KR200370754Y1 - 증기터빈 로타의 타원형 저어널 베어링 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화력발전소의 증기터빈 로타를 보유 지지하면서 터빈 운전중 진동발생을 저감하고 안정적인 운전이 이루어지게 하는 베어링 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속으로 회전하는 터빈 로타의 이상 진동을 규정치 이하로 안정되게 유지하면서 베어링 강성도 향상시키는 증기터빈의 타원형 저어널 베어링 구조에 관한 것이다.

즉 본 고안은 증기터빈(10)의 로타축(11)에 접하여 이를 보유 지지하는 저어널 베어링 구조에 있어서, 상기 저어널 베어링(1)은 로타축(11)과 접하는 접촉면(1a)의 양끝단을 라운드진 다단계 접촉부(1b)로 형성하여 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

증기터빈 로타의 타원형 저어널 베어링 구조{Journal bearing structure of steam turbine rotor}

본 고안은 화력발전소의 증기터빈 로타를 보유 지지하면서 터빈 운전중 진동발생을 저감하고 안정적인 운전이 이루어지게 하는 베어링 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속으로 회전하는 터빈 로타의 이상 진동을 규정치 이하로 안정되게 유지하면서 베어링 강성도 향상시키는 증기터빈의 타원형 저어널 베어링 구조에관한 것이다.

화력발전소에서 전력생산을 위해 고압스팀에 의해 회전하는 증기터빈이 설치되어 있으며, 이 증기터빈(10)은 발전기(12)에 연결된 로타축(11)을 회전시키도록 되어 있다.

그리고 이러한 증기터빈에 설치된 로타축을 보유 지지하는 베어링이 상기 로타축 둘레에 장착되어 있는바, 즉 도 1에 도시된 바와 같이 상기 증기터빈(10)의 로타축(11) 둘레에는 이 로타축(11)을 보유 지지하는 베어링(1)이 설치되어 있으며, 상기 베어링(1) 들은 증기터빈(10) 운전중 로타축(11)을 안정되게 지지하면서 진동이 규정치 이상으로 발생하지 않도록 하는 역할을 수행한다.

그러나 상기와 같이 증기터빈의 로타축을 보유 지지하는 종래 저어널 베어링 구조는 베어링 면압이 적어 계통병행 후 터빈속도 감속시 특정속도, 예를 들어 3,300~3,100rpm에서 진동이 일시적으로 상승되었다가 감소하는 현상이 발생되고 있는바, 이와 같은 현상은 베어링에 작용하는 면압이 적어 오일 유막 불안정에 의한 오일휩(oil whip) 현상으로 진동을 증가시키는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 타원형 저어널 베어링의 내경 구조를 개량시키어 베어링의 구조적인 문제로 인해 야기되는 진동발생을 최소한으로 저감하여 증기터빈의 운전 신뢰도를 향상시키는 증기터빈 로타의 타원형 저어널 베어링 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 증기터빈의 로타축에 접하여이를 보유 지지하는 저어널 베어링 구조에 있어서, 상기 저어널 베어링은 로타축과 접하는 접촉면의 양 끝단을 라운드진 다단계 접촉부로 형성하여 이루어진 구조로 되어 있다.

도 1은 본 고안이 화력발전소의 증기터빈 로타에 설치된 위치를 나타낸 개략 구성도,

도 2는 본 고안의 요부인 베어링과 로타 저널축의 결합 확대 단면도,

도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 횡단면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 저어널 베어링, 1a : 접촉면,

1b : 라운드진 다단계 접촉부, 10 : 증기터빈,

11 : 로타축, 12 : 발전기.

이하, 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 타원형 저어널 베어링 구조가 증기터빈(10)과 발전기(12)의 로타축(11)에 설치된 위치로 나타낸 도면이고, 도 2와 도 3은 본 고안의 요부인 타원형 저어널 베어링 구조가 나타난 단면도들이다.

본 고안은 도면에 도시된 바와 같이 증기터빈(10)의 로타축(11)에 접하여 이를 보유 지지하는 저어널 베어링 구조에 있어서, 상기 저어널 베어링(1)은 로타축(11)과 접하는 접촉면(1a)의 양끝단을 라운드진 다단계 접촉부(1b)로 형성하여 이루어진 구조로 되어 있다.

즉, 상기 저어널 베어링(1)의 폭(L) 전체로 볼 때에는 접촉면(1a)이 감소된 상태로 이루어져 있는데, 이러한 저어널 베어링(1)의 접촉면(1a)은 베어링의 면압을 증가시키게 되고 종래와 같이 오일 유막 불안정에 의한 오일휩 현상을 방지함으로써 로타축(11)의 이상 진동발생을 방지하게 된다.

상기와 같이 본 고안에 따른 증기터빈 로타의 타원형 저어널 베어링 구조는 다음 열거하는 잇점 등을 갖추게 된다.

1) 계통 병행시 로타축의 3,300RPM 근방에서 나타나는 이상진동 현상을 해소함.

2) 고질적인 이상진동을 해소시킴으로써 설비안전운영에 크게 기여함.

3) 계통병행시 이상진동 상승으로 야기될 수 있는 파급효과 예방함.

4) 정지시 이상진동 발생 방지로 발전기술원 운전 중압감 해소함.

Claims (1)

1. 증기터빈(10)의 로타축(11)에 접하여 이를 보유 지지하는 저어널 베어링 구조에 있어서,

   상기 저어널 베어링(1)은 로타축(11)과 접하는 접촉면(1a)의 양끝단을 라운드진 다단계 접촉부(1b)로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 증기터빈의 타원형 저어널 베어링 구조.