KR20000071649A - 터빈 작동 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내외부 쉘을 갖는 가스 터빈을 작동시키는 방법에 관한 것으로, 내부 쉘은 내부 쉘내 로터 버켓 팁 통로에 대해 반경방향으로 가동하여 열 매개물을 유동시킨다. 한 쌍의 통로부는 통로부 사이의 축방향으로 연통하는 통로가 전후방부 내부 쉘 각각에 형성되어 있다. 열 매개물이 바람직하게는 오프-터빈 부위로부터 내부 쉘의 중간선을 따르는 축방향 경로를 따라 제 2 스테이지의 후방부 내부 쉘부를 통해 전방부의 내부 쉘부까지 유동하게 한다. 교차 경로는 열 매개물을 제 1 통로부로부터 전방부의 내부 쉘부의 원주방향으로 연장되어 있고, 따라서 전방부로부터 후방부까지 연장되는 축방향 통로와 연통관계가 되는 제 2 통로부로 유동시킨다. 내부 쉘의 전후방부를 통한 유동에 대해서 열 매개물의 온도를 제어함으로써, 터빈의 적어도 제 1 및 제 2 스테이지에 대한 버켓의 팁부와 슈라우드 사이의 공간이 제어식으로 조절된다.
Description
본 발명은 일반적으로 가스 터빈에 관한 것으로, 상세하게는 고온 가스 경로의 구성요소를 순환하는 스팀 또는 공기에 의해 냉각하는 방식을 채용하는 랜드-베이스(land-based) 즉 산업용 가스 터빈에 관한 것이며, 보다 상세하게는 양호한 버켓 팁 공간을 제어할 수 있도록 구성된 내외부 터빈 쉘을 갖는 가스 터빈에 관한 것이다.
종래의 본 출원인에 의해 출원된 미국 특허 제 5,685,693 호에 있어서, 임의의 스테이지의 비회전 부품을 지지하는 내부 쉘을 둘러싸는 터빈 외부 쉘을 갖는 랜드-베이스 즉 산업용 가스 터빈이 개시되어 있다. 특히, 내부 쉘은 제 1 및 제 2 스테이지 슈라우드 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 스테이지 노즐을 지지한다. 각각의 내외부 쉘은 로터 축을 중심으로 원주방향으로 연장되는 단면에 형성되며, 바람직하게는 각기 180°씩 원주방향으로 두 개의 절반부(상부와 하부)를 형성한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상부의 외부 쉘 절반부와 그 내부 쉘 절반부는 로터의 제거없이 터빈으로부터 독립적으로 제거가능하여 유지보수와 보수를 위해서 고온 가스 경로의 구성요소에 접근할 수 있다. 상기 특허에 있어서, 내부 쉘은 내외부 쉘 사이에 연장되는 핀에 의해서, 서로에 대한 원주방향, 축방향 및 반경방향의 운동을 방지하고 내부 쉘의 외부 쉘에 대한 반경방향 연장 및 수축을 가능하게 하여 슈라우드와 버켓 팁 사이의 공간을 조정할 수 있도록 지지된다.
전술한 특허에 있어서, 공간 제어 시스템은 각각의 내부 쉘 절반부에 한 쌍의 플레넘을 구비하며, 상기 플레넘은 통로에 의해서 서로 연결되어 있다. 특히, 각각의 내부 쉘 절반부에 대해서, 제 1 또는 전방 플레넘은 제 1 스테이지의 슈라우드를 덮으며 버켓 팁은 냉각 공기를 수용하기 위한 유입구를 가지며, 냉각 공기는 상기 내부 쉘 절반부의 중간선에 대해 플레넘을 중심으로 원주방향으로 흐른다. 직경에 대해 서로 대향하는 중간선을 따라 축방향으로 연장되는 통로는 전방 플레넘을 통해, 제 2 스테이지 슈라우드 및 버켓을 둘러싸는 마찬가지로 원주방향으로 연장되는 후방 플레넘까지 역으로 연장된다. 전술한 열 순환 회로에 열 매개물을 유도시킴으로서, 내부 쉘은 열 매개물의 유동에 대응하여 반경방향으로 연장된다. 결과적으로, 제 1 및 제 2 스테이지의 버켓의 팁에 대해 내부 쉘의 반경방향으로 열적 팽창 또는 열적 수축을 제어함으로써, 팁 공간을 제어할 수 있다. 본 출원인에 의해서, 진보된 가스 터빈 장치가 제안되었지만, 보다 향상된 내부 쉘 냉각 순환 회로에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 향상된 가스 터빈 장치는 내부 쉘 절반부를 갖는 내부 쉘을 구비하며, 이들 내부 쉘 절반부들은 각기 열 매개물이 일단부로부터 다른 단부로 축방향으로 유동한 후 일단부로 복귀할 수 있도록 서로 연통하는 플레넘을 수납하는 전후방부를 갖는다. 특히, 각각의 내부 쉘 절반부에 대해서, 열 매개물이 유입구를 통해 공급되어 제 1 내부 쉘 절반부의 제 1 플레넘에서 원주방향으로 유동하며 제 2 내부 쉘 절반부의 제 1 플레넘과 연통하는 제 1 세트의 통로를 따라 거의 축방향으로 유동하여 그 내부에 원주방향의 흐름을 형성한다. 제 2 내부 쉘 절반부의 제 1 플레넘은 제 2 내부 쉘 절반부의 제 2 플레넘과 연통함으로써 유동 방향이 역전하여 제 2 내부 쉘 절반부에 대해 원주방향으로 그리고 제 1 내부 쉘 절반부의 제 1 플레넘에 대해서 내부 쉘 절반부의 중간선을 따른 제 2 세트의 축방향 통로를 따라 유동하게 한다. 유동은 제 1 내부 쉘 절반부의 제 2 플레넘내에 원주방향으로 연장되는 제 2 통로부로 도입되어 배출되고 열 매개물 공급부로 복귀한다.
바람직하게는, 열 매개물 공급부는 터빈의 작동과 독립적인 보조적 열 매개물 소오스를 포함하며, 열 매개물의 온도는 터빈에 대해 독립적으로 제어될 수 있다. 열 매개물을 전술한 순환 회로에서 유동시킴으로써, 내부 쉘이 시동중 로터 및 버켓의 열 팽창율과 적어도 동일하거나 또는 더 크게 팽창되어 터빈 팁과 슈라우드 사이의 접촉을 방지할 수 있으며 운전 중단중 로터와 버켓의 수축율 이하로 내부 쉘의 수축율이 되는 것을 방지하여 터빈 팁부와 슈라우드 사이의 접촉을 피할 수 있다. 정적 작동중, 열 매개물의 온도는 내부 쉘을 팽창 또는 수축하도록 제어하여 슈라우드와 버켓 팁 사이의 공간을 최소로 함으로서 터빈 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 터빈 스테이지의 일부분을 형성하도록 달린 축방향으로 이격된 버켓과, 외부 수납 쉘과, 상기 터빈 스테이지의 다른 부분을 형성하도록 달린 노즐을 구비한 로터 둘레의 내부 쉘을 구비하는 로터를 갖는 터빈을 작동시키는 방법으로서, 상기 내부 쉘은 축방향으로 이격된 부분과, 상기 부분들에 의해서 상기 스테이지의 버켓의 각각의 팁 둘레에 달린 슈라우드와, 상기 내부 쉘의 열 운동을 제어하기 위해서 열 매개물을 유동시키기 위해서 상기 내부 쉘안에 형성된 통로를 구비하는, 터빈 작동 방법에 있어서, 거의 상기 각각의 스테이지의 버켓의 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 상기 부분에 상기 통로중 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장되는 제 1 부분을 형성하는 단계와, 상기 제 1 통로부를 서로 접속하는 제 1 통로를 상기 내부 쉘안에 형성하는 단계와, (ⅰ) 일 부분의 제 1 통로부와, (ⅱ) 상기 제 1 통로 및 (ⅲ) 다른 부분의 제 1 통로부를 통해 열 매개물을 유동시키는 단계와, 거의 상기 각각의 스테이지의 버켓의 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 상기 부분에 상기 통로중 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장하는 제 2 부분을 형성하는 단계와, 상기 제 2 통로부를 서로 접속하는 제 2 통로를 상기 내부 쉘내에 형성하는 단계와, 상기 다른 부분의 제 1 통로부를 상기 다른 부분의 제 2 통로부와 접속하여 열 매개물이 그들 사이에서 유동하게 하는 단계와, 열 매개물을 (ⅰ) 상기 다른 부분의 제 2 통로부, (ⅱ)상기 제 2 통로 및 (ⅲ) 상기 일 부분의 제 2 통로부를 통해서 유동하게 하는 단계와, 상기 내부 쉘의 반경방향으로의 열 팽창 및 수축을 제어함으로써 상기 각각의 스테이지의 버켓의 팁과 슈라우드 사이의 공간을 제어하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 터빈 스테이지의 부품을 형성하도록 그에 지지된 축방향으로 이격된 버켓과, 외부 수납 쉘과, 상기 터빈 스테이지의 다른 부분들을 형성하도록 달린 노즐을 갖는 로터 둘레의 내부 쉘과, 상기 스테이지의 버켓의 각각의 팁 둘레의 슈라우드와 상기 내부 쉘의 열 운동을 제어하는 열 매개물이 유동하는 상기 내부 쉘내에 형성된 통로를 갖는 터빈 작동 방법에 있어서, 연속적으로 (ⅰ) 상기 터빈의 제 2 스테이지의 축방향 위치에 대해 부분적으로 일치하는 제 1 축방향 위치에 있는 내부 쉘의 관통 통로부와, (ⅱ) 터빈의 제 1 스테이지의 축방향 위치에 부분적으로 일치하는 제 2 위치에 있는 상기 내부 쉘의 통로부까지 상기 제 1 축방향 위치로부터 상기 내부 쉘을 따르른 전방 통로부 및 (ⅲ) 상기 내부 쉘의 반경방향으로의 열 팽창 및 열 수축과, 상기 각각의 제 1 스테이지와 제 2 스테이지의 버켓의 팁부와 슈라우드 사이의 공간을 을 제어하기 위해서 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 통로부까지 상기 제 2 축방향 위치로부터 상기 내부 쉘을 따르른 후방 통로부를 포함하는 터빈 작동 방법이 제공된다.
도 1은 내부 쉘과 외부 쉘의 일부분을 도시하는 가스 터빈의 일부를 취한 부분 단면도,
도 2는 내부 쉘의 일부분의 확대 단면도,
도 3은 내부 쉘과 외부 쉘 사이의 핀 접속부의 위치를 도시하는 축방향 평면을 따라 취한 개략도,
도 4는 외부 소오스와 내부 쉘간의 열 매개물을 유동시키기 위한 유동 순환회로를 도시하는 개략도,
도 5는 내부 쉘에 대한 유동 순환 회로의 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*
12 : 로터 14, 16, 18 : 터빈 휠
20, 22 : 버켓 28, 30, 32 : 노즐
34 : 외부 쉘 36 : 내부 쉘
37 ： 핀 38 : 전방 쉘부
40: 후방 쉘부 42, 44 : 슈라우드
이제 도면을 참조하면, 특히 도 1에는 본 발명을 구성하는 가스 터빈부가 도시되어 있다. 이 터빈은 단지 일부분이 도시되어 있는 로터(12)와, 터빈 휠(14, 16, 18)을 포함하며, 이들 각각은 버켓의 환형 어레이를 수반하며, 휠(14, 16)용 버켓(20, 22)이 나타나 있다. 스페이서 또는 디스켓(24, 26)은 휠들 사이에 개재되어 있으며 휠의 적층체와 스페이서가 볼트(26)에 의해서 나사결합되어 로터(12)를 형성한다. 노즐은 마찬가지로 원주방향 어레이로 배열되며, 휠의 버켓과 교대로 배열되며, 노즐(28, 30, 32)이 도시되어 있다. 가스 터빈의 스테이지의 수에 따라, 터빈의 제 1 스테이지는 노즐(28)과 버켓(20), 제 2 스테이지는 노즐(30)과 버켓(22)을, 제 3 스테이지는 노즐(32)과 휠(18)용 버켓 등을 포함한다.
가스 터빈은 수납 구조의 외부 쉘(34)과 내부 쉘(36)을 구비한다. 각각의 외부 쉘과 내부 쉘은 수평한 중간선을 따라 결합된 반원형부로 형성되며, 외부 쉘과 내부 쉘의 상부 절반부는 도시되어 있다. 내부 쉘(36)은 각기 전방 쉘부(38)와 후방 쉘부(40)를 구비하며, 이들은 핀(37)에 의해서 외부 쉘(34)에 대해 반경방향 수축 및 팽창을 위해서 장착된다. 내부 쉘과 외부 쉘을 서로 장착하기 위한 핀의 조립체는 미국 특허 제 5,685,693 호에 개시되어 있는데 이들의 개시 내용은 참고로 인용되어 있다. 충분히 말하면, 내부 쉘은 반경방향으로 예컨대 도 3의 화살표 방향으로 각기 전후방부 쉘에 의해 지지되는 슈라우드(42, 44) 사이의 공간을 조정하기 위해서 로터에 대해 제어되도록 팽창 및 수축될 수도 있다. 따라서, 내부 쉘은 대응하는 스테이지의 버켓 즉, 각각의 버켓(20, 22)에 대해 반경방향으로 조정가능하다. 또한, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 내외부 쉘은 수평한 중간선(M)에 대해 연장되는 쉘 절반부를 구성하며 상부 외부 쉘 절반부(34U)와 하부 외부 쉘 절반부(34L)가 서로 나사결합되며 상부 내부 쉘(36U)과 하부 내부 쉘 절반부(36L)가 서로 고정된다.
후방부(40)는 한 쌍의 축방향으로 이격된 원주방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 통로부(46, 48)을 각기 구비한다. 열 매개물 유입구(50)(도 4)는 중공형 스풀(52)(도 1)에 의해서 플레넘 또는 통로부(46)와 연통상태로 배치되며, 이하에서 설명되는 열 매개물 소오스와 연통한다. 유입구(50)는 내부 쉘 절반부용 분기 라인의 중간에 배치되는 것이 바람직하다. 사용된 냉각 열 매개물의 유출구(54)(도 4)는 후방부의 내부 쉘 절반부의 제 2 통로부와 연통관계로 배치되어 사용된 냉각 매개물을 외부의 소오스로 복귀시킨다.
후방부의 내부 쉘 절반부(40)의 제 1 통로부(46)는 축방향 전방으로 내부 쉘 절반부의 분기 라인을 따라 연장되어 전방부의 내부 쉘 절반부(38)의 제 1 통로부(58)와 연통한다. 전방부의 내부 쉘 절반부(38)의 제 1 통로부(58)는 중간선 통로(56)로부터, 교차 경로(62, 64)(도 4)를 거쳐 전방부의 내부 쉘 절반부(38)의 제 2 통로부(60)와 연통관계의 중간 위치까지 원주방향으로 연장된다. 전방부의 내부 쉘 절반부(38)의 제 2 통로부(60)는 교차 경로(62, 64)로부터 내부 쉘 절반부의 중간선까지 연장되어 축방향 후방으로 연장되는 제 2 통로(68)와 연통관계로 배치되며 후방부의 내부 쉘 절반부(40)의 제 2 경로부(48)와 연통된다. 확실히, 제 2 통로부(48)는 출구(54)와 연통관계로 배치된다.
이제 도 3을 참조하면, 터빈의 작동 상태에 따라 좌우되는, 냉각 또는 가열 공기를 냉각 쉘에 공급하기 위한 외부의 장치 또는 오프-터빈 장치가 도시되어 있다. 예를들어, 공기를 선택적으로 냉각 및 가열하기 위해서 연관된 열 교환기(72, 74)를 오프-터빈 스키드상에 압축기(70)가 형성될 수도 있다. 따라서, 예를들어 터빈 시동중, 가열된 공기가 히터(72)로부터 유입구(50)로 공급되어 가열된 공기를 내부 쉘 절반부의 여러가지 통로에서 순환시켜서 내부 쉘을 반경방향으로 팽창시키므로 슈라우드를 버켓의 팁보다는 반경방향으로 더 외측에 배치하게 한다. 따라서, 내부 쉘이 로터에서보다 더 빠르게 가열되므로 시동중 적절한 공간이 슈라우드와 버켓 팁 사이에 유지되게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 정적 상태의 작동에 있어서, 내부 쉘에 공급된 공기의 온도는 버켓 팁에 대해서 내부 쉘을 수축 또는 팽창시켜 슈라우드와 버켓 팁 사이의 최소 공간을 제공하게 하고 터빈 작동 효율을 향상시킬 수 있도록 조정할 수 있다. 터빈의 작동 중단중, 내부 쉘의 수축율을 로터와 버켓의 수추율 이하로 유지하여 터빈 팁과 슈라우드 사이의 접촉을 피하는 것은 중요하다. 이를 위해서, 열 매개물의 온도는 운전중단중 제어된 팁 공간이 유지되도록 조정될 수 있다.
본 발명을 가장 실제적이고 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명이 개시된 실시예에 제한되지 않으며 그 반대로 첨부된 청구범위의 정신 및 요지의 범위내에서 다양한 변형 및 수정까지 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명에 따르면, 열 매개물 공급부는 터빈의 작동과 독립적인 보조적 열 매개물 소오스를 포함하며, 열 매개물의 온도는 터빈에 대해 독립적으로 제어될 수 있다. 열 매개물을 전술한 순환 회로에서 유동시킴으로써, 내부 쉘이 시동중 로터 및 버켓의 열 팽창율과 적어도 동일하거나 또는 더 크게 팽창되어 터빈 팁과 슈라우드 사이의 접촉을 방지할 수 있으며 운전 중단중 로터와 버켓의 수축율 이하로 내부 쉘의 수축율이 되는 것을 방지하여 터빈 팁부와 슈라우드 사이의 접촉을 피할 수 있다. 정적 작동중, 열 매개물의 온도는 내부 쉘을 팽창 또는 수축하도록 제어하여 슈라우드와 버켓 팁 사이의 공간을 최소로 함으로서 터빈 효율을 향상시킬 수 있다.
Claims (12)
- 터빈 스테이지의 일부분을 형성하도록 달린 축방향으로 이격된 버켓(20, 22)과, 외부 수납 쉘(34)과, 상기 터빈 스테이지의 다른 부분을 형성하도록 달린 노즐(28, 30, 32)을 구비한 로터 둘레의 내부 쉘(36)을 구비하는 로터(12)를 갖는 터빈을 작동시키는 방법으로서, 상기 내부 쉘은 축방향 으로 이격된 부분(38, 40)과, 상기 부분들에 의해서 상기 스테이지의 버켓의 각각의 팁 둘레에 달린 슈라우드(42, 44)와, 상기 내부 쉘의 열 운동을 제어하기 위해서 열 매개물을 유동시키기 위해서 상기 내부 쉘안에 형성된 통로(46, 56, 58, 62, 60, 68, 48)를 구비하는, 터빈 작동 방법에 있어서,상기 각각의 스테이지의 버켓의 거의 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 상기 부분에 상기 통로중 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장되는 제 1 부분(56, 58)을 형성하는 단계와,상기 제 1 통로부를 서로 접속하는 제 1 통로(56)를 상기 내부 쉘안에 형성하는 단계와,(ⅰ) 일 부분의 제 1 통로부(46)와, (ⅱ) 상기 제 1 통로(56) 및 (ⅲ) 다른 부분의 제 1 통로부(59)를 통해 열 매개물을 유동시키는 단계와,거의 상기 각각의 스테이지의 버켓의 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 상기 부분에 상기 통로중 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장하는 제 2 부분(60, 48)을 형성하는 단계와,상기 제 2 통로부를 서로 접속하는 제 2 통로(68)를 상기 내부 쉘내에 형성하는 단계와,상기 다른 부분의 제 1 통로부(58)를 상기 다른 부분의 제 2 통로부(60)와 접속하여 열 매개물이 그들 사이에서 유동하게 하는 단계와,열 매개물을 (ⅰ) 상기 다른 부분의 제 2 통로부(60), (ⅱ)상기 제 2 통로(68) 및 (ⅲ) 상기 일 부분의 제 2 통로부(48)를 통해서 유동하게 하는 단계와,상기 내부 쉘의 반경방향으로의 열 팽창 및 수축을 제어함으로써 상기 각각의 스테이지의 버켓의 팁과 슈라우드 사이의 공간을 제어하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 일부는 터빈의 제 2 스테이지에 대응하는 축방향 위치에 배치되며, 상기 다른 일부는 터빈의 제 1 스테이지에 대응하는 축방향 위치에 배치되며, 상기 제 2 부분으로부터 상기 제 1 부분까지 그리고 다시 제 2 부분으로 계속해서 열적 매개물을 유동시키는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 내부 쉘과 상기 외부 쉘을 서로 접속하여 상기 외부 쉘에 대한 상기 내부 쉘의 반경방향 및 원주방향의 운동을 배제하고 상기 외부 쉘에 대한 상기 내부 쉘의 반경방향으로의 열적 팽창 및 수축을 가능하게 하는, 상호 접속 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 터빈을 정적 상태 조건에서 작동시키는 단계와, 정적 상태 조건중 열 매개물의 온도가 상기 버켓 팁과 상기 슈라우드 사이의 공간을 제어하도록 하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 열 매개물의 온도 제어를 위한 상기 터빈의 작동에 독립하여 열 매개물 소오스를 제공하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 소오스와 상기 통로 사이에 열 매개물을 공급하기 위한 폐쇄 순환 회로(50, 54, 70, 72, 74)를 제공하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 터빈의 작동 중지중, 열 매개물의 온도를 제어하여 내부 쉘의 수축율을 로터 및 버켓의 수축율 이하로 하여 터빈 팁과 슈라우드 사이의 접촉을 회피시키는 온도 제어 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 터빈의 시동중, 열 매개물의 온도를 제어하여 로터와 버켓의 열 팽창율과 적어도 같거나 또는 그 이상의 열 팽창율로 상기 내부 쉘을 팽창시키도록 열 매개물의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 통로와 연통관계이며 상기 내부 쉘과 외부 쉘 사이를 접속하여 외부 소오스로부터 상기 터빈으로 열 매개물을 수용하는 유입구(50)를 제공하는 단계와,상기 통로와 연통관계이며 상기 터빈으로부터 열 매개물을 배기하기 위해서 상기 내외부 쉘 사이에 접속된 유출구(54)를 제공하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 내부 쉘은 상기 절반부 사이의 중간선을 규정하는 한 쌍의 내부 쉘 절반부(36U, 36L)를 구비하며, 상기 통로는 상기 내부 쉘 절반부중 하나에 배치되며, 상기 일부의 상기 제 1 통로부(46)를 상기 하나의 내부 쉘 절반부를 중심으로 그 중간선에 대해 거의 제공하며, 상기 중간선을 따라 거의 축방향으로 상기 제 1 통로의 한쌍의 통로부(56)를 제공하며, 상기 내부 쉘 절반부를 거의 주위를 열 매개물이 유동하도록, 상기 다른 일부의 상기 제 1 통로부(58)는 상기 쌍의 제 1 통로부와 각기 연통관계로 상기 내부 쉘 절반부의 중간선으로부터 거의 연장되며, 상기 쌍의 제 1 통로부 경로와 상기 다른 일부내의 상기 통로중 한 쌍의 제 2 통로부(60) 사이에 연통을 제공하며, 상기 내부 쉘 절반부의 상기 중간선을 따라 거의 연장되고 상기 다른일부의 상기 제 2 통로부(48)와 상기 일부의 상기 제 2 통로부와 연통관계인 상기 제 2 통로의 한 쌍의 제 2 통로부(68)를 제공하며, 상기 일부의 상기 제 1 통로부에 대한 열 매개물의 유입구(50)를 제공하며 상기 일부의 제 2 통로부용 열 매개물 유출구(54)를 제공함으로써 상기 내부 쉘 절반부안에 폐쇄 순환회로를 형성하는 터빈 작동 방법.
- 터빈 스테이지의 부품을 형성하도록 그에 지지된 축방향으로 이격된 버켓(20, 22)과, 외부 수납 쉘(34)과, 상기 터빈 스테이지의 다른 부분들을 형성하도록 달린 노즐(28, 30, 32)을 갖는 로터 둘레의 내부 쉘(36)과, 상기 스테이지의 버켓의 각각의 팁 둘레의 슈라우드와 상기 내부 쉘의 열 운동을 제어하는 열 매개물이 유동하는 상기 내부 쉘내에 형성된 통로(46, 56, 59, 62, 60, 68, 48)를 갖는 터빈 작동 방법에 있어서,연속적으로 (ⅰ) 상기 터빈의 제 2 스테이지의 축방향 위치에 대해 부분적으로 일치하는 제 1 축방향 위치에 있는 내부 쉘의 관통 통로부(46)와, (ⅱ) 터빈의 제 1 스테이지의 축방향 위치에 부분적으로 일치하는 제 2 위치에 있는 상기 내부 쉘의 통로부(58, 60)까지 상기 제 1 축방향 위치로부터 상기 내부 쉘을 따르른 전방 통로부(56) 및 (ⅲ) 상기 내부 쉘의 반경방향으로의 열 팽창 및 열 수축과, 상기 각각의 제 1 스테이지와 제 2 스테이지의 버켓의 팁부와 슈라우드 사이의 공간을 제어하기 위해서 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘의 통로부(48)까지 상기 제 2 축방향 위치로부터 상기 내부 쉘을 따르른 후방 통로부(68)를 포함하는 터빈 작동 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 내부 쉘은 상기 절반부 사이의 중간선을 정하는 한상의 내부 쉘 절반부를 구비하며, 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 통로부까지 열 개개물용 유입구(50)를 제공하는 단계와, 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 내부 쉘을 따라 활형상의 통로부를 따라 상기 유입구로부터 상기 열매개물의 유동을 분기하는 단계와, 열 매개물을 상기 활형 유동부로부터 각기 제 1 복수개의 통로(56)를 따라 상기 제 2 축방향 위치까지 유동시키는 단계 와, 열 매개물을 상기 제 2 축방향 위치에 있는 상기 통로부(58, 60)로부터 제 2 복수개의 통로부(68)를 따라 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 통로부까지 귀환시키는 단계와, 상기 열 매개물을 상기 제 1 축방향 위치에 있는 상기 통로부로부터 상기 내부 쉘의 외측으로의 유동을 위해서 수납하는 유출구(54)를 제공하는 단계를 포함하는 터빈 작동 방법.
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