KR20080019559A

KR20080019559A - 증기 터빈 엔진의 습기 제거 장치

Info

Publication number: KR20080019559A
Application number: KR1020070085975A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 에스 버드긱; 프롤로브 보리스 이바노비치
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2008-03-04
Also published as: CN101135251A; CN101135251B; US20080050221A1; US7789618B2; JP2008057535A; KR101378236B1

Abstract

본 발명은 증기 터빈의 유로로부터 물방울을 제거하기 위한 증기 터빈 장치에 관한 것으로서, 이것은 물방울을 수집할 수 있는 홈(115), 및 홈(115)로 배향되게 위치된 복수 개의 습기 제거 구멍(116)을 포함할 수 있다. 상기 홈(115)는 상기 증기 터빈의 외측 측벽(108) 둘레로 원주 형상으로 이어질 수 있으며, 축방향으로 상류에 위치되고, 노즐(104)의 선단에 매우 근접하게 위치될 수 있으며, 선단에서는 경사가 완만하고 후단에서는 경사가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다. 습기 제거 구멍(116)은 홈에서 수집되는 물방울이 유동될 수 있는 외측 측벽(108)을 통한 채널이 될 수 있다.

습기 제거, 터빈, 엔진, 증기 터빈, 물방울

Description

증기 터빈 엔진의 습기 제거 장치{SYSTEMS FOR MOISTURE REMOVAL IN STEAM TURBINE ENGINES}

본 발명은 일반적으로 증기 터빈 내의 습기를 제거하기 위한 장치 또는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 증기 유로로부터 물방울을 제거하기 위해 증기 터빈의 외측 측벽을 따라 제공된 물 제거 홈를 사용하는 장치 또는 시스템에 관한 것이지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다.

증기 터빈의 유로를 통해 이동하는 물방울은 적어도 2개의 중대한 문제를 유발한다. 먼저 증기 터빈 유로 내에 물방울이 있으면 스테이지(stage) 효율을 떨어뜨린다. 두 번째로는 이러한 습기는 특히 터빈의 마지막 스테이지에서의 터빈 블레이드 또는 버킷의 부식을 앞당기게 한다.

증기 터빈의 최종 스테이지에서의 터빈 블레이드의 부식이 공통적인 문제이다. 일반적으로, 이러한 부식은 터빈의 영역에서 발견되는 습기, 고도한 회전 속도, 및 온도 값의 조합에 의해 발생된다. 이러한 터빈 블레이드의 부식 및 분해를 방지하기 위한 통상적인 대책은 고가이지만 효율이 매우 떨어지는 것으로 입증되었다. 예를 들어, 일례의 대책으로 증기 터빈 내의 극단적 조건을 우수하게 극복할 수 있도록 하는 터빈 블레이드를 제조하는데 초점을 맞추고 있다. 가장 많이 영향을 받는 (일반적으로, 터빈 블레이드의 팁의 선단을 포함하는) 영역의 터빈 블레이드를 제조하는 동안 이들을 경화하고, 종속된 쉴드(satellite shield)를 설치한다. 이러한 노력은 짧은 기간 동안 터빈 블레이드의 부식을 저지할 수 있지만, 증기 터빈에서의 극단적 조작 조건으로 인한 부식을 확실하게 피할 수는 없다. 터빈 블레이드에 대해 추가의 노력이 더해져서 더욱 복잡해지고 비용이 상승 되게 한다.

다른 보호 대책으로는 증기 유로로부터 습기를 제거하는데 초점을 맞추어 물방울 습기가 터빈 블레이드와 접촉이 적게 발생하도록 하는 것은 들 수 있다. 이러한 전략을 사용하는 통상적인 시스템은 일반적으로 증기 터빈의 케이싱 벽 내의 물 배수 배치물을 통해 물을 제거하거나 또는 중공의 고정자 블레이드 또는 노즐 내에 형성된 흡입 슬롯을 통해 물을 제거하는데 초점을 맞추고 있다. 예를 들어, 일부의 공지된 시스템은 노즐의 가압 또는 흡입 측면 상에 흡입 슬롯을 사용하여 습기를 제거하려는 시도를 해오고 있다. 다른 종래 기술의 장치는 터빈 블레이드의 팁에 매우 근접해 있는 위치에서 습기를 제거하는데 초점을 맞추고 있다.

그럼 에도 불구하고, 증기 터빈 유로 내에 습기가 남아서 문제가 되고 있다. 이에 따라, 증기 터빈 엔진에서 물을 제거할 수 있는 시스템을 개선 시킬 필요성이 대두 되고 있다.

이에 따라, 본 발명은 증기 터빈 내의 시스템에서 습기 수집기를 구비할 수 있는 증기 터빈의 유로를 제공하여 이를 통해 물방울을 제거할 수 있도록 한다.

본 발명의 증기 터빈 엔진의 습기 제거 장치를 사용하여, 증기 터빈 유로 내에 습기가 남아서 발생 되는 문제를 해소할 수 있다.

본 발명은 습기 수집기를 구비할 수 있는 증기 터빈의 유로를 통해 물방울을 제거할 수 있는 증기 터빈 내의 시스템에 관한 것이다. 이러한 습기 수집기는 증기 터빈의 외측 측벽 내에 위치되고 그리고 축 상에서 상류(upstream)에 위치되고 노즐의 선단에 매우 인접하게 위치되게 된다. 외측 측벽은 터빈 블레이드와 노즐 사이의 증기의 외측 유로를 형성할 수 있다. 상기 터빈 블레이드와 노즐 사이의 축 상 거리는 대략 적어도 0.4m로 이루어질 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 습기 수집기는 홈(groove)를 포함할 수 있다. 이러한 홈은 증기 터빈을 조작하는 동안 물방울의 유동에 대해 실질적으로 수직하게 정 렬될 수 있다. 이 홈은 선단에서는 경사가 완만하게 이루어지며 후단에서는 급격한 경사의 벽으로 이루어질 수 있다. 홈의 반경방향 깊이는 대략 0.0032 내지 0.0094m 로 이루어질 수 있다. 이 홈은 외측 측벽을 둘레로 배치된 원주형 홈로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 홈은 외측 측벽 둘레로 단속적으로 연장되는 원주형 홈로 이루어질 수 있다. 홈와 노즐의 선단 사이의 축 상 거리는 대략 0.025 내지 0.127m가 될 수 있다. 홈은 외측 측벽을 따라 홈이 만든 다수의 통로를 따라 외측 측벽 전체 두께를 관통할 수 있다. 습기 수집기는 복수 개의 홈를 구비할 수 있다. 복수 개의 각각의 홈 사이의 축 상 거리는 대략 0.0127 내지 0.0381m가 될 수 있다.

습기 수집기는 추가로 복수 개의 습기 제거 구멍을 구비할 수 있다. 각각의 습기 제거 구멍은 홈에서 수집되는 물방울이 제거될 수 있는 외측 측벽을 통한 채널로 이루어질 수 있다. 습기 제거 구멍은 홈의 반경방향으로 최외곽의 위치에 위치될 수 있다. 습기 제거 구멍은 하류 방향으로 경사를 이루어 습기 제거 구멍이 외측 측벽을 통해 관통할 수 있다. 물 제거 구멍에서 물이 흡입되어 물방울이 채널을 통해 외측 측벽을 통해 유도되도록 외향 방향의 흡입이 적용될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 습기 수집기는 복수 개의 포켓(pocket)을 포함할 수 있다. 각각의 포켓은 실질적으로 원형 형태의 톱니형 부재(indentation)를 구비할 수 있으며 각각의 실질적으로 원형인 톱니형 부재는 선단에서는 경사가 완만하고, 후단에서는 경사가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 각각의 포켓은 폭이 넓은 선단 및 폭이 좁은 후단을 구비한 테이퍼형 포켓으로 이루어 질 수 있다.

본 발명은 추가로, 물방울을 수집할 수 있는 홈 및 상기 홈 내에 배향되어 형성된 복수 개의 습기 제거 구멍을 구비할 수 있는 증기 터빈의 유로로부터 물방울을 제거할 수 있는 증기 터빈 시스템을 제공한다. 이 홈은 증기 터빈의 외측 측벽 둘레로 원주 형태로 이어질 수 있으며, 축방향으로 상류에서 위치되고 노즐의 선단에 매우 인접하게 위치될 수 있으며, 그리고, 선단에서는 경사가 완만하며, 후단에서는 경사가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다. 습기 제거 구멍은 홈에서 수집되는 물방울이 외측 측벽을 통해 유동될 수 있는 채널로 이루어질 수 있다.

본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징은 첨부 도면과 첨부된 청구범위와 함께 고려하여 상세한 설명의 다음의 바람직한 실시예를 참조로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명을 예시한 도면에서, 전체 도면에 걸쳐서 여러 부재에 대해서 도면 부호로 예시하였으며, 이러한 도면을 참조로, 도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 물 제거 장치(100)가 병합된 증기 터빈 스테이지를 단면으로 예시한 도면이다. 도 1은 부분적으로 증기 터빈 내의 2개의 스테이지를 예시한 것으로서, 이것은 제 1 터빈 블레이드(102)(이전 터빈 스테이지의 일부) 및 노즐(104) 및 (연쇄적인, 하류 터빈 스테이지를 형성한) 제 2 터빈 블레이드(106)로 구성된다. 물 제거 장치(100)는 증기 터빈의 소정의 스테이지에서 사용될 수 있지만, 이것은 먼저 나중 스테이지에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제 1 터빈 블레이드(102)는 거의 마지막 또는 마지막의 이전(next to last) 스테이지에서의 터빈 블레이드가 될 수 있고, 제 2 터빈 블레이드(106)가 증기 터빈의 마지막 스테이지의 터빈 블레이드가 될 수 있다.

일반적으로, 통상적인 터빈 디자인은 제 1 터빈 블레이드(102)와 노즐(104) 사이가 상대적으로 큰 축방향 거리가 유지되도록 한다. 일반적으로, 이 거리는 대략 0.4m가 될 수 있다. (주목 하여야 될 것은, 이러한 것은 일반적으로 마지막 스테이지 터빈 블레이드의 길이에 따라 변화한다는 것이다. 0.4m 로 하는 것은 마지막 스테이지 블레이드의 길이가 대략 1.2m 가 된다.) 외측 측벽(108)은 터빈의 증기 통로를 에워싸도록 하는 거리로 이어질 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같은, 화살표는 터빈 스테이지를 통한 증기의 유로 뿐만 아니라 생길 수 있는 물방울 유동을 예시한 것이다. 증기에 대한 화살표(110)는 하류 방향을 지시한 것이며, 증기의 대략적인 유로를 예시한 것이다. 복수 개의 물방울에 대한 화살표(112)는 유로에서 있을 수 있는 물방울의 자연적인 유동을 예시한 것이다.

물방울은 물방울에 대한 화살표(112)로 지시된 바와 같은, 제 1 터빈 블레이드(102)로부터 외측 측벽(108)으로 유동될 수 있다. 이것은 제 1 터빈 블레이드(102)의 회전 및 유로에서 작용하는 다른 힘에 의해 야기될 수 있다. 즉, 적어도 일부에서는, 제 1 터빈 블레이드(102)의 극대의 회전 속도가 본질적으로 물방울이 수집될 수 있는 외측 측벽(112)을 향해 물방울이 뛰어나가게 하거나 또는 밀어내게 할 수 있다. 물방울 대한 화살표(112)로 더 예시된 바와 같이, 외측 측벽(108) 상에서, 물방울은 외측 측벽(108)을 따라 노즐(104)을 향해 이동될 수 있다. 이러한 이동은 물방울의 축적 및 증기 유동을 하류 방향으로 미는 작용에 의해 야기될 수도 있다. 이에 따라, 조작시, 제 1 터빈 블레이드(102)와 노들(104) 사이에서 유지되는 상대적으로 큰 거리 및 증기 유로에서의 물방울의 자연 유동은 외측 측벽(108)을 따라 물방울이 축적되도록 하고, 그리고 노즐(104)을 향해 축적된 것이 이동되게 한다.

기술된 바와 같이, 만약 축적된 습기가 노즐(104) 및 연속된 터빈 블레이드에 도달되게 된다면, 이것은 터빈 블레이드의 부식을 야기하고 잠재적으로는 터빈 효율을 떨어뜨리게 한다. 이에 따라, 도 2에 보다 상세하게 예시된 바와 같이, 습기 수집기(114)는 노즐(104)의 선단에 인접해서 외측 측벽(108)을 따라 위치될 수 있다. 습기 수집기(114)를 사용하여, 이후에 기술될 바와 같이, 축적된 물은 이것이 노즐(104), 터빈 블레이드(106), 또는 연속되는 소정의 스테이지들의 터빈 블레이드 또는 노즐에 도달되기 전에 제거될 수 있다.

습기 수집기(114)는 여러 실시예로 구현된다. 이들 중 일예로, 습기 수집기(114)는 홈 또는 슬롯 또는 다수의 홈 또는 슬롯을 구비할 수 있으며, 이후에는 습기 제거 홈(115)로 언급한다. 상기 습기 제거 홈(115)는 터빈을 통한 증기 유동에 대해 수직하게 그리고 외측 측벽(108)을 따라 축적된 물의 유동에 수직하게 이어지는 외측 측벽(108)의 톱니형 부재가 될 수 있다. 상기 습기 제거 홈(115)의 반경방향 깊이는 대략 0.0032 내지 0.0094 m가 될 수 있다. 도 3에 예시된 바와 같이, 습기 제거 홈(115)는 선단에서는 경사가 완만하고 이것의 후단에서 경사가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다. 점진적인 경사는 약 5°내지 10°로 외측 측벽(108)의 평면과 각을 이루어 형성된 경사로 규정될 수 있다. 급격한 경사 벽은 약 80°내지 100°로 외측 측벽(108)의 평면과 각을 이루어 형성된 경사로 규정될 수 있다.

습기 제거 홈(115)는 원주 형상으로 외측 측벽(108) 둘레로 이어질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 습기 제거 홈은 원주 형상으로 외측 측벽(108) 둘레로 단속적으로 이어질 수 있다. 습기 제거 홈(115)의 단속적 배치는 각 노즐(104)의 원주형 위치에 대응된다. 상기 습기 제거 홈(115)와 노즐(104)의 선단 사이의 축방향 거리는 상대적으로 작은 것이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 습기 제거 홈(115)와 노즐(104)의 선단은 대략 0.025 내지 0.127m가 될 수 있다. 상기 습기 수집기(114)는 단일 습기 제거 홈(115) 또는 실질적으로 서로 평행한 복수 개의 홈로 이루어질 수 있다. 습기 제거 홈(115)가 복수 개인 경우, 홈(115)는 대략 0.0127 내지 0.0381 m로 이격되어 있을 수 있다. 통상적으로 당해 기술 분야에서 숙련된 자들은 이러한 특정 배치 및 대책은 본 발명에 기술되어 사용되는 응용예에 따라 상당하게 변환될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

상기 습기 수집기(114)는 추가로 도 3에 보다 더 상세하게 예시된 습기 제거 구멍(116)을 포함할 수 있는데, 이것은 습기 제거 홈(115)에 축적된 물을 옮겨놓을 수 있는 외측 측벽(108)을 통한 채널 또는 구멍을 제공할 수 있다. 습기 제거 구멍(116)은 습기 제거 홈(115) 내의 최외곽의 반경방향 위치에 위치될 수 있다. 일부 실시예의 특정한 완만한 상류 경사 및 급격한 하류 벽과 같이, 습기 제거 구멍(116)은 예시된 바와 같은, 습기 제거 홈(115)의 하류 에지를 향해 위치될 수 있다. 이러한 출발 위치로 부터, 예시된 바와 같이, 습기 제거 구멍(116)은 하류에서 각도를 이루어, 예컨대 도 3에 기술된 하류 방향으로 경사를 이룰 수 있으며, 구멍으로서의 형태가 외측 측벽(108)을 통해 관통할 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, 일부 다른 실시예에서는, 습기 제거 구멍(116)이 습기 제거 홈(115)의 원주형 통로 둘레로 규칙적인 간격을 두고 위치될 수 있다. 예를 들어, 이웃한 습기 제거 구멍(116) 사이의 거리는 대략 0.0051 내지 0.0381 m가 될 수 있다. 도 4에 예시하여 명시한 것과 같이, 습기 제거 홈(115)는 화살표(118)로 지시된 방향으로, 터빈을 통한 증기의 유동에 대략적으로 수평하게 이어질 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 습기 제거 홈(115)는 외측 측벽(108)의 전체 두께를 통해 관통될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 연결 구조물(미도시)은 상기 습기 제거 홈(115)의 상류인 외측 측벽(108)과 상기 습기 제거 홈(115)의 하류인 외측 측벽(108)을 연결시키도록 습기 제거 홈(115)를 단속적으로 가로막도록 할 수 있다.

추가로, 소정의 다른 실시예에 있어서, 도 5에 예시된 바와 같이, 습기 수집기(114)는 복수 개의 습기 수집 포켓(120)을 구비할 수 있으며, 이것은 습기 제거 홈(115) 대신에 사용될 수 있거나, 또는 이것과 함께 사용될 수 있다. 습기 수집 포켓에는 상기 외측 측벽(108)의 표면에 실질적으로 원형의 톱니형 부재가 형성될 수 있다. 습기 수집 포켓의 측면들은 포켓 내의 딥 스폿(deep spot)(예컨대, 로터로부터 반경방향 가장 떨어져 있는 스폿)을 향해 하향되게 만곡될 수 있다. 또한, 딥 스폿은 습기 수집 포켓(120)의 후단을 향하도록 위치되어, 습기 수집 포켓(120)의 단면이 도 3에 예시된 습기 제거 홈(115)의 단면과 유사하게 될 수 있도록 한다.(예컨대, 습기 수집 포켓(120)은 선단에서는 경사가 완만하며, 후단에서는 경사 가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다.) 이러한 실시예에 있어서, 습기 제거 구멍(116)은 딥 스폿에 위치될 수 있다. 각 습기 수집 포켓(120)의 대략적인 지름은 대략 0.0089 내지 0.0305m가 될 수 있다.

도 6은 다른 실시예의 습기 수집 포켓, 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)을 예시한 것이다. 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)은 폭이 넓은 선단(132)와 폭이 좁은 후단(134)를 가진 외측 측벽(108)의 표면에 톱니형 부재가 형성될 수 있다. 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)의 측면들은 포켓 내의 딥 스폿(예컨대, 로터로부터 반경방향 가장 떨어져있는 거리있는 스폿)을 향해 하향되게 만곡될 수 있다. 딥 스폿은 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)의 폭이 좁은 후단(134)를 향하도록 배치될 수 되어, 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)의 단면이 도 3에 예시된 습기 제거 홈(115)의 단면과 유사하게 될 수 있도록 한다.(예컨대, 테이퍼형 습기 수집 포켓(130)은 이것의 폭이 넓은 선단(132)에서는 경사가 완만하고 폭이 좁은 후단(134)에서는 경사가 급격한 벽으로 이루어질 수 있다.) 이러한 실시예에서, 습기 제거 구멍(116)은 딥 스폿에 위치될 수 있다.

도 5 및 도 6에 추가로 예시된 바와 같이, 습기 수집 포켓(120, 130)은 외측 측벽(108) 둘레로 원주 형상으로 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 인접해 있는 습기 수집 포켓(120),(130) 사이의 원주 상 거리는 대략 0.0051 내지 0.0381m이 될 수 있다. 상기 포켓과 노즐(104)의 선단 사이의 축방향 거리는 습기 제거 홈(115)에 대해 논의된 바와 같으며, 복합적으로 열(row)을 이룬 습기 제거 포켓이 더 사용될 수 있다. 통상적으로 당해 기술 분야에서 숙련된 자들은 특정한 배치 및 대 책은 기술된 본 발명에서 사용되는 응용예에 따라 변경될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

조작시, 물방울은 증기 터빈의 스테이지에서, 특히 나중 스테이지에서 형성될 수 있다. 물방울은 회전 터빈 블레이드, 예컨대 제 1 터빈 블레이드(102)와 접촉될 것이다. 터빈 블레이드의 회전 속도 및 증기 터빈 내의 다른 힘이, 물방울이 외측 측벽(108)을 향해 유동되도록 물방울을 밀어내거나 또는 유동되도록 할 수 있다. 물은 상기 외측 측벽(108) 상에 축적될 수 있으며, 증기 유동의 연속적 축적 및 방향 때문에, 다음 스테이지의 하류의 노즐, 예컨대, 노즐(104)를 향해 외측 측벽(108)을 따라 물이 밀어내어 질 수 있다.

이것이 상기 외측 측벽(108)을 따라 이동하면서, 축적된 물은 물 수집기(114)와 만나게 되고, 이것은 연속되는 터빈 스테이지의 노즐(104)의 선단에 매우 근접하게 위치될 수 있다. 물은 물 수집기(114)로 유동되고, 상기 외측 측벽(108)을 통해 유동될 수 있다.(이 물 수집기(114)는, 실시예로서 논의한 바와 같이, 외측 측벽(108)을 통해 관통된 습기 제거 홈(115), 물 제거 구멍(116)에 연결된 습기 제거 홈(115) 또는 물 제거 구멍(116)에 연결된 습기 수집 포켓(120)이 될 수 있다) 증기 유로 내에 작용하는 힘은 이러한 유동에 조력할 수 있다. 예를 들어, 외측 측벽의 이 영역을 따라 축방향 증기 압력이 감소되어 물 수집기(114)로, 그리고 이것을 통해 축적된 습기에 힘을 가하여 증기 유로로부터 증기을 제거한다. 일부 실시예에서, 통상적인 방법으로 외향 방향의 흡입이 적용되어, 채널을 통해 물이 유도되고 물 이동 공정에 조력하게 된다. 이것은 예를 들어, 물 제거 구 멍(116)에 대해 원주형 챔버를 구축하고, 상기 원주형 챔버를 응축기에 연결함에 의해 달성된다. 응축기는 압력이 매우 낮기 때문에, 물 제거 구멍(116)을 통해, 진공이 생성될 수 있다. 습기는 상기 외측 측벽(108)을 통해 추출될 때 외측 측벽(108)의 외측 둘레로 터빈 스테이지의 하부로 유동될 수 있으며, 여기서 배수부에 접촉되어 습기가 통상적인 방법으로 터빈으로부터 제거될 수 있다.

본 발명의 바람직한 상술한 바와 같은 실시예로부터 알 수 있듯이, 당해 기술 분야의 숙련자는 개선된 방식, 변환, 및 변경을 할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 당해 기술 분야의 숙련자들은 이러한 개선된 방식, 변환 및 변경은 첨부된 청구범위에 포함될 것이다. 추가로, 전술한 것은 본 발명의 기술된 실시예에 관련되며, 다음의 청구범위 및 이에 상당한 것에 의해 규정된 본 발명의 정신 및 범위로 부터 벗어나지 않고서 다양한 변형 및 변환이 가해질 수 있음이 명백하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 장치가 조작될 수 있는 전형적인 증기 터빈 스테이지를 단면으로 예시한 개략도,

도 2는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 습기 수집기를 단면으로 예시한 개략도,

도 3은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 습기 수집기를 단면으로 예시한 다른 개략도,

도 4는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 습기 수집기를 갖는 증기 터빈의 외측 측벽 부분을 반경방향 외부에서 본 개략도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습기 수집기를 갖는 증기 터빈의 외측 측벽 부분을 반경방향 반경방향 외부에서 본 개략도,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습기 수집기를 갖는 증기 터빈의 외측 측벽 부분을 반경방향 외부에서 본 개략도.

Claims

증기 터빈의 유로로부터 물방울을 제거하기 위한 증기 터빈내의 시스템에 있어서,

상기 증기 터빈의 외측 측벽(108)에 배치되고, 축방향으로 상류에 위치되고, 노즐(104)의 선단에 근접하게 배치되어 있는 습기 수집기(114)를 포함하는

시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 외측 측벽(108)이 터빈 블레이드(102)와 노즐(104) 사이에 증기의 외측 유로를 형성하고,

상기 터빈 블레이드(102)와 상기 노즐(104) 사이의 축방향 거리가 적어도 약 0.4m 인

시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 습기 수집기(114)가 홈(115)을 포함하고, 상기 홈(114)은 증기 터빈을 작동하는 동안 물방울의 유동에 실질적으로 수직으로 정렬되는

시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 홈(115)이 선단에서는 완만한 경사를 포함하고 후단에서는 급격한 경사를 포함하는

시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 습기 수집기(114)가 복수의 습기 제거 구멍(116)을 더 포함하고, 각각의 상기 습기 제거 구멍(116)은 외측 측벽(108)을 관통하는 채널을 포함하며, 상기 홈(115)에서 수집되는 물방울이 상기 채널을 통해서 제거되는

시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 외측 측벽을 관통하는 상기 채널을 통해 물방울을 흡인하도록 물 제거 구멍(116)에 외측 흡입이 가해지는

시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 습기 수집기(114)가 복수의 포켓(120)을 포함하는

시스템.
제 7 항에 있어서,

각각의 상기 포켓(120)이 실질적으로 원형의 톱니형 부재를 포함하고, 각각의 실질적으로 원형의 상기 톱니형 부재가 선단에서는 완만한 경사를 포함하고, 후단에서는 가파른 벽을 포함하는

시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 포켓이 폭이 넓은 선단(132) 및 폭이 좁은 후단(134)으로 구성된 테이퍼형 포켓(130)을 포함하는

시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 습기 수집기(114)가 복수 개의 습기 제거 구멍(116)을 더 구비하고,

각각의 상기 습기 제거 구멍(116)은, 상기 포켓(120)에서 수집되는 물방울을 제거할 수 있는 상기 외측 측벽(108)을 관통하는 채널을 포함하며,

상기 습기 제거 구멍(116)이 상기 포켓(120)에서 반경방향 최외곽 위치에 배치되는

시스템.