KR102361717B1

KR102361717B1 - Vibration control apparatus and gas turbine including the same

Info

Publication number: KR102361717B1
Application number: KR1020200117167A
Authority: KR
Inventors: 양영찬
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2022-02-09

Abstract

The present invention relates to an apparatus for regulating a vibration of a gas turbine, and a gas turbine including the same. The apparatus for regulating the vibration for the gas turbine installed in a casing of the gas turbine to control the vibration generated in the gas turbine according to one aspect of the present invention comprises: a reinforcing support unit including a plurality of reinforcing plates; a first flange coupled to both end parts of the reinforcing support unit in the longitudinal direction and fixed to a portion protruding from the casing; and a second flange positioned between the reinforcing plates to connect the reinforcing plates. The reinforcing plate may be installed standing up against the outer circumferential surface of the casing.

Description

Vibration control device for a gas turbine, and a gas turbine including the same

본 발명은 가스 터빈의 케이싱에 부착되어 진동을 조정하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device attached to a casing of a gas turbine to modulate vibration.

가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다. A gas turbine is a power engine that mixes and burns compressed air and fuel compressed in a compressor, and rotates the turbine with high-temperature gas generated by combustion. Gas turbines are used to power generators, aircraft, ships, trains, and the like.

일반적으로 가스 터빈이 장시간 사용되면 노후화 되어 케이싱의 강도가 약해지고, 이상 진동이 발생하는 문제가 있다.In general, when a gas turbine is used for a long time, the strength of the casing is weakened due to aging, and there is a problem that abnormal vibration occurs.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 터빈 케이싱에서 발생되는 진동을 감소시킬 수 있는 진동 조정 장치를 제공한다.Based on the technical background as described above, the present invention provides a vibration adjusting device capable of reducing the vibration generated in the turbine casing.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 터빈의 케이싱에 설치되어 가스 터빈에서 발생되는 진동을 조절하는 가스 터빈용 진동 조절 장치는, 복수의 보강 판을 포함하는 보강 지지부, 상기 보강 지지부의 길이방향 양측 단부에 결합되며 상기 케이싱에서 돌출된 부분에 고정된 제1 플랜지, 및 상기 보강판들 사이에 위치하여 보강판들을 연결하는 제2 플랜지를 포함하고, 상기 보강 판은 상기 케이싱의 외주면에 대하여 세워져 설치될 수 있다.A vibration control device for a gas turbine installed in a casing of a gas turbine according to an aspect of the present invention to control vibration generated in the gas turbine, a reinforcing support including a plurality of reinforcing plates, at both ends in the longitudinal direction of the reinforcing support A first flange coupled to and fixed to a portion protruding from the casing, and a second flange positioned between the reinforcing plates to connect the reinforcing plates, the reinforcing plate may be installed standing up against the outer circumferential surface of the casing have.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 보강 판은 호형으로 이어져 형성될 수 있다.The reinforcing plate according to an aspect of the present invention may be formed continuously in an arc shape.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 보강 지지부는 평행하게 배치된 복수의 보강판을 포함하고, 상기 제1 플랜지는 상기 보강판의 길이방향 단부에 고정될 수 있다.The reinforcing support according to an aspect of the present invention may include a plurality of reinforcing plates disposed in parallel, and the first flange may be fixed to a longitudinal end of the reinforcing plate.

본 발명의 일 측면에 따른 2개의 상기 제2 플랜지는 마주하도록 배치되고, 고정구에 의하여 서로 고정될 수 있다.The two second flanges according to an aspect of the present invention are disposed to face each other, and may be fixed to each other by a fastener.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제2 플랜지 사이에는 상기 제2 플랜지들을 이격시키는 심 플레이트가 설치될 수 있다.A shim plate separating the second flanges may be installed between the second flanges according to an aspect of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 심 플레이트는 탄성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다.The shim plate according to an aspect of the present invention may be made of a material having elasticity.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 심 플레이트는 금속으로 이루어질 수 있다.The shim plate according to an aspect of the present invention may be made of metal.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 심 플레이트에는 상기 고정구들이 끼워지는 슬릿이 형성될 수 있다.The shim plate according to an aspect of the present invention may be formed with a slit into which the fasteners are fitted.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 제1 플랜지는 상기 케이싱의 반경 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩 블록을 매개로 상기 케이싱에서 돌출된 부분에 설치될 수 있다.The first flange according to an aspect of the present invention may be installed in a portion protruding from the casing via a sliding block that slidably supports in the radial direction of the casing.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 슬라이딩 블록은 측면판과 측면에서 절곡되어 상기 제1 플랜지와 평행하게 배치된 덮개판을 포함하고, 상기 덮개판에는 장공이 형성되고, 상기 제1 플랜지에는 상기 장공을 관통하는 가이드 핀이 설치될 수 있다.The sliding block according to an aspect of the present invention includes a side plate and a cover plate bent from the side and arranged parallel to the first flange, the cover plate has a long hole, and the first flange has the long hole A penetrating guide pin may be installed.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 터빈은 외부에서 유입된 공기를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소하는 연소기, 상기 연소기에서 연소된 연소 가스에 의해 회전하는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈, 외형을 이루는 케이싱, 및 상기 케이싱에 고정되어 진동을 조절하는 진동 조절 장치를 포함하고, 상기 진동 조절 장치는, 복수의 보강 판을 포함하는 보강 지지부, 상기 보강 지지부의 길이방향 양측 단부에 결합되며 상기 케이싱에서 돌출된 부분에 고정된 제1 플랜지, 및 상기 보강판들 사이에 위치하여 보강판들을 연결하는 제2 플랜지를 포함하고, 상기 보강 판은 상기 케이싱의 외주면에 대하여 세워져 설치될 수 있다.A gas turbine according to an aspect of the present invention includes a compressor that compresses air introduced from the outside, a combustor that mixes fuel with compressed air compressed in the compressor, and a plurality of turbines rotated by the combustion gas combusted in the combustor. A turbine including a blade, a casing forming an outer shape, and a vibration control device fixed to the casing to control vibration, wherein the vibration control device includes a reinforcing support including a plurality of reinforcing plates, a longitudinal direction of the reinforcing support A first flange coupled to both ends and fixed to a portion protruding from the casing, and a second flange positioned between the reinforcing plates to connect the reinforcing plates, wherein the reinforcing plate is erected against the outer circumferential surface of the casing can be installed.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 터빈의 진동 조정 장치는 가스 터빈에서 발생하는 이상 진동을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 터빈 케이싱의 강도를 향상시킬 수 있다.The apparatus for regulating vibration of a gas turbine according to an aspect of the present invention can reduce abnormal vibrations occurring in the gas turbine and improve the strength of the turbine casing.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 가스 터빈의 일부를 잘라 본 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 조정 장치의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈을 배면에서 본 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 가스 터빈을 배면에서 본 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈에 진동 조정 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 터빈에 진동 조정 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.1 is a view showing the inside of a gas turbine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a part of the gas turbine of FIG. 1 .
3 is an enlarged view showing a state in which the vibration adjusting device according to the first embodiment of the present invention is installed.
4 is a perspective view showing a part of the vibration adjusting device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a rear view of the gas turbine according to the first embodiment of the present invention.
6 is a rear view of a gas turbine according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which the vibration adjusting device is installed in the gas turbine according to the second embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the vibration adjusting device is installed in the gas turbine according to the third embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view showing a state in which the vibration adjusting device according to the fourth embodiment of the present invention is installed.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'comprising' or 'having' are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다.Hereinafter, a gas turbine according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이며, 도 2는 도 1의 가스 터빈의 일부를 잘라 본 종단면도이다. FIG. 1 is a view showing the inside of a gas turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a part of the gas turbine of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예를 따르는 가스 터빈(1000)의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따를 수 있다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성될 수 있다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소 가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출할 수 있다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어질 수 있다. 1 and 2, the thermodynamic cycle of the gas turbine 1000 according to the present embodiment may ideally follow the Brayton cycle. The Brayton cycle can consist of four processes leading to isentropic compression (adiabatic compression), static pressure rapid heat, isentropic expansion (adiabatic expansion), and static pressure dissipation. That is, after sucking in air from the atmosphere, compressing it to high pressure, burning fuel in a static pressure environment to release heat energy, expanding this high-temperature combustion gas to convert it into kinetic energy, and then releasing the exhaust gas containing the remaining energy into the atmosphere. can That is, a cycle may be made in four processes of compression, heating, expansion, and heat dissipation.

위와 같은 브레이튼 사이클을 실현하는 가스 터빈(1000)은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1100), 연소기(1200), 터빈(1300), 케이싱(1360), 및 진동 조정 장치(1500)를 포함할 수 있다. 이하의 설명은 도 1을 참조하겠지만, 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈(1000)과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the gas turbine 1000 for realizing the above Brayton cycle includes a compressor 1100, a combustor 1200, a turbine 1300, a casing 1360, and a vibration adjusting device 1500. may include The following description will refer to FIG. 1 , but the description of the present invention may be broadly applied to a turbine engine having a configuration equivalent to that of the gas turbine 1000 exemplarily illustrated in FIG. 1 .

케이싱(1360)은 외형을 이루며 가스가 누츨되는 것을 방지하는 통 형상으로 이루어진다. 케이싱은 원형의 종단면을 가질 수 있다. 압축기(1100)는 외부로부터 공기를 흡입하여 압축할 수 있다. 압축기(1100)는 압축기 블레이드(1130)에 의해 압축된 압축 공기를 연소기(1200)에 공급하고, 또한 가스 터빈(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급할 수 있다. 이때, 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열 압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과한 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다. The casing 1360 has an external shape and is formed in a cylindrical shape to prevent gas from leaking. The casing may have a circular longitudinal cross-section. The compressor 1100 may compress air by sucking air from the outside. The compressor 1100 may supply compressed air compressed by the compressor blade 1130 to the combustor 1200 , and may also supply cooling air to a high temperature region requiring cooling in the gas turbine 1000 . At this time, since the sucked air undergoes an adiabatic compression process in the compressor 1100 , the pressure and temperature of the air passing through the compressor 1100 are increased.

압축기(1100)는 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스 터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1, 및 도 2에 도시된 것과 같은 대형 가스 터빈(1000)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기가 적용되는 것이 일반적이다. 이때, 다단 축류 압축기에서는, 압축기 블레이드(1130)는 센터 타이로드(1120)와 로터 디스크의 회전에 따라 회전하여 유입된 공기를 압축하면서 압축된 공기를 후단의 압축기 베인(1140)으로 이동시킨다. 공기는 다단으로 형성된 블레이드(1130)를 통과하면서 점점 더 고압으로 압축된다. The compressor 1100 is designed as centrifugal compressors or axial compressors, whereas a centrifugal compressor is applied in a small gas turbine, while a large gas turbine 1000 as shown in FIGS. 1 and 2 is used. A multi-stage axial flow compressor is generally applied because it has to compress a large amount of air. At this time, in the multi-stage axial compressor, the compressor blade 1130 rotates according to the rotation of the center tie rod 1120 and the rotor disk, and moves the compressed air to the compressor vane 1140 of the rear stage while compressing the introduced air. As the air passes through the blades 1130 formed in multiple stages, it is compressed at a higher pressure.

압축기 베인(1140)은 하우징(1150)의 내부에 장착되며, 복수의 압축기 베인(1140)이 단을 형성하며 장착될 수 있다. 압축기 베인(1140)은 전단의 압축기 블레이드(1130)로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(1130) 측으로 안내한다. 일 실시예에서 복수의 압축기 베인(1140) 중 적어도 일부는 공기의 유입량의 조절 등을 위해 정해진 범위 내에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 또한 압축기(1100)에는 압축기(1100)로 유입되는 공기의 유량을 조절하는 가이드 베인(1170)이 설치될 수 있다.The compressor vane 1140 is mounted inside the housing 1150 , and a plurality of compressor vanes 1140 may be mounted to form a stage. The compressor vane 1140 guides the compressed air moved from the compressor blade 1130 at the front end toward the compressor blade 1130 at the rear end. In an embodiment, at least some of the plurality of compressor vanes 1140 may be mounted to be rotatable within a predetermined range for controlling an inflow amount of air. In addition, the compressor 1100 may be provided with a guide vane 1170 for controlling the flow rate of air introduced into the compressor 1100 .

압축기(1100)는 터빈(1300)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동될 수 있다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1100)의 회전축과 터빈(1300)의 회전축은 토크 튜브(1170)에 의하여 직결될 수 있다. 대형 가스 터빈(1000)의 경우, 터빈(1300)에서 생산되는 출력의 거의 절반 정도가 압축기(1100)를 구동시키는데 소모될 수 있다. The compressor 1100 may be driven using a portion of power output from the turbine 1300 . To this end, as shown in FIG. 1 , the rotation shaft of the compressor 1100 and the rotation shaft of the turbine 1300 may be directly connected by a torque tube 1170 . In the case of the large gas turbine 1000 , almost half of the output produced by the turbine 1300 may be consumed to drive the compressor 1100 .

한편, 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소 가스를 만들어 낼 수 있다. 연소기(1200)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.On the other hand, the combustor 1200 may mix the compressed air supplied from the outlet of the compressor 1100 with the fuel and perform isostatic combustion to produce combustion gas of high energy. The combustor 1200 mixes and combusts the introduced compressed air with fuel to produce high-energy high-temperature and high-pressure combustion gas, and the combustion gas temperature is raised to the limit of heat resistance that the combustor and turbine parts can withstand through the isostatic combustion process. .

연소기(1200)는 셀 형태로 형성되는 하우징 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combustor Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다. A plurality of combustors 1200 may be arranged in a housing formed in a cell shape, and a burner including a fuel injection nozzle and the like, a combustor liner forming a combustion chamber, and a combustor and a turbine are connected to each other. Consists of including a transition piece that becomes.

한편, 연소기(1200)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 터빈(1300)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈(1300)의 터빈 블레이드(1330)에 충동, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크 튜브(1170)를 거쳐 압축기(1100)로 전달되고, 압축기(1100) 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 사용된다.Meanwhile, the high-temperature, high-pressure combustion gas from the combustor 1200 is supplied to the turbine 1300 . As the supplied high-temperature and high-pressure combustion gas expands, impulse and reaction force are applied to the turbine blade 1330 of the turbine 1300 to generate a rotational torque, and the rotational torque thus obtained is transmitted through the above-described torque tube 1170 to the compressor 1100. and the power exceeding the power required to drive the compressor 1100 is used to drive a generator and the like.

터빈(1300)은 로터 디스크(1310)와 로터 디스크(1310)에 방사상으로 배치되는 복수 개의 터빈 블레이드(1330)와 회전하지 않도록 고정된 터빈 베인(1320), 터빈 블레이드(1330)의 외측에 배치된 링 세그먼트(1350)를 포함할 수 있다. 로터 디스크(1310)는 대략 원판 형태를 가지고 있고, 그 외주부에는 복수의 홈이 형성되어 있다. 홈은 굴곡면을 갖도록 형성되며 홈에 터빈 블레이드(1330)이 삽입된다. 터빈 블레이드(1330)는 도브테일 등의 방식으로 로터 디스크(1310)에 결합될 수 있다. 터빈 베인(1320)은 회전하지 않도록 고정되며 터빈 블레이드(1330)를 통과한 연소 가스의 흐름 방향을 안내한다. 터빈 블레이드(1330)의 외측에는 실링을 위한 링 세그먼트(1350)가 설치될 수 있다. 복수의 링 세그먼트(1350)는 터빈(1300)의 둘레방향으로 연속적으로 배치되어, 링 형상을 이룬다. The turbine 1300 includes a rotor disk 1310 and a plurality of turbine blades 1330 radially disposed on the rotor disk 1310, a turbine vane 1320 fixed so as not to rotate, and a turbine blade 1330 disposed on the outside. may include a ring segment 1350 . The rotor disk 1310 has a substantially disk shape, and a plurality of grooves are formed on the outer periphery thereof. The groove is formed to have a curved surface, and the turbine blade 1330 is inserted into the groove. The turbine blade 1330 may be coupled to the rotor disk 1310 in a dovetail or the like manner. The turbine vane 1320 is fixed not to rotate and guides the flow direction of the combustion gas passing through the turbine blade 1330 . A ring segment 1350 for sealing may be installed on the outside of the turbine blade 1330 . The plurality of ring segments 1350 are continuously arranged in the circumferential direction of the turbine 1300 to form a ring shape.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 상태를 확대하여 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 조정 장치의 일부를 도시한 사시도이다.3 is an enlarged view showing a state in which the vibration adjusting device according to the first embodiment of the present invention is installed, and FIG. 4 is a perspective view showing a part of the vibration adjusting device according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 진동 조정 장치(1500)는 복수의 보강판(1510)을 포함하는 보강 지지부(1560), 보강 지지부(1560)의 길이방향 양측 단부에 결합되며 케이싱(1360)의 외주면에서 돌출된 돌출부(1365)에 고정된 제1 플랜지(1530), 보강판(1510)들 사이에 위치하여 보강판(1510)들을 연결하는 제2 플랜지(1520), 제1 플랜지(1530) 및 제2 플랜지(1520)와 맞닿아 지지하는 심 플레이트(1550)를 포함한다. 3 and 4, the vibration adjusting device 1500 according to this embodiment is a reinforcing support 1560 including a plurality of reinforcing plates 1510, at both ends in the longitudinal direction of the reinforcing support 1560. A first flange 1530 coupled to and fixed to the protrusion 1365 protruding from the outer circumferential surface of the casing 1360, a second flange 1520 positioned between the reinforcing plates 1510 and connecting the reinforcing plates 1510; It includes a shim plate 1550 that abuts against the first flange 1530 and the second flange 1520 .

보강 지지부(1560)는 복수의 보강판(1510)을 포함하며, 보강판(1510)들은 서로 마주하도록 배치된다. 보강 지지부(1560)는 케이싱(1360)을 둘레 방향으로 지지하여 흔들림을 방지할 수 있다.The reinforcing support 1560 includes a plurality of reinforcing plates 1510, and the reinforcing plates 1510 are disposed to face each other. The reinforcing support 1560 may prevent the casing 1360 from shaking by supporting the casing 1360 in the circumferential direction.

또한 보강판(1510)은 제2 플랜지(1520)를 사이에 두고 길이방향으로 이격 배치될 수 있다. 보강판(1510)은 호형으로 이어져 형성되며, 케이싱(1360)의 외주면에 대하여 세워져 설치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 진동 조정 장치(1500)는 케이싱(1360)의 내주면에 고정될 수도 있다.In addition, the reinforcing plate 1510 may be disposed to be spaced apart in the longitudinal direction with the second flange 1520 interposed therebetween. The reinforcing plate 1510 is formed continuously in an arc shape, and may be installed standing up with respect to the outer circumferential surface of the casing 1360 . However, the present invention is not limited thereto, and the vibration adjusting device 1500 may be fixed to the inner circumferential surface of the casing 1360 .

케이싱(1360)의 외주면에는 복수의 돌출부(1365)가 형성되는데 돌출부(1365)는 케이싱(1360)의 둘레 방향으로 이격 배치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 돌출부는 케이싱의 내주면에서 돌출될 수도 있다.A plurality of protrusions 1365 are formed on the outer circumferential surface of the casing 1360 , and the protrusions 1365 may be spaced apart from each other in the circumferential direction of the casing 1360 . However, the present invention is not limited thereto, and the protrusion may protrude from the inner circumferential surface of the casing.

진동 조정 장치(1500)는 터빈(1300)이 위치하는 부분에서 케이싱(1360)에 고정될 수 있으며, 특히 터빈(1300)에서 가스가 배출되는 배출구 측에 설치될 수 있다.The vibration adjusting device 1500 may be fixed to the casing 1360 at a portion where the turbine 1300 is located, and in particular, may be installed on the side of the outlet through which the gas is discharged from the turbine 1300 .

제1 플랜지(1530)는 보강판(1510)의 길이방향 단부에서 수직으로 세워지며, 돌출부(1365)에 고정구(1570)를 매개로 고정될 수 있다. 본 실시예에서 고정구(1570)는 볼트로 이루어질 수 있다. 제1 플랜지(1530)와 돌출부(1365) 사이에는 심 플레이트(1550)가 설치될 수 있다.The first flange 1530 is vertically erected at the longitudinal end of the reinforcing plate 1510 , and may be fixed to the protrusion 1365 via a fixture 1570 . In this embodiment, the fixture 1570 may be formed of a bolt. A shim plate 1550 may be installed between the first flange 1530 and the protrusion 1365 .

제2 플랜지(1520)는 보강판(1510)들 사이에 위치하여 보강판(1510)들을 연결하며, 2개의 제2 플랜지(1520)는 서로 마주하도록 배치되어 고정구(1570)에 의하여 고정된다. 제2 플랜지(1520)는 보강판(1510)의 길이방향 단부에 수직으로 고정되어 보강판(1510)들을 연결할 수 있다.The second flange 1520 is positioned between the reinforcing plates 1510 to connect the reinforcing plates 1510 , and the two second flanges 1520 are disposed to face each other and fixed by a fixture 1570 . The second flange 1520 may be vertically fixed to the longitudinal end of the reinforcing plate 1510 to connect the reinforcing plates 1510 .

제2 플랜지(1520) 사이에는 심 플레이트(1550)가 설치되며 제2 플랜지(1520) 사이의 간격에 따라 복수의 심 플레이트(1550)가 설치될 수 있다. 심 플레이트(1550)는 탄성을 갖는 고무, 실리콘 등으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 심 플레이트(1550)에 의하여 케이싱(1360)의 진동 특성이 개선될 수 있다. 또, 심 플레이트(1550)는 탄소강, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어질 수도 있다. A shim plate 1550 is installed between the second flanges 1520 , and a plurality of shim plates 1550 may be installed according to an interval between the second flanges 1520 . The shim plate 1550 may be made of elastic rubber, silicone, or the like. Accordingly, vibration characteristics of the casing 1360 may be improved by the shim plate 1550 . In addition, the shim plate 1550 may be made of a metal such as carbon steel or stainless steel.

심 플레이트(1550)에는 2개의 슬릿(1551)이 형성되며 슬릿(1551)에는 복수의 고정구(1570)가 삽입될 수 있다. 이에 따라 고정구(1570)를 제1 플랜지(1530) 및 제2 플랜지(1520)에서 완전히 분리하지 않고도 슬릿(1551)을 이용하여 심 플레이트(1550)를 용이하게 설치하고 분리할 수 있다. 심 플레이트(1550)가 설치되면 설치 오차를 보정할 수 있을 뿐만 아니라 심 플레이트(1550)에 의하여 케이싱(1360)의 진동 특성이 개선될 수 있다. Two slits 1551 are formed in the shim plate 1550 , and a plurality of fasteners 1570 may be inserted into the slits 1551 . Accordingly, the shim plate 1550 can be easily installed and separated using the slit 1551 without completely separating the fixture 1570 from the first flange 1530 and the second flange 1520 . When the shim plate 1550 is installed, an installation error may be corrected, and vibration characteristics of the casing 1360 may be improved by the shim plate 1550 .

제1 플랜지(1530) 사이에 설치된 심 플레이트(1550)와 제2 플랜지(1520) 사이에 설치된 심 플레이트(1550)는 서로 다른 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 플랜지(1530) 사이에 설치된 심 플레이트(1550)는 탄성을 갖는 소재로 이루어지고, 제2 플랜지(1520) 사이에 설치된 심 플레이트는 금속으로 이루어질 수 있다.The shim plate 1550 installed between the first flanges 1530 and the shim plate 1550 installed between the second flanges 1520 may be made of different materials. For example, the shim plate 1550 installed between the first flanges 1530 may be made of a material having elasticity, and the shim plate installed between the second flanges 1520 may be made of metal.

본 실시예와 같이 제1 플랜지(1530) 및 제2 플랜지(1520)에 심 플레이트(1550)가 맞닿도록 설치되면 진동 조정 장치(1500)의 외측 및 내측에서 진동을 감소시킬 수 있어서 진동 감소 능력이 향상될 수 있다.When the shim plate 1550 is installed to abut the first flange 1530 and the second flange 1520 as in the present embodiment, it is possible to reduce vibrations on the outside and the inside of the vibration adjusting device 1500, so that the vibration reduction ability is improved. can be improved

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈을 배면에서 본 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 가스 터빈을 배면에서 본 도면이다.5 is a rear view of a gas turbine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a rear view of a gas turbine according to a modified example of the first embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 진동 조정 장치(1500)는 케이싱(1360)의 둘레 방향으로 연이어 배열되어 케이싱(1360)을 감싸도록 설치될 수 있을 뿐만 아니라 케이싱(1360)의 일부에만 설치될 수도 있다. As shown in FIG. 5 , the vibration adjusting device 1500 may be installed in series to surround the casing 1360 in a circumferential direction of the casing 1360 and may be installed only in a portion of the casing 1360 .

본 제1 실시예와 같이 진동 조정 장치(1500)가 설치되면 케이싱(1360)의 구조적 강도가 향상될 수 있을 뿐만 아니라 진동 특성이 개선될 수 있다. 특히 터빈(1300)의 배출구 측에는 터빈이 노후화됨에 따라 진동이 증가할 수 있는데, 진동 조정 장치(1500)는 터빈(1300)의 노후화에 따른 진동을 현저히 감소시킬 수 있다.When the vibration adjusting device 1500 is installed as in the first embodiment, the structural strength of the casing 1360 may be improved, and the vibration characteristics may be improved. In particular, at the outlet side of the turbine 1300 , vibration may increase as the turbine ages, and the vibration adjustment device 1500 may significantly reduce vibration due to aging of the turbine 1300 .

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈에 진동 조정 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.Hereinafter, a gas turbine according to a second embodiment of the present invention will be described. 7 is a view showing a state in which the vibration adjusting device is installed in the gas turbine according to the second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 가스 터빈은 슬라이딩 블록(1600)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.7, since the gas turbine according to the second embodiment has the same structure as the gas turbine according to the first embodiment, except for the sliding block 1600, redundant description of the same configuration is omit

본 실시예에 따른 진동 조정 장치(1500)는 제1 플랜지(1530)를 지지하는 슬라이딩 블록(1600)을 더 포함할 수 있다. 제1 플랜지(1530)는 슬라이딩 블록(1600)을 매개로 케이싱에 고정될 수 있다. 슬라이딩 블록(1600)은 제1 플랜지(1530)의 측단과 맞닿는 측면판(1610)과 측면판(1610)에서 절곡되어 제1 플랜지(1530)와 평행하게 배치된 덮개판(1620)을 포함하며, 측면판(1610)과 덮개판(1620) 사이에 형성된 홈에 제1 플랜지(1530)가 삽입된다. 슬라이딩 블록(1600)은 제1 플랜지(1530)가 케이싱의 반경 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 슬라이딩 블록(1600)은 외측단이 개방된 구조로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 슬라이딩 블록(1600)은 제1 플랜지(1530)가 이동하는 홈을 갖는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.The vibration adjusting device 1500 according to the present embodiment may further include a sliding block 1600 supporting the first flange 1530 . The first flange 1530 may be fixed to the casing via the sliding block 1600 . The sliding block 1600 includes a side plate 1610 in contact with the side end of the first flange 1530 and a cover plate 1620 bent from the side plate 1610 and disposed parallel to the first flange 1530, The first flange 1530 is inserted into the groove formed between the side plate 1610 and the cover plate 1620 . The sliding block 1600 supports the first flange 1530 slidably in the radial direction of the casing. The sliding block 1600 may have a structure with an open outer end, but the present invention is not limited thereto, and the sliding block 1600 may have various structures having a groove through which the first flange 1530 moves.

본 제2 실시예와 같이 슬라이딩 블록(1600)이 설치되면 케이싱(1360)이 열에 의하여 팽창할 때, 진동 조정 장치(1500)가 외측으로 밀려날 수 있으며, 케이싱(1360)이 냉각되어 수축할 때 진동 조정 장치(1500)가 내측으로 이동할 수 있다.When the sliding block 1600 is installed as in the second embodiment, when the casing 1360 expands by heat, the vibration adjustment device 1500 may be pushed outward, and the casing 1360 cools and vibrates when it contracts. The adjustment device 1500 may move inward.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 터빈에 진동 조정 장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.Hereinafter, a gas turbine according to a third embodiment of the present invention will be described. 8 is a view showing a state in which the vibration adjusting device is installed in the gas turbine according to the third embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 가스 터빈은 슬라이딩 블록을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8 , the gas turbine according to the third exemplary embodiment has the same structure as the gas turbine according to the first exemplary embodiment except for the sliding block, and thus a redundant description of the same structure will be omitted.

제1 플랜지(1530)는 슬라이딩 블록(1700)을 매개로 케이싱에 고정될 수 있다. 슬라이딩 블록(1700)은 돌출부에 맞닿는 내측판(1710)과 내측판(1710)에서 돌출된 측면판(1720)과 측면판(1720)에서 절곡된 덮개판(1730)을 포함하며, 내측판(1710), 측면판(1720), 및 덮개판(1730) 사이에 형성된 홈에 제1 플랜지(1530)가 삽입된다. 덮개판(1730)은 제1 플랜지(1530)와 평행하게 배치되어 제1 플랜지(1530)를 감싸며, 제1 플랜지의 이탈을 방지한다. 심 플레이트(1550)는 내측판(1710)과 제1 플랜지(1530) 사이에 위치할 수 있다.The first flange 1530 may be fixed to the casing via the sliding block 1700 . The sliding block 1700 includes an inner plate 1710 in contact with the protrusion, a side plate 1720 protruding from the inner plate 1710, and a cover plate 1730 bent from the side plate 1720, and the inner plate 1710 ), the side plate 1720, and the first flange 1530 is inserted into the groove formed between the cover plate (1730). The cover plate 1730 is disposed parallel to the first flange 1530 to surround the first flange 1530, and prevents separation of the first flange. The shim plate 1550 may be positioned between the inner plate 1710 and the first flange 1530 .

덮개판(1720)에는 덮개판(1730)의 높이방향으로 길게 이어진 장공(1735)이 형성되며, 제1 플랜지(1530)에는 장공(1735)을 관통하는 가이드 핀(1740)이 설치된다. 이에 따라 제1 플랜지(1530)는 장공(1735) 및 가이드 핀(1735)에 안내되어 케이싱의 반경 방향으로 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있다.A long hole 1735 extending in the height direction of the cover plate 1730 is formed in the cover plate 1720 , and a guide pin 1740 penetrating the long hole 1735 is installed in the first flange 1530 . Accordingly, the first flange 1530 is guided by the long hole 1735 and the guide pin 1735 to easily slide in the radial direction of the casing.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 터빈에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.Hereinafter, a gas turbine according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 9 is an enlarged view showing a state in which the vibration adjusting device according to the fourth embodiment of the present invention is installed.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 가스 터빈은 고리 지그(1590)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 가스 터빈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.9, since the gas turbine according to the fourth embodiment has the same structure as the gas turbine according to the above-described first embodiment except for the ring jig 1590, the redundant description of the same configuration is omit

보강판(1510)에는 고리 지그(1590)가 설치될 수 있는데 진동 조정 장치(1500)의 설치 시에 고리 지그(1590)에 케이블을 연결하여 진동 조정 장치(1500)를 용이하게 설치할 수 있다. 또한, 고리 지그(1590)에 케이블을 연결하여 진동 조정 장치(1500)를 매개로 케이싱(1360)을 인양할 수 있다.A ring jig 1590 may be installed on the reinforcing plate 1510 . When the vibration adjustment device 1500 is installed, a cable may be connected to the ring jig 1590 to easily install the vibration adjustment device 1500 . In addition, by connecting a cable to the ring jig 1590, the casing 1360 may be lifted through the vibration adjusting device 1500 .

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.In the above, an embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.

1000: 가스 터빈 1100: 압축기
1120: 센터 타이로드 1130: 압축기 블레이드
1140: 압축기 베인 1170: 토크 튜브
1200: 연소기 1300: 터빈
1310: 로터 디스크 1320: 터빈 베인
1330: 터빈 블레이드 1350: 링 세그먼트
1360: 케이싱 1500: 진동 조정 장치
1510: 보강판 1560: 보강 지지부
1530: 제1 플랜지 1520: 제2 플랜지
1550: 심 플레이트 1600, 1700: 슬라이딩 블록
1570: 고정구 1590: 고리 지그1000: gas turbine 1100: compressor
1120: center tie rod 1130: compressor blade
1140: compressor vane 1170: torque tube
1200: combustor 1300: turbine
1310: rotor disk 1320: turbine vane
1330: turbine blade 1350: ring segment
1360: casing 1500: vibration adjustment device
1510: reinforcing plate 1560: reinforcing support
1530: first flange 1520: second flange
1550: shim plate 1600, 1700: sliding block
1570: fixture 1590: ring jig

Claims

In the vibration control device for a gas turbine installed in the casing of the gas turbine to control the vibration generated in the gas turbine,
a reinforcing support comprising a plurality of reinforcing plates;
a first flange coupled to both ends of the reinforcing support in the longitudinal direction and fixed to a portion protruding from the casing; and
a second flange positioned between the reinforcing plates to connect the reinforcing plates;
including,
The reinforcing plate is a vibration regulating device for a gas turbine, characterized in that it is installed standing up with respect to the outer circumferential surface of the casing.

According to claim 1,
The reinforcing plate is a vibration control device for a gas turbine, characterized in that formed in an arc shape.

According to claim 1,
The reinforcing support includes a plurality of reinforcing plates arranged in parallel, and the first flange is fixed to a longitudinal end of the reinforcing plate.

According to claim 1,
two of the second flanges are disposed to face each other and are fixed to each other by means of a fixture.

5. The method of claim 4,
A vibration control device for a gas turbine, characterized in that a shim plate spaced apart from the second flanges is installed between the second flanges.

6. The method of claim 5,
The shim plate is a vibration control device for a gas turbine, characterized in that made of a material having elasticity.

6. The method of claim 5,
The shim plate is a vibration control device for a gas turbine, characterized in that made of metal.

6. The method of claim 5,
Vibration control device for a gas turbine, characterized in that the shim plate is formed with a slit into which the fixtures are fitted.

According to claim 1,
The first flange is a vibration control device for a gas turbine, characterized in that installed in the portion protruding from the casing via a sliding block that slidably supports in the radial direction of the casing.

10. The method of claim 9,
The sliding block includes a side plate and a cover plate bent from the side and arranged parallel to the first flange,
A long hole is formed in the cover plate, and a guide pin passing through the long hole is installed in the first flange.

a compressor for compressing air introduced from the outside;
a combustor for mixing fuel and compressed air compressed in the compressor;
a turbine including a plurality of turbine blades rotated by combustion gas burned in the combustor;
a casing that forms a contour; and
a vibration control device fixed to the casing to control vibration;
including,
The vibration control device may include a reinforcing support including a plurality of reinforcing plates, a first flange coupled to both longitudinal ends of the reinforcing support and fixed to a portion protruding from the casing, and a reinforcing plate positioned between the reinforcing plates. A gas turbine comprising a second flange connecting the plates, wherein the reinforcing plate is installed standing up with respect to the outer circumferential surface of the casing.

12. The method of claim 11,
The reinforcing plate is a gas turbine, characterized in that formed continuously in an arc shape.

12. The method of claim 11,
The reinforcing support includes a plurality of reinforcing plates disposed in parallel, and wherein the first flange is fixed to a longitudinal end of the reinforcing plates.

12. The method of claim 11,
The two second flanges are arranged to face each other and are fixed to each other by means of a fastener.

15. The method of claim 14,
A shim plate spaced apart from the second flanges is installed between the second flanges.

16. The method of claim 15,
The shim plate is a gas turbine, characterized in that made of a material having elasticity.

16. The method of claim 15,
The gas turbine, characterized in that the shim plate is made of metal.

16. The method of claim 15,
A gas turbine, characterized in that the shim plate is formed with a slit into which the fixtures are fitted.

12. The method of claim 11,
The first flange is a gas turbine, characterized in that installed in a portion protruding from the casing via a sliding block that slidably supports in the radial direction of the casing.

20. The method of claim 19,
The sliding block includes a side plate and a cover plate bent from the side and arranged parallel to the first flange,
A long hole is formed in the cover plate, and a guide pin passing through the long hole is installed in the first flange.