KR20170080635A - 증기 터빈 케이싱 - Google Patents

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Abstract

증기 터빈 케이싱에 있어서, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되는 상반부(21)와, 카브리올 레그부(24)의 상면부에 고정되는 커버 부재(31)와, 하단부가 가대(27) 상에 설치되고 상단부에 커버 부재(31)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(26)를 설치함으로써, 케이싱의 열변형을 억제하여 케이싱과 터빈 사이에 적정한 클리어런스를 유지한다.

Description

증기 터빈 케이싱 {STEAM TURBINE CASING}
본 발명은, 내부에 터빈을 회전 가능하게 수용하는 증기 터빈 케이싱에 관한 것이며, 특히 케이싱의 지지 구조에 관한 것이다.
일반적인 증기 터빈은, 케이싱에 회전축인 로터가 회전 가능하게 지지되고, 이 로터의 외주부에 동익이 설치되는 한편, 케이싱에 정익이 설치되고, 증기 통로에 이 동익과 정익이 교호로 복수 단 배치되어 구성되어 있다. 따라서 증기가 증기 통로를 흐르면, 이 증기가 정익에 의하여 정류되고, 동익을 통하여 로터를 구동 회전시킬 수 있다.
이러한 증기 터빈에 있어서, 케이싱은 상측 차실과 하측 차실로부터 형성되어 있다. 하측 차실은 주위에 4개의 카브리올 레그 부분이 설치되고, 가대에 세워져서 설치된 각 카브리올 레그대에 지지되어 있다. 상측 차실은 하측 차실 상에 적재되고, 볼트에 의하여 하측 차실에 접합되어 있다. 증기 터빈은, 케이싱의 온도가 기동 시, 운전 시, 정지 시에 따라 변동되고, 또한 위치에 따라 온도가 상이하다. 예를 들어 케이싱은, 내부 공기의 유동에 의하여 고온의 공기가 상방에 고임으로써 상측 차실이 하측 차실보다 온도가 높아지기 쉽다. 그러면, 상측 차실과 하측 차실이 상이한 열변형을 하는 점에서 케이싱과 터빈의 클리어런스가 작아져 버릴 우려가 있다.
이러한 문제를 해결하는 것으로서, 예를 들어 하기 특허문헌에 기재되어 있는 것이 있다. 특허문헌 1에 기재된 터빈은, 하측 차실 본체 부분이 상반 그라운드 부분보다 방열되기 어려워지도록 보온재에 의하여 피복하는 것이다. 또한 특허문헌 2에 기재된 증기 터빈은, 케이싱의 온도에 기초하여 베어링대에 대한 상반 케이싱의 높이를 조정하는 것이다. 나아가, 특허문헌 3에 기재된 증기 터빈의 차실 홀딩용 볼트는, 베어링 상자에 상반 차실과 하반 차실을 적재하여 홀드 다운 볼트에 의하여 체결하는 것이다.
일본 특허 제4410651호 공보 일본 특허 제5159702호 공보 일본 실용신안 출원 공개 소63-063506호 공보
상술한 특허문헌 1, 2에 기재된 것은, 보온재나 높이 조정 장치를 설치하는 점에서 구조가 복잡해지고 제조 비용도 증가해 버린다. 또한 특허문헌 3에 기재된 것은, 하반 차실이 열팽창하면 상반 차실이 상방으로 변형되어 버려, 케이싱과 터빈의 축 중심이 어긋나 케이싱과 터빈의 하부 클리어런스가 작아져 버린다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이며, 케이싱의 열변형을 억제하여 케이싱과 터빈 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있는 증기 터빈 케이싱을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 증기 터빈 케이싱은, 하반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 하측 지지부가 설치되는 하반부와, 상기 하반부 상에 접합되는 상반부와, 상기 하측 지지부의 상면부에 고정되는 지지 부재와, 하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 지지 부재의 하면부가 고정되는 지지 기둥을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서 상반부가 하반부 상에 접합되고, 하측 지지부의 상면부에 지지 부재가 고정되고, 가대 상에 설치된 지지 기둥의 상단부에 지지 부재의 하면부가 고정되기 때문에, 상반부와 하반부의 접합면으로 되는 케이싱의 중심선 상에서 지지 부재를 통해 하반부가 지지되게 된다. 그로 인하여, 상반부와 하반부는 열팽창 시에 케이싱의 중심선을 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱의 중심과 내부에 수용되는 터빈의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱의 열변형을 억제하여 케이싱과 터빈 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 하측 지지부는, 연직 방향을 따른 관통 구멍이 형성되고, 상기 지지 기둥은, 상단부가 상기 관통 구멍에 삽입 관통하고 상단면이 상기 지지 부재의 하면부에 밀착되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 지지 기둥의 상단부가 관통 구멍에 삽입 관통하고 상단면이 지지 부재의 하면부에 밀착됨으로써, 지지 기둥이 충분한 강성을 확보할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 지지 부재는, 상기 관통 구멍을 상방으로부터 덮는 커버 부재인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 지지 부재를 커버 부재로 한 것에 의하여, 상반부의 구조를 변화시키지 않으면서 용이하게 지지 기둥과 하반부를 견고하게 연결할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 관통 구멍은, 상기 지지 기둥과의 사이에 간극이 형성됨과 함께, 상기 지지 부재의 상방으로 개구되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 관통 구멍과 지지 기둥 사이에 간극을 형성함으로써, 이 간극에 자연 대류가 발생하기 때문에 하반부의 온도 상승을 억제하여 열변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 관통 구멍과 상기 지지 기둥 사이에 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 관통 구멍과 지지 기둥 사이에 단열재를 설치함으로써, 하반부로부터 지지 기둥으로의 열전달을 억제하여 하측 지지부의 열변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 관통 구멍과 상기 지지 기둥 사이에 차열재가 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 관통 구멍과 지지 기둥 사이에 차열재를 설치함으로써, 하반부로부터 지지 기둥으로의 복사열의 전달을 억제하여 하측 지지부의 열변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 지지 부재는, 상기 상반부를 구성하는 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 상측 지지부인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 지지 부재를 상반부의 상측 지지부로 함으로써, 상측 지지부의 형상을 변형시키는 것만으로 용이하게 지지 기둥과 하반부를 견고하게 연결할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부는 접합 부재에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 상측 지지부와 하측 지지부를 접합 부재에 의하여 접합함으로써, 상측 지지부와 하측 지지부의 독립된 열변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 지지 부재는, 상기 상반부를 구성하는 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 상측 지지부이고, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부는 접합 부재에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 지지 부재를 상반부의 상측 지지부로 하고, 상측 지지부와 하측 지지부를 접합 부재에 의하여 접합함으로써, 상측 지지부의 형상을 변형시키는 것만으로 용이하게 지지 기둥과 하반부를 견고하게 연결할 수 있고, 또한 상측 지지부와 하측 지지부를 접합 부재에 의하여 접합함으로써, 상측 지지부와 하측 지지부의 독립된 열변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에서는, 상기 지지 부재는, 상기 하측 지지부와 상기 지지 기둥을 연결하는 연결 부재인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서 지지 부재를 하측 지지부와 지지 기둥을 연결하는 연결 부재로 함으로써 구조를 간소화할 수 있다.
또한 본 발명의 증기 터빈 케이싱은, 하반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 하측 지지부가 설치되는 하반부와, 상기 하반부 상에 접합되고 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 상측 지지부가 설치되는 상반부와, 하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 상측 지지부의 하면부가 고정되는 상측 지지 기둥과, 하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 하측 지지부의 하면부가 고정되는 하측 지지 기둥을 갖고, 상기 하측 지지부에 있어서의 연직 방향의 두께가 상기 하측 지지부에 있어서의 연직 방향의 두께보다 얇게 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서 상반부가 하반부 상에 접합되고, 가대 상에 설치된 상측 지지 기둥의 상단부에 상측 지지부의 하면부가 고정되고, 또한 가대 상에 설치된 하측 지지 기둥의 상단부에 하측 지지부의 하면부가 고정되어 있다. 그러면, 상반부와 하반부의 접합면으로 되는 케이싱의 중심선 상에서 상측 지지부가 지지되고, 케이싱의 중심선보다 하방에서 하측 지지부가 지지되고, 하측 지지부의 두께가 하측 지지부의 두께보다 얇아져 있다. 그로 인하여, 상반부와 하반부는 열팽창 시에 하측 지지부의 열변형이 적어, 케이싱의 중심선을 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되며, 이때, 케이싱의 중심과 내부에 수용되는 터빈의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱의 열변형을 억제하여 케이싱과 터빈 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다.
본 발명의 증기 터빈 케이싱에 의하면, 하측 지지부의 상면부에 지지 부재를 고정하고, 지지 기둥의 상단부에 지지 부재의 하면부를 고정하므로, 케이싱의 열변형을 억제하여 케이싱과 터빈 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
도 3은 증기 터빈 케이싱의 정면도이다.
도 4는 증기 터빈 케이싱의 평면도이다.
도 5는 제2 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 6은 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
도 7은 제3 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 8은 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
도 9는 제4 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 10은 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
도 11은 제5 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 12는 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
도 13은 제6 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 14는 제7 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 정면도이다.
도 15는 제8 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 16은 제9 실시 형태의 증기 터빈 케이싱을 도시하는 요부 평면도이다.
도 17은 증기 터빈 케이싱을 도시하는 측면도이다.
이하에, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 증기 터빈 케이싱의 적합한 실시 형태를 상세히 설명한다. 또한 이 실시 형태에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또한 실시 형태가 복수인 경우에는 각 실시 형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
[제1 실시 형태]
도 3은 증기 터빈 케이싱의 정면도, 도 4는 증기 터빈 케이싱의 평면도이다.
제1 실시 형태에 있어서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 증기 터빈 케이싱(이하, 케이싱이라 칭함)(11)은 주철에 의하여 원통 형상으로 제조되며, 축 방향의 양 단부가 폐색됨으로써 내부에 공동부가 형성되고, 이 공동부에 터빈(12)이 수용되어 있다. 이 터빈(12)은, 로터(회전축)(13)의 외주부에 복수 단에 걸쳐 동익(도시 생략)이 설치되어 있다. 한편, 케이싱(11)은, 내주부에 복수 단에 걸쳐 정익(도시 생략)이 설치되어 있다. 그리고 터빈(12)의 각 동익과 케이싱(11)의 각 정익이 로터(13)의 축 방향으로 소정 간격을 두고 교호로 배치되어 있다.
또한 로터(13)는, 축 방향의 각 단부가 케이싱(11)의 외부로 돌출하고, 베어링(14, 15)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 그 때문에, 케이싱(11) 내에 증기가 공급되면, 이 증기가 각 정익 및 각 동익에 작용함으로써 각 동익을 통해 로터를 회전시킬 수 있다.
케이싱(11)은 상반부(21)와 하반부(22)를 갖고 있다. 하반부(22)는, 하반부 본체(23)와, 4개의 카브리올 레그부(하측 지지부)(24)를 갖고 있다. 하반부 본체(23)는, 로터(13)에 평행으로 원통을 반으로 절단한 형상으로 형성되어 있다. 각 카브리올 레그부(24)는 하반부 본체(23)의 외주로부터 외측을 향하여 수평으로 돌출하여 형성되어 있다. 즉, 하반부 본체(23)는, 평면에서 본 형상이 직사각 형상을 이루며, 로터(13)의 축 단부 방향의 양측에 각 카브리올 레그부(24)가 형성되어 있고, 이 각 카브리올 레그부(24)는 로터(13)의 축 방향을 따라 돌출해 있다.
상반부(21)는 상반부 본체(25)를 갖고 있다. 상반부 본체(25)는, 로터(13)에 평행으로 원통을 반으로 절단한 형상으로 형성되어 있다. 하반부(21)는, 하반부 본체(23)의 내부가 연직 방향의 상방을 향하게 배치되고, 상반부의 상반부 본체(25)는, 내부가 연직 방향의 하측 방향을 향하도록 하반부 본체(23) 상에 적재되고, 도시되지 않은 볼트에 의하여 접합되어 있다.
또한 케이싱(11)은 4개의 카브리올 레그대(지지 기둥)(26)를 갖고 있다. 각 카브리올 레그대(26)는 원기둥상(또는 각기둥상)으로 형성되며, 연직 방향을 따라 세워져서 설치되어 있다. 즉, 각 카브리올 레그대(26)는, 하단부가 가대(27)에 있어서의 소정 위치에 고정되고, 상단부에 하반부(22)에 있어서의 각 카브리올 레그부(24)가 지지되어 있다.
여기서, 케이싱(11)의 지지 구조에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도, 도 2는, 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다.
케이싱(11)은, 상반부(21)와 하반부(22)와 카브리올 레그대(26)에 추가하여, 하반부(22)에 있어서의 카브리올 레그부(24)의 상면부에 고정되는 커버 부재(지지 부재)(31)를 갖고 있다.
즉, 카브리올 레그부(24)는, 상면부와 하면부가 평행이고, 또한 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이 방향의 일단부가 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있다. 카브리올 레그부(24)는, 연직 방향을 따른 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(32)은 원 형상을 이루며, 내경이 카브리올 레그대(26)의 외경보다 약간 크게 설정되어 있다. 커버 부재(31)는 카브리올 레그부(24)와 마찬가지로, 상면부와 하면부가 평행이고, 또한 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 카브리올 레그부(24)와 동일한 폭으로, 카브리올 레그부(24)보다 짧게 형성됨과 함께, 종횡의 각 변의 길이가 관통 구멍(32)의 내경보다 크게 형성되어 있다. 또한 커버 부재(31)는 카브리올 레그부(24)와 동일한 폭은 아니어도 된다.
그리고 커버 부재(31)는, 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(32)을 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되어 있다. 그리고 관통 구멍(32)의 주위에서, 복수(본 실시 형태에서는 6개)의 고정 볼트(33)가 상방으로부터 커버 부재(31)를 관통하여 카브리올 레그부(24)에 나사 결합함으로써, 커버 부재(31)가 카브리올 레그부(24)에 고정된다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(32)에 삽입 관통하고, 상단면이 커버 부재(31)의 하면부에 밀착되어 있다. 그리고 관통 구멍(32)에 대응하는 위치에서, 고정 볼트(34)가 상방으로부터 커버 부재(31)를 관통하여 카브리올 레그대(26)에 나사 결합함으로써, 커버 부재(31)가 카브리올 레그대(26)에 고정된다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(31)가 고정되고, 가대(27) 상에 설치된 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(32)에 삽입 관통되어 커버 부재(31)의 하면부에 고정된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 커버 부재(31)를 통해 카브리올 레그대(26)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다.
이와 같이 제1 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되는 상반부(21)와, 카브리올 레그부(24)의 상면부에 고정되는 커버 부재(31)와, 하단부가 가대(27) 상에 설치되고 상단부에 커버 부재(31)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(26)를 설치하고 있다.
따라서 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 커버 부재(31)를 통해 하반부(22)가 지지되기 때문에, 상반부(21)와 하반부(22)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다.
제1 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에서는, 카브리올 레그부(24)는, 연직 방향을 따른 관통 구멍(32)이 형성되고, 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(32)에 삽입 관통하고 상단면이 커버 부재의 하면부에 밀착되고 고정되어 있다. 따라서 카브리올 레그부(24)가 충분한 강성을 확보할 수 있다.
제1 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에서는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(31)를 고정하고, 카브리올 레그대(26)의 상단부를 커버 부재(31)에 고정하고 있다. 따라서 상반부(21)의 구조를 변화시키지 않으면서 용이하게 카브리올 레그대(26)와 하반부(22)를 견고하게 연결할 수 있다.
[제2 실시 형태]
도 5는, 제2 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도, 도 6은, 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제2 실시 형태에 있어서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)와, 커버 부재(35)를 갖고 있다.
카브리올 레그부(24)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이 방향의 일단부가 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있고, 연직 방향을 따른 관통 구멍(36)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(36)은 사각 형상을 이루며, 종횡의 각 변의 길이가 카브리올 레그대(26)의 외경보다 크게 설정되어 있다. 커버 부재(35)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이가 관통 구멍(36)의 길이보다 길고, 폭이 관통 구멍(36)의 폭보다 짧게 형성되어 있다.
그리고 커버 부재(35)는, 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되어 있다. 그리고 관통 구멍(36)의 주위에서, 복수의 고정 볼트(33)가 상방으로부터 커버 부재(35)를 관통하여 카브리올 레그부(24)에 나사 결합함으로써, 커버 부재(35)가 카브리올 레그부(24)에 고정된다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(36)에 삽입 관통하고, 상단면이 커버 부재(35)의 하면부에 밀착되어 있다. 그리고 고정 볼트(34)가 상방으로부터 커버 부재(35)를 관통하여 카브리올 레그대(26)에 나사 결합함으로써, 커버 부재(35)가 카브리올 레그대(26)에 고정된다.
본 실시 형태에서는, 관통 구멍(36)은, 카브리올 레그대(26)와의 사이에 간극(37)이 형성됨과 함께, 커버 부재(35)의 상방으로 개구되어 있다. 즉, 커버 부재(35)는 관통 구멍(36)의 폭 방향의 중간부를 덮음으로써, 관통 구멍(36)은 양측부가 개방되어 있다. 그로 인하여, 관통 구멍(36)의 내주면과 카브리올 레그대(26)의 외주면 사이에 형성된 간극(37)은 상방 및 하방으로 개방되어 있다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)가 고정되고, 가대(27) 상에 설치된 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(36)에 삽입 관통되고 커버 부재(35)의 하면부에 고정된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 커버 부재(35)를 통해 카브리올 레그대(26)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 또한 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 간극(37)이 형성되어 있음으로써, 카브리올 레그부(24)의 열이 자연 대류에 의하여 간극(37)을 통하여 상방으로 내보내어지므로, 하반부(22)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이와 같이 제2 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)에 관통 구멍(36)을 형성하고, 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)를 고정하고, 카브리올 레그대(26)의 상단부를 관통 구멍(36)에 삽입 관통하여 커버 부재(31)의 하면부에 고정하고, 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 간극(37)을 형성함과 함께, 관통 구멍(36)을 커버 부재(35)의 상방으로 개구시키고 있다.
따라서 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 간극(37)을 형성함으로써, 카브리올 레그부(24)의 열에 의하여 이 간극(37)에서 자연 대류가 발생하고, 카브리올 레그부(24)의 열이 간극(37)을 통하여 상방으로 내보내어지므로, 하반부(22)의 온도 상승을 억제하여 카브리올 레그부(24)의 열변형을 억제할 수 있다.
[제3 실시 형태]
도 7은, 제3 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도, 도 8은, 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제3 실시 형태에 있어서, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)와, 커버 부재(35)를 갖고 있다.
카브리올 레그부(24)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이 방향의 일단부가 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있고, 연직 방향을 따른 관통 구멍(36)이 형성되어 있다. 커버 부재(35)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이다. 그리고 커버 부재(35)는, 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되고 복수의 고정 볼트(33)에 의하여 고정되어 있다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(36)에 삽입 관통하고, 상단면이 커버 부재(35)의 하면부에 밀착되고 고정 볼트(34)에 의하여 고정되어 있다.
본 실시 형태에서는, 관통 구멍(36)은, 카브리올 레그대(26)와의 사이에 간극(37)이 형성됨과 함께, 커버 부재(35)의 상방으로 개구되어 있다. 그리고 관통 구멍(36)의 내주면과 카브리올 레그대(26)의 외주면 사이, 즉, 이 간극(37)에 단열재(38)가 설치되어 있다. 이 경우, 커버 부재(35)가 상방으로 개구되어 있지 않아도 된다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)가 고정되고, 가대(27) 상에 설치된 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(36)에 삽입 관통되어 커버 부재(35)의 하면부에 고정된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 커버 부재(35)를 통해 카브리올 레그대(26)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 또한 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 단열재(38)가 설치되어 있음으로써, 카브리올 레그부(24)의 열이 카브리올 레그대(26)에 전달되지 않아 카브리올 레그부(24)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이와 같이 제3 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)에 관통 구멍(36)을 형성하고, 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)를 고정하고, 카브리올 레그대(26)의 상단부를 관통 구멍(36)에 삽입 관통하여 커버 부재(31)의 하면부에 고정하고, 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 단열재(38)를 설치하고 있다.
따라서 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 단열재(38)를 설치함으로써, 카브리올 레그부(24)의 열이 단열재(38)에 의하여 저지되어 카브리올 레그부(26)에 전달되기 어려워져, 카브리올 레그부(24)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
[제4 실시 형태]
도 9는, 제4 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도, 도 10은, 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제4 실시 형태에 있어서, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)와, 커버 부재(35)를 갖고 있다.
카브리올 레그부(24)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이 방향의 일단부가 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있고, 연직 방향을 따른 관통 구멍(36)이 형성되어 있다. 커버 부재(35)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이다. 그리고 커버 부재(35)는, 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되고, 복수의 고정 볼트(33)에 의하여 고정되어 있다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(36)에 삽입 관통하고, 상단면이 커버 부재(35)의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(34)에 의하여 고정되어 있다.
본 실시 형태에서는, 관통 구멍(36)은, 카브리올 레그대(26)와의 사이에 간극(37)이 형성됨과 함께, 커버 부재(35)의 상방으로 개구되어 있다. 그리고 관통 구멍(36)의 내주면과 카브리올 레그대(26)의 외주면 사이, 즉, 이 간극(37)에 차열재(39)가 설치되어 있다. 이 차열재(39)는 4각 통 형상을 이루며, 관통 구멍(36)의 내주면과 카브리올 레그대(26)의 외주면 사이에 배치되고, 외주부가 고정 금속 부재(40)에 의하여 관통 구멍(36)의 내주면에 고정되어 있다. 또한 차열재(39)와 카브리올 레그대(26)의 외주면과의 사이에 간극(41)이 확보되어 있다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)가 고정되고, 가대(27) 상에 설치된 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(36)에 삽입 관통되어 커버 부재(35)의 하면부에 고정된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 커버 부재(35)를 통해 카브리올 레그대(26)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 또한 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 차열재(39)가 설치되어 있음으로써, 카브리올 레그부(24)의 복사열이 카브리올 레그대(26)에 전달되지 않아 카브리올 레그부(24)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이와 같이 제4 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)에 관통 구멍(36)을 형성하고, 관통 구멍(36)의 일부를 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 커버 부재(35)를 고정하고, 카브리올 레그대(26)의 상단부를 관통 구멍(36)에 삽입 관통하여 커버 부재(35)의 하면부에 고정하고, 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 차열재(39)를 설치하고 있다.
따라서 관통 구멍(36)과 카브리올 레그대(26) 사이에 차열재(39)를 설치함으로써 카브리올 레그부(24)의 복사열이 차열재(39)에 의하여 저지되어, 카브리올 레그부(26)를 가열하지는 않으면서 카브리올 레그부(24)의 온도 상승을 억제하여 카브리올 레그부(24)의 열변형을 억제할 수 있다.
[제5 실시 형태]
도 11은, 제5 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도, 도 12은, 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 평면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제5 실시 형태에 있어서, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)를 갖고 있다.
상반부(21)는, 상반부 본체(25)와, 4개의 카브리올 레그부(상측 지지부)(51)를 갖고 있다. 각 카브리올 레그부(51)는 상반부 본체(25)의 외주로부터 외측을 향하여 수평으로 돌출하여 형성되어 있다. 즉, 상반부 본체(25)는, 평면에서 본 형상이 직사각 형상을 이루며, 로터(13)의 축 단부 방향의 양측에 각 카브리올 레그부(51)가 형성되어 있고, 이 각 카브리올 레그부(51)는 로터(13)의 축 방향을 따라 돌출해 있다. 상반부(21)와 하반부(22)는, 평면에서 본 형상이 동일한 형상을 이루며, 하반부(21)는, 하반부(22) 상에 적재되고, 도시되지 않은 볼트에 의하여 접합되어 있다.
또한 케이싱(11)은 4개의 카브리올 레그대(26)를 갖고 있다. 각 카브리올 레그대(26)는 원기둥상(또는 각기둥상)으로 형성되어, 연직 방향을 따라 세워져서 설치되어 있다. 즉, 각 카브리올 레그대(26)는, 하단부가 가대(27)에 있어서의 소정 위치에 고정되고, 상단부에 상반부(21)에 있어서의 카브리올 레그부(51) 및 하반부(22)에 있어서의 각 카브리올 레그부(24)가 지지되어 있다.
각 카브리올 레그부(51, 24)는 거의 동일한 형상, 동일한 치수이며, 길이 방향의 일단부가 상반부 본체(25) 및 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있다. 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)는, 연직 방향을 따른 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 상반부(21)의 카브리올 레그부(지지 부재)(51)는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(32)을 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되어 있다. 그리고 카브리올 레그부(51, 24)는 선단부에서 슈링크 밴드(접합 부재)(52)에 의하여 고정된다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(32)에 삽입 관통하고, 상단면이 카브리올 레그부(51)의 하면부에 밀착되어 있다. 그리고 관통 구멍(32)에 대응하는 위치에서, 고정 볼트(53)가 상방으로부터 카브리올 레그부(51)를 관통하여 카브리올 레그대(26)에 나사 결합함으로써, 카브리올 레그부(51)가 카브리올 레그대(26)에 고정된다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(51, 24)가 일체로 고정되고, 가대(27) 상에 설치된 카브리올 레그대(26)의 상단부가 관통 구멍(32)에 삽입 관통되어 카브리올 레그부(51)의 하면부에 고정된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 카브리올 레그부(51)를 통해 카브리올 레그대(26)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다.
이와 같이 제5 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되고 상반부 본체(25)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(51)가 설치되는 상반부(21)와, 각 카브리올 레그부(51, 24)를 접합하는 슈링크 밴드(52)와, 하단부가 가대(27) 상에 설치되고 상단부에 카브리올 레그부(51)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(26)를 설치하고 있다.
따라서 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 카브리올 레그부(51)를 통해 하반부(22)가 지지되기 때문에, 상반부(21)와 하반부(22)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다. 또한 별도의 부재를 사용하지 않고 하반부(22)를 카브리올 레그대(26)에 견고하게 지지할 수 있다.
제5 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에서는, 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)와 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)를 슈링크 밴드(52)에 의하여 접합함으로써, 각 카브리올 레그부(51, 24)의 독립된 열변형을 억제할 수 있다.
[제6 실시 형태]
도 13은, 제6 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제6 실시 형태에 있어서, 도 13에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)를 갖고 있다.
상반부(21)는 상반부 본체(25)와 4개의 카브리올 레그부(51)를 갖고, 하반부(22)는 하반부 본체(23)와 4개의 카브리올 레그부(24)를 갖고 있다. 상반부(21)와 하반부(22)는, 평면에서 본 형상이 동일한 형상을 이루며, 하반부(21)는 하반부(22) 상에 적재되고, 도시되지 않은 볼트에 의하여 접합되어 있다. 또한 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)는, 연직 방향을 따른 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 상방으로부터 관통 구멍(32)을 덮도록 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되어 있다. 그리고 카브리올 레그부(51, 24)는, 선단부에서 고정 볼트(접합 부재)(54)가 관통하고 너트(55)가 나사 결합함으로써 일체로 고정되어 있다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단부가 하방으로부터 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍(32)에 삽입 관통하고, 상단면이 카브리올 레그부(51)의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(53)에 의하여 고정되어 있다.
또한 본 실시 형태의 작용은 상술한 제5 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.
이와 같이 제6 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되고 상반부 본체(25)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(51)가 설치되는 상반부(21)와, 각 카브리올 레그부(51, 24)를 접합하는 고정 볼트(54) 및 너트(55)와, 하단부가 가대(27) 상에 설치되고 상단부에 카브리올 레그부(51)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(26)를 설치하고 있다.
따라서 상반부(21)와 하반부(22)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다. 또한 별도의 부재를 사용하지 않고 하반부(22)를 카브리올 레그대(26)에 견고하게 지지할 수 있다. 또한 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)와 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)를 고정 볼트(54) 및 너트(55)에 의하여 접합함으로써, 각 카브리올 레그부(51, 24)의 독립된 열변형을 억제할 수 있다.
[제7 실시 형태]
도 14는, 제7 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 정면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제7 실시 형태에 있어서, 도 14에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)를 갖고 있다.
상반부(21)는 상반부 본체(25)와 4개의 카브리올 레그부(51)를 갖고, 하반부(22)는 하반부 본체(23)와 4개의 카브리올 레그부(24)를 갖고 있다. 상반부(21)의 각 카브리올 레그부(51)는 하반부(22)의 각 카브리올 레그부(24)보다 길게 형성되어 있다. 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)는 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되어 있다. 그리고 카브리올 레그부(51, 24)는 슈링크 밴드(52){또는 고정 볼트(54)/도 13 참조}에 의하여 일체로 고정되어 있다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단면이 카브리올 레그부(51)의 선단부에 있어서의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(53)에 의하여 고정되어 있다.
또한 본 실시 형태의 작용은 상술한 제5, 제6 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.
이와 같이 제7 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되고 상반부 본체(25)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(51)가 설치되는 상반부(21)와, 각 카브리올 레그부(51, 24)를 접합하는 슈링크 밴드(52){또는 고정 볼트(54)}와, 하단부가 가대(27) 상에 설치되고 상단부에 카브리올 레그부(51)의 선단부의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(26)를 설치하고 있다.
따라서 상반부(21)와 하반부(22)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다. 또한 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 관통 구멍을 형성할 필요가 없어 구조를 간소화할 수 있다.
[제8 실시 형태]
도 15은, 제8 실시 형태의 증기 터빈 케이싱의 지지 구조를 도시하는 종단면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제8 실시 형태에 있어서, 도 15에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(26)와, 연결 부재(56)를 갖고 있다.
카브리올 레그부(24)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 길이 방향의 일단부가 하반부 본체(23)에 일체로 연결되어 있다. 연결 부재(지지 부재)(56)는, 수평인 직사각 형상을 이루는 평판 형상의 부재이며, 소정의 길이를 갖고, 폭이 카브리올 레그부(24)와 동일하게 형성되어 있다. 그리고 연결 부재(56)는, 일단부의 하면이 카브리올 레그부(24)의 상면부에 밀착되고, 고정 볼트(57)가 상방으로부터 연결 부재(56)를 관통하여 카브리올 레그부(24)에 나사 결합함으로써, 연결 부재(56)가 카브리올 레그부(24)에 고정된다. 또한 각 카브리올 레그대(26)는, 상단면이 연결 부재(56)의 타단부의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(58)가 상방으로부터 연결 부재(56)를 관통하여 카브리올 레그대(26)에 나사 결합함으로써, 연결 부재(56)가 카브리올 레그대(26)에 고정된다.
또한 본 실시 형태의 작용은 상술한 제5, 제6 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.
이와 같이 제8 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 연결 부재(56)의 일단부의 하면을 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 상면에 밀착시켜 고정하고, 카브리올 레그대(26)의 상단부를 연결 부재(56)의 타단부의 하면부에 고정하고 있다.
따라서 상반부(21)와 하반부(22)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 되어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다. 또한 연결 부재(56)에 의하여 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)와 카브리올 레그대(26)를 연결함으로써 구조를 간소화할 수 있다.
[제9 실시 형태]
도 16은, 제9 실시 형태의 증기 터빈 케이싱을 도시하는 요부 평면도, 도 17은, 증기 터빈 케이싱을 도시하는 측면도이다. 또한 상술한 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제9 실시 형태에 있어서, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 케이싱(11)은, 상반부(21)와, 하반부(22)와, 카브리올 레그대(61, 62)를 갖고 있다.
상반부(21)는 상반부 본체(25)와 4개의 카브리올 레그부(51)를 갖고, 하반부(22)는 하반부 본체(23)와 4개의 카브리올 레그부(24)를 갖고 있다. 각 카브리올 레그부(51, 24)는 상반부 본체(25) 및 하반부 본체(23)의 외주로부터 외측을 향하여 수평으로 돌출하여 형성되어 있다. 상반부(21)와 하반부(22)는, 상반부 본체(25)와 하반부 본체(23)가, 평면에서 본 형상이 동일한 형상을 이루며, 하반부(21)이 하반부(22) 상에 적재되고, 도시되지 않은 볼트에 의하여 접합되어 있다. 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)와 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)는, 평면에서 보아, 로터(13)의 축 방향으로 직교하는 수평 방향으로 어긋나게 설치되어 있다.
또한 케이싱(11)은 4개의 카브리올 레그대(상측 지지 기둥)(61)와 4개의 카브리올 레그대(하측 지지 기둥)(62)를 갖고 있다. 각 카브리올 레그대(61, 62)는 원기둥상(또는 각기둥상)으로 형성되며, 연직 방향을 따라 세워져서 설치되어 있다. 즉, 각 카브리올 레그대(61, 62)는, 하단부가 가대(27)에 있어서의 소정 위치에 고정되고, 상단부에 상반부(21)에 있어서의 카브리올 레그부(51) 및 하반부(22)에 있어서의 각 카브리올 레그부(24)가 지지되어 있다. 각 카브리올 레그대(61, 62)는, 로터(13)의 축 방향으로 직교하는 수평 방향으로 소정 간격을 두고 인접하고 있다.
각 카브리올 레그부(51, 24)는 거의 동일한 형상, 동일한 치수이며, 길이 방향의 일단부가 상반부 본체(25) 및 하반부 본체(23)에 일체로 연결되고, 로터(13)의 축 방향으로 직교하는 수평 방향으로 어긋나 있다. 각 카브리올 레그대(61)는, 상단면이 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(63)가 상방으로부터 카브리올 레그부(51)를 관통하여 카브리올 레그대(61)에 나사 결합함으로써, 카브리올 레그부(51)가 카브리올 레그대(61)에 고정된다. 또한 각 카브리올 레그대(62)는, 상단면이 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)의 하면부에 밀착되고, 고정 볼트(64)이 상방으로부터 카브리올 레그부(24)를 관통하여 카브리올 레그대(62)에 나사 결합함으로써, 카브리올 레그부(24)가 카브리올 레그대(62)에 고정된다.
본 실시 형태에서는, 하반부(22)의 카브리올 레그부(24)에 있어서의 연직 방향의 두께는 상반부(21)의 카브리올 레그부(51)에 있어서의 연직 방향의 두께보다 얇게 설정되어 있다.
그로 인하여, 상반부(21)가 하반부(22) 상에 접합되고, 각 카브리올 레그부(51, 24)가 별개의 카브리올 레그대(61, 62)에 지지된다. 그리고 상반부(21) 및 하반부(22)는, 이 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 카브리올 레그부(51)를 통해 카브리올 레그대(61)에 지지되게 된다. 그로 인하여, 케이싱(11)의 열팽창 시에 상반부(21)는 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방으로 열변형되고, 하반부(22)는, 카브리올 레그부(24)의 하면을 기점으로 하여 상방으로 열변형되게 된다. 단, 카브리올 레그부(24)의 두께가 카브리올 레그부(51)의 두께보다 얇은 점에서 카브리올 레그부(24)의 열팽창량은 적어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다.
이와 같이 제9 실시 형태의 증기 터빈 케이싱에 있어서는, 하반부 본체(23)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(24)가 설치되는 하반부(22)와, 하반부(22) 상에 접합되고 상반부 본체(25)의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 카브리올 레그부(51)가 설치되는 상반부(21)와, 상단부에 카브리올 레그대(51)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(61)와, 상단부에 카브리올 레그대(24)의 하면부가 고정되는 카브리올 레그대(62)를 설치하고, 하반부(22)에 있어서의 카브리올 레그부(24)의 두께가 상반부(21)에 있어서의 카브리올 레그부(51)의 두께보다 얇게 설정되어 있다.
따라서 상반부(21)는, 상반부(21)와 하반부(22)의 접합면으로 되는 케이싱(11)의 중심선 C 상에서 카브리올 레그부(51)를 통해 카브리올 레그대(61)에 지지되기 때문에, 상반부(21)는 열팽창 시에 케이싱(11)의 중심선 C를 기점으로 하여 상방 및 하방으로 열변형되게 된다. 한편, 하반부(22)는 카브리올 레그부(24)를 통해 카브리올 레그대(62)에 지지되지만, 카브리올 레그부(24)의 두께가 얇기 때문에 열팽창량은 적어, 케이싱(11)의 중심과 내부에 수용되는 터빈(12)의 중심의 상하 방향의 어긋남이 억제된다. 그 결과, 케이싱(11)의 열변형을 억제하여 케이싱(11)과 터빈(12) 사이에 적정한 클리어런스를 유지할 수 있다.
또한 상술한 실시 형태에서, 상반부 본체나 상반부 본체의 형상은 각 실시 형태에서 설명한 것에 한정되는 것은 아니며, 터빈(12)의 형상이나 치수 등에 따라 적절히 설정하면 되는 것이다. 또한 카브리올 레그대(지지 기둥)도 각 실시 형태에서 설명한 것에 한정되는 것은 아니며, 적절히 설정하면 되는 것이다.
또한 상술한 실시 형태에서는, 케이싱(11)이 4개의 카브리올 레그대(지지 기둥)(26)를 갖는 것으로 했지만 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 일방측에 2개의 카브리올 레그대(지지 기둥)(26)를 갖는 것이어도 된다.
11: 케이싱
12: 터빈
13: 로터
14, 15: 베어링
21: 상반부
22: 하반부
23: 상반부 본체
24: 카브리올 레그부(하측 지지부)
25: 상반부 본체
26, 61, 62: 카브리올 레그대(지지 기둥)
27: 가대
31, 35: 커버 부재(지지 부재)
32, 36: 관통 구멍
33, 34, 53, 57, 58, 63, 64: 고정 볼트
37, 41: 간극
38: 단열재
39: 차열재
40: 고정 금속 부재
51: 카브리올 레그부(상측 지지부)
52: 슈링크 밴드(접합 부재)
54: 고정 볼트(접합 부재)
55: 너트(접합 부재)
56: 연결 부재(지지 부재)

Claims (11)

  1. 하반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 하측 지지부가 설치되는 하반부와,
    상기 하반부 상에 접합되는 상반부와,
    상기 하측 지지부의 상면부에 고정되는 지지 부재와,
    하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 지지 부재의 하면부가 고정되는 지지 기둥
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하측 지지부는, 연직 방향을 따른 관통 구멍이 형성되고, 상기 지지 기둥은, 상단부가 상기 관통 구멍에 삽입 관통하고 상단면이 상기 지지 부재의 하면부에 밀착되는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 관통 구멍을 상방으로부터 덮는 커버 부재인 것을 특징으로 하는 증기 터빈 케이싱.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 관통 구멍은, 상기 지지 기둥과의 사이에 간극이 형성됨과 함께, 상기 지지 부재의 상방으로 개구되는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통 구멍과 상기 지지 기둥 사이에 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통 구멍과 상기 지지 기둥 사이에 차열재가 설치되는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 상반부를 구성하는 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 상측 지지부인 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부는 접합 부재에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈 케이싱.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 상반부를 구성하는 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 상측 지지부이고, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부는 접합 부재에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 하측 지지부와 상기 지지 기둥을 연결하는 연결 부재인 것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
  11. 하반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 하측 지지부가 설치되는 하반부와,
    상기 하반부 상에 접합되고 상반부 본체의 주위에 수평 방향으로 돌출하는 복수의 상측 지지부가 설치되는 상반부와,
    하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 상측 지지부의 하면부가 고정되는 상측 지지 기둥과,
    하단부가 가대 상에 설치되고 상단부에 상기 하측 지지부의 하면부가 고정되는 하측 지지 기둥
    을 갖고,
    상기 하측 지지부에 있어서의 연직 방향의 두께가 상기 하측 지지부에 있어서의 연직 방향의 두께보다 얇게 설정되는
    것을 특징으로 하는, 증기 터빈 케이싱.
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