KR102094179B1 - N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈 - Google Patents

N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR102094179B1
KR102094179B1 KR1020170168302A KR20170168302A KR102094179B1 KR 102094179 B1 KR102094179 B1 KR 102094179B1 KR 1020170168302 A KR1020170168302 A KR 1020170168302A KR 20170168302 A KR20170168302 A KR 20170168302A KR 102094179 B1 KR102094179 B1 KR 102094179B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
binding portion
contact portion
contact
sealing member
combustor
Prior art date
Application number
KR1020170168302A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190068174A (ko
Inventor
김은영
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 KR1020170168302A priority Critical patent/KR102094179B1/ko
Publication of KR20190068174A publication Critical patent/KR20190068174A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102094179B1 publication Critical patent/KR102094179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00012—Details of sealing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

N자형 단면구조의 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈이 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기에 있어서, 상기 트랜지션피스의 후단부는 터빈의 선단부와 결합되고, 상기 트랜지션피스의 선단부는 라이너와 결속되며, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는 N자형 단면구조의 실링부재가 장착되는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.

Description

N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈{Burner Having Sealing With N-Shaped Section, And Gas Turbine Having The Same}
본 발명은 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.
가스 터빈 엔진의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따른다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성된다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출한다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어진다.
위와 같은 브레이튼 사이클을 실현하는 가스 터빈 엔진은 압축기와 연소기, 터빈을 포함한다. 도 1은 가스 터빈 엔진(1000)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하의 설명은 도 1을 참조하겠지만, 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈 엔진(1000)과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.
가스 터빈 엔진(1000)의 압축기(1100)는 공기를 흡입하여 압축하는 역할을 하는 부분이며, 연소기(1200)에 연소용 공기를 공급하는 한편 가스 터빈 엔진(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급하는 것이 주된 역할이다. 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과하는 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.
가스 터빈 엔진(1000)에 포함되는 압축기(1100)는 보통 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈 엔진에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 대형 가스 터빈 엔진(1000)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기(1100)가 적용되는 것이 일반적이다. 압축기(1100)의 회전축과 터빈(1300)의 회전축은 직결되어 있고, 따라서 압축기(1100)는 터빈(1300)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동된다.
그리고, 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소가스를 만들어 낸다. 도 2는 가스 터빈 엔진(1000)에 구비되는 연소기(1200)의 일례를 보여준다. 연소기(1200)는 압축기(1100)의 하류에 배치되며, 환형을 이루는 연소기 케이싱(1210)을 따라 복수 개의 버너(1220)가 배치된다. 각 버너(1220)에는 수 개의 연소 노즐(1230)이 구비되며, 이 연소 노즐(1230)에서 분사되는 연료가 공기와 적절한 비율로 혼합되어 연소에 적합한 상태를 이루게 된다.
연소기(1200)는 가스 터빈 엔진(1000)에서 가장 고온 환경을 이루기 때문에 적절한 냉각이 필요하다. 도 2를 참조하면, 버너(1220)와 터빈(1300) 사이를 연결하여 고온의 연소가스가 유동하는 덕트 조립체, 즉 라이너(1250)와 트랜지션 피스(1260), 유동 슬리브(1270)로 이루어진 관 조립체의 외면을 따라 압축공기가 흘러서 연소 노즐(1230) 쪽으로 공급되는 유로를 확인할 수 있다. 압축공기가 관 조립체의 외면을 따라 이동하는 과정 중에 고온의 연소가스에 의해 가열된 덕트 조립체가 적절히 냉각된다.
일반적으로 가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱내에 다수가 배열되고, 각각의 연소기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 트랜지션피스(transition piece, 1270)로 구성된다.
종래 기술에 따른 라이너와 트랜지션피스의 결속부위에는, 도 3에 도시된 단면구조를 가지는 실링부재가 장착되어 연소부에서 생성된 고온의 압축가스가 의도하지 않은 방향으로 누추되는 것을 방지하고 있다.
종래 기술에 따른 실링부재는, 실링 효과를 극대화시키기 위해 압착되는 방향으로 2중 구조를 가지는 C자형 구조, 또는 압착되는 방향으로 3중 구조를 가지는 E자형 구조의 단면형상을 가지고 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 실링부재의 경우, 외부로부터 제공받는 진동 및 충격에 약한 구조라는 문제점을 가지고 있다. 또한, 외부로부터 제공받는 지동 및 충격에 의해 파손되어 라이너와 트랜지션피스의 결속부위의 안정적인 실링을 보장할 수 없다.
따라서, 상기 언급한 바와 같이, 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개실용신안 20-2014-0000251 (2014년 01월 14일 공개)
본 발명은, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기에 있어서, 상기 트랜지션피스의 후단부는 터빈의 선단부와 결합되고, 상기 트랜지션피스의 선단부는 라이너와 결속되며, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는 N자형 단면구조의 실링부재가 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링부재는, 결속부위의 외측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 1 접촉부; 결속부위의 내측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 2 접촉부; 및 상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 서로 엇갈이는 방향에 위치하는 각 단부를 일체형 구조로 연결하는 연결부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링부재는, 결속부위의 외측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 1 접촉부; 결속부위의 내측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 2 접촉부; 및 상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 서로 엇갈이는 방향에 위치하는 각 단부를 일체형 구조로 연결하는 연결부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 1 고정돌기가 형성되고, 상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 2 고정돌기가 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기와 대응되는 구조의 고정 만입홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 접촉부 또는 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성될 수 있다.
경우에 따라서, 상기 결속부위의 내측면에만 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성되어 있고, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 절곡구조가 형성될 수 있다.
이때, 상기 절곡구조는 결속부위의 내측면과 면접촉할 수 있도록 구부러진 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 2 접촉부와 연결부가 연결된 부분은, 결속부위의 내측면에 형성된 장착 만입홈의 만입 깊이 대비 50 내지 100 %의 길이의 곡률반경으로 절곡된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 외부면에는 소정 크기의 마찰력을 가지도록 요철구조가 형성되거나 실링부재소재가 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 제 1 절곡구조가 형성되어 있고, 상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 구부러진 제 2 절곡구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡구조는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 내측면과 면접촉하도록 절곡된 구조이고, 상기 제 2 절곡구조는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 외측면과 면접촉하도록 절곡된 구조일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기에 있어서, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는 N자형 단면구조의 실링부재가 장착되고, 상기 실링부재는, 결속부위의 외측면과 면접촉하는 제 1 접촉부 및 결속부위의 내측면과 면접촉하는 제 2 접촉부를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 1 고정돌기가 형성되고, 상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 2 고정돌기가 형성되며, 상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기와 대응되는 구조의 고정 만입홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결속부위의 내측면에는, 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성되어 있고, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는, 결속부위의 내측면과 면접촉할 수 있도록 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 절곡구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 외부면에는 소정 크기의 마찰력을 가지도록 요철구조가 형성되거나 실링부재소재가 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 접촉부의 일단부에는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 내측면 방향으로 구부러져 결속부위의 내측면과 면접촉하게되는 제 1 절곡구조가 형성되어 있고, 상기 제 2 접촉부의 일단부에는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 외측면 방향으로 구부러져 결속부위의 외측면과 면접촉하게되는 제 2 절곡구조가 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 N자형 단면구조의 실링부재를 구비함으로써, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 제 1 접촉부, 제 2 접촉부 및 연결부를 포함하는 실링부재를 구비함으로써, 라이너와 트랜지션피스의 결속부위를 더욱 안정적으로 실링할 수 있고, 이와 동시에 라이너와 트랜지션피스의 결속부위로 전달되는 진동과 충격을 흡수할 수 있어 더욱 견고하고 안정적인 구조를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 제 1 접촉부와 제 2 접촉부 각각의 일단부에 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기를 각각 형성함으로써, 실링부재 전체가 결속부위에 장착될 때, 절곡되면서 라이너와 트랜지션피스 결속부위를 재차 실링함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 제 1 접촉부와 제 2 접촉부 각각의 일단부에 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기를 각각 형성함으로써, 실링부재 전체가 결속위에 안정적으로 위치 고정되도록하여, 외부로부터 제공되는 진동 및 충격에 의해서도 위치가 변경되지 않고 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있으며, 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기에 의해 재차 실링함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 제 1 접촉부 또는 제 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈을 형성함으로써, 실링부재 전체가 결속위에 안정적으로 위치 고정되도록하여, 외부로부터 제공되는 진동 및 충격에 의해서도 위치가 변경되지 않고 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있으며, 자착 만입홈에 의해 재차 실링함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 특정 구조의 제 1 절곡구조 및 제 2 절곡구조를 특정 위치에 형성함으로써, 실링부재 전체가 결속부위에 장착될 때, 절곡되면서 라이너와 트랜지션피스 결속부위를 재차 실링함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 가스 터빈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연소기 부분을 발췌하여 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 라이너와 트랜지션피스 결속부분에 장착되는 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실링부재가 라이언와 트랜지션피스 결속부분에 장착되어 전체적으로 압착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 실링부재가 라이너와 트랜지션피스 결속부분에 장착되어 전체적으로 압착된 상태를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.
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.
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.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 실링부재가 라이언와 트랜지션피스 결속부분에 장착되어 전체적으로 압착된 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 연소기는, 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기로서, 라이너와 트랜지션피스 결속부분에 N자형 단면구조의 실링부재(100)를 장착하고 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 N자형 단면구조의 실링부재(100)를 구비함으로써, 진동 및 충격에 대응하여 안정적인 실링효과를 발휘할 수 있는 구조의 실링부재를 구비하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 여러 실시예를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 실링부재(100)는, 특정 구조의 제 1 접촉부(110), 제 2 접촉부(120) 및 연결부(130)를 포함하는 구성일 수 있다.
제 1 접촉부(110)는, 결속부위의 외측면(11)과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 구조이다. 제 2 접촉부(120)는, 결속부위의 내측면(12)과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 구조이다. 또한, 연결부(130)는, 제 1 접촉부(110)와 제 2 접촉부(120)의 서로 엇갈이는 방향에 위치하는 각 단부를 일체형 구조로 연결할 수 있다.
이 경우, 본 발실예에 따르면, 특정 구조의 제 1 접촉부(110), 제 2 접촉부(120) 및 연결부(130)를 포함하는 실링부재(100)를 구비함으로써, 라이너와 트랜지션피스의 결속부위를 더욱 안정적으로 실링할 수 있고, 이와 동시에 라이너와 트랜지션피스의 결속부위로 전달되는 진동과 충격을 흡수할 수 있어 더욱 견고하고 안정적인 구조를 구현할 수 있다.
경우에 따라서, 제 1 접촉부(110)와 제 2 접촉부(120)의 외부면에는 소정 크기의 마찰력을 가지도록 요철구조가 형성되거나 실링부재소재가 도포되어 실링효과를 극대화 시킬 수 있다.
도 6에는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 접촉부(110)의 일단부와 제 2 접촉부(120)의 일단부에는 제 1 고정돌기(111)와 제 2 고정돌기(121)가 각각 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 1 고정돌기(111)는, 제 1 접촉부(110)의 일단부에 결속부위의 외측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조로 형성될 수 있다. 또한, 제 2 고정돌기(121)는, 제 2 접촉부(120)의 일단부에 결속부위의 내측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조로 형성될 수 있다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 고정돌기(111)와 제 2 고정돌기(121)와 대응되는 구조의 고정 만입홈(13)이 형성되어 제 1 고정돌기(111)와 제 2 고정돌기(121)의 위치를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 제 1 접촉부(110)와 제 2 접촉부(120) 각각의 일단부에 제 1 고정돌기(111)와 제 2 고정돌기(121)를 각각 형성함으로써, 실링부재(100) 전체가 결속부위에 장착될 때, 절곡되면서 라이너와 트랜지션피스 결속부위를 재차 실링함으로써, 더욱 안정적인 실링 효과를 달성할 수 있다.
도 7에는 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 접촉부(110) 또는 제 2 접촉부(120)와 대응되는 구조의 장착 만입홈(14)이 형성될 수 있다.
이 경우, 장착 만입홈(14)에 장착된 제 2 접촉부(120)는 외부에서 제공되는 진동 또는 충격에 의해 위치가 변경되지 않아, 더욱 안정적인 실링효과를 보장할 수 있다.
또한, 제 2 접촉부(120)와 연결부(130)가 연결된 부분(C)은, 장착 만입홈(14)과 소정 거리(d) 이격됨이 바람직하다. 이 경우, 실링부재 전체가 결속부위에 장착되어 압착되면서 연결된 부분(C)이 구부러지면서 이격된 거리(C)를 채우게 되며, 결과적으로 제 2 접촉부(120)는 장착 만입홈(14)에 더욱 밀착되어 고정되게 되며, 더욱 안정적인 실링효과를 보장할 수 있다.
이때, 제 2 접촉부(120)와 연결부(130)가 연결된 부분(C)은, 특정 길이로 한정된 곡률반경(R)으로 절곡된 구조임이 바람직하며, 예를 들어, 결속부위의 내측면(12)에 형성된 장착 만입홈(14)의 만입 깊이(H) 대비 50 내지 100 %의 길이의 곡률반경(R)으로 절곡된 구조일 수 있다.
도 8 에는 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 접촉부(110)의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 절곡구조(112)가 형성될 수 있다. 이때, 절곡구조(112)는 결속부위의 내측면(12)과 면접촉할 수 있도록 구부러진 구조임이 바람직하다.
이 경우, 실링부재 전체가 결속부위에 장착되어 압착되면서 절곡구조(112) 역시 함께 압착되어 더욱 안정적인 실링효과를 보장할 수 있다.
상기 언급한 절곡구조(112)는 도 8에 도시된 바와 같이, 가압 방향과 마주하지 않는 타측방향에 형성되어 실링효과를 극대화 시킬 수 있다.
도 9에는 본 발명의 다섯 번째 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 접촉부(110)의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 제 1 절곡구조(112)가 형성될 수 있다. 또한, 제 2 접촉부(120)의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 구부러진 제 2 절곡구조(122)가 형성될 수 있다.
이때, 제 1 절곡구조(112)는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 내측면(12)과 면접촉하도록 절곡된 구조임이 바람직하다. 또한, 제 2 절곡구조(122) 역시, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 외측면(11)과 면접촉하도록 절곡된 구조임이 바람직하다.
이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 실링부재 전체가 결속부위에 장착되어 압착되면서 제 1 절곡구조(112) 및 제 2 절곡구조(122) 역시 함께 압착되어 더욱 안정적인 실링효과를 보장할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 언급한 본 발명에 따른 연소기를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있는 바, 트랜지션피스의 조립 및 분해 작업을 손쉽고 안정적으로 수행할 수 있으며, 트랜지션피스의 유지관리를 손쉽게 수행할 수 있는 구조를 포함하는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000: 종래 기술에 따른 가스 터빈
1100: 압축기
1110: 압축기 디스크
1120: 로터
1130: 압축기 블레이드
1140: 압축기 베인
1150: 압축기 케이싱
1200: 연소기
1220: 노즐 조립체
1230: 노즐
1240: 이너 라이너
1250: 아우터 라이너
1270: 트랜지션피스
1300: 터빈
11: 결속부위의 외측면
12: 결속부위의 내측면
13: 고정 만입홈
14: 장착 만입홈
100: 실링부재
110: 제 1 접촉부
111: 제 1 고정돌기
112: 절곡구조, 제 1 절곡구조
120: 제 2 접촉부
121: 제 2 고정돌기
122: 절곡구조, 제 2 절곡구조
130: 연결부
C: 제 2 접촉부(120)와 연결부(130)가 연결된 부분

Claims (17)

  1. 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기에 있어서,
    상기 트랜지션피스의 후단부는 터빈의 선단부와 결합되고,
    상기 트랜지션피스의 선단부는 라이너와 결속되며,
    상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는 N자형 단면구조의 실링부재가 장착되고,
    상기 실링부재는,
    결속부위의 외측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 1 접촉부;
    결속부위의 내측면과 면접촉하도록 소정 길이의 폭으로 형성된 제 2 접촉부;
    상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 서로 엇갈이는 방향에 위치하는 각 단부를 일체형 구조로 연결하는 연결부; 및
    상기 제 1 접촉부(110)의 일단부에 형성되고, 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 절곡구조(112);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 1 고정돌기가 형성되고,
    상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 2 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 연소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기와 대응되는 구조의 고정 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 접촉부 또는 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결속부위의 내측면에만 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절곡구조는 결속부위의 내측면과 면접촉할 수 있도록 구부러진 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 접촉부와 연결부가 연결된 부분은, 결속부위의 내측면에 형성된 장착 만입홈의 만입 깊이 대비 50 내지 100 %의 길이의 곡률반경으로 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 외부면에는 소정 크기의 마찰력을 가지도록 요철구조가 형성되거나 실링부재소재가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 제 1 절곡구조가 형성되어 있고,
    상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 구부러진 제 2 절곡구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡구조는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 내측면과 면접촉하도록 절곡된 구조이고,
    상기 제 2 절곡구조는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 외측면과 면접촉하도록 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 연소기.
  12. 연료를 연소시켜 고온의 압축가스를 생성하는 연소부와 연소부에서 생성된 고온의 압축가스를 터빈으로 유도하는 라이너 및 트랜지션피스를 구비하는 연소기에 있어서,
    상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는 N자형 단면구조의 실링부재가 장착되고,
    상기 실링부재는, 결속부위의 외측면과 면접촉하는 제 1 접촉부 및 결속부위의 내측면과 면접촉하는 제 2 접촉부를 포함하고,
    상기 제 1 접촉부의 일단부에는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 내측면 방향으로 구부러져 결속부위의 내측면과 면접촉하게되는 제 1 절곡구조가 형성되어 있고,
    상기 제 2 접촉부의 일단부에는, 실링부재 전체가 압착될 경우 결속부위의 외측면 방향으로 구부러져 결속부위의 외측면과 면접촉하게되는 제 2 절곡구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 접촉부의 일단부에는 결속부위의 외측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 1 고정돌기가 형성되고,
    상기 제 2 접촉부의 일단부에는 결속부위의 내측면 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 제 2 고정돌기가 형성되며,
    상기 라이너와 트랜지션피스 결속부분에는, 제 1 고정돌기와 제 2 고정돌기와 대응되는 구조의 고정 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 결속부위의 내측면에는, 제 2 접촉부와 대응되는 구조의 장착 만입홈이 형성되어 있고,
    상기 제 1 접촉부의 일단부에는, 결속부위의 내측면과 면접촉할 수 있도록 결속부위의 내측면 방향으로 구부러진 절곡구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 접촉부와 제 2 접촉부의 외부면에는 소정 크기의 마찰력을 가지도록 요철구조가 형성되거나 실링부재소재가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 연소기.
  16. 삭제
  17. 제1항, 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 연소기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
KR1020170168302A 2017-12-08 2017-12-08 N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈 KR102094179B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170168302A KR102094179B1 (ko) 2017-12-08 2017-12-08 N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170168302A KR102094179B1 (ko) 2017-12-08 2017-12-08 N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190068174A KR20190068174A (ko) 2019-06-18
KR102094179B1 true KR102094179B1 (ko) 2020-03-27

Family

ID=67103198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170168302A KR102094179B1 (ko) 2017-12-08 2017-12-08 N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102094179B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214671A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器
JP2011226481A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 General Electric Co <Ge> トランジションダクト界面における燃焼器ライナ冷却及びその関連する方法
JP2012154613A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 General Electric Co <Ge> 燃焼器のトランジションピースとインピンジメントスリーブとの間の支持体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900000915Y1 (ko) * 1986-11-06 1990-01-31 대림통상주식회사 패킹 링
JPH0293169A (ja) * 1988-09-29 1990-04-03 Nippon Valqua Ind Ltd 回転体シール用パッキン
JP3298269B2 (ja) * 1993-11-15 2002-07-02 東陶機器株式会社 パッキング挿入方法
KR20140000251U (ko) 2012-07-03 2014-01-14 산동금속공업(주) 기밀유지가 용이한 실링

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214671A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器
JP2011226481A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 General Electric Co <Ge> トランジションダクト界面における燃焼器ライナ冷却及びその関連する方法
JP2012154613A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 General Electric Co <Ge> 燃焼器のトランジションピースとインピンジメントスリーブとの間の支持体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190068174A (ko) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100300116A1 (en) Expansion Hula Seals
KR102062594B1 (ko) 베인 캐리어, 이를 포함하는 압축기 및 가스 터빈
US20140225334A1 (en) Combustor seal structure and a combustor seal
KR102038112B1 (ko) 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR101985109B1 (ko) 1단 터빈 베인 지지 구조 및 이를 포함하는 가스터빈
KR102049042B1 (ko) 연료 노즐 조립체, 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR102094179B1 (ko) N자형 단면구조의 실링을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR101997977B1 (ko) 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102047396B1 (ko) 슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102019091B1 (ko) 연료 노즐 조립체, 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR102012496B1 (ko) 가스터빈용 연소 덕트 조립체의 연결 및 냉각 구조
KR102176023B1 (ko) 슬롯구조가 형성된 실링부재를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102047369B1 (ko) 연료 노즐, 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR102088862B1 (ko) 이중관 라이너 내부 유동가이드를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스터빈
KR101877675B1 (ko) 트랜지션 피스 조립체 및 이를 포함하는 연소기, 가스터빈
KR101965502B1 (ko) 접속 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈
KR102026986B1 (ko) 분해조립 구조의 트랜지션 피스를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102042973B1 (ko) 트랜지션피스 지지부를 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102340331B1 (ko) 화염 전파 모듈, 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102134911B1 (ko) 슬라이딩 결속구조의 메인노즐을 포함하는 가스 터빈 엔진의 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102038113B1 (ko) 덕트 조립체, 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR101980006B1 (ko) 접속 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈
KR102010661B1 (ko) 연소기의 트랜지션피스 장착 조립체 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102204455B1 (ko) 서포트를 포함하는 트랜지션피스 조립 지그 및 이를 이용하여 조립된 연소기
KR20190048055A (ko) 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant