KR20160023895A

KR20160023895A - 터빈 및 마찰 검출 방법

Info

Publication number: KR20160023895A
Application number: KR1020167002227A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 제로카; 라오울 코스타마그나; 우베 지버
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2016-03-03
Also published as: JP2016524080A; CN105339596A; EP2994617A1; WO2014206822A1; US20160138417A1; DE102013212252A1

Abstract

본 발명은 로터(103)와, 간극(d)을 통해 로터(103)로부터 이격된 하우징(138)과, 구조 전달음 모니터링 시스템을 포함하는 터빈(100), 특히 가스 터빈에 관한 것이며, 상기 터빈은 가능한 한 낮은 기술적 복잡성으로 로터 및 하우징의 마찰의 국소화를 허용해야 한다. 이를 위해, 제1 축 방향 영역 및 제2 축 방향 영역에는, 안쪽으로 향하는 하우징(138)의 하나 또는 복수의 마찰 치부(146), 및 바깥쪽으로 향하는 로터(103)의 하나 또는 복수의 마찰 에지(148)가 각각 배치되며, 마찰 치부(들)(146) 및 마찰 에지(들)(148)는, 로터(103)의 회전 주파수가 사전 설정된 조건에서 각각의 마찰 치부들(146) 및 마찰 에지들(148)의 접촉이 제2 축 방향 영역에서와 다른 주파수로 제1 축 방향 영역에서 수행되는 방식으로, 외주를 따라서 분포된다.

Description

터빈 및 마찰 검출 방법{TURBINE AND METHOD FOR DETECTING RUBBING}

본 발명은, 로터와, 간극을 통해 로터로부터 이격된 하우징과, 구조 전달음 모니터링 시스템(system for monitoring structure-borne noise)을 포함하는 터빈, 특히 가스 터빈에 관한 것이다. 그 밖에, 본 발명은, 로터와, 간극을 통해 로터로부터 이격된 하우징과, 구조 전달음 모니터링 시스템을 포함하는 터빈, 특히 가스 터빈 내에서의 마찰 검출을 위한 방법에도 관한 것이다.

터빈은 유동 유체(액체 또는 기체)의 내부 에너지(엔탈피)를 회전 에너지로, 그리고 결국에는 기계적 구동 에너지로 변환하는 유동 기계이다. 유체 유동에서는 터빈 블레이드들의 가능한 한 와류가 없는 층류형 순환을 통해 유체 유동의 내부 에너지 중 일부분이 추출되고, 이 일부분은 터빈의 로터 블레이드들 상으로 전달된다. 그런 다음, 로터 블레이드들을 통해 터빈 샤프트가 회전되고, 유효 출력은 예컨대 제너레이터와 같은 연결된 작동 기계로 공급된다. 로터 블레이드들 및 샤프트는 하우징의 내부에 배치되는 터빈의 이동식 로터의 부재들이다.

일반적으로 복수의 블레이드가 축 상에 설치된다. 한 평면에 설치된 로터 블레이드들은 각각 터빈 블레이드 휠 또는 터빈 휠을 형성한다. 블레이드들은 비행기 날개와 유사하게 약간 만곡되어 프로파일링 된다. 각각의 터빈 휠의 전방에는 통상적으로 디퓨저가 위치된다. 이런 가이드 블레이드들은 하우징으로부터 유동 매체 안쪽으로 돌출되어 유동 매체를 와류 상태로 전환한다. 디퓨저 내에서 생성된 와류(운동 에너지)는, 로터 블레이드들이 그 상에 설치되어 있는 샤프트를 회전시키기 위해, 후속하는 터빈 휠 내에서 이용된다.

대개 디퓨저 및 터빈 휠은 함께 단(stage)으로서 지칭한다. 빈번히 복수의 상기 단은 연이어 연결된다. 디퓨저는 움직이지 않기 때문에, 디퓨저의 가이드 블레이드들은 하우징 내부 상에 뿐만 아니라 하우징 외부 상에도 고정될 수 있으며, 그에 따라 터빈 휠의 샤프트를 위해 베어링을 제공할 수 있다.

로터의 가이드 블레이드 단부들과 하우징 사이에는 통상적으로 간극이 위치되며, 이런 간극은 예컨대 작동 중에 열 팽창의 보상을 위해 이용된다. 그러나 높은 효율을 달성하기 위해, 블레이드 단부와 하우징 사이의 간극은 최소여야 하는데, 그 이유는 간극을 통해 유체가 로터 블레이드들을 유동 통과하고 그에 따라 에너지 생성에 기여하지 않기 때문이다.

터빈 및 이 터빈을 에워싸는 하우징의 원추형 형태로 인해, 상응하는 작동 장치를 이용하여 하우징에 대해 로터를 변위시키는 것을 통해 간극 크기를 조절할 수 있다. 실제로 전형적으로, 고정되고 사전 설정된 길이, 예컨대 2.4 또는 3.0㎜만큼의 로터의 변위만이 개시된다. 또한, 하우징 상에서 로터의 마찰을 통해 생성되는 진동의 검출을 이용하여 터빈의 마찰을 동적으로 검출하고 그렇게 추가 방법을 통해 간극을 최적화하기 위해 구조 전달음 모니터링 시스템들을 이용하는 점도 공지되었다.

그러나 종래에 공지된 시스템들은 마찰의 기본적인 검출만을 허용한다. 그러나 예컨대 설비 시동 직후에 터빈이 아직 완전하게 가열되지 않았을 때 추가의 간극 최적화를 위해, 마찰을 가능한 한 정확하게 국소화할 수 있도록 하는 점이 바람직할 수도 있다.

그러므로 본 발명의 과제는, 가능한 한 낮은 기술적 복잡성으로 로터 및 하우징의 마찰의 국소화를 허용하는, 도입부에 언급한 유형의 터빈 및 방법을 제시하는 것에 있다.

터빈과 관련하여, 상기 과제는, 본 발명에 따라서, 제1 축 방향 영역 및 제2 축 방향 영역에는, 안쪽으로 향하는 하우징의 하나 또는 복수의 마찰 치부(rubbing tooth) 및 바깥쪽으로 향하는 로터의 하나 또는 복수의 마찰 에지(rubbing edge)가 각각 배치되게 하고, 마찰 치부(들) 및 마찰 에지(들)는, 로터의 회전 주파수가 사전 설정된 조건에서 각각의 마찰 치부들 및 마찰 에지들의 접촉이 제2 축 방향 영역에서와 다른 주파수로 제1 축 방향 영역에서 수행되는 방식으로, 외주를 따라 분포됨으로써 해결된다.

방법과 관련하여, 상기 과제는, 구조 전달음 모니터링 시스템을 통해 로터의 회전 주파수로부터 유도되는 제1 주파수의 한계 진폭을 초과할 때 제1 축 방향 영역에서의 접촉이 검출되며, 그리고 로터의 회전 주파수에서 유도되면서 로터의 회전 주파수가 동일한 조건에서 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 초과할 때에는 제2 축 방향 영역에서의 접촉이 검출되게 함으로써 해결된다.

이 경우, 본 발명은, 추가 센서들이 필요하지 않으면서, 해당 사항이 구조 전달음 모니터링 시스템을 통해서만 가능할 수도 있다면, 기술적으로 특별한 마찰의 국소화가 달성될 수도 있다는 고려사항을 그 출발점으로 한다. 이를 위해, 상이한 위치들의 마찰 발생들은 이 마찰 발생들을 통해 생성된 구조 전달 진동에 따라서 구별될 수 있어야 하며, 그럼으로써 특정 구조 전달음 신호가 특정 위치에 할당될 수 있게 된다. 이 경우, 간단하게 구별될 수 있는 매개변수는 신호의 주파수이다. 이런 신호는 실제 회전 주파수에 따라서 결정되지만, 그러나 로터 상에 상응하는 마찰 에지들이 위치 설정되고 하우징 상에는 상응하는 마찰 치부들이 위치 설정되는 것을 통해 수정될 수 있다. 그렇게 에지들 및 치부들의 각각의 구성에 따라서, 마찰 시에 특징 있는 신호가 생성된다. 에지들 및 치부들이 서로 상이한 축 방향 영역들에서 서로 상이한 주파수들을 생성하도록 배치됨으로써, 마찰은 축 방향으로 국소화될 수 있다.

터빈의 바람직한 구현예에서, 제1 영역 및 제2 영역에는 서로 상이한 개수의 마찰 에지들이 로터의 외주를 따라서 균일하게 배치된다. 요컨대, 균일하게 분포되는 개수의 마찰 에지들은 방법의 관점에서 바람직하게는 회전 주파수의 정수 배수인 주파수를 갖는 구조 전달 진동을 생성한다. 예컨대 제1 축 방향 영역에서 3개의 마찰 에지가 로터 상에 위치 설정되고 제2 축 방향 영역에서는 4개의 마찰 에지가 로터 상에 위치 설정된다면, 마찰 시 각각의 영역에서 각각 회전 주파수의 3배 주파수 및 4배 주파수를 갖는 신호가 생성된다. 그러므로 두 신호는 특히 적합하게 구별될 수 있으며, 그리고 마찰은 축 방향 위치의 관점에서 국소화될 수 있다.

터빈의 추가의 바람직한 구현예에서, 마찰 치부들은, 원주방향으로 인접한 마찰 치부들 사이에 서로 상이한 이격 간격들이 제공되는 방식으로, 하우징의 외주를 따라서 분포된다. 이 경우, 치부들이 충분히 기밀하게 위치 설정됨으로써 2개의 치부 상에서 마찰이 수행된다면, 동일한 주파수의 2개의 진동이 생성되며, 이들 진동의 위상 간격은 치부들의 이격 간격과 상관관계를 갖는다. 이런 경우, 본원의 방법의 관점에서, 바람직하게는 동일한 주파수의 2개의 중첩된 신호의 위상 변위에 따라서 원주방향에서 접촉의 위치가 검출된다.

특히 간단하고 바람직한 구현예에서, 원주방향으로 인접한 마찰 치부들은 상호 간에 원주방향으로 선형으로 증가하는 이격 간격을 갖는다. 그 결과, 본원의 방법의 관점에서, 바람직하게는 위상 변위의 크기는 접촉의 각도 위치와 선형으로 연결된다. 이는 원주방향에서 마찰의 특히 간단한 국소화를 가능하게 한다.

터빈의 대체되거나 추가되는 구현예에서, 구조 전달음 모니터링 시스템은 외주를 따라서 분포되는 복수의 진동 센서를 포함한다. 그 결과, 본원의 방법과 관련하여, 바람직하게는 외주를 따라서 분포된 진동 센서들의 신호들의 진폭 비에 따라서 원주방향에서 접촉의 위치가 검출될 수 있다. 그에 따라, 접촉의 국소화는 방향 탐지의 의미에서도 수행될 수 있는데, 그 이유는 마찰 위치에 가장 가깝게 배치되는 진동 센서 상의 진폭이 가장 크기 때문이다.

터빈의 바람직한 구현예에서, 로터와 하우징 사이의 간극은 작동 장치에 의해 설정될 수 있으며, 특히 로터와 하우징 상호 간의 반대되는 변위를 통해 설정될 수 있으며, 그리고 작동 장치는 입력 측에서 구조 전달음 모니터링 시스템과 연결된다. 바람직하게는 간극의 최소화를 위한 방법에서 마찰 검출을 위한 기재한 방법에 의해 최소의 간극(d)이 설정된다. 이 경우, 로터는, 특히 출력 신호들을 생성하는 접촉이 더 이상 존재하지 않을 때까지 변위된다. 다시 말하면, 로터는, 터빈 로터 블레이드 마운팅이 하우징과 접촉할 때까지 변위된다. 이런 접촉은 구조 전달음 모니터링 시스템에 의해 모니터링되고 그 결과 이동 거리는 제한된다. 제1 접촉 표시가 기록되면, 곧바로 로터는 경우에 따른 짧은 역방향 변위 후에 곧바로 접촉을 위한 경계부 상에 고정된다. 변위의 방향은 마찰의 정확한 국소화에 근거하여 최적화될 수 있다.

터빈은 바람직하게는 기재한 방법을 실행하기 위한 수단들을 포함한다.

발전 설비는 바람직하게는 기재한 터빈을 포함한다.

본 발명에 의해 달성되는 장점들은, 특히 로터와 하우징 사이에서 정확하게 국소화될 수 있는 접촉 검출을 통해, 기술적으로 특히 간단한 수단들로 로터와 하우징 간의 간극들의 훨씬 더 최적화된 최소화가 가능해진다는 점에 있다. 마찰은 터빈의 작동 동안 축 방향으로뿐만 아니라 원주방향으로도 다수의 위치에서 내부 계측 장치 없이, 그리고 소수의 측정 센서로 검출될 수 있다. 또한, 이미 존재하는 터빈들 역시도 상응하는 마찰 에지들 및 치부들을 구비하여 개조될 수 있다.

그 결과, 터빈의 효율은 최대화되고 출력은 증가된다. 또한, 이는 환경 친화성의 관점에서 장점들을 제공하는데, 그 이유는 제어 기술 측면의 변경을 통해 분명한 연료 절약 및 배출량 감축이 달성되기 때문이다.

본 발명의 한 실시예는 도면에 따라서 더 상세하게 설명된다.

도 1은 가스 터빈을 절단 도시한 부분 종단면도이다.
도 2는 가스 터빈의 제1 반경 방향 영역을 개략적으로 절단 도시한 횡단면도이다.
도 3은 가스 터빈의 제2 반경 방향 영역을 개략적으로 절단 도시한 횡단면도이다.

동일한 부재들은 모든 도면에서 동일한 도면부호들을 갖는다.

도 1에는, 터빈(100), 여기서는 가스 터빈이 부분 종단면도로 도시되어 있다. 가스 터빈(100)은 내부에 회전축(102)(축 방향)을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 로터(103)를 포함하며, 이 로터는 터빈 로터로서도 지칭된다. 로터(103)를 따라서, 연달아 흡입 하우징(104), 압축기(105), 동축으로 배치된 복수의 버너(107)를 구비한 원환체 형태의 연소실(110), 특히 환형 연소실(106), 터빈(108), 및 배기가스 하우징(109)이 설치된다.

환형 연소실(106)은 환형의 가열 가스 채널(111)과 연결된다. 여기서 예컨대 연이어 연결되는 4개의 터빈 단(112)이 터빈(108)을 형성한다. 각각의 터빈 단(112)은 2개의 블레이드 링으로 형성된다. 작동 매체(113)의 유동 방향으로 볼 때, 가열 가스 채널(111) 내에서 가이드 블레이드 열(115)(guide blade row)에 뒤따라, 로터 블레이드들(120)로 형성되는 열(125)이 설치된다.

이 경우, 가이드 블레이드들(130)은 스테이터(143) 상에 고정되며, 이와 반대로 열(125)의 로터 블레이드들(120)은 터빈 디스크(133)에 의해 로터(103) 상에 설치된다. 그에 따라, 로터 블레이드들(120)은 로터(103)의 부품들을 형성한다. 로터(103) 상에는 제너레이터 또는 작동 기계(미도시)가 연결된다.

가스 터빈(100)의 작동 동안, 압축기(105)에 의해서는 흡입 하우징(104)을 통해 공기(135)가 흡입되어 압축된다. 압축기(105)의 터빈 측 단부 상에서 공급되는 압축된 공기는 버너들(107)로 공급되고 여기서 연소 수단과 혼합된다. 그런 다음 혼합기는 작동 매체(113)를 형성하면서 연소실(110) 내에서 연소된다. 작동 매체(113)는 연소실로부터 가열 가스 채널(111)을 따라서 가이드 블레이드들(130) 및 로터 블레이드들(120)을 통과 유동한다. 로터 블레이드들(120) 상에서 작동 매체(113)는 팽창되면서 펄스를 전달하면, 그럼으로써 로터 블레이드들(120)은 로터(103)를 구동하고, 이 로터는 자신에 연결된 작동 기계를 구동한다.

고온의 작동 매체(113)에 노출되는 구조 부재들은 가스 터빈(100)의 작동 동안 열 부하를 받는다. 작동 매체(113)의 유동 방향으로 볼 때 제1 터빈 단(112)의 가이드 블레이드들(130) 및 그 로터 블레이드들(120)은 환형 연소실(106)을 라이닝하는 열차폐 벽돌들과 더불어 가장 많은 열 부하를 받는다. 그 해당 위치에서 우세하게 존재하는 온도를 견디기 위해, 상기 가이드 블레이드들 및 로터 블레이드들은 냉각제에 의해 냉각된다. 동일한 방식으로, 블레이드들(120, 130)은 내부식성 코팅층(MCrAlX; M = Fe, Co, Ni, 희토류) 및 내열성 코팅층(단열층, 예: ZrO2, Y2O4-ZrO2)을 포함할 수 있다.

가이드 블레이드(130)는 터빈(108)의 내부 하우징(138)으로 향해 있는 가이드 블레이드 루트부(여기서는 미도시)와, 가이드 블레이드 루트부에 대향하여 위치하는 가이드 블레이드 두부를 포함한다. 가이드 블레이드 두부는 로터(103)로 향해 있으면서 스테이터(143)의 고정 링(140) 상에 고정된다.

제어 기술 측면에서, 도면에 따르는 가스 터빈(100)은 별도로 도시되어 있지 않은 구조 전달음 모니터링 시스템을 포함하고, 이 구조 전달음 모니터링 시스템은 로터(103) 및 하우징(138) 상의 복수의 센서와 연결되며, 이들 센서는 터빈(100) 내에서 발생하는 음향 진동과 관련한 출력 신호들을 검출한다.

또한, 로터(103)는 축(102)을 따라서 축 방향으로 변위될 수 있다. 로터(103)의 로터 첨단과 하우징(138) 상호 간의 원뿔형에 근거하여, 로터(103) 또는 하우징(138)의 축 방향 변위를 통해 로터(103), 특히 로터 블레이드 단부들과 하우징(138) 사이의 간극(d)은 감소되거나 확대된다. 축 방향 변위는 유압 방식으로 수행된다.

하우징(138)에 대한 로터(103)의 축 방향 변위를 통해, 기존 간극(d)은, 최종적으로 진동과 그에 따른 음향의 생성을 야기하는 제1 접촉이 형성될 때까지 좁아진다. 상기 음향은 하우징(138)을 통해 전달되고, 구조 전달음 모니터링 시스템에 의해 검출되어, 상응하는 출력 신호들로 변환된다.

하우징(138)에 대한 가이드 블레이드들(120)의 각각의 축 방향 변위에 따라서, 터빈 블레이드들(120)과 하우징(138) 사이에 다소 강한 접촉이 형성되며, 그럼으로써 생성되는 구조 전달음 및 그에 따른 출력 신호들의 세기도 변동된다. 따라서 축 방향 변위의 값에 따라서 상이한 출력 신호들이 제공된다.

제1 접촉이 형성되었을 때, 가이드 블레이드들(120)은 고정되거나, 또는 (접촉이 너무 강한 경우에는) 특히 상응하는 출력 신호를 통해 표시되는 접촉이 더 이상 존재하지 않을 때까지 다시 역방향 변위된다. 그런 다음, 최소의 간극(d)이 설정된다. 이런 최소 간극의 설정은 작동 동안, 전형적으로 터빈(100)의 완전한 가열 후에 수행될 수 있다.

기재한 마찰을 정확하게 국소화할 수 있도록 하고 간극(d)의 더 정확한 조절을 가능하게 하기 위해, 터빈(100)은 하기의 도 2 및 도 3에서 설명되는 상응하는 구조적인 조치들을 구비한다.

도 2 및 도 3에는, 압축기(105)의 2개의 반경 방향 영역, 더욱 구체적으로는 각각 에워싸는 하우징(138)을 포함하는 로터 블레이드들(120)의 림(rim)을 절단한 횡단면도가 도시되어 있다. 하우징(138)의 내면 상에는 외주를 따라서 반경 방향으로 안쪽을 향해 돌출되는 마찰 치부들(146)이 배치된다. 몇몇 로터 블레이드(120)의 반경 방향의 바깥쪽 단부 상에는 마찰 에지들(148)이 배치된다.

도 2에 도시된 영역에는, 4개의 마찰 에지(148)가 균일한 이격 간격으로, 다시 말하면 각각 90도의 각도 간격으로 원주방향을 따라서 배치되어 있다. 도 3에 도시된 영역에는, 3개의 마찰 에지(148)가 균일한 이격 간격으로, 다시 말하면 각각 120도의 각도 간격으로 원주방향을 따라서 배치되어 있다. 그에 따라, 제1 영역에서 마찰 에지들(148)과 마찰 치부들(146)의 접촉 시 로터(103)의 실제 회전 주파수의 4배에 상응하는 주파수를 갖는 구조 전달음 신호가 발생하며, 그에 반해 제2 영역에서 마찰 에지들(148)과 마찰 치부들(146)이 접촉할 때에는 로터(103)의 실제 회전 주파수의 3배에 상응하는 주파수를 갖는 구조 전달음 신호가 발생한다. 이와 유사하게, 압축기의 추가 영역들에는 또 다른 이격 간격들을 갖는 마찰 에지들(148)이 분포된다. 그에 따라, 구조 전달음의 주파수의 분석을 통해 마찰은 축 방향으로 국소화될 수 있다.

하우징(138) 상의 마찰 치부들(146)은 도 2 및 도 3에서 원주방향으로, 최상부 지점에서부터, 선형으로 증가하는 이격 간격으로 분포되어 있다. 이는 원주방향에서 마찰의 국소화도 가능하게 하는데, 그 이유는 2개의 마찰 치부(146) 상에서 마찰 시 동일한 주파수의 2개의 구조 전달음 신호가 생성되지만, 그러나 이들 구조 전달음 신호의 위상 변위는 마찰 치부들(146)의 각각의 이격 간격에 따라서 서로 상이하기 때문이다. 인접한 마찰 치부들(146)의 각각의 이격 간격은 서로 상이하기 때문에, 위상 변위의 크기에서 마찰의 외주 위치가 추론될 수 있다.

상응하는 구조적인 조치들은 터빈(108) 내에 제공된다. 마찰 에지들 및 그 치부들(146, 148)은 외부 마모층을 포함한다. 외부 마모층은 예컨대 다공성이고, 그리고/또는 세라믹 소재이며, 그럼으로써 작은 접촉 역시도 지속적인 손상을 야기하지 않게 된다.

구조 전달음 모니터링 시스템 내에서 평가 방법은 신호의 상응하는 분석을 위해 구성되고, 주파수들 및 위상 변위들을 분해할 수 있다. 마찰 에지들 및 그 치부들(146, 148)의 구조적인 배치를 위한 데이터는 구조 전달음 모니터링 시스템 내에 저장된다. 동일한 방식으로, 구조 전달음 모니터링 시스템은 입력 측에서 로터(103)의 실제 회전수에 액세스한다.

미도시된 대안적 실시예에서, 구조 전달음 모니터링 시스템은 방향 탐지를 위해 형성되며, 다시 말하면 복수의 음향 센서가 외주를 따라서 분포된다. 음향 센서들의 진폭들의 크기의 분석을 통해, 구조 전달음 모니터링 시스템은 각각의 음향 센서에 대한 마찰 발생의 상대적인 근접성을 결정할 수 있으면서 방향 탐지 형태로 국소화를 실행할 수 있다.

Claims

로터(103)와, 간극(d)을 통해 로터(103)로부터 이격된 하우징(138)과, 구조 전달음 모니터링 시스템을 포함하는 터빈(100), 특히 가스 터빈에 있어서, 제1 축 방향 영역 및 제2 축 방향 영역에는, 안쪽으로 향하는 하우징(138)의 하나 또는 복수의 마찰 치부(146) 및 바깥쪽으로 향하는 로터(103)의 하나 또는 복수의 마찰 에지(148)가 각각 배치되며, 그리고 상기 마찰 치부(들)(146) 및 상기 마찰 에지(들)(148)는, 로터(103)의 회전 주파수가 사전 설정된 조건에서 상기 각각의 마찰 치부들(146) 및 마찰 에지들(148)의 접촉이 제2 축 방향 영역에서와 다른 주파수로 제1 축 방향 영역에서 수행되는 방식으로, 외주를 따라서 분포되는, 터빈(100).
제1항에 있어서, 제1 영역 및 제2 영역에는 서로 상이한 개수의 마찰 에지들(148)이 로터(103)의 외주를 따라서 균일하게 배치되는, 터빈(100).
제1항 또는 제2항에 있어서, 마찰 치부들(146)은, 원주방향으로 인접한 마찰 치부들(146) 사이에 서로 상이한 이격 간격들이 제공되는 방식으로, 하우징(138)의 외주를 따라서 분포되는, 터빈(100).
제3항에 있어서, 원주방향으로 인접한 마찰 치부들(146)은 상호 간에 원주방향으로 선형으로 증가하는 이격 간격을 갖는, 터빈(100).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 구조 전달음 모니터링 시스템은 외주를 따라서 분포되는 복수의 진동 센서를 포함하는, 터빈(100).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 로터(103)와 하우징(138) 사이의 간극(d)은 작동 장치에 의해 설정될 수 있으며, 특히 로터(103)와 하우징(138) 상호 간의 반대되는 변위를 통해 설정될 수 있으며, 그리고 상기 작동 장치는 입력 측에서 상기 구조 전달음 모니터링 시스템과 연결되는, 터빈(100).
로터(103)와, 간극(d)을 통해 로터(103)로부터 이격된 하우징(138)과, 구조 전달음 모니터링 시스템을 포함하는 터빈(100), 특히 가스 터빈 내에서의 마찰 검출을 위한 방법에 있어서, 상기 구조 전달음 모니터링 시스템을 통해 로터(103)의 회전 주파수로부터 유도된 제1 주파수의 한계 진폭을 초과할 때 제1 축 방향 영역에서의 접촉이 검출되며, 그리고 상기 로터의 회전 주파수로부터 유도되면서 로터의 회전 주파수가 동일한 조건에서 제1 주파수와 상이한 제2 주파수를 초과할 때에는 제2 축 방향 영역에서의 접촉이 검출되는, 터빈 내에서의 마찰 검출 방법.
제7항에 있어서, 상기 주파수는 상기 회전 주파수의 정수 배수인, 터빈 내에서의 마찰 검출 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 동일한 주파수의 2개의 중첩된 신호의 위상 변위에 따라서 원주방향에서 접촉의 위치가 검출되는, 터빈 내에서의 마찰 검출 방법.
제9항에 있어서, 상기 위상 변위의 크기는 접촉의 각도 위치와 선형으로 연결되는, 터빈 내에서의 마찰 검출 방법.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 외주를 따라서 분포된 복수의 진동 센서의 신호들의 진폭 비에 따라서 원주방향에서 접촉의 위치가 검출되는, 터빈 내에서의 마찰 검출 방법.
간극(d)을 최소화하기 위한 방법에 있어서, 간극(d)은 특히 로터(103)와 하우징(138) 상호 간의 반대되는 변위를 통해 설정될 수 있고, 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따르는 마찰 검출 방법에 의해서는 최소의 간극(d)이 설정되는, 간극의 최소화 방법.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 실행하기 위한 수단들을 포함하는 터빈(100).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 제13항에 따르는 터빈(100)을 포함하는 발전 설비.