JPS58158325A - ガスタ−ビンの排気ガスダクト - Google Patents

ガスタ−ビンの排気ガスダクト

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JPS58158325A
JPS58158325A JP58029177A JP2917783A JPS58158325A JP S58158325 A JPS58158325 A JP S58158325A JP 58029177 A JP58029177 A JP 58029177A JP 2917783 A JP2917783 A JP 2917783A JP S58158325 A JPS58158325 A JP S58158325A
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diffuser part
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
    • F15D1/04—Arrangements of guide vanes in pipe elbows or duct bends; Construction of pipe conduit elements for elbows with respect to flow, e.g. for reducing losses of flow

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念部分に記載し
たガスタービンの排気ガスダクトに関する。
大出力の静止形ガスタービンはたいてい軸方向流出ケー
シングを有し、この流出ケーシングは排気ガスダクトを
介して煙突に接続されている。ガスタービンの出口で１
００　ｍ／Ｓの大きさとなっている排気ガス流の速度は
、さもなければ騒音を減少するだめに必要な消音器が壊
われてしまうので、約５０　ｍ／ｓの速度に下げなけれ
ばならない。
更にかかる流速の低下は、出口損失を減少するだめおよ
び煙突の開口部における許容できない騒音を防止するた
めにも必要である。
非常に大きな容積流は大きな流れ断面積を必要とし、更
に軸方向から垂直方向への排気ガス流の転流が必要であ
るので、排気ガスダクトの代表的な構造寸法では損失の
少ない流速の低下は困難である。周知のガスタービンの
排気ガスダクトの場合−消音器はガスタービンの後方に
軸方向だ配置されているか、あるいは煙突の中に垂直に
配置されている。前者の場合、流速を消音器に有利な値
まで低下するためには、非常に長い軸方向移行部片が必
要である。この場所がとれない場合には、速度を低下し
均一化するだめに流れ抵抗体が組み込まれなければなら
ないが、この流れ抵抗体は付加的な損失を生じてしまう
。煙突の中に消音器を垂直に配置する構造の場合、排気
ガス流がその手前で転流することによって、消音器を害
してし１つような非均−な流れ、速度上昇および乱流が
新たに発生される。従って消音器を保護するために、流
れを均一にする構造物および転流装置を用いたり、消音
器を煙突の高い位置に設けたりしている。
しかし相応した周知の構造物は損失が大きく、製作に高
い費用がかかる。
本発明の目的は、小さな所要空間で流速を僅かな損失で
低ドできるようなガスタービンの排気ガスダクト、を作
ることにある。
本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式のガスタ
ービンの排気ガスダクトにおいて、特許請求の範囲第１
項の特徴部分に記載した手段如よって達成でき、る。
すなわち本発明に基づく排気ガスダクトの場合、排気ガ
スダクト全体が転流部片だけで形成され、この転流部片
はほぼ水平に向けられた第１のディフューザ部分と垂直
に向けられた第２のディフューザ部分とによって全体が
ディフューザとして作用し、従って移行兼中間部片を省
略した状態で流速を僅かな損失で低下させる。転流部片
の剥離のない流れおよび垂直【向けられた第２のディフ
ューザ部分の作用は、この場合排気ガス流を均一に転流
するために転流部片の中に配置された格子によって保証
される。第１および第２のディフューザ部分の分割長さ
は自由に選べるので、排気ガスダクトはその都度の場所
的な状態に容易に合わせることができる〇 本発明に基づく排気ガスダクトの有利な実施形態の場合
、第１のディフューザ部分および第２のディフューザ部
分は唯一の円錐形ディフューザを斜めに切断することに
よって形成されている。このようにして転流部片を最も
経済的に製作することができる。
本発明に基づく排気ガスダクトの別の有利な実施形態の
場合、排気ガス流を転流するだめの格子が断面楕円形の
中間部片の中に配置され、この中間部片が両ディフュー
ザ部分間の接合部に挿入され溶接されている。格子をも
ったこの中間部片は両ディフューザ部分に溶接する前に
仕上げることができるので、特に格子の各転向板の溶接
が容易に行なえる。
更にほぼ水平に向けられている第１のディフューザ部分
の軸心が、転流部片が床の上に敷設できるように、水平
線に対して傾けられていると良い。
以下図面を参照して本発明の実施例の構造と作用につい
て説明する。
第１図の縦断面図かられかるように、排気ガスダクトは
二部だけが示されているガスタービンの軸方向流出ケー
シング１で始まっており、この流出ケーシングｌから矢
印２で示した排気ガス流が水平方向に流出する。この流
出ケーシング１には全体を符号３で示した転流部片の第
１のディフューザ部分３■が続いている。その広り角を
αで示したこの第１のディフューザ部分３１において、
排気ガス流２の損失のない遅延が達せられる０その場合
第１のディフューザ部分３１は床Ｆの下側への敷設を防
止するために幾分上方に向けられている。また第１のデ
ィフューザ部分３１の始まりで既に流れの剥離が生じて
し捷わないようにするために、角度ｒで示しだ水平線か
らの偏位は僅かでなければならない。
はぼ水平に向けられかつその端部が斜めに切断されてい
る第１のディフューザ部分３１には、断面楕円形の中間
部片３２が続いており、この中間部片３Ｌの中には排気
ガス流２を垂直方向に転流するために多数の転向板で形
成された格子３２１が配置されている。その場合最低の
転流損失における排気ガス流２の転流の均一性は、格子
３２１の転向板の十分な枚数によって保証される。
格子３２１をもった中間部片３２には、傾斜切断部で始
まり垂直に向けられた転流部片３の第２のディフューザ
部分３３が続いている。その広り角αが第１のディフュ
ーザ部分３１の広り角αに対応しているこの第２のディ
フューザ部分３３の中において、排気ガス流２の損失の
ない別の遅延が達せられる〇 第２のディフューザ部分３３には全体を符号４で示した
垂直な排気ガス煙突が続いており、この煙突は下から上
に見て円筒状の消音器部分４１、円錐状移行部片４２、
および円筒状の煙突部分４３で接ぎ合わされている。消
音器部分４１には、消音要素として用いる多数の垂直な
板から成る消音器５が配置されている。
転流部片３を製作する際の各工程は第２図ないし第４図
から理解できる。その場合第２図に基づいて唯一の円錐
形ディフューザＫから出発され、この円錐形ディフュー
ザには切断線Ｓで斜めに第１のディフューザ部分３１と
第２のディフューザ部分３３に分割される。その場合の
傾斜角を符号βで示しである。その切断線ＳＫよって両
方のディフューザ部分３１と３３は楕円形の形をした傾
斜切断面を有し、第２のディフューザ部分３３をその軸
心を中心として１８０°の角度だけ回転した場合、両方
のディフューザ部分３１と３３は互にびつだり合う。転
流部片３を完成するだめには、ただ第４図に基ついて格
子３２１をもった中間部片３２を、両方のディフューザ
部分３１と３３との接合部に挿入して溶接するだけで良
い。
両方のディフューザ部分３１と３２の分割長さは場所的
な事情に合わせることができる。円錐形ディフューザの
圧力回収率、流れの剥離の危険お二び総圧力損失は長さ
回収率、流れの剥離の危険および総圧力損失は長さおよ
び広り角度に関連して知られているので、転流部片３に
よって円錐形グイフユーザとして形成される排気ガスダ
クトが計算できそして最適にできる。
【図面の簡単な説明】
第１図はほぼ完全にディフューザとして形成された転流
部片をもったガスタービンの排気ガスダクトの概略構成
図、第２図ないし第４図は転流部片を製作する際の各工
程の状態を示す説明図である。 １・・・ガスタービンの軸方向流出ケーシング、２・・
排気ガス流、　３・・・転流部片、　３１・・第１のデ
ィフューザ部分、　３２　・中間部片、　３３・・第２
のディフューザ部分、　３２１・・格子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）軸方向流出ケーシング、 ｂ）この流出ケーシングに続きその中に排気ガス流を垂
    直方向に転流するだめの格子が配置されている転流部片
    、 Ｃ）この転流部片に続きその中に消音器が設置されてい
    る垂直な煙突、 を有しているガスタービンの排気ガスダクトにおいて、 ｄ）前記転流部片（３）がほぼ水平に向けられた第１の
    ディフューザ部分（３工）と垂直に向けられた第２のデ
    ィフューザ部分（３３）とを有し、 ｅ）第１のディフューザ部分（３１）および第２のディ
    フューザ部分（３３）が互に向き合う範囲に斜めの切断
    部（Ｓ）を有している、 ことを特徴とするガスタービンの排気ガスダクト。 ２）第１のディフューザ部分（３１）および第２のディ
    フューザ部分（３３）が、唯一の円錐形ディフューザ（
    Ｋ）を斜めに切断（Ｓ）することによって形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排気ガ
    スダクト０ ３）排気ガス流（２）を転流するだめの格子（３２１）
    が断面楕円形の中間部片（３２）の中に配置され、この
    中間部片（３２）が両ディフューザ部分（３１，３３）
    間の接合部に挿入され溶接されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項又は第２項記載の排気ガスダクト
    。 ４）はぼ水平に向けられている第１のディフューザ部分
    （３１）の軸心が、転流部片（３）が床（Ｆ）の上に敷
    設できるように、水平線に対して傾けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
    かに記載の排気ガスダクト。
JP58029177A 1982-02-24 1983-02-23 ガスタ−ビンの排気ガスダクト Granted JPS58158325A (ja)

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DE3206626.0 1982-02-24
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