KR101789907B1 - Gas turbine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스터빈에 관한 것으로서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전축; 상기 회전축에 체결되고, 상기 회전축과 함께 회전되는 블레이드; 상기 케이싱에 체결되고, 상기 블레이드로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 베인; 및 상기 블레이드와 상기 베인 중 적어도 하나에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추;를 포함한다. 이에 의하여, 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수를 용이하게 조절할 수 있고, 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피할 수 있다.The present invention relates to a gas turbine, comprising: a casing; A rotating shaft rotatably installed in the casing; A blade coupled to the rotation shaft and rotated together with the rotation shaft; A vane fastened to the casing and spaced from the blade in an axial direction of the rotary shaft; And a weight weight detachably coupled to at least one of the blade and the vane. This makes it possible to easily adjust the natural frequency of the blade and / or the vane and to avoid the operating frequency range of the gas turbine.

Description

가스터빈{GAS TURBINE}[0001] GAS TURBINE [0002]

본 발명은 가스터빈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연소가스를 블레이드 측으로 분사하여 회전력을 얻을 수 있도록 한 가스터빈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine, and more particularly, to a gas turbine capable of generating a rotational force by injecting a combustion gas toward a blade side.

일반적으로, 가스터빈은 연소가스를 터빈의 블레이드 측으로 분사하여, 회전력을 얻는 원동기의 일종으로서, 케이싱의 내부에 공기를 압축하는 압축기, 연료와 상기 압축기에서 압축된 공기를 혼합 및 연소시키는 연소기 및 상기 연소기로부터 분사되는 연소가스에 의해 회전되는 터빈을 포함한다. Generally, a gas turbine is a type of prime mover that injects a combustion gas toward a blade side of a turbine to obtain a rotational force. The gas turbine includes a compressor for compressing air inside a casing, a combustor for mixing and burning fuel and compressed air in the compressor, And a turbine rotated by the combustion gas injected from the combustor.

여기서, 상기 압축기가 상기 터빈으로부터 동력의 일부를 전달받아 공기를 압축하도록, 상기 압축기와 상기 터빈은 회전축을 공유하고, 각각 그 회전축의 외주부에 방사상으로 결합되는 블레이드를 포함한다. 즉, 상기 블레이드는 복수로 구비되고, 상기 복수의 블레이드는 상기 회전축의 원주방향을 따라 다열로 형성된다. 그리고, 상기 복수의 블레이드는 상기 회전축의 축방향을 따라 다단으로 형성된다.Here, the compressor and the turbine share a rotary shaft, and each includes a blade radially coupled to an outer periphery of the rotary shaft, so that the compressor receives a part of the power from the turbine to compress the air. That is, a plurality of the blades are provided, and the plurality of blades are formed in multiple rows along the circumferential direction of the rotary shaft. The plurality of blades are formed in multiple stages along the axial direction of the rotary shaft.

한편, 가스터빈은 임의의 단에 설치되는 블레이드와 그에 인접한 단에 설치되는 블레이드 사이에서 공기의 방향을 전향시키는 베인을 더 포함할 수 있다. 상기 베인은 복수로 구비되고, 상기 복수의 베인은 상기 케이싱의 원주방향(회전축의 원주방향)을 따라 다열로 형성된다. 즉, 상기 복수의 베인은 상기 케이싱의 내주부에 방사상으로 결합된다. 그리고, 상기 복수의 베인은 상기 케이싱의 축방향(회전축의 축방향)을 따라 다단으로 형성된다. 즉, 상기 블레이드와 상기 베인은 상기 회전축의 축방향으로 서로 번갈아 형성된다.On the other hand, the gas turbine may further include a vane that changes the direction of air between a blade installed at an arbitrary end and a blade installed at an end adjacent to the blade. The plurality of vanes are formed in multiple rows along the circumferential direction of the casing (circumferential direction of the rotation axis). That is, the plurality of vanes are radially coupled to the inner periphery of the casing. The plurality of vanes are formed in multiple stages along the axial direction of the casing (the axial direction of the rotary shaft). That is, the blade and the vane are alternately formed in the axial direction of the rotary shaft.

그러나, 이러한 종래의 가스터빈에 있어서는, 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역에 포함되는 경우, 공진에 의해 블레이드 및/또는 베인의 소음 및 진동이 증가되고, 심한 경우 블레이드 및/또는 베인이 손상되는 문제점이 있었다.However, in these conventional gas turbines, when the natural frequencies of the blades and / or vanes are included in the operating frequency range of the gas turbine, the noise and vibration of the blades and / or vanes is increased by resonance, / Or the vane is damaged.

이를 고려하여, 미국 공개특허 2005-0254958호에 개시된 가스터빈의 경우, 블레이드 및/또는 베인 중 그 블레이드 및/또는 베인의 공력 기능에 영향이 없는 부위를 절삭하여 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 경우, 정량적인 가공이 어려워 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수를 조절(tunning)하는데 어려움이 있었다.In view of this, in the case of a gas turbine disclosed in U.S. Patent Publication No. 2005-0254958, a portion of the blade and / or vane that does not affect the aerodynamic function of its blade and / or vane is cut so that the natural frequency of the blade and / A technique for avoiding an operating frequency region of a gas turbine is disclosed. However, in this case, quantitative machining is difficult and it has been difficult to tune the natural frequencies of the blades and / or vanes.

미국 공개특허 2005-0254958호U.S. Published Patent Application No. 2005-0254958

따라서, 본 발명은, 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피될 수 있는 가스터빈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a gas turbine in which the natural frequencies of the blades and / or vanes can be avoided in the operating frequency range of the gas turbine.

또한, 본 발명은, 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수를 용이하게 조절할 수 있는 가스터빈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a gas turbine which can easily adjust the natural frequency of the blade and / or vane.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전축; 상기 회전축에 체결되고, 상기 회전축과 함께 회전되는 블레이드; 상기 케이싱에 체결되고, 상기 블레이드로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 베인; 및 상기 블레이드와 상기 베인 중 적어도 하나에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추;를 포함하는 가스터빈을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized by comprising: a casing; A rotating shaft rotatably installed in the casing; A blade coupled to the rotation shaft and rotated together with the rotation shaft; A vane fastened to the casing and spaced from the blade in an axial direction of the rotary shaft; And a weight weight detachably coupled to at least one of the blade and the vane.

상기 블레이드와 상기 베인 중 적어도 하나에는 상기 무게 추가 삽입되는 무게 추 삽입홈이 형성될 수 있다.At least one of the blade and the vane may be provided with a weight insertion groove to which the weight is additionally inserted.

상기 블레이드는, 상기 회전축과 결합되는 블레이드 루트부(root part); 및 상기 블레이드 루트부로부터 돌출되는 블레이드 날개부;를 포함하고, 상기 베인은, 상기 케이싱과 결합되는 베인 루트부; 및 상기 베인 루트부로부터 돌출되는 베인 날개부;를 포함하고, 상기 무게 추 삽입홈은 상기 블레이드 루트부와 상기 베인 루트부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.The blade includes: a blade root portion coupled with the rotation axis; And a blade vane protruding from the blade root portion, wherein the vane includes: a vane root portion coupled with the casing; And a vane blade protruding from the vane root portion, wherein the weight guide groove is formed in at least one of the blade root portion and the vane root portion.

상기 무게 추 삽입홈은 그 무게 추 삽입홈이 형성되는 루트부의 질량중심을 지나고 상기 회전축에 수직되는 가상의 축 상에 형성될 수 있다.The weight insertion groove may be formed on a virtual axis passing through the center of mass of the root portion where the weight insertion groove is formed and perpendicular to the rotation axis.

상기 무게 추 삽입홈은 그 무게 추 삽입홈이 형성되는 루트부 상에서 상기 회전축의 축방향 중심측 및 상기 회전축의 원주방향 중심측에 형성될 수 있다.The weigh insertion groove may be formed on the axial center side of the rotary shaft and the center of the rotary shaft on the root portion on which the weigh insertion groove is formed.

상기 무게 추 삽입홈은 상기 가상의 축 방향으로 연장 형성될 수 있다.The weigh insertion groove may extend in the imaginary axial direction.

상기 무게 추는 상기 무게 추 삽입홈의 내부에 고정 결합될 수 있다.The weight may be fixedly coupled to the inside of the weight insertion groove.

상기 무게 추 삽입홈의 내주면에는 암나사부가 형성되고, 상기 무게 추의 외주면에는 상기 암나사부와 나사 결합되는 수나사부가 형성될 수 있다.A female screw portion is formed on the inner circumferential surface of the weight insertion groove and a male screw portion is screwed on the outer circumferential surface of the weight.

상기 무게 추 삽입홈에는 그 무게 추 삽입홈과 상기 무게 추 사이 나사 결합이 풀리는 것을 방지하는 풀림방지부재가 삽입될 수 있다.The weight insertion groove may be provided with a loosening preventing member for preventing the screw connection between the weight insertion groove and the weight weight from being released.

상기 무게 추 삽입홈의 기저면은 상기 무게 추와 이격되게 형성될 수 있다.The base of the weight insertion groove may be spaced apart from the weight.

상기 무게 추는 서로 상이한 질량을 갖는 복수로 구비되고, 상기 복수의 무게 추 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추가 상기 블레이드와 상기 베인 중 적어도 하나에 장착될 수 있다.The weight may be provided in a plurality of masses having different masses, and the weight may be mounted on at least one of the blade and the vane, the mass having a mass determined in advance of the plurality of masses.

상기 무게 추는 상기 베인과 비중이 상이한 재질로 형성되고, 상기 베인에 장착될 수 있다.The weight may be formed of a material different in specific gravity from the vane, and may be mounted on the vane.

상기 베인은 복수로 구비되고, 상기 복수의 베인은 상기 회전축의 축방향을 따라 다단으로 형성되고, 상기 회전축의 원주방향을 따라 다열로 형성되며, 상기 무게 추는 상기 복수의 베인 각각에 장착되고, 동일 단의 베인들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 동일하고, 상이한 단의 베인들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 상이하게 형성될 수 있다.Wherein the plurality of vanes are formed in multiple stages along the axial direction of the rotary shaft and are formed in multiple rows along the circumferential direction of the rotary shaft, the weight is mounted on each of the plurality of vanes, The weights mounted on the vanes of the stage are the same in mass and the weights mounted on the vanes of different stages may be formed to have different masses from each other.

상기 무게 추는 상기 블레이드와 비중이 상이한 재질로 형성되고, 상기 블레이드에 장착될 수 있다.The weight may be formed of a material having a specific gravity different from that of the blade, and may be mounted on the blade.

상기 블레이드는 복수로 구비되고, 상기 복수의 블레이드는 상기 회전축의 축방향을 따라 다단으로 형성되고, 상기 회전축의 원주방향을 따라 다열로 형성되며, 상기 무게 추는 상기 복수의 블레이드 각각에 장착되고, 동일 단의 블레이드들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 동일하고, 상이한 단의 블레이드들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 상이하게 형성될 수 있다.Wherein the plurality of blades are formed in multiple stages along the axial direction of the rotary shaft and are formed in multiple rows along the circumferential direction of the rotary shaft, the weight is mounted on each of the plurality of blades, The weights mounted on the blades of the stage are equal in mass to each other and the weights mounted on the blades of different stages can be formed to have different masses from each other.

본 발명에 의한 가스터빈은, 블레이드와 베인 중 적어도 하나에 결합되는 무게 추를 포함함으로써, 그 무게 추가 장착되는 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피할 수 있다.The gas turbine according to the present invention includes a weight attached to at least one of the blade and the vane so that the natural frequency of the blade and / or vane to which the weight is mounted can avoid the operating frequency range of the gas turbine.

또한, 무게 추가 블레이드 및/또는 베인에 탈착 가능하게 결합됨으로써, 그 무게 추가 장착되는 블레이드 및/또는 베인의 고유주파수를 용이하게 조절할 수 있다.In addition, by releasably coupling to weight-added blades and / or vanes, the natural frequency of the blade and / or vane to which it is weight-loaded can be easily adjusted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈을 도시한 단면도,
도 2는 도 2의 블레이드, 무게 추 및 풀림방지부재를 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스터빈을 도시한 단면도,
도 4는 도 3의 베인, 무게 추 및 풀림방지부재를 도시한 분해 사시도,
도 5는 서로 상이한 질량을 갖는 복수의 무게 추를 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a gas turbine according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is an exploded perspective view showing the blade, the weight and the release preventing member of Fig. 2,
3 is a cross-sectional view of a gas turbine according to another embodiment of the present invention,
4 is an exploded perspective view showing the vane, the weight and the release preventing member of Fig. 3,
5 is a perspective view showing a plurality of weights having different masses from each other.

이하, 본 발명에 의한 가스터빈을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a gas turbine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 2의 블레이드, 무게 추 및 풀림방지부재를 도시한 분해 사시도이다. 한편, 도 5는 서로 상이한 질량을 갖는 복수의 무게 추를 도시한 사시도로서, 도 5에 도시된 복수의 무게 추 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추가 도 1 및 도 2의 블레이드에 장착된다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gas turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing the blade, the weight and the release preventing member of FIG. On the other hand, FIG. 5 is a perspective view showing a plurality of weights having different masses, and is mounted on the blade of FIGS. 1 and 2 having a mass determined in advance among the plurality of weights shown in FIG.

첨부된 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스터빈은 대략 원통형의 케이싱(100)을 구비하고 있고, 상기 케이싱(100)의 상류 측(일단부 측)에 압축기 섹션(200)이 배치되고, 상기 케이싱(100)의 하류 측(타단부 측)에 터빈 섹션(300)이 배치된다.1, 2 and 5, the gas turbine according to the present embodiment has a substantially cylindrical casing 100, and the upstream side (one end side) of the casing 100 is provided with a compressor section And the turbine section 300 is disposed on the downstream side (the other end side) of the casing 100. [

상기 압축기 섹션(200)과 상기 터빈 섹션(300) 사이에는 상기 압축기 섹션(200)에서 압축된 공기를 공급받아 연소시킨 후 연소가스를 상기 터빈 섹션(300) 측으로 공급하는 연소기(400)가 배치된다.A combustor 400 is disposed between the compressor section 200 and the turbine section 300 to supply compressed air from the compressor section 200 to the combustor 400 and supply the combustion gas to the turbine section 300 .

그리고, 상기 압축기 섹션(200)과 상기 터빈 섹션(300)의 사이에는 상기 터빈 섹션(300)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기 섹션(200)으로 전달하는 토크 전달부재(500)가 배치되어 있다.A torque transmitting member 500 is disposed between the compressor section 200 and the turbine section 300 to transmit the rotational torque generated in the turbine section 300 to the compressor section 200.

상기 압축기 섹션(200)에는 총 14매의 압축기 로터 디스크(210)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(210)들은 타이 로드(600)에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.A total of 14 compressor rotor discs 210 are provided in the compressor section 200 and each compressor rotor disc 210 is fastened to the tie rod 600 so as not to be axially spaced apart.

구체적으로, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(210)는 대략 중앙을 상기 타이 로드(600)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 아울러, 상기 압축기 로터 디스크(210)의 외주부 부근에는 복수의 돌기부가 형성되고, 이웃한 압축기 로터 디스크(210)에 상대 회전이 불가능하도록 결합되는 플랜지가 축 방향으로 돌출되게 형성된다.Specifically, each of the compressor rotor discs 210 is arranged substantially along the axial direction with the tie rods 600 passing through the center thereof. In addition, a plurality of protrusions are formed in the vicinity of the outer circumference of the compressor rotor disk 210, and a flange coupled to the neighboring compressor rotor disk 210 to be relatively rotatable is formed to protrude in the axial direction.

상기 각각의 압축기 로터 디스크(210)의 외주면에는 복수의 압축기 블레이드(220)가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 압축기 블레이드(220)는 도브테일 방식으로 상기 압축기 로터 디스크(210)에 체결되는데, 상기 압축기 블레이드(220)와 상기 압축기 로터 디스크(210) 사이의 결합방식은 반드시 도브테일에 한정되는 것은 아니다.A plurality of compressor blades 220 are radially coupled to the outer circumferential surface of each compressor rotor disk 210. Each of the compressor blades 220 is coupled to the compressor rotor disk 210 in a dovetail manner. The coupling between the compressor blade 220 and the compressor rotor disk 210 is not limited to dovetail.

한편, 상기 터빈 섹션(300)에는 4매의 터빈 로터 디스크(310)가 구비된다. 상기 각각의 터빈 로터 디스크(310)는 기본적으로는 상기 압축기 로터 디스크(210)와 유사한 형태를 갖는다. 따라서, 상기 터빈 로터 디스크(310) 역시, 이웃한 터빈 로터 디스크(310)와 결합되기 위한 결합돌기를 구비한 플랜지를 구비하고, 방사상으로 배치되는 복수의 터빈 블레이드(320)도 포함한다. 상기 터빈 블레이드(320) 역시 도브테일 방식으로 상기 터빈 로터 디스크(310)에 결합될 수 있다.Meanwhile, the turbine section 300 is provided with four turbine rotor disks 310. Each of the turbine rotor disks 310 is basically similar in shape to the compressor rotor disk 210. Accordingly, the turbine rotor disk 310 also includes a plurality of turbine blades 320 disposed radially, with flanges having coupling protrusions for engaging neighboring turbine rotor disks 310. The turbine blade 320 may also be coupled to the turbine rotor disk 310 in a dovetail fashion.

상기 타이 로드(600)는 상기 복수의 압축기 로터 디스크(210)의 중심부, 상기 토크 전달부재(500)의 중심부 및 상기 복수의 터빈 로터 디스크(310)의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크(210) 내에 체결되고, 타측 단부는 최하류측에 위치한 터빈 로터 디스크(310)의 하류측에 배치되는 고정 너트(700)와 체결된다. 구체적으로, 상기 타이 로드(600)의 타측 단부는 상기 고정 너트(700)와 나사 결합되고, 그에 의해서 상기 고정 너트(700)는 최하류에 배치된 터빈 로터 디스크(310)를 축방향으로 가압하게 된다. 이로 인해서, 상기 타이 로드(600)에 배치되는 상기 복수의 압축기 로터 디스크(210), 상기 토크 전달부재(500) 및 상기 복수의 터빈 로터 디스크(310)가 서로 밀착된 상태에서, 축방향 이동이 불가능하도록 고정된다. 이때, 상기 토크 전달부재(500)는 양단이 각각 상기 압축기 섹션(200) 및 터빈 섹션(300)과 맞닿은 상태로 고정되어 있다. 즉, 상기 토크 전달부재(500)의 압축기 섹션(200)측 단부는 상기 최하류측 압축기 로터 디스크(210)와 접하게 되고, 상기 토크 전달부재(500)의 터빈 섹션(300)측 단부는 상기 최상류측 터빈 로터 디스크(310)와 접하게 된다. 그리고, 상기 토크 전달부재(500)에도 복수의 돌기부가 형성되어, 상기 압축기 로터 디스크(210) 및 상기 터빈 로터 디스크(310)에 대해서 상대 회전이 불가능하도록 고정될 수 있다. 여기서, 상기 타이 로드(600), 상기 압축기 로터 디스크(210), 상기 토크 전달부재(500), 상기 터빈 로터 디스크(310) 및 상기 고정 너트(700)는 상기 압축기 블레이드(220) 및 상기 터빈 블레이드(320)의 회전축을 형성한다.The tie rod 600 is arranged to pass through the center of the plurality of compressor rotor discs 210, the center of the torque transmitting member 500 and the center of the plurality of turbine rotor discs 310, And the other end is fastened to a fixing nut 700 disposed on the downstream side of the turbine rotor disk 310 located at the most downstream side. Specifically, the other end of the tie rod 600 is screwed to the fixing nut 700, whereby the fixing nut 700 presses the turbine rotor disk 310 disposed at the downstream most in the axial direction do. Thus, in a state where the plurality of compressor rotor discs 210, the torque transmitting member 500, and the plurality of turbine rotor discs 310 disposed in the tie rod 600 are in close contact with each other, It is fixed to impossible. At this time, both ends of the torque transmitting member 500 are fixed in contact with the compressor section 200 and the turbine section 300, respectively. That is, the end of the torque transmitting member 500 on the side of the compressor section 200 is brought into contact with the most downstream side compressor rotor disk 210, and the end of the torque transmitting member 500 on the side of the turbine section 300, Side turbine rotor disk 310, as shown in FIG. A plurality of protrusions may be formed on the torque transmitting member 500 so as to be prevented from rotating relative to the compressor rotor disk 210 and the turbine rotor disk 310. Here, the tie rod 600, the compressor rotor disk 210, the torque transmitting member 500, the turbine rotor disk 310, and the fixing nut 700 are fixed to the compressor blade 220, (320).

한편, 상술한 가스 터빈에서는 하나의 타이 로드(600)가 압축기 및 터빈에 걸쳐서 연장되도록 배치되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the gas turbine described above, one tie rod 600 is disposed to extend across the compressor and the turbine, but is not limited thereto.

이러한 구성의 가스터빈은 상기 압축기 섹션(200)(더욱 정확히는, 압축기 블레이드(220))이 상기 터빈 섹션(300)(더욱 정확히는, 터빈 블레이드(320))의 회전으로부터 생성된 동력의 일부를 전달받아서 가스터빈으로 유입되는 공기를 고압으로 압축한다.The gas turbine of this configuration is configured such that the compressor section 200 (more precisely, the compressor blade 220) receives a portion of the power generated from the rotation of the turbine section 300 (more precisely, the turbine blade 320) And compresses the air introduced into the gas turbine to a high pressure.

상기 압축기 섹션(200)에 의해 압축된 공기는 상기 연소기(400) 측으로 전달된다.The air compressed by the compressor section 200 is transferred to the combustor 400 side.

상기 연소기(400)는 압축 공기와 연료를 혼합 및 연소시켜 고온의 연소가스 흐름을 생성시키고 이를 상기 터빈 섹션(300) 측으로 분사한다.The combustor 400 mixes and burns the compressed air with the fuel to generate a high-temperature combustion gas stream and injects it into the turbine section 300 side.

상기 터빈 섹션(300)은 상기 연소기(400)로부터 분사되는 연소가스에 의해 회전된다.The turbine section 300 is rotated by the combustion gas injected from the combustor 400.

상기 터빈 섹션(300)에서 발생되는 회전력의 일부는 상기 토크 전달부재(500)를 통해 상기 압축기 섹션(200)으로 전달되어 전술한 바와 같이 공기 압축에 사용되고, 상기 터빈 섹션(300)에서 발생되는 회전력의 다른 일부는 상기 터빈 섹션(300)에 연결되는 발전기를 통해 발전에 사용된다.A part of the rotational force generated in the turbine section 300 is transmitted to the compressor section 200 through the torque transmitting member 500 and is used for air compression as described above and the rotational force generated in the turbine section 300 Is used for power generation through a generator connected to the turbine section (300).

여기서, 상기 압축기 블레이드(220)와 상기 터빈 블레이드(320)(이하, 블레이드)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역에 포함되는 경우, 공진에 의해 블레이드(220, 320)의 소음 및 진동이 증가되고, 심한 경우 블레이드(220, 320)가 손상될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예에 따른 가스터빈은 상기 블레이드(220, 320)에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추(800)를 포함한다.Here, when the natural frequencies of the compressor blade 220 and the turbine blade 320 (hereinafter, referred to as blades) are included in the operating frequency range of the gas turbine, noise and vibration of the blades 220 and 320 are increased And, in severe cases, the blades 220 and 320 may be damaged. In consideration of this, the gas turbine according to the present embodiment includes a weight 800 detachably coupled to the blades 220 and 320.

상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)에 장착되어 그 블레이드(220, 320)의 질량을 조절함으로써 그 블레이드(220, 320)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 벗어나도록 블레이드(220, 320)의 고유주파수를 조절하는 역할을 수행한다.The weights 800 are mounted on the blades 220 and 320 to adjust the mass of the blades 220 and 320 so that the natural frequency of the blades 220 and 320 is out of the operating frequency range of the gas turbine. And controls the natural frequencies of the first and second antennas 220 and 320.

상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)의 미세한 질량(고유주파수) 조절을 위해 서로 상이한 질량을 갖는 복수로 구비되고, 상기 복수의 무게 추(800) 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추(800)가 상기 블레이드(220, 320)에 장착된다.The weights 800 are provided in a plurality of masses having different masses for controlling the minute mass (natural frequency) of the blades 220 and 320, and a plurality of weights 800 having a predetermined mass A weight 800 is mounted to the blades 220, 320.

더욱 구체적으로, 상기 복수의 무게 추(800)는 사전에 결정된 질량 간격을 갖도록 형성된다. 예를 들어, 사전에 결정된 질량 간격이 100g일 경우, 상기 복수의 무게 추(800)는 1000g, 1100g, 1200g과 같은 방식으로 형성된다. 이때, 상기 복수의 무게 추(800)는 도 5에 도시된 바와 같이 서로 동일한 비중을 갖는 재질로 형성되되 크기가 서로 상이하게 형성될 수도 있고, 별도로 도시하지는 않았으나 서로 동일한 크기로 형성되되 비중이 서로 상이하게 형성될 수도 있다. 상기 복수의 무게 추(800)가 서로 동일한 크기로 형성되되 비중이 서로 상이하게 형성되는 경우에는 무게 추(800)의 크기를 상이하게 가공하는데 소요되는 가공비가 절감될 수 있고, 상기 복수의 무게 추(800)가 서로 동일한 비중을 갖는 재질로 형성되되 크기가 서로 상이하게 형성되는 경우에는 저가의 재질로 상기 무게 추(800)를 형성하여 재료비가 절감될 수 있다. 한편, 상기 무게 추(800)는 후술할 바와 같이 상기 블레이드(220, 320)에 음각지게 형성되는 무게 추 삽입홈(H)에 삽입되는데, 상기 무게 추(800)가 상기 블레이드(220, 320)와 비중이 동일한 재질로 형성되면 상기 무게 추(800)에 의한 상기 블레이드(220, 320)의 질량(고유주파수) 조절 효과가 미약하므로, 상기 무게 추(800)에 의한 상기 블레이드(220, 320)의 질량(고유주파수) 조절 효과를 향상시키기 위해 두 경우 모두 상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)와 비중이 상이한 재질로 형성된다.More specifically, the plurality of weights 800 are formed to have a predetermined mass spacing. For example, when the predetermined mass interval is 100 g, the plurality of weights 800 are formed in the same manner as 1000 g, 1100 g, and 1200 g. 5, the plurality of weights 800 may be formed of materials having the same specific gravity as shown in FIG. 5, and may have different sizes, or may be formed to have the same size as each other, Or may be formed differently. In the case where the plurality of weights 800 are formed to have the same size and have different specific gravities, the processing cost required to process the sizes of the weights 800 may be reduced, (800) are formed of materials having the same specific gravity and are formed to have different sizes, the material weight can be reduced by forming the weight (800) with an inexpensive material. The weights 800 are inserted into the weights insertion grooves H engraved in the blades 220 and 320 so that the weights 800 may be inserted into the blades 220 and 320, The effect of controlling the mass (natural frequency) of the blades 220 and 320 by the weight 800 is weak. Therefore, when the blades 220 and 320 by the weight 800 are made of the same material, The weight weight 800 is formed of a material having a different specific gravity from that of the blades 220 and 320 in order to improve the mass (natural frequency) adjusting effect.

이와 같이 서로 상이한 질량을 갖도록 형성되는 상기 복수의 무게 추(800) 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추(800)가 상기 블레이드(220, 320)에 장착되어, 그 블레이드(220, 320)의 질량(고유주파수)을 사전에 결정된 값으로 조절한다. 여기서, 상기 무게 추(800)의 질량 대비 고유주파수 조정 범위를 실험을 통해 사전에 정량화시켜, 그 정량화된 데이터를 기준으로 상기 블레이드(220, 320)의 질량(고유주파수)을 사전에 결정된 값으로 조절할 수 있다.The weights 800 having a predetermined mass among the plurality of weights 800 formed to have different masses from each other are mounted on the blades 220 and 320 so that the masses of the blades 220 and 320 (Natural frequency) to a predetermined value. Here, the mass-to-mass eigen frequency adjustment range of the weight 800 is previously quantified through experiments and the mass (natural frequency) of the blades 220 and 320 is determined to be a predetermined value based on the quantified data Can be adjusted.

한편, 상기 무게 추(800)는, 서로 다른 단에 형성되는 블레이드(220, 320)들 사이 공진을 회피하여 가스터빈의 소음 및 진동을 더욱 억제하도록, 서로 질량이 상이한 무게 추(800)들이 각각 서로 다른 단의 블레이드(220, 320)에 장착될 수 있다. 즉, 상기 복수의 블레이드(220, 320)는 상기 회전축의 축방향을 따라 다단으로 형성되고 상기 회전축의 원주방향을 따라 다열로 형성되며, 상기 복수의 무게 추(800)는 상기 복수의 블레이드(220, 320) 각각에 장착되는데, 동일 단의 블레이드(220, 320)들에는 서로 질량이 동일한 무게 추(800)들이 장착되고, 상이한 단의 블레이드(220, 320)들에는 서로 질량이 상이한 무게 추(800)들이 장착될 수 있다. 이에 의하여, 어느 한 단의 블레이드(220, 320)들은 질량(고유주파수)이 서로 동일하나, 다른 단의 블레이드(220, 320)들의 질량(고유주파수)과 상이하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 단에 형성되는 블레이드(220, 320)들 사이 공진이 회피될 수 있다.Meanwhile, the weight 800 may include a plurality of weight weights 800 having different masses so as to avoid resonance between the blades 220 and 320 formed at different ends to further suppress noise and vibration of the gas turbine. And can be mounted on blades 220, 320 at different stages. That is, the plurality of blades 220 and 320 are formed in multiple stages along the axial direction of the rotary shaft and are formed in multiple rows along the circumferential direction of the rotary shaft, and the plurality of weights 800 include the plurality of blades 220 The weights 800 having the same weight are attached to the blades 220 and 320 of the same stage and the weights 800 and 320 having different weights are attached to the blades 220 and 320 of the different stages. 800 may be mounted. Thereby, the blade 220, 320 of one stage can be formed to have the same mass (natural frequency) but different from the mass (natural frequency) of the blade 220, 320 of the other stage. Thus, resonance between the blades 220 and 320 formed at different stages can be avoided.

한편, 상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)에 부착되는 방식(블레이드(220, 320)의 외부로 돌출되는 방식)으로 그 블레이드(220, 320)에 장착될 수도 있으나, 본 실시예의 경우 상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)의 외부로 돌출되어 다른 구성요소와 간섭되지 않도록 상기 블레이드(220, 320)에 음각지게 형성되는 무게 추 삽입홈(H)에 삽입 장착된다. 여기서, 상기 무게 추 삽입홈(H)의 깊이는 상기 무게 추(800)가 그 무게 추 삽입홈(H)에 완전히 삽입되어 그 무게 추(800)의 일부가 그 무게 추 삽입홈(H)의 외부로 돌출되지 않을 정도로 형성된다.The weights 800 may be mounted on the blades 220 and 320 in such a manner as to be attached to the blades 220 and 320 (in a manner of protruding to the outside of the blades 220 and 320) The weights 800 may be inserted into the weight insertion grooves H engraved in the blades 220 and 320 so as not to interfere with other components protruding from the blades 220 and 320, do. The depth of the weight insertion groove H is such that the weight 800 is completely inserted into the weight insertion groove H so that a part of the weight 800 is inserted into the weight insertion groove H So as not to protrude outward.

상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 블레이드(220, 320)의 날개부(이하, 블레이드 날개부)(224, 324)에 형성될 수도 있으나, 본 실시예의 경우 상기 무게 추(800) 및 상기 무게 추 삽입홈(H)이 상기 블레이드(220, 320)의 공력 성능에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위해 상기 블레이드(220, 320)의 루트부(root part)(이하, 블레이드 루트부)(222, 322)에 형성된다. 여기서, 상기 블레이드 루트부(222, 322)는 상기 회전축(더욱 정확히는, 압축기 로터 디스크(210) 또는 터빈 로터 디스크(310))과 결합되는 상기 블레이드(220, 320)의 도브테일부이고, 상기 블레이드 날개부(224, 324)는 상기 블레이드 루트부(222, 322)로부터 상기 회전축의 회전반경 외측으로 돌출되는 상기 블레이드(220, 320)의 익형부이다.The weighting insertion groove H may be formed in the wing portions 224 and 324 of the blades 220 and 320. In the present embodiment, The root portions 222 and 322 of the blades 220 and 320 are formed in order to prevent the weight insertion groove H from adversely affecting the aerodynamic performance of the blades 220 and 320. [ . The blade root portions 222 and 322 are dovetail portions of the blades 220 and 320 that are coupled with the rotation axis (more precisely, the compressor rotor disk 210 or the turbine rotor disk 310) Portions 224 and 324 are the airfoil portions of the blades 220 and 320 protruding from the blade root portions 222 and 322 outside the rotation radius of the rotation shaft.

그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 원심력에 의해 상기 무게 추(800)가 그 무게 추 삽입홈(H)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 블레이드 루트부(222, 322)의 기저면(회전축의 회전중심에 대향되는 면)(222a, 322a)으로부터 음각지게 형성된다.In order to prevent the weights 800 from being detached from the weights insertion grooves H due to the centrifugal force, the weight insertion grooves H are formed on the base surfaces of the blade root portions 222 and 322 (Facing the rotation center) 222a, 322a.

그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은, 그 무게 추 삽입홈(H)에 삽입되는 무게 추(800)의 질량중심 위치가 상기 블레이드(220, 320)의 거동에 악영향을 끼치지 않도록, 상기 블레이드 루트부(222, 322)의 질량중심을 지나고 상기 회전축에 수직되는 가상의 축 상에 형성된다. 즉, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 블레이드 루트부(222, 322) 상에서 상기 회전축의 축방향 중심측 및 상기 회전축의 원주방향 중심측에 형성된다. 그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 가상의 축 방향으로 연장 형성된다. 이에 의하여, 상기 블레이드(220, 320)의 질량중심(더욱 정확히는, 블레이드 루트부(222, 322)의 질량중심)과 상기 무게 추(800)의 질량중심이 동축 상에 배치됨으로써, 상기 무게 추(800)가 상기 블레이드(220, 320)의 거동에 악영향을 끼치는 것이 방지된다.The center of gravity of the weights 800 inserted into the weights insertion grooves H does not adversely affect the behavior of the blades 220, Is formed on a virtual axis passing through the center of mass of the blade root portions (222, 322) and perpendicular to the rotation axis. That is, the weight-weighting insertion groove H is formed on the axially central side of the rotary shaft on the blade root portions 222, 322 and on the center of the rotary shaft in the circumferential direction. In addition, the weight insertion groove H extends in the imaginary axial direction. Thereby, the center of mass of the blades 220 and 320 (more precisely, the center of mass of the blade roots 222 and 322) and the center of mass of the weight 800 are arranged coaxially, 800 are prevented from adversely affecting the behavior of the blades 220, 320.

한편, 상기 무게 추(800)가 상기 무게 추 삽입홈(H)의 내부에서 유동될 경우 상기 무게 추(800)와 상기 블레이드(220, 320) 사이 충돌에 의해 소음 및 진동이 증가되고, 상기 무게 추(800)와 상기 블레이드(220, 320)에 손상이 발생될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 무게 추(800)가 상기 무게 추 삽입홈(H)의 내부에서 유동되지 않고 고정 결합되도록, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 내주면에 암나사부(H1)가 형성되고, 상기 무게 추(800)는 원통형으로 형성되고 그 외주면에 상기 암나사부(H1)와 나사 결합되는 수나사부(810)가 형성되며 일 선단면에 조립공구가 삽입되는 소켓(820)이 형성된다. 그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)에는 그 무게 추 삽입홈(H)과 상기 무게 추(800) 사이 나사 결합이 풀리는 것을 방지하는 풀림방지부재(900)가 삽입된다. 한편, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 그 무게 추 삽입홈(H)의 기저면(H2)이 원추형으로 형성된다. 이에 의하여, 상기 무게 추(800)가 상기 무게 추 삽입홈(H)의 내부에서 사전에 결정된 위치보다 더 깊게 삽입되어 과체결되는 것이 방지되고, 상기 무게 추 삽입홈(H)의 기저면(H2)이 상기 무게 추(800)와 이격되어 밀폐공간(S)이 형성된다. 상기 밀폐공간(S)에 충진되는 공기는 상기 무게 추(800)가 상기 무게 추 삽입홈(H)에 삽입될 때 압축되고 가스터빈이 가동될 때 가열되어 팽창됨으로써 상기 무게 추(800)에 소정의 압력을 가한다. 이에 따라, 상기 암나사부(H1)와 상기 수나사부(810) 사이 압착력이 증가되어, 상기 무게 추(800)와 상기 무게 추 삽입홈(H) 사이 나사 결합이 풀리는 것이 방지된다.When the weight 800 flows in the weight insertion groove H, noise and vibration are increased by the collision between the weight 800 and the blade 220, The weight 800 and the blades 220 and 320 may be damaged. In the present embodiment, the weight insertion groove H has a female screw H1 on its inner circumferential surface so that the weight 800 can be fixedly coupled without being moved inside the weight insertion groove H, The weight 800 is formed in a cylindrical shape and has a male thread 810 threadedly engaged with the female thread H1 on the outer circumferential surface thereof and a socket 820 through which the assembly tool is inserted into a line, . A release preventing member 900 is inserted into the weight insertion groove H to prevent the screw connection between the weight insertion groove H and the weight 800 from being released. Meanwhile, in the weight insertion groove H, the base H2 of the weight insertion groove H is conically formed. This prevents the weight 800 from being inserted deeper than a predetermined position inside the weight insertion groove H and being fastened to the base weight H2 of the weight insertion groove H, And a closed space S is formed to be spaced apart from the weight 800. The air filled in the closed space S is compressed when the weight 800 is inserted into the weight insertion groove H and is heated and expanded when the gas turbine is operated, Lt; / RTI > Accordingly, the pressing force between the female threaded portion H1 and the male threaded portion 810 is increased to prevent the threaded engagement between the weighted weights 800 and the weft insertion recesses H from being released.

이러한 구성의 가스터빈은 블레이드(220, 320)에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추(800)를 포함함으로써, 상기 블레이드(220, 320)의 고유주파수를 용이하게 조절할 수 있고, 상기 블레이드(220, 320)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피할 수 있다.The gas turbine having such a configuration can easily adjust the natural frequency of the blades 220 and 320 by including the weight 800 detachably coupled to the blades 220 and 320, ) Can avoid the operating frequency range of the gas turbine.

한편, 전술한 실시예의 경우 상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320)에 장착되나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베인(230, 330)에 무게 추(800)가 장착될 수 있다.3 and 4, the weights 800 and 800 may be mounted on the vanes 230 and 330, respectively, as shown in FIGS. 3 and 4, .

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스터빈을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 베인, 무게 추 및 풀림방지부재를 도시한 분해 사시도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a gas turbine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a vane, a weight, and a release preventing member of FIG.

첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 가스터빈은 그 가스터빈의 효율 증가를 위해 임의의 단에 설치되는 블레이드(220, 320)와 그에 인접한 단에 설치되는 블레이드(220, 320) 사이에서 공기의 방향을 전향시키는 베인(230, 330)을 더 포함할 수 있다. 3 and 4, a gas turbine is installed between blades 220 and 320 installed at any stage and blades 220 and 320 installed at an adjacent stage for increasing the efficiency of the gas turbine. And vanes 230 and 330 for turning the direction of the vanes 230 and 330, respectively.

상기 베인(230, 330)은 복수로 구비되고, 상기 복수의 베인(230, 330)은 상기 케이싱(100)의 원주방향(회전축의 원주방향)을 따라 다열로 형성된다. 즉, 상기 복수의 베인(230, 330)은 상기 케이싱(100)의 내주부에 방사상으로 결합된다. The plurality of vanes 230 and 330 are formed in multiple rows along the circumferential direction of the casing 100 (circumferential direction of the rotation axis). That is, the plurality of vanes 230 and 330 are radially coupled to the inner peripheral portion of the casing 100.

그리고, 상기 복수의 베인(230, 330)은 상기 케이싱(100)의 축방향(회전축의 축방향)을 따라 다단으로 형성된다. 즉, 상기 블레이드(220, 320)와 상기 베인(230, 330)은 상기 회전축의 축방향으로 서로 번갈아 형성된다.The plurality of vanes 230 and 330 are formed in multiple stages along the axial direction of the casing 100 (axial direction of the rotation axis). That is, the blades 220 and 320 and the vanes 230 and 330 are alternately formed in the axial direction of the rotating shaft.

여기서, 상기 베인(230, 330) 역시 상기 블레이드(220, 320)와 마찬가지로 그 베인(230, 330)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역에 포함되는 경우, 공진에 의해 베인(230, 330)의 소음 및 진동이 증가되고, 심한 경우 베인(230, 330)이 손상될 수 있다. 이를 고려하여, 전술한 실시예와 유사하게 무게 추(800)가 상기 베인(230, 330)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. When the natural frequencies of the vanes 230 and 330 are included in the operating frequency range of the gas turbine, the vanes 230 and 330 are resonated by the vanes 230 and 330, The noise and vibration of the vanes 230 and 330 may be increased. In consideration of this, the weight 800 may be detachably coupled to the vanes 230 and 330 similarly to the above-described embodiment.

본 실시예에 따른 무게 추(800)는 상기 베인(230, 330)에 장착되어 그 베인(230, 330)의 질량을 조절함으로써 그 베인(230, 330)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 벗어나도록 베인(230, 330)의 고유주파수를 조절하는 역할을 수행한다.The mass weight 800 according to the present embodiment is mounted on the vanes 230 and 330 to adjust the mass of the vanes 230 and 330 so that the natural frequencies of the vanes 230 and 330 are adjusted to the operating frequency range And adjusts the natural frequency of the vanes 230 and 330 so as to deviate from the vanes 230 and 330.

상기 무게 추(800)는 상기 베인(230, 330)의 미세한 질량(고유주파수) 조절을 위해 서로 상이한 질량을 갖는 복수로 구비되고, 상기 복수의 무게 추(800) 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추(800)가 상기 베인(230, 330)에 장착된다.The weights 800 are provided in a plurality of masses having different masses for controlling the minute masses (natural frequency) of the vanes 230 and 330, and the masses 800 having a predetermined mass A weight 800 is mounted to the vanes 230, 330.

더욱 구체적으로, 상기 복수의 무게 추(800)는 사전에 결정된 질량 간격을 갖도록 형성된다. 이때, 상기 복수의 무게 추(800)는 전술할 실시예와 같이 서로 동일한 비중을 갖는 재질로 형성되되 크기가 서로 상이하게 형성될 수도 있고, 서로 동일한 크기로 형성되되 비중이 서로 상이하게 형성될 수도 있다. 한편, 상기 무게 추(800)는 후술할 바와 같이 상기 베인(230, 330)에 음각지게 형성되는 무게 추 삽입홈(H)에 삽입되는데, 상기 무게 추(800)가 상기 베인(230, 330)과 비중이 동일한 재질로 형성되면 상기 무게 추(800)에 의한 상기 베인(230, 330)의 질량(고유주파수) 조절 효과가 미약하므로, 상기 무게 추(800)에 의한 상기 베인(230, 330)의 질량(고유주파수) 조절 효과를 향상시키기 위해 두 경우 모두 상기 무게 추(800)는 상기 베인(230, 330)과 비중이 상이한 재질로 형성된다.More specifically, the plurality of weights 800 are formed to have a predetermined mass spacing. In this case, the plurality of weights 800 may be formed of materials having the same specific gravity as in the above-described embodiments, and may be formed to have different sizes, to have the same sizes, have. The weights 800 are inserted into the weights insertion holes H formed in the vanes 230 and 330 so as to be inscribed in the vanes 230 and 330. When the weights 800 and 230 are inserted into the vanes 230 and 330, 330 of the vanes 230 and 330 due to the weight 800 is weak when the vanes 230 and 330 have the same specific gravity. The weight weight 800 is formed of a material different in specific gravity from the vanes 230 and 330 in order to improve the mass (natural frequency) adjusting effect.

이와 같이 서로 상이한 질량을 갖도록 형성되는 상기 복수의 무게 추(800) 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추(800)가 상기 베인(230, 330)에 장착되어, 그 베인(230, 330)의 질량(고유주파수)을 사전에 결정된 값으로 조절한다. 여기서, 상기 무게 추(800)의 질량 대비 고유주파수 조정 범위를 실험을 통해 사전에 정량화시켜, 그 정량화된 데이터를 기준으로 상기 베인(230, 330)의 질량(고유주파수)을 사전에 결정된 값으로 조절할 수 있다.A weight weight 800 having a predetermined mass among the plurality of weight weights 800 formed to have different masses from each other is mounted on the vanes 230 and 330 so that the masses of the vanes 230 and 330 (Natural frequency) to a predetermined value. Here, the mass-to-mass eigenfrequency adjustment range of the weight 800 is previously quantified through experiments, and the mass (eigenfrequency) of the vanes 230 and 330 is determined to be a predetermined value based on the quantified data Can be adjusted.

한편, 상기 무게 추(800)는, 서로 다른 단에 형성되는 베인(230, 330)들 사이 공진을 회피하여 가스터빈의 소음 및 진동을 더욱 억제하도록, 서로 질량이 상이한 무게 추(800)들이 각각 서로 다른 단의 베인(230, 330)에 장착될 수 있다. 즉, 동일 단의 베인(230, 330)들에는 서로 질량이 동일한 무게 추(800)들이 장착되고, 상이한 단의 베인(230, 330)들에는 서로 질량이 상이한 무게 추(800)들이 장착될 수 있다. 이에 의하여, 어느 한 단의 베인(230, 330)들은 질량(고유주파수)이 서로 동일하나, 다른 단의 베인(230, 330)들의 질량(고유주파수)과 상이하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 단에 형성되는 베인(230, 330)들 사이 공진이 회피될 수 있다.The weights 800 may be weighted by weight weights 800 having different masses so as to avoid resonance between the vanes 230 and 330 formed at different stages to further suppress noise and vibration of the gas turbine. Can be mounted on vanes 230, 330 at different stages. That is, the weight weights 800 having the same mass are mounted on the vanes 230 and 330 of the same stage, and the weights 800 having different masses are mounted on the vanes 230 and 330 of different stages have. Accordingly, the vanes 230 and 330 of one stage can be formed to have the same mass (natural frequency) but different from the mass (natural frequency) of the vanes 230 and 330 of the other stage. Accordingly, resonance between vanes 230 and 330 formed at different stages can be avoided.

한편, 상기 무게 추(800)는 상기 베인(230, 330)에 부착되는 방식(베인(230, 330)의 외부로 돌출되는 방식)으로 그 베인(230, 330)에 장착될 수도 있으나, 본 실시예의 경우 상기 무게 추(800)는 상기 베인(230, 330)의 외부로 돌출되어 다른 구성요소와 간섭되지 않도록 상기 베인(230, 330)에 음각지게 형성되는 무게 추 삽입홈(H)에 삽입 장착된다. Meanwhile, the weight 800 may be attached to the vanes 230 and 330 by a method of attaching to the vanes 230 and 330 (a method of protruding to the outside of the vanes 230 and 330) The weight weight 800 may be inserted into the weight insertion groove H formed to be engraved on the vanes 230 and 330 so as not to interfere with other components protruding from the vanes 230 and 330, do.

상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 베인(230, 330)의 날개부(이하, 베인 날개부)(234, 334)에 형성될 수도 있으나, 본 실시예의 경우 상기 무게 추(800) 및 상기 무게 추 삽입홈(H)이 상기 베인(230, 330)의 공력 성능에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위해 상기 베인(230, 330)의 루트부(이하, 베인 루트부(232, 332))에 형성된다. 여기서, 상기 베인 루트부(232, 332)는 상기 케이싱(100)과 결합되는 상기 베인(230, 330)의 도브테일부이고, 상기 베인 날개부(234, 334)는 상기 베인 루트부(232, 332)로부터 상기 회전축 측으로 돌출되는 상기 베인(230, 330)의 익형부이다.The weight insertion groove H may be formed in the wing portions 234 and 334 of the vanes 230 and 330. In the present embodiment, The bolt roots 232 and 332 of the vanes 230 and 330 are formed in order to prevent the insertion groove H from adversely affecting aerodynamic performance of the vanes 230 and 330 . The vane root portions 232 and 332 are dovetail portions of the vanes 230 and 330 coupled to the casing 100 and the vane wing portions 234 and 334 are vane root portions 232 and 332 ) Of the vanes (230, 330) protruding from the rotation axis side to the rotation axis side.

그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 베인 루트부(232, 332)의 기저면(232a, 332a)으로부터 음각지게 형성된다.The weight insertion groove H is engraved from the basal surfaces 232a and 332a of the vane root portions 232 and 332.

그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 베인 루트부(232, 332)의 질량중심을 지나고 상기 회전축에 수직되는 가상의 축 상에 형성된다. 즉, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 베인 루트부(232, 332) 상에서 상기 회전축의 축방향 중심측 및 상기 회전축의 원주방향 중심측에 형성된다. 그리고, 상기 무게 추 삽입홈(H)은 상기 가상의 축 방향으로 연장 형성된다. 이에 의하여, 상기 베인(230, 330)의 질량중심(더욱 정확히는, 베인 루트부(232, 332)의 질량중심)과 상기 무게 추(800)의 질량중심이 동축 상에 배치됨으로써, 상기 무게 추(800)가 장착된 베인(230, 330)의 질량중심이 원래의 질량중심(무게 추(800)가 장착되지 않는 베인(230, 330)의 질량중심)으로부터 벗어나 상기 베인(230, 330)의 진동 특성이 변화되는 것이 방지된다.The weight insertion groove H is formed on an imaginary axis passing through the center of mass of the vane root portions 232 and 332 and perpendicular to the rotation axis. That is, the weight insertion groove H is formed on the axially central side of the rotary shaft on the vane root portions 232 and 332 and on the center of the rotary shaft in the circumferential direction. In addition, the weight insertion groove H extends in the imaginary axial direction. Thereby, the center of mass of the vanes 230 and 330 (more precisely, the center of mass of the vane root portions 232 and 332) and the center of mass of the weight 800 are disposed coaxially, The center of mass of the vanes 230 and 330 on which the weight 800 is mounted deviates from the original center of mass (the center of mass of the vanes 230 and 330 where the weight 800 is not mounted) The characteristics are prevented from being changed.

그리고, 상기 무게 추(800)는 상기 무게 추 삽입홈(H)의 내부에서 유동되지 않고 고정 결합되도록 전술한 실시예와 유사하게 형성되는데, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The weight weight 800 is formed in a similar manner to the above-described embodiment so as not to flow in the weight insertion groove H, but will not be described in detail.

이러한 구성의 가스터빈은 베인(230, 330)에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추(800)를 포함함으로써, 상기 베인(230, 330)의 고유주파수를 용이하게 조절할 수 있고, 상기 베인(230, 330)의 고유주파수가 가스터빈의 운전 주파수 영역을 회피할 수 있다. 또한, 무게 추(800)가 원심력의 영향이 큰 블레이드(220, 320)보다 베인(230, 330)에 적용되어 그 무게 추(800)에 의한 고유주파수 조절 효과가 더욱 향상될 수 있다.The gas turbine having such a configuration can easily adjust the natural frequency of the vanes 230 and 330 by including the weight 800 detachably coupled to the vanes 230 and 330 and the vanes 230 and 330 ) Can avoid the operating frequency range of the gas turbine. In addition, the weight 800 can be applied to the vanes 230 and 330 more than the blades 220 and 320 having a large influence of the centrifugal force, so that the effect of adjusting the natural frequency by the weight 800 can be further improved.

한편, 전술한 실시예의 경우 상기 무게 추(800)는 상기 블레이드(220, 320) 또는 상기 베인(230, 330)에 탈착 가능하게 장착되나, 상기 블레이드(220, 320) 및 상기 베인(230, 330)에 모두 탈착 가능하게 장착될 수도 있다. 이 경우의 구성요소와 작용효과는 전술한 실시예와 대동소이하므로 상세한 설명을 생략한다.The weights 800 may be detachably attached to the blades 220 and 320 or the vanes 230 and 330 in the case of the embodiment described above but the blades 220 and 320 and the vanes 230 and 330 As shown in Fig. The components and operation effects in this case are similar to those of the above-described embodiment, and therefore, detailed description thereof will be omitted.

100: 케이싱 220, 320: 블레이드
222, 322: 블레이드 루트부 230, 330: 베인
232, 332: 베인 루트부 800: 무게 추
810: 수나사부 900: 풀림방지부재
H: 무게 추 삽입홈 H1: 암나사부
H2: 무게 추 삽입홈의 기저면100: casing 220, 320: blade
222, 322: blade root portion 230, 330: vane
232, 332: Vine root part 800: Weight weight
810: Male threaded portion 900: Release preventing member
H: Weight insertion groove H1: Female thread part
H2: Basis of weights insertion groove

Claims (15)

케이싱;
상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되는 회전축;
상기 회전축에 체결되고, 상기 회전축과 함께 회전되는 블레이드;
상기 케이싱에 체결되고, 상기 블레이드로부터 상기 회전축의 축방향으로 이격되는 베인; 및
상기 베인에 탈착 가능하게 결합되는 무게 추;를 포함하고,
상기 베인에는 상기 무게 추가 삽입되는 무게 추 삽입홈이 형성되고,
상기 무게 추 삽입홈의 기저면은 상기 무게 추와 이격되게 형성되는 가스터빈.Casing;
A rotating shaft rotatably installed in the casing;
A blade coupled to the rotation shaft and rotated together with the rotation shaft;
A vane fastened to the casing and spaced from the blade in an axial direction of the rotary shaft; And
And a weight being detachably coupled to the vane,
Wherein the weight is formed with a weight insertion groove to which the weight is additionally inserted,
And a bottom surface of the weight insertion groove is spaced apart from the weight. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 베인은,
상기 케이싱과 결합되는 베인 루트부; 및
상기 베인 루트부로부터 돌출되는 베인 날개부;를 포함하고,
상기 무게 추 삽입홈은 상기 베인 루트부에 형성되는 가스터빈.The method according to claim 1,
The vane
A vane root portion coupled to the casing; And
And a vane blade portion projecting from the vane root portion,
Wherein the weight insertion groove is formed in the vane root portion. 제3항에 있어서,
상기 무게 추 삽입홈은 그 무게 추 삽입홈이 형성되는 루트부의 질량중심을 지나고 상기 회전축에 수직되는 가상의 축 상에 형성되는 가스터빈.The method of claim 3,
Wherein the weight insertion groove is formed on a virtual axis passing through a center of mass of a root portion where the weight insertion groove is formed and perpendicular to the rotation axis. 제4항에 있어서,
상기 무게 추 삽입홈은 그 무게 추 삽입홈이 형성되는 루트부 상에서 상기 회전축의 축방향 중심측 및 상기 회전축의 원주방향 중심측에 형성되는 가스터빈.5. The method of claim 4,
Wherein the weight insertion groove is formed on the axial center side of the rotary shaft and on the circumferential center side of the rotary shaft on a root portion where the weight insertion groove is formed. 제4항에 있어서,
상기 무게 추 삽입홈은 상기 가상의 축 방향으로 연장 형성되는 가스터빈.5. The method of claim 4,
And the weight insertion groove is formed to extend in the imaginary axial direction. 제1항에 있어서,
상기 무게 추는 상기 무게 추 삽입홈의 내부에 고정 결합되는 가스터빈.The method according to claim 1,
And the weight is fixedly coupled to the inside of the weight insertion groove. 제7항에 있어서,
상기 무게 추 삽입홈의 내주면에는 암나사부가 형성되고,
상기 무게 추의 외주면에는 상기 암나사부와 나사 결합되는 수나사부가 형성되는 가스터빈.8. The method of claim 7,
A female thread portion is formed on an inner peripheral surface of the weight insertion groove,
And a male screw portion that is screwed with the female screw portion is formed on an outer circumferential surface of the weight. 제8항에 있어서,
상기 무게 추 삽입홈에는 그 무게 추 삽입홈과 상기 무게 추 사이 나사 결합이 풀리는 것을 방지하는 풀림방지부재가 삽입되는 가스터빈.9. The method of claim 8,
And a loosening preventing member is inserted into the weight insertion groove to prevent the thread engagement between the weight insertion groove and the weight bar from being released. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 무게 추는 서로 상이한 질량을 갖는 복수로 구비되고,
상기 복수의 무게 추 중 사전에 결정된 질량을 갖는 무게 추가 상기 베인에 장착되는 것을 특징으로 하는 가스터빈The method according to claim 1,
Wherein the weight is provided in a plurality of masses having different masses,
Characterized in that the weight of the plurality of weights is added to the vane with a weight determined in advance, 제11항에 있어서,
상기 무게 추는 상기 베인과 비중이 상이한 재질로 형성되는 가스터빈.12. The method of claim 11,
Wherein the weight is formed of a material different in specific gravity from the vane. 제12항에 있어서,
상기 베인은 복수로 구비되고,
상기 복수의 베인은 상기 회전축의 축방향을 따라 다단으로 형성되고, 상기 회전축의 원주방향을 따라 다열로 형성되며,
상기 무게 추는 상기 복수의 베인 각각에 장착되고,
동일 단의 베인들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 동일하고,
상이한 단의 베인들에 장착되는 무게 추들은 서로 질량이 상이한 것을 특징으로 하는 가스터빈.13. The method of claim 12,
The vanes are provided in plural,
Wherein the plurality of vanes are formed in multiple stages along the axial direction of the rotary shaft and are formed in multiple rows along the circumferential direction of the rotary shaft,
Wherein the weight is mounted on each of the plurality of vanes,
The weights mounted on the vanes of the same stage have the same mass,
Characterized in that the weights mounted on the vanes of the different stages have different masses from one another. 삭제delete 삭제delete
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