KR101842746B1 - 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치 - Google Patents

가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101842746B1
KR101842746B1 KR1020150099496A KR20150099496A KR101842746B1 KR 101842746 B1 KR101842746 B1 KR 101842746B1 KR 1020150099496 A KR1020150099496 A KR 1020150099496A KR 20150099496 A KR20150099496 A KR 20150099496A KR 101842746 B1 KR101842746 B1 KR 101842746B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbine
transition piece
rear end
axial direction
flange portions
Prior art date
Application number
KR1020150099496A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170008396A (ko
Inventor
곽주환
Original Assignee
두산중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020150099496A priority Critical patent/KR101842746B1/ko
Publication of KR20170008396A publication Critical patent/KR20170008396A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101842746B1 publication Critical patent/KR101842746B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/20Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/35Combustors or associated equipment

Abstract

본 발명은 트랜지션피스의 후단에 복수의 플랜지부와 복수의 오목부를 형성하고, 터빈의 선단에 복수의 돌출부를 형성하여 별도의 실링부재 없이 트랜지션피스와 터빈을 결합하고, 각각의 플랜지부의 상부면 또는 하부면에 상부 그루브부 또는 하부 그루브부를 형성하고, 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어가 상부 그루브부와 하부 그루브부를 통해 형성되는 유로로 유입되어 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하고, 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스가 유입되는 것을 방지함과 동시에 실링기능을 수행할 수 있는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치에 관한 것이다.

Description

가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치{Connecting device of transition piece and turbine of gas turbine}
본 발명은 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜지션피스의 후단에 복수의 플랜지부와 복수의 오목부를 형성하고, 터빈의 선단에 복수의 돌출부를 형성하여 별도의 실링부재 없이 트랜지션피스와 터빈을 결합하고, 각각의 플랜지부의 상부면과 하부면에 상부 그루브부와 하부 그루브부를 형성하여 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어로 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하고, 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스가 유입되는 것을 방지함과 동시에 실링기능을 수행할 수 있는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전용 가스터빈은 축으로 연결되어 터빈에 의해 구동되는 압축기를 구비한다.
압축기 내부로 주위 공기가 유입되어 압축된다.
압축기에서 압축되는 압축공기가 연소시스템으로 유입되는데, 이러한 연소시스템은 1개 또는 다수의 연소기와 연소기 내부에 연료를 분사하는 연료노즐을 구비한다.
연소기에서 연료노즐을 통해 유입되는 연료와 압축공기가 함께 연소되고, 이에 따라 고온의 압축가스가 생성된다.
연소기에서 만들어지는 고온의 압축가스는 터빈으로 유입된다.
터빈으로 유입된 고온의 압축가스가 팽창하면서 터빈과 연결된 로터를 회전시켜 발전하게 되고, 터빈에서 생선되는 팽창가스는 외부로 방출되거나 열병합 발전시설을 거쳐 외부로 배출되게 된다.
일반적으로 가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱내에 다수가 배열되고, 각각의 연소기는 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 트랜지션피스(transition piece, 전이피스)로 구성된다.
연소부는 브라켓 등에 의해 케이싱에 고정 지지되고, 트랜지션피스의 후단부가 터빈의 선단부와 결합된다.
일반적으로 트랜지션피스의 후단부와 터빈의 선단부 사이에 압축공기가 유출되는 것을 방지하기 위해 실링부재가 추가로 설치된다.
이처럼, 종래 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결부는 단순히 실링부재 등을 통해 터빈의 선단부에 볼트, 또는 용접등에 의해 결합 지지되었다.
이처럼, 종래 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 별도의 실링부재를 추가로 설치해야 함에 따라 트랜지션피스와 터빈의 조립비용과 조립시간이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 트랜지션피스와 터빈의 연결부를 냉각하기 위한 냉각수단이 없거나 이를 위해 별도의 냉각수단을 설치해야 함에 따라 연소부와 터빈의 조립비용과 조립시간이 증가되는 문제점이 있었다.
더욱이, 연소부에서 생성된 고온의 압축가스가 트랜지션피스를 통과하여 터빈으로 유동하는 동안에 고온의 압축가스에 의해 트랜지션피스가 열팽창하게 되는 경우에 능동적으로 대응할 수 없는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 열팽창에 의해 신축하면서 트랜지션피스의 후단부와 터빈의 선단부가 이격됨에 따라 고온의 압축가스가 유출될 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 종래 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 열팽창에 의해 트랜지션피스와 터빈의 연결부위의 부품이 파손되고, 이에 따라 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제10-2010-0074108호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 트랜지션피스의 후단에 복수의 플랜지부와 복수의 오목부를 형성하고, 터빈의 선단에 복수의 돌출부를 형성하여 별도의 실링부재 없이 트랜지션피스와 터빈을 결합하고, 각각의 플랜지부의 상부면 또는 하부면에 상부 그루브부 또는 하부 그루브부를 형성하고, 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어가 상부 그루브부와 하부 그루브부를 통해 형성되는 유로로 유입되어 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하고, 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스가 유입되는 것을 방지함과 동시에 실링기능을 수행할 수 있는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 케이싱에 의해 고정 지지되고, 연료가 연소되는 연소기; 상기 연소기에서 생성된 압축가스를 유동시키기 위한 트랜지션피스; 상기 트랜지션피스의 후단에 설치되는 터빈; 및 상기 트랜지션피스의 후단과 상기 터빈의 선단을 결합시키는 연결부;를 포함하되, 상기 연결부는 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 플랜지부; 상기 복수의 플랜지부 사이에 상기 플랜지부의 후단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 복수의 오목부; 상기 복수의 오목부에 삽입되도록 상기 터빈의 선단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 돌출부; 및 각각의 상기 플랜지부의 하부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 상부 그루브부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부는 각각의 상기 플랜지부의 상부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 하부 그루브부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 각각의 상기 플랜지부의 후단은 상기 터빈의 선단과 이격되게 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 각각의 상기 돌출부의 선단은 상기 오목부의 선단과 이격되게 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 각각의 상기 상부 그루브부는 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 상향 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 각각의 상기 하부 그루브부는 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 하향 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 상기 오목부의 선단은 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 상기 복수의 오목부는 상기 복수의 플랜지부와 상기 복수의 돌출부 보다 1개 작은 개수를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 다른 실시예에서, 연결부의 상기 상부 그루브부 또는 상기 하부 그루브부는 단면 형상이 반원 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 트랜지션피스의 후단에 복수의 플랜지부와 복수의 오목부를 형성하고, 터빈의 선단에 복수의 돌출부를 형성하여 별도의 실링부재 없이 트랜지션피스와 터빈을 결합하면서 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스가 유입되는 것을 방지함과 동시에 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단의 실링기능을 수행하여 조립비용 및 조립시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어가 상부 그루브부와 하부 그루브부를 통해 형성되는 유동채널로 유입되어 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하여 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단이 열변형되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 상부 그루브부와 하부 그루브부를 통해 형성되는 유동채널로 유입되는 쿨링에어에 의해 트랜지션피스와 터빈이 열변형 되는 것을 최소화함에 따라 압축가스가 누출되는 것을 방지하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 쿨링에어로 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하여 열변형을 최소화에 따라 진동이나 소음을 저감하고, 터빈의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 쿨링에어에 의해 트랜지션피스와 터빈의 팽창에 따른 지지장치 구성부품이 파손되는 것을 방지하여 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치가 적용된 상태의 개념도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A부분의 상세도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 상세도를 나타낸다.
도 4는 도 3에서 B-B선에 의한 단면도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치가 적용된 상태의 개념도를 나타내고, 도 2는 도 1의 A부분의 상세도를 나타낸다. 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 상세도를 나타내고, 도 4는 도 3에서 B-B선에 의한 단면도를 나타낸다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "축방향"이라 함은 터빈의 로터와 같은 회전축의 길이방향을 의미하고, "반경방향"이라 함은 회전축의 중심에서 회전축의 외주면으로 향하는 방향 및 그 역방향을 의미한다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치를 설명한다. 도 1 내지 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 연소기(100), 트랜지션피스(200), 터빈(300), 및 연결부(400)로 이루어진다.
연소기(100)는 케이싱(2)에 고정 지지되고, 연소기(100)의 내부 연소실에서 노즐을 통해 유입된 연료와 압축기를 통해 유입된 압축공기가 혼합된 상태에서 연소된다.
트랜지션피스(transition piece, 200)가 연소기(100)에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하기 위해 연소기(100)의 후단, 즉 터빈(300)과 인접한 연소기(100)의 후단에 설치된다. 트랜지션피스(200)를 통해 연소실(100)에 연소된 고온의 압축가스(도 2 내지 도 3에서 hot gas)가 터빈(300)으로 유도된다.
터빈(300)은 트랜지션피스의 후단(220)에 설치된다. 터빈(300)으로 연소기(100)에서 생성되는 고온의 압축가스(도 2 내지 도 3에서 hot gas)는 터빈으로 유입된다.
이러한, 연소를 통해 생성된 고온의 가스가 터빈으로 유입되어 터빈의 로터를 회전시키고, 로터에 연결되어 발전기가 가동되게 된다.
터빈(300)으로 유입된 고온의 압축가스가 팽창하면서 터빈(300)과 연결된 로터를 회전시켜 발전하게 되고, 터빈(300)에서 생산되는 팽창가스는 외부로 방출되거나 열병합 발전시설을 거쳐 외부로 배출되게 된다.
연결부(400)가 트랜지션피스의 후단(220)과 터빈의 선단(310)을 결합시킨다.
도 2 및 도 4에 도시된 것처럼, 연결부(400)는 복수의 플랜지부(410), 복수의 오목부(420), 복수의 돌출부(430), 복수의 상부 그루브부(440)로 이루어진다. 또한, 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스 지지장치의 연결부(400)는 복수의 하부 그루브부(450)를 더 포함한다.
복수의 플랜지부(410)가 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)을 으로 축방향을 따라 연장 형성된다. 또한, 복수의 플랜지부(410)는 각각 반경방향을 따라 이격되게 형성된다.
복수의 오목부(420)가 복수의 플랜지부(410) 사이에 형성된다. 즉, 복수의 오목부(420)가 각각의 플랜지부의 후단(412)에서 트랜지션피스의 후단(220)으로 축방향을 따라 연장 형성된다.
복수의 돌출부(430)가 터빈의 선단(310)에서 트랜지션피스의 후단(220)으로 축방향을 따라 연장 형성된다. 또한, 복수의 돌출부(430)는 각각의 오목부와 대응하도록 반경방향을 따라 이격되게 형성된다. 이에 따라, 각각의 돌출부(430)가 각각의 오목부(420)와 최하부에 형성되는 플랜지부(410)에 삽입 체결된다.
복수의 상부 그루브부(440)가 각각의 플랜지부의 하부면(414)에 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 연장 형성된다.
복수의 하부 그루브부(450)가 각각의 플랜지부의 상부면(413)에 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 연장 형성된다.
이처럼, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 트랜지션피스의 후단에 복수의 플랜지부와 복수의 오목부를 형성하고, 터빈의 선단에 복수의 돌출부를 형성하여 별도의 실링부재 없이 트랜지션피스와 터빈을 결합함에 따라 트랜지션피스와 터빈의 조립비용 및 조립시간을 절감하고, 트랜지션피스와 터빈의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 각각의 플랜지부의 후단(412)은 터빈의 선단(310)과 이격되게 설치된다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 각각의 돌출부의 선단(431)은 오목부의 선단(421)과 이격되게 설치된다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 결합구종의 연결부(400)의 각각이 오목부의 선단(421)은 라운드지게 형성된다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 복수의 오목부는 상기 복수의 플랜지부와 상기 복수의 돌출부 보다 1개 작은 개수를 갖도록 형성된다.
이에 따라, 각각의 플랜지부의 후단(412)과 터빈의 선단(310)의 이격된 틈과 각각의 돌출부의 선단(431)과 오목부의 선단(421)의 이격된 틈 및 각각의 플랜지부의 하부면(414)에 형성되는 상부 그루브부(440)와 각각의 플랜지부의 상부면(413)에 형성되는 하부 그루브부(450)를 1개의 유동채널로 형성할 수 있다.
즉, 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어(cooling air)가 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스보다 고압으로 유동함에 따라, 쿨링에어가 압력차에 의해 플랜지부의 후단(412)과 터빈의 선단(310)의 이격된 틈으로 유입되어 최상측의 플랜지부의 하부면(414)에 형성되는 상부 그루브부(440)를 따라 터빈의 선단(310)에서 트랜지션피스의 후단(220) 방향으로 유동된다.
이후, 쿨링에어가 돌출부의 선단(431)과 오목부의 선단(421)의 이격된 틈을 따라 반경방향의 하부로 유동한다. 이때에 각각의 오목부의 선단(421)이 라운드지게 형성됨에 따라 유동채널을 유동하는 쿨링에어가 다음 단계로 유동되도록 가이드하는 기능을 수행할 수 있다.
이후, 쿨링에어가 플랜지부의 상부면(413)에 형성되는 하부 그루브부(450)를 따라 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)으로 유동된다.
반경방향 하부에 형성되는 각각의 플랜지부, 오목부, 돌출부, 상부 그루브부, 하부 그루브부도 상술한 설명과 동일한 방식으로 쿨링에어가 유동한다.
최종적으로 반경방향의 최하부에 형성되는 플랜지부의 상부면에 형성되는 상부 그루브를 따라 쿨링에어가 터빈의 선단에서 트랜지션피스의 후단으로 유동하여 배출된다.
따라서, 쿨링에어가 1개의 유동채널을 통해 유동하면서 트랜지션피스와 터빈을 냉각하여 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단이 열팽창에 의해 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
즉, 본 발명에 의한 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치는 트랜지션피스의 외부를 유동하는 쿨링에어(cooling air)가 상부 그루브부와 하부 그루브부를 통해 형성되는 유동채널로 유입되어 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각하여 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단이 열변형되는 것을 최소화하고, 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스(hot gas)가 연결부(400)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
쿨링에어로 트랜지션피스의 후단과 터빈의 선단을 냉각함과 동시에 에어커튼 형태를 통해 트랜지션피스의 내부를 유동하는 핫가스가 연결부를 유입되는 것을 방지하는 실링기능을 수행하게 된다.
또한, 트랜지션피스와 터빈이 열변형 되는 것을 최소화함에 따라 압축가스가 누출되는 것을 방지하여 터빈의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 각각의 상부 그루브부(440)는 트랜지션피스의 후단(200)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 상향 경사지게 형성된다.
또한, 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 각각의 하부 그루브부(450)는 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 하향 경사지게 형성된다.
이처럼, 상부 그루브부(440)가 트랜지션피스의 후단(200)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 상향 경사지게 형성되고, 하부 그루브부(450)가 트랜지션피스의 후단(220)에서 터빈의 선단(310)으로 축방향을 따라 하향 경사지게 형성됨에 따라, 플랜지부의 후단(412)과 터빈의 선단(310)의 이격된 틈으로 유입되는 쿨링에거가 유동채널을 통해 원활하게 유동하고, 이에 따라 열변형을 방지를 극대화할 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 각각의 상부 그루브부(440)와 하부 그루브부(450)는 단면 형상이 반원 형상이 되도록 형성된다.
각각의 상부 그루브부(440)와 하부 그루브부(450)의 단면 형상이 반원 형상으로 형성됨에 따라, 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 두께를 최소화하면서 유동채널로 유동되는 쿨링에어의 유량을 증가시킬 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 연결부(400)의 복수개의 플랜지부(410)는 복수개의 플랜지부(410) 중에서 반경방향을 따라 최상측에 형성되는 플랜지부의 일부에 플랜지부(410)의 반경방향을 따라 관통공이 형성될 수 있다.
이처럼, 쿨링에어(cooling air)가 플랜지부의 후단(412)과 터빈의 선단(310)의 이격된 틈뿐만 아니라 관통공을 통해서도 유입됨에 따라, 냉각성능을 향상시켜 트랜지션피스와 터빈의 열팽창에 따른 구성부품이 파손되는 것을 방지하여 트랜지션피스와 터빈의 연결장치의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
2 : 케이싱,
100 ; 연소기, 200 : 트랜지션피스,
220 : 트랜지션피스의 후단, 300 : 터빈,
310 : 터빈의 선단 400 : 연결부,
410 : 플랜지부, 412 : 플랜지부의 후단,
413 : 플랜지부의 상부면, 414 : 플랜지부의 하부면,
420 : 오목부, 421 : 오목부의 선단,
430 : 돌출부, 431 : 돌출부의 선단,
440 : 상부 그루브부, 450 : 하부 그루브부.

Claims (9)

  1. 케이싱에 의해 고정 지지되고, 연료가 연소되는 연소기;
    상기 연소기에서 생성된 압축가스를 유동시키기 위한 트랜지션피스;
    상기 트랜지션피스의 후단에 설치되는 터빈; 및
    상기 트랜지션피스의 후단과 상기 터빈의 선단을 결합시키는 연결부;를 포함하되,
    상기 연결부는,
    상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 플랜지부;
    상기 복수의 플랜지부 사이에 상기 플랜지부의 후단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 복수의 오목부;
    상기 복수의 오목부에 삽입되도록 상기 터빈의 선단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 돌출부; 및
    각각의 상기 플랜지부의 하부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 상부 그루브부;를 포함하며,
    각각의 상기 상부 그루브부는 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 플랜지부의 상부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 하부 그루브부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 상기 돌출부의 선단은 상기 오목부의 선단과 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 플랜지부의 후단은 상기 터빈의 선단과 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  5. 삭제
  6. 케이싱에 의해 고정 지지되고, 연료가 연소되는 연소기;
    상기 연소기에서 생성된 압축가스를 유동시키기 위한 트랜지션피스;
    상기 트랜지션피스의 후단에 설치되는 터빈; 및
    상기 트랜지션피스의 후단과 상기 터빈의 선단을 결합시키는 연결부;를 포함하되,
    상기 연결부는,
    상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 플랜지부;
    상기 복수의 플랜지부 사이에 상기 플랜지부의 후단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 복수의 오목부;
    상기 복수의 오목부에 삽입되도록 상기 터빈의 선단에서 상기 트랜지션피스의 후단으로 축방향을 따라 연장 형성되고, 반경방향을 따라 이격되게 형성되는 복수의 돌출부;
    각각의 상기 플랜지부의 하부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 상부 그루브부; 및
    각각의 상기 플랜지부의 상부면에 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 연장 형성되는 하부 그루브부;를 포함하며,
    각각의 상기 돌출부의 선단은 상기 오목부의 선단과 이격되게 설치되고,
    각각의 상기 플랜지부의 후단은 상기 터빈의 선단과 이격되게 설치되며,
    각각의 상기 하부 그루브부는 상기 트랜지션피스의 후단에서 상기 터빈의 선단으로 축방향을 따라 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  7. 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부의 선단은 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 상기 복수의 플랜지부와 상기 복수의 돌출부 보다 1개 작은 개수를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 그루브부 또는 상기 하부 그루브부는 단면 형상이 반원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치.














KR1020150099496A 2015-07-14 2015-07-14 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치 KR101842746B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099496A KR101842746B1 (ko) 2015-07-14 2015-07-14 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099496A KR101842746B1 (ko) 2015-07-14 2015-07-14 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170008396A KR20170008396A (ko) 2017-01-24
KR101842746B1 true KR101842746B1 (ko) 2018-03-27

Family

ID=57992983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150099496A KR101842746B1 (ko) 2015-07-14 2015-07-14 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101842746B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100034643A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 General Electric Company Transition duct aft end frame cooling and related method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010085052A (ja) 2008-10-01 2010-04-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器尾筒およびその設計方法ならびにガスタービン

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100034643A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 General Electric Company Transition duct aft end frame cooling and related method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170008396A (ko) 2017-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2578939B1 (en) Combustor and method for supplying flow to a combustor
US8171737B2 (en) Combustor assembly and cap for a turbine engine
US8206093B2 (en) Gas turbine with a gap blocking device
US20100300116A1 (en) Expansion Hula Seals
JP2009085222A (ja) タービュレータ付き後端ライナアセンブリ及びその冷却方法
JP2007155318A (ja) タービンエンジン用の燃料ノズル及びタービンエンジン
US10041415B2 (en) Burner seal for gas-turbine combustion chamber head and heat shield
EP2868971B1 (en) Gas turbine combustor
US20140000267A1 (en) Transition duct for a gas turbine
KR101860982B1 (ko) 가스터빈의 연소기 지지장치
KR101660679B1 (ko) 가스터빈의 고온부품, 이를 구비하는 가스터빈, 및 가스터빈의 고온부품 제조방법
EP2971967B1 (en) Inverted cap igniter tube
EP3067622A1 (en) Combustion chamber with double wall
US10927678B2 (en) Turbine vane having improved flexibility
KR101842746B1 (ko) 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 연결장치
US20060147299A1 (en) Shround cooling assembly for a gas trubine
US10662790B2 (en) Vane assembly and gas turbine including the same
KR101842745B1 (ko) 가스터빈의 트랜지션피스와 터빈의 결합장치
JP6016655B2 (ja) ガスタービン尾筒シール及びガスタービン
KR101686336B1 (ko) 가스터빈의 트랜지션피스 연결장치
WO2010046167A1 (en) Gas turbine nozzle arrangement and gas turbine
KR101660644B1 (ko) 가스터빈의 트랜지션피스 결합장치
KR102307578B1 (ko) 터빈 베인 및 이를 포함하는 터빈 베인 어셈블리
KR102566946B1 (ko) 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 터보머신
EP3505725B1 (en) Can combustor for a gas turbine and gas turbine comprising such a can combustor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant