KR20160071344A

KR20160071344A - 증기 터빈 노즐 조립체용 케이싱 지지 블록

Info

Publication number: KR20160071344A
Application number: KR1020150176800A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 세바스찬 버드직; 헤수스 멘도자; 존 폴 데이비스; 스테판 로저 스완
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-21
Also published as: US20160169047A1; DE102015121541A1; CN205422851U; US9664068B2; DE102015121541B4; KR101886484B1

Abstract

증기 터빈 케이싱(30, 32)용 지지 블록(1050), 관련 조립체 및 장치를 제공한다. 다양한 실시예는 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020)을 포함하며, 이 지지 블록은 증기 터빈 케이싱(30, 32)의 포켓(1030)을 실질적으로 채우도록 크기 설정되고 깊이 또는 폭보다 큰 길이를 갖는 본체부(1052); 이 본체부(1052)로부터 연장하는 한 세트의 탭(1054)으로서, 이들 세트의 탭(1054) 각각은 증기 터빈 케이싱(30, 32)의 해당 슬롯(1042)을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 본체부(1052)의 반경방향 외향 벽(1056)에 위치하는 것인 한 세트의 탭(1056); 및 유지 부재(1060)를 수용하도록 본체부(1052)의 바닥면(1062) 상에 마련된 핀 홀(1058)을 포함한다.

Description

증기 터빈 노즐 조립체용 케이싱 지지 블록{CASING SUPPORT BLOCK FOR STEAM TURBINE NOZZLE ASSEMBLY}

본 명세서에서 개시하는 주제는 증기 터빈 노즐 조립체 또는 다이어프램 스테이지에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서에서 개시하는 주제는 증기 터빈 노즐 조립체를 위한 케이싱 지지 블록에 관한 것이다.

증기 터빈은 작동 유체의 흐름을 회전하는 로터에 연결된 터빈 버킷으로 보내는 고정식 노즐 조립체를 포함한다. 이러한 노즐 구조("복수의 노즐" 또는 "에어 포일"을 포함)는 때로는 "다이어프램" 또는 "노즐 조립체 스테이지"로서 불린다. 증기 터빈 다이어프램은 로터 주위에 조립되는 2개의 절반부를 포함하며, 이들 두 절반부 사이에 수평 조인트를 생성한다. 각 터빈 다이어프램 스테이지는 해당 수평 조인트에서 다이어프램의 각 측부 상의 지지 바아, 지지 러그, 또는 지지 스크루에 의해 수직으로 지지된다. 다이어프램의 수평 조인트는 또한 증기 터빈 다이어프램을 둘러싸는 터빈 케이싱의 수평 조인트에 상응한다.

지지 바아는 통상 수평 조인트 근처에서 다이어프램 스테이지의 저부 절반부에 볼트에 의해 수평으로 부착된다. 통상의 지지 바아는 다이어프램 내로 기계 가공된 포켓 내에 끼워 맞춤되는 설편부(tongue portion)를 포함한다. 이 지지 바아는 또한 터빈 케이싱의 돌출부 상에 놓여지는 세장형 부분을 포함하다. 다이어프램의 유지보수를 수행하기 위해서는 지지 바아 및 다이어프램의 저부 절반부를 케이싱에 결합하는 센터링 핀으로 인해 터빈 로터를 중심으로 한 회전이 불가능한 다이어프램의 저부 절반부에 접근해야 할 수도 있다. 추가로, 다이어프램의 저부 절반부의 제거가 그 저부 절반부를 케이싱의 수평 조인트와 정렬시키기 위해 필요할 수도 있다. 다이어프램의 저부 절반부에 접근하기 위해서는 다수의 시간 소모적이고 비용이 많이 드는 단계가 수행되어야 할지 모른다.

본 개시의 과제는 증기 터빈 케이싱용 지지 블록, 관련 조립체 및 장치를 제공하는 데에 있다. 다양한 실시예는 증기 터빈 케이싱의 포켓을 실질적으로 채우도록 크기 설정되고 깊이 또는 폭보다 큰 길이를 갖는 본체부; 이 본체부로부터 연장하는 한 세트의 탭(tab)으로서, 이들 세트의 탭 각각은 증기 터빈 케이싱의 해당 슬롯을 실질적으로 채우도록 크기 설정되고, 본체부의 반경방향 외향 벽에 위치하는 것인 한 세트의 탭; 및 유지 부재를 수용하도록 본체부의 바닥면 상에 마련된 핀 홀을 구비하는, 증기 터빈 케이싱용 지지 블록을 포함한다.

본 개시의 제1 양태는 증기 터빈 케이싱용 지지 블록을 포함하며, 이 지지 블록은 증기 터빈 케이싱의 포켓을 실질적으로 채우도록 크기 설정되고 깊이 또는 폭보다 큰 길이를 갖는 본체부; 이 본체부로부터 연장하는 한 세트의 탭으로서, 이들 세트의 탭 각각은 증기 터빈 케이싱의 해당 슬롯을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 본체부의 반경방향 외향 벽에 위치하는 것인 한 세트의 탭; 및 유지 부재를 수용하도록 본체부의 바닥면 상에 마련된 핀 홀을 구비한다.

본 개시의 제2 양태는 증기 터빈 노즐 지지 조립체를 포함하며, 이 증기 터빈 노즐 지지 조립체는 반환형(semi-annular) 다이어프램 세그먼트; 이 반환형 다이어프램 세그먼트를 적어도 부분적으로 수용하는 증기 터빈 케이싱으로서, 수평 조인트면 및 이 수평 조인트면 아래의 포켓을 구비하며, 포켓은 메인 포켓과 이 메인 포켓으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 것인 증기 터빈 케이싱; 및 증기 터빈 케이싱 지지 블록을 포함하며, 이 증기 터빈 케이싱 지지 블록은, 메인 포켓을 실질적으로 채우도록 크기 설정된 본체부; 및 이 본체부로부터 연장하는 한 세트의 탭으로서, 이들 세트의 탭 각각은 메인 포켓으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 본체부의 반경방향 외향 벽에 위치하는 것인 한 세트의 탭을 구비한다.

본 개시의 제3 양태는 증기 터빈 장치를 포함하며, 이 증기 터빈 장치는, 로터; 이 로터를 적어도 부분적으로 둘러싸는 반환형 다이어프램 세그먼트; 이 반환형 다이어프램 세그먼트 및 로터를 적어도 부분적으로 수용하는 증기 터빈 케이싱으로서, 수평 조인트면 및 이 수평 조인트면 아래의 포켓을 구비하며, 포켓은 메인 포켓과 이 메인 포켓으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 것인 증기 터빈 케이싱; 증기 터빈 케이싱 지지 블록; 및 반환형 다이어프램 케이싱에 비고정식으로 맞물리며 증기 터빈 케이싱의 수평 조인트면과 증기 터빈 케이싱 지지 블록 위에 오버행(overhanging)식으로 돌출하는 플랜지를 포함한 지지 바아를 포함하며, 증기 터빈 케이싱 지지 블록은, 메인 포켓을 실질적으로 채우도록 크기 설정된 본체부; 및 이 본체부로부터 연장하는 한 세트의 탭으로서, 이들 세트의 탭 각각은 메인 포켓으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 본체부의 반경방향 외향 벽에 위치하는 것인 한 세트의 탭을 구비한다.

본 발명의 상기한 특징은 물론 기타 특징들은 본 개시의 다양한 실시예를 나타내고 있는 첨부 도면과 함께 고려한 본 발명의 다양한 양태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 이해할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 복류식 증기 터빈(double-flow steam turbine)의 개략적 부분 단면도를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따라 수평 분할면에서 결합된 한 쌍의 환형 다이어프램 링 세그먼트의 전체적 개략적 단부 입면도를 도시한다.
도 3은 종래 기술에 따른 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 부분 단부 입면도를 도시한다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 부분 단부 입면도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 부분 단부 입면도를 도시한다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 일부분의 삼차원 사시도를 도시한다.
도 12는 도 8 내지 도 11의 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 일부분의 평면도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 추가적인 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 지지 조립체의 부분 단부 입면도를 도시한다.
본 발명의 도면이 반드시 축척대로 도시되진 않았다는 점을 알아야 할 것이다. 그 도면은 단지 본 발명의 전형적인 양태를 묘사하고자 하는 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 간주해서는 안 될 것이다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 도면들 간의 동일한 요소를 나타낸다.

본 발명의 양태는 증기 터빈 노즐 조립체를 위한 케이싱 지지 블록을 제공한다. 이 지지 블록은 포켓에서 반환형 케이싱 세그먼트에 제거 가능하게 고정될 수 있고, 구형의 케이싱 세그먼트를 그 구형 케이싱을 폐기시킬 필요 없이 최신의 지지 바아 구조로 개장할 수 있게 한다.

본 명세서에서 언급하는 바와 같이, 종래의 지지 바아 구조는 하부 다이어프램 절반부를 제거하기 위해 증기 터빈 로터를 제거할 것을 요구하여, 보다 높은 사이클 시간 및 관련 비용을 초래한다. 하부 다이어프램 절반부가 터빈 케이싱 내에 있는 동안에 지지 바아를 제거할 수 없다는 점은 다이어프램을 로터 주위에서 굴려 빼내는 것을 못하게 한다. 지지 바아를 유지하는 수평 볼트와의 클리어런스 문제는 하부 다이어프램 절반부가 여전히 케이싱 내에 있는 동안에 그 하부 절반부로부터 지지 바아를 제거하지 못하게 한다. 현재 다이어프램의 유지보수 공정은 완료하는 데에 다수의 교대근무(shifts) 또는 수일이 걸린다. 먼저, 상부 쉘을 제거하고 나서 상부 다이어프램 절반부가 제거된다. 이어서, 클리어런스를 허용하도록 로터를 제거하고, 이어서 하부 다이어프램 절반부를 제거한다.

본 발명자들은 케이싱 세그먼트의 수평 조인트면 위에 놓이는 중심선 지지요소를 포함하는 지지 바아 구조를 개발하였다. 이 지지 바아는 하부 다이어프램 절반부를 제거할 필요 없이 수평 조인트면 위의 위치로부터 조절될 수 있다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 복류식 증기 터빈(10)(예를 들면, 저압 증기 터빈)의 개략적 부분 단면도가 도시되어 있다. 복류식 증기 터빈(10)은 제1 및 제2 다이어프램 조립체(16, 18)(케이싱 섹션 및 그 내에 수용되는 다이어프램 링 세그먼트를 포함)에 의해 각각 둘러싸인 제1 저압(LP) 섹션(12) 및 제2 LP 섹션(14)을 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 각 다이어프램 조립체(16, 18)는 수평 조인트면(24)에서 결합되는 한 쌍의 반환형 다이어프램 링 세그먼트(20, 22)를 포함한다. 이들 다이어프램 링 세그먼트(20, 22)는 역시 수평 조인트면(24)에서 결합되는 케이싱 세그먼트(30, 32) 내에 각각 수용된다. 각 반환형 다이어프램 링 세그먼트(20, 22)는 당업계에 알려진 바와 같이 터빈 노즐(26)들의 반환형의 열과 내부 웹(28)을 지지한다. 다이어프램 링 세그먼트(20, 22)는 당업계에 알려진 바와 같이 함께 로터(29)(가상선으로 도시함)

도 3을 참조하면, 증기 터빈 다이어프램을 위한 종래 기술의 지지 조립체가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 3은 하부 터빈 케이싱 절반부(혹은 간단히 케이싱)(30)에 고정되게 결합된 도 2의 하부 반환형 다이어프램 링 세그먼트(혹은 간단히 하부 다이어프램 세그먼트)(22)의 일부분의 확대도이다. 하부 다이어프램 세그먼트(22)는 당업계에 알려진 바와 같이 지지 바아(32)에 의해 케이싱(30) 내에 수직으로 지지된 것으로 도시되어 있다. 지지 바아(32)는 이 지지 바아(32)를 관통하는 볼트(34)에 의해 하부 다이어프램 세그먼트(22)에 볼트 체결된다. 적어도 하나의 볼트(34)가 지지 바아(32)의 반경방향 내측으로 향한 플랜지(36)를 관통할 수 있다. 플랜지(36)는 하부 다이어프램 세그먼트(22)의 상보적 슬롯(38) 내에 수용된다. 한편, 지지 바아(32)는 일측에서는 케이싱(30)을 따라 타측에서는 다이어프램 세그먼트(32)를 따라 수직으로 연장한다. 지지 바아의 하면(40)은 케이싱(30)에 형성된 견부(42)에 면하며, 하면(40)과 견부(42) 사이에 시임 블록(shim block)(혹은 간단히 시임)(44)이 사이에 개재된다. 시임(44)은 통상 케이싱(30)에 볼트 체결된다. 제2 시임 블록(46)이 지지 바아(32)의 상면(48) 상에 놓여, 그 지지 바아의 상단부가 케이싱(30)과 하부 다이어프램 세그먼트(22) 각각의 수평 조인트면(50, 52)과 사실상 동일면으로 되게 하는 것으로 도시되어 있다. 이러한 구성은 지지 바아(32)가 상하부 케이싱 섹션들(상부 케이싱은 도시 생략) 사이에 샌드위치되게 한다. 하부 다이어프램 세그먼트(22)의 타측은 케이싱의 반대측에 유시하게 지지된다(그 타측은 명료성을 위해 도시 생략).

다이어프램의 수직 정렬(수평 조인트면(50, 52)의 정렬)을 수행하거나, 다이어프램 세그먼트(22)(그 내에 포함된 구성 요소 포함)의 유지보수를 수행하기 위해, 상부 다이어프램 세그먼트(20)(도 2 참조)와 함께 케이싱의 상부 절반부를 제거할 필요가 있다. 게다가, 지지 바아(32)가 하부 다이어프램 세그먼트(22)를 케이싱(30)에 결합하고, 또한 다이어프램을 케이싱에 결합하는 센터링 핀(도시 생략)이 존재함으로 인해, 하부 다이어프램 세그먼트(22)는 케이싱(30) 내에 수용된 채로는 로터(29)(도 2 참조) 주위에서 회전할 수 없다(클리어런스가 없기 때문에). 이러한 제한된 클리어런스, 지지 바아(32) 내에 볼트(34)의 위치, 및 센터링 핀의 존재로 인해, 지지 바아(32)에 접근하도록 하기 위해 하부 다이어프램 세그먼트(22)가 케이싱(30)으로부터 수직으로 제거되어야 한다. 이는 볼트(34)를 제거하도록 로터(29)를 제거하고 이어서 하부 다이어프램 세그먼트(22)를 수직으로 들어올릴 필요가 있다. 이러한 공정은 시간 소모적일 뿐만 아니라 비용이 많이 든다.

도 4 내지 도 7은 수평 조인트면(24) 위의 위치로부터 조절 가능한 지지 바아의 다수의 실시예를 도시한다. 이들 지지 바아는 또한 센터라인 지지 바아로서 지칭할 수도 있다. 여하튼, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 그러한 지지 바아는 기존의 터보기계의 개장을 위한 특별한 제한을 생성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 지지 조립체(110)가 도시되어 있다. 본 명세서에서 사용하는 바와 같은 도 4 내지 도 7의 아래쪽 좌측 부분의 방향 기호는 참조의 용이를 위해 제공되었다. 도시한 바와 같이, 그 기호는 본 명세서에서 설명하는 증기 터빈 지지 조립체의 일부분의 확대도에 대해 배향되어 있다. 예를 들면, 증기 터빈 지지 조립체의 정면도를 도시하고 있는 도 4 내지 도 7에서 이용하고 있는 바와 같이, "z"축은 수직방향(또는 반경방향)을 나타내고, "x"축은 수평방향(또는 반경방향)을 나타내며, 그리고 "A"축(지면 내외로의 연장)은 축방향(명료성을 위해 도시는 생략한 로터의 축선을 따른 방향)을 나타낸다. 본 명세서에서 사용하는 바와 같은 "축방향" 및/또는 "축방향으로"란 용어는 터보기계(특히, 로터 섹션)의 회전축선에 실질적으로 평행한 A축을 따른 물체의 상대적 위치/방향을 가리킨다. 또한, 본 명세서에서 이용하는 바와 같은 "반경방향" 및/또는 "반경방향으로"란 용어는 A축에 실질적으로 직교하고 단지 한 지점에서만 A축과 교차하는 x축을 따른 물체의 상대적 위치/방향을 가리킨다. 게다가, "둘레방향" 및/또는 "둘레방향으로"란 용어는 A축을 둘러싸지만 어떠한 지점에서도 A축과 교차하지 않는 둘레를 따른 물체의 상대적 위치/방향을 가리킨다.

하나의 실시예에서, 증기 터빈 노즐 지지 조립체(110)는 증기 터빈 케이싱 절반부(혹은 간단히 케이싱)(120) 및 이 케이싱(120) 내에 적어도 부분적으로 수용된 반환형 다이어프램 세그먼트(130)를 포함한다. 또한, 도 4에서는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)의 립 부분(혹은 간단히 립)(161)과 맞물리는 후크 형상부(혹은 간단히 후크)(142)(가상선 원으로 도시함)를 포함할 수 있는 지지 바아(140)가 도시되어 있다. 예시를 위해, 상부 증기 터빈 케이싱 절반부(혹은 간단히 상부 케이싱(128) 또한 도시되어 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 몇몇 실시예에서 상부 케이싱(128)에는 지지 바아(예를 들면, 지지 바아(140))의 상부 플랜지(예를 들면, 상부 플랜지(148))를 수용하도록 슬롯이 형성될 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 지지 바아(140)는 케이싱(120)을 반환형 다이어프램 세그먼트(130)를 비고정식으로 결합하도록 구성된다. 다시 말해, 후크(143)를 포함한 지지 바아(140)의 구성은 지지 바아(140)가 케이싱(120)이나 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 (예를 들면, 볼트, 스크루, 접착제 또는 기타 고정 기구에 의해) 고정되지 않도록 지지 바아(140)가 증기 터빈 케이싱(120)과 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 사이에 제거 가능하게 배치될 수 있게 한다. 하지만, 증기 터빈 다이어프램(130)이나 증기 터빈 케이싱(120)에 고정되지 않음에도 불구하고, 후크(143)를 포함한 지지 바아(140)는 증기 터빈 다이어프램(130)을 증기 터빈 케이싱(120)에 적어도 부분적으로 결합하도록 구성된다.

전술한 바와 같이, 지지 바아(140)는 후크 형상부(143)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 후크 형상부(143)는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)의 립 부분(161)과 비고정식으로 맞물릴 수 있는 지지 바아(140)의 임의의 아치형, 앵글형 또는 만곡형 부분을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 하나의 실시예에서, 후크 형상부(143)는 하나 이상의 플랜지, 보스 또는 돌출부의 일부분을 포함할 수 있다.

도 4를 계속해서 참조하면, 반환형 다이어프램 세그먼트(130)는 수평 조인트면(150) 및 슬롯(160)을 포함한다. 슬롯(160)은 수평 조인트면(150)에 대해 실질적으로 평행하게 연장하는 제1 부분(162) 및 이 제1 부분(162)으로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 부분(164)을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 지지 바아(140)의 일부분(예를 들면, 후크(143)를 포함)은 슬롯(160)의 제1 부분(162) 및 제2 부분(164)과 상보적일 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 지지 바아(140)는 본체부(142), 이 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(혹은 보스)(144) 및 제1 플랜지(144)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(혹은 보스)(146)를 포함할 수 있다. 제1 플랜지(144)와 제2 플랜지(146)가 함께 후크(143)를 형성할 수 있다. 후크(143)는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)의 립 부분(161)과 비고정식으로 맞물릴 수 있으며, 이 경우, 립 부분(161)은 반환형 다이어프램 세그먼트로부터 슬롯(160)을 향해 연장하는 플랜지, 보스, 또는 기타 돌출부일 수 있다. 하나의 실시예에서, 립 부분(161)은 수평 조인트면(150)에서 멀어지게 아래쪽(z 방향)으로 연장할 수 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 하나의 실시예에서, 지지 바아(140)는 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 연장하고 케이싱(120)의 상면(170) 위로 반경방향 외측으로 연장하는 제4 플랜지(혹은 간단히 상부 플랜지)(148)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 상부 플랜지(148)는 상면(170)과 맞물리도록 후크 형상부(143)와는 반대 방향으로 본체부(142)로부터 연장할 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 상부 플랜지(148)는 예를 들면 조작자 또는 유지보수 작업자가 상면(170)에 대한 수평 조인트면(150)의 위치를 조절할 수 있게 한다. 즉, 상부 플랜지(148)의 위치의 조절은 수평 조인트면(150)과 상면(170)을 정렬시킬 수 있다. 이는 예를 들면 시임(158)을 상면(170)과 상부 플랜지(148) 사이에 삽입하여 상부 플랜지(148)를 상면(170)에서 떨어뜨림으로써 수행될 수 있다. 상부 플랜지(148)의 위치의 증분식 조절이 요구되는 경우에, 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 및 로터(예를 들면, 도 2의 로터(29))를 제거하지 않고 시임(158)에 접근할 수 있다(그리고 그 후에 시임을 기계 가공하면 된다). 전술한 바와 같이, 상부 플랜지(148)는 지지 바아(140)를 위한 오버행 지지구조로서 기능할 수 있고, 수평 조인트면(150)과 상면(170)을 정렬시킬 수 있다. 상부 플랜지(148)는 또한 지지 바아(140)를 작동 위치에 유지하도록 수평 조인트면(150)과 상면(170) 아래에 제1 시임 및 볼트 기구(예를 들면, 도 3에 도시한 시임(44) 및 볼트(34))의 필요성을 제거할 수 있다. 본 실시예에서는 또한 상부 플랜지(148)의 상면과 상부 케이싱 절반부(128)(가상선으로 부분적으로 도시함)의 하면 사이에 배치될 수 있는 추가적 시임(158)이 도시되어 있다. 이 추가적 시임(158)은 증기 터빈 노즐 조립체(110)를 포함한 증기 터빈의 작동 중에 지지 바아(140)를 적절한 위치에 유지하는 데에 더욱 도움을 줄 수 있다.

전술한 바와 같이, 상부 플랜지(148)를 포함하는 지지 바아(140)의 실시예는 지지 바아(140)를 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정하는 볼트(134)를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서, 후크(143)는 이를 통과하는 구멍 없이 일체형 구조일 수 있다. 지지 바아(140)가 이를 관통하는 볼트(134)를 포함하지 않는 경우, 수평 조인트면(150)을 통과해 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 내로 아래쪽(z 방향)으로 연장하도록 볼트를 위해 보다 큰 클리어런스를 생성한다. 이는 보다 큰(보다 길고 보다 굵은) 볼트 및 볼트 구멍(또는 기타 커플링 기구)에 의해 반환형 다이어프램 세그먼트(130)를 상부 반환형 다이어프램 세그먼트(예를 들면, 도 2의 다이어프램 링 세그먼트(20))에 결합할 수 있게 한다. 게다가, 상부 플랜지(148)를 포함한 지지 바아(140)는 수평 조인트면(150) 아래에 위치한 볼트 또는 시임(예를 들면, 도 3의 시임(44)에 의해 야기되는 클리어런스 염려를 감소시킬 수 있다. 증기 터빈의 작동 중에, 수평 조인트면(150) 아래의 온도는 그 조인트면에서의 온도보다 높을 수 있다. 조인트면 아래의 보다 높은 온도는 시임 또는 볼트 등의 부품의 열팽창을 야기할 수 있다. 이 열팽창은 지지 바아의 조절에 악영향을 미칠 수 있다. 시임(158)이 수평 조인트면(150)(그리고 상면(170))보다 위에 위치하는 경우, 열팽창 영향은 감소될 수 있다.

도 4의 지지 바아(140)가 본 명세서에서 도시하고 설명하는 다른 지지 바아와 함께 케이싱(120)을 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 비고정식으로 결합할 수 있지만, 케이싱(120) 및 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 중 적어도 하나에 지지 바아(140)의 하나 이상의 부분을 고정시키기 위해 볼트를 이용하는 것은 여전히 가능하다. 도 4에 가상선으로 도시한 바와 같이, 지지 바아의 하나 이상의 부분을 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정시키도록 볼트(134)가 선택적으로 이용될 수도 있다. 또한, 후크(143)를 도시하고 있지만(가성선 원 내 참조), 본 개시의 대안적인 실시예는 상부 플랜지(예를 들면, 상부 플랜지(148))를 포함하지만, 후크(143)(예를 들면, 제2 플랜지(146))는 없는 지지 바아를 포함할 수도 있다. 이 경우에, 지지 바아(140)의 볼트(134)가 본체부(142) 및/또는 제1 플랜지(144)를 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정시키도록 이용될 수도 있다. 이 경우도 상부 플랜지(148)는 여전히 예를 들면 조작자 또는 유지보수 작업자가 반환형 다이어프램 세그먼트(130)를 제거하지 않고 수평 조인트면(150)과 상면(170)을 정렬시킬 수 있게 한다. 볼트(134)는 상기한 실시예들에서도 볼트(134)가 선택적으로 이용될 수도 있음을 나타내도록 도 4 내지 도 7에 가상선으로 도시되어 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상부 케이싱 절반부(128)에는 상부 플랜지(148) 및 그 사이에 배치될 하나 이상의 시임(158)을 수용하도록 슬롯, 굴곡부, 홈 등이 형성될 수 있다. 추가적으로, 선택적 실시예에서, 하나 이상의 시임(158)은 볼트(134)를 통해 상부 플랜지(148)에 결합될 수 있고, 그 볼트(134)는 상면(170) 위로부터 접근할 수 있다. 시임(158)은 예를 들면 저크롬(Cr) 강, 크롬-니켈-텅스텐-코발트 합금, 또는 임의의 기타 당업계에 공지된 내마모성 재료를 포함할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 하나의 실시예에서, 제1 플랜지(144)는 슬롯(160)의 제1 부분(162)에 상보적일 수 있고, 제2 플랜지(146)는 슬롯(160)의 제2 부분(164)에 상보적일 수 있다. 마찬가지로, 후크(143)는 립(161)의 일부분과 상보적일 수 있다(예를 들면, 립(161)의 반경방향 내측을 향한 부분과 맞물림). 본 명세서에서 이용하는 바와 같은 "상보적"이란 용어는 표면들 간에 있어서 그 일부분들이 서로 실질적으로 정렬되도록 배치될 수 있는 관계를 가리킨다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 제1 플랜지(144)의 표면은 슬롯(160)의 제1 부분(162)의 벽과 실질적으로 정렬되도록 배치될 수 있다. 게다가, 제2 플랜지(146)의 표면은 슬롯(160)의 제2 부분(164)의 벽과 실질적으로 정렬되도록 배치될 수 있다.

도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 조립체(140)가 도시되어 있다. 이 실시예는 앞서 논의한 도면들에 도시하고 참조하여 설명한 특징들을 조합하는 것으로, 보다 구체적으로는 증기 터빈 노즐 조립체(410)는 (도 4에 도시하고 참조하여 설명한 바와 같은) 상부 플랜지(148) 및 상부 시임(158)을 포함할 수 있다. 게다가, 증기 터빈 노즐 조립체(410)는 본체부(142)와 후크(143)를 포함할 수 있는 지지 바아(440)를 포함할 수 있다. 후크(143)는 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(144) 및 이 제1 플랜지(144)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(146)의 부분들을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 슬롯(160)의 제2 부분(164)은 슬롯(160)의 제1 부분(162)으로부터 서로 반대되는 두 방향으로 연장한다. 역시 도시한 바와 같이, 지지 바아(340)는 제1 플랜지(144)로부터 실질적으로 직교하게 제2 플랜지(146)와는 반대 방향으로 연장하는 제3 플랜지(346)(가상선 원 내에 도시한 추가적 후크(143)의 일부를 형성)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 4에 도시하고 참조하여 설명한 증기 터빈 노즐 조립체(110)에 있어서와 같이, 지지 바아(440)가 축방향(A)으로 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 탈착가능하게 결합되어, (예를 들면, 시임(158)에 대한 접근을 통해) 상면(170) 및 수평 조인트면(150) 위의 지점으로부터 조절될 수 있다. 게다가, 지지 바아(440)가 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 (예를 들면, x 방향으로) 볼트 체결되지 않는 실시예에서, 수평 조인트면(150)에서의 볼트 체결을 위해 더 큰 클리어런스가 부여된다. 또한, 대안적인 실시예에서 지지 바아(440)는 도 4의 지지 바아(140)와 마찬가지로 후크(143) 없이 형성될 수도 있고, 그 지지 바아를 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정시키도록 하나 이상의 볼트(134)를 이용할 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

도 6을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 조립체(510)가 도시되어 있다. 이 실시예는 도 4에 도시하고 참조하여 설명한 특징과 더불어 추가적 특징을 포함할 수 있다. 예를 들면, 증기 터빈 노즐 조립체(510)는 지지 바아(140)(도 4 참조)와 마찬가지로 본체부(142) 및 후크(143)를 포함할 수 있는 지지 바아(540)를 포함할 수 있다. 후크(143)는 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(144) 및 이 제1 플랜지(144)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(146)의 부분들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 지지 바아(540)는 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 그리고 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 내의 시트(566) 위로 반경 방향 내측으로 연장하는 제3 플랜지(548)를 더 포함할 수 있다. 제3 플랜지(548)는 또한 수평 조인트면(150)보다 위로(예를 들면, z 방향으로) 연장할 수 있다. 이 경우, 제2 (혹은 상부) 반환형 다이어프램 링 세그먼트(예를 들면, 도 2의 세그먼트(20))는 수평 조인트면(150)보다 위로 연장하는 제3 플랜지(548)의 부분을 수용하는 슬롯 또는 개구(도시 생략)를 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 시트(566)는 슬롯(160)의 제1 및 제2 부분과 별개의(마찬가지로 립(161)과도 별개인) 표면을 포함한다. 즉, 지지 바아(540)는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)의 일부분을 부분적으로 둘러쌀 수 있다(예를 들면, 3곳의 측면에서 접촉). 지지 바아(540)는 또한 도 4에 도시하고 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 (상부 시임(158) 함께) 제4 플랜지(또는 간단히 상부 플랜지)(148)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시하고 참조하여 설명한 증기 터빈 노즐 조립체(110, 410)에 있어서와 같이, 지지 바아(540)는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 축방향(A)으로 탈착 가능하게 결합되고 상면(170) 및 수평 조인트면(150)보다 위의 지점으로부터 조절될 수 있다(예를 들면 시임(150)에 대한 접근을 통해). 게다가, 지지 바아(540)가 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 (예를 들면, x 방향으로) 볼트 체결되지 않는 실시예에서, 수평 조인트면(150)에서 볼트 체결을 위한 보다 큰 클리어런스가 부여된다. 또한, 대안적인 실시예에서 지지 바아(540)는 도 4의 지지 바아(140)와 마찬가지로 후크(143) 없이 형성될 수도 있고, 그 지지 바아를 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정시키도록 하나 이상의 볼트(134)를 이용할 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 증기 터빈 노즐 조립체(810)가 도시되어 있다. 예를 들면, 증기 터빈 노즐 조립체(810)는 본체부(142)와 후크(143)를 포함할 수 있는 지지 바아(840)를 포함할 수 있다. 후크(143)는 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(144) 및 이 제1 플랜지(144)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(146)의 부분들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 지지 바아(840)는 또한 본체부(142)로부터 실질적으로 직교하게 그리고 반환형 다이어프램 세그먼트(130) 내의 시트(766) 위로 반경 방향 내측으로 연장하는 제3 플랜지(848)(추가적 후크(143)의 일부를 형성)를 포함할 수 있다. 제3 플랜지(848)는 또한 수평 조인트면(150)보다 위로(예를 들면, z 방향으로) 연장할 수 있다. 이 경우, 제2 (혹은 상부) 반환형 다이어프램 링 세그먼트(예를 들면, 도 2의 세그먼트(20))는 수평 조인트면(150)보다 위로 연장하는 제3 플랜지(848)의 부분을 수용하는 슬롯 또는 개수(도시 생략)를 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 시트(766)는 슬롯(160)의 제1 및 제2 부분과 별개의 표면을 포함한다. 게다가, 시트(766)는 제4 플랜지(768)(추가적 후크(143)의 일부를 형성)를 수용하는 리세스(776)를 포함할 수 있다. 지지 바아(840)는 또한 상부 시임(158)과 함께 제5 플랜지(혹은 간단히 상부 플랜지)(148)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 도 4에 도시하고 참조하여 설명한 증기 터빈 노즐 조립체(110)에 있어서와 같이, 지지 바아(840)는 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 축방향(A)으로 탈착 가능하게 결합되고 상면(170) 및 수평 조인트면(150)보다 위의 지점으로부터 조절될 수 있다(예를 들면 시임(150)에 대한 접근을 통해). 게다가, 지지 바아(540)가 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 (예를 들면, x 방향으로) 볼트 체결되지 않는 실시예에서, 수평 조인트면(150)에서 볼트 체결을 위한 보다 큰 클리어런스가 부여된다. 또한, 대안적인 실시예에서 지지 바아(540)는 도 4의 지지 바아(140)와 마찬가지로 후크(143) 없이 형성될 수도 있고, 그 지지 바아를 반환형 다이어프램 세그먼트(130)에 고정시키도록 하나 이상의 볼트(134)를 이용할 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

전술한 지지 바아 구조가 터빈 유지보수 사이클에 소비되는 시간의 양을 현저히 감소시킬 수 있지만, 다이어프램의 하부 절반부를 제거할 필요 없이 기존의 터보기계류 내에 그러한 신규의 지지 바아 구조를 결합하는 것이 과제가 될 수 있다. 예를 들면, 기존의 케이싱 구조는 지지 바아를 위한 부적절한 지지를 제공하여 그 안정성을 떨어뜨릴 수 있으며, 그 지지 바아의 안정화는 단지 시간 소모적이고 비용이 많이 드는 다이어프램 하부 절반부의 제거에 의해서만 달성될 수 있는 케이싱에 대한 접근을 요구할 수 있다. 또한, 케이싱에 지지 바아를 용접하는 것은 지지 바아 부근의 용접 부위에서의 응력 집중과 용접 부우의 열화의 가능성으로 인해 바람직하지 못하다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전술한 오버행 지지 바아(전술한 바와 같은 다수의 형태의 지지 바아)를 수용하도록 기존의 터보기계 케이싱의 개장을 가능하게 하는 케이싱 지지 블록을 제공한다. 게다가, 그 케이싱 지지 블록은 하부 다이어프램 절반부를 제거할 필요 없이 기존의 터보기계 케이싱에 통합될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 케이싱 지지 블록은 케이싱의 포켓에 수용되도록 크기 설정된 본체부, 및 케이싱 포켓에 연결된 한 세트의 축방향으로 연장하는 슬롯과 상보적이도록 크기 설정된 한 세트의 축방향으로(터보기계의 회전축선 방향으로) 연장하는 탭(돌출부)을 포함한다. 축방향으로 연장하는 탭은 적어도 두 가지 용도로 기능할 수 있는데, 즉 a) 탭(들)이 케이싱 내에 케이싱 지지 블록의 위치 설정/배치를 도울 수 있고, 또한 b) 탭(등)은 케이싱 내에서의 지지 블록의 위치를 유지할 수 있다 특히, 터보기계의 중지 동안에, 다이어프램 섹션은 케이싱 섹션보다 빨리 냉각되는 경향이 있고, 따라서 다이어프램은 냉각 중에 케이싱으로부터 멀어지는 쪽으로 당겨질 수 있다. 이러한 당겨짐은 다이어프램이 지지 바아를 통해 케이싱 지지 블록을 잡아당기게 할 수 있다. 케이싱 지지 블록이 케이싱에 용접되어 있다면, 그러한 잡아당김 효과는 용접 부위에 상당한 응력을 생성할 수 있다.

그러한 잡아당김 효과에 대처하기 위해, 본 개시의 실시예에 따라 설명하고 도시하는 케이싱 지지 블록은 케이싱 포켓 내에 케이싱 지지 블록의 위치를 유지하는 데에 도움을 주는 축방향 연장 탭을 포함한다. 추가로, 몇몇 실시예에서, 케이싱 지지 블록은 케이싱 포켓의 저부로부터 돌출하는 유지 부재(예를 들면, 핀, 볼트 등)를 수용하도록 그 바닥면에 핀 홀을 포함한다. 이 유지 부재(예를 들면, 핀, 볼트 등)는 부분 나사 형성 볼트 또는 핀을 슬롯의 저부의 기존의 구멍 내에 삽입하여, 여기서 볼트 또는 핀의 수나사부를 기존의 구멍 내의 암나사(내나사)와 맞물리게 하고 볼트 또는 핀의 비(非)나사 섹션은 케이싱 지지 블록의 핀 홀과 맞물리도록 슬롯 내에 있는 채로 둠으로써 제조할 수 있다.

몇몇 실시예는 단지 하나의 탭을 갖는 케이싱 지지 블록을 포함한다. 이러한 단일 탭 구성은 1개보다 많은 탭(예를 들면, 2개의 탭)을 위한 공간을 이용할 수 없는 경우에 유익할 수 있다. 이 경우, 단일 탭은 케이싱 지지 블록을 위해 충분한 안정성을 제공하도록 다중 탭 구성에서의 각 탭보다 클 수 있다.

본 개시의 다른 실시예는 케이싱 포켓과 상보적이도록 크기 설정된 본체부와, 케이싱 포켓의 반경방향 외측으로 케이싱 내에 기계 가공된 상향 후크(또는 홈)와 맞물리게 이 본체부의 반경방향 외측에 마련된 하향 후크를 포함한 케이싱 지지 블록을 포함한다. 후크들의 상호 작용은 케이싱 지지 블록을 안정시키는 데에 도움을 줄 수 있고, 몇몇 경우에, 케이싱 지지 블록도 본 명세서에서 다른 케이싱 지지 블록에 대해 설명하는 바와 같이 핀/볼트와 맞물리는 핀 홀을 포함할 수 있다.

도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따라 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020)을 포함한 증기 터빈 노즐 지지 조립체(1010)의 단부도를 도시한다. 도 9는 증기 터빈 노즐 지지 조립체(1010)를 그 조립체의 개별 구성 요소에 대한 논의를 위해 분해한 상태로 도시하는 삼차원 사시도를 도시하고 있다. 도 10은 도 9와는 상이한 시점에서 본 증기 터빈 노즐 지지 조립체(1010)의 삼차원 사시도를 도시한다. 도 11은 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020) 없이 나타낸 도 8 내지 도 10의 증기 터빈 노즐 지지 블록(1010)의 삼차원 사시도를 도시한다. 도 12는 도 8 내지 도 10의 증기 터빈 노즐 지지 조립체(1010)의 일부의 상면도를 도시한다.

도면에서 동일한 부호를 붙이 요소들은 그 요소들의 공통된 특징을 가리킬 수 있다는 점을 이해할 것이다. 예시의 명료화를 위해, 중복 설명 및 도면 부호는 생략할 것이다.

도 8 내지 도 12를 살펴보면, 증기 터빈 노즐 지지 조립체(혹은 간단히 노즐 지지 조립체)(1010)는 본 명세서에서 설명한 바와 같은 반환형 다이어프램 세그먼트(130)를 포함할 수 있다. 노즐 지지 조립체(1010)는 다양한 실시예에 따라 수평 조인트면(170) 및 이 수평 조인트면(170) 아래의 포켓(1020)을 갖는 증기 터빈 케이싱(혹은 간단히 케이싱) (세그먼트)(120)을 더 포함할 수 있다. 포켓(1020)은 메인 포켓(1030) 및 이 메인 포켓(1030)으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯(1040)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 슬롯(1040)은 2개의 별개의 축방향 연장 슬롯(1042)을 포함하며, 이들 슬롯은 각각 메인 포켓(1030)으로부터 축방향으로 서로 반대 방향으로 연장한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 슬롯(1040)은 메인 포켓(1030)으로부터 연장하는 단일의 축방향 연장 슬롯(1040)을 포함한다.

다양한 실시예에 따르면, 노즐 지지 조립체(1010)는 증기 터빈 노즐 지지 바아(140, 440, 540, 840)를 지지하는 증기 터빈 케이싱 지지 블록(혹은 간단히 지지 블록)(105)을 더 포함한다. 지지 블록(1050)은 케이싱(120)의 포켓(1020)을 실질적으로 채우도록 크기 설정된 본체부(105)를 포함할 수 있다. 즉, 본체부(1052)는 메인 포켓(1030)을 실질적으로 채우도록 크기 설정된다. 본체부(1052)는 축방향 깊이(축선(a)을 따른 깊이) 또는 반경방향 폭(축선(r)을 가로지르는 폭)보다 큰 길이(도시한 방향에서 수직방향)를 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 본체부의 길이(똑바로 세웠을 때에 z 방향에서의 높이)는 약 10 ㎝ 내지 약 15 ㎝ (예를 들면, 약 4 인치 내지 약 6인치, 특별한 경우에 약 5 인치)이며, 반경방향 폭은 약 4 ㎝ 내지 약 8 ㎝(예를 들면, 약 1.5 인치 내지 약 3 인치, 특별한 경우에 약 2.5 인치)이며, 그리고 축방향 깊이는 약 5 ㎝ 내지 약 10 ㎝(예를 들면, 약 2 인치 내지 약 4 인치, 특별한 경우에 약 3 인치)이다.

지지 블록(1050)은 본체부(1052)로부터 연장하는 한 세트의 탭(1054)을 더 포함하며, 이들 세트의 탭 각각은 케이싱(120)의 대응 슬롯(예를 들면, 적어도 하나의 슬롯(1040))을 실질적으로 채우도록 크기 설정된다. 도시한 바와 같이, 탭(154)의 세트는 본체부(1052)의 반경방향 외향 벽(1056)에 (그에 인접하게 또는 그로부터 부분적으로 연장하게) 위치한다.

다양한 실시예에서, 탭(1054)의 세트는 본체부(1052)의 서로 대향한 축방향 벽(1057)들로부터 각각 연장하는 2개의 별개의 탭(1054)을 포함한다. 반경방향 외향 벽(1056)은 대향한 축방향 벽(1057)들에 인접하고 또한 그 사이에서 연장한다. 다양한 실시예에서, 그 세트의 탭(1054)은 대향하는 축방향 벽(1057)들 각각의 단지 일부분으로부터 연장하여, 대향한 축방향 벽(1057)들 각각의 다른 부분(1057A)들은 노출된 채로 두게 된다.

기타 실시예에서, 탭(1054)의 세트는 본체부(1052)의 축방향 벽(1057)들 중 하나(예를 들면 도 8 참조)로부터 연장하는 단일 탭(1054)을 포함한다. 이 경우에, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 포켓(1020)은 단일 탭(1054)을 수용하는 단일 슬롯(1042)만을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 지지 블록(1050)은 본체부(1052)의 바닥면(1062)에 유지 부재(1060)를 수용하는 핀 홀(1058)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 홀(1058)은 본체부(1052)의 바닥면(1062)에 개구를 갖는, 본체부(1052) 내의 개구이다. 홀(1058)은 몇몇 실시예에서 내나사 형성 유지 부재(1060)를 수용하도록 내부에 나사가 형성될 수 있다. 그러나, 다양한 실시예에서는, 홀(158)은 그 내에 나사가 형성되지 않고, 그 대신에 케이싱(120)의 슬롯(1064)으로부터 위쪽으로 돌출하는 유지 부재(1060)와 상보적이도록 크기 설정된 대략 매끈한 내면을 갖는다. 슬롯(1064)은 홀(1050)과 맞물려, 예를 들면 조립체(1010)의 구성 요소들의 차등 냉각 중에 지지 블록(1050)의 이동을 억제하도록 메인 포켓(1030)의 저부에 위치한다.

노즐 지지 조립체(1010)는 또한 반환형 다이어프램 세그먼트(130)와 비고정식으로 맞물리는 지지 바아(140, 440, 540, 840)(혹은 전술한 바와 같이 오버행 지지 구조를 포함한 임의의 기타 지지 바아)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 지지 바아(140, 440, 540, 840)는 증기 터빈 케이싱(120)의 수평 지지면(170) 위에 오버행식으로 돌출하는 플랜지(148)를 포함한다. 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 지지 바아(140)는 또한 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1050) 위에 오버행식으로 돌출할 수 있다. 노즐 지지 조립체(100)는 또한 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1050)과 증기 터빈 케이싱(1020)의 수평 조인트면(170) 위에 오버행식으로 돌출하는 플랜지(148) 사이에 위치한 시임(1180)을 더 포함할 수 있다. 추가적 시임(1180)이 플랜지(148) 위에 위치하고, 각 시임은 수평 조인트면 (150, 170) 아래쪽에 접근할 필요 없이 케이싱(120)에 대한 지지 바아(140, 440, 540, 840)의 위치, 나아가서는 다이어프램 섹션(130)의 위치를 증분식으로 조절할 수 있게 한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 시임(180)은 본 개시에서 나타낸 위치에서 그 크기를 변경하여 케이싱(120)에 대한 다이어프램 세그먼트(130)의 위치를 수정할 수 있도록 기계 가공하거나, 다양한 시임으로 대체하는 등이 가능하다.

도 13은 다양한 기타 실시예에 따른 노즐 지지 조립체(1110)의 단부도를 도시하는 것으로, 탭(1054)의 세트는 반경방향 외향 벽(1056)으로부터 연장하는 후크(1070)를 포함하며, 이 후크(1070)는 케이싱(120) 내의 대응 슬롯(예를 들면, 후크형 슬롯)(1072)에 상보적이도록 크기 설정된다. 다양한 실시예에서, 후크(1070)는 (본 명세서에서 설명한) 후크(143)와 실질적으로 유사할 수 있으며, 본체부(1052)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(1074) 및 이 제1 플랜지(1074)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(1076)를 포함한다.

어떠한 경우든, 본 명세서에서 도시하고 설명한 바와 같이, 한 세트의 탭(1054) 각각은 본체부(1052)와 공통의 재료로 형성된 일체형 구조이다. 다양한 실시예에서, 탭(1054)의 세트와 본체부91052)는 예를 들면 주조 또는 단조를 통해 단일 지지 부재(1050)로서 동시에 형성된다.

본 명세서에서 사용하는 용어들은 단지 특별한 실시예를 설명하기 위한 것이지, 본 개시를 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용하는 바와 같은 단수 형태의 표현은 그 문맥에서 명확하게 달리 지시하지 않는다면 복수 형태도 포함하고자 한 것이다. 게다가, "포함한다" 및/또는 "포함하는"과 같은 용어는 본 명세서에서 이용하는 경우에 기재한 특징, 숫자, 단계, 공정, 요소 및/또는 부품들의 존재를 설명하는 것이지 하나 이상의 기타 특징, 숫자, 단계, 공정, 요소, 부품 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 점을 이해할 것이다.

본 명세서에서 기술한 설명은 최상의 모드를 비롯한 발명을 개시함과 아울러, 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 비롯하여 어떠한 당업자라도 본 발명을 실시할 수 있도록 하기 위해 일례들을 이용하고 있다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구항들에 의해서 정해지고, 당업자에게 일어나는 다른 예들을 포함할 수도 있다. 그러한 다른 예들은 그들 예가 청구항들의 문자 언어와 상이하지 않은 구조적인 요소를 갖는 경우, 또는 그들 예가 청구항들의 문자 언어와 별 차이가 없는 등가의 구조적인 요소를 포함하는 경우 청구항들의 범위 내가 되도록 의도된다.

10: 복류식 증기 터빈
12: 제1 저압(LP) 섹션
14: 제2 LP 섹션
16, 18: 제1 및 제2 다이어프램 조립체
20, 22: 반환형 다이어프램 링 세그먼트
24: 수평 조인트면
26: 터빈 노즐
28: 내부 웹
29: 로터
30, 32: 케이싱 세그먼트
32: 지지 바아
34: 볼트
36: 플랜지
38: 상보적 슬로
40: 하면
42: 견부
44: 시임
46: 제2 시임 블록
48: 상면
50, 52: 수평 조인트면
110: 증기 터빈 노즐 조립체
120: 증기 터빈 케이싱 절반부
128: 상부 증기 터빈 케이싱 절반부
130: 반환형 다이어프램 세그먼트(130)
140: 지지 바아
142: 본체부
143: 후크 형상부
144: 제1 플랜지
146: 제2 플랜지
148: 상부 플랜지
150: 수평 조인트면
158: 시임
160: 슬롯
161: 립 부분
162: 제1 부분
164: 부분
170: 상면
340: 지지 바아
346: 제3 플랜지
410: 증기 터빈 노즐 조립체
440: 지지 바아
510: 증기 터빈 노즐 조립체
540: 지지 바아
548: 제3 플랜지
566, 766: 시트
776: 리세스
768: 제4 플랜지
810: 증기 터빈 노즐 조립체
840: 지지 바아
848: 제3 플랜지
1010: 증기 터빈 지지 조립체
1020: 증기 터빈 케이싱 지지 블록
1030: 메인 포켓
1040, 1042: 슬롯
1050: 지지 블록
1052: 본체부
1054: 탭
1056: 외향 벽
1057: 축방향 벽
1058: 핀 홀
1060: 유지 부재
1062: 바닥면
1070: 후크
1074: 제1 플랜지
1076: 제2 플랜지
1110: 노즐 지지 조립체
1180: 시임

Claims

증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020)으로서:
증기 터빈 케이싱(30, 32)의 포켓(1030)을 실질적으로 채우도록 크기 설정되고 축방향 깊이 또는 반경방향 폭보다 큰 길이를 갖는 본체부(1052);
상기 본체부(1052)로부터 연장하는 한 세트의 탭(1054)으로서, 이들 세트의 탭(1054) 각각은 상기 증기 터빈 케이싱(30, 32)의 해당 슬롯(1042)을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 상기 본체부(1052)의 반경방향 외향 벽(1056)에 위치하는 것인 한 세트의 탭(1056); 및
유지 부재(1060)를 수용하도록 상기 본체부(1052)의 바닥면(1062) 상에 마련된 핀 홀(1058)
을 포함하는 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 본체부(1052)는 길이가 약 10 ㎝ 내지 약 15 ㎝이며, 반경방향 폭이 약 4 ㎝ 내지 약 8 ㎝이며, 축방향 깊이가 약 5 ㎝ 내지 약 10 ㎝인 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 세트의 탭(1054)은 상기 본체부(1052)의 대향한 축방향 벽(1057)들로부터 각각 연장하는 2개의 별개의 탭을 포함하며, 상기 반경방향 외향 벽(1056)이 상기 본체부(1052)의 대향한 축방향 벽(1057)들 사이에 연장하는 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 세트의 탭(1054)은 대향한 축방향 벽(1057)들 각각의 일부분(164)은 노출된 채로 둔 채 대향한 축방향 벽(1057)들 각각의 단지 일부분(164)으로부터 연장하는 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 세트의 탭(1054)은 상기 본체부(1043, 1052)의 축방향 벽(1057)으로부터 연장하는 단일 탭을 포함하며, 상기 축방향 벽(1057)은 상기 반경방향 외향 벽(1056)에 인접하는 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 세트의 탭(1054)은 상기 반경방향 외향 벽(1056)으로부터 연장하는 후크(1070)를 포함하며, 상기 후크(1070)는 상기 케이싱(30, 32)의 대응 슬롯(1072)에 상보적이도록 크기 설정되는 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제6항에 있어서, 상기 후크(1070)는,
상기 본체부(1052)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제1 플랜지(1074); 및
상기 제1 플랜지(1074)로부터 실질적으로 직교하게 연장하는 제2 플랜지(1076)
를 포함하는 것인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
제1항에 있어서, 상기 세트의 탭(1054) 각각은 상기 본체부(1052)와 공통의 재료로 형성된 일체형 구조인 증기 터빈 케이싱 지지 블록.
증기 터빈 노즐 지지 조립체(1110, 1110)로서:
반환형(semi-annular) 다이어프램 세그먼트(20, 22);
상기 반환형 다이어프램 세그먼트(20, 22)를 적어도 부분적으로 수용하는 증기 터빈 케이싱(30, 32)으로서, 수평 조인트면(150) 및 이 수평 조인트면(150) 아래의 포켓(1030)을 구비하며, 상기 포켓은 메인 포켓(1030)과 이 메인 포켓(1030)으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯(1042)을 포함하는 것인 증기 터빈 케이싱(30, 32); 및
증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020)
을 포함하며, 상기 증기 터빈 케이싱 지지 블록(1020)은,
상기 메인 포켓(1030)을 실질적으로 채우도록 크기 설정된 본체부(1052); 및
상기 본체부(1052)로부터 연장하는 한 세트의 탭(1054)으로서, 이들 세트의 탭(1054) 각각은 상기 메인 포켓(1030)으로부터 연장하는 적어도 하나의 슬롯(1042)을 실질적으로 채우도록 크기 설정되며, 상기 세트의 텝(1054)은 상기 본체부(1052)의 반경방향 외향 벽(1056)에 위치하는 것인 세트의 탭(1054)
을 포함하는 것인 증기 터빈 노즐 지지 조립체.
제9항에 있어서, 상기 본체부(1052)의 바닥면(1062)의 홀(1058); 및
상기 증기 터빈 지지 블록(1020)의 본체부(1052)의 홀(1058)과 맞물리도록 상기 메인 포켓(1030)의 저부로부터 돌출하는 유지 부재(1060)
를 더 포함하는 것인 증기 터빈 노즐 지지 조립체.