KR200332137Y1 - 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증기터빈의 로터와 다이아프램 사이의 틈새를 통하여 증기가 손실되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 휩쓸림 방지 패킹 링에 관한 것이다.

본 고안에 따른 증기 터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링은, 증기터빈의 다이아프램에 설치되어서 로터와의 사이로 증기가 손실되는 것을 방지하기 위한 휩쓸림 방지 패킹 링에 있어서, 패킹 링의 바디(102)의 일측이 일체로 하향 연장되고, 이 일체로 하향 연장된 연장부(110)에 돌출판(112)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링은, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 별도의 부재로서 용접하는 종래의 구조를 배제하고, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 일체로 형성함으로써, 공정이 단축되고, 정밀한 제작이 가능하며, 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링{Anti-swirl packing ring for diaphragm of steam turbine}

본 고안은 증기터빈의 로터(Rotor)와 다이아프램(Diaphragm) 사이의 틈새를통하여 증기가 손실되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 휩쓸림 방지(Anti-swirl) 패킹 링에 관한 것으로서, 특히 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 별도의 부재로서 용접하는 구조를 배제하고, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링 부분을 일체로 형성함으로써, 휩쓸림 방지 링을 용접함에 따른 변형을 방지하고, 정밀한 제작이 가능하며, 제조 공정을 단축시킬 수 있도록 한 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링에 관한 것이다.

증기터빈은, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(10)에 다이아프램(20)이 설치되고, 로터(30)에 버켓(40, Bucket)이 설치되며, 상기 다이아프램(20)에는 고정익(22)이 구비되고, 상기 버켓(40)에는 회전익(42)이 구비된다.

상기 다이아프램(20)의 고정익(22)은 증기터빈으로 공급된 증기의 방향을 바꿔 회전익(42)측으로 유도하고, 회전익(42)은 고정익(22)측으로부터 유도된 증기에 의해 회전력을 발생시켜 로터(30)를 회전시킨다.

패킹 링(50,Packing Ring)은, 고정되어 있는 다이아프램(20)과 회전하는 로터(30) 사이의 틈새를 밀봉하여 증기의 손실을 줄이는 역할을 한다.

상기와 같은 증기터빈에 있어서, 로터(30)는 통상적으로 3600rpm 부근에서 운전되는데, 예컨대, 유체는 고속회전하는 물체의 표면을 따라 같이 회전하려는 특성을 보이므로, 터빈 내부로 유입된 증기가 상기 로터(30)의 표면을 따라 회전함으로써 터빈에 진동을 유발하는 등, 안정성을 저해하게 된다.

휩쓸림 방지 패킹 링(Anti-swirl Packing Ring)은, 위와 같이 증기가 고속회전하는 로터(30)를 따라 회전하는 현상을 방지하기 위하여 패킹 링(50)의 일측에 휩쓸림 방지 링을 구비한 것이다.

첨부도면 도 2내지 도 4는 상기한 종래의 휩쓸림 방지 패킹 링(60)을 나타내는 것으로서, 도 2에는 휩쓸림 방지 패킹 링의 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 'A'방향에서 본 도면이 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 'B'방향에서 본 도면이 도시되어 있다.

도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 휩쓸림 방지 패킹 링(60)은, 바디(62)의 일측면에 별도로 제조된 휩쓸림 방지 링(70)을 조립하여 용접접합한 구조로 이루어져 있었다.

상기 휩쓸림 방지 링(70)에는 그의 축선에 대하여 일정한 비틀림각을 가지는 다수의 돌출판(72)이 형성되어 있어, 로터(30)가 회전하는 경우 상기 돌출판(72)이 상기 로터(30)의 표면과 증기와의 점성을 방해함으로써 증기가 로터(30)를 따라 도는 현상을 방지하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기한 종래의 휩쓸림 방지 패킹 링(60)은, 휩쓸림 방지 링(70)을 별도로 제작하여 바디(60)의 측면에 끼운 다음 둘레를 용접접합한 구조를 가진다.

따라서, 바디(62)와 휩쓸림 방지 링(70)에 끼워맞춤을 위한 결합부를 정밀하게 절삭 가공하여야 하므로 제조공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 폐단이 있음과 아울러, 절삭 가공면의 치수관리도 어려운 문제가 있었다.

또한, 휩쓸림 방지 링(70)을 용접접합함으로 인해, 용접 공정이 추가된다는단점과 더불어, 용접에 의한 변형이 발생하여 품질이 저하되는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 개발된 것으로서, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 별도의 부재로서 용접하는 구조를 배제하고, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 일체로 형성함으로써, 휩쓸림 방지 링을 용접함에 따른 변형을 방지하고, 정밀한 제작이 가능하며, 제조 공정을 단축시킬 수 있는 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 증기터빈의 내부를 나타내는 단면도

도 2는 종래의 휩쓸림 방지 패킹 링을 상세하게 나타내는 단면도

도 3은 도 2의 'A'방향에서 본 도면

도 4는 도 3의 'B' 방향에서 본 도면

도 5는 본 고안에 의한 휩쓸림 방지 패킹 링을 나타내는 단면도

도 6은 도 5의 'C' 향에서 본 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 휩쓸림 방지 패킹 링 102 : 바디

110 : 연장부 112 : 돌출판

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링은, 증기터빈의 다이아프램에 설치되어서 로터와의 사이로 증기가 손실되는 것을 방지하기 위한 휩쓸림 방지 패킹 링에 있어서, 패킹 링의 바디의 일측이 일체로 하향 연장되고, 이 일체로 하향 연장된 연장부에 돌출판이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하면, 휩쓸림 방지 패킹 링의 바디에 돌출판이 일체로 형성되므로, 휩쓸림 방지 링을 조립하고 용접하기 위한 공정이 필요 없어 제조공정이 단축되고, 용접변형이 발생할 여지도 없으며, 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 5및 도 6은 본 고안에 따른 휩쓸림 방지 패킹 링을 나타내는 것으로서, 도 5에는 단면도가, 도 6에는 도 5의 'C' 방향에서 본 도면이 도시되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 휩쓸림 방지 패킹 링(100)은, 휩쓸림 방지 패킹 링(100)의 바디(102) 일측으로부터 연장부(110)가 일체로 형성되고, 상기 일체로 하향 연장된 연장부(110)에 돌출판(112)이 형성된 구조로 이루어진다.

즉, 휩쓸림 방지 링을 별도로 제조하지 않고 바디(102)의 일측을 연장시켜, 그 연장된 부분에 휩쓸림 방지 링의 역할을 하는 돌출판(112)을 형성한 구조이다.

이와 같은 본 고안의 휩쓸림 방지 패킹 링(100)은, 휩쓸림 방지 패킹 링(100)에 대한 소재를 제작한 다음(통상적으로는 원심주조), 돌출판(112)을 포함하여 기타 필요한 부분을 기계가공 하는 것으로 모든 제작과정이 끝나게 된다.

종래에는 휩쓸림 방지 링을 별도의 가공으로 제작하였고, 이의 조립을 위해 바디에 조립부를 추가로 가공하여야 하였으며, 조립후에는 양자를 용접접합하여야 하였으므로, 공정이 복잡하고 정밀한 제작이 어려운 폐단이 있었다.

그러나, 본 고안에 의한 휩쓸림 방지 패킹 링(100)은, 바디(102)의 일부분을 연장시키고, 여기에 휩쓸림 방지 역할을 하는 돌출판(112)을 가공하면 됨으로써, 공정이 단축되고, 가공부가 적어 치수관리에 유리하며, 용접이 필요치 않으므로 제조공정의 단축과 더불어 용접변형을 방지함으로써 품질향상에 기여할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 증기터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링은, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 별도의 부재로서 용접하는 종래의 구조를 배제하고, 패킹 링의 바디에 휩쓸림 방지 링을 일체로 형성함으로써, 공정이 단축되고, 정밀한 제작이 가능하며, 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 증기터빈의 다이아프램에 설치되어서 로터와의 사이로 증기가 손실되는 것을 방지하기 위한 휩쓸림 방지 패킹 링에 있어서,

   패킹 링의 바디(102)의 일측이 일체로 하향 연장되고, 이 일체로 하향 연장된 연장부(110)에 돌출판(112)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기 터빈의 다이아프램용 휩쓸림 방지 패킹 링.