KR101249423B1 - 가스 터빈의 트랜지션 피스용 다중 영역 배관 조립체 및설치 방법 - Google Patents

Abstract

가스 터빈의 트랜지션 피스(5)에 부착하기 위한 강제 냉각 배관 조립체(21, 22)의 교체가능한 섹션(25)은 강제 냉각 배관 조립체의 인접 부분으로 제거가능한 결합부(52)에 의해 부착하기 위해 형성된다. 조립을 완료하기 위해 조립될 때, 교체가능한 섹션(25)은 냉각 유체의 공급 또는 회수를 위해 트랜지션 피스(5)와 매니폴드(3) 사이의 유체 소통을 위해 제공된다. 두 개의 이러한 조립체, 즉 하나는 공급 조립체(21), 다른 하나는 회수 조립체(22)와의 조합으로 트랜지션 피스(5)는 신속하고 용이한 설치를 위해 제공되는 현장 설치 트랜지션 피스 조립체(10)를 포함한다. 교체가능한 섹션(25)의 특징물은 트랜지션 피스(5)로 연장하는 측면판(60)과 같은 지지 구조물, 통상적으로 U-굽힘부를 형성하는 성형 배관 굽힘부, 및 선택적으로 직렬 가요성 커플링(56)으로 이루어지는 제 2 가요성 부품을 가지는 브레이싱 부재(58)와 같은 상대적으로 가요적이지 않은 브레이징 영역을 포함한다.

Description

가스 터빈의 트랜지션 피스용 다중 영역 배관 조립체 및 설치 방법 {MULTI-ZONE TUBING ASSEMBLY AND INSTALLING METHOD FOR A TRANSITION PIECE OF A GAS TURBINE}

본 발명은 일반적으로 가스 연소 터빈에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 특히 가스 터빈의 트랜지션 피스에 강제 공기 또는 증기 냉매를 공급하는 배관 조립체에 관한 것이다.

가스 터빈은 동력 발생 분야에 널리 알려져 있다. 가스 터빈은 공기가 가압되는 압축기 부분을 포함한다. 이 공기는 고온 연소 가스를 형성하기 위해 연소되는 다수의 반지름방향으로 배치되는 연소 챔버로 유동한다. 고온 가스는 트랜지션 피스를 통과하여 터빈의 제 1 단으로 유동하며 터빈의 제 1 단에서 가스의 엔탈피가 기계적 에너지로 변환한다. 트랜지션 피스(transition piece)는 본 기술분야의 일부에서 선택적으로 "테일 파이프(tail pipe)" 또는 "트랜지션 덕트"로서 지칭된다. 본 명세서에서 참조되며 특히 트랜지션 피스의 구조 및 트랜지션 피스로의 응력원에 대해, 본 명세서에서 참조되는 종래 기술은 1983년 12월 27일에 발행된 스테버(Steber)의 미국 특허 제 4,422,288호, 1999년 5월 25일에 발행된 코슬로우(Coslow) 등의 미국 특허 제 5,906,093호, 2002년 10월 15일에 발행된 맨다이 (Mandai) 등의 미국 특허 제 6,463,742 B2호, 및 2003년 12월 16일에 발행된 시미즈(Shimizu) 등의 미국 특허 6,662,568 B2호이다. 또한 2003년 2월 25일에 발생된 타카하시(Takahashi) 등의 미국 특허 제 6,523,352 B1호와 관련되며, 이는 본 명세서에서 전체적으로 참조된다.

트랜지션 피스는 고온 연소 가스를 수용한다. 이와 같이 트랜지션 피스 및 트랜지션 피스에 부착되는 부품은 긴 작동 기간에 걸친 고온, 진동 및 극심한 온도 구배로부터 응력을 받는다. 일부 가스 터빈 트랜지션 피스는 유닛의 외부에 걸쳐 강제 공기에 의해 냉각되고 다른 트랜지션 피스는 트랜지션 피스를 냉각하기 위해 강제 공기 또는 증기가 관통 유동하는 냉각 채널을 포함한다. 후자의 타입은 일반적으로 강제 냉각 트랜지션 피스로서 알려져 있다.

강제 냉각 트랜지션 피스는 증기 냉각 트랜지션 피스를 포함하며 증기 냉각 트랜지션 피스에는 증기가 흡입(즉, 공급) 배관을 경유하여 트랜지션 피스로 공급되고 개별 증기 배관은 트랜지션 피스로부터 역으로 증기 시스템으로 고온 증기를 회수한다. 예를 들면, 트랜지션 피스를 냉각하기 위한 한 세트의 증기 냉각 작동 매개변수는 500℉ 주위의 유입(즉, 공급) 증기 260 제곱 인치당 파운드("psi') 주위의 유입 압력 및 1000℉ 주위의 유출 또는 배기 증기 온도를 포함한다.

트랜지션 피스로의 강제 냉각 유체 공급 및 회수 시스템을 연결하는 종래 기술의 배관 또는 튜브 조립체는 각각의 굽힘부에서 용접되는 강성 파이프를 포함한다. 강제 공기 및 증기는 통상적인 강제 냉각 유체이며, 단일 매니폴드는 공급 측부 및 회수 측부 유체를 이송하기 위한 통상적인 구조물이다. 증기를 운반하는 종 래 기술의 용접된 배관 조립체가 도 1에 도시되어 있다. 공급 배관 조립체(2)는 증기를 증기 매니폴드(3)의 출구로부터 트랜지션 피스(5)의 증기 유입 포트(4)로 운반한다. 회수 또는 배기 배관 조립체(6)는 증기 매니폴드(3)의 증기 유출 포트(7)로부터 회수 포트(8)로 트랜지션 피스(5) 내의 채널을 통과하는 통로에 의해 가열된 회수 증기를 운반한다. 브레이스(brace; 9)에 의해 도 1에 표시된 바와 같이, 이러한 용접 배관의 길이를 따라 브레이스를 제공하는 것이 종래기술에서 공지되어 있지만, 이러한 브레이스는 단지 트랜지션 피스의 부분에 균일한 강성 용접 배관 조립체를 부착한다. 종래기술에서 공개된 바와 같이, 이러한 브레이스의 양 측부에 대한 배관 조립체는 동일한 강성 파이프이며 용접된다.

이러한 용접 강성 파이프 조립체의 구성은 상당한 노동이 요구된다. 또한, 매니폴드와 포트 사이의 조립부가 정밀하지 않은 경우, 및/또는 선적 또는 설치 동안 부적절하게 처리되는 경우, 정적 로드가 배관 조립체에 부과될 수 있어 배관 조립체의 이용 수명을 단축시킨다.

온도 응력은 배관 조립체의 부품상에 유지된 고온으로부터, 재료의 길이를 따른 높은 온도 구배로의 노출로부터, 또는 둘다로부터 발생될 수 있다. 온도 응력에 부가하여 트랜지션 피스 및 트랜지션 피스와 관련된 배관 조립체에는 연소의 특성 변화로부터, 및 매니폴드로부터 전달되는 관련된 진동으로부터 진동이 가해진다. 상술된 바와 같이, 소정의 응력은 공급자에 의한 및/또는 부적절한 설치에 의한 부적절한 처리가 하나 또는 그 이상의 배관 조립체 또는 이들의 부품을 긴장시킬 때와 같은 조립체 상의 바람직하지 않은 정적 로드로부터 발생될 수 있다. 이 러한 정적 부하를 갖는 배관 조립체 또는 이들의 부품은 작동 온도까지 올라가고, 연장된 작동 기간 동안 작동 온도를 유지하기 때문에, 초기 정적 로드로부터의 부가 응력은 다른 응력을 일으킬 수 있다.

본 명세서에 도시된 도면에 대해, 다르게 표시되지 않는 경우, 동일한 도면 부호는 전술된 도면에 표시되는 동일한 또는 유사한 구조물을 지칭한다. 또한, 상세한 설명 및 청구범위에서 이용된 바와 같이, 용어 "유입(inlet)", "흡입(intake)" 및 "공급(supply)"은 배관 조립체에 대해 동일한 것을 표시하며, "유출(outlet)", "회수(return)" 및 "배기(exhaust)"는 또한 배관 조립체에 대해 동일한 것을 표시한다.

또한, 용어 "교체가능한(replaceable)" 및 "제거가능한(removable)"은 트랜지션 피스에서 냉각 시스템과 유체적으로 소통하는 배관 조립체 부품을 지칭할 때 동일한 것을 의미한다. 배관 조립체 부품의 제거가능성 및 용이한 교체 때문에, 이러한 배관 조립체 섹션은 또한 "현장 설치(field-installable)" 용어를 이용한다. 용어 "현장 설치"는 또한 강제 냉각 시스템의 흡입 및 유출 측부에 대한 교체가능한 섹션과 같이, 배관 조립체의 하나 또는 그 이상의 부품 및 트랜지션 피스를 포함하는 본 발명의 소정의 조합에 적용된다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 이러한 현장 설치 조합이 현장에서 대규모 용접에 대한 요구 없이 웜 유닛(worm units)의 용이한 설치 및/또는 교체를 제공하며, 대규모의 사전 용접 냉각 시스템 배관 조립체를 가지는 트랜지션 피스의 설치를 회피한다. 따라서, 이러한 부품 및 조립체에 적용되는 용어 "교체가능한", "제거가능한" 및 "현장 설치"는 이러한 부품 및 조립체가 공지된 부품 및 조립체 보다 더욱 용이하고 더욱 편리하게 설치 또는 교체되는 것을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예는 조립체가 직렬의 가요성 커넥터를 포함하는 가스 터빈의 트랜지션 피스의 강제 냉각을 위한 유체를 처리하기 위한 가요성 배관 조립체이다. 본 발명의 또 다른 실시예는 가스 터빈의 트랜지션 피스의 강제 냉각을 위해 유체를 처리하기 위한 제거가능한 가요성 배관 조립체이며 이 조립체는 직렬 가요성 커넥터를 구비하거나 구비하지 않는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 강제 냉각 트랜지션 조립체이며, 이 강제 냉각 트랜지션 조립체에서 트랜지션 피스는 유입 및 유출 챔버에서 종결되는 열 전달 채널을 포함하며 유용하게는 소정의 로드를 트랜지션 피스로 전달하고 일체로 성형 배관 굽힘부 및 가요성 직렬 커넥터를 포함하는 유입 및 유출 챔버에 연결되는 배관 조립체를 더 포함한다. 배관 조립체를 구비한 트랜지션 피스를 포함하는 결합부가 공개된다. 본 발명의 특정 실시예는 본 명세서에 부착된 도면을 참조하여 후술된다.

도 1은 트랜지션 피스로 및 트랜지션 피스로부터 증기를 운반하는 종래 기술의 용접 배관 조립체의 일 예의 사시도를 제공한다.

도 2는 가스 터빈 트랜지션 피스 상에 설치되는 제거가능한 강제 냉각 배관 조립체의 일 실시예의 사시도로서, 흡입 및 유출 배관 조립체 둘다 도시되어 있다.

도 3은 도 2의 강제 냉각 배관 조립체의 개략적인 평면도이다.

도 4는 V-밴드 클램프 스타일의 제거가능한 결합부의 사시도를 제공한다.

도 5a는 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같은 유입 배관 조립체의 변형된 일 실시예의 사시도이다. 도 5a는 트랜지션 피스 상의 지지판, 및 브레이싱 부재의 측판의 상세도를 제공한다. 도 5b는 도 5a에 도시된 유입 배관 조립체의 부품의 분해도로서, 하나의 부품을 제거하고 이러한 제거를 보상하기 위해 또 다른 부품을 변형한 도면이다.

도 6은 도 2 내지 도 3에 도시된 전술한 예들의 변형된 일 실시예로서, 배관의 직선 부분이 각각의 가요성 커플링을 대신한다.

도 7은 도 2 내지 도 3에 도시된 전술한 예들의 추가로 변형된 일 실시예로서, 도 2 내지 도 3에 도시된 배관 조립체의 단말 부품이 존재하지 않으며, 또 다른 부품의 연장에 의해 기능적으로 대신한다.

도 2는 본 발명의 제거가능한 강제 냉각 배관 조립체(20)의 일 실시예의 사시도를 제공한다. 이는 트랜지션 피스(5)를 냉각하기 위한 강제 냉각 유체를 제공한다. 공기 및 증기는 통상적인 강제 냉각 유체이다. 증기가 실시예에서 논의된다. 그러나, 어떠한 강제 냉각 유체도 본 명세서에서 공개된 장치에 이용될 수 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 조립체(20)는 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22)로 분리된다. 도 3은 도 2의 제거가능한 강제 냉각 배관 조립체(20)를 더 명확하게 도시하며, 트랜지션 피스(5)(도 3에 도시되지 않음)의 증기 매니폴드(3)와 유입 챔버(14) 사이에 위치하는 일부 부품 및 유출 챔버(17)를 보여준다.

매니폴드가 트랜지션 피스의 강제 냉각을 위해 유체를 공급하기 위해 가장 통상적으로 사용되며, 이러한 부품은 더 일반적으로 "강제 냉각 유체 공급원"으로서 지칭한다. 청구범위를 포함하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 강제 냉각 유체는 도면에서 설명된 매니폴드와 같으며 전달 및 회수 도관 둘다를 가지는 장치를 포함한다. 강제 냉각 유체 공급원은 또한 전달 또는 회수 도관을 개별적으로 제공하는 장치를 의미하여, 하나의 이러한 장치는 공급(즉, 전달) 측부를 포함하며 두번째의 이러한 장치는 트랜지션 피스와 냉각 유체를 소통하는 회수(즉, 유출) 측부를 포함한다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 제거가능한 강제 냉각 튜브 조립체(20)의 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22)는 트랜지션 피스(5)에 연결된다. 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22)와 조합된 트랜지션 피스(5)는 현장 설치 트랜지션 피스 조립체(10)를 포함한다. 트랜지션 피스(5)의 부품 및 관련된 양태가 아래 설명된다. 트랜지션 피스(5)는 연소 챔버(도시안됨)의 배기 단부로 지향되어 부착되는 전방(또는 유입) 단부(12) 및 통상적으로 터빈(도시안됨)의 제 1 단의 흡입 단부로 지향되어 부착되는 후방 단부(13)를 가진다. 트랜지션 피스(5)는 증기 매니폴드(3)로부터 증기를 수용하는, 유입 챔버(14)로 이루어진다. 증기가 관통하는 트랜지션 피스(5) 내의 다수의 냉각 채널이 유입 챔버(14)와 유체적으로 연결된다. 이러한 냉각 채널은 도 2에 도시되지 않는다. 강제 유체는 트랜지션 피스의 바디로부터 열을 수용하여 증기가 트랜지션 피스로부터 순환할 때 트랜지션 피스(5)를 냉각한다. 증기는 트랜지션 피스(5) 내의 채널로부터 나와서 유출 챔버 (17)에 수집되어 유출 챔버(17)를 통과한다.

연소 가스용인 유입 단부(12)로부터 후방 단부(13)를 구별하기 위하여, 유입 챔버(14)와 같은 유입 챔버는 또한 "냉각 유입 챔버"로서 확인되고, 유출 챔버(17)와 같은 유출 챔버는 "냉각 유출 챔버"로서 확인된다.

본 발명의 모든 실시예에 대해 반드시 정확한 것은 아니지만, 본 명세서에 설명된 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22)의 부품은 동일하거나 유사한 부품 및 그 사이의 관계를 가지는 것으로서 설명되어 있다. 따라서, 공급 측 조립체의 부품 특성의 논의는 유출 배관 조립체(22)에 적절한 것으로서 적용된다. 각각의 조립체의 유사한 부분에 대한 편리한 부분 확인은 유입 배관 조립체 부품에 대해 "-I" 첨부에 의해 그리고 유출 배관 조립체 부품에 대해 "-O" 첨부에 의해 구별된다. 첨부가 이러한 부품에 대해 이용되지 않을 때, 이러한 부품에 대한 논의는 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22) 중 어느 하나 또는 둘다에 적용될 수 있다. 이러한 확인 시스템은 각각의 조립체가 그들의 각각의 단부에 부착되는 구조물에 적용되지 않거나 본 명세서에서 설명된 바와 같은 제거가능한 결합부에도 적용되지 않는다.

또한, 특별한 트랜지션 피스에 대한 설계 기준에 따라, 유입 배관 조립체의 설계 및 배치는 유출 배관 조립체의 설계 및 배치와 실질적으로 상이할 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위 내에 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하면, 유입 배관 조립체가 두 개의 유입 챔버를 공급하고 유출 배관 조립체는 단지 하나의 유출 챔버로부터 발생되는 것으로 관찰된다. 본 발명의 특징은 제공되는 청구항들의 범위로부 터 이탈되지 않고, 이러한 설계 기준, 챔버 배치 등에 적용 가능하다.

유입 배관 조립체(21)는 상기 매니폴드(3)에 부착된 매니폴드로부터 도출되는 파이프(32)를 경유하여, 증기 매니폴드(3)로서 도 3에 도시된, 증기 공급원으로부터 증기를 수용한다. 도 3에 도시된 실시예에서 매니폴드로부터 도출되는 파이프(32)는 증기 매니폴드(3)에 튼튼하게 부착되고 자유 또는 말단부에서 상기 말단부를 유입 배관 조립체(12)의 정합 단부(54-I)에 가역적으로 연결하는 제거가능한 결합부(52)와 결합하도록 플레어형이 된다. 더욱 일반적으로, 단부(54-I)와 같은 단부는 플레어에 의한 것과 같이, 그러나 이에 제한되는 것은 아님, 제거가능한 결합부(제거가능한 결합부(52)와 같이)를 이용하여 연결하기 위해 적용된다.

V-밴드 클램프는 도 2 및 도 3에 설명된 바와 같은 실시예에서 이용되는 하나의 타입의 제거가능한 결합부(52)이다. 도 4는 V-밴드 클램프 타입의 제거가능한 결합부(52)의 확대도이다. 이러한 타입의 제거가능한 결합부(52)는 용이하게 변형되어 터빈 및 터빈의 증기 냉각 시스템의 표준 작동 상태 동안 누출되지 않는다. 이러한 작동 상태 하에서 누출되지 않음으로써, 첨부되는 청구범위를 포함하여 본 출원의 목적에 대해, 이러한 제거가능한 결합부에서 이와 같은 배관에 의한 유체의 전달 상의 인정가능한 충격을 초래하는 배관 내로부터 배관의 외부로 유체의 인식가능한 손실이 없다는 것을 의미한다. 본 기술분야에서 공개되는 바와 같은 다른 타입의 제거가능한 결합부가 여기서 그리고 V-밴드 클램프 타입 조합 조립부가 설명되는 다른 장소에서 이용될 수 있다. 다른 타입 중에서, 볼형 플랜지 결합부가 이용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

두 개의 제거가능한 결합부(52)들(유입 또는 유출 조립체에 대해) 사이의 배관 조립체를 포함하는 부품의 집합은 총괄해서 "제거가능한 배관 섹션"으로 지칭된다. 도 2 내지 도 3에 도시되는 바와 같은 유입 배관 조립체(21)의 하나의 이 같은 집합의 부품들이 아래 설명된다. 첫째, 매니폴드로부터 도출되는 파이프(32)의 플레어형 및 성형 말단부와 만나는 것은 제 1 직선형 튜브(53-I)이다. 이러한 제 1 직선형 튜브(53-I)은 매니폴드로부터 도출되는 파이프(32)의 자유 단부와 만나서 연결되는 플레어형 및 성형 단부(54-I)를 가진다. 제 1 직선형 튜브(53-I)의 타단부는 용접에 의해 가요성 커플링(56-I)와 일체로 제조된다. 도 3에 상세하게 도시되지 않았지만, 가요성 커플링(56-I)은 이러한 부품에 의해 발생하는 온도 압력 및 진동 상태를 견딜 수 있는 소정의 적절한 타입의 가요성 커넥터로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, 가요성 커플링(56)은 이중 구형 커플링(즉, 각 단부에 볼 및 조인트 결합부를 가지는(예를 들면, 퍼킨-엘머 플루우드 사이언스(Perkin-Elmer Fluid Science)(메릴랜드, 볼티모어) 모델 #43428-175)); 벨로우즈형 커플링; 스프링 클립 커플링; 및 금속 가요성 호스로부터 선택될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 가요성 커플링은 축방향 및 측방향 운동을 지지하는, 즉 축방향 및 측방향 가요성을 조립체로 전달하는 능력을 가져서 누출되지 않거나 누출이 제한된다.

가요성 커플링(56-I)의 하류부에, 냉각 유체를 인접한 부품들로 유체 소통하기 위해 보어가 관통하는 브레이싱 부재(58-I)가 있으며 일체형 측면판(60-I)을 포함한다. 측면판(60-I)은 구멍(61)(도 5a 내의 볼트 머리(63) 뒤, 및 도 5b에서 볼 수 있음)을 가지고, 구멍(61)이 트랜지션 피스(5)에 고정되는 축방향 정지 지지판(18)의 정합공(도 5a에 도시안됨)과 정렬되도록 정렬된다. 볼트 머리(63)를 가지는 볼트(62)가 도 5a에 도시되어 있다. 이는 측면판(60)의 구멍(61)을 통과하여 유입 배관 조립체(21)를 이 지점에서 트랜지션 피스(5)에 고정한다. 이와 같이 고정될 때 축방향 정지 지지판으로의 부착에 의해 모든 3방향 크기(즉, 축방향, 측방향 및 종방향)로 유입 배관 조립체(21)의 브레이스를 제공한다. 다른 실시예(도시안됨)에서, 볼트가 이용되지 않거나 볼트와 측면판(60)의 구멍의 주변 사이에 공간을 제공할 때 이러한 배치의 효과는 독점적으로 또는 주로 하나의 크기를 따르며 정지 효과는 "축방향"으로서 더욱 정밀하게 설명된다. 다른 배치는 어떠한 축선을 따라서도 모멘트 및/또는 힘을 선택적으로 감소 또는 제거할 수 있다. 따라서 상기 부재가 "축방향 정지 지지판"으로 명명되었지만, 상기 부재는 일부 실시예에서는 가요성 배관 조립체를 고정 부착부를 경유하여 비축선방향 힘으로부터의 운동을 지지할 수 있다는 것이 이해된다.

대체로, 브레이싱 부재는 플러그 로드력의 공급원으로부터 멀리 이격되어 위치되는 다른 부품이 아닌 플로그 로드로부터 반응하도록 설계된다. 브레이싱 부재(58-I)가 로드를 전달하여 가스 터빈의 작동 동안 응력 하에 있기 때문에 브레이싱 부재는 이러한 응력을 견디도록 제조된다. 예를 들면, 제한되지 않고, 이러한 부품은 스톡 재료를 기계가공(일부 실시예에서, 측면판을 포함함), 단조, 주조, 또는 강성 파이프 또는 파이프 조립부 및 측면판을 포함하는 부 조립체를 서로 용접함으로써 제조될 수 있다. 분해도인 도 5b에서, 여기서 도시된 브레이싱 부재(58-I)의 실시예는 도시된 형태로 기계가공되는 단일 부재이다.

지지 부재(58-I)의 하류부는 성형 배관 굽힘부(64-I)이며, 여기서 유입 배관 조립체(21)의 U형 굽힘부를 포함하도록 형성된다. 이 성형 배관 굽힘부(64-I)는 용접 조립부로 유사한 굽힘부를 형성하는 유사한 크기의 표준 파이프(즉, 1.5 인치의 정상적인 파이프 직경에 대해 1.75 인치 외경 배관 크기)에 대해 감소된 강도를 가진다. 표준 파이프에 의해 철 파이프는 통상적으로 강제 냉각 유체가 트랜지션 피스 조립체에 공급되기 위해 이용된다는 것을 의미한다. 표준 파이프 크기는 트랜지션 파이프 조립체에 강제 냉각 유체를 공급하기 위해 종래에 이용되었다. 여기서 사용되는 바와 같은 성형 배관 굽힘부에 대한 적절한 크기 및 다른 사양을 개선하기 위해, 본 기술분야의 기술자는 예를 들면, 특별한 배관 및 트랜지션 피스에 관련된 입력 데이트, 미세 요소 모델링 스프트웨어 프로그램을 이용할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 특정 예에 대해, 유입 배관 조립체(21)의 면적, 또는 영역에서의 감소된 강도는 조립을 더 용이하게 하고 높은 순환 피로를 감소시킨다. 적은 강도, 강성을 가짐으로써, 성형 배관 굽힘부는 반지름방향 가요성을 제공한다.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 성형 배관 굽힘부(64-I')의 상대적으로 낮은 강도는 파이프와 조립부의 주조 또는 용접이 아닌 굽힘부의 구성, 두께 및 제조 형태, 즉 성형에 의한다.

도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 성형 배관 굽힘부(64-I)의 부분의 하류부는 스페이서 튜브(65-I)이다. 이러한 튜브의 직선 부분은 일단부에서 성형 배관 굽힘부(64-I)의 단부와 연결되고, 타단부에서 종결되는 직선 튜브(66-I)에 연결된 다. (스페이서 튜브는 유출 챔버(17)의 주어진 위치에 요구되지 않기 때문에, 도 2 및 도 3의 유출 배관 조립체는 이러한 스페이서 튜브가 없다.) 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 종결되는 직선 튜브(66-I)의 단부(70-I)는 플레어형이며 유입 챔버(14)로부터 연장하는 유입 파이프(72)의 정합되는 플레어형 및 성형 단부와와 일치하게 접촉하도록 형성된다. 이는 비 누출 조인트 또는 결합부를 형성하도록 V형 클램프 제거가능한 결합부(52)로서, 연결을 위해 제공된다.

상술된 바와 같이, 유출 배관 조립체(22)의 부품 구조는 필수적으로 상술된 유입 배관 조립체(21)와 동일할 수 있다. 그러나, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이 유출 배관 조립체(22)는 트랜지션 피스(5)의 유출 챔버(17)로부터 도출되는 챔버 유출 파이프(74)에 부착된다. 유출 배관 조립체(22)의 타단부는 이러한 예에서 설명되는 바와 같이, 증기 매니폴드(3)에 용접되는 매니폴드로부터 도출되는 파이프(34)에 부착된다. 유입 배관 조립체를 연결하는 조립부에 대해, 이렇게 유출 배관 조립체(22)와 연결되는 매니폴드로부터 도출되는 파이프(34)의 단부는 유출 배관 조립체(22)의 단부 부품인 제 1 직선 튜브(53-O)의 유사한 플레어형 및 성형 단부와 일치되게 접촉하도록 성형 및 플레어형이 된다. 다른 실시예에서, 도 2에서의 부품(56)과 같은 가요성 커플링은 일 단부에서 플레어형 조립부를 포함하도록 제조될 수 있다. 이러한 실시예에서 부품(53-O)과 같은 제 1 직선 튜브에 대한 요구가 제거된다.

유입 배관 조립체(21)가 증기 매니폴드(3)와 유입 챔버(14) 사이의 배관의 전체 섹션으로서 형성될 수 있는 반면, 유입 배관 조립체(21)의 제거가능한 부분은 단부들(54-I 및 70-I)(도 5b 참조) 사이의 부품으로 이루어지는 교체가능한 섹션(25)(선택적으로 "제거가능한 배관 섹션")으로서 지칭됨)이다.

도 2 및 도 3의 실시예에 대해 위에서 설명되는 바와 같이, 부품은 복잡한 절차를 가지고 제조가 어려운 종래 기술의 강성 용접 배관 조립체에 대해 더 우수한 선택예를 제공하기 위해 함께 작용한다. 설계의 융통성은 일 단부가 강성으로 되는 것을 허용하는 반면, 타 단부가 열 및 동적 변위를 견디도록 한다. 일반적으로, 용접된 강성 파이프 조립체에 대해 증가된 가요성은 가요성 커플링을 배관 섹션으로 일체 형성, 기하학적 형상의 단순화, 용접 개수의 감소, 및 용접 조립부를 구비한 표준 파이프에 비해 감소된 강도를 가지는 성형 배관 굽힘부들 중 하나 또는 이들의 조합으로부터 도출된다. 성형 배관 굽힘부 부품의 이용은 굽힘부에 의해 성형 배관 굽힘부 부품을 통하여 부과되는 모멘트 변형에 의해 강제 냉각 유체가 성형 배관 굽힘부 부품을 통하여 유동할 때 플러그 로드를 전달한다. 또한, 특히, 가요성 커플링을 통한 압력 변화 및 유동 단면적에 의한 높은 플러그 로드는 관리가 요구된다. 트랜지션 피스로의 연결부를 가지는 브레이싱 부재(58)는 이러한 힘을 제어하여 성형 배관 굽힘부로부터 가요성 커플링을 격리시킨다. 또한 제거가능한 결합부의 설계 성능 내에서 유지되도록, 제거가능한 결합부(52)로의 모멘트 로드를 감소한다. 상술된 다른 실시예는 이러한 실시예에서 설명되는 부품 보다 적게 이용될 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 크기를 변화시키기 위해, 이는 상이한 동적 반응을 초래하고 상이한 로드가 나머지 부품들 사이에서 전달된다.

브레이싱 부재 및 브레이싱 부재로부터 트랜지션 피스로 로드를 전달하는 방 법에 대해 추가하면, 상술된 측면판(60)은 브레이싱 부재와 일체로 형성되거나 브레이싱 부재에 부가되는 지지 구조물에 대한 다수의 선택물들 중 하나이다. 이러한 지지 구조물의 목적은 로드를 배관 섹션의 길이를 따른 일 지점에서 트랜지션 피스에 전달하는 것이다. 이러한 로드가 전달되는 지점은 일반적으로 트랜지션 피스와 일체로 형성되거나 트랜지션 피스에 부착될 수 있는 로드 수용 부재의 존재에 의해 확인된다. 상술된 축방향 정지 지지판(18)은 로드 수용 부재의 일 예이다. 트랜지션 피스로의 로드의 전달은 지지 구조물의 일 측부 상의 배관 조립체의 부품을 다른 측부로부터 발생되는 로드로부터 격리하는 기능을 한다. 요소들의 형상 및 배치, 그리고 요소들이 서로 접촉 또는 부착하는 방법에 따라, 단지 축방향 로드가 전달될 수 있으며, 모든 3방향 크기로부터의 로드가 전달되거나 또는 모멘트 및/또는 힘의 조합이 전달될 수 있다. 예를 들면, 지지 구조물은 도 2에 도시된 판, 핀 또는 볼트 또는 트랜지션 피스, 또는 트렌지션 피스로부터 연장하기 위해 제조된 부재와 바람직하게 접촉하도록 브레이싱 부재의 관형 부분으로부터 연장할 수 있는 재료의 소정의 다른 형상의 형태가 될 수 있다.

특별한 지지 구조물의 형상 및 로드 수용 부재의 형상은 다수의 요소, 특별히 바람직한 축선, 예상되는 로드, 및 특정 허용오차에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면, 이에 제한되지 않고, 지지 구조물은 드릴 관통되는 구멍을 가지는 원통형 로드일 수 있으며, 이러한 구멍은 부착되는 판으로부터 트랜지션 피스로 연장하는 핀이 통과할 수 있다. 여기서, 핀 및 판은 로드 수용 부재를 포함한다. 이와 달리, 판 또는 볼트는 단부에 위치하는 브레이싱 부재의 일 측부로부터 트랜지션 피 스 내의 그루브로 연장할 수 있으며, 그루브로의 이동은 축방향 정지부로서 기능하는 일 단부로 제한된다. 여기서, 측벽 및 단부벽을 포함하는 그루브는 로드 수용 부재를 포함한다. 이와 달리, 지지 구조물은 두 개의 이격된 리지에 의해 측면이 형성된 브레이싱 부재 상의 그루브일 수 있으며, 여기서 트랜지션 피스로부터 연장하는 요크는 리지들 사이에 위치설정된다. 그리고, 축방향 운동시, 요크가 리지들 중 하나의 리지와 만날 때, 배관이 중단된다. 여기서, 요크는 로드 수용 부재이다. 본 기술분야의 일반적인 기술자에게 공지된 바와 같은, 축방향 또는 다른 힘을 전달하기 위해, 브레이싱 부재를 트랜지션 피스로 결합하기 위한 이들 및 소정의 다른 기계적 설계가 본 발명의 이러한 양태를 실행하기 위하여 이러한 전달 로드로 부품을 적용할 수 있다. 상기 설계는 트랜지션 피스 상의 로드 수용 부재 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 이에 제한되지 않음, 유입 배관 조립체(21)와 접촉하기 위한 제 1 로드 수용 부재(지지판과 같은), 및 유출 배관 조립체(22)와 접촉하기 위한 제 2 로드 수용 부재(지지판과 같은)를 포함할 수 있다.

도 5b는 또한 본 발명의 성분의 가요성의 방향에 대한 기본 정보를 도시한다. 도 5b의 라인(100)은 축방향 변위를 정의한다. 라인(102)은 측방향 변위를 정의하고, 라인(104)은 종방향 변위를 정의한다. 가요적인 커플링의 가요성을 설명하기 위하여 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 측방향 변위는 양 측방향 및 종방향 운동으로 이루어진다. 따라서, 축방향 가요성에 의해 측방향 및 종방향 둘다로의 변위를 허용한다. 또한, 도 5b의 라인(106)을 고려하면, 라인은 성형 배관의 굽힘부의 반경을 도시한다. 감소된 강도 때문에, 성형 배관 굽힘부(64-I)의 단부(67-I)는 더 작은 반경을 얻기 위하여 내측으로 변위될 수 있으며 또한 더 큰 반경을 얻기 위하여 외측으로 변위될 수 있다. 이는 성형 배관 굽힘부를 설명하기 위하여 본 명세서에서 이용되는 바와 같은 반지름방향 가요성을 형성한다. 이러한 반지름방향 가요성은 더 용이한 설치, 특히 배관 단부의 조립 및 하드웨어의 장착을 제공한다. 성형 배관 굽힘부의 낮은 강도에 의해, 단부(67-I)가 상대적인 위치가 106을 따라 변경될 수 있다(즉, 본 명세서에서 정의된 바와 같이 반지름방향 가요성에 부가하여 가요성을 보유할 수 있다)는 것을 추가로 알 수 있다.

도 6은 도 2 내지 도 3에 도시된 실시예에서와 같은 가요성 커플링이 없는, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기에는 매니폴드 및 브레이싱 부재(58-I)를 향하는 제거가능한 연결부를 연결하는, 강성 배관과 같은, 직선 섹션(59-I)이 있다. 유사한 직선 섹션(59-O)은 유출 배관 조립체(22)를 각각의 매니폴드 조립부로 연결한다. 또한, 본 실시예의 각각의 흡입 및 유출 배관 조립체는 제거가능한 조합 조립부(52)를 경유하는 인접 튜브로 정합가능한 두 개의 단부, 성형 배관 굽힘부(64), 및 상술된 바와 같은 브레이싱 부재(58)로 이루어진다. 직렬 가요성 커플링이 없지만, 그럼에도 불구하고 도 6에 도시된 실시예는 제거가능한 결합부를 경유하는 신속한 수리 및 교체를 위한 수단, 성형 배관 굽힘부(64)의 U형 굽힘부에 의한 진동 및 온도 응력에 대한 조립 및 탄성의 허용오차, 및 측면판(60)을 경유한 트랜지션 피스(5)의 축방향 정지 브레이싱 플레이트(18)로 고정하는 브레이싱 부재(58)를 경유한 진동 감쇄의 장점을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태는 연결되는 트랜지션 피스와 조합하여 상술되고 공 개되는 배관 조립체들 중 어느 하나이다. 예를 들면, 이에 제한되지 않음, 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22) 둘다와 조합하여 도 2의 트랜지션 피스(5)가 본 발명의 이러한 양태의 일 실시예이다. 또한, 이에 연결하기 위해 설계되고 크기를 가지는 트랜지션 피스와 함께, 하나 또는 그 이상의 가요성 배관 조립체(즉, 공급 및 배기)를 포함하는 키트도 본 발명의 양태이다.

또한, 다른 실시예에서 위에서 설명되는 조립체의 소정의 부품이 본 발명을 손상시키지 않으면서 제거될 수 있다. 이에 제한되지 않으면서, 이러한 부품 감소의 일 예가 도 7에 도시되어 있다. 여기서, 시작점으로서 도 6으로, 배관 조립체(21 및 22)는 각각 도 6에 도시된 직선 섹션(59-I 및 59-O) 없이 형성되어 이용될 수 있다. 이러한 실시예에서 도 7에서, 각각의 이러한 조립체의 지지 부재(58-I 및 58-O)는 매니폴드로 연장하도록 설계되어 형성된다. 유사하게, 다시 이에 제한되지 않으면서(도 7에 도시되지 않음), 각각의 성형 배관 굽힘부(64-I 및 64-O)는 트랜지션 피스(5)의 유입 또는 유출 챔버(14 및 17)로부터 조립부와 만나도록 연장할 수 있다. 이는 도 3에 도시된 종결되는 직선 튜브(66-I 및 66-O)를 제거한다. 이러한 실시예에서, 성형 배관 굽힘부(64-I 및 64-O)의 각각의 단부는 가동 조합 조립부(52)의 이용에 의해 가역적으로 부착되어지는 조립부와 적절하게 정합하도록 형성될 수 있다.

본 명세서에 공개된 예는 배관 조립체의 양측부에서 제거가능한 결합부로 이루어지지만, 본 발명의 다른 실시예는 트랜지션 피스와 접촉하기 위한 수단을 가지는 브레이싱 영역(도 2의 브레이싱 부재(58-I)와 같은), 및 성형 배관 영역(도 2의 성형 배관 굽힘부(64)와 같은)으로 이루어지는 유입 또는 유출 배관 조립체를 가진다. 이러한 실시예는 제거가능한 결합부 없이 트랜지션 피스로 조립되며, 직렬 가요성 커플링(도 2의 가요성 커플링(56)과 같은)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 제거가능한 결합부가 없는 부착은 각각의 단부, 즉 매니폴드 및 유입 및 유출 챔버로의 용접을 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 삽입되는 유입 또는 유출 배관 섹션의 양 단부에 제거가능한 결합부를 이용하는 실시예 보다 교체가 더 오래 걸릴 수 있다.

따라서, 본 명세서의 예 및 논의에 의해, 본 발명의 하나의 양태는 강제 냉각을 제공하는 트랜지션 피스로 배관 조립체 내에서 확인되는 문제점을 해결하기 위한 방식은 브레이싱 영역 및 성형 배관 영역 둘다를 제공하는 것을 실현하는 것이다. 즉, 유입 또는 유출 배관 조립체들 중 오직 하나를 고려하면, 배관 조립체로부터 트랜지션 피스 상의 지점에 브레이싱 영역이 있다(즉, 브레이싱 부재(58)의 측면판(60)을 경유하여). 그리고 또한 용접 조립부를 구비한 유사한 파이프 보다 강도가 적은 성형 배관으로 이루어지는 성형 배관 영역이다(즉, U형의 성형 배관 굽힘부(64)). 종래 기술의 배관 조립체와 대비하여, 이러한 두 개의 영역은 상이한 레벨의 강도를 전달하는 구성을 가져서 상이하게 고려될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예는 "이중-영역" 조립체를 고려한다. 본 명세서에서 제공된 예에서 유용하게는, 가스 터빈의 표준 설계에 적합한, 성형 배관 영역이 강제 냉각 유체의 유동을 180도로 재설정하는 것이 중요한 U형 굽힘부를 포함할 수 있다.

또한, 실시예는 또한 가요성 커플링을 포함하는 제 3 영역을 포함한다. 이 러한 영역, 가요성 영역은 브레이싱 영역과 매니폴드 사이에 위치설정되며, 가요성에 의한 다른 부품 상의 로드 및 이에 따른 응력 및 마모를 줄이는 이러한 커플링의 능력을 특징으로 한다. 더욱 특별하게는, 예를 들면(이에 제한되지 않음), 가요성 커플링을 포함하는 가요성 영역은 축방향 및 측방향 가요성을 제공한다. 따라서, 더욱 일반적으로, 본 발명의 실시예는 강제 냉각 유체를 가스 터빈 엔진의 트랜지션 피스로 공급하는 다중 영역 배관 조립체로 이루어진다는 것이 고려된다.

강제 냉각 유체 공급원(즉, 매니폴드)으로부터 나오는 부분을 설명하기 위하여 본 명세서에서 사용된, 용어 "파이프", 및 본 명세서에서 설명된 제거가능한 섹션과 유체적으로 연결되는 트랜지션 피스의 유입 및 유출 챔버는 본 명세서에서 설명되고 도시되는 파이프의 섹션 대신 강제 냉각 유체를 유체적으로 전달하는 소정의 타입의 구조물 또는 조립체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이에 제한되지 않음, 몰드형 트랜지션 피스 유입 조립체는 글자그대로 용접되는 파이프의 개별 부재를 가지지 않는 본 명세서에서 설명되는 제거가능한 섹션으로 연결되는 구조물을 가질 수 있다. 선택적으로 "연장된 포트"로서 확인될 수 있는 이러한 구조물은 본 명세서에서 이용되는 바와 같은 "파이프"의 기능적 정의의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

또한, 트랜지션 피스 및 강제 냉각 배관의 두 개의 교체가능한 섹션(도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같은)으로 이루어지는 상술된 조립체의 장점의 관점에서, 본 발명의 또 다른 양태는 이러한 조립체의 설치 방법이다. 예를 들면, 이에 제한되지 않음, 트랜지션 피스 조립체를 설치하는 하나의 방법은,

1. 트랜지션 피스의 전방 단부가 연소기의 단부와 만나고 트랜지션 피스의 후방 단부가 터빈의 제 1 단으로의 입구와 만나도록 정렬하는 단계,

2. 상기 전방 단부에 유입 지지부를 부착하는 단계,

3. 상기 후방 단부에 유출 지지부를 부착하는 단계,

4. 상기 트랜지션 피스의 유입 챔버 상의 포트 및 매니폴드로부터 공급 포트를 유체적으로 연결하기 위해 강제 냉각 배관의 제 1 교체가능한 섹션을 설치하는 단계, 및

5. 상기 트랜지션 피스의 유출 챔버 상의 포트 및 매니폴트의 회수 포트를 유체적으로 연결하기 위해 강제 냉각 배관의 제 2 교체가능한 섹션을 설치하는 단계로서, 상기 4 및 5의 설치 단계는 비 누출 결합부를 형성하도록 상기 제 1 및 제 2 교체가능한 섹션의 각각의 양 단부에 제거가능한 결합부를 체결하는 단계를 포함한다.

위의 단계 1 내지 3, 및 본 기술분야에서 공지된 바와 같은 변형은 "연소기 및 터빈 제 1 단을 연결하기 위한 트랜지션 피스를 설치하는 단계"로서 설명된다.

이와 달리, 다른 예에서, 유입 배관 조립체(21) 및 유출 배관 조립체(22)와 조합되어 조립되는 트랜지션 피스(5)를 포함하는 현장 설치 트랜지션 피스 조립체(10)가 단일 유닛으로서 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 양태는 새로운 트랜지션 피스 상에, 또는 터빈에 설치되는 트랜지션 피스 상의 이용된 배관 조립체의 교체 동안, 유입(공급) 또는 유출(회수) 교체가능한 배관 섹션을 트랜지션 피스에 설치하는 방법이다. 더욱 상 세하게는, 공급 섹션을 현장 설치하기 위한 방법은,

1. 두 개의 단부, 지지 구조물을 포함하는 브레이싱 부재 영역 및 가요성 U-굽힘 영역을 포함하는, 현장 설치되는 제거가능한 배관 조립체 섹션을 정렬하여, 제 1 단부가 강제 냉각된 유체 공급원의 공급 측부로부터 제 1 파이프의 자유 단부와 만나고 제 2 단부가 유입 챔버 포트로부터 제 2 파이프의 자유 단부와 만나는 단계,

2. 비 누출 결합부를 형성하도록 상기 제 1 단부를 상기 제 1 파이프 자유 단부에 가역적으로 연결하도록 제 1 제거가능한 결합부를 설치하는 단계, 및

3. 비 누출 결합부를 형성하도록 상기 제 2 단부를 상기 제 2 파이프 자유 단부에 가역적으로 연결하도록 제 2 제거가능한 결합부를 설치하는 단계이다.

상술된 방법에서, 일 단부에 가요성 커플링을 포함하고, 타 단부에 성형 배관 굽힘부를 포함하는 성형 배관 영역이 있으며, 그 사이에 브레이싱 영역을 구비하며, 각각의 단부에서의 가요성은 각각의 인접하는 정합 파이프로의 각각의 단부의 조립을 도와준다. 이는 브레이싱 영역이 1차로 지지 구조물을 경유하여 트랜지션 피스에 부착되거나 부착되지 않던지 간에 둘다 발생한다. 즉, 브레이싱 부재가 지지 구조물을 경유하여 트랜지션 피스 로드 수용 부재에 고정될 때 조차, 각각의 단부에서의 가요성은 제거가능한 또는 다른 커넥터로, 각각의 인접한 정합 파이프의 각각의 단부로의 용이한 조립을 위해 제공된다.

본 명세서에서 설명되는 예 및 실시예는 단지 설명 목적을 위한 것이고 이러한 의미에서의 변형 및 변화가 본 기술분야의 기술자에게 제안되며 첨부된 청구범 위 범위 및 본 출원의 사상 및 한계 내에 포함된다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (19)

1. 가스 터빈의 트랜지션 피스(5)에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션으로서,

   a. 강제 냉각 유체 공급원의 공급 측부 또는 회수 측부의 포트로부터 제 1 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하는 제 1 단부(53);

   b. 상기 트랜지션 피스 내의 유입 챔버 또는 유출 챔버의 포트로부터 제 2 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하는 제 2 단부(66);

   c. 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이로 연결되는 브레이싱 부재(58)로서, 트랜지션 피스 로드 수용 부재를 통하여 상기 트랜지션 피스로 로드를 전달하는 지지 구조물을 포함하는, 브레이싱 부재(58);

   d. 상기 제 1 단부(53)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이로 연결되고 축방향 및 측방향 가요성을 제공하는 가요성 커플링(56); 및

   e. 상기 제 2 단부(66)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이로 연결되어 반지름방향 가요성을 제공하는, 성형 배관 굽힘부(64)를 포함하며,

   상기 교체가능한 섹션이 강제 냉각 유체의 통과를 위해 상기 제1 단부(53) 및 제2 단부(66) 사이에 유체 연결을 제공하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형 배관 굽힘부(64)는 U형 굽힘부를 포함하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가요성 커플링(56)은 이중 구형 커플링을 포함하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
4. 제 1 항에 있어서,

   두 개의 제거가능한 결합부(52)를 더 포함하며, 하나의 제거가능한 결합부는 상기 제 1 단부(53)를 상기 제 1 파이프의 자유 단부로 연결하고, 다른 하나의 제거가능한 결합부는 상기 제 2 단부(66)를 상기 제 2 파이프의 자유 단부로 연결하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 두 개의 제거가능한 결합부(52)는 V-밴드 클램프를 포함하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재와 접하는 상기 지지 구조물이 축방향 로드를 전달하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재에 부착되는, 상기 지지 구조물이 축방향, 측방향 및 종방향 로드를 전달하는,

   가스 터빈의 트랜지션 피스에 부착하기 위한 강제 냉각 배관의 교체가능한 섹션.
8. a. 가스 터빈 엔진의 제 1 단과 연소기 사이에 조립되고, 냉각 유입 챔버, 냉각 유출 챔버, 및 트랜지션 피스 로드 수용 부재를 포함하는, 트랜지션 피스(5);

   b. 강제 냉각 배관의 제 1 교체가능한 섹션(21)으로서,

   i. 강제 냉각 유체 공급원 공급 측부로부터 제 1 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하도록 형성되는 제 1 단부(53);

   ii. 상기 유입 챔버로부터 제 2 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하도록 형성되는 제 2 단부(66);

   iii. 상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재로 로드를 전달하도록 위치설정되며 상기 제 1 배관 섹션을 따른 일 지점으로부터 돌출되는 지지 구조물을 포함하는, 상기 교체가능한 섹션을 따른 브레이싱 부재(58);

   ⅳ. 상기 제 1 단부(53)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이의 가요성 커플링(56);

   ⅴ. 상기 제 2 단부(66)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이의 성형 배관 굽힘부(64)를 포함하는 강제 냉각 배관의 제 1 교체가능한 섹션(21);

   c. 상기 트랜지션 피스(5)로 현장 설치를 위한 강제 냉각 배관의 제 2 교체가능한 섹션(22)으로서,

   i. 강제 냉각 유체 공급원 회수 측부로부터 제 1 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하도록 형성되는 제 1 단부(53);

   ii. 상기 유출 챔버로부터 제 2 파이프의 자유 단부를 가역적으로 연결하도록 형성되는 제 2 단부(66);

   iii. 상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재로 로드를 전달하도록 위치설정되고 상기 제 1 배관 섹션을 따른 일 지점으로부터 돌출되는 지지 구조물을 포함하는, 상기 교체가능한 섹션을 따른 브레이싱 부재(58);

   ⅳ. 상기 제 1 단부(53)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이의 가요성 커플링(56);

   ⅴ. 상기 제 2 단부(66)와 상기 브레이싱 부재(58) 사이의 성형 배관 굽힘부(64)를 포함하는, 강제 냉각 배관의 제 2 교체가능한 섹션(22);

   d. 상기 강제 냉각 유체 공급원 공급 측부의 상기 제 1 파이프를 구비한 상기 제 1 교체가능한 섹션의 상기 제 1 단부(53); 상기 유입 챔버로부터, 상기 제 2 파이프를 구비한 상기 제 1 교체가능한 섹션의 상기 제 2 단부(66); 상기 강제 냉각 유체 공급원 회수 측부의 상기 제 1 파이프를 구비한 상기 제 2 교체가능한 섹션의 상기 제 1 단부(53); 및 상기 유출 챔버로부터, 상기 제 2 파이프를 구비한 상기 제 2 교체가능한 섹션의 상기 제 2 단부(66); 각각을 연결하는 제거가능한 결합부(52)를 포함하며,

   상기 제 1 및 제 2 교체가능한 섹션은 상기 트랜지션 피스로부터 그리고 상기 트랜지션 피스내로 강제 냉각 유체의 통과를 위한 각 섹션의 제 1 단부(53)와 제 2 단부(66) 사이의 유체 소통을 제공하는,

   가스 터빈용 현장 설치 트랜지션 피스 조립체.
9. 제 8 항에 있어서,

   각각의 상기 성형 배관 굽힘부(64)는 U형 굽힘부를 포함하는,

   가스 터빈용 현장 설치 트랜지션 피스 조립체.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 각각의 가요성 커플링(56)은 이중 구형 커플링을 포함하는,

    가스 터빈용 현장 설치 트랜지션 피스 조립체.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재와 접하는, 각각의 상기 지지 구조물이 축방향 로드를 전달하는,

    가스 터빈용 현장 설치 트랜지션 피스 조립체.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 트랜지션 피스 로드 수용 부재에 부착되는, 각각의 상기 지지 구조물이 축방향, 측방향 및 종방향 로드를 전달하는,

    가스 터빈용 현장 설치 트랜지션 피스 조립체.
13. 가스 터빈의 트랜지션 피스(5)와 냉각 유체를 소통하기 위한 강제 냉각 배관의 다중 영역 교체가능 섹션으로서,

    a. 두 개의 단부(53, 66)로서, 하나의 단부는 강제 냉각 유체 공급원에 연결되고 다른 하나의 단부는 상기 트랜지션 피스(5)에 연결되는, 두 개의 단부;

    b. 축방향 및 측방향 이동 성능을 가지는 가요성 커플링을 포함하는 가요성 영역(56);

    c. 상기 두 개의 단부들(53, 66) 사이에 배치되는 성형 배관 영역(64); 및

    d. 상기 가요성 커플링과 상기 성형 배관 영역(64) 사이에 배치되고, 상기 성형 배관 영역(64)에 발생되는 플러그 로드로부터 상기 가요성 커플링을 격리시키는 지지 구조물을 포함하는 브레이싱 영역(58)을 포함하는,

    강제 냉각 배관의 다중 영역 교체가능 섹션.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 성형 배관 영역(64)은 U형 굽힘부를 포함하는,

    강제 냉각 배관의 다중 영역 교체가능 섹션.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 가요성 커플링(56)은 이중 구형 커플링을 포함하는,

    강제 냉각 배관의 다중 영역 교체가능 섹션.
16. 제 15 항에 있어서,

    각각의 단부에서 제거가능한 결합부(52)를 더 포함하며,

    상기 제거가능한 결합부(52) 각각은 V-밴드 클램프를 포함하는,

    강제 냉각 배관의 다중 영역 교체가능 섹션.
17. a. 가스 터빈 엔진의 제 1 단 및 연소기를 연결하기 위해, 냉각 공급 배관 없이, 트랜지션 피스(5)를 설치하는 단계;

    b. 일렬로 배치되는, 제 1 단부(53), 가요성 커플링(56), 지지 구조물을 포함하는 브레이싱 부재(58), 성형 배관 굽힘부(64), 및 제 2 단부(66)를 포함하는 냉각 공급 배관의 섹션을 형성하는 단계로서, 각각의 상기 단부는 제거가능한 결합부(52)와 연결되는, 냉각 공급 배관의 섹션 형성 단계;

    c. 상기 제 1 단부(53)를 강제 냉각 유체 공급원의 파이프 단부로 정렬하여, 상기 가요성 커플링(56)의 가요성으로 조립을 수행하는 단계;

    d. 상기 제 2 단부(66)를 상기 트랜지션 피스의 파이프 단부로 정렬하여, 상기 성형 배관 굽힘부(64)를 굽힘으로써 조립을 수행하는 단계; 및

    e. 상기 제거가능한 결합부(52)로 상기 제 1 단부(53)및 제 2 단부(66) 각각을 상기 각각의 파이프 단부에 부착하는 단계를 포함하는,

    트랜지션 피스를 가스 터빈 엔진에 설치하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 지지 구조물을 상기 트랜지션 피스(5)의 로드 수용 부재에 고정하는 단계를 더 포함하는,

    트랜지션 피스를 가스 터빈 엔진에 설치하는 방법.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 부착하는 단계는 V-밴드 클램프를 포함하는 제거가능한 결합부(52)로 수행되는,

    트랜지션 피스를 가스 터빈 엔진에 설치하는 방법.

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