KR101845695B1

KR101845695B1 - Nozzle box assembly

Info

Publication number: KR101845695B1
Application number: KR1020160073665A
Authority: KR
Inventors: 강동우; 김동일; 정해상; 김철홍
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2018-04-06
Also published as: KR20170085935A

Abstract

개시되는 실시형태에 따른 노즐 박스 어셈블리는, 작동 증기가 공급되는 증기 유입구;와, 상기 증기 유입구에 연결되어 환형의 증기 통로를 형성하며, 환형의 증기 통로의 전면 일부가 개방된 개방부를 포함하는 토러스부; 및 상기 개방부에 연결되어 스테이지로 연결되는 통로를 제공하며 복수 개의 베인이 마련된 증기경로 링;을 포함하되, 상기 증기경로 링은 상기 개방부에 직접 연결된 것을 특징으로 한다.The nozzle box assembly according to the disclosed embodiment includes a steam inlet to which working steam is supplied; a torus member which is connected to the steam inlet to form an annular steam passage, part; And a steam path ring connected to the opening to provide a passage connecting to the stage and having a plurality of vanes, wherein the steam path ring is directly connected to the opening.

Description

Nozzle box assembly < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 노즐 박스 어셈블리에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 증기 터빈의 1단 스테이지 입구에 설치되어 1단 스테이지를 향해 고온·고압의 증기를 분사하는 노즐 박스 어셈블리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a nozzle box assembly, and more particularly, to a nozzle box assembly installed at an inlet of a first stage of a steam turbine and injecting high temperature and high pressure steam toward a first stage.

도 1 및 도 2에 도시된 종래의 증기 터빈용의 노즐 박스 어셈블리는 일반적으로 토러스(torus, 14), 브리지 링(bridge ring, 16) 및 증기경로 링(12)의 세 개의 구성요소를 포함한다. 구성요소 각각은 초기에는 180°세그먼트(segment)로 준비되는데, 구성요소를 차례로 용접하여 두 개의 노즐 박스 반체(nozzle box half, 18)를 형성한다. 도 1 및 도 2는 그 중 하나의 노즐 박스 반체(18)를 보여주고 있으며, 도시되지 않은 나머지 하나의 노즐 박스 반체도 동일한 형상 및 구조를 가진다.The nozzle box assemblies for the conventional steam turbine shown in Figures 1 and 2 generally include three components: a torus 14, a bridge ring 16, and a steam path ring 12 . Each of the components is initially prepared with a 180 ° segment, which in turn welds the components to form two nozzle box halves 18. 1 and 2 show one nozzle box half 18, and the other nozzle box half, not shown, has the same shape and structure.

그 다음 두 개의 반체(18)는 수평 중간선을 따라 함께 접합되어 증기 터빈용 노즐 박스 어셈블리를 형성한다. 노즐 박스 반체(18) 각각은 토러스(14)와 일체로 성형된 하나 이상의 증기 유입구(10)를 포함한다. 증기 유입구(10)는 터빈의 회전축에 대해 수직인 평면 위에서 토러스(14)로 연결된다.The two halves 18 are then joined together along the horizontal midline to form a nozzle box assembly for the steam turbine. Each of the nozzle box halves 18 includes one or more steam inlets 10 formed integrally with the torus 14. The steam inlet 10 is connected to the torus 14 on a plane perpendicular to the axis of rotation of the turbine.

증기 터빈이 작동하는 동안, 증기 유입구(10)는 보일러 등의 증기 공급원으로부터 증기를 받아들여 토러스(14) 내로 유동시킨다. 증기는 대체로 축방향 유동으로 방향을 바꿔서 브리지 링(16)의 환형 개구를 통해 증기경로 링(12) 내로 유동한다. 증기경로 링(12)은 증기 유동을 지향시키기 위한 에어포일 베인(airfoil vane, 13)을 포함하는 일련의 노즐을 구비한다.During operation of the steam turbine, the steam inlet 10 receives steam from a steam source, such as a boiler, and flows into the torus 14. The steam is directed generally into the axial flow and flows into the steam path ring 12 through the annular opening of the bridge ring 16. [ The steam path ring 12 has a series of nozzles including an airfoil vane 13 for directing the vapor flow.

상술한 바와 같이 종래의 노즐 박스 어셈블리는 토러스(14)와 증기경로 링(12)을 연결하기 위한 브리지 링(16)을 필수적으로 포함한다. 즉, 원형 단면의 내부 공간을 가진 토러스(14)와 터빈의 회전 축 방향으로 길게 연장된 증기경로 링(12)을 부드러운 곡면으로 연결시키기 위해서는 그 중간에 브리지 링(16)이 개재될 필요가 있다. 브리지 링(16)이 형성하는 매끄러운 곡면 연결은 증기 유입구(10)로 들어온 증기의 유동이 증기경로 링(18)을 따르는 방향으로 전환되는 것을 부드럽게 유도함으로써 유동 효율을 향상시키는 역할을 한다.As described above, the conventional nozzle box assembly essentially includes a bridge ring 16 for connecting the torus 14 and the steam path ring 12. That is, in order to connect the torus 14 having the inner space of the circular cross section with the steam path ring 12 extending in the direction of the rotation axis of the turbine by a smooth curved surface, it is necessary to interpose the bridge ring 16 therebetween . The smooth curved connection formed by the bridge ring 16 serves to improve the flow efficiency by gently inducing the flow of the vapor entering the vapor inlet 10 to be switched in the direction along the vapor path ring 18. [

이와 같이, 브리지 링은 흐르는 방향이 급격히 바뀌는 증기의 유동 특성을 개선하기 위해 적용되었지만, 토러스와 증기경로 링 사이에 용접 부위를 증가시키는 요인이 되기도 하여 제작 공정을 복잡하게 하고 원가 상승을 야기하는 문제점이 있다.As described above, although the bridge ring is applied to improve the flow characteristics of the steam which rapidly changes in the flow direction, it is a factor to increase the welded portion between the torus and the steam path ring, complicating the fabrication process, .

미국공개특허 제2006-0182625호 (2006.08.17. 공개)U.S. Published Patent Application No. 2006-0182625 (published on August 17, 2006)

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해, 종래의 노즐 박스에 필수적으로 구비되어 있는 브리지 링의 구조를 제거함으로써 제작 공정의 효율을 도모하는 한편, 브리지 링이 없더라도 고온·고압의 작동 조건에서 종래 수준 이상의 우수한 효율을 얻을 수 있는 새로운 노즐 박스 어셈블리를 제공하는 것에 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to eliminate the structure of a bridge ring which is essentially provided in a conventional nozzle box to improve the efficiency of the manufacturing process, Which is excellent in the efficiency of the nozzle assembly.

본 발명에 따른 노즐 박스 어셈블리는, 작동 증기가 공급되는 증기 유입구;와, 상기 증기 유입구에 연결되어 환형의 증기 통로를 형성하며, 환형의 증기 통로의 전면 일부가 개방된 개방부를 포함하는 토러스부; 및 상기 개방부에 연결되어 스테이지로 연결되는 통로를 제공하며 복수 개의 베인이 마련된 증기경로 링;을 포함하되, 상기 증기경로 링은 상기 개방부에 직접 연결된 것을 특징으로 한다.A nozzle box assembly according to the present invention includes: a steam inlet to which working steam is supplied; a torus portion connected to the steam inlet to form an annular steam passage, the torus portion including an opening portion in which a part of a front surface of the annular steam passage is opened; And a steam path ring connected to the opening to provide a passage connecting to the stage and having a plurality of vanes, wherein the steam path ring is directly connected to the opening.

그리고, 상기 토러스부는 상기 환형의 증기 통로의 단면을 기준으로 전면, 상부 내면, 하부 내면, 후면을 가지되, 상기 상부 내면과 하부 내면은 일정 길이의 직선 구간을 포함한다.The torus portion has a front surface, an upper inner surface, a lower inner surface, and a rear surface with respect to an end surface of the annular steam passage. The upper inner surface and the lower inner surface include a straight section having a predetermined length.

여기서, 상기 상부 내면과 하부 내면에 포함된 일정 길이의 직선 구간은 상기 상부 내면과 하부 내면 각각의 전체 길이에 대해 각각 20∼50% 범위의 길이로 각각 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a straight section having a predetermined length included in the upper inner surface and the lower inner surface is formed to have a length ranging from 20 to 50% with respect to the total length of the upper inner surface and the lower inner surface, respectively.

그리고, 상기 일정 길이의 직선 구간은 상기 토러스부의 후면이 형성하는 곡률반경에 반비례하여 증감하도록 설계될 수 있다.The linear section having the predetermined length may be designed to increase or decrease in inverse proportion to the radius of curvature formed by the rear surface of the torus part.

그리고, 상기 전면은 상기 증기경로 링과 결합되는 상부 접합면과 하부 접합면을 가지되, 상기 상부 접합면의 단부가 상기 하부 접합면의 단부 보다 상기 후면에 가까이 위치될 수 있다.The front surface has an upper joining surface and a lower joining surface that are engaged with the steam path ring, and an end of the upper joining surface may be positioned closer to the rear surface than an end of the lower joining surface.

여기서, 상기 상부 접합면과 하부 접합면 사이의 수평간격은 상기 상부 내면 길이의 1/100 이상 1/50 이하인 것이 바람직하다.The horizontal distance between the upper bonding surface and the lower bonding surface is preferably 1/100 to 1/50 of the upper inner surface length.

그리고, 상기 전면은 상기 개방부와 상기 상부 내면 사이 또는 상기 개방부와 하부 내면 사이에 일정 길이의 직선 구간을 가지는 것을 특징으로 한다.The front surface is characterized by having a linear section having a predetermined length between the opening section and the upper inner surface or between the opening section and the lower inner surface.

그리고, 상기 증기경로 링은 상부체 및 하부체를 포함하며, 상기 상부체의 내면은 상기 작동 증기가 배출되는 전면 개방부 측으로 좁아지는 단차부를 가질 수 있다.The steam path ring includes an upper body and a lower body, and the inner surface of the upper body may have a stepped portion that narrows toward the front opening portion from which the working steam is discharged.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 토러스부와 증기경로 링은 용접으로 상호 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the torus portion and the steam path ring may be welded together.

여기서, 상기 토러스부와 증기경로 링이 상호 용접으로 결합되는 상부 접합면과 하부 접합면을 형성하고, 상기 상부 접합면과 하부 접합면의 토러스부측 용접면과 증기경로 링측 용접면이 각각 상호 35∼45도 각도를 형성할 수 있다.Wherein the torus portion and the steam path ring are welded together to form an upper joint surface and a lower joint surface, and the torus portion side weld surface and the steam path ring weld surface of the upper joint surface and the lower joint surface, respectively, A 45 degree angle can be formed.

그리고, 상기 상부 접합면이 이루는 상부 수평 각도는 35∼45도 각도를 형성할 수 있다.The upper horizontal angle formed by the upper joining surface may form an angle of 35 to 45 degrees.

그리고, 상기 하부 접합면이 이루는 하부 수평 각도는 40∼50도 각도를 형성할 수 있다.Further, the lower horizontal angle formed by the lower joint surface may form an angle of 40 to 50 degrees.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 토러스부 전면와 증기경로 링의 후면에는 각각 복수 개의 볼팅 홀이 마련되고, 상기 볼팅 홀에 볼트를 체결하여 상기 토러스부와 증기경로 링을 상호 결합할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of bolting holes are provided on the front surface of the torus portion and a rear surface of the steam path ring, respectively, and the bolts are fastened to the bolting holes, so that the torus portion and the steam path ring can be coupled to each other.

그리고, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 상기 증기경로 링의 베인은 일정 원주각으로 이격된 복수 개로 분할된 형태로서, 상기 분할된 형태의 베인의 상하 단부를 증기경로 링에 고정하는 상측 홀더부 및 하측 홀더부를 포함하고, 상기 상측 홀더부 및 하측 홀더부는 상기 증기경로 링의 상부체와 하부체에 마련된 가이드부에 원주 방향으로 끼워져 고정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vane of the steam path ring is divided into a plurality of portions separated by a certain circumferential angle, and includes an upper holder portion for fixing the upper and lower ends of the split vane to the steam path ring, And the upper holder and the lower holder may be fixed in a circumferential direction to a guide portion provided on the upper body and the lower body of the steam path ring.

한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 토러스부와 상기 증기경로 링은 연결부위에 각각 플랜지를 포함하고, 상기 플랜지는 상호 볼팅으로 고정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the torus portion and the steam path ring each include a flange at a connecting portion, and the flanges can be fixed to each other by bolting.

그리고, 본 발명에 따른 노즐 박스 어셈블리는 상기 토러스부의 외측 또는 내측을 밀착하여 둘러싸는 구속링을 더 포함할 수 있다.Further, the nozzle box assembly according to the present invention may further include a constraining ring which closely surrounds the outer side or the inner side of the torus portion.

상기 구속링은 적어도 2 이상으로 분할된 형태를 이루고, 분할된 단부를 상호 연결하여 상기 토러스부를 둘러싸도록 구성될 수 있다.The constraining ring may be configured to be divided into at least two or more portions, and may be configured to surround the torus portion by interconnecting the divided ends.

본 발명에 따른 노즐 박스 어셈블리는 브리지 링의 구조물을 제거하여 제작상의 효율을 도모할 수 있으며, 제작 단가에 있어서 절감을 도모할 수 있다.The nozzle box assembly according to the present invention can eliminate the structure of the bridge ring to improve the manufacturing efficiency and reduce the manufacturing cost.

그리고, 토러스부의 전면부가 직선 형상을 갖도록 설계함으로써 토러스부에 증기경로 링을 직접 연결시킬 수 있는 구조를 만드는 한편, 전면부의 직선부분이 유동 특성에 미칠 악영향을 토러스부의 상부 및 하부 내면에 형성된 직선구간을 통해 상쇄시킴으로써 유동 효율을 종래 수준 이상으로 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 노즐 박스 어셈블리는 성능 악화의 우려 없이 효과적으로 브리지 링을 삭제하는 것이 가능해진다.In addition, by making the front surface portion of the torus portion have a linear shape, it is possible to directly connect the steam path ring to the torus portion, while the adverse effect that the straight portion of the front portion has on the flow characteristics can be prevented, The flow efficiency can be maintained above the conventional level. Therefore, the nozzle box assembly according to the present invention can effectively eliminate the bridging without worrying about performance deterioration.

또한, 브리지 링을 삭제한 결과 토러스부와 증기경로 링을 용접 작업 없이 볼팅으로 결합하는 구조가 가능해진다. 따라서, 높은 작업 숙련도가 필요한 용접 작업을 회피함으로써 용접 불량에 제품의 폐기나 재작업, 품질이 불균일해질 우려가 사라지고 비파괴 검사를 생략할 수 있는 등 제조상 많은 이점을 얻을 수 있다. Further, as a result of eliminating the bridge ring, it becomes possible to combine the torus portion and the steam path ring by bolting without welding. Therefore, by avoiding the welding work which requires a high level of work skill, there is no concern that the product is discarded or reworked, the quality is not uniform, and the nondestructive inspection can be omitted.

한편, 베인을 분할체로 마련함으로써, 증기경로 링과 베인을 절삭가공을 통해 일체로 형성하는 종래의 제조방법에 비해 제작 공정에 있어서 높은 효율을 도모할 수 있다.On the other hand, by providing the vane as a divided body, higher efficiency can be achieved in the manufacturing process as compared with the conventional manufacturing method in which the steam path ring and the vane are integrally formed through cutting.

도 1은 종래의 노즐 박스 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 노즐 박스 어셈블리의 토러스부 및 증기경로 링 결합체를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 노즐 박스 어셈블리를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 증기유입구와 토러스부 증기경로 링 결합체를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부와 증기경로 링 결합체를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부와 증기경로 링의 용접 결합을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부와 증기경로 링의 용접 결합을 나타내는 분해도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부와 증기경로 링의 내부 플랜지 결합을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부와 증기경로 링의 외부 플랜지 결합을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 토러스부에 마련된 구속링을 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 증기경로 링과 그 내부의 베인 분할체를 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 증기경로 링에 베인 분할체가 마련된 상태를 나타내는 정면도이다.1 is a perspective view showing a conventional nozzle box assembly.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a torus portion and a steam path ring assembly of a conventional nozzle box assembly. FIG.
3 is a schematic view showing a nozzle box assembly according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a steam inlet of a nozzle box assembly according to an exemplary embodiment of the present invention and a torsion steam path ring assembly.
5 is a cross-sectional view illustrating a combination of a torus portion and a steam path ring of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual view illustrating a welding coupling between a torus portion and a steam path ring of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded view illustrating a welded connection of a torus portion and a steam path ring of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a conceptual view illustrating an inner flange coupling of a steam path ring and a torus portion of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual view illustrating an outer flange coupling of a steam path ring and a torus portion of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.
10 is a conceptual view showing a constraining ring provided in a torus portion of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual view illustrating a vapor path ring of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention and a vane divided body therein.
12 is a front view showing a state in which a vane dividing body is provided in a steam path ring of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.

또한, 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. 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.

그리고, 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 개재됨으로써 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when an element is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another element, the element can be directly connected to or connected to the other element, Connected "or" connected "indirectly by way of intervening elements.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리를 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view illustrating a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상하로 연장된 2개의 증기 유입구(50)에 토러스부(200)가 연결된다. 환형의 토러스부(200)와 증기 유입구(50)는 일체로 형성되며, 환형인 토러스부(200)의 일측 정면에 증기경로 링(100)이 마련된다.As shown in FIG. 3, the torus portion 200 is connected to two steam inlets 50 extending vertically. The annular torus portion 200 and the steam inlet 50 are integrally formed, and the steam path ring 100 is provided on one side of the annular torus portion 200.

도 4는 이러한 노즐 박스 어셈블리의 단면도를 나타낸 것으로서, 도 4에 도시된 방향을 기준으로 할 때, 상방에서 하방으로 증기가 들어오는 증기 유입구(50)가 마련되며, 증기 유입구(50)의 하측 단부가 토러스부(200)의 상측 후방에 연결된다. 그리고, 우측 방향으로 증기경로 링(100)이 마련되고, 증기경로 링(100)의 내측에 베인(110)이 마련된다.4 is a cross-sectional view of the nozzle box assembly. Referring to FIG. 4, a steam inlet 50 is provided to allow steam to flow downward, and a lower end of the steam inlet 50 And is connected to the upper rear side of the torus portion 200. A steam path ring 100 is provided to the right and a vane 110 is provided inside the steam path ring 100.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리에 있어서, 토러스부(200)와 증기경로 링(100)이 하나의 결합체를 이루었을 때의 단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 토러스부(200)와 증기경로 링(100)의 각 구성을 상세하게 도시하고 있으며, 도 5를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 박스 어셈블리의 기술적 특징이 명확히 파악될 수 있다.5 is a cross-sectional view of a nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention, in which the torus portion 200 and the steam path ring 100 are combined into a single body. FIG. 5 is a perspective view showing the details of the structure of the truss part 200 and the steam path ring 100 according to the present invention. Referring to FIG. 5, the technical features of the nozzle box assembly according to an embodiment of the present invention are clearly grasped .

도 5에 도시된 바와 같이, 토러스부(200)와 증기경로 링(100)은 접합면(S1, S2)를 기준으로 상호 결합된다.As shown in FIG. 5, the torus portion 200 and the steam path ring 100 are coupled to each other with reference to the joining surfaces S1 and S2.

먼저, 증기경로 링(100)과 결합된 상태에서의 토러스부(200)의 내부공간은, 도 5에 도시된 바와 같이, 개방부 반대편의 후면(201), 환 형태의 단면상 내부 공간의 상부면을 나타내는 상부 내면(202), 환 형태의 단면상 내부 공간의 하부면을 나타내는 하부 내면(203), 그리고 개방부가 마련된 전면(204)을 가진다5, the inner space of the torus portion 200 in the state of being coupled with the steam path ring 100 is divided into a rear surface 201 opposite to the opening portion, A lower inner surface 203 showing a lower surface of a ring-shaped sectional inner space, and a front surface 204 provided with an opening portion

여기서, 토러스부(200)의 내부 공간을 형성하는 후면(201), 상부 내면(202), 하부 내면(203), 전면(204)은 곡면을 포함하여 서로 연속되어 있기 때문에 어디서부터 어디까지가 각 면에 해당하는 것인지를 편의적이나마 정의할 필요가 있다. 본 발명에 있어서는, 토러스부(200)의 내부공간에 외접하는 가상의 직사각형을 그리고, 직사각형의 꼭지점(P12, P13, P34, P24)을 연결하는 대각선(음영선)이 토러스부(200)의 내부면과 교차하는 네 개의 지점(M1, M2, M3, M4)을 경계로 하여 후면(201), 상부 내면(202), 하부 내면(203), 그리고 전면(204)을 정의하는 것으로 한다.Since the rear surface 201, the upper inner surface 202, the lower inner surface 203 and the front surface 204 forming the inner space of the torus portion 200 are continuous with each other including curved surfaces, It is necessary to define whether or not it corresponds to the face. In the present invention, a virtual rectangle circumscribing the internal space of the torus portion 200 and a diagonal line (shading line) connecting the rectangle apexes P12, P13, P34, It is assumed that the rear surface 201, the upper inner surface 202, the lower inner surface 203, and the front surface 204 are defined by four points M1, M2, M3, and M4 intersecting with each other.

본 발명의 노즐 박스 어셈블리의 구조에 있어 중요한 것은 상부 내면(202), 하부 내면(203), 전면(204)에 곡면(원주면)이 아닌 직선 구간 내지는 직선에 가까운(즉, 곡률반경이 큰) 곡선 구간이 포함되어 있다는 것인데, 이에 대해서는 뒤에서 상술하기로 한다. What is important in the structure of the nozzle box assembly of the present invention is that the upper inner surface 202, the lower inner surface 203, and the front surface 204 are not a curved surface (circular surface) but a linear section or a straight line (that is, Curve section is included, which will be described later.

한편, 상부 내면과 하부 내면의 상하 관계는 도 5와 같이 환 형태의 상부측 절반의 단면을 기준으로 하여 상하방향을 정의한 것이며, 도시되지 않은 환 형태의 하부측 절반의 단면에서는 상하 위치가 반대로 정의되어야 한다.5, upper and lower directions are defined with reference to the cross section of the upper half of the ring shape, and the upper and lower positions of the lower half of the ring shape, not shown, .

고온·고압의 작동 증기는 증기 유입구(50)를 통하여 공급되며, 토러스부(200)는 증기 유입구(50)에 연결된 환형의 증기 통로를 형성한다. 그리고, 전면(204) 일부에 포함된 개방부에는 복수 개의 베인(110)이 마련된 증기경로 링(100)이 연결되어 스테이지로 증기가 분출되는 통로를 제공한다.The high-temperature, high-pressure working steam is supplied through the steam inlet 50, and the torus portion 200 forms an annular steam passage connected to the steam inlet 50. A steam path ring 100 provided with a plurality of vanes 110 is connected to an opening portion included in a part of the front surface 204 to provide a passage through which steam is ejected to the stage.

종래의 노즐 박스 어셈블리는 토러스부와 증기경로 링을 연결하기 위해 브릿지 링을 포함하였지만, 본 발명에 따른 노즐 박스 어셈블리는 브릿지 링을 생략하면서 증기경로 링(100)이 토러스부(200)의 개방부에 직접 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.Although the conventional nozzle box assembly includes a bridge ring for connecting the torus portion and the steam path ring, the nozzle box assembly according to the present invention may be modified such that the steam path ring 100 does not overlap the opening portion of the torus portion 200 And is directly connected to the antenna.

이에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 토러스부(200)의 전면(204)은 직사각형의 네 개 꼭지점 중 전면을 정의하는 두 개의 꼭지점(P24, P34)을 연결하는 직선과 일치하거나 이와 인접할 정도로 상부 내면(202)과 하부 내면(203)으로부터 급격하게 꺾이는 형상을 갖도록 구성된다. 이는 브리지 링을 제거함에 따라 토러스부(200)와 증기경로 링(100)을 직접 연결하기 위한 두께를 확보하기 위한 형상이다. More specifically, the front surface 204 of the torus portion 200 is formed to correspond to a straight line connecting the two vertexes P24 and P34 defining the front of four rectangular vertices, So as to have a shape that is suddenly bent from the upper inner surface 202 and the lower inner surface 203. This is a shape for securing a thickness for directly connecting the torus portion 200 and the steam path ring 100 by removing the bridge ring.

후술할 바와 같이, 토러스부(200)와 증기경로 링(100)은 용접이나 볼팅, 플랜지 이음 등을 통해 서로 연결되는데, 이러한 연결을 위해서는 전면(204)을 형성하는 토러스부(200)의 개방면과 증기경로 링(100)의 연결부위는 적절한 구조적 강도를 확보하기 위한 두께가 있어야 한다. 이에 따라 토러스부(200)의 전면(204)은 상부 내면(202)과 하부 내면(203)으로부터 동일한 곡률반경으로 완만하게 꺾여서는 충분한 두께가 형성되지 않기 때문에 도시된 형상과 같이 급격하게 꺾일 필요가 있다. As described later, the torus portion 200 and the steam path ring 100 are connected to each other through welding, bolting, flange joining, or the like. For such a connection, the truss portion 200, which forms the front surface 204, And the steam path ring 100 should be thick enough to ensure adequate structural strength. The front surface 204 of the torus portion 200 does not have a sufficient thickness to be gently bent from the upper inner surface 202 and the lower inner surface 203 to the same radius of curvature so that it is necessary to sharply break as shown in the figure have.

이와 같이 토러스부(200)와 증기경로 링(100)을 직접 연결하기 위해 전면(204)의 형상을 설계하면 베인(110)으로 흐르는 증기의 흐름에 방해가 생겨 유동 특성에는 악영향을 미치게 된다. 본 발명은 이를 보완하기 위하여 토러스부(200)의 상부 내면(202)과 하부 내면(203)의 중간, 즉 후면(201)과 전면(204)을 연결하는 면 중에 각각 일정 길이의 직선 구간(L1, L2)을 포함하도록 하였다. 즉, 증기 유입구(50)로 유입된 증기가 증기경로 링(100) 쪽으로 흐르는 직선 유동경로를 증가시키고 수직방향 높이를 감소시킴으로써 증기경로 링(100)으로 토출되는 유동 효율을 향상시키는 것이다.If the shape of the front surface 204 is designed to directly connect the torus portion 200 and the steam path ring 100, the flow of the steam flowing to the vane 110 is interfered with, thereby adversely affecting the flow characteristics. In order to compensate for this, the present invention is characterized in that a straight section L1 (L1) of a predetermined length is formed in the middle between the upper inner surface 202 and the lower inner surface 203 of the torus portion 200, , L2). That is, the steam introduced into the steam inlet 50 increases the linear flow path to the steam path ring 100 and decreases the vertical height to improve the flow efficiency to the steam path ring 100.

직선 구간(L1, L2)은 각각 상부 내면(202)과 하부 내면(203) 전체 길이의 20∼50% 정도 범위의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 도 5의 (a)는 500㎿ 급 증기 터빈으로 설계된 노즐 박스 어셈블리의 단면도이고, 도 5의 (b)는 1000㎿ 급 증기 터빈으로 설계된 노즐 박스 어셈블리의 단면도이다. 두 사양의 노즐 박스 어셈블리를 비교해보면, 토러스부(200)의 크기가 클수록 직선 구간(L1, L2)의 길이는 이에 반비례하여 짧아진다는 것을 확인할 수 있다. 이는 토러스부(200)의 크기가 크면 그 내부공간이 형성하는 증기의 유동경로가 길어지기 때문에 직선구간(L1, L2)의 길이를 짧게 할 수 있기 때문이다. 따라서, 상부 내면(202)과 하부 내면(203) 전체 길이의 20∼50%를 점유하는 직선 구간(L1, L2)은 길이는 토러스부(200)의 크기 내지는 후면(201)을 형성하는 원주면의 곡률반경에 반비례하는 것으로 설계할 수 있다.It is preferable that the straight sections L1 and L2 have a length in the range of 20 to 50% of the total length of the upper inner surface 202 and the lower inner surface 203, respectively. 5 (a) is a sectional view of a nozzle box assembly designed with a 500-MW steam turbine, and FIG. 5 (b) is a sectional view of a nozzle box assembly designed with a 1000 MW steam turbine. Comparing the nozzle box assemblies of the two specifications, it can be seen that as the size of the torus portion 200 increases, the lengths of the straight sections L1 and L2 become shorter inversely. This is because, if the size of the torus portion 200 is large, the length of the straight sections L1 and L2 can be shortened because the flow path of the steam formed by the inner space becomes long. The length of the straight line segments L1 and L2 occupying 20 to 50% of the total length of the upper inner surface 202 and the lower inner surface 203 is the length of the circumferential surface of the torus portion 200, The inverse of the radius of curvature can be designed.

한편, 상기 전면(204)은 증기경로 링(100)과 결합되는 상부 접합면(S1)과 하부 접합면(S2)을 가지되, 상부 접합면(S1)의 단부가 하부 접합면(S2)의 단부 보다 후면(201)에 더 가까이 위치하는 것이 바람직하다. 이는 상부 접합면(S1)과 하부 접합면(S2)의 각 단부가 동일한 위치에 마련될 경우, 토러스부(200)와 증기경로 링(100)이 결합될 때 상호 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다. The front surface 204 has an upper joining surface S1 and a lower joining surface S2 which are coupled to the steam path ring 100 and the end of the upper joining surface S1 is located on the lower joining surface S2 It is preferable to be positioned closer to the rear surface 201 than the end portion. This is because when the ends of the upper joining surface S1 and the lower joining surface S2 are provided at the same position, mutual interference may occur when the torus portion 200 and the steam path ring 100 are engaged.

여기서 상부 접합면(S1)과 하부 접합면(S2)이라 함은 도 5를 기준으로 볼 때의 상부 및 하부를 지칭하는 것이며, 일정 두께를 가지는 링의 전체 형태에 있어서는 각각 외측과 내측을 의미하는 것이다.Here, the upper joining surface S1 and the lower joining surface S2 refer to the upper and lower portions, respectively, with reference to FIG. 5, and in the overall shape of the ring having a certain thickness, will be.

도 6 및 도 7은 용접으로 토러스부(200)와 증기경로 링(100)을 직접 연결하는 구조를 보여주는데, 도 6에 표시된 바와 같이 간격 "e" 만큼 상부 접합면(S1)의 단부와 하부 접합면(S2)의 단부가 상호 간격을 형성하게 된다. 상기 간격 "e"는 상부 접합면(S1)과 하부 접합면(S2)의 각 단부가 수평방향에 대해 오프셋된 수평간격을 의미하며, 그 값은 상부 내면(202) 길이의 약 1/100 이상 1/50 이하가 바람직하다. 이처럼 수평간격 "e"를 형성함으로써 토러스부(200)와 증기경로 링(100)이 상호 결합될 때 발생될 수 있는 간섭을 방지할 수 있다.6 and 7 show a structure in which the torus portion 200 and the steam path ring 100 are directly connected by welding. As shown in Fig. 6, the end portion of the upper joining surface S1 and the lower joining surface And the end portions of the surface S2 form mutual gaps. The spacing "e" means a horizontal spacing in which each end of the upper abutment surface S1 and the lower abutment surface S2 is offset with respect to the horizontal direction, the value of which is about 1/100 or more It is preferably 1/50 or less. By forming the horizontal gap "e" in this way, interference that may occur when the torus portion 200 and the steam path ring 100 are coupled to each other can be prevented.

토러스부(200)와 증기경로 링(100)의 용접 형상을 보다 구체적으로 살펴보면, 상부 접합면(S1)의 토러스부(200)측 용접면과 증기경로 링(100)측 용접면은 상호 각도 a를 이룬다. 각도 a는 35∼45도 범위로 형성하는 것이 바람직하다.More specifically, the welding surface of the upper joint surface S1 on the torus portion 200 side and the weld surface of the steam path ring 100 on the side of the steam path ring 100 are inclined at an angle a Respectively. The angle a is preferably in the range of 35 to 45 degrees.

그리고, 하부 접합면(S2)의 토러스부(200) 측 용접면과 증기경로 링(100) 측 용접면은 상호 각도 b를 이루며, 각도 b 또한 35∼40도가 바람직하다.The welding surface on the torus portion 200 side of the lower welding surface S2 and the welding surface on the steam path ring 100 side form an angle b and the angle b is preferably 35 to 40 degrees.

한편, 도 7에 도시된 것과 같이, 상측의 토러스부(200)측 단부와 증기경로 링(100)측 단부 사이의 가상의 중심선, 즉 상부 접합면(S1)은 용접면 전체의 상부 수평 각도(c)를 나타내는 값인데, 상부 수평 각도(c)는 35∼45도가 바람직하다. 마찬가지로 하측의 토러스부(200)측 단부와 증기경로 링(100)측 단부가 형성하는 하부 접합면(S2)이 이루는 하부 수평 각도(d)는 40∼50도가 바람직하다. 7, the imaginary center line between the end on the upper side of the torus portion 200 and the end on the side of the steam path ring 100, that is, the upper joining surface S1, c, and the upper horizontal angle c is preferably 35 to 45 degrees. The lower horizontal angle d formed by the lower side joining surface S2 formed by the end of the lower torus portion 200 and the steam path ring 100 side is preferably 40 to 50 degrees.

상기 증기경로 링(100)은 동심을 이루며 토러스부(200)에 각각 연결되는 상부체(101) 및 하부체(102)를 가진다. 여기서 상부체(101)의 내면에는 증기의 출구 측 방향으로 좁아지는 단차부(104)를 형성하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같이 단차부(104)를 상부체(101)의 내면에 형성하면 베인(110)의 트레일링 에지에서의 증기 유속을 증가시킴으로써 유동특성 향상에 도움을 주게 된다.The steam path ring 100 has an upper body 101 and a lower body 102 which are concentric and connected to the torus portion 200, respectively. In this case, it is conceivable to form a step 104 which is narrowed toward the outlet side of the steam on the inner surface of the upper body 101. By forming the step portion 104 on the inner surface of the upper body 101, the flow velocity of the vapor in the trailing edge of the vane 110 is increased, thereby improving flow characteristics.

한편, 도 8은 볼팅에 의한 토러스부와 증기경로 링의 결합구조를 나타낸다 도 8에 도시된 바와 같이, 토러스부(200) 전면와 증기경로 링(100)의 후면에 각각 복수 개의 볼팅 홀이 마련하고, 상기 볼팅 홀에 볼트(320)를 체결하여 토러스부(200)와 증기경로 링(100)을 상호 결합할 수 있다. 이러한 볼팅 연결은 토러스부(200)와 증기경로 링(100) 사이에 브리지 링이 개재되지 않기 때문에 면압을 균일하게 만드는 것이 쉬워짐에 따라 가능해진 결합 구조이다. 도 8은 증기경로 링(100)에는 외측으로 절곡된 플랜지(120)를 형성하여 토러스부(200) 전면 단부(210) 내측으로 볼트가 삽입되는 실시형태를 도시하고 있다.8 shows a combined structure of the torus portion and the steam path ring by bolting. As shown in FIG. 8, a plurality of bolting holes are provided on the front surface of the torus portion 200 and on the rear surface of the steam path ring 100, respectively And the bolts 320 are fastened to the bolting holes to couple the torus portion 200 and the steam path ring 100 together. Such a bolting connection is a joining structure that is made possible because the bridge ring is not interposed between the torus portion 200 and the steam path ring 100, making it easier to make the surface pressure uniform. 8 illustrates an embodiment in which a bolt is inserted into the front end 210 of the torus portion 200 by forming an outwardly bent flange 120 in the steam path ring 100.

이와 같이 볼트로 연결하는 구조는 기존의 용접 구조에 비하여 작업 효율을 크게 높일 수 있으며, 유지 보수 측면에서도 매우 유리하다. 또한, 다른 한편으로는 용접과 볼트 결합을 동시에 적용하여 결합 부위의 구조적 안정성을 보다 높이는 것 또한 고려할 수 있다.Such a bolt connection structure can greatly increase the working efficiency compared with the existing welding structure, and is very advantageous in terms of maintenance. On the other hand, it is also conceivable to increase the structural stability of the joint by simultaneously applying welding and bolting.

한편, 도 9는, 도 8과 같은 볼트 결합에 있어서, 토러스부(200) 및 증기경로 링(100) 양자 모두에 외측으로 돌출된 플랜지(211, 121)를 형성한 실시형태를 나타낸다. 9 shows an embodiment in which flanges 211 and 121 protruding outward are formed in both the torus portion 200 and the steam path ring 100 in the bolt coupling as shown in Fig.

도 8 및 도 9에 도시된 것과 같은 플랜지(120, 121, 211)는 볼트 결합을 위한 지지체를 형성할 뿐만 아니라 노즐 박스 어셈블리를 구조적으로 보강하는 역할을 수행한다. 즉, 플랜지 자체가 그 돌출 길이만큼의 두께를 가지는 링 구조를 노즐 박스 어셈블리 위에 형성하므로 그만큼의 구조적 보강을 이룰 수 있다.The flanges 120, 121, and 211 as shown in FIGS. 8 and 9 serve not only to form a support for bolt connection, but also to reinforce the nozzle box assembly. That is, since the flange itself forms a ring structure having a thickness equal to the protrusion length on the nozzle box assembly, the structural reinforcement can be achieved.

한편, 도 10은 토러스부(200)에 마련되는 구속링을 나타낸다. 구속링(510, 520)은 토러스부(200)의 외면을 밀착하여 둘러싸는 링 구조체이다. 구속링(510, 520)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 토러스부(200) 상부 외측에 마련된 상측 구속링(510) 및/또는 토러스부(200) 하부 외측에 마련된 하측 구속링(520)으로 구성될 수 있다. 구속링(510, 520)은 증기 압력에 의해 토러스부(200)가 팽창하는 것을 억제하기 위한 링이며, 상측 구속링(510)과 하측 구속링(520) 중 어느 하나만 마련하거나 둘 다 마련할 수도 있다. 여기서 상부 및 하부는 도 10을 기준으로 하여 나눈 것이며, 환형의 토러스부(200) 전체를 기준으로 한다면 상부와 하부는 외부와 내부로 나타낼 수도 있다.10 shows a constraining ring provided in the torus portion 200. FIG. The constraining rings 510 and 520 are ring structures that closely surround and surround the outer surface of the torus portion 200. The constraining rings 510 and 520 may be formed by an upper constraining ring 510 provided outside the upper portion of the torus portion 200 and / or a lower constraining ring 520 provided below the lower portion of the torus portion 200, . The constraint rings 510 and 520 are rings for suppressing expansion of the torus portion 200 due to the steam pressure and may be provided either one of the upper constraint ring 510 and the lower constraint ring 520, have. Here, the upper and lower portions are divided by reference to FIG. 10, and the upper and lower portions may be represented as the outer portion and the inner portion with reference to the entire annular torus portion 200.

구속링(510, 520)은 적어도 두 개 이상으로 분할된 형태로 준비되고, 분할된 단부를 용접이나 별도의 체결수단을 통하여 상호 연결하여 고정할 수 있다. 구속링(510, 520)은 도 6과 같은 용접에 의한 결합 구조에 적용될 수 있으며, 나아가 도 8 및 도 9와 같은 플랜지 결합에도 적용될 수 있다. 도 8의 실시형태라면 토러스부(200)의 전면 단부에 마련될 수 있으며, 도 9의 실시형태에서는 토러스부(200)의 플랜지 좌측에 마련될 수 있을 것이다. 또한, 경우에 따라서는 토러스부(200) 뿐만 아니라 증기경로 링(100)의 외측에도 마련될 수 있을 것이다. The restraint rings 510 and 520 are prepared in at least two or more divided parts, and the divided ends can be fixed by mutual connection through welding or separate fastening means. The restraint rings 510 and 520 may be applied to the joint structure by welding as shown in FIG. 6, and may be applied to the flange joints as shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 8 may be provided at the front end of the torus portion 200 and may be provided at the left side of the flange of the torus portion 200 in the embodiment of FIG. In some cases, it may be provided on the outside of the steam path ring 100 as well as on the torus portion 200.

한편, 도 11은 분할된 형태의 베인(410)을 나타내는 단면도이며, 도 12는 분할된 형태의 베인(410)이 증기경로 링(420)에 결합된 형태를 나타내는 정면도에 해당한다.11 is a cross-sectional view showing a split vane 410, and FIG. 12 is a front view showing a split vane 410 coupled to the vapor path ring 420. FIG.

도 12에 도시된 바와 같이, 증기경로 링(420)에 결합되는 베인(410)은 일정 원주각만큼 이격된 복수 개의 분할된 형태를 가진다. As shown in FIG. 12, the vane 410 coupled to the steam path ring 420 has a plurality of divided shapes spaced apart by a certain circumferential angle.

도 11에 도시된 바와 같이, 분할된 형태인 베인(410)의 외측과 내측에는 각각 베인(410)을 고정하기 위한 상측 홀더부(420) 및 하측 홀더부(430)가 구비된다. 베인(410)의 상측 홀더부(420)와 하측 홀더부(430)는 증기경로 링(100)의 상부체(110)와 하부체(120)에 대응하는 형상으로 마련된 가이드부(130)에 원주 방향으로 끼워져 고정된다.11, an upper holder 420 and a lower holder 430 for fixing the vanes 410 are provided on the outer side and the inner side of the divided vane 410, respectively. The upper holder 420 and the lower holder 430 of the vane 410 are connected to a guide portion 130 provided in a shape corresponding to the upper body 110 and the lower body 120 of the steam path ring 100, Direction.

이와 같이 분할된 형태의 베인(410)은 반원 링 형태로 증기경로 링(100)과 일체로 절삭 가공되는 종래의 경우에 비하여 제조가 편리하고 재료의 손실이 적으며, 일부 베인(410)이 손상된 경우 해당 부분만 교체할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같이 베인(410)이 분할체로 마련된 경우에는 증기경로 링(100)의 팽창을 억제한다는 구조적인 측면에서 다소 불리한 점이 있지만, 상술한 바와 같이 구속링(510, 520)을 적용함으로써 구조적 강도를 보강할 수 있을 것이다.The vane 410 is divided into a semicircular ring shape and is integrally cut with the steam path ring 100. The vane 410 is convenient to manufacture and has a small loss of material, The advantage is that only that part can be replaced. When the vane 410 is provided as a divided body, the vane 410 is somewhat disadvantageous from the structural point of view of suppressing the expansion of the steam path ring 100. However, by applying the constraining rings 510 and 520 as described above, You can do it.

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. 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. 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. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. 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.

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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. 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.

50: 증기 유입구 100: 증기경로 링
101: 상부체 102: 하부체
110: 베인 120, 121: 플랜지
130: 가이드부 200: 토러스부
201: 후면 202: 상부 내면
203: 하부 내면 204: 전면
210: 전면 단부 211: 플랜지
300, 310: 용접부 320: 볼트
400: 분할체 410: 베인
420: 상측 홀더부 430: 하측 홀더부
510: 상측 구속링 520: 하측 구속링50: steam inlet 100: steam path ring
101: upper body 102: lower body
110: Vane 120, 121: Flange
130: guide part 200: torus part
201: rear surface 202: upper surface
203: lower inner surface 204: front surface
210: front end 211: flange
300, 310: weld portion 320: bolt
400: Substrate 410: Vane
420: upper holder part 430: lower holder part
510: upper fixation ring 520: lower fixation ring

Claims

A steam inlet to which working steam is supplied;
A torus portion connected to the steam inlet to form an annular steam passage, the torus portion including an open portion in which a front portion of the annular steam passage is open; And
And a steam path ring coupled to the opening to provide a passage to the stage and having a plurality of vanes,
Wherein the steam path ring is directly connected to the open portion and the torus portion has a front surface, an upper inner surface, a lower inner surface, and a rear surface based on a cross section of the annular steam passage, Wherein the nozzle assembly comprises:

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The method according to claim 1,
Wherein a linear section having a predetermined length included in the upper inner surface and the lower inner surface is formed to have a length ranging from 20 to 50% with respect to the total length of the upper inner surface and the lower inner surface, respectively.

The method of claim 3,
Wherein the linear section of the predetermined length is designed to increase or decrease in inverse proportion to the radius of curvature formed by the rear surface of the torus portion.

The method according to claim 1,
The front surface
And an upper joint surface and a lower joint surface that are engaged with the steam path ring, wherein an end of the upper joint surface is located closer to the rear surface than an end of the lower joint surface.

6. The method of claim 5,
Wherein the horizontal gap between the upper bonding surface and the lower bonding surface is 1/100 or more to 1/50 or less of the upper inner surface length.

The method according to claim 1,
Wherein the front surface has a linear section having a predetermined length between the opening section and the upper inner surface or between the opening section and the lower inner surface.

The method according to claim 1,
Wherein the steam path ring includes an upper body and a lower body, and an inner surface of the upper body has a stepped portion that narrows toward a front opening portion through which the working steam is discharged.

The method according to claim 1,
Wherein the torus portion and the steam path ring are welded together.

10. The method of claim 9,
Wherein the torus portion and the steam path ring form an upper joining surface and a lower joining surface,
Wherein the torus portion side welding surface and the steam path ring side welding surface of the upper joining surface and the lower joining surface form an angle of 35 to 45 degrees with each other.

11. The method of claim 10,
Wherein an upper horizontal angle formed by the upper joining surface forms an angle of 35 to 45 degrees.

11. The method of claim 10,
And a lower horizontal angle formed by the lower joint surface forms an angle of 40 to 50 degrees.

The method according to claim 1,
Wherein a plurality of bolting holes are provided on the front surface of the torus portion and a rear surface of the steam path ring, respectively, and the bolts are fastened to the bolting holes to couple the torus portion and the steam path ring to each other.

The method according to claim 1,
Wherein the vane of the steam path ring is divided into a plurality of portions separated by a certain circumferential angle and includes an upper holder portion and a lower holder portion for fixing upper and lower ends of the split vane to the steam path ring,
Wherein the upper holder part and the lower holder part are fixed in a circumferential direction on a guide part provided on an upper body and a lower body of the steam path ring.

The method according to claim 1,
Wherein the torus portion and the steam path ring each include a flange at a connection site, and the flanges are fixed to each other by bolting.

The method according to claim 1,
Further comprising a constraining ring which closely surrounds the outer side or the inner side of the torus portion.

17. The method of claim 16,
Wherein the constraining ring is divided into at least two or more portions and the divided ends are interconnected to surround the torus portion.