KR101843969B1 - Combustion duct assembly for gas turbine - Google Patents

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KR101843969B1 KR1020160129894A KR20160129894A KR101843969B1 KR 101843969 B1 KR101843969 B1 KR 101843969B1 KR 1020160129894 A KR1020160129894 A KR 1020160129894A KR 20160129894 A KR20160129894 A KR 20160129894A KR 101843969 B1 KR101843969 B1 KR 101843969B1
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천무환
노우진
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두산중공업 주식회사
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Abstract

According to the present invention, provided is a combustion duct assembly for a gas turbine, which comprises: a first combustion duct; a second combustion duct arranged to continue with the first combustion duct; and a plurality of spherical seals arranged along an outer circumferential surface of a coupling end of the second combustion duct inserted into the first combustion duct. Moreover, an inner circumferential surface of the first combustion duct adheres to a surface of each spherical seal to be elastically supported.

Description

가스터빈용 연소 덕트 조립체{Combustion duct assembly for gas turbine}Technical Field [0001] The present invention relates to a combustion duct assembly for a gas turbine,

본 발명은 가스터빈용 연소 덕트 조립체에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 라이너와 트랜지션 피스 사이의 정렬 상태를 자체적으로 보상할 수 있고, 절개 홈이나 구멍과 같은 구조가 없어 구조적인 건전성이 우수한 가스터빈용 연소 덕트 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion duct assembly for a gas turbine, and more particularly, to a gas turbine for a gas turbine that can compensate for an alignment state between a liner and a transition piece by itself and has a structure such as a cut- To a combustion duct assembly.

가스터빈은 고온, 고압의 연소가스로 터빈을 가동시키는 회전형 열기관이다. 일반적으로 압축기, 연소기, 터빈으로 이루어져 있으며, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소함으로써 강한 압력으로 팽창하는 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이 연소 가스의 힘을 이용하여 터빈을 회전시킴으로써 동력을 얻게 된다.A gas turbine is a rotary type heat engine that drives a turbine with high-temperature, high-pressure combustion gas. Generally, it consists of a compressor, a combustor and a turbine. Compressed air from the compressor is mixed with the fuel and burned to produce a high-temperature combustion gas that expands at a high pressure. By rotating the turbine using the force of the combustion gas, .

연소기에서 만들어진 고온의 연소 가스를 터빈까지 전달하기 위해서는 덕트 구조물이 필요한데, 이러한 덕트 구조물은 연소 덕트 조립체라 불릴 수 있으며, 통상적으로 연소기에 인접한 라이너와 상기 라이너와 연결되는 트랜지션 피스로 이루어진다.A duct structure is required to deliver the high temperature combustion gases produced by the combustor to the turbine, which duct structure may be referred to as a combustion duct assembly, typically comprising a liner adjacent the combustor and a transition piece connected to the liner.

연소 덕트 조립체의 일 실시형태를 좀더 상세히 설명하면, 라이너의 상류측에는 연소기가 배치되는데, 트랜지션 피스와 연결되는 하류측의 외주면에는 사각형의 판재를 가공하여 길이방형을 따라 외측으로 볼록하게 튀어나오도록 만든 복수 개의 스프링 시일(일명 '훌라 시일')이 환형으로 부착되어 있다. 그리고, 트랜지션 피스는 라이너의 하류측에 부착된 스프링 시일의 볼록한 부분과 탄력적으로 접촉하는 내벽과, 상기 내벽을 감싸는 외벽의 이중관 구조를 갖는다. 따라서, 라이너와 트랜지션 피스는 스프링 시일의 탄성을 매개로 상호 연결된다.To describe more specifically one embodiment of the combustion duct assembly, a combustor is disposed on the upstream side of the liner, and a quadrangular plate is machined on the downstream peripheral surface connected to the transition piece to protrude outwardly A plurality of spring seals (aka "hula seal") are annularly attached. The transition piece has a double pipe structure of an inner wall that elastically contacts a convex portion of a spring seal attached to the downstream side of the liner and an outer wall that surrounds the inner wall. Thus, the liner and transition piece are interconnected via the elasticity of the spring seal.

그런데, 연소 덕트 조립체는 고온의 연소 가스가 흐르는 통로이기 때문에 적절한 냉각이 요구되며, 이를 위해 압축기에서 고압으로 압축된 공기의 일부를 가스터빈의 하우징 안에 충만시키는 한편 트랜지션 피스의 외벽과 라이너를 감싸는 슬리브에 다수의 통공을 뚫어 압축공기가 라이너와 트랜지션 피스를 냉각시키도록 구성되어 있다.Since the combustion duct assembly is a passage through which a high temperature combustion gas flows, proper cooling is required. To this end, a part of the air compressed by the compressor at high pressure is filled in the housing of the gas turbine, while a sleeve So that the compressed air cools the liner and the transition piece.

또한, 특허문헌 1에 의하면, 스프링 시일(훌라 시일)의 거의 전체에 걸쳐 길게 슬릿을 형성하여 트랜지션 피스의 내벽 안쪽으로도 압축공기가 흐르도록 하는 한편 스프링 시일이 설치되는 라이너의 일부분을 그 사이에 공간이 있는 이중벽 구조로 하고 그 안으로도 압축공기가 흐르도록 함으로써 스프링 시일에 의해 가려지는 라이너의 외면도 냉각될 수 있게 하기도 한다.Further, according to Patent Document 1, a slit is formed long over almost the whole of the spring seal (hula seal) so that the compressed air flows into the inner wall of the transition piece, while a part of the liner on which the spring seal is provided passes therebetween The double wall structure has a space, and the compressed air flows into the double wall structure, so that the outer surface of the liner blocked by the spring seal can also be cooled.

그러나, 특허문헌 1의 구성은 라이너와 트랜지션 피스를 연결시키는 스프링 시일에 긴 슬릿을 형성하기 때문에 구조적으로 스프링 시일의 탄성이 낮아져 라이너와 트랜지션 피스의 결합 강성을 상당히 떨어뜨리며, 스프링 시일의 변형에 따라 라이너와 트랜지션 피스의 정렬(동심도)에 편향이 발생하면 냉각 공기의 흐름에 불균일이 발생하여 국부적으로 고온 영역이 생길 수 있다는 문제점이 있다.However, since the structure of Patent Document 1 has a long slit in the spring seal connecting the liner and the transition piece, the elasticity of the spring seal is structurally lowered structurally and the coupling rigidity of the liner and the transition piece is considerably lowered. If the alignment (concentricity) of the liner and the transition piece is deflected, there is a problem that the flow of the cooling air may be uneven and a high-temperature region may locally occur.

미국등록특허 제8,245,514호 (2012.08.21 공고)U.S. Patent No. 8,245,514 (issued Aug. 21, 2012)

본 발명은 상기와 같은 종래의 스프링 시일이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 라이너와 트랜지션 피스의 사이의 정렬 상태를 자체적으로 보상할 수 있고, 절개 홈이나 구멍과 같은 구조가 없어 구조적인 건전성이 우수한 가스터빈용 연소 덕트 조립체를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention solves the problems of the conventional spring seal as described above, and it can compensate for the alignment state between the liner and the transition piece by itself, and has no structure such as a cut groove or hole, It is an object of the present invention to provide a combustion duct assembly for a gas turbine.

본 발명에 따른 가스터빈용 연소 덕트 조립체는, 제1 연소 덕트;와, 상기 제1 연소 덕트와 연이어 배치되는 제2 연소 덕트; 및 상기 제1 연소 덕트 안쪽으로 삽입되는 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 배치되는 복수 개의 구면 시일;을 포함하고, 상기 각 구면 시일의 표면에 상기 제1 연소 덕트의 내주면이 밀착되어 탄력적으로 지지되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a combustion duct assembly for a gas turbine, comprising: a first combustion duct; a second combustion duct disposed in parallel with the first combustion duct; And a plurality of spherical seals disposed along an outer circumferential surface of an engagement end of the second combustion duct inserted into the first combustion duct, wherein an inner circumferential surface of the first combustion duct is in close contact with a surface of the spherical seal And is elastically supported.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 복수 개의 구면 시일은 단위 구면 시일이 각각 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합되어 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of spherical seals may be formed by joining the unit spherical seals along the outer circumferential surface of the joint end of the second combustion duct.

그리고, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 복수 개의 구면 시일은 스트립 부재의 길이방향을 따라 배열되고, 상기 스트립 부재가 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합된다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of spherical seals are arranged along the longitudinal direction of the strip member, and the strip members are joined along the outer peripheral surface of the engagement end of the second combustion duct.

여기서, 상기 복수 개의 구면 시일은 상기 스트립 부재를 소성 가공하여 상기 스트립 부재와 일체로 형성될 수 있다.Here, the plurality of spherical seals may be integrally formed with the strip member by plastic working the strip member.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 연소 덕트는 트랜지션 피스이고, 상기 제2 연소 덕트는 라이너일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first combustion duct may be a transition piece, and the second combustion duct may be a liner.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 가스터빈용 연소 덕트 조립체는 동일한 형태를 가진 구면 시일을 적용함에 따라 제1 연소 덕트와 제2 연소 덕트 사이의 정렬 상태를 자동으로 보상하는 효과를 가진다.The combustion duct assembly for a gas turbine according to the present invention having the above-described structure has an effect of automatically compensating an alignment state between a first combustion duct and a second combustion duct by applying a spherical seal having the same shape.

또한, 본 발명의 가스터빈용 연소 덕트 조립체는 인접한 구면 시일 사이에 자연적으로 틈이 만들어지기 때문에 종래와 같이 슬릿과 같은 절개 홈 또는 구멍 같은 구조를 만들 필요가 전혀 없으며, 그 구면 형상 자체가 변형에 강한 특성을 가지기 때문에 구조적인 건전성이 종래의 스프링 시일보다 우수하다.In addition, since the combustion duct assembly for a gas turbine of the present invention naturally creates a gap between adjacent spherical seals, there is no need to make a structure such as a slit-like cut groove or a hole as in the prior art. Structural integrity is superior to conventional spring seals due to its strong characteristics.

그리고, 본 발명의 가스터빈용 연소 덕트 조립체는 스트립 부재를 소성 가공하여 복수 개의 구면 시일을 일괄적으로 마련할 수 있으며, 이러한 스트립 부재를 연소 덕트의 결합 단부 외주면을 따라 접합함으로써 한 번에 복수 개의 구면 시일을 일괄적으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 제작 비용과 공수를 절감하는 것이 가능하다는 이점도 가진다.In the combustion duct assembly for a gas turbine according to the present invention, a plurality of spherical seals can be collectively provided by plastic working the strip member. By joining such strip members along the outer circumferential surface of the joint end of the combustion duct, It is possible to collectively form the spherical seals, thereby making it possible to reduce the manufacturing cost and the air flow.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈용 연소 덕트 조립체의 전체적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 표시된 "A" 부분에 대한 부분 확대도.
도 3은 도 2의 구면 시일에 대한 일 실시형태를 도시한 도면.
도 4는 도 2의 구면 시일에 대한 다른 실시형태를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of a combustion duct assembly for a gas turbine according to the present invention; Fig.
2 is a partially enlarged view of the portion "A" shown in Fig.
3 illustrates one embodiment of the spherical seal of FIG. 2;
Fig. 4 shows another embodiment of the spherical seal of Fig. 2; Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여할 것이며, 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.In describing the embodiments of the present invention, a description of well-known structures that can be easily understood by those skilled in the art will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same elements will be denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. Referring to the drawings, The size of the elements, etc., may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

그리고, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되면서 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고도 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; coupled "or" connected "indirectly while intervening in the context of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 가스터빈용 연소 덕트 조립체(10)의 일 실시형태에 대한 전체적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 표시된 "A" 부분을 확대한 도면으로서 이를 참조하여 본 발명의 가스터빈용 연소 덕트 조립체(10)에 대해 설명한다.FIG. 1 is a view showing an overall configuration of an embodiment of a combustion duct assembly 10 for a gas turbine according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the "A" portion shown in FIG. The combustion duct assembly 10 for a gas turbine of the invention will now be described.

본 발명에 따른 가스터빈용 연소 덕트 조립체(10)는 가스터빈의 연소기(20)에 연통되도록 연결되는 적어도 두 개 이상의 연소 덕트가 서로 탄력적으로 지지하며 연결된 연소 덕트 조립체(10)이다.A combustion duct assembly (10) for a gas turbine according to the present invention is a combustion duct assembly (10) in which at least two combustion ducts connected to communicate with a combustor (20) of a gas turbine are elastically supported and connected to each other.

여러 개의 연소 덕트가 연이어 연결될 때 마주보는 두 개의 가스 덕트는 도 2와 같은 구조로 연결되며, 이러한 연결 구조는 각 가스 덕트의 결합부에 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 이하에서는 서로 연이어 배치되는 두 개의 연소 덕트, 즉 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)를 기준으로 하여 설명한다.When two or more combustion ducts are connected in series, two opposing gas ducts are connected in a structure as shown in FIG. 2, and this connection structure can be equally applied to the joining parts of the respective gas ducts. Therefore, the following description will be made with reference to two combustion ducts arranged in succession, that is, the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200.

도시된 바와 같이, 연이어 배치되는 두 개의 연소 덕트(100,200) 중 제2 연소 덕트(200)는 제1 연소 덕트(100)의 안쪽으로 삽입되어 일정 길이만큼이 겹쳐지도록 배치된다. 즉, 제2 연소 덕트(200)의 내경은 제1 연소 덕트(100)의 내경보다 조금 작게 만들어지며, 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)가 중첩되는 영역이 두 개 연소 덕트(100,200)의 결합부를 형성하게 된다. As shown in the drawing, the second combustion duct 200 of the two combustion ducts 100 and 200 arranged in series is inserted into the first combustion duct 100 and is arranged to overlap by a predetermined length. That is, the inner diameter of the second combustion duct 200 is made smaller than the inner diameter of the first combustion duct 100, and the region where the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 are overlapped is divided into two combustion regions Thereby forming a coupling portion of the ducts 100 and 200.

그리고, 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)의 내경 차이에 대응하여 두 개 연소 덕트(100,200) 사이에는 환형 공간이 만들어지게 되는데, 이 환형 공간에 도 3 또는 도 4에 도시된 본 발명의 구면 시일(300)이 배치된다.An annular space is formed between the two combustion ducts 100 and 200 in correspondence with the inner diameters of the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200. In this annular space, The spherical seal 300 of the present invention is disposed.

다시 도 2로 돌아오면, 연이어 배치되는 두 개의 연소 덕트(100,200) 중 내경이 작은 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부(양단부 중 제1 연소 덕트에 삽입되는 단부)의 외주면을 따라 복수 개의 구면 시일(300)이 배치되어 있으며, 이에 따라 각 구면 시일(300)의 표면에 제1 연소 덕트(100)의 내주면이 밀착되어 탄력적으로 지지된다.2, along the outer peripheral surface of the engagement end (end portion of both end portions inserted into the first combustion duct) of the second combustion duct 200 having a small inner diameter among the two combustion ducts 100 and 200 arranged one after another, The inner surface of the first combustion duct 100 is closely attached to the surface of each spherical seal 300 and is elastically supported.

구면 시일(300)은 그 외면이 구면체의 지름에 수직한 면으로 그 일부를 절개한 구면으로 형성된 시일(seal)을 말한다. 구면 시일(300)의 높이는 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)의 사이에 형성되는 간격(내경 차이의 절반에 해당하는 간격)보다 조금 크게, 예를 들면 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)의 사이에 형성되는 간격의 1/20∼1/10 정도의 길이만큼 크게 만들어진다. 이에 따라 구면 시일(300)이 배치된 제2 연소 덕트(200)가 제1 연소 덕트(100) 안에 삽입되어 끼어졌을 때, 구면 시일(300)이 가진 탄성에 의해 제2 연소 덕트(200)가 제1 연소 덕트(100)를 탄력적으로 지지하게 된다.The spherical seal 300 refers to a seal whose outer surface is a surface perpendicular to the diameter of the spherical body and whose spherical surface is formed by cutting a part thereof. The height of the spherical seal 300 is slightly larger than the interval formed between the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 (interval corresponding to half of the inner diameter difference), for example, 100 to 1 / 10th of the interval formed between the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200. When the second combustion duct 200 in which the spherical seal 300 is disposed is inserted into the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 is inserted by the elasticity of the spherical seal 300, Thereby supporting the first combustion duct 100 in a resilient manner.

제2 연소 덕트(200) 전체에 대한 구면 시일(300)의 배치를 보면, 각 구면 시일(300)의 정점(가장 높이가 높은 점)은 제2 연소 덕트(200)의 중심으로부터 등거리를 가지게 된다. 이는 모든 구면 시일(300)이 제2 연소 덕트(200)의 중심에 대해 등각도를 이루도록 배치된 경우는 물론 인접한 구면 시일(300) 사이의 제2 연소 덕트(200)의 중심에 대한 각도가 일부 다르게 배치된 경우에도 마찬가지이다.The tops of the spherical seals 300 are equidistant from the center of the second combustion duct 200 in terms of the arrangement of the spherical seals 300 relative to the entirety of the second combustion duct 200 . This is because the angle of the spherical seal 300 between the adjacent spherical seals 300 and the center of the second combustion duct 200 is equal to the angle of the center of the second combustion duct 200, The same is true in the case of being disposed differently.

따라서, 본 발명의 가스터빈용 연소 덕트 조립체(10)는 이론적으로 적어도 세 개 이상의 동일한 형태를 가진 구면 시일(300)이 마련되기만 한다면, 구면 시일(300)을 정밀하게 배치하지 않더라도 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)의 동심도가 자동으로 정렬될 수 있게 된다. Therefore, the combustion duct assembly 10 for a gas turbine according to the present invention is theoretically provided with at least three spherical seals 300 having the same shape. Even if the spherical seal 300 is not precisely arranged, The concentricity of the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 can be automatically aligned.

본 발명의 구면 시일(300)이 적용되는 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)는 각각 가스터빈의 연소기(20)에 연결되는 트랜지션 피스와 라이너일 수 있다. 제1 연소 덕트(100)와 제2 연소 덕트(200)인 트랜지션 피스와 라이너의 동심도가 잘 유지되면 그 사이의 환형 공간을 흘러가는 냉각 공기의 흐름이 균일해지게 되고, 이는 균일한 냉각 효과를 유도하여 국부적으로 고온 영역이 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 to which the spherical seal 300 of the present invention is applied may be a transition piece and a liner respectively connected to the combustor 20 of the gas turbine. The flow of the cooling air flowing in the annular space between the first combustion duct 100 and the second combustion duct 200 is maintained even if the concentricity of the transition piece and the liner is maintained well. It is possible to effectively prevent the local high-temperature region from being generated.

또한, 트랜지션 피스와 라이너의 동심도가 설계한 바와 같이 잘 유지된다는 것은 연소 가스의 누출량을 좀더 정확하게 예측할 수 있다는 것을 의미하게 되며, 이를 통해 연소 가스의 제어를 효과적으로 수행할 수 있게 된다.In addition, the fact that the concentricity of the transition piece and the liner is maintained as designed means that the amount of leakage of the combustion gas can be more accurately predicted, thereby effectively controlling the combustion gas.

또한, 특허문헌 1과 같은 스프링 시일을 적용할 경우와 비교하면, 특허문헌 1의 스프링 시일(훌라 시일)은 길이방향을 따라 여러 개의 슬릿이 형성되어 있기 때문에 일부 스프링 시일에 변형이 발생하여 트랜지션 피스와 라이너의 정렬이 틀어질 가능성이 높은 편이다. Compared with the case of applying the spring seal as in Patent Document 1, since the spring seal (hula seal) of Patent Document 1 has a plurality of slits formed along the longitudinal direction, some spring seals are deformed, And the alignment of the liner is likely to be broken.

이에 비해, 본 발명에 적용되는 복수 개의 구면 시일(300)은 인접한 구면 시일(300) 사이에 자연적으로 틈이 만들어지기 때문에 종래와 같이 슬릿과 같은 절개 홈 또는 구멍 같은 구조를 만들 필요가 전혀 없으며, 그 구면 형상 자체가 변형에 강한 특성을 가지기 때문에 구조적인 건전성이 종래의 스프링 시일보다 우수하다.In contrast, since a plurality of spherical seals 300 according to the present invention are naturally formed between neighboring spherical seals 300, there is no need to provide such a structure as a slit-like incising groove or a hole, Since the spherical shape itself has a strong resistance to deformation, the structural integrity is superior to the conventional spring seal.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 구면 시일(300)을 도시한 도면이다.3 is a view showing a spherical seal 300 according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 도 3에서의 구면 시일(300)의 실시형태는 외측으로 돌출된 구면을 중심으로 하여 그 둘레에 환형의 접합부(312)가 형성된 단위 구면 시일(310)인 것인데, 이 단위 구면 시일(310)을 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면을 따라 하나씩 접합하는 것이다.As shown, the embodiment of the spherical seal 300 in FIG. 3 is a unit spherical seal 310 having an annular joint 312 formed around an outwardly projecting spherical surface, The seals 310 are joined one by one along the outer circumferential surface of the engagement end of the second combustion duct 200. [

환형의 접합부(312)는 단위 구면 시일(310)을 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면에 결합시키기 위한 부분이다. 이 접합부(312)를 이용하여 용접으로 접합시키거나, 또는 리벳이나 볼트 등을 이용하여 고정시킬 수 있다.The annular joining portion 312 is a portion for joining the unit spherical seal 310 to the outer peripheral surface of the joining end of the second combustion duct 200. It can be welded by using the joining portion 312, or can be fixed by using rivets, bolts, or the like.

여기서, 도 3의 단위 구면 시일(310)은 원형의 판재를 프레스 가공을 하여 쉽게 제작할 수 있으며, 접합부(312)는 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면의 곡면에 맞춰 이에 대응하는 완만한 곡면을 형성하는 것이 바람직하다.The unit spherical seal 310 shown in FIG. 3 can be easily manufactured by pressing a circular plate material. The joining portion 312 is formed in a shape corresponding to the curved surface of the outer peripheral surface of the coupling end of the second combustion duct 200, It is preferable to form a curved surface.

그리고, 전술한 바와 같이, 본 발명의 연소 덕트 조립체(10)는 구면 시일(300)을 반드시 정밀하게 배열할 필요가 없기 때문에 단위 구면 시일(310)을 사용하더라도 큰 문제가 없다. 다만, 단위 구면 시일(310)을 하나씩 일일이 접합하는 것은 작업성 측면에서 다소 비효율적이라 할 수 있다.As described above, since the combustion duct assembly 10 of the present invention does not necessarily have to precisely arrange the spherical seal 300, there is no serious problem even if the unit spherical seal 310 is used. However, it is somewhat inefficient to join the unit spherical seals 310 one by one in terms of workability.

따라서, 본 발명은 도 4의 다른 실시형태의 구면 시일(300)을 통해 작업성까지 향상시키도록 고려할 수 있다.Therefore, the present invention can be considered to improve workability through the spherical seal 300 of another embodiment of Fig.

도 4의 구면 시일(300)의 실시형태는 복수 개의 구면 시일(300)이 스트립 부재(320)의 길이방향을 따라 배열되어 있는 것이며, 이러한 스트립 부재(320)를 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면을 따라 접합함으로써 한 번에 복수 개의 구면 시일(300)을 결합시킬 수 있는 실시형태이다.The spherical seal 300 of FIG. 4 includes a plurality of spherical seals 300 arranged along the longitudinal direction of the strip member 320, and the strip member 320 may be disposed on the side of the second combustion duct 200 And the plurality of spherical seals 300 can be joined at one time by joining along the outer circumferential surface of the joint end.

도 4에 도시된 복수 개의 구면 시일(300)은 금속재질의 스트립 부재(320)를 소성 가공(프레스 가공)하여 손쉽게 제작할 수 있으며, 이러한 구면 시일(300)이 형성된 스트립 부재(320)를 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면을 따라 접합하는 한 번의 공정으로 복수 개의 구면 시일(300)을 일괄적으로 마련할 수 있다. The plurality of spherical seals 300 shown in FIG. 4 can be easily fabricated by pressing a metal strip member 320. The strip member 320 having the spherical seal 300 is divided into a plurality of A plurality of spherical seals 300 can be collectively provided in a single process of joining along the outer peripheral surface of the joint end of the combustion duct 200.

또한, 도 4의 실시형태는 금속재질의 스트립 부재(320)를 소성 가공할 때 각 구면 시일(300)을 등간격으로 형성하면, 스트립 부재(320)를 제2 연소 덕트(200)의 결합 단부의 외주면을 따라 접합했을 때 자동으로 각 구면 시일(300)이 등각도를 이루게 되는 편리함도 있다.4, when the spherical seals 300 are formed at regular intervals when the strip member 320 made of a metal is plastic-worked, the strip member 320 is inserted into the engagement end portion of the second combustion duct 200 It is convenient that each spherical seal 300 is formed into a conformal shape automatically when it is joined along the outer peripheral surface of the spherical seal 300.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, all terms including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

그리고, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 가스터빈용 연소 덕트 조립체 20: 연소기
100: 제1 연소 덕트(트랜지션 피스)
200: 제2 연소 덕트(라이너)
300: 구면 시일 310: 단위 구면 시일
312: 접합부 320: 스트립 부재10: Combustion Duct Assembly for Gas Turbine 20: Combustor
100: First combustion duct (transition piece)
200: Second combustion duct (liner)
300: spherical seal 310: unit spherical seal
312: abutment 320: strip member

Claims (14)

제1 연소 덕트;
상기 제1 연소 덕트와 연이어 배치되는 제2 연소 덕트; 및
상기 제1 연소 덕트 안쪽으로 삽입되는 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 배치되고, 속이 비어 있는 복수 개의 구면 시일;
을 포함하고,
상기 각 구면 시일의 표면에 상기 제1 연소 덕트의 내주면이 밀착되어 탄력적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.A first combustion duct;
A second combustion duct connected to the first combustion duct; And
A plurality of spherical seals disposed along an outer circumferential surface of an engagement end of the second combustion duct inserted into the first combustion duct and hollow inside;
/ RTI >
Wherein an inner circumferential surface of the first combustion duct is closely attached to the surface of each of the spherical seals so as to be elastically supported. 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 단위 구면 시일이 각각 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of spherical seals are formed by joining the unit spherical seals along the outer circumferential surface of the engagement end of the second combustion duct, respectively. 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 스트립 부재의 길이방향을 따라 배열되고, 상기 스트립 부재가 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합되는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of spherical seals are arranged along a longitudinal direction of the strip member and the strip members are joined along an outer peripheral surface of an engagement end of the second combustion duct. 제3항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 상기 스트립 부재를 소성 가공하여 상기 스트립 부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.The method of claim 3,
Wherein the plurality of spherical seals are integrally formed with the strip member by plastic working the strip member. 제1항에 있어서,
상기 구면 시일은 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 적어도 3개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.The method according to claim 1,
Wherein at least three spherical seals are disposed along an outer circumferential surface of an engaging end portion of the second combustion duct. 제3항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 스트립 부재의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.The method of claim 3,
Wherein the plurality of spherical seals are equally spaced along a longitudinal direction of the strip member. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 연소 덕트는 트랜지션 피스이고, 상기 제2 연소 덕트는 라이너인 것을 특징으로 하는 가스터빈용 연소 덕트 조립체.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the first combustion duct is a transition piece and the second combustion duct is a liner. 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되고 연소함으로써 팽창하는 고온의 연소 가스가 생성되는 연소기; 및 상기 연소기에서 만들어진 상기 연소 가스를 터빈으로 전달하는 연소 덕트 조립체;를 포함하는 가스터빈에 있어서,
상기 연소 덕트 조립체는 제1 연소 덕트와, 상기 제1 연소 덕트와 연이어 배치되는 제2 연소 덕트 및 상기 제1 연소 덕트 안쪽으로 삽입되는 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 배치되는 속이 비어 있는 복수 개의 구면 시일을 포함하고,
상기 각 구면 시일의 표면에 상기 제1 연소 덕트의 내주면이 밀착되어 탄력적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 가스터빈.A combustor in which a compressed air is mixed with the fuel and is combusted to generate a high-temperature combustion gas expanding; And a combustion duct assembly for delivering the combustion gas produced in the combustor to a turbine, the gas turbine comprising:
The combustion duct assembly includes a first combustion duct, a second combustion duct disposed in parallel with the first combustion duct, and a hollow disposed along an outer circumferential surface of an engagement end of the second combustion duct inserted into the first combustion duct, A plurality of spherical seals,
And an inner circumferential surface of the first combustion duct is closely attached to a surface of each of the spherical seals so as to be elastically supported. 제8항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 단위 구면 시일이 각각 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스터빈.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of spherical seals are formed by joining the unit spherical seals along the outer circumferential surface of the engagement end of the second combustion duct, respectively. 제8항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 스트립 부재의 길이방향을 따라 배열되고, 상기 스트립 부재가 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 접합되는 것을 특징으로 하는 가스터빈.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of spherical seals are arranged along the longitudinal direction of the strip member, and the strip member is joined along the outer peripheral surface of the engagement end of the second combustion duct. 제10항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 상기 스트립 부재를 소성 가공하여 상기 스트립 부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스터빈.11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of spherical seals are integrally formed with the strip member by plastic working the strip member. 제8항에 있어서,
상기 구면 시일은 상기 제2 연소 덕트의 결합 단부의 외주면을 따라 적어도 3개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 가스터빈.9. The method of claim 8,
Wherein at least three spherical seals are disposed along an outer circumferential surface of an engagement end of the second combustion duct. 제10항에 있어서,
상기 복수 개의 구면 시일은 스트립 부재의 길이방향을 따라 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 가스터빈.11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of spherical seals are arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the strip member. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 연소 덕트는 트랜지션 피스이고, 상기 제2 연소 덕트는 라이너인 것을 특징으로 하는 가스터빈.14. The method according to any one of claims 8 to 13,
Wherein the first combustion duct is a transition piece and the second combustion duct is a liner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101662121B1 (en) * 2015-07-06 2016-10-04 두산중공업 주식회사 The invention of liner and transition piece connection

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