KR102499042B1 - 냉각 핀들을 갖도록 제공되는 케이스를 구비하는 가스 터빈 기관 - Google Patents

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비쉬누 바르드한 레디
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누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘
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Abstract

가스 터빈 기관(3)은, 연소 공기를 압축하도록 구성되는 압축기 섹션(9), 연소기 섹션(15) 및 터빈 섹션(21)을 포함한다. 터빈 섹션(21)은, 터빈 회전축(A-A) 둘레에서 회전하는, 블레이드 형성 휠(43)을 갖는 터빈 로터(41), 배기가스 확산기(65), 및 내표면과 외표면을 구비하는 케이스(52)를 포함한다. 케이스(52)는, 자체의 외표면 상에 위치하게 되는 복수의 냉각 핀(75)을 더 포함한다.

Description

냉각 핀들을 갖도록 제공되는 케이스를 구비하는 가스 터빈 기관
본 출원 및 결과적인 본 발명은, 개괄적으로 가스 터빈 기관들에 관한 것이다. 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 예를 들어 기계적 구동 또는 전력 생산을 위한 산업용 가스 터빈 기관들에 관련된다.
가스 터빈 기관들은 일반적으로, 여러 산업 및 항공 응용분야에서 원동기로 사용된다. 산업 응용분야는 특히, 가스 터빈 기관이, 회전형 터보기계와 같은 부하를, 예를 들어, 압축기 또는 압축기 연속체, 펌프 또는 다른 기계류를, 구동하기 위해 사용되는, 기계적 구동 구성을 포함한다. 다른 전형적인 산업 응용 분야들이, 가스 터빈 기관이 전력을 생성하기 위한 발전기를 구동하기 위해 사용되는, 전력 생산을 포함한다.
가스 터빈 기관의 일부 영역은, 터보기계 내에서 순환하는 고온 연소가스로 인한 높은 열적 부하에 종속된다. 이는 특히, 출력 터빈 섹션 및 배기가스 확산기의 영역에서의 경우이다. 이러한 영역들에서의 온도 차이들은, 기계적 구성요소들 내의 열 구배로 인한 심각한 기계적 응력을 발생시킬 수 있다.
따라서, 예를 들어 열적으로 유도되는 응력이 관련되는 한, 터보 기계의 작동 상태를 개선시키는 것을 목적으로 하는, 가스 터빈 기관의 고온 부품들의 설계에서의 개선에 대한, 끊임없는 요구가 존재한다.
본 출원 및 결과적인 특허는 따라서, 압축기 섹션, 연소기 섹션, 및 터빈 섹션을 포함하는 가스 터빈 기관을 제공한다. 압축기 섹션은, 연소기 섹션으로 운반되는 연소 공기를 압축하도록 구성된다. 연료는 압축된 공기와 혼합되며 그리고 공기-연료 혼합물은 고온의 압축된 연소 가스를 생성하기 위해 연소기 섹션 내에서 점화된다. 터빈 섹션은, 고온의 가압된 연소가스를 수용하도록 구성되며, 그리고 기계적 동력을 생성하기 위해 연소가스를 팽창시킨다. 터빈 섹션은, 터빈 회전축 둘레에서 회전하는 적어도 하나의 블레이드 형성 휠을 갖는, 터빈 로터를 포함할 수 있다. 터빈 섹션은, 배기가스 확산기 및, 내표면 및 외표면을 구비하는 케이스를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시되는 실시예들은, 케이스의 외표면에 위치하게 되는 복수의 냉각 핀을 갖도록 제공된다.
일부 실시예에서, 냉각 핀들은, 터빈 로터의 회전축을 둘러싸는, 환형 형상을 구비한다. 환형 형상은, 케이스 둘레의 공기 순환을, 특히 케이스의 바닥으로부터 위쪽 부분을 향한 공기 순환을, 개선하는데 기여할 수 있다. 다른 실시예에서, 축방향으로 연장되는, 즉 터빈 회전축에 평행한, 냉각 핀들이, 제공될 수 있다. 환형이자 축방향의 냉각 핀들의 조합된 배열이 또한 제공될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 냉각 핀들은, 터빈 로터의 적어도 하나의 회전하는 블레이드 형성 휠 둘레에 원형으로 배열될 수 있다. 터빈 섹션은, 적어도 하나의 회전하는 블레이드 형성 휠을 둘러싸며 그리고 케이스에 연결되는, 적어도 하나의 슈라우드를 포함할 수 있다. 냉각 핀들은, 슈라우드 둘레에 배열될 수 있다.
본 명세서에 개시되는 가스 터빈 기관의 예시적인 실시예들은, 연결 인터페이스 또는 연결 구역에서 서로 연결되는 터빈 케이스 부분 및 확산기 케이스 부분을 포함하는, 케이스를 포함한다. 냉각 핀들은, 터빈 케이스 부분과 확산기 케이스 부분 사이의 연결부에 또는 그러한 연결부 근처에 배열될 수 있다. 따라서, 열 응력 및 변형의 감소에 기여할 수 있는, 호의적인 온도 프로파일이 획득될 수 있다. 일부 실시예에서, 이는, 케이스 부분들의 분해를 용이하게 할 수 있다.
특징부들 및 실시예들이, 이하에 개시되며 그리고, 본 설명의 일체형 부분을 형성하는, 첨부되는 청구항들에 추가로 기술된다. 이상의 간단한 설명은, 뒤따르는 상세한 설명이 더욱 양호하게 이해될 수 있도록 그리고 당해 기술분야에 대한 본 발명의 기여가 더욱 잘 인식될 수 있도록, 본 발명의 다양한 실시예들의 특징적 구성들을 기술한다. 물론, 이하에 설명될 그리고 첨부되는 청구항들에 기술될, 본 발명의 다른 특징적 구성들이 존재한다. 이러한 관점에서, 본 발명의 여러 실시예들을 상세하게 설명하기 이전에, 본 발명의 다양한 실시예들은, 뒤따르는 설명에 기술되거나 뒤따르는 도면에 도시되는, 구성에 대한 세부 사항 및 구성요소들의 배열로 그 자체의 적용이 제한되지 않는다는 것이 이해된다. 본 발명은, 다른 실시예들을 가능하게 하며 그리고 다양한 방식으로 실행 및 수행될 수 있다. 또한, 여기에서 사용되는 어법 및 전문용어는 설명의 목적을 위한 것이며 그리고 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.
그에 따라, 당업자는, 본 개시가 기초하게 되는 개념이, 본 발명의 여러 목적을 수행하기 위한, 다른 구조물들, 방법들, 및 시스템들을 설계하기 위한 기초로서 쉽게 활용될 수 있다는 것을, 인식할 것이다. 따라서, 청구항들이, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 한, 그러한 균등 구성들을 포함하는 것으로 간주된다는 것이, 중요하다.
본 발명의 개시된 실시예들에 대한 더욱 완전한 인식 및 본 발명의 부수적 이점들 중 많은 부분이, 첨부되는 도면과 관련하여 고려될 때 뒤따르는 상세한 설명을 참조함에 의해 더욱 양호하게 이해됨에 따라, 쉽게 획득될 것이다:
도 1은, 가스 터빈 기관 및 부하를 포함하는 터빈 시스템의 블록도이고;
도 2는, 도 1의 가스 터빈 기관의 실시예의 개략적 단면도이며; 그리고
도 3은, 도 2의 가스 터빈 기관의 터빈 섹션의 일부분에 대한 확대도이다.
예시적인 실시예들에 대한 뒤따르는 상세한 설명은, 첨부 도면들을 참조한다. 상이한 도면들에서, 동일한 참조 부호들이 동일한 또는 유사한 요소들을 식별한다. 부가적으로, 도면들은 반드시 실척으로 작도되는 것은 아니다. 또한, 뒤따르는 상세한 설명은, 본 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부 특허청구범위에 의해 한정된다.
"일 실시예" 또는 "실시예" 또는 "일부 실시예"에 대한 명세서 전체에 걸친 참조는, 실시예와 연관되어 설명되는 특정 특징적 구성, 구조, 또는 특성이, 개시된 대상의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 명세서 전체에 걸친 여러 개소들에서의 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서" 또는 "일부 실시예에서"와 같은 문구의 출현은, 반드시 동일한 실시예(들)를 참조하는 것은 아니다. 나아가, 특정 특정적 구성들, 구조들 또는 특성들이, 하나 이상의 실시예에서 임의의 적당한 방식으로 조합될 수 있을 것이다.
도 1은, 가스 터빈 기관(3) 및 가스 터빈 기관(3)에 의해 구동되는 부하(5)를 포함하는, 가스 터빈 시스템(1)의 블록도이다. 부하(5)는, 회전형 터보기계, 예를 들어, 원심 압축기, 발전기, 또는 가스 터빈 기관(3)에 의해 생성되는 기계적 동력에 의해 구동되는 임의의 다른 부하일 수 있다.
가스 터빈 기관(3)은, 압축기 섹션(9)에 유동적으로 결합되는 공기 흡입 섹션(7)을 포함할 수 있다. 압축기 섹션(9)은, 공기(11)를 흡입하고, 공기 압력을 증가시키며, 그리고 압축된 공기(13)를 연소기 섹션(15)으로 운반한다. 연료(17)가, 연소기 섹션(15)으로 운반되며, 그리고 압축된 공기와 혼합된다. 공기/연료 혼합물은, 고온의 가압된 연소가스(19)의 유동을 생성하기 위해 연소된다. 연소가스(19)는 터빈 섹션(21)으로 운반되며, 이곳에서, 연소가스는, 팽창하며 그리고, 부하(5)에 구동 가능하게 연결되는 샤프트(23) 상에서 이용 가능하게 되는, 기계적 동력을 생성한다. 배기가스(25)가 최종적으로, 배기 섹션(27)을 통해 방출된다. 샤프트(23)는, 압축기 섹션(9)으로부터 부하(5)까지 연장되는 연속적인 샤프트 또는 샤프트 라인을 형성하기 위해 서로 연결되는, 2개 이상의 샤프트 부분을 포함할 수 있다. 조인트들 또는 클러치들, 뿐만 아니라 기어 박스들(미도시)이, 샤프트 라인을 따라 배열될 수 있다.
도 1에 개략적으로 나타난 실시예에서, 가스 터빈 기관(3)은, 단일 샤프트가 압축기 섹션(9)으로부터 부하(5)까지 연장되는, 단일-샤프트 가스 터빈 기관이다. 다른 실시예에서, 가스 터빈 기관은, 제1 샤프트가 고압 터빈 섹션을 압축기 섹션(9)에 구동 가능하게 연결하며 그리고 제2 샤프트가 저압 터빈 섹션을 부하(5)에 구동 가능하게 연결하는, 복수-샤프트 가스 터빈 기관일 수 있다.
도 1에 대해 계속 참조함과 더불어, 도 2는, 가스 터빈 기관(3)의 개략적 단면도를 도시한다. 압축기 섹션(9)은, 가스 터빈 회전축(A-A) 둘레에서 회전하는, 압축기 로터(31)를 포함할 수 있다. 도 2의 예시적인 실시예에서, 압축기 섹션(9)은, 복수의 압축기 휠(33)을 포함하는 압축기 로터(31)를 포함하는, 액시얼 압축기를 포함한다. 각각의 압축기 휠(33)은, 원주방향으로 배열되는 회전형 압축기 블레이드들(35)을 포함한다. 고정형 압축기 블레이드들(37) 또는 베인들이, 각 세트의 회전형 압축기 블레이드들(35)의 상류에 배열되고, 각 쌍의 고정형 및 회전형 압축기 블레이드들의 순차적으로 배열되는 세트들이, 압축기 스테이지를 형성한다.
터빈 섹션(21)은, 터빈 로터(41)를 포함할 수 있다. 터빈 로터(41)는, 하나 이상의 블레이드 형성 터빈 휠(43)을, 예를 들어 3개의 블레이드 형성 터빈 휠을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상이한 개수의 터빈 휠들(43)이, 제공되고, 단일 로터 상에 또는 상이한 터빈 섹션들의 더욱 기계적으로 독립적인 로터들 상에, 장착될 수 있다. 각 블레이드 형성 터빈 휠(43)은, 원주방향으로 배열되는 회전형 터빈 블레이드들의 세트(45)를 갖도록 제공된다. 개별적인 원주방향으로 배열되는 고정형 터빈 블레이드들 또는 베인들의 세트들(47)이, 각각의 회전형 터빈 블레이드들의 세트(45)의 상류에 배열된다. 고정형 터빈 블레이드들 중의 하나 이상이, 가스 터빈 기관의 작동 상태를 조절하기 위해, 개별적인 반경방향 축을 중심으로 각도방향으로 조절 가능할 수 있다. 고정형 터빈 블레이드의 세트(47) 및 개별적인 회전형 터빈 블레이드의 세트(45)의 각 쌍이, 터빈 스테이지를 형성한다.
일부 실시예에서, 터빈 로터(41) 및 압축기 로터(31)는, 공통적 가스 터빈 로터를 형성한다. 터빈 섹션(21) 내에서의 고온의 가압된 연소가스의 팽창은, 가스 터빈 로터 상에서 이용 가능한 기계적 동력을 생성하며 그리고, 공기를 계속해서 압축하기 위해 그리고 그에 따라 연소기 섹션(15)에서의 연소 프로세스를 뒷받침하기 위해, 압축기 로터(31)를 회전 상태로 구동하는데 부분적으로 사용된다. 터빈 섹션 내에서의 가스 팽창에 의해 생성되는 그리고 압축기 섹션(9)을 구동하기 위해 사용되지 않는, 나머지 기계적 동력은, 샤프트(23) 상의 기계적 커플링(51)에 연결될 수 있는, 부하(5)를 구동하기 위한 가용 동력으로서 이용 가능하다.
도 1 및 도 2의 예시적인 실시예에서, 부하(5)는, 가스 터빈 기관(3)의 고온 단부에 결합된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 부하(5)는, 가스 터빈 기관(3)의 반대편 저온 단부에, 즉 가스 터빈 기관의 공기 흡입 측부에, 연결될 수 있다. 도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 개별적인 부하들이, 가스 터빈 기관(3)의 양단부에 기계적으로 결합될 수 있다.
지금까지 설명된 회전형 터보기계 구성요소들은 일반적으로, 하나 이상의 케이스에 의해 형성되는 하우징 내에 수용된다. 도 2에서, 터빈 섹션의 케이스는, 참조 부호 '52'로 개략적으로 도시된다.
도 2를 계속 참조함과 더불어, 도 3은, 터빈 섹션(21) 및 관련 터빈 케이스(52)의 세부 확대도를 도시한다. 도 3에서, 회전형 터빈 블레이드들의 마지막 세트가, 참조 부호 '45A'로 도시된다. 개별적인 고정형 터빈 블레이드들이, 참조 부호 '47A'로 도시된다. 고정형 터빈 블레이드들(47A) 및 회전형 터빈 블레이드들(45A)은, 마지막의, 즉 가장 하류측의 터빈 스테이지(48A)를 형성한다. 터빈 스테이지(48A)의 상류에서, 다른 세트의 회전형 터빈 블레이드들(45B) 및 개별적인 고정형 터빈 블레이드들(47B)이, 2번째 마지막 터빈 스테이지(48B)를 형성한다. 더 상류의 터빈 스테이지들은 도 3에 도시되지 않는다. 용어들 "상류" 및 "하류"는, 본 명세서에서, 화살표(F)에 의해 개략적으로 나타나는, 터빈 섹션(21)을 가로지르는 연소가스의 메인 유동에 대해 언급된다.
회전형 터빈 블레이드들(45B) 둘레에, 케이스(52)에 장착 수단(55)에 의해 장착되는 슈라우드(53)가, 제공될 수 있다. 장착 수단(55)에 인접하게, 고정형 터빈 블레이드들(47A)을 케이스(52)에 연결하는 장착 시스템(57)이, 제공될 수 있다.
유사하게, 회전형 터빈 블레이드들(45A)이, 회전형 터빈 블레이드들(45A)을 에워싸며 그리고 장착 수단(61)에 의해 케이스(52) 상에 장착될 수 있는, 개별적인 슈라우드(59)에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에서, 각 슈라우드(53, 59)는, 터빈 로터의 회전축(A-A) 둘레에 원주방향으로 배열되는 슈라우드 조각들에 의해 형성될 수 있다. 슈라우드들(53, 59)은, 개별적인 회전형 터빈 블레이드들(45B, 45A)의 끝단부들과 상호작용하는, 반경방향 내향으로 지향되는 표면을 갖도록 제공될 수 있다. 슈라우드들의 그리고 회전형 터빈 블레이드들의 구성은, 블레이드들이, 개별적인 슈라우드에 대한 마찰 없이, 터빈 회전축(A-A) 둘레에서 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 것이다. 회전형 터빈 블레이드들의 끝단부들과 슈라우드들 사이의 간극은, 터빈의 효율을 개선하도록 가스 누출을 감소시키기 위해, 충분히 작다.
마지막 터빈 스테이지(48A)의 하류에서, 배기가스 확산기(65)가, 터빈 스테이지들(48B, 48A)에서의 팽창 이후의 배기 연소가스를 수용한다. 배기가스 확산기(65)는, 배기 섹션(27)과 유동적으로 결합되며, 그곳으로부터 배기가스는, 도시되지 않은 배기통을 통해 방출될 수 있으며, 또는 대기로 방출되기 이전에 폐열 회수 열교환기를 가로질러 유동할 수 있다.
본 명세서에 개시되는 예시적인 실시예에 따르면, 케이스(52)는, 적어도 터빈 케이스 부분(52A) 및 확산기 케이스 부분(52B)을 포함할 수 있다. 터빈 케이스 부분 및 확산기 케이스 부분은, 연결 구역 또는 연결 인터페이스에서 서로 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 연결 구역에서, 터빈 케이스 부분(52A)은, 제1 연결 플랜지(67)를 갖도록 제공될 수 있으며, 그리고 확산기 케이스 부분(52B)은, 제2 연결 플랜지(69)를 갖도록 제공될 수 있다. 터빈 케이스 부분(52A)과 확산기 케이스 부분(52B)은, 플랜지들(67, 69)을 서로 연결하는, 스터드 볼트들(71)에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 3의 실시예에서, 제1 연결 플랜지(67)는 반경방향 외향으로 연장되는 가운데, 제2 연결 플랜지(69)는 반경방향 내향으로 연장된다. 스터드 볼트들(71)은, 제2 연결 플랜지(69) 내에 제공되는 나사가공 막힌 구멍들 내로 나사체결될 수 있으며, 그리고 제1 연결 플랜지(67) 내의 관통 구멍들을 가로질러 연장된다. 상이한 플랜지 및 볼트 수단들이, 예를 들어, 반경방향 외향으로 연장되는 2개의 플랜지, 반경방향 내향으로 연장되는 2개의 플랜지가, 제공될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 케이스(52)는, 제1 연결 플랜지(67)와 제2 연결 플랜지(69) 사이에 배치될 수 있는, 중간 환형 케이스 구성요소(73)를 더 포함할 수 있다. 중간 환형 케이스 구성요소(73)는, 관통 구멍들을 갖도록 제공될 수 있다. 스터드 볼트들(71)은, 중간 환형 케이스 구성요소(73)의 관통 구멍들을 통해 연장될 수 있다.
중간 환형 케이스 구성요소(73)는, 제1 연결 플랜지(67)와 제2 연결 플랜지(69) 사이에 개재되는, 환형 외향 돌출 플랜지 부분(73A)을 포함할 수 있다. 중간 환형 케이스 구성요소(73)는, 슈라우드(59)를 위한 장착 시트를 형성하는, 실질적으로 원통형의 내측 부분(73B)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 실질적으로 원통형의 내측 부분(73B)은, 제2 연결 플랜지(69)에 대해 동축 상에 놓이며 그리고, 제2 연결 플랜지(69)에 의해 둘러싸이고, 즉 제2 연결 플랜지(69)에 의해 에워싸인다.
본 명세서에 개시되는 실시예에 따르면, 터빈 케이스(52)는, 터빈 섹션(21)을 둘러싸는 공기와 터빈 케이스(52) 사이의 열교환을 개선하도록 구성되고 배열되는, 냉각 핀들 또는 늑골들(ribs)을 갖도록 제공된다. 도 3에서, 냉각 핀들은, 참조 부호 '75'로 도시되며, 그리고 확산기 케이스 부분(52B)과 터빈 케이스 부분(52A) 사이의 연결 인터페이스에 또는 그 근처에 위치하게 된다.
일부 실시예에서, 냉각 핀들(75)은, 확산기 케이스 부분(52B)의 외표면 상에 형성된다. 본 명세서에 개시되는 실시예에서, 냉각 핀들은, 제2 연결 플랜지(69) 둘레에 위치하게 될 수 있다. 냉각 핀들(75)은 그에 따라, 증가된 두께를 구비하며 그리고 마지막의 즉 가장 하류측의 터빈 스테이지(48A)의 슈라우드(59)의 축방향 위치에 대응하는, 터빈 케이스(52)의 일부분에 그리고 그 둘레에, 위치하게 된다.
냉각 핀들(75)의 형상은, 가스 터빈 기관(3)을 둘러싸는 공기를 향한 최적 열전달을 위해 선택된다. 가스 터빈 기관(3)이 외함 또는 패키지 내에 수용되는 경우, 둘러싸는 공기는, 강제 대류에 의해 열 제거를 개선하기 위해, 외함 내로 그리고 그를 통해 강제적으로 순환될 수 있다. 외함이 존재하지 않는 경우, 공기는 주로, 터빈 케이스를 둘러싸는 자연 대류에 의해 순환될 수 있다.
냉각 핀들(75)의 형상은, 터빈 케이스(52)로부터의 향상된 열 제거를 위해, 케이스 둘레의 그리고 냉각 핀들(75)의 표면들을 따르는 공기 순환을 개선하도록 하기 위해 선택될 수 있다.
일부 실시예에서, 냉각 핀들(75)은, 원형 형상을 구비하며 그리고, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 가스 터빈 기관(3)의 회전축(A-A) 둘레에서 연장된다. 도면에서, 3개의 원형, 즉 환형 냉각 핀들(75)이 제공된다. 그러나, 냉각 핀들(75)의 개수, 뿐만 아니라 축방향 및 반경방향 치수는, 설계 고려사항 및 제약에 의존하여, 상이할 수 있다. 원형 냉각 핀들(75)은 연속적일 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 원형 냉각 핀은, 회전축(A-A) 둘레에서 각각 360°보다 적게 연장되는, 조각들 또는 부분들로 분할될 수 있다.
도시되지 않은 다른 실시예에서, 냉각 핀들은, 축방향의 또는 실질적으로 축방향의 연장부를 구비할 수 있으며, 또는 달리, 회전축(A-A)에 대한 경사 방향을 따라 배열될 수 있다. 상이한 형상의 냉각 핀들의 조합이, 예를 들어 축방향의 그리고 환형의 냉각 핀들이, 또한 사용될 수 있다.
연소가스 유동(F)의 방향에 대해, 냉각 핀들(75)의 하류에서, 배기가스 확산기(65)는, 외측의 확산기 케이스 부분(52B)과 내측의 배기가스 유동(F) 사이의 열교환을 감소시키는, 하나 이상의 단열 방호체(79)를 갖도록 제공될 수 있다. 적어도 부분적으로 단열 방호체들(79)의 상류에 배열되는 냉각 핀들(75)은, 케이스(52) 내부의 반경 방향 및 축 방향의 온도 구배를 감소시키고, 그에 따라 케이스(52)의 열 응력 및 열 변형을 감소시키도록 한다. 이는 결국, 열 변형에 의해 생성되는 기계적 부하를 감소시킨다.
여기에서 설명되는 대상의 개시된 실시예들이 도면에 도시되며 그리고 여러 예시적인 실시예들에 관해 구체적으로 그리고 상세하게 이상에서 완전히 설명되었지만, 많은 수정, 변경 및 생략이, 여기에 기술되는 신규의 교시, 원리 및 개념, 그리고 첨부 청구항들에 인용되는 대상의 이점들로부터 벗어남 없이, 가능하다는 것이, 당업자에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 개시된 혁신의 적절한 범위는, 모든 그러한 수정, 변경 및 생략을 포괄하도록, 첨부 청구항들의 가장 넓은 해석에 의해서만 결정되어야 한다. 부가적으로, 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 순차는, 대안적인 실시예들에 따라 변화되거나 또는 순서 재설정될 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 가스 터빈 기관(3)으로서,
    연소 공기를 압축하도록 구성되는 압축기 섹션(9);
    압축기 섹션(9)으로부터 압축된 공기(11)의 유동을 수용하도록 그리고 고온의 가압된 연소가스(19)의 유동을 생성하기 위해 연료-공기 혼합물을 연소시키도록 구성되는 연소기 섹션(15);
    고온의 가압된 연소가스(19)를 수용하도록 그리고 기계적 동력을 생성하기 위해 연소가스를 팽창시키도록 구성되는 터빈 섹션(21)으로서, 터빈 회전축(A-A) 둘레에서 회전하는 적어도 하나의 블레이드 형성 휠(43)을 갖는 터빈 로터(41), 배기가스 확산기(65), 및 내표면과 외표면을 구비하는 케이스(52)를 포함하는 것인, 터빈 섹션(21)
    을 포함하고,
    상기 케이스(52)는, 서로 연결되는 터빈 케이스 부분(52A) 및 확산기 케이스 부분(52B), 그리고 상기 케이스(52)의 외표면 상에 위치하게 되는 복수의 냉각 핀(75)을 포함하며, 상기 냉각 핀들(75)은 터빈 케이스 부분(52A)과 확산기 케이스 부분(52B) 사이의 연결부에 배열되는 것인, 가스 터빈 기관.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각 핀들은, 터빈 로터(41)의 회전축(A-A)을 둘러싸는, 환형 형상을 구비하는 것인, 가스 터빈 기관.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 냉각 핀들(75)은, 적어도 하나의 블레이드 형성 휠(43) 둘레에 원형으로 배열되는 것인, 가스 터빈 기관.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 터빈 섹션(21)은, 적어도 하나의 블레이드 형성 휠(43)을 둘러싸며 그리고 케이스(52)에 연결되는, 적어도 하나의 슈라우드(59)를 포함하며, 그리고 상기 냉각 핀들(75)은, 상기 슈라우드(59) 둘레에 배열되는 것인, 가스 터빈 기관.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 냉각 핀들(75)은, 상기 연결부에서 확산기 케이스 부분(52B) 상에 형성되는 것인, 가스 터빈 기관.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 터빈 케이스 부분(52A)은 제1 연결 플랜지(67)를 구비하고 그리고 상기 확산기 케이스 부분(52B)은 제2 연결 플랜지(69)를 구비하며, 그리고 상기 확산기 케이스 부분(52B)과 상기 터빈 케이스 부분(52A)은, 제1 연결 플랜지 및 제2 연결 플랜지에서 서로 연결되는 것인, 가스 터빈 기관.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 냉각 핀들(75)은, 상기 제2 연결 플랜지(69) 둘레에 형성되는 것인, 가스 터빈 기관.
  8. 제 7항에 있어서,
    중간 환형 케이스 구성요소(73)가, 상기 제1 연결 플랜지(67)와 제2 연결 플랜지(69) 사이에 배열되고, 상기 슈라우드(59)는, 상기 중간 환형 케이스 구성요소(73)에 의해 구속되고 지지되는 것인, 가스 터빈 기관.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 중간 환형 케이스 구성요소(73)는, 상기 냉각 핀들(75)과 실질적으로 동축으로 연장되며; 상기 냉각 핀들은, 상기 중간 환형 케이스 구성요소(73)의 적어도 일부분(73B)을 둘러싸는 것인, 가스 터빈 기관.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배기가스 확산기(65)는, 연소가스 유동에 대해 상기 냉각 핀들(75)의 하류에 위치하게 되는, 내측 단열 방호체(79)를 포함하는 것인, 가스 터빈 기관.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 내측 단열 방호체(79)는, 상기 확산기 케이스 부분(52B)의 내표면에 배열되는 것인, 가스 터빈 기관.
  12. 삭제
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