KR200444089Y1 - 가스터빈의 냉각공기차폐용 실 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스터빈의 냉각공기차폐용 실(seal)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스터빈의 냉각효과와 터빈성능을 향상시키는 가스터빈용 실에 관한 것이다.

다단으로 된 노즐(nozzle)과 버켓(bucket)의 덮개블록이 세그먼트(segment)형으로 구성된 가스터빈에 있어서, 상기 세그먼트 사이의 그루브(groove)에 삽입되는 냉각공기차폐용 실은 코발트(Co)계의 내열 합금강으로 된 플레이트(plate)의 상·하면에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 코발트(Co)등으로 된 평판 메쉬(mesh)를 적층한 후 용접하여 유연한 구조로 형성한 것인바, 상기의 실을 세그먼트 사이의 그루브에 삽입함으로서 가스터빈의 압축기 후단에서 추출된 냉각공기가 인접된 세그먼트 사이로의 누설을 방지하여 냉각효과와 터빈성능을 향상시켜 전력생산성을 증대할 수 있으므로 매우 경제적이고 실용적인 효과가 있는 것이다.

가스터빈, 실, 메탈릭크로스

Description

가스터빈의 냉각공기차폐용 실{A seal for shielding the gas turbine's cool air}

도1은 본 고안의 사시도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1-실 몸체 2-프레임용 플레이트 2a-성형부

3-상부 메쉬 4-하부 메쉬 5-용접부

본 고안은 가스터빈의 냉각공기차폐용 실(seal)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스터빈의 냉각효과와 터빈성능을 향상시키는 유연한 구조의 가스터빈용 실 에 관한 것이다.

통상적으로 가스터빈용 실(seal)은 터빈의 종류에 따라 다양한 형상과 구조로 구성되며, 이중에서도 다단으로 된 노즐과 버켓의 덮개블록이 세그먼트(segment)형으로 구성된 가스터빈에 있어서, 상기 세그먼트 사이의 표면부에 형성된 그루브(groove)에 삽입하여 압축기의 후단부에서 추출된 냉각공기가 세그먼트 사이로 누설됨을 방지함으로서 냉각효과와 터빈성능을 향상시키는 실이 사용되고 있으나, 종래의 실은 구조가 복잡할 뿐만 아니라 냉각효과가 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 고안요지는 코발트(Co)로 된 프레임용 플레이트의 상·하면에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 코발트(Co)의 합금강으로 된 메쉬를 적층하여 용접 결합된 유연한 구조의 차폐용 실에 관한 것으로서, 이는 가스터빈의 세그먼트 사이에 형성된 그루브에 상기 실을 삽입함으로서 압축기 후단에서 추출된 냉각공기가 인접된 세그먼트 사이로의 누설을 방지하여 가스터빈의 고온가스를 차폐하는 기능이 있으며, 가스터빈의 신축과 팽창 및 비틀림 현상을 방지하고 특히 열효율이 우수하여 전력생산을 증대하는 효과가 있는 것이다.

전기를 생산하는 발전장치의 일부분인 가스터빈은 노즐(nozzle)과 버켓(bucket)의 덮개블록(shroud block)이 세그먼트(segment) 형태로 구성되며 본 고 안은 상기 세그먼트 사이의 그루브(groove)에 삽입되어 냉각공기의 누설을 차폐함으로서 터빈의 효율을 증대하여 전기생산량을 늘리는 실(seal)에 관한 것이다.

본 고안인 실의 구조를 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에서와 같이, 실 몸체(1)는 중심부의 프레임용 플레이트(2)와 이의 상·하면에 취부되는 상·하부 메쉬(3)(4)가 결합된 구조로서, 상기 프레임용 플레이트(2)는 코발트(Co)계의 내열 합금강을 평판형상으로 형성하여 이를 정밀절단하되 차폐기능을 향상시키기 위하여 탄성작용을 할 수 있도록 상기 실몸체(1)의 양측단부에는 타원형상으로 절곡형성 된 성형부(2a)를 형성하고, 상기 프레임용 플레이트(2)의 상하면에 장착되는 상·하부 메쉬(3,4)는 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 텅스텐(W) 등의 텅스턴계의 내온, 내열성 합금강판을 사용하여 망(net)형상으로 된 메쉬를 형성한 후 이를 절단하여 상기한 프레임용 플레이트(2)의 상·하면에 상하부 메쉬(3,4)로 적층한 후 일정한 간격으로 용접을 하여 용접부(5)를 형성한 구조의 냉각공기 차폐용 실 몸체(1)를 구성한 것이다. 상기 실 몸체(1)는 유연성(flexibility)이 있을 뿐만 아니라, 상기 실 몸체(1)는 상기한 터빈(미도시)의 세그먼트(미도시)에 형성된 그루브(미도시)의 크기에 따라 적절하게 증감할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 실시예는 다음과 같다.

전기를 생산하는 발전장비의 한 부품인 터빈의 1,2,3단의 노즐과 1,2,3단의 버켓을 덮는 덮개블록은 세그먼트형으로 구성되고, 상기 각 단의 내부에는 노즐과 덮개의 냉각용 공기통로가 형성되며, 또한 각 세그먼트(미도시)는 케이싱에 형성된 슬롯(slot)의 형상대로 조립하되 인접한 세그먼트사이의 표면부에 형성된 각 그루브(미도시)에 본 고안인 실 몸체(1)를 삽입함으로서, 압축기의 작동시 압축기 후단에서 추출된 냉각공기가 고온가스에 의해 내부온도가 높은 인접된 다른 세그먼트로 유입함을 상기의 실 몸체(1)의 양측단에 타원형으로 절곡형성된 성형부(2a)가 스프링처럼 탄성작용을 함에 따라 차폐기능을 하는 것으로서, 이는 세그먼트 내부의 고온상태(약1000℃)와 세그먼트 외부의 저온상태(약300℃)의 온도차에 의한 강한 진동을 감소시켜 터빈의 마모를 방지할 뿐만 아니라 터빈성능을 향상시킴으로서 전기 생산량을 증대하는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안은 가스터빈의 냉각공기차폐용 실에 관한 것인바 이는 코발트(Co)계의 합금강으로 된 프레임용 플레이트(2)의 상하단에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 코발트(Co), 텅스텐(W) 등의 합금강으로 된 상·하부 메쉬(3)를 적층하여 구성한 것으로 이는 고온 운전영역에서 고온 산화 및 부식에 강한 재질을 사용하여 고온부품의 신축과 팽창, 진동과 뒤틀림현상을 감소시킬 뿐만 아니라 유연한 구조로 형성함으로서 실 능력의 극대화로 냉각효과의 증대와 발전량 증가 및 장비의 내구성을 향상시키는 등의 경제적이고 실용적인 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 중심부의 프레임용 플레이트(2)와 이의 상·하면에 취부되는 상·하부 메쉬(3)(4)가 결합된 구조로 형성된 실 몸체(1)에 있어서, 상기 프레임용 플레이트(2)는 코발트(Co)계의 내열 합금강을 평판형상으로 형성하여 이를 정밀절단하되 이의 양측단부에는 타원형으로 절곡된 성형부(2a)를 형성하고, 상기 프레임용 플레이트(2)의 상하면에 장착되는 상·하부 메쉬(3,4)는 텅스턴(W)계의 내열성 합금강판을 사용하여 망(net)형상으로 된 메쉬를 형성한 후 이를 절단하여 상기한 프레임용 플레이트(2)의 상·하면에 상하부 메쉬(3,4)로 적층한 후 일정한 간격으로 다수의 용접부(5)를 형성한 구조의 냉각공기 차폐용 실 몸체(1)를 구성함을 특징으로 하는 가스터빈의 냉각공기 차폐용실.

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