KR20170107391A

KR20170107391A - 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기 조립체 장착

Info

Publication number: KR20170107391A
Application number: KR1020170031187A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 윌리암 치흘라; 조나단 해일 캐글리; 크리스토퍼 폴 윌리스; 조나단 글렌 리드
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2017-09-25
Also published as: CN107191969A; JP2017166811A; US20170268783A1; EP3220053A1

Abstract

본 개시는, 축 방향으로 후속 단계의 분사기(60) 조립체를 장착하기 위한 시스템(100)에 관한 것이다. 시스템(100)은, 연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는, 환형 성형 라이너(42)를 포함한다. 라이너(42)는, 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되는, 분사기 개구(102)를 한정한다. 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. 환형 분사기 보스(104)가, 유동 슬리브(54)를 통해 라이너(42)로부터 반경 방향으로 연장된다. 분사기 보스(104)는, 분사기 개구(102) 둘레에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 단부측 부분(106) 및, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 제2 단부측 부분(108)을 포함한다. 분사기 보스(104)는, 연료 분사기(60)를 수용하도록 형성된다. 본 개시는 또한, 축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)를 장착하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기 조립체 장착{AXIALLY STAGED FUEL INJECTOR ASSEMBLY MOUNTING}

여기에 개시되는 대상은, 가스 터빈을 위한 연소기에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시는 가스 터빈 연소기의 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기 조립체를 장착하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

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, 1차적 연소 구역으로부터 하류에 배치되는, 복수의 반경 방향으로 지향되고 둘레 방향으로 이격되는 연료 분사기 또는 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기 조립체들(axially staged fuel injector assemblies)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 공기와 같은 냉각 매체를 경로 설정함에 의해 달성된다. 그러나, 특정 구성에서, 축 방향으로 후속 단계의 분사기 조립체들을 장착하기 위한 기재가, 냉각 유동 환형부 내부에서 유동 차단 또는 방해를 생성하며, 그로 인해 냉각 유동 환형부를 통한 냉각 유동을 교란한다. 냉각 유동 환형부 내의 이러한 교란은, 연소기의 헤드 단부측 부분에서 냉각 매체의 감소된 압력, 및/또는 냉각 유동 환형부 내부에서의, 특히 장착 기재로부터 하류에서, 냉각 매체의 감소된 냉각 효율을 초래할 수 있을 것이다.

양태들 및 이점들이, 이하의 뒤따르는 설명에서 기술되며, 또는 설명으로부터 명백해질 수 있으며, 또는 실행을 통해 습득될 수 있을 것이다.

본 개시의 하나의 실시예가, 축 방향으로 후속 단계의 분사기를 장착하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는, 환형 성형 라이너를 포함한다. 라이너는, 라이너를 통해 반경 방향으로 연장되는, 분사기 개구를 한정한다. 유동 슬리브가, 라이너의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸며 그리고 그들 사이에 냉각 유동 환형부를 형성하도록 라이너로부터 반경 방향으로 이격된다. 환형 분사기 보스가, 유동 슬리브를 통해 라이너로부터 반경 방향으로 연장된다. 분사기 보스는, 분사기 개구 둘레에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 단부측 부분 및, 유동 슬리브의 외표면으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 제2 단부측 부분을 포함한다. 분사기 보스는, 연료 분사기를 수용하도록 형성된다.

본 개시의 다른 실시예가, 축 방향으로 후속 단계의 분사기를 장착하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는, 환형 성형 라이너를 포함한다. 라이너는, 라이너를 통해 반경 방향으로 연장되는, 분사기 보스 개구를 한정한다. 유동 슬리브가, 라이너의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싼다. 유동 슬리브는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부를 형성하기 위해, 라이너로부터 반경 방향으로 이격된다. 환형 분사기 보스는, 분사기 개구와 동축으로 정렬되며 그리고 유동 슬리브를 통해 라이너로부터 반경 방향으로 연장된다. 분사기 보스는, 라이너에 확고하게 연결되는 제1 단부측 부분 및, 유동 슬리브의 외표면으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 제2 단부측 부분을 구비한다. 분사기 보스는, 연료 분사기를 수용하도록 형성된다.

다른 실시예가, 축 방향으로 후속 단계의 분사기를 장착하기 위한 방법을 포함한다. 방법은, 분사기 보스의 제2 단부측 부분의 측벽을 따라 한정되는 슬롯 내로, 제2 단부측 부분이 유동 슬리브의 외표면으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 가운데, 지지 플레이트를 삽입하는 것, 지지 플레이트 위에 지지 플레이트 캡을 배치하는 것, 지지 플레이트에 의해 한정되는 체결구 개구 내로 양쪽 나사형성 스터드(double ended stud)의 제1 단부를, 양쪽 나사형성 스터드가 지지 플레이트 캡을 통해 연장되는 가운데, 나사 체결하는 것, 및 양쪽 나사형성 스터드의 제2 단부가 연료 분사기에 의해 한정되는 장착 구멍을 통해 연장되는 가운데, 연료 분사기를 분사기 보스 내로 삽입하는 것을 포함한다. 방법은, 양쪽 나사형성 스터드의 제2 단부와 나사식으로 맞물리게 되는 너트를 통해, 연료 분사기를 지지 플레이트 캡에 고정하는 것을 더 포함한다.

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;
도 3은, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 축 방향으로 후속 단계의 분사기를 장착하기 위한 시스템을 포함하는 연소기의 일부분에 대한 분해 사시도를 제공하고;
도 4는, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 도 3에 도시된 바와 같은 시스템의 상류측 조립 상태 단면도를 제공하며;
도 5는, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 시스템의 일부분에 대한 평면도를 제공하며; 그리고
도 6은, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 축 방향으로 후속 단계의 분사기를 장착하기 위한 방법에 대한 블록도를 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. 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. 유동 슬리브(54)가, 라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싼다. 유동 슬리브(54)는, 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하도록 라이너(42)로부터 반경 방향으로 이격된다.

적어도 하나의 실시예에서, 연소기(16)는, 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(58)을 포함한다. 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사 시스템(58)은, 축 방향 중심선(48)에 대해 1차적 연료 노즐(들)(40)로부터 축 방향으로 후속 단계에 놓이는 또는 이격되는, 적어도 하나의 연료 분사기 또는 연료 분사기 조립체(60)를 포함한다. 연료 분사기(60)는, 1차적 연료 노즐(들)(40)의 하류에 그리고 터빈(18)의 유입구(52)의 상류에 배치된다. (2, 3, 4, 5, 또는 그보다 많은 개수의 연료 분사기 조립체(60)를 포함하는) 다수의 연료 분사기(60)가 단일 연소기(16) 내에 사용될 수 있다는 것이, 예상된다.

다양한 실시예에서, 여기에서 "시스템"으로서 지칭되는, 축 방향으로 후속 단계의 분사기(들)(60)을 장착하기 위한 시스템이, 제공된다. 도 3은, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 시스템(100)을 포함하는 연소기(16)의 일부분에 대한 분해 사시도를 제공한다. 도 4는, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 도 3에 도시된 바와 같은 시스템(100)의 상류측 조립 상태 단면도를 제공한다. 도 5는, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 시스템(100)의 일부분에 대한 평면도를 제공한다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3 및 도 4에 총체적으로 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 환형 성형 라이너(42)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 라이너(42)는, 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되는 분사기 개구(102)를 한정한다. 유동 슬리브(54)는, 라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸며 그리고 냉각 유동 환형부(56)가 이들 사이에 반경 방향으로 형성된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 환형 분사기 보스(104)가, 유동 슬리브(54)를 통해 라이너(42)로부터 반경 방향으로 연장된다. 분사기 보스(104)는, 연료 분사기(60)의 일부분을 수용하도록 형성된다. 분사기 보스(104)는, 분사기 개구(102) 둘레에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 단부측 부분(106)(도 4)을 구비한다. 제1 단부측 부분(106)은, 고온 가스 경로(50)(도 2)을 부분적으로 한정할 수 있을 것이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 분사기 보스(104)는, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는, 제2 단부측 부분(108)을 포함한다.

특정 실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 분사기 보스(104)는, 적어도 부분적으로 슬롯 또는 홈(110)을 한정한다. 적어도 하나의 실시예에서, 슬롯(110)은, 제2 단부측 부분(108)에 인접한 분사기 보스(104)의 측벽(112)을 따라 한정될 수 있을 것이다. 슬롯(110)은, 측벽(112) 내부에 및/또는 측벽(112)을 따라 분사기 보스(104) 둘레에 둘레 방향으로 연장될 수 있을 것이다. 다양한 실시예에서, 슬롯(110)은, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치된다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3 및 도 4에 총체적으로 도시된 바와 같이, 시스템(100)은, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 지지 플레이트(114)를 포함한다. 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104) 둘레에서 적어도 부분적으로 둘레 방향으로 연장된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104)에 의해 한정되는 슬롯(110) 내로 연장되는, 내측 부분 또는 표면(116)을 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스 둘레를 감싸도록 및/또는 슬롯(110) 내로 연장되도록 형성되는, 복수의 플레이트로 이루어진다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(114)는, 제1 플레이트(114(a)) 및 제2 플레이트(114(b))를 포함할 수 있을 것이다. 제1 플레이트(114(a)) 및 제2 플레이트(114(b))는 각각, 슬롯(110) 내부에서 연장되는 개별적인 내측 표면 또는 부분(116(a), 116(b))을 포함할 수 있을 것이다. 내측 부분(116(a), 116(b))은, 개략적으로 아치형일 수 있을 것이다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(114) 또는 지지 플레이트들(114(a), 114(b)) 중 하나 이상은, 개별적인 지지 플레이트((114), 114(a), 114(b))의 상측면(120)을 따라 하나 이상의 체결구 개구(118)를 한정한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 체결구 개구(118)는, 나사 가공될 수 있으며 또는, 나사 가공 체결구를 수용하기 위한 나사 가공 삽입체(122)(도 4)를 포함할 수 있을 것이다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3 및 도 4에 총체적으로 도시된 바와 같이, 시스템(100)은, 지지 플레이트 캡(124)을 포함할 수 있을 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트 캡(124)은, 내측 측면(126), 외측 측면(128), 및 내측 측면(126)을 따라 한정되는 포켓 또는 공동(130)을 포함한다. 지지 플레이트(114)의 적어도 일부분은, 포켓(130) 내부에 안착되거나 또는 배치될 수 있을 것이다.

특정 실시예에서, 지지 플레이트 캡(124)은, 유동 슬리브(54)에 확고하게 연결된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트 캡(124)은, 하나 이상의 체결구(132)를 통해, 유동 슬리브(54)에 볼트 체결되거나, 또는 달리 체결 또는 부착될 수 있을 것이다. 특정 실시예에서, 지지 플레이트 캡(124)은, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)에 대해 안착된다.

특정 실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트 캡(124)은, 지지 플레이트(114)에 의해 한정되는 개별적인 체결구 개구(118) 및 축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)에 의해 한정되는 개별적인 장착 구멍(136)과 동축으로 정렬되는, 복수의 체결구 구멍(134)을 한정한다. 적어도 하나의 실시예에서, 도 3, 도 4 및 도 5에 총체적으로 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 양쪽 나사형성 스터드(138)가, 지지 플레이트 캡(124)을 지지 플레이트(114)에 고정 또는 부착하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부측 부분(140)이, 예를 들어, 나사가공 삽입체(122)를 통해 지지 플레이트(114)와 나사식으로 맞물리게 되며, 그리고 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부측 부분(142)이, 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 개별적인 장착 구멍(136)을 통해 반경 방향으로 연장된다.

특정 실시예에서, 도 3, 도 4 및 도 5에 총체적으로 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 양쪽 나사형성 스터드(138)가, 지지 플레이트 캡(124)의 개별적인 체결 구멍(134)을 통해 그리고 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 개별적인 장착 구멍(136)을 통해, 지지 플레이트(114)로부터 연장된다. 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부측 부분(140)은, 지지 플레이트(114)와 나사식으로 맞물리게 되며 그리고, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부측 부분(142)은, 너트(144)와 나사식으로 맞물리게 된다.

여기에서 설명되고 도시되는 다양한 실시예가, 축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)를 장착하기 위한 방법(200)을 제공한다. 도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른 방법(200)의 블록도를 제공한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 단계(202)에서, 방법(200)은, 분사기 보스(104)의 제2 단부측 부분(108)의 측벽(112)을 따라 한정되는 슬롯(110) 내로, 제2 단부측 부분(108)이 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 가운데, 지지 플레이트(114) 및/또는 지지 플레이트들(114(a), 114(b))을 삽입하는 것을 포함한다. 단계(204)에서, 방법(200)은, 지지 플레이트(114) 위에 지지 플레이트 캡(124)을 배치하는 것을 포함한다. 단계(206)에서, 방법(200)은, 지지 플레이트(114)에 의해 한정되는 개별적인 체결구 개구(118) 내로 개별적인 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부(140)를, 양쪽 나사형성 스터드(138)가 지지 플레이트 캡(124)을 통해 연장되는 가운데, 나사 체결하는 것을 포함한다. 단계(208)에서, 방법(200)은, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부(142)가 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 개별적인 장착 구멍(136)을 통해 연장되는 가운데, 연료 분사기(60)를 분사기 보스(104) 내로 삽입하는 것을 포함한다. 단계(210)에서, 방법(200)은, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부(142)와 나사식으로 맞물리게 되는 너트(144)를 통해, 연료 분사기(60)를 지지 플레이트 캡(124)에 고정 또는 부착하는 것을 포함한다.

여기에 설명되고 도시되는 축 방향으로 후속 단계의 분사기들을 장착하기 위한 시스템(100)의 다양한 실시예는, 기존의 장착 구조를 넘는 다양한 기술적 이익을 제공한다. 예를 들어, 지지 플레이트(114), 지지 플레이트 캡(124), 양쪽 나사형성 스터드들(138), 및 이러한 구성요소들과 맞물리는 분사기 보스(104)의 일부분과 같은 다양한 장착 구성요소를 배치함에 의해, 냉각 유동 환형부 내부에서의 유동 방해가 감소하게 되며, 그로 인해 연소기(16)의 작동 도중에 라이너의 냉각을 향상시킨다. 부가적으로, 시스템(100)은, 연료 분사기들(60)의 설치 및 제거를 위한 조립 및 분해 시간을 감소시킬 수 있을 것이다.

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

축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)를 장착하기 위한 시스템(100)으로서:
연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는 환형 성형 라이너(42)로서, 라이너(42)는, 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되는, 분사기 개구(102)를 한정하는 것인, 환형 성형 라이너(42);
라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 유동 슬리브(54)로서, 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하도록 라이너(42)로부터 반경 방향으로 이격되는 것인, 유동 슬리브(54); 및
유동 슬리브(54)를 통해 라이너(42)로부터 반경 방향으로 연장되는 환형 분사기 보스(104)로서, 분사기 개구(102) 둘레에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 단부측 부분(106) 및 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 제2 단부측 부분(108)을 구비하고, 연료 분사기(60)를 수용하도록 형성되는 것인, 환형 분사기 보스(104)
를 포함하는 것인, 장착 시스템.
제 1항에 있어서,
유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 지지 플레이트(114)를 더 포함하고, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104) 둘레에서 둘레 방향으로 연장되며, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104)에 의해 한정되는 슬롯(110) 내로 연장되는 내측 부분(116)을 포함하는 것인, 장착 시스템.
제 2항에 있어서,
지지 플레이트(114)는 제1 플레이트(114a) 및 제2 플레이트(114b)를 포함하고, 제1 플레이트(114a)의 내측 부분(116a) 및 제2 플레이트(114b)의 내측 부분(116b)이 분사기 보스(104)에 의해 한정되는 슬롯(110) 내로 연장되는 것인, 장착 시스템.
제 2항에 있어서,
양쪽 나사형성 스터드(138)를 더 포함하고, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부(140)가, 지지 플레이트(114)와 나사식으로 맞물리게 되며, 그리고 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부(142)가, 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 장착 구멍을 통해 반경 방향으로 연장되는 것인, 장착 시스템.
제 2항에 있어서,
내측 측면(126), 외측 측면(128), 및 내측 측면(126)을 따라 한정되는 포켓(130)을 구비하는, 지지 플레이트 캡(124)을 더 포함하고, 지지 플레이트(114)의 적어도 일부분이 포켓(130) 내부에 안착되는 것인, 장착 시스템.
제 5항에 있어서,
지지 플레이트 캡(124)은, 유동 슬리브(54)에 확고하게 연결되는 것인, 장착 시스템.
제 5항에 있어서,
지지 플레이트 캡(124)은, 유동 슬리브(54)의 외표면(62)에 대해 안착되는 것인, 장착 시스템.
제 5항에 있어서,
지지 플레이트 캡(124)은 복수의 체결 구멍을 한정하고, 각각의 체결 구멍은, 지지 플레이트(114)에 의해 한정되는 개별적인 체결구 개구 및 축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)에 의해 한정되는 장착 구멍과 동축으로 정렬되는 것인, 장착 시스템.
제 5항에 있어서,
지지 플레이트(114)로부터 지지 플레이트 캡을 통해 그리고 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 장착 구멍을 통해 연장되는, 양쪽 나사형성 스터드(138)를 더 포함하고, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부(140)는 지지 플레이트(114)와 나사식으로 맞물리게 되며, 그리고 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부(142)는 너트와 나사식으로 맞물리게 되는 것인, 장착 시스템.
축 방향으로 후속 단계의 분사기(60)를 장착하기 위한 시스템(100)으로서:
연소기의 고온 가스 경로를 적어도 부분적으로 한정하는 환형 성형 라이너(42)로서, 라이너(42)는, 라이너(42)를 통해 반경 방향으로 연장되는, 분사기 보스 개구(102)를 한정하는 것인, 환형 성형 라이너(42);
라이너(42)의 적어도 일부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 유동 슬리브(54)로서, 그들 사이에 냉각 유동 환형부(56)를 형성하도록 라이너(42)로부터 반경 방향으로 이격되는 것인, 유동 슬리브(54); 및
분사기 개구(102)와 동축으로 정렬되며 그리고 유동 슬리브(54)를 통해 라이너(42)로부터 반경 방향으로 연장되는 환형 분사기 보스(104)로서, 라이너(42)에 확고하게 연결되는 제1 단부측 부분(106) 및 유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 제2 단부측 부분(108)을 구비하고, 연료 분사기(60)를 수용하도록 형성되는 것인, 환형 분사기 보스(104)
를 포함하는 것인, 장착 시스템.
제 10항에 있어서,
유동 슬리브(54)의 외표면(62)으로부터 반경 방향 외향으로 배치되는 지지 플레이트(114)를 더 포함하고, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104) 둘레에서 둘레 방향으로 연장되며, 지지 플레이트(114)는, 분사기 보스(104)에 의해 한정되는 슬롯(110) 내로 연장되는 내측 부분(116)을 포함하는 것인, 장착 시스템.
제 11항에 있어서,
지지 플레이트(114)는 제1 플레이트(114a) 및 제2 플레이트(114b)를 포함하고, 제1 플레이트(114a)의 내측 부분(116a) 및 제2 플레이트(114b)의 내측 부분(116b)이 분사기 보스(104)에 의해 한정되는 슬롯(110) 내로 연장되는 것인, 장착 시스템.
제 11항에 있어서,
양쪽 나사형성 스터드(138)를 더 포함하고, 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제1 단부(140)가, 지지 플레이트(114)와 나사식으로 맞물리게 되며, 그리고 양쪽 나사형성 스터드(138)의 제2 단부(142)가, 연료 분사기(60)에 의해 한정되는 장착 구멍을 통해 반경 방향으로 연장되는 것인, 장착 시스템.
제 11항에 있어서,
내측 측면(126), 외측 측면(128), 및 내측 측면(126)을 따라 한정되는 포켓(130)을 구비하는, 지지 플레이트 캡(124)을 더 포함하고, 지지 플레이트(114)의 적어도 일부분이 포켓(130) 내부에 안착되는 것인, 장착 시스템.
제 14항에 있어서,
지지 플레이트 캡(124)은, 유동 슬리브(54)에 확고하게 연결되는 것인, 장착 시스템.