KR20150058231A

KR20150058231A - 지지구조물을 갖는 열차폐물 및 지지구조물을 냉각하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20150058231A
Application number: KR1020157006870A
Authority: KR
Inventors: 안드레 클루게; 슈테판 라이히; 다니엘 폭트만
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-05-28
Also published as: WO2014044656A2; RU2015114777A; CN104662367A; EP2883003B1; US20150241061A1; CN104662367B; EP2711634A1; EP2883003A2; WO2014044656A3; RU2635744C2

Abstract

본 발명은, 지지구조물(16)과, 지지구조물(16)에 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물에 관한 것으로서, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물(16)을 향하는 냉각측과 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖고, 각각의 타일 홀더(2, 2a, 2b)는 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테이닝 섹션(3)과 지지구조물(16)에 고정 가능한 고정 섹션(4)을 가지며, 이때 고정 섹션(4)은 지지구조물(16) 내에서 연장되는 고정-그루브(18)에 고정될 수 있고, 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 제공된다. 본 발명에 따른 열차폐물은 지지구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다. 이를 위해, 고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 냉각공기-그루브(1, 22)가 지지구조물(16) 내에 배치되고, 이때 냉각공기-그루브(1, 22)는 적어도 열차폐 타일들이 지지구조물(16)에 고정될 때 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션(8)이 형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 통하여서, 냉각공기 채널(9)로부터 배출되는 냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 편향될 수 있다.

Description

지지구조물을 갖는 열차폐물 및 지지구조물을 냉각하기 위한 방법{HEAT SHIELD WITH A SUPPORTING STRUCTURE AND METHOD FOR COOLING THE SUPPORTING STRUCTURE}

본 발명은 지지구조물을 갖는 열차폐물 및 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 유형의 열차폐물을 구비한 연소챔버와 가스터빈에 관한 것이다.

섭씨 1000 내지 1600도의 고온가스에 저항해야 하는 많은 기술 적용예들에서 열차폐물들이 이용된다. 특히, 전류를 생산하는 발전소들과 항공 엔진들에 이용되는 것처럼, 가스터빈들은 연소챔버들의 내부에 열차폐물들에 의해 차폐될 상응하는 크기의 면들을 갖는다. 열적 팽창과 큰 치수들로 인해 열차폐물은, 서로 충분한 갭으로 이격되어 지지구조물에 고정되는, 일반적으로 세라믹의, 복수의 개별 열차폐 타일들로 구성되어야 한다. 이러한 갭은 열차폐물 부재들에 충분한, 열적 팽창을 위한 공간을 제공한다. 그러나, 상기 갭은 금속의 지지구조물 및 리테이닝 부재들과 고온의 연소 가스의 직접적인 접촉도 가능하게 하기 때문에, 대응 조치로서 상기 갭들을 통해 연소챔버의 방향으로 냉각공기가 주입된다.

이로써, 일반형 열차폐물은 지지구조물과, 타일 홀더들에 의해 지지구조물에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타일들을 포함하고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각측과 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 타일 홀더들 각각은 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테이닝 섹션과 지지구조물에 고정 가능한 고정 섹션을 갖는다. 상기 고정 섹션은 지지구조물 내에서 연장되는 고정-그루브에 고정될 수 있다. 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 보어가 지지구조물 내에 제공된다.

지지구조물에 타일 홀더들을 고정하기 위해, 지지구조물 내에는 환형으로 둘러싸는, 평행한 고정-그루브들이 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 타일 홀더들의 고정 섹션들은 나란히 고정-그루브들 내로 삽입되고, 이때 이후에 오는 타일 홀더들은 사전에 위치설정된 타일 홀더들의 위치를 차단한다. 이러한 방식으로, 환형으로 둘러싸는 열차폐 타일 열이 가스터빈의 연소챔버의 내부의 지지구조물에 고정될 수 있다.

공보 EP 1 701 095 A1호에는 지지구조물과, 지지구조물에 해체 가능하게 배치된 복수의 열차폐 타일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버의 열차폐물이 개시된다. 연소챔버벽의 보호를 위해, 열차폐 타일들은, 팽창 갭들을 그대로 두면서, 면을 덮는 방식으로 지지구조물에 배치되고, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물을 향하는 냉각측 및 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖는다. 상기 열차폐 타일들은 각각 2개의 금속 타일 홀더들에 의해 탄성적으로 지지구조물에 고정된다. 이를 위해, 각각의 타일 홀더는, 맞물림 섹션 형태의 리테이닝 섹션과 고정 섹션을 포함한다. 각각의 열차폐 타일 내로, 2개의 대향하는 주연측들에는 리테이닝 그루브들 또는 리테이닝 포켓들이 제공되어서, 열차페 타일을 유지하기 위해 타일 홀더의 맞물림 섹션들은 대향하여 리테이닝 그루브들 내로 맞물릴 수 있다. 상기 유형으로 열차폐 타일에 대향하여 고정되는 타일 홀더들의 고정 섹션은 지지구조물 내의, 열차폐 타일 하부에서 연장되는 고정-그루브 내에서 안내된다. 고온가스에 대한 보호를 위해 금속의 타일 홀더들의 맞물림 섹션들은 냉각된다. 이를 위해, 리테이닝 섹션들의 영역의 타일 홀더들 내로 그리고 열차폐 타일들의 리테이닝 래치(retaining latch) 내로 개구들이 제공되고, 상기 개구들은 지지구조물 내에 배치된 냉각공기 보어와 일직선 상에 놓이므로, 냉각공기가 냉각공기 보어로부터 흘러나와 일직선으로 맞물림 섹션의 냉각측 상에 충돌한다.

선행 기술에 따른 맞물림 섹션들의 이러한 냉각에도 불구하고, 열차폐물에 고온가스가 가해질 때 열차폐 타일들 사이의 팽창 갭들의 영역에서 고온가스가 유입될 수 있다. 그리고 나서, 상기 고온가스는 열차폐물의 하부에서 퍼져 지지구조물의 스케일링을 일으킬 수 있다.

그러므로 본 발명의 과제는, 지지구조물을 갖는 열차폐물, 상기 유형의 열차폐물을 갖는 연소챔버를 구비한 가스터빈, 및 상기 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 것이고, 상기 방법에 의해 고온가스 유입으로 인한 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있다.

본 발명에 따라 이러한 과제는, 도입부에 언급된 유형의 열차폐물의 경우, 고정-그루브들에 추가로, 하나 이상의 냉각공기-그루브가 지지구조물 내에 배치됨으로써 해결된다. 냉각공기-그루브는 적어도 열차폐 타일들이 지지구조물에 고정될 때 냉각공기-그루브의 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션이 형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉각공기 채널이 통하여서, 상기 냉각공기 채널로부터 배출되는 냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있다.

본 발명에 따른 열차폐물에 의해 지지구조물의 냉각이 가능해진다. 여기서 냉각공기에는, 냉각공기 채널의 배치 및 부분적으로 오버랩된 냉각공기-그루브에 의해, 열차폐 타일들의 충돌 냉각을 방지하는 배출 방향이 주어진다. 이로 인해, 하나 이상의 냉각공기-그루브의 배치와 연장 형태는 자유롭게 선택될 수 있고, 특히 열차폐 타일들의 하부에서 열차폐 타일들의 고정을 위해 특히 중요한 지지구조물의 영역들을 따라 안내될 수도 있다. 이는 지지구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다. 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기는 오버랩부에 의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있고, 이로 인해 오버랩부의 하류에서 속도 성분(velocity component)에 의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 냉각공기-그루브를 이탈한다. 냉각공기-그루브로부터의 냉각공기의 이러한 비스듬한 배출 방향에 의해, 열차폐 타일들의 충돌 냉각의 방지 하에 냉각공기를 바람직하게 유입하는 것이 가능하다. 특히, 열차폐 타일 하부의 지지구조물 내에서 냉각공기-그루브는 연장될 수 있고, 열차폐 타일 하부의 중간 공간 내로 냉각공기를 유도할 수 있다. 여기서, "열차폐 타일 하부와 지지구조물 상부의 중간 공간"이라는 개념은 열차폐 타일들의 냉각측으로부터, 열차폐 타일들의 냉각측으로 향하는 지지구조물 표면까지 연장되는 중간 공간을 지칭한다. "열차폐 타일 하부의 지지구조물"이라는 개념은 열차폐 타일의 냉각측이 향하는 지지구조물의 영역을 지칭한다.

지지구조물 내에는, 예컨대 본 발명에 따른 복수의 냉각공기-그루브들이 줄지어 배치되거나, 서로 분리되어 지지구조물에 걸쳐 분배되는 방식으로 배치될 수 있다. 하나 이상의 냉각공기-그루브는 예컨대 고정-그루브의 그루브 바닥에 평행하게 또는 고정-그루브의 그루브 바닥의 내부에서 연장될 수 있다. 그러나, 상기 냉각공기-그루브는 지지구조물의 다른 영역에 배치될 수도 있을 것이다. 여기서, 상기 냉각공기는 지지구조물의 바람직하게 냉각될 영역으로 향할 수 있다. 예컨대, 냉각공기-그루브는 실질적으로, 하나 이상의 타일 홀더의 고정 섹션이 지지구조물에 고정되는 영역에서 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장될 수 있다. 최악의 경우에 이러한 영역의 손상이 타일 홀더에 의해 유지되는 열차폐 타일의 손실을 가져올 수 있기 때문이다.

냉각공기-그루브는 직선의 연장부 또는 다른 연장부를 가질 수 있다. 그러나 바람직하게, 상기 연장부는 직선형인데, 그 이유는 이러한 냉각공기-그루브가 특히 간단히 지지구조물 내에 제공될 수 있기 때문이다. 냉각공기-그루브가 커브형 연장부를 가지는 경우에, 냉각공기-그루브의 연장부에 대한 각각의 접선들의 방향은 냉각공기-그루브의 종방향에 의해 나타난다.

본 발명에 따라, 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션이 형성된다. "오버랩된"이라는 개념 대신에 "덮인"이라는 개념도 이용될 수 있을 것이다. 채널형 그루브 섹션은 실질적으로 폐쇄되어서, 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기는 냉각공기-그루브 내로 효율적으로 편향될 수 있다.

본 발명에 따른 열차폐물은 예컨대, 냉각공기 채널과 이러한 냉각공기 채널까지 연장되는 냉각공기-그루브가 지지구조물 내에 제공되어서, 상기 냉각공기 채널은 그루브 내로 통하고, 상기 냉각공기-그루브는 냉각공기 채널로부터 출발하여 부분적으로 오버랩됨으로써 실현될 수 있다. 또한, 냉각공기-그루브의 간단한 구조로 인해, 본 발명은 특히, 이미 설치된 열차폐물 내에 냉각공기-그루브를 추후에 제공하기에도 적합하다. 이러한 경우에, 본 발명에 따른 열차폐물을 구현하기 위해, 이미 지지구조물 내에 존재하는 냉각공기 채널이 이용될 수 있다.

바람직하게, 열차폐 타일들이 지지구조물에 배치될 때 냉각공기-그루브의 오버랩되지 않은 섹션은 열차폐 타일의 냉각측 아래와, 타일 홀더들로부터 돌출된 영역 밖에서 연장되는 것이 제공될 수 있다.

이러한 방식으로, 냉각공기-그루브로부터 배출되는 냉각공기는 열차폐물의 하부의 중간 공간 내로 유입되고 거기서 분배될 수 있다. 이로 인해, 열차폐 타일 하부의 지지구조물의 영역은 효율적으로 냉각될 수 있다. 이러한 냉각공기는 열차폐 타일들 사이에 배치된 팽창 갭들을 통해 즉시 누출되지는 않는다.

냉각공기-그루브는 고정-그루브의 그루브 바닥 내로 제공되는 것이 바람직하게 여겨질 수도 있다.

이러한 방식으로, 지지구조물에 타일 홀더들을 고정하기 위해 이용되는, 고정-그루브의 측벽부들의, 특히 효율적인 냉각이 가능해진다.

추가로 바람직하게, 타일 홀더의 고정 섹션에 의해 오버랩부가 실현되는 것이 제공될 수 있다.

본 발명의 이러한 구현예는 특히 쉽게 실현될 구조를 갖는다. 여기서, 냉각공기-그루브의 오버랩부는 지지구조물에서 열차폐 타일이 배치될 때 실현되고, 이때 상기 열차폐 타일을 유지하는 타일 홀더가 고정-그루브와 맞물리고, 냉각공기-그루브에 걸쳐 이동되어서, 이러한 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩된다. 이러한 구현예의 경우, 냉각공기-그루브를 오버랩하기 위한 추가의 부품들이 생략된다. 이는 이러한 열차폐물의 비용을 감소시킨다.

본 발명의 바람직한 개선예에서, 고정-그루브의 그루브 바닥 내의 냉각공기-그루브의 오버랩되지 않은 영역은 대향하는 2개의 타일 홀더들의 2개의 고정 섹션들 사이의 영역에서 연장된다.

이러한 개선예에 따른 냉각공기-그루브의 배치는 타일 홀더들을 고정하기 위해 제공되는 고정-그루브의 테두리들을 냉각시키기에 특히 양호하게 적합하다. 이러한 개선예들에 따라 상기 냉각공기-그루브는 열차폐 타일들이 지지구조물에 고정될 때 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.

나란히 연장되는 2개 이상의 냉각공기-그루브들이 지지구조물 내에 배치되는 것이 제공될 수도 있고, 이때 냉각공기-그루브들의 각각의 오버랩부는 양 냉각공기-그루브들의 상반된 단부들에 배치된다.

이로써, 양 냉각공기-그루브들로부터 배출되는 냉각공기는 상반된 방향으로 흐른다. 본 발명의 이러한 개선예는 지지구조물의 영역에 걸쳐 냉각공기의 균일한 분포를 가능하게 한다.

바람직하게 추가로, 냉각공기 채널은 실질적으로 냉각공기-그루브의 종방향에 수직으로 이러한 냉각공기-그루브 내로 통하는 것이 제공될 수 있다.

냉각공기 채널의 이러한 배향은 특히 간단히 지지구조물 내에 제공될 수 있다. 이로써, 상기 냉각공기 채널로부터 흘러나오는 냉각공기는 통로에 대향하여 배치된, 채널형 그루브 섹션의 측벽부에 수직으로 충돌하고 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향된다. 측벽부는 타일 홀더의, 냉각공기-그루브의 그루브 바닥으로 향하는 하부측일 수 있다.

냉각공기-그루브는 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에 배치되는 것이 바람직한 것으로 여겨질 수도 있다.

본 발명의 이러한 구현예는, 열차폐 타일의 충돌 냉각의 방지 하에 열차폐물 하부에서 냉각공기의 특히 긴 체류 시간을 가능하게 한다. 이로써, 열차폐 타일들 사이의 팽창 조인트들을 통해 냉각공기가 누출되기 전에, 열차폐물 하부에 배치된 지지구조물의 효율적인 냉각이 가능해진다.

본 발명의 추가의 과제는, 고온가스 유입으로 인해 지지구조물의 스케일링이 특히 효율적으로 방지될 수 있도록 하는, 일반형 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법을 제시하는 데에 있다.

이를 위해, 고정-그루브들에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브로서 지지구조물 내에 제공된다. 상기 냉각공기-그루브 내로 통하는 냉각공기 채널이 지지구조물 내에 제공되거나 이미 배치되어 있다. 상기 그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩되어서, 상기 냉각공기 채널로부터 배출되는 냉각공기가 오버랩부에 의해 냉각공기-그루브의 종방향으로 편향될 수 있다.

이는 열차폐 타일의 충돌 냉각의 방지 하에 지지구조물의 특히 효율적인 냉각을 가능하게 한다.

방법의 장점들과 구현 가능성들과 관련하여, 본 발명에 따른 열차폐물에 대한 설명이 동일하게 적용된다.

본 발명에 따른 방법에 의해, 특히 타일 홀더들의 고정 섹션들의 영역에서 지지구조물은 특히 효율적으로 냉각될 수 있다. 고정-그루브들에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브로서 지지구조물 내에 제공되고, 청구항 제9항에 따라 구현됨으로써, 상기 방법은 예컨대 이미 설치된 열차폐물의 유지보수의 범주에서 적용될 수 있다.

상기 방법의 바람직한 개선예에 따라, 냉각공기-그루브는 제거된 열차폐물-타일의 영역에서 지지구조물 내에 제공되어서, 열차폐 타일이 설치될 때 냉각공기-그루브로부터 오버랩부의 하류에서 흘러나오는 냉각공기가, 열차폐 타일의 냉각측과 지지구조물 사이의 중간 공간 내로 유입될 수 있다.

여기서 바람직하게, 냉각공기-그루브는 고정-그루브의 그루브 바닥 내로 제공되는 것이 제공될 수 있다.

냉각공기-그루브의 오버랩을 위해, 예컨대 하나 이상의 타일 홀더의 고정 섹션이 냉각공기-그루브에 걸쳐 이동될 수 있어서, 이러한 냉각공기-그루브는 종방향으로 부분적으로 오버랩된다. 냉각공기-그루브의 오버랩되지 않은 영역은 실질적으로 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.

여기서 "중앙"이라는 개념은 좁게 해석되어서는 안 된다. 이러한 개념은 열차폐 타일의 테두리 영역의 하부에 위치하지 않은 영역을 언급한다.

본 발명의 추가의 과제는 연소챔버와, 연소챔버에 의해 둘러싸인 열차폐물의 지지구조물을 특히 효율적으로 냉각 가능하게 하는, 하나 이상의 연소챔버를 구비한 가스터빈을 제시하는 것이다.

본 발명에 따라 상기 과제는, 열차폐물이 청구항 제1항 내지 제8항에 따라 형성됨으로써 해결된다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예들과 장점들은, 도면의 도시 내용을 참조로 한 본 발명의 실시예들의 설명부의 대상이고, 동일한 도면부호들은 동일하게 작용하는 부품들을 참조한다.

도 1은 실시예에 따라 본 발명에 따른 열차폐물의 타일 홀더 및 냉각공기-그루브를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 고정-그루브와 도 1에 도시된 냉각공기-그루브의 영역의, 본 발명에 따른 열차폐물의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타난 부분도를 도시한 평면도이다.

도 1에는 본 발명에 따른 열차폐물의 일 실시예에 따른 냉각공기-그루브(1)와 타일 홀더(2)가 도시된다. 타일 홀더(2)는 고정 섹션(4)에 직각으로 배치되는 리테이닝 섹션(3)을 포함한다. 고정 섹션(4)은 리테이닝 섹션(3) 반대편 단부에서 확장되어서, 이른바 슈(5)가 형성된다. 냉각공기-그루브(1)는 종방향(7)으로 연장되고, 이때 종방향(7)으로의 냉각공기-그루브는 고정 섹션(4)에 의해 부분적으로 오버랩되어서, 냉각공기-그루브의 부분적으로 오버랩된 영역은 채널형 그루브 섹션(8)을 형성한다. 채널형 그루브 섹션(8) 내로는 냉각공기 채널(9)이 통한다. 냉각공기 채널(9)은 종방향(7)에 수직으로 냉각공기-그루브 내로 통한다. 흐름 방향(12)으로 냉각공기 채널(9)을 통해 흐르는 냉각공기가 채널형 그루브 섹션(8) 내에 도달하고, 타일 홀더(2)를 통한 냉각공기-그루브의 오버랩부로 인해 냉각공기-그루브의 종방향(7)으로 편향되어서, 상기 냉각공기는 채널형 그루브 섹션(8)의 하류에서 배출 방향(14)으로 냉각공기-그루브를 이탈한다. 여기서, 이러한 냉각공기 흐름은 냉각공기-그루브의 종방향(7)으로 속도 성분을 갖는다. 냉각공기-그루브로부터 냉각공기의 이러한 비스듬한 배출 방향(14)으로 인해 바람직한 냉각공기의 유입이 냉각공기-그루브의 상부의 구조물들의 충돌 냉각의 방지 하에 가능하다.

도 2에는 도 1에 도시된 냉각공기-그루브(1)의 영역의 본 발명에 따른 열차폐물(15)의 일부가 단면도로 도시된다. 열차폐물(15)은 지지구조물(16)을 포함하고, 이때 상기 도면의 단면은 지지구조물(16) 내에 제공된 고정-그루브(18)를 통해 연장된다. 고정-그루브(18) 내에서 도시된 섹션 내에는 타일 홀더(2a)와 타일 홀더(2b)가 배치된다. 타일 홀더들(2a, 2b)의 각각의 고정 섹션(4)은 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 상에 위치한다.

상기에 도시된 실시예의 경우, 지지구조물(16)에 타일 홀더들(2a, 2b)을 고정하기 위해 고정 섹션(4)의 확장된 섹션, 이른바 타일 홀더의 슈는, 지지구조물의 표면에 평행하게 연장되는 그루브 기반의 확장부 내로 허용오차가 적도록 맞물린다. 고정 섹션(4)의 확장되지 않은 영역은 고정-그루브(18) 내에서 방해받지 않고 상승될 수 있다. 여기서, 각각 고정 섹션(4)에 수직으로 배치된 타일 홀더들의 리테이닝 섹션들(3)은 고정-그루브(18)로부터 돌출하고, 도시되지 않은 열차폐 타일을 유지시킨다. 일반적으로 타일 홀더들은 금속으로 구성되기 때문에, 이러한 방식으로 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일이 고정-그루브(18)에 탄성적으로 고정될 수 있다.

고정-그루브(18)의 그루브 바닥들(19) 내에서 지지구조물(16) 내로 냉각공기-그루브(1)가 제공된다. 이러한 냉각공기-그루브는 타일 홀더(2a)의 도시된 위치에서 고정 섹션(4)에 의해 냉각공기-그루브(1)의 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩된다. 이로써, 냉각공기-그루브(1)의 오버랩되지 않은 영역은 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에서, 대향하는 2개의 타일 홀더들(2a, 2b)의 2개의 고정 섹션들(4) 사이의 영역에서, 그리고 양 타일 홀더들에 의해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일의 냉각측의 하부와 타일 홀더들(2a, 2b)로부터 돌출된 영역 밖에서 연장된다. 도시된 실시예의 경우, 냉각공기-그루브(1)는 또한 실질적으로 타일 홀더들(2a, 2b)에 의해 유지되는 (도시되지 않은) 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장된다.

이러한 오버랩부에 의해 채널형 그루브 섹션(8)이 형성된다. 이러한 그루브 섹션 내로, 종방향(7)에 수직으로 냉각공기 채널(9)이 통한다. 흐름 방향(12)으로 냉각공기 채널(9)을 통해 흐르는 냉각공기는, 이러한 오버랩부에 의해 냉각공기-그루브(1)의 종방향(7)으로 편향되고, 오버랩부의 하류에서 예컨대 화살표로 표시되는 배출 방향(14)으로 냉각공기-그루브(1)를 이탈한다. 타일 홀더들(2a, 2b)에 열차폐 타일이 고정될 때 냉각공기는 열차폐 타일의 냉각측과 지지구조물 사이의 중간 공간 내로 유입됨으로써, 지지구조물의 효율적인 냉각이 가능해진다. 여기서, 열차폐 타일의 충돌 냉각이 확실히 방지된다.

도 3에는 도 2에 도시된 실시예가 평면도로 도시된다. 이러한 도면에서, 도2에 도시된 냉각공기-그루브(1)에 추가로 추가의 냉각공기-그루브(22)가 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 배치된다. 양 냉각공기-그루브들(1, 22)은 지지구조물 내에서 나란히 연장되고, 이때 이들의 오버랩부들은 냉각공기-그루브들의 상반된 단부들에 배치된다. 이로써, 양 냉각공기-그루브들로부터 배출되는 냉각공기는 상반된 방향들(14a, 14b)로 흐르고, 타일 홀더들(2a, 2b)을 고정하기 위해 이용되는 고정-그루브(18)의 테두리 영역들에 걸쳐 균일하게 분포된다. 이로 인해, 타일 홀더들에 의해 유지되는 열차폐 타일의 손실이 특히 효율적으로 방지된다.

Claims

지지구조물(16)과, 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 지지구조물(16)에 해체 가능하게 고정되는 복수의 열차폐 타일들을 갖는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15)이며, 이때 각각의 열차폐 타일은 지지구조물(16)을 향하는 냉각측과 상기 냉각측에 대향하는, 고온의 매체가 가해질 수 있는 고온측을 갖고, 각각의 타일 홀더(2, 2a, 2b)는 열차폐 타일에 고정하기 위한 하나 이상의 리테이닝 섹션(3)과 지지구조물(16)에 고정 가능한 고정 섹션(4)을 가지며, 이때 고정 섹션(4)은 지지구조물(16) 내에서 연장되는 고정-그루브(18)에 고정될 수 있고, 고온가스에 대한 보호를 위해 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 제공되는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물에 있어서,
고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 냉각공기-그루브(1, 22)가 지지구조물(16) 내에 배치되고, 이때 냉각공기-그루브(1, 22)는 적어도 열차폐 타일들이 지지구조물(16)에 고정될 때 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 채널형 그루브 섹션(8)이 형성되고, 상기 그루브 섹션 내로 하나 이상의 냉각공기 채널(9)이 통하여서, 냉각공기 채널(9)로부터 배출되는 냉각공기가 실질적으로 냉각공기-그루브(1, 22)의 종방향(7)으로 편향될 수 있는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제1항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않은 영역은 열차폐 타일들이 지지구조물(16)에 배치될 때 열차폐 타일의 냉각측 아래와, 타일 홀더(2, 2a, 2b)로부터 돌출된 영역 밖에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제1항 또는 제2항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제3항에 있어서, 타일 홀더(2, 2a, 2b)의 고정 섹션(4)에 의해 오버랩부가 실현되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제3항 또는 제4항에 있어서, 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내의 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않은 영역은 대향하는 2개의 타일 홀더들(2a, 2b)의 2개의 고정 섹션들(4) 사이의 영역에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 지지구조물(16) 내의 나란히 연장되는 2개 이상의 냉각공기-그루브들(1, 22)의 오버랩부들은 냉각공기-그루브들(1, 22)의 상반된 단부들에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각공기 채널(9)은 실질적으로 냉각공기-그루브들(1, 22)의 종방향(7)에 수직으로 냉각공기-그루브 내로 통하는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 실질적으로 열차폐 타일 하부의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈의 연소챔버를 위한 열차폐물(15).
지지구조물(16)에 해체 가능하게 고정 가능한 복수의 열차폐 타일들을 포함하는 열차폐물(15)의 지지구조물(16)을 냉각시키기 위한 방법이며, 이때 열차폐 타일들은 타일 홀더들(2, 2a, 2b)에 의해 고정-그루브들(18) 내의 지지구조물(16)에 고정될 수 있는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법에 있어서,
고정-그루브들(18)에 추가로 하나 이상의 추가의 그루브가 냉각공기-그루브(1, 22)로서 지지구조물(16) 내에 제공되고, 이때 냉각공기-그루브(1, 22) 내로 통하는 하나 이상의 냉각공기 채널(9)은 지지구조물(16) 내에 제공되거나 이미 배치되어 있고, 냉각공기-그루브(1, 22)는 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되어서, 냉각공기 채널(9)로부터 배출되는 냉각공기가 오버랩부에 의해 냉각공기-그루브의 종방향(7)으로 편향될 수 있는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
제9항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 제거된 열차폐 타일의 영역에서 지지구조물(16) 내에 제공되어서, 열차폐 타일이 설치될 때 냉각공기-그루브(1, 22)로부터 오버랩부의 하류에서 흘러나오는 냉각공기는 열차폐 타일의 냉각측과 지지구조물(16) 사이의 중간 공간 내로 유입될 수 있는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)는 고정-그루브(18)의 그루브 바닥(19) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
제11항에 있어서, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩부를 위해, 하나 이상의 타일 홀더(2, 2a, 2b)의 고정 섹션(4)은 냉각공기-그루브(1, 22)에 걸쳐 이동되어서, 상기 냉각공기-그루브는 종방향(7)으로 부분적으로 오버랩되고, 냉각공기-그루브(1, 22)의 오버랩되지 않은 영역은 실질적으로 타일 홀더(2, 2a, 2b)에 의해 유지되는 열차폐 타일 하부의 중앙에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법.
열차폐물(15)에 의해 라이닝(lining)되는 연소챔버에 있어서, 열차폐물(15)은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 연소챔버.
하나 이상의 연소챔버를 구비한 가스터빈에 있어서, 하나 이상의 연소챔버가 제13항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 가스터빈.