KR20170107382A - 가스 터빈 유동 슬리브 장착 - Google Patents

가스 터빈 유동 슬리브 장착 Download PDF

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KR20170107382A
KR20170107382A KR1020170030437A KR20170030437A KR20170107382A KR 20170107382 A KR20170107382 A KR 20170107382A KR 1020170030437 A KR1020170030437 A KR 1020170030437A KR 20170030437 A KR20170030437 A KR 20170030437A KR 20170107382 A KR20170107382 A KR 20170107382A
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크리스토퍼 폴 윌리스
데이비드 윌리암 치흘라
조나단 해일 캐글리
앤드류 그라디 갇프레이
데이비드 필립 파르지오
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제네럴 일렉트릭 컴퍼니
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Abstract

본 개시는 연소기(16)에 관한 것이다. 연소기(16)는, 후미 프레임(62)에 단단하게 연결되는 하류측 단부(60)를 구비하는 환형 성형 라이너(42)를 포함한다. 유동 슬리브(54)가, 라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸며 그리고 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하도록 라이너(42)로부터 반경 방향으로 이격된다. 복수의 연료 분사기 조립체(102)가, 유동 슬리브(54)를 중심으로 둘레 방향으로 이격된다. 각 연료 분사기 조립체(102)는, 유동 슬리브(54) 및 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장된다. 각 연료 분사기 조립체(102)는, 유동 슬리브(54)에 그리고 라이너(42)에 단단하게 연결된다. 유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)가, 후미 단부(66)의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위한 후미 단부(66)와 후미 프레임(62) 사이에 축 방향 틈새(72)를 형성하기 위해, 후미 프레임(62)에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결된다.

Description

가스 터빈 유동 슬리브 장착{GAS TURBINE FLOW SLEEVE MOUNTING}
여기에 개시되는 대상은, 가스 터빈을 위한 연소기에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시는, 연소기의 작동 도중에 유동 슬리브의 하류측 단부의 열적 팽창 및 수축을 허용하도록, 연소기 유동 슬리브를 장착하는 것에 관련된다.
가스 터빈들은 통상적으로, 탄화 수소 연료를 연소시키며 그리고, 질소 산화물들(NOx) 및 일산화탄소(CO)와 같은, 대기 오염 배출물들을 생성한다. 가스 터빈 내에서의 분자 질소의 산화는, 연소기 내에 위치하게 되는 가스의 온도에 의존할 뿐만 아니라, 연소기 내부의 가장 높은 온도 영역에 위치하게 되는 반응물들의 잔류 시간에 의존한다. 따라서, 가스 터빈에 의해 생성되는 NOx의 양은, 연소기 온도를 NOx가 생성되는 온도 아래로 유지함에 의하거나, 또는 연소기 내에서 반응물의 잔류 시간을 제한함에 의해, 감소될 수 있을 것이다.
연소기의 온도를 제어하기 위한 하나의 접근법이, 연소 이전에 희박 연료-공기 혼합물을 생성하기 위해 연료와 공기를 사전 혼합하는 것을 수반한다. 이러한 접근법은, 제1 연료-공기 혼합물이 고 에너지 연소 가스의 메인 유동을 생성하기 위해 연소기의 제1 또는 1차적 연소 구역에 분사되고 점화되며, 그리고 제2 연료-공기 혼합물이, 복수의 반경 방향으로 지향되고 둘레 방향으로 이격되는 연료 분사기 또는 1차적 연소 구역으로부터 하류에 배치되는 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기들(axially staged fuel injectors)을 통해, 고 에너지 연소 가스의 메인 유동 내로 분사되고 메인 유동과 혼합되는, 연료 분사의 축 방향 단계화(axial staging)를 포함할 수 있을 것이다. 축 방향으로 단계화된 분사는, 이용 가능한 연료의 완전 연소의 가능성을 증가시키며, 이는 결과적으로 대기 오염 배출물을 감소시킨다.
연소기의 작동 도중에, 연소 챔버 및/또는 연소기를 통한 고온 가스 경로를 형성하는, 하나 이상의 라이너 또는 덕트를 냉각할 필요가 있다. 라이너 냉각은 전형적으로, 라이너를 둘러싸는 유동 슬리브 및/또는 충돌 슬리브와 라이너 사이에 한정되는 냉각 유동 환형부 또는 유동 통로를 통과하도록 압축 공기를 경로 설정함에 의해 달성된다. 유동 슬리브의 후미 단부가 후미 프레임에 확고하게 연결되며, 그리고 유동 슬리브의 전위 단부가, 연소기의 작동 도중에 유동 슬리브의 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위해, 스프링 또는 지지 시일과 미끄럼 이동 가능하게 맞물리게 된다. 그러나, 특정 구성에서, 축 방향 후속 단계 연료 분사 시스템의 연료 분사기들은, 유동 슬리브의 전위 단부와 후미 단부 사이의 그리고 라이너의 상류측 단부와 하류측 단부 사이의 위치에서, 유동 슬리브 및 라이너에 견고하게 연결되거나 또는 단단하게 장착되며, 그로 인해 연료 분사기들과 후미 프레임 사이에서 유동 슬리브의 축 방향 팽창 또는 수축을 방지하며, 따라서 후미 프레임에 그리고 연료 분사기 연결부들에 잠재적으로 바람직하지 않은 기계적 응력을 생성하도록 한다.
양태들 및 이점들이, 이하의 뒤따르는 설명에서 기술되며, 또는 설명으로부터 명백해질 수 있으며, 또는 실행을 통해 습득될 수 있을 것이다.
본 개시의 하나의 실시예가 연소기에 관한 것이다. 연소기는, 연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는, 환형 성형 라이너를 포함한다. 라이너는, 상류측 단부 및 후미 프레임에 단단하게 연결되는 하류측 단부를 포함한다. 유동 슬리브가, 라이너의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싼다. 유동 슬리브는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부를 형성하기 위해, 라이너로부터 반경 방향으로 이격된다. 유동 슬리브는, 전위 단부 및 후미 단부를 포함한다. 복수의 연료 분사기 조립체가, 유동 슬리브를 중심으로 둘레 방향으로 이격된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브의 전위 단부와 후미 단부 사이에 한정되는 위치에서, 유동 슬리브 및 라이너를 통해 반경 방향으로 연장된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브에 그리고 라이너에 단단하게 연결된다. 유동 슬리브의 후미 부분은, 후미 단부와 후미 프레임 사이에 축 방향 틈새를 형성하기 위해 그리고 유동 슬리브의 후미 단부의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위해, 후미 프레임에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결된다.
본 개시의 다른 실시예가 연소기에 관한 것이다. 연소기는, 적어도 부분적으로 고압 충만 공간(high pressure plenum)을 한정하는 외부 케이스, 외부 케이스에 결합되는 단부 커버로서, 1차적 연소 구역을 향해 축 방향으로 연장되는 복수의 연료 노즐을 지지하는 것인, 단부 커버를 포함한다. 환형 성형 라이너가, 연료 노즐들로부터 하류로 연장되며 그리고 적어도 부분적으로 외부 케이스 내부에 고온 가스 경로를 한정한다. 라이너는 상류측 단부 및 하류측 단부를 구비한다. 하류측 단부는 후미 프레임에 단단히 연결된다. 유동 슬리브가, 라이너의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싼다. 유동 슬리브는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부를 형성하기 위해, 라이너로부터 반경 방향으로 이격된다. 유동 슬리브는, 전위 단부 및 후미 단부를 구비한다. 복수의 연료 분사기 조립체가, 유동 슬리브를 중심으로 둘레 방향으로 이격되며 그리고 복수의 연료 노즐로부터 축 방향으로 이격된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브의 전위 단부와 후미 단부 사이에 한정되는 위치에서, 유동 슬리브 및 라이너를 통해 반경 방향으로 연장된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브에 그리고 라이너에 단단하게 연결된다. 유동 슬리브의 후미 부분은, 후미 단부와 후미 프레임 사이에 축 방향 틈새를 형성하기 위해 그리고 후미 단부의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위해, 후미 프레임에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결된다.
다른 실시예가 가스 터빈 엔진을 포함한다. 가스 터빈 엔진은, 압축기, 터빈 및, 압축기로부터 하류에 그리고 터빈으로부터 상류에 배치되는 연소기를 포함한다. 연소기는, 연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는, 환형 성형 라이너를 포함한다. 라이너는 상류측 단부 및 하류측 단부를 포함한다. 하류측 단부는 후미 프레임에 단단히 연결된다. 유동 슬리브가, 라이너의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸며 그리고 그들 사이에 냉각 유동 환형부를 형성하도록 라이너로부터 반경 방향으로 이격된다. 유동 슬리브는, 전위 단부 및 후미 단부를 구비한다. 복수의 연료 분사기 조립체가, 유동 슬리브를 중심으로 둘레 방향으로 이격된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브의 전위 단부와 후미 단부 사이에 한정되는 위치에서, 유동 슬리브 및 라이너를 통해 반경 방향으로 연장된다. 각 연료 분사기 조립체는, 유동 슬리브 및 라이너에 단단하게 연결된다. 유동 슬리브의 후미 부분은, 후미 단부와 후미 프레임 사이에 축 방향 틈새를 형성하기 위해 그리고 후미 단부의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위해, 후미 프레임에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결된다.
당업자는, 명세서의 검토에 근거하여, 실시예들의 특징들 및 양태들, 그리고 다른 것을 더욱 잘 인식할 것이다.
당업자에 대한 그의 최상의 모드를 포함하는 다양한 실시예에 대한 완전하고 실시 가능한 개시가, 첨부 도면에 대한 참조를 포함하는 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 기술된다:
도 1은, 본 개시의 다양한 실시예를 통합할 수 있는 예시적인 가스 터빈의 기능적 블록도이고;
도 2는, 본 개시의 다양한 실시예를 통합할 수 있는 예시적인 연소기의 단순화된 측단면도이며; 그리고
도 3은, 본 개시의 적어도 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 연소기의 일부분에 대한 측단면도를 제공한다.
지금부터, 그의 하나 이상의 예들이 첨부 도면에 도시되는, 본 개시의 실시예들을 제시하게 위해, 상세하게 참조될 것이다. 상세한 설명은, 도면 내의 특징부들을 지시하기 위해 숫자 및 문자 부호들을 사용한다. 도면들 및 설명에서의 동일한 또는 유사한 부호들이, 본 개시의 동일한 또는 유사한 부분들을 지시하기 위해 사용되었다.
여기에서 사용되는 바와 같은, 용어들 "제1", "제2", 및 "제3"은, 하나의 구성요소를 다른 것과 구별하기 위해 교환 가능하게 사용되며 그리고 개별적인 구성요소들의 위치 또는 중요성을 의미하는 것으로 의도되지 않는다. 용어들 "상류" 및 "하류"는, 유동 경로 내에서 유체 유동에 대한 상대적인 방향을 지시한다. 예를 들어, "상류"는, 그로부터 유체가 유동하는 방향을 지시하며, 그리고 "하류"는, 그를 향해 유체가 유동하는 방향을 지시한다. 용어 "반경 방향으로"는 특정 구성요소의 축 방향 중심선에 대해 실질적으로 수직인 상대적인 방향을 지시하고, 용어 "축 방향으로"는, 특정 구성요소의 축 방향 중심선에 대해 실질적으로 평행한 및/또는 동축으로 정렬되는 상대적인 방향을 지시하며, 그리고 용어 "둘레 방향으로"는, 특정 구성요소의 축 방향 중심선 둘레에서 연장되는 상대적인 방향을 지시한다.
여기에서 사용되는 전문용어는, 단지 특정 실시예를 설명할 목적이며 그리고 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같은, 단수 형태 "부정관사" 및 "정관사"는, 내용이 분명하게 달리 지시하지 않는 한, 복수 형태를 또한 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은, 본 명세서에 사용될 때, 진술된 특징들, 정수들(integers), 단계들, 작동들, 요소들, 및/또는 구성요소들의 존재를 구체화하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 요소들, 구성요소들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다는 것을 추가로 이해하게 될 것이다.
각각의 예가, 제한이 아닌, 설명으로 제공된다. 사실, 수정들 및 변형들이 본 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 하나의 실시예의 일부로서 예시되거나 설명되는 특징부들은, 또 다른 실시예를 생성하기 위해 다른 실시예에서 사용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부 청구항들 및 그들의 균등물의 범위 이내에 속하는 것으로서 그러한 수정들 및 변형들을 커버하는 것으로 의도된다. 비록 본 개시의 예시적 실시예들이 일반적으로 예시의 목적으로 지상 기반 전력 생성 가스 터빈 연소기를 위한 연소기의 맥락에서 설명될 것이지만, 당업자는, 본 개시의 실시예들이 터보 기계를 위한 임의의 스타일 또는 유형의 연소기에 적용될 수 있으며 그리고, 청구항들에 구체적으로 인용되지 않는 한, 지상 기반 전력 생성 가스 터빈을 위한 연소기들 또는 연소 시스템들로 제한되지 않는다는 것을, 쉽게 인식할 것이다.
지금부터 도면을 참조하면, 도 1은, 예시적 가스 터빈(10)의 개략도를 도시한다. 가스 터빈(10)은 일반적으로, 유입 섹션(12), 유입 섹션(12)의 하류에 배치되는 압축기(14), 압축기(14)의 하류에 배치되는 적어도 하나의 연소기(16), 연소기(16)의 하류에 배치되는 터빈(18), 및 터빈(18)의 하류에 배치되는 배기 섹션(20)을 포함한다. 부가적으로, 가스 터빈(10)은, 압축기(14)를 터빈(18)에 결합하는 하나 이상의 샤프트(22)를 포함할 수 있을 것이다.
작동 도중에, 공기(24)가 유입 섹션(12)을 통해 그리고, 공기(24)가 점진적으로 압축되어 그에 따라 연소기(16)로 압축 공기(26)를 제공하도록 하는, 압축기(14) 내로 유동한다. 압축 공기(26)의 적어도 일부분이, 연소기(16) 내부에서 연료(28)와 혼합되며, 그리고 연소 가스(30)를 생성하기 위해 연소된다. 연소 가스(30)는, 연소기(16)로부터 터빈(18) 내로 유동하고, 여기서 (운동 및/또는 열) 에너지가 연소 가스(30)로부터 로터 블레이드들(미도시)로 전달되며, 그에 따라 샤프트(22)가 회전하도록 야기한다. 기계적 회전 에너지가 이후, 압축기(14)에 동력을 제공하기 위해 및/또는 전력을 생성하기 위해서와 같은, 다양한 목적으로 사용될 수 있을 것이다. 터빈(18)에서 빠져 나오는 연소 가스(30)는 이후에, 배기 섹션(20)을 거쳐 가스 터빈(10)으로부터 배기될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연소기(16)는, 압축기 방출 케이스와 같은, 외부 케이스(32)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이게 될 수 있을 것이다. 외부 케이스(32)는, 연소기(16)의 여러 구성요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는, 고압 충만 공간(34)을 적어도 부분적으로 한정할 수 있을 것이다. 고압 충만 공간(34)은, 압축기로부터 압축 공기(26)를 수용하기 위해, 압축기(14)(도 1)와 유체 소통 상태에 놓일 수 있을 것이다. 단부 커버(36)가, 외부 케이스(32)에 결합될 수 있을 것이다. 특정 실시예에서, 외부 케이스(32) 및 단부 커버(36)는, 연소기(16)의 헤드 단부 용적 또는 부분(38)을 적어도 부분적으로 한정할 수 있을 것이다. 특정 실시예에서, 헤드 단부 부분(38)은, 고압 충만 공간(34) 및/또는 압축기(14)와 유체 소통 상태에 놓인다.
연료 노즐들(40)이, 단부 커버(36)로부터 하류로 축 방향으로 연장된다. 연료 노즐들(40)은, 일 단부에서, 단부 커버(36)로부터 지지될 수 있을 것이다. 하나 이상의 환형 성형 라이너 또는 덕트(42)가, 적어도 부분적으로, 제1 연료-공기 혼합물을 연소시키기 위한 1차적 또는 제1 연소 또는 반응 구역(44)을 한정할 수 있으며, 및/또는, 적어도 부분적으로, 연소기(16)의 축 방향 중심선(48)에 대해 제1 연소 구역(44)으로부터 축 방향 하류에 형성되는 2차적 또는 연소 또는 반응 구역(46)을 한정할 수 있을 것이다. 라이너(42)는 적어도 부분적으로, 1차적 연료 노즐(들)(40)로부터 터빈(18)(도 1)의 유입구(52)까지의 고온 가스 경로(50)를 한정한다. 적어도 하나의 실시예에서, 라이너(42)는, 테이퍼형 부분 또는 전이 부분을 포함하도록 형성될 수 있을 것이다. 특정 실시예에서, 라이너(42)는, 단일 또는 연속적인 몸체로부터 형성될 수 있을 것이다.
적어도 하나의 실시예에서, 연소기(16)는, 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(100)을 포함한다. 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(100)은, 축 방향 중심선(48)에 대해 1차적 연료 노즐(들)(40)로부터 축 방향으로 후속 단계에 놓이는 또는 이격되는, 적어도 하나의 연료 분사기 조립체(102)를 포함한다. 연료 분사기 조립체(102)는, 1차적 연료 노즐(들)(40)의 하류에 그리고 터빈(18)의 유입구(52)의 상류에 배치된다. (2, 3, 4, 5, 6, 또는 그보다 많은 개수의 연료 분사기 조립체(102)를 포함하는) 다수의 연료 분사기 조립체(102)가 단일 연소기(16) 내에 사용될 수 있다는 것이, 예상된다.
하나 초과의 연료 분사기 조립체(102)의 경우에, 연료 분사기 조립체들(102)은, 둘레 방향(104)에 대해 라이너(42)의 둘레에서 둘레 방향으로 동일하게 이격될 수 있으며, 또는 지주들 또는 다른 케이스 구성요소들을 수용하기 위해 어떤 다른 간격으로 이격될 수 있을 것이다. 단순함을 위해, 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(100)은, 1차적 연소 구역(44)의 하류에, 단일 스테이지 또는 공통 축 방향 평면 내에 연료 분사기 조립체들(102)을 구비하는 것으로 언급되며 그리고 여기에서 예시된다. 그러나, 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(100)은, 연료 분사기 조립체들(102)의 2개의 축 방향으로 이격된 스테이지를 포함할 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 제1 세트의 연료 분사기 조립체(102) 및 제2 세트의 연료 분사기 조립체(102)가, 라이너(들)(42)를 따라 서로 축 방향으로 이격될 수 있을 것이다.
각각의 연료 분사기 조립체(102)는, 라이너(42)를 통해 연장되며 그리고 고온 가스 경로(50)와 유체 소통 상태에 놓인다. 다양한 실시예에서, 각 연료 분사기 조립체(102)는 또한, 라이너(42)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 유동 또는 충돌 슬리브(54)를 통해 연장된다. 이러한 구성에서, 유동 슬리브(54)와 라이너(42)는, 그들 사이에 환형 유동 통로 또는 냉각 유동 환형부(56)를 한정한다. 냉각 유동 환형부(56)는, 연소기(16)의 헤드 단부 부분(38)과 고압 충만 공간(34) 사이의 유동 경로를 적어도 부분적으로 한정한다.
적어도 하나의 실시예에서, 라이너(42)는, 하류측 단부(60)로부터 중심선(48)에 대해 축 방향으로 분리되는 상류측 단부(58)를 포함한다. 라이너(42)의 하류측 단부(60)는, 고온 가스 경로(50) 및/또는 연소기(16)의 배출구를 적어도 부분적으로 한정하는 후미 프레임(62)에서 종결되며, 및/또는 후미 프레임(62)에 단단히 연결된다. 하류측 단부(60)는, 용접, 브레이징을 통해, 또는 임의의 연결 기법에 의해, 후미 프레임(62)에 단단히 연결될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 후미 프레임(62)은, 라이너(42)와 함께, 단일 구성요소로서, 형성될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유동 슬리브(54)는, 후미 단부(66)로부터 중심선(48)에 대해 축 방향으로 이격되는 전위 단부(64)를 포함한다. 복수의 연료 분사기 조립체(102)는, 유동 슬리브(54) 둘레에서 둘레 방향으로 이격되며 그리고 각 연료 분사기 조립체(102)는, 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)와 후미 단부(66) 사이에 한정되는 위치에서 유동 슬리브(54) 및 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장된다.
도 3은, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른 라이너(42)의 일부분, 유동 슬리브(54)의 일부분 및 후미 프레임(62)을 포함하는, 연소기의 일부분에 대한 측단면도를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 연료 분사기 조립체(102)의 적어도 하나의 연료 분사기 조립체(102)는, 유동 슬리브(54)에 단단히 연결된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 연료 분사기 조립체(102)는, 볼트들 또는 핀들과 같은, 하나 이상의 기계적 체결구(68)를 통해 유동 슬리브(54)에 단단히 연결된다. 연료 분사기 조립체(102)는 또한, 라이너(42)로부터 유동 슬리브(54)로 반경 방향으로 연장되는 지지대들 또는 지주들(70)을 통해 라이너(42)에 단단히 연결되며, 그로 인해 중심선(48)에 대한 유동 슬리브의 축 방향 이동을 방지하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 중심선(48)에 대해 후미 프레임(62)에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결되며 그리고 후미 단부(66)와 후미 프레임(62) 사이에 축 방향 틈새(72)를 형성하고, 그로 인해 연소기(16)의 작동 도중에 유동 슬리브(54)의 온도 증가 또는 감소에 의해 야기되는 후미 단부(66)의 제한 없는 선형 또는 축 방향 팽창 및 수축을 허용한다. 특정 실시예에서, 축 방향 틈새(72)는, 냉각 유동 환형부(56)로의 유입구(74)를 한정한다. 유입구(74)는, 고압 충만 공간(34)과 유체 소통 상태에 놓일 수 있으며, 그로 인해 고압 충만 공간(34)으로부터 냉각 유동 환형부(56)로의 유동 경로를 한정한다.
적어도 하나의 실시예에서, 유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 중심선(48) 및/또는 유동 슬리브(54)의 중심선에 대해 반경 방향 외향으로 발산 및/또는 구부러진다. 후미 단부(66)의 발산은, 유동 조화기(flow conditioner)를 제공하며 및/또는 압축 공기(26)를 냉각 유동 환형부(56) 내로 유도하기 위한 유동 포획기(flow catcher)로서 작동하고, 그로 인해 냉각 유동 환형부(56) 내부의 압력을 증가시킨다. 적어도 하나의 실시예에서, 유동 슬리브(54)는, 냉각 유동 환형부와 유체 소통 상태에 놓이는, 복수의 유입 구멍(76)을 한정한다. 유입 구멍들(76)은, 고압 충만 공간(34)과 유체 소통 상태에 놓일 수 있으며, 그로 인해 고압 충만 공간(34)과 냉각 유동 환형부(56) 사이의 복수의 유동 경로를 한정한다.
적어도 하나의 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 스프링, 지지대 또는 "훌라(hula)" 시일(78)과 미끄럼 이동 가능하게 맞물리게 된다. 결과적으로, 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 중심선(48)에 대해 축 방향으로 제한되지 않으며, 그로 인해 연소기(16)의 작동 도중에 유동 슬리브(54)의 온도 증가 또는 감소에 의해 야기되는 전위 단부(64)의 제한 없는 선형 또는 축 방향 팽창 및 수축을 허용한다.
적어도 하나의 실시예에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 환형 지지 링(80) 둘레에 둘레 방향으로 연장된다. 지지 링(80)은, 플랜지 및/또는 볼트들 또는 핀들과 같은 기계적 체결구들을 통해 외부 케이스(32)에 단단히 연결될 수 있을 것이다. 지지 링(80) 및/또는 스프링 시일(78)은, 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)를 위한 반경 방향 지지를 제공할 수 있을 것이다. 지지 링(80)은, 라이너(42)의 적어도 일부분을, 적어도 부분적으로 둘레 방향으로 둘러싼다.
이러한 작성된 설명은, 최상의 모드를 포함하는 본 발명을 개시하기 위해, 그리고 또한 당해 기술 분야의 임의의 숙련자가, 임의의 장치들 또는 시스템들을 만들고 사용하는 것 및 임의의 통합된 방법들을 실행하는 것을 포함하는, 본 발명을 실행하는 것을 가능하게 하기 위해, 예들을 사용한다. 본 발명의 특허 가능한 범위는, 청구항들에 의해 한정되며, 그리고 당업자들에게 일어나는 다른 예들을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 예들은, 이들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구조적 요소들을 포함하는 경우, 또는 이들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 실질적이지 않은 차이를 갖는 균등한 구조적 요소들을 포함하는 경우, 청구항들의 범위 이내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims (14)

  1. 연소기(16)로서:
    적어도 부분적으로 연소기(16)의 고온 가스 경로를 한정하는 환형 성형 라이너(42)로서, 라이너(42)는 상류측 단부(58) 및 하류측 단부(60)를 구비하고, 하류측 단부(60)는 후미 프레임(62)에 단단히 연결되는 것인, 환형 성형 라이너(42);
    라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 유동 슬리브(54)로서, 유동 슬리브(54)는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하기 위해, 라이너(42)와 반경 방향으로 이격되고, 유동 슬리브(54)는 전위 단부(64) 및 후미 단부(66)를 구비하는 것인, 유동 슬리브(54); 및
    유동 슬리브(54) 둘레에서 둘레 방향으로 이격되는 복수의 연료 분사기 조립체(102)로서, 각 연료 분사기 조립체(102)는 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)와 후미 단부(66) 사이에 한정되는 위치에서 유동 슬리브(54) 및 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되고, 각 연료 분사기 조립체(102)는 유동 슬리브(54)에 그리고 라이너(42)에 단단히 연결되는 것인, 복수의 연료 분사기 조립체(102)
    를 포함하고,
    유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 후미 단부(66)의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위한 후미 단부(66)와 후미 프레임(62) 사이에 축 방향 틈새(72)를 형성하기 위해, 후미 프레임(62)에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결되는 것인, 연소기.
  2. 제 1항에 있어서,
    축 방향 틈새(72)는, 냉각 유동 환형부(56)로의 유입구(74)를 한정하는 것인, 연소기.
  3. 제 1항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 스프링 시일(78)과 미끄럼 이동 가능하게 맞물리게 되는 것인, 연소기.
  4. 제 1항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 유동 슬리브(54)의 축 방향 중심선에 대해 반경 방향 외향으로 발산하는 것인, 연소기.
  5. 제 1항에 있어서,
    유동 슬리브(54)는, 냉각 유동 환형부(56)와 유체 소통 상태에 놓이는 복수의 유입 구멍(76)을 한정하는 것인, 연소기.
  6. 제 1항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 환형 지지 링(80) 둘레에 둘레 방향으로 연장되는 것인, 연소기.
  7. 제 6항에 있어서,
    지지 링(80)은, 라이너(42)의 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 것인, 연소기.
  8. 연소기(16)로서:
    적어도 부분적으로 고압 충만 공간(34)을 한정하는 외부 케이스(32);
    외부 케이스(32)에 결합되는 단부 커버(36)로서, 단부 커버(36)는, 1차적 연소 구역(44)을 향해 축 방향으로 연장되는 복수의 연료 노즐(40)을 지지하는 것인, 단부 커버(36);
    연료 노즐들로부터 하류로 연장되며 그리고 적어도 부분적으로 외부 케이스(32)를 통한 고온 가스 경로를 한정하는 환형 성형 라이너(42)로서, 라이너(42)는 상류측 단부(58) 및 하류측 단부(60)를 구비하고, 하류측 단부(60)는 후미 프레임(62)에 단단히 연결되는 것인, 환형 성형 라이너(42);
    라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 유동 슬리브(54)로서, 유동 슬리브(54)는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하기 위해, 라이너(42)와 반경 방향으로 이격되고, 유동 슬리브(54)는 전위 단부(64) 및 후미 단부(66)를 구비하는 것인, 유동 슬리브(54); 및
    유동 슬리브(54) 둘레에서 둘레 방향으로 이격되며 그리고 복수의 연료 노즐로부터 축 방향으로 이격되는 복수의 연료 분사기 조립체(102)로서, 각 연료 분사기 조립체(102)는 유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)와 후미 단부(66) 사이에 한정되는 위치에서 유동 슬리브(54) 및 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되고, 각 연료 분사기 조립체(102)는 유동 슬리브(54)에 그리고 라이너(42)에 단단히 연결되는 것인, 복수의 연료 분사기 조립체(102)
    를 포함하고,
    유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 후미 단부(66)의 제한 없는 축 방향 팽창 및 수축을 허용하기 위한 후미 단부(66)와 후미 프레임(62) 사이에 축 방향 틈새(72)를 형성하기 위해, 후미 프레임(62)에 축 방향으로 미치지 못하도록 종결되는 것인, 연소기.
  9. 제 8항에 있어서,
    축 방향 틈새(72)는, 냉각 유동 환형부(56)로의 유입구(74)를 한정하며, 축 방향 틈새(72)는, 고압 충만 공간(34)과 유체 소통 상태에 놓이는 것인, 연소기.
  10. 제 8항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는 스프링 시일(78)과 미끄럼 이동 가능하게 맞물리게 되는 것인, 연소기.
  11. 제 8항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 후미 단부(66)는, 유동 슬리브(54)의 축 방향 중심선에 대해 반경 방향 외향으로 발산하는 것인, 연소기.
  12. 제 8항에 있어서,
    유동 슬리브(54)는, 냉각 유동 환형부(56)와 유체 소통 상태에 놓이는 복수의 유입 구멍(76)을 한정하는 것인, 연소기.
  13. 제 8항에 있어서,
    유동 슬리브(54)의 전위 단부(64)는, 환형 지지 링(80) 둘레에 둘레 방향으로 연장되는 것인, 연소기.
  14. 제 13항에 있어서,
    지지 링(80)은, 라이너(42)의 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 것인, 연소기.
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