KR102156416B1 - 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈 - Google Patents

트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR102156416B1
KR102156416B1 KR1020190028087A KR20190028087A KR102156416B1 KR 102156416 B1 KR102156416 B1 KR 102156416B1 KR 1020190028087 A KR1020190028087 A KR 1020190028087A KR 20190028087 A KR20190028087 A KR 20190028087A KR 102156416 B1 KR102156416 B1 KR 102156416B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transition piece
casing
guide
compressed air
piece casing
Prior art date
Application number
KR1020190028087A
Other languages
English (en)
Inventor
이동곤
서재원
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 KR1020190028087A priority Critical patent/KR102156416B1/ko
Priority to JP2020005228A priority patent/JP6922150B2/ja
Priority to US16/799,821 priority patent/US11105211B2/en
Priority to EP20162180.2A priority patent/EP3708781A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102156416B1 publication Critical patent/KR102156416B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002Wall structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/12Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F05D2240/126Baffles or ribs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/14Casings or housings protecting or supporting assemblies within
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/35Combustors or associated equipment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00017Assembling combustion chamber liners or subparts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means

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)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본원에서는 트랜지션 피스 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 트랜지션 피스 조립체는 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스와 상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱과 상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재와 상기 트랜지션 피스 케이싱 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재를 포함한다.

Description

트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈{TRANSITION PIECE ASSEMBLY AND TRANSITION PIECE MODULE AND COMBUSTOR AND GAS TURBINE COMPRISING THE TRANSITION PIECE ASSEMBLY}
본 발명은 트랜지션 피스 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랜지션 피스에 대한 냉각 효율을 개선할 수 있는 트랜지션 피스 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 가스 터빈은 압축기에서 나온 압축공기와 연료가 연소되어 고온가스가 발생되고 그 고온가스로 터빈을 회전시키는 동력기관으로서, 복합화력발전과 열병합발전 등에 이용된다.
가스 터빈은 크게 압축기, 연소기 그리고 터빈으로 구분할 수 있다. 압축기는 터빈의 회전으로부터 생성된 동력의 일부를 전달받아서 유입되는 공기를 고압으로 압축하는 역할을 하게 되며, 압축된 공기는 연소기 측으로 전달된다.
연소기는 압축 공기와 연료를 혼합 및 연소시켜 고온의 연소가스 흐름을 생성시키고 이를 터빈 측으로 분사하며, 분사된 연소가스는 터빈을 회전시켜 회전력을 얻을 수 있도록 한다. 산업용 가스 터빈에 사용되는 연소기는 환형으로 배치되는 복수 개의 연료 노즐 모듈을 포함하는데, 연료 노즐 모듈에서는 공기 및 연료가 혼합된다.
압축기로부터 압축된 공기가 연소기로 유입되고, 연료는 각 연료 노즐 모듈에 배열되어 있는 베인을 통해 주입되어 연료와 공기가 혼합된다. 연료와 공기의 혼합물은 각 연료 노즐 모듈의 하류방향에 위치한 연소실에서 연소하고, 연소가스는 터빈으로 이어지는 유로로 배출된다.
고온의 연소가스는 연소실에서 트랜지션 피스를 통하여 터빈으로 유입되어 터빈을 구동시킨다. 터빈으로 연소가스가 유동되는 과정에서 연소가스의 높은 온도로 연소가스에서 트랜지션 피스로의 열전달이 이루어지고, 트랜지션 피스 및 이를 감싸고 있는 트랜지션 피스 케이싱 모두 파손방지를 위해 냉각이 필요하다.
본 발명의 실시 예들은 트랜지션 피스 및 트랜지션 피스 케이싱으로 유동되는 압축공기량을 증가시킬 수 있는 트랜지션 피스 조립체 및 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스와 상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱과 상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재와 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스와 상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱과 상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재와 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 고온의 연소가스로 인해 열전달을 받아 트랜지션 피스 및 트랜지션 피스 케이싱이 열변형 및 파손되는 것을 방지하도록 압축공기를 통한 냉각효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 가스 터빈에 대한 사시도
도 2은 본 발명의 실시예를 따르는 트랜지션 피스 조립체에 대한 사시도
도 3는 이너 가이드가 구비된 가이드부에 대한 단면도
도 4는 상기 도 2의 실시예에 대한 변형예를 따르는 트랜지션 피스 조립체에서 특정부분을 확대하여 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 따르는 연소기에 대한 단면을 개략적으로 나타내는 개념도
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 따르는 가이드 부재에 대한 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 이웃하는 트랜지션 피스 케이싱 사이에 위치하는 가이드 부재에 대한 개념도
도 8a 내지 8b는 돌출부를 포함하는 가이드부에 대한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시예에 따른 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈에 대해 상술한다.
가스 터빈(1)은 본원에 첨부된 도 1에서 도시하는 바와 같이 압축기(10), 연소기(20) 그리고 터빈(30)을 포함하는 것으로 압축기(10)에서 나온 압축공기가 연소기(20) 내에서 연료와 혼합되고 연소되어 터빈(30)을 회전시키는 동력기관이다.
본 발명인 트랜지션 피스 조립체는 본원에 첨부된 도 1에서 도시하는 연소기(20)에 포함되는 것으로서, 상기 트랜지션 피스 조립체는 도 2에서 도시하는 바와 같이 트랜지션 피스(100)를 포함한다. 상기 트랜지션 피스(100)는 연소실(200)에서 착화되어 연소된 고온의 연소가스가 통과되는 부분으로, 통과된 고온의 연소가스는 터빈으로 유입된다.
상기 트랜지션 피스(100)는 상기 연소가스가 통과되기 위해 연소가스가 유입되는 유입구와 연소가스가 터빈 입구로 유출되는 유출구를 포함하고, 상기 유입구와 유출구간에는 연소가스가 지나갈 수 있는 통로가 형성되어 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 트랜지션 피스(100)는 상기 유입구의 크기가 상기 유출구의 크기보다 큰 형태로 도 2에서 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되어 유입구와 유출구의 크기가 형성되는 것은 아니다.
본원에 첨부된 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에서 트랜지션 피스(100)는 그 하부가 유입구에서 유출구로 연장되는 과정에서 터빈 입구(300)가 위치하는 부분에서 체결되기 위해 상기 하부는 연장과정에서 만곡된다. 또한, 트랜지션 피스(100) 상부 역시 터빈 입구(300)와의 체결을 위해 유입구에서 유출구로 연장되는 과정에서 만곡된다. 다만 트랜지션 피스(100) 상부가 그 하부보다 터빈 입구(300)와의 높이차가 커서 상부가 하부보다 만곡되는 정도가 크다. 터빈 입구(300)와의 체결을 위해 만곡정도가 큰 트랜지션 피스(100) 상부는 터빈 입구(300)측에서 한 번 더 만곡된다.
본 발명의 실시예에서 트랜지션 피스(100)가 적어도 한 번 이상 만곡되어 터빈 입구(300)와 세밀하게 체결되어 고온의 연소가스가 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 트랜지션 피스(100)는 도 2에서 도시하는 바와 같이 원통형 라이너(400)와 체결되는 유입구측의 형태는 원형이고 대략 네모난 형태의 터빈 입구(300)와 체결되는 유출구측의 형태는 대략 사각형이나, 반드시 그 형태가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예는 압축공기가 트랜지션 피스(100) 외주면 전 영역을 효과적으로 유동할 수 있도록 하는 트랜지션 피스 케이싱(110)을 포함한다.
상기 트랜지션 피스 케이싱(110)은 트랜지션 피스(100)가 삽입될 수 있도록 내부가 텅 빈 공간을 포함한다. 텅 빈 공간에 상기 트랜지션 피스(100)가 트랜지션 피스 케이싱(110) 내주면과 이격되어 사이공간이 형성되도록 트랜지션 피스 케이싱(110)이 후술할 지지부재(120)를 통해 안착된다.
트랜지션 피스 케이싱(110)이 트랜지션 피스(100)를 감싸며 이격되어 지지되기 위해서는 트랜지션 피스 케이싱(110)의 내주면과 트랜지션 피스(100)의 외주면 사이에 형성된 사이공간에 적어도 한 개 이상의 지지부재(120)가 삽입된다.
상기 지지부재(120)는 탄성이 있는 부재로서 본 발명의 실시예에서는 도 2에서 도시하는 바와 같이 만곡되어 일정방향으로 볼록한 형태를 가지게 되어 대략 U자 형태를 갖는다.
지지부재(120)가 상기 사이공간에 삽입될 시에는 트랜지션 피스(100)의 외주면에 안착되고 볼록한 부분이 트랜지션 피스 케이싱(110)의 내주면과 접하여 지지부재(120)가 트랜지션 피스 케이싱(110)을 지지하게 된다. 본원에 첨부된 도 2에서는 지지부재(120)가 트랜지션 피스(100) 외주면을 따라 환형으로 복수 개 배치되어 트랜지션 피스(100)를 고정한다.
트랜지션 피스 케이싱(110)의 형태는 특별히 제한되지 않으나, 본원에 첨부된 도 2에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 트랜지션 피스(100)와 그 형태가 유사하게 형성되어 트랜지션 피스 케이싱(110)의 내주면과 트랜지션 피스(100)의 외주면 사이에 형성된 사이공간 크기가 트랜지션 피스(100)의 외주면 전 영역에 걸쳐서 일정하게 유지된다.
트랜지션 피스 케이싱(110)은 압축공기가 유입될 수 있는 복수 개의 냉각홀을 포함한다. 상기 냉각홀의 크기 및 형태는 제한되지 않으며 고온의 연소가스에 의해 가열된 트랜지션 피스(100)를 냉각시키기 위해 압축기(10)로부터 유입된 압축공기가 트랜지션 피스(100)의 외주면측으로 유동될 수 있도록 냉각홀이 트랜지션 피스 케이싱(110)에 형성된다.
상기 냉각홀을 통해 유입된 압축공기는 트랜지션 피스(100)의 외주면과 트랜지션 피스 케이싱(110)의 내주면 사이에 형성된 사이공간을 통해 라이너(400)측으로 유동되면서 트랜지션 피스(100)와 열교환이 이루어지며 트랜지션 피스(100)의 온도상승에 따른 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 2 또는 4에서 도시하는 바와 같이 터빈 케이스(500) 상측으로 유동하는 압축공기가 트랜지션 피스(100)측으로 방향전환을 유도하는 가이드 부재(600)를 포함한다.
상기 가이드 부재(600)는 그 위치가 고정될 수 있도록 트랜지션 피스 케이싱(110)에 고정되는 지지부(610)를 포함한다. 상기 지지부(610)는 트랜지션 피스 케이싱(110)의 외주면에 제한되지 않는 방식으로 고정되어 일방향으로 연장된 형태를 갖는다. 트랜지션 피스 케이싱(110)과 후술할 가이드부(620) 사이에 일정한 공간이 형성되어 트랜지션 피스 케이싱(110)의 외주면 측부를 타고 상측으로 유동되는 압축공기가 후술할 가이드부(620)에 의해 충분히 포획되어 트랜지션 피스 케이싱(110)측으로 압축공기가 가이드되도록 지지부(610)가 일방향으로 연장된 형태를 갖는다.
지지부(610)가 연장되는 방향이나 형태는 특별히 제한되지 않고, 후술할 가이드부(620)가 트랜지션 피스 케이싱(110)과 이격될 수 있도록 지지부(610)가 연장된 형태를 갖는다.
상기 가이드 부재(600)는 압축공기의 흐름을 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유도하는 가이드부(620)를 포함한다. 상기 가이드부(620)는 도 4에서 도시하는 바와 같이 지지부(610) 단부에 고정되는 것으로, 고정방식은 용접이나 볼트체결 등으로 그 방식이 제한되지 않는다.
가이드부(620)는 트랜지션 피스 케이싱(110) 외주면 양측부를 따라 유동되어 터빈 케이싱(500) 상측으로 흐르는 압축공기를 효과적으로 포집하여 트랜지션 피스(100)측으로 방향전환을 시키기 위해 가이드부(620)의 양측단은 압축공기 포집을 위해 도 4에서 도시하는 바와 같이 하측을 향하도록 형성될 수 있다.
가이드부(620)는 보다 많은 양의 압축공기를 포집하기 위해 일방향으로 연장되어 본원에 첨부된 도 8a 내지 8b에서 도시하는 바와 같이 일부분이 돌출된 형태인 돌출부를 갖을 수 있다. 돌출된 형태가 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 도 8a 내지 8b에서는 양측에 부재가 생략되어 대략 삼각형의 형태로 돌출된 형태를 갖는다.
가이드부(620)의 양측단이 하측을 향하는 방식은 가이드부(620)의 일부가 절곡되어 양측단이 하측을 향할 수 있고, 또는 가이드부(620)의 일부가 만곡되어 양측단 하측을 향할 수도 있다. 가이드부(620)의 양측단이 하측을 향하도록 설계되는 방식은 특별히 제한되지 않는다.
보다 구체적으로 상기 가이드부(620)의 양측부는 가이드부(620)와 충돌하는 압축공기를 이탈없이 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내하기 위해 만곡 등의 방식으로 가이드부(620)의 양측부가 형성될 수 있다. 가이드부(620)의 양측부가 터빈 케이싱(500)의 상측으로 유동되는 압축공기의 진행방향에 반대되게 만곡 등의 방식으로 형성되어 포획된 압축공기가 이탈하지 않고 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유동되도록 안내할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 가이드부(620)가 압축공기의 흐름을 보다 원활하게 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유도하기 위해 이너 가이드(630)가 가이드부(620) 일면에 구비될 수 있다. 이너 가이드(630)는 그 형태가 정해진 것은 아니나, 본원에 첨부된 도 3에서는 일방향으로 휘어진 얇은 플레이트 형상의 이너 가이드(630)가 도시된다.
상기 이너 가이드(630)는 트랜지션 피스 케이싱(110) 외주면 양측부를 따라 상승되어 가이드부(620) 양측단을 타고 가이드부(620) 일지점으로 모이는 압축공기가 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유동되도록 하기 위해 이너 가이드(630) 일단이 트랜지션 피스 케이싱(110)을 향하도록 형성된다. 이너 가이드(630) 일단이 트랜지션 피스 케이싱(110)을 향하도록 절곡되거나 만곡될 수도 있고, 그 방식이 특별히 제한되는 것은 아니다.
이너 가이드(630)를 통해 압축공기가 보다 집중적으로 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 흐르도록 하기 위해 적어도 한 쌍의 이너 가이드(630)가 트랜지션 피스 케이싱(110)과 마주보는 가이드부(620) 일면에 고정된다. 그 고정방식은 용접이나 볼트체결 또는 슬라이딩 방식일 수도 있고 고정방식이 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 한 쌍의 이너 가이드(630)가 가이드부(620) 일면에 설치되는 경우에는 압축공기가 가이드부(620) 양측으로부터 이너 가이드(630)로 유입되는 것을 고려하여 한 쌍의 이너 가이드(630)가 설치될 수 있다. 가이드부(620) 양측으로부터 유입되는 압축공기가 효율적으로 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 흐르도록 하기 위해 한 쌍의 이너 가이드(630)는 양자 사이에 존재할 수 있는 가상의 면을 기준으로 도 3에서 도시하는 바와 같이 대칭되게 가이드부(620)에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 트랜지션 피스 조립체는 가이드부(620)의 양측단 간 거리가 트랜지션 피스 케이싱(110) 양측부 간 거리보다 크게 형성되어 보다 많은 양의 압축공기를 포획할 수 있다. 상기 트랜지션 피스 케이싱(110) 양측부 간 거리는 트랜지션 피스 케이싱(110)이 원통형일 경우에는 구체적으로 트랜지션 피스 케이싱(110) 외주면에서의 거리로서 외경을 의미한다.
가이드부(620)에 의해 포획된 압축공기가 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내되도록 하기 위해 트랜지션 피스 케이싱(110) 양측부 간 거리보다 크게 형성된 가이드부(620)의 양측이 압축공기 진행방향과 반대되는 방향을 향하도록 형성될 수도 있다.
가이드부(620)의 양측이 압축공기 진행방향과 반대되는 방향을 향하도록 형성되는 방식은 가이드부(620)의 양측이 만곡되거나 절곡되는 방식에 의할 수 있고, 그 방식이 반드시 특정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 대한 변형예로서 트랜지션 피스 조립체는 한 쌍의 가이드부(622)를 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 가이드부(622) 각각은 전술한 가이드부(620)와 같이 양측부가 트랜지션 피스 케이싱(110)을 향하도록 절곡 또는 만곡이 된다.
상기 한 쌍의 가이드부(622) 각각은 트랜지션 피스 케이싱(110)에 고정되어 일방향으로 연장된 지지부(610)에 의해 고정된다. 한 쌍의 가이드부(622) 각각이 개별적으로 지지부(610)에 의해 고정될 수도 있고, 폭이 넓은 형태의 지지부(610)에 의해 고정될 수도 있어 지지형태가 특별히 제한되는 것은 아니다.
본원에 첨부된 도 4에서 도시하는 바와 같이 한 쌍의 가이드부(622)를 지지하는 지지부(610)는 트랜지션 피스 케이싱(110) 끝단에서 두 부위에 고정 및 연장될 수 있다. 연장된 지지부(610) 일단에서는 마치 이음부로 상기 두 부위에서 연장된 지지부(610)의 일단 각각이 이어진 것과 같이 형성되어 하나의 지지부(610)를 이룬다. 이러한 형태의 지지부(610)의 경우 상기 이음부의 면상에 가이드부(620)가 안착 및 고정되어 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 가이드 할 수 있다.
지지부(610)에 안착된 한 쌍의 가이드부(622) 각각은 균일하게 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 가이드 할 수 있도록 대칭되도록 안착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 트랜지션 피스 조립체에서 포함하는 지지부(610)는 트랜지션 피스 케이싱(110)에 안착되어 고정되는 고정대(612)와 가이드부(620)의 위치변경을 위해 회전이 가능한 회전대(614)를 포함할 수 있다.
상기 고정대(612)는 일방향으로 연장되어 그 단부에서 상기 회전대(614)가 회전가능하도록 회전대(614)와 볼트체결 등의 방식으로 체결될 수 있고, 그 방식이 제한되는 것은 아니다.
본원에 첨부된 도 4에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 일방향으로 연장된 고정대(612)의 일면과 마주보는 회전대(614)의 일면이 접한 상태에서 회전대(614)가 회전될 수 있도록 체결된다. 본원에 첨부된 도면에서 도시되지는 않지만 고정대(612)는 직육면체 형상에서 상면이 생략되고 4개의 측면들 중 대향하는 2개의 측면들이 생략된 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 고정대(612)의 생략된 상면을 통해 고정대(612) 내부로 회전대(614)가 삽입되어 회전대(614)가 회전될 수 있다.
지지부(610)가 회전대(614)를 포함함으로써 트랜지션 피스 케이싱(110)의 크기나 가이드 부재(600)가 설치되는 위치를 고려하여 가이드부(620)의 위치를 변경할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 트랜지션 피스 조립체는 트랜지션 피스(100), 트랜지션 피스 케이싱(110), 지지부재(120), 터빈 케이싱(500) 그리고 터빈 케이싱(500)의 상측으로 유동되는 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내하는 가이드 부재(6000)를 포함할 수 있다.
상기 터빈 케이싱(500)은 압축기(10)로부터 유입되는 압축공기가 외부로 새어나가지 않도록 트랜지션 피스 케이싱(110)과 이격되어 감싸도록 형성된다. 터빈 케이싱(500)을 통해 압축공기가 외부로 유출되지 않고 트랜지션 피스 케이싱(110)에 형성된 냉각홀을 통해 압축공기가 라이너(400)로 유동된다.
상기 가이드 부재(6000)는 본원에 첨부된 도 5에서 도시하는 바와 같이 터빈 케이싱(500)의 내벽에 안착되어 고정되는 것으로서 터빈 케이싱(500)의 측벽에 체결되어 가이드 부재(6000)를 고정시키는 체결부(6100)와 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내하는 가이드부(6200)를 포함한다.
상기 가이드부(6200)는 압축공기를 포집하여 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내하는 것으로 전술한 실시예에서의 가이드부(620)와 유사한 것으로 자세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 도 5는 상기 가이드 부재(6000)가 터빈 케이싱(500) 내벽에 체결된 모습을 측면에서 대략적으로 나타낸 개념도로서, 상기 가이드부(6200)가 압축공기를 가이드하도록 휘어진 형태를 도시하지는 않는다.
상기 체결부는 터빈 케이싱(500)의 내벽과 체결되어 가이드부(6200)의 일면에서 유동되는 압축공기가 저항을 받을 수 있는 부재가 없도록 가이드 부재(6000)가 형성될 수 있다.
상기 가이드부(6200)는 터빈 케이싱(500)의 내벽에 체결되어 가이드부(6200)가 트랜지션 피스 케이싱(110)과 대향하도록 고정될 수 있다. 따라서 터빈 케이싱(500) 내에서 상승하는 압축공기가 가이드부(6200)에 의해 방향전환이 되어 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 압축공기가 집중될 수 있다.
본원의 다른 실시예에서 체결부(6100)는 도 6에서 도시하는 바와 같이 평평한 플레이트의 형상을 갖을 수 있다. 체결부(6100)는 그 일단부가 가이드부(6200)의 일단부 형상과 일치하도록 형성되어 체결부(6100) 및 가이드부(6200)가 접합될 수 있다. 체결부(6100)가 가이드부(6200)와 접합되고 노출되는 일면에는 터빈 케이싱(500)의 측벽과 볼트체결이 될 수 있는 복수 개의 체결공이 형성될 수 있다. 다만, 체결부(6100)는 터빈 케이싱(500)의 측벽과 체결되어 가이드 부재(6000)를 고정 및 지지하면 충분하고 그 형태 및 체결방식이 특정되는 것은 아니다.
가이드부(6200)는 보다 많은 양의 압축공기를 포집하기 위해 일방향으로 연장되어 본원에 첨부된 도 8a 내지 8b에서 도시하는 바와 같이 일부분이 돌출된 형태인 돌출부를 갖을 수 있다. 돌출된 형태가 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 도 8a 내지 8b에서는 양측에 부재가 생략되어 대략 삼각형의 형태로 돌출된 형태를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서 가이드 부재(6000)는 압축공기 유동에 의한 가이드부(6200)와 체결부(6100) 간의 분리를 방지하기 위해 본원에 첨부된 도 6에서 도시하는 바와 같이 적어도 한 개 이상의 리브(6300)를 더 포함할 수 있다.
상기 리브(6300)의 일단부는 체결부(6100)의 일면과 접합되어 고정되고, 리브(6300)의 타단부는 가이드부(6200)의 일면과 접합되어 고정됨으로써 가이드부(6200)의 이탈을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 리브(6300)가 체결부(6100) 및 가이드부(6200)와 접하는 면의 길이가 상기 체결부(6100) 및 가이드부(6200) 너비와 유사하여 리브(6300)의 형상은 대략 사다리꼴 형상과 유사할 수 있으나, 반드시 그 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
가이드부(6200)의 양측부는 본 발명의 실시예에서 전술한 바와 같이 만곡되어 압축공기가 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 보다 효율적으로 안내될 수 있다. 트랜지션 피스 케이싱(110)과 마주보는 가이드부(6200)의 일면에는 본 발명의 실시예에서 전술한 바와 같이 이너 가이드(630)가 포함될 수 있다. 또한 가이드부(6200)의 양측단 간 거리가 전술한 바와 같이 트랜지션 피스 케이싱(110) 양측부 간 거리보다 크게 형성됨으로써 보다 효율적으로 압축공기를 포집하여 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내할 수 있다. 가이드부(6200)에 대한 특징들은 전술한 본 발명의 실시예와 유사하여 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구(300)로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스(100)와 상기 트랜지션 피스(100)와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱(110)과 상기 트랜지션 피스(100)와 트랜지션 피스 케이싱(110)이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스(100)의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스(100)를 지지하는 지지부재(120)를 구비하는 복수 개의 트랜지션 피스 조립체를 환형으로 포함하는 트랜지션 피스 모듈이 구현될 수 있다.
상기 트랜지션 피스 모듈에서 상기 트랜지션 피스 케이싱(110)의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 안내하되, 이웃하는 상기 트랜지션 피스 케이싱(110)들 사이에 위치하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재(600)를 포함한다.
상기 가이드 부재(600)는 압축공기를 가이드하는 가이드부(620)와 상기 가이드부(620)를 고정시키는 지지부(610)를 포함한다. 본원에 첨부된 도 7에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 트랜지션 피스 케이싱(110)들 사이에 가이드부(620)가 위치하되 상승되는 압축공기가 효율적으로 트랜지션 피스 케이싱(110)의 상면으로 유동되도록 가이드부(620)는 트랜지션 피스 케이싱(110)보다 높은 위치에 안착되도록 설계될 수 있다.
상기 가이드부(620)는 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 집중적으로 가이드하기 위해 양측이 만곡되거나 절곡될 수 있다.
상기 가이드부(620)가 안착되는 방식은 제한되는 것은 아니나, 트랜지션 피스 케이싱(110)의 단부에 지지부(610)가 안착되어 일방향으로 연장되어 가이드부(620)와 체결됨으로써 가이드부(620)가 트랜지션 피스 케이싱(110)들 사이에서 고정될 수 있다. 상기 지지부(610)가 일방향으로 연장되어 가이드부(620)가 트랜지션 피스 케이싱(110)과 이격되면되고, 지지부(610)의 형태가 특별히 제한되는 것은 아니다. 다양한 형태의 지지부(610)가 존재할 수 있으나, 본원에 첨부된 도 4에서 도시하는 바와 같이 지지부(610)가 트랜지션 피스 케이싱(110)의 단부에 고정되고 가이드부(620)가 트랜지션 피스 케이싱(110)과 이격되도록 지지부(610)가 적어도 일방향으로 연장된 형태를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 트랜지션 피스 모듈에 포함되는 가이드 부재(600)는 압축공기를 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유동시키는 가이드부(620)와 상기 가이드부(620)를 터빈 케이싱(500)의 내벽에 체결시키는 체결부(6100)를 포함할 수 있다. 상기 체결부(6100)는 본원에 첨부된 도 6에서 도시하는 바와 같이 가이드부(620)의 단부로부터 일방향으로 연장되어 대략 플레이트 형상을 형성되고, 터빈 케이싱(500)의 내벽에 용접이나 볼트체결 등의 방식을 통해 고정될 수 있다.
상기 가이드부(620)는 본원에 첨부된 도 8a 내지 8b에서 도시하는 바와 같이 일방향으로 연장되어 상승하는 압축공기를 보다 많이 포집하여 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유동시키는 돌출부가 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 가이드부(620)의 일면에서 일방향으로 연장되어 도 8a 내지 8b에서 도시하는 바와 같이 돌출된 형태를 갖는다.
상기 가이드부(620)는 이웃하는 트랜지션 피스 케이싱(110)들 사이에 위치하므로 도 5에서 도시하는 바와 같이 상측으로 휘어진 트랜지션 피스 케이싱(110)과의 접촉을 피하고자 가이드부(620)에서 돌출부의 양측부가 절삭되어 도 8 내지 9에서와 같이 대략 삼각형의 형태로 돌출될 수 있으나, 반드시 돌출된 형태가 한정되는 것은 아니다.
가이드부(620)의 일면에서 일방향으로 연장되어 돌출된 돌출부를 통해 상승하는 압축공기를 보다 많이 트랜지션 피스 케이싱(110)으로 유동시켜 트랜지션 피스 케이싱(1100의 냉각효율을 효과적으로 상승시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 트랜지션 피스 조립체를 구비하는 연소기(20)를 포함할 수 있다.
상기 연소기(20)는 연료를 공급하는 복수 개의 연료 노즐 조립체(410)를 포함하는 연료 노즐 모듈(410')과 이를 감싸는 케이싱(420)과 상기 연료 노즐 모듈(410')과 연결되어 내부공간에서 연료혼합공기가 착화되어 연소되는 라이너(400)와 상기 라이너(400)를 감싸는 라이너 케이싱(430)과 상기 라이너(400) 및 라이너 케이싱(430)과 연결되는 트랜지션 피스 조립체를 포함할 수 있다. 상기 트랜지션 피스 조립체는 본원에서 상술하는 특징들을 모두 포함하는 트랜지션 피스 조립체이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 트랜지션 피스 조립체를 구비하는 가스 터빈(1)을 포함할 수 있다.
상기 가스 터빈(1)은 공기를 흡입하여 압축공기를 형성하는 압축기(10)와 상기 압축공기와 연료가 혼합된 연료혼합공기를 연소시켜 고온의 연소가스를 형성하는 연소기(20)와 상기 연소가스로 구동되는 터빈(30)을 포함할 수 있다. 상기 연소기(20)는 전술한 연소기(20)를 가리키는 것으로서 본원에서 상술한 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기(20)이다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 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.
또한, 본원에서 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구송요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
가스 터빈 : 1
압축기 : 10
연소기 : 20
터빈 : 30
트랜지션 피스 : 100
트랜지션 피스 케이싱 : 110
지지부재 : 120
연소실 : 200
터빈 입구 : 300
라이너 : 400
연료 노즐 조립체 : 410
연료 노즐 모듈 : 410'
케이싱 : 420
라이너 케이싱 : 430
터빈 케이싱 : 500
가이드 부재 : 600
지지부 : 610
고정대 : 612
회전대 : 614
가이드부 : 620
한 쌍의 가이드부 : 622
이너 가이드 : 630
가이드 부재 : 6000
체결부 : 6100
가이드부 : 6200
리브 : 6300

Claims (23)

  1. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 트랜지션 피스 케이싱의 일면에 고정되어 일방향으로 연장되는 지지부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부와 충돌하는 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 가이드부의 양측부가 만곡된 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  2. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 트랜지션 피스 케이싱의 일면에 고정되어 일방향으로 연장되는 지지부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부의 양측단 간 거리가 상기 트랜지션 피스 케이싱의 양측부 간 거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 가이드부는 일방향으로 연장되어 형성된 돌출부를 포함하여 보다 많은 양의 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 유동시키는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  4. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 트랜지션 피스 케이싱의 일면에 고정되어 일방향으로 연장되는 지지부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부가 한 쌍 구비되어 한 쌍의 가이드부 각각이 대칭되게 상기 지지부에 안착되어 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 마주보는 상기 가이드부의 일면에 일단부가 상기 트랜지션 피스 케이싱을 향하는 적어도 한 개 이상의 이너 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 이너 가이드가 한 쌍 구비되어 한 쌍의 이너 가이드 각각이 대칭되어 마주보는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드부의 양측단 간 거리가 상기 트랜지션 피스 케이싱의 양측부 간 거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드부가 한 쌍 구비되어 한 쌍의 가이드부 각각이 대칭되게 상기 지지부에 안착되어 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 트랜지션 피스 케이싱에 안착되어 일방향으로 연장되는 고정대;와 상기 고정대와 회전가능하게 체결되어 상기 가이드부의 위치를 변경할 수 있도록 회전한 회전대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  10. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 이격되어 감싸는 터빈 케이싱;과
    상기 터빈 케이싱의 내벽에 고정되어 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 터빈 케이싱의 내벽에 체결되는 체결부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부와 충돌하는 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 가이드부의 양측부가 만곡된 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  11. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 이격되어 감싸는 터빈 케이싱;과
    상기 터빈 케이싱의 내벽에 고정되어 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 터빈 케이싱의 내벽에 체결되는 체결부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드 부재는 상기 체결부 및 가이드부 중 적어도 어느 하나의 일면과 접하여 상기 가이드부의 지지를 보강하는 적어도 한 개 이상의 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 가이드부는 일방향으로 연장되어 형성된 돌출부를 포함하여 보다 많은 양의 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 유동시키는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 체결부 및 가이드부 중 적어도 어느 하나의 일면과 접하여 상기 가이드부의 지지를 보강하는 적어도 한 개 이상의 리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  14. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;와
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 이격되어 감싸는 터빈 케이싱;과
    상기 터빈 케이싱의 내벽에 고정되어 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 터빈 케이싱의 내벽에 체결되는 체결부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면에 대향하는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부의 양측단 간 거리가 상기 트랜지션 피스 케이싱의 양측부 간 거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 마주보는 상기 가이드부의 일면에 일단부가 상기 트랜지션 피스 케이싱을 향하는 적어도 한 개 이상의 이너 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 이너 가이드가 한 쌍 구비되어 한 쌍의 이너 가이드 각각이 대칭되어 마주보는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 가이드부의 양측단 간 거리가 상기 트랜지션 피스 케이싱의 양측부 간 거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 조립체.
  18. 삭제
  19. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;를 구비하는 복수 개의 트랜지션 피스 조립체를 환형으로 포함하고,
    상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하되, 이웃하는 상기 트랜지션 피스 케이싱들 사이에 위치하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 가이드 부재는, 상기 트랜지션 피스 케이싱의 일면에 고정되어 일방향으로 연장되는 지지부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부와 충돌하는 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 가이드부의 양측부가 만곡된 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 모듈.
  20. 고온의 연소가스가 유입되는 유입구와 터빈 입구로 상기 연소가스를 유출하는 유출구를 갖는 트랜지션 피스;와
    상기 트랜지션 피스와 이격되어 감싸는 트랜지션 피스 케이싱;과
    상기 트랜지션 피스와 트랜지션 피스 케이싱이 이격되어 형성된 공간에 삽입되고 상기 트랜지션 피스의 외주면에 안착되어 상기 트랜지션 피스를 지지하는 지지부재;를 구비하는 복수 개의 트랜지션 피스 조립체를 환형으로 포함하고,
    상기 트랜지션 피스 케이싱의 외주면을 따라 유동된 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내하되, 이웃하는 상기 트랜지션 피스 케이싱들 사이에 위치하는 적어도 한 개 이상의 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 트랜지션 피스 케이싱과 이격되어 감싸는 터빈 케이싱을 더 포함하고,
    상기 가이드 부재는, 상기 터빈 케이싱의 내벽에 체결되는 체결부;와 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되는 일면을 포함하는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부와 충돌하는 상기 압축공기가 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 안내되도록 상기 가이드부의 양측부가 만곡된 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 모듈.
  21. 제19 항 또는 제20 항에 있어서,
    상기 가이드부는 일방향으로 연장되어 형성된 돌출부를 포함하여 보다 많은 양의 압축공기를 상기 트랜지션 피스 케이싱으로 유동시키는 것을 특징으로 하는 트랜지션 피스 모듈.
  22. 연료를 공급하는 복수 개의 연료 노즐 조립체를 포함하는 연료 노즐 모듈;과 이를 감싸는 케이싱;과 상기 연료 노즐 모듈과 연결되어 내부공간에서 연료혼합공기가 착화되어 연소되는 라이너;와 상기 라이너를 감싸는 라이너 케이싱;과 상기 라이너 및 라이너 케이싱과 연결되는 트랜지션 피스 조립체;를 포함하고,
    상기 트랜지션 피스 조립체는 상기 제1항, 제2항, 제4항, 제10항, 제11항 및 제14항 중 어느 한 항을 따르는 트랜지션 피스 조립체인 것을 특징으로 하는 연소기.
  23. 공기를 흡입하여 압축공기를 형성하는 압축기;와
    상기 압축공기와 연료가 혼합된 연료혼합공기를 연소시켜 고온의 연소가스를 형성하는 연소기;와
    상기 연소가스로 구동되는 터빈;을 포함하고,
    상기 연소기는 제22항을 따르는 연소기인 것을 특징으로 하는 가스 터빈.

KR1020190028087A 2019-03-12 2019-03-12 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈 KR102156416B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028087A KR102156416B1 (ko) 2019-03-12 2019-03-12 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
JP2020005228A JP6922150B2 (ja) 2019-03-12 2020-01-16 トランジションピース組立体とトランジションピースモジュールおよび前記トランジションピース組立体を含む燃焼器およびガスタービン
US16/799,821 US11105211B2 (en) 2019-03-12 2020-02-24 Transition piece assembly, transition piece module, and combustor and gas turbine including transition piece assembly
EP20162180.2A EP3708781A1 (en) 2019-03-12 2020-03-10 Transition piece assembly, transition piece module, and combustor for a gas turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190028087A KR102156416B1 (ko) 2019-03-12 2019-03-12 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102156416B1 true KR102156416B1 (ko) 2020-09-16

Family

ID=69804521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190028087A KR102156416B1 (ko) 2019-03-12 2019-03-12 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11105211B2 (ko)
EP (1) EP3708781A1 (ko)
JP (1) JP6922150B2 (ko)
KR (1) KR102156416B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139799A (ja) * 2012-01-03 2013-07-18 General Electric Co <Ge> 移行ノズルを冷却する方法及びシステム
KR101770516B1 (ko) * 2016-07-04 2017-08-22 두산중공업 주식회사 가스 터빈 연소기

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759038A (en) * 1971-12-09 1973-09-18 Westinghouse Electric Corp Self aligning combustor and transition structure for a gas turbine
JPS5554636A (en) * 1978-10-16 1980-04-22 Hitachi Ltd Combustor of gas turbine
JPS5581228A (en) * 1978-12-15 1980-06-19 Hitachi Ltd Combustor for gas turbine
JPS55164731A (en) * 1979-06-11 1980-12-22 Hitachi Ltd Gas-turbine combustor
JPS5652525A (en) * 1979-10-03 1981-05-11 Hitachi Ltd Cooling device for transition piece
JPS59115826U (ja) * 1983-01-26 1984-08-04 株式会社日立製作所 ガスタ−ビン燃焼器冷却装置
CA1309873C (en) * 1987-04-01 1992-11-10 Graham P. Butt Gas turbine combustor transition duct forced convection cooling
US6494044B1 (en) 1999-11-19 2002-12-17 General Electric Company Aerodynamic devices for enhancing sidepanel cooling on an impingement cooled transition duct and related method
US20100170258A1 (en) * 2009-01-06 2010-07-08 General Electric Company Cooling apparatus for combustor transition piece
JP5554636B2 (ja) 2010-06-08 2014-07-23 日本オーチス・エレベータ株式会社 エレベータの緩衝装置
US20120186269A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 General Electric Company Support between transition piece and impingement sleeve in combustor
US8448444B2 (en) * 2011-02-18 2013-05-28 General Electric Company Method and apparatus for mounting transition piece in combustor
US9127551B2 (en) * 2011-03-29 2015-09-08 Siemens Energy, Inc. Turbine combustion system cooling scoop
KR101766449B1 (ko) * 2016-06-16 2017-08-08 두산중공업 주식회사 공기유도 캡 및 이를 구비하는 연소 덕트
KR101863774B1 (ko) * 2017-09-06 2018-06-01 두산중공업 주식회사 트랜지션 피스 냉각성능 향상을 위한 스쿠프 배치구조 및 이를 포함하는 가스 터빈용 연소기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139799A (ja) * 2012-01-03 2013-07-18 General Electric Co <Ge> 移行ノズルを冷却する方法及びシステム
KR101770516B1 (ko) * 2016-07-04 2017-08-22 두산중공업 주식회사 가스 터빈 연소기

Also Published As

Publication number Publication date
US11105211B2 (en) 2021-08-31
EP3708781A1 (en) 2020-09-16
JP6922150B2 (ja) 2021-08-18
US20200291799A1 (en) 2020-09-17
JP2020148449A (ja) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10436445B2 (en) Assembly for controlling clearance between a liner and stationary nozzle within a gas turbine
US9322556B2 (en) Flow sleeve assembly for a combustion module of a gas turbine combustor
RU2496990C2 (ru) Переходный отсек газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
JP5860620B2 (ja) ターボ機械用噴射ノズル
US8429919B2 (en) Expansion hula seals
RU2632073C2 (ru) Узел впрыска топлива и установка, содержащая узел впрыска топлива
JP7337497B2 (ja) ガスタービン燃焼器のための軸方向燃料ステージングシステム
EP2557362A2 (en) Turbomachine combustor assembly
JP2014132214A (ja) 燃焼器に燃料を供給する燃料噴射器
JP2005098678A (ja) ガスタービンエンジンのエミッションを低減するための方法及び装置
JP2012017971A5 (ko)
EP2664851A2 (en) Fuel nozzle cap
US7340881B2 (en) Gas turbine combustor
JP5226876B2 (ja) ブレードルートとディスクとの間にロック用プレートを有したガスタービン
US8888445B2 (en) Turbomachine seal assembly
KR102156416B1 (ko) 트랜지션 피스 조립체와 트랜지션 피스 모듈 및 상기 트랜지션 피스 조립체를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR20190044153A (ko) 터빈 블레이드 링 세그멘트 및 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈
KR20190036209A (ko) 가스 터빈
KR20190036202A (ko) 가스 터빈 블레이드
US10890328B2 (en) Fin-pin flow guide for efficient transition piece cooling
JP2004191041A (ja) ガスタービン
EP2385305A2 (en) Turbomachine injection nozzle assembly
KR102010661B1 (ko) 연소기의 트랜지션피스 장착 조립체 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102142094B1 (ko) 연료노즐 조립체와 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈
KR102566946B1 (ko) 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 터보머신

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant