ケース１７が管壁の部分４１と
連結するところに継手３８を含む。継手３８は、簡単な
手段で緩め得るボルト継手により構成されている。その
後、長さが可変の部分２７を、締め付け装置３０により
セクション１５の軸方向に圧縮することが可能であり、
それにより内部ケース１７の軸方向の反対側端部でかつ
半径方向内側に位置する継手３９に届くことが可能にな
る。さらに、内部ケース１７は、外部から届くことがで
きる継手により連結された２つの長さ１７ａ，１７ｂに
分割され、これらの長さの一方、この場合は１７ｂを分
離して取り外すことにより、別の方法で継手３９に届く
ことを可能にする。好ましくはボルト継手である継手３
９が、該継手に連結する管内壁５の部分４２から取り外
されたとき、セクション１５の全体が回転機械１，２の
間の位置から持ち上げられ得る。いうまでもなく、これ
らの処置には中間部１４が予め取り外されていてもよ
い。しかしこれは、もう従来の方法においてなされてい
るので、ここでは詳細には説明しない。

【００４０】図４から、内部ケースが、半径方向外側に
突出し、かつその外部端で外部ケース１６を支持する支
持部材４０をいかにして備えるかが分かる。それによ
り、セクション１５の安定性が改善されている。

【００４１】いうまでもなく、当業者が、本発明の範囲
から逸脱せずに前記装置及び回転機械プラントに幾つか
の改良及び変更をすることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う回転機械プラントの概略図であ
る。

【図２】本発明に従う装置の軸方向の断面図である。

【図３】図２の装置の拡大詳細図である。

【図４】図３の端部の詳細図である。

【符号の説明】

１ 第１の回転機械 ２ 第２の回転機械 ３ 管状導管 ４ 管外壁 ５ 管内壁 ６，７ タービン ８，９ 軸 １０，１１，１２，１３ 軸受 １４ 中間部 １５ セクション １６ 外部ケース １７ 内部ケース １９ 環状流路 ２８ ベローズ部 ３０ 締め付け装置 ３１ ねじ装置 ３２ ブリッジ ３３ 凹所 ３８，３９ 継手 ４０ 支持部材

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部ケース（１７）および外部ケース
   （１６）を備えた、管壁（５）の取り外し可能なセクシ
   ョン（１５）を有する回転機械プラント用装置におい
   て、 前記外部ケース（１６）は第１および第２の管状部分
   （２３，２４）を有し、前記第１の管状部分（２３）は
   少なくとも部分的に前記第２の管状部分（２４）に重な
   り、前記第１の管状部分（２３）は、前記内部ケース
   （１７）を前記内部ケースに接続された前記管壁（５）
   の部分（４１，４２）から取り外し可能とするために、
   前記内部ケース（１７）に外部から手が届くことができ
   るように前記第２の管状部分（２４）上で軸方向に移動
   可能に配置されていることを特徴とする回転機械プラン
   ト用装置。
2. 【請求項２】 前記内部ケース（１７）は、長さが軸方
   向に可変である部分（２７）を有することを特徴とする
   請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記セクション（１５）の軸方向に長さ
   が可変である部分（２７）を縮めさせるための締め付け
   装置（３０）を有することを特徴とする請求項２に記載
   の装置。
4. 【請求項４】 断熱材の層（１８）を前記内部ケース
   （１７）と外部ケース（１６）との間に有することを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装
   置。
5. 【請求項５】 前記内部ケース（１７）は、前記セクシ
   ョン（１５）にかかる機械荷重の大部分を支持するよう
   に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れか１項に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記外部ケース（１６）は、前記セクシ
   ョン（１５）の外側で耐熱性保護殻を形成することを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装
   置。
7. 【請求項７】 前記管壁（５）は、管外壁（４）により
   封鎖された内壁を形成し、かつ、これらの壁の間に、第
   １の回転機械（１）から第２の回転機械（２）へ流体を
   導くための環状流路（１９）が設けられることを特徴と
   する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
8. 【請求項８】 管外壁（４）及び管内壁（５）を備えた
   管状導管（３）を介して相互に連結された少なくとも２
   つの回転機械（１，２）を有し、前記回転機械（１，
   ２）が、流体を一方（１）から他方（２）へ移送するよ
   うに配列された回転機械プラントにおいて、 前記管状導管（３）は、前記回転機械（１，２）内に配
   置された構成部品（６〜１３）に前記管状導管（３）を
   介して手が届くことができるようにするためにそれぞれ
   取り外し可能に設けられた、前記管外壁（４）の中間部
   （１４）および前記管内壁（５）のセクション（１５）
   を有することを特徴とする回転機械プラント。
9. 【請求項９】 前記構成部品（６〜１３）は、前記回転
   機械（１，２）のタービン（６，７）を有することを特
   徴とする請求項８に記載の回転機械プラント。
10. 【請求項１０】 前記回転機械（１，２）の一方（１）
    は高圧タービン（６）を有し、かつ、他方の回転機械
    （２）は低圧タービン（７）を有することを特徴とする
    請求項８または９に記載の回転機械プラント。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし７のいずれか１項に記
    載の装置を有することを特徴とする請求項８ないし１０
    のいずれか１項に記載の回転機械設備。
12. 【請求項１２】 管壁（５）のセクション（１５）であ
    って、前記セクション（１５）が内部ケース（１７）お
    よび外部ケース（１６）を有し、前記外部ケース（１
    ６）は第１の管状部分（２３）および第２の管状部分
    （２４）を有し、前記第１の管状部分（２３）は少なく
    とも部分的に前記第２の管状部分（２４）に重なってい
    る、管壁（５）のセクション（１５）の取り外し方法に
    おいて、 前記内部ケース（１７）に手が届くことができるように
    するために前記第１の管状部分（２３）を前記第２の管
    状部分（２４）上で軸方向に移動させる工程と、 次いで、前記内部ケース（１７）を、それに連結されて
    いる前記管壁（５）の部分（４１，４２）から取り外す
    工程とを有することを特徴とするセクション（１５）の
    取り外し方法。
13. 【請求項１３】 最初に、前記第１の管状部分（２３）
    を、それに連結されている前記管壁（５）の部分（４
    ２）から取り外すことを特徴とする請求項１２に記載の
    方法。
14. 【請求項１４】 前記内部ケース（１７）を取り外す工
    程は、 前記内部ケースの一方の端部とそれに連結される前記管
    壁（５）の部分（４１）との間の第１の継手（３８）を
    取り外す工程と、 前記内部ケース（１７）をその軸方向への収縮によって
    縮める工程と、 前記内部ケース（１７）の他方の端部とそれに連結され
    る前記管壁（５）の部分（４２）との間の第２の継手
    （３９）を取り外す工程とを有することを特徴とする請
    求項１２または１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記収縮は、締め付け装置（３０）を
    作動させて前記内部ケース（１７）の部分（２７）を圧
    縮することを含み、該部分は前記内部ケースの軸方向長
    さが可変であることを特徴とする請求項１４に記載の方
    法。
16. 【請求項１６】 請求項１２〜１５のいずれか１項に記
    載の方法において、前記管壁（５）が、管外壁（４）に
    より半径方向に閉鎖された管内壁を形成し、これらの壁
    が、第１の回転機械（１）から第２の回転機械（２）へ
    流体が流通するための環状流路（１９）を備える管状導
    管（３）を形成する回転機械設備に適用され、前記方法
    の前に、前記回転機械（１，２）の間に位置する前記管
    外壁（４）の対応する中間部（１４）を取り外すことを
    特徴とする方法。