KR20190032846A - 터빈지지구조, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가스터빈 운전 시 터빈케이싱의 열변형이 발생하는 경우, 터빈케이싱을 지지하는 구조물을 이동 가능하게 형성함으로써 터빈케이싱에서 발생하는 피로파괴현상을 방지할 수 있는 터빈지지구조 및 이를 이용한 터빈, 가스터빈을 제공하기 위한 것으로, 가스터빈의 터빈케이싱을 지지하는 터빈지지구조에 있어서, 상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및 상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 슬라이딩 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 포함하는 터빈지지구조 및 이를 이용한 터빈, 가스터빈을 제공한다.

Description

터빈지지구조, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈{STRUCTURE FOR SUPPORTING TURBINE, TURBINE AND GAS TURBINE USING THE SAME}
본 발명은 터빈지지구조, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈에 관한 것으로, 터빈케이싱 열변형에 대응하여 터빈케이싱의 지지구조를 개선한 터빈 지지구조 및 이를 이용한 터빈, 가스터빈에 관한 것이다.
터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 증기를 이용하는 증기터빈 및 고온의 연소가스를 이용하는 가스터빈 등이 있다.
이 중, 가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 공기 도입구가 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다.
연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.
터빈은 터빈케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 로터가 배치되어 있다.
상기 로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 로터에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.
이러한 가스터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.
가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈 측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.
이와 같이 고온의 연소가스가 상기 터빈측으로 분사되는 경우, 터빈케이싱은 열변형이 발생하게 되며, 이에 따라 상기 터빈케이싱을 지지하는 구조물에 피로현상이 발생하게 되어 손상이 발생한다는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가스터빈 운전 시 터빈케이싱의 열변형이 발생하는 경우, 터빈케이싱을 지지하는 구조물을 이동 가능하게 형성함으로써 터빈케이싱에서 발생하는 피로파괴현상을 방지할 수 있는 터빈지지구조 및 이를 이용한 터빈, 가스터빈을 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 가스터빈의 터빈케이싱을 지지하는 터빈지지구조에 있어서, 상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및 상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 슬라이딩 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 포함하는 터빈지지구조를 제공한다.
상기 지지대는 상기 터빈케이싱 측으로 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 터빈케이싱의 양측면에 외측으로 돌출되어 형성되는 한쌍의 플랜지부 및 상기 지지대의 상단에 형성되어 상기 플랜지부와 고정결합되는 볼트부를 더 포함할 수 있고, 상기 플랜지부의 하면에는 상기 볼트부의 일단이 삽입되어 결합되는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입돌기의 외주에 이격되게 형성되며, 상기 플랜지부를 관통하여 결합되는 복수개의 보조볼트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지대의 하단은, 상기 지지대가 상기 터빈케이싱 측으로 회전가능하도록 상기 이동유닛과 회전가능하게 결합되고, 상기 이동유닛은, 상기 지지대의 하단에 형성되는 캐스터 블록 및 상기 캐스터블럭의 하면에 장착되는 복수개의 캐스터를 포함할 수 있다.
또는, 본원 발명의 상기 이동유닛은 상기 지지대의 하단에 형성되는 이동롤러 및 상기 이동롤러가 삽입되어 이동하는 이동홈이 상면에 형성되는 레일을 포함할 수 있고, 상기 레일은, 상기 터빈케이싱의 축과 평행하게 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은, 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈에 있어서, 복수의 터빈 디스크와, 복수의 터빈 디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 복수의 터빈 로터; 상기 복수의 터빈 블레이드 사이에 배치되는 복수의 터빈 베인; 및 가스터빈의 운전 시 연소기에서 공급되는 연소가스에 의해 회전하는 타이로드의 외주면에 다단으로 장착되는 상기 터빈 로터와 연소가스의 흐름방향을 가이드하는 상기 터빈 베인을 수용하며, 반원 형상을 가지는 상부 몸체의 양단에는 상기 상부 몸체의 두께보다 두꺼운 두께를 가지는 상부 플랜지부가 외측으로 돌출되는 터빈케이싱; 상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및 상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 슬라이딩 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 포함하는 터빈을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은, 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 통해 연료를 연소시켜 연소가스를 생성하는 연소기; 및 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 것으로서, 복수의 터빈 디스크와, 상기 복수의 터빈 디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈 로터와, 상기 복수의 터빈 블레이드 사이에 배치되는 복수의 터빈 베인과, 가스터빈의 운전 시 연소기에서 공급되는 연소가스에 의해 회전하는 타이로드의 외주면에 다단으로 장착되는 상기 터빈 로터와 연소가스의 흐름방향을 가이드하는 상기 터빈 베인을 수용하는 터빈케이싱과, 상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및 상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 더 포함하는 가스터빈을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 터빈케이싱을 지지하는 구조물을 터빈케이싱의 열변형에 대응하여 이동가능하도록 형성함으로써, 가스터빈 구동 시 발생하는 터빈케이싱의 열변형에 의한 터빈케이싱의 지지구조의 피로파괴현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 가스 터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1 중 터빈 디스크를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 정면도이다.
도 6은 도 5의 "A"부의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 정면도이다.
이하, 본 발명에 따른 터빈의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(100)의 일 예가 도시되어 있다. 상기 가스 터빈은 케이싱(102)을 구비하고 있고, 상기 케이싱은 압축기케이싱(102a)과 터빈케이싱(102b)으로 이루어진다. 그리고 상기 케이싱(102)의 후측에는 터빈을 ??과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(106)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 디퓨저(106)의 앞쪽으로 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(104)가 배치된다.
공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 상기 케이싱(102)의 상류측에 압축기(110)가 위치하고, 하류 측에 터빈(120)이 배치된다. 그리고, 상기 압축기(110)와 상기 터빈(120)의 사이에는 터빈에서 발생된 회전토크를 상기 압축기로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브(130)가 배치되어 있다.
상기 압축기(110)는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크(140)를 구비하고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(140)들은 타이볼트(150)에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.
구체적으로, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(140)는 대략 중앙을 상기 타이볼트(150)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크(140)는 대향하는 면이 상기 타이볼트(150)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.
상기 압축기 로터 디스크(140)의 외주면에는 복수 개의 블레이드(144)가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 블레이드(144)는 루트부(146)를 구비하여 상기 압축기 로터 디스크(140)에 체결된다.
상기 각각의 로터 디스크(140)의 사이에는 상기 하우징에 고정되어 배치되는 베인(미도시)이 위치한다. 상기 베인은 상기 로터 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 압축기 로터 디스크의 블레이드를 통과한 압축 공기의 흐름을 정렬하여 하류측에 위치하는 로터 디스크의 블레이드로 공기를 안내하는 역할을 하게 된다.
상기 루트부(146)의 체결방식은 탄젠셜 타입(tangential type)과 액셜 타입(axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키이 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 블레이드를 로터 디스크에 체결할 수 있다.
상기 타이볼트(150)는 상기 복수 개의 압축기 로터 디스크(140) 및 터빈로터 디스크(180)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크 내에 체결되고, 타측 단부에는 고정 너트(190)에 의해 체결된다.
상기 타이볼트(150)의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이볼트가 로터 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수 개의 타이볼트가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.
도시되지는 않았으나, 가스 터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 디퓨저(diffuser)의 다음 위치에 안내깃 역할을 하는 베인이 설치될 수 있으며, 이를 디스윌러(desworler)라고 한다.
상기 연소기(104)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.
가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.
한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.
이를 위해 상기 트랜지션피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.
상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리부에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.
한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(120)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충동, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크 튜브를 거쳐 압축기 섹션으로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.
상기 터빈은 기본적으로는 압축기의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(120)은 터빈로터, 터빈베인 및 터빈케이싱으로 이루어진다.
상기 터빈 로터는, 가스터빈의 운전 시 연소기에서 공급받은 연소가스에 의하여 회전하는 것으로서 타이로드의 외주면에 다단으로 장착되는 복수의 터빈 디스크(180)와 복수의 터빈블레이드(184)로 이루어진다. 상기 터빈디스크는 압축기의 압축기 로터 디스크와 유사한 구조로 이루어진다. 상기 터빈 로터 디스크(180) 역시, 방사상으로 배치되는 복수 개의 터빈 블레이드(184)와 결합된다. 상기 터빈 블레이드(184) 역시 도브테일 등의 방식으로 상기 터빈 디스크(180)에 결합될 수 있다. 아울러, 상기 터빈 디스크(180)의 블레이드(184)의 사이에도 상기 하우징에 고정되는 터빈 베인(미도시)이 구비되어, 블레이드를 통과한 연소 가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다.
상기 터빈케이싱은 상기 터빈로터와 상기 터빈베인을 내부에 수용한다.
도 2를 참조하면, 상기 터빈 로터 디스크(180)는 대략 원판 형태를 가지고 있고, 그 외주부에는 복수 개의 결합 슬롯(180a)이 형성되어 있다. 상기 결합 슬롯(180a)은 전나무(fir-tree) 형태의 굴곡면을 갖도록 형성된다.
상기 결합 슬롯(180a)에 터빈 블레이드(184)가 체결된다. 도 2에서, 상기 터빈 블레이드(184)는 대략 중앙부에 평판 형태의 플랫폼부(184a)를 갖는다. 상기 플랫폼부(184a)는 이웃한 터빈 블레이드의 플랫폼부(184a)와 그 측면이 서로 접하여 블레이드들 사이의 간격을 유지시키는 역할을 한다. 상기 플랫폼부(184a)의 저면에는 루트부(184b)가 형성된다. 상기 루트부(184b)는 상술한 로터 디스크(180)의 결합 슬롯(180a)에 상기 로터 디스크(180)의 축방향을 따라서 삽입되는, 소위 액셜 타입(axial-type)의 형태를 갖는다.
상기 루트부(184b)는 대략 전나무 형태의 굴곡부를 가지며, 이는 상기 결합 슬롯에 형성된 굴곡부의 형태와 상응하도록 형성된다. 여기서, 상기 루트부의 결합구조는 반드시 전나무 형태를 가질 필요는 없고, 도브테일 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 플랫폼부(184a)의 상부면에는 블레이드부(184c)가 형성된다. 상기 블레이드부(184c)는 가스터빈의 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 흐름 방향을 기준으로 상류측에 배치되는 리딩 엣지와 하류측에 배치되는 트레일링 엣지를 갖는다.
여기서, 상기 압축기의 블레이드와는 달리, 터빈의 블레이드는 고온고압의 연소가스와 직접 접촉하게 된다. 상기 연소 가스의 온도는 1700℃ 달할 정도의 고온이기 때문에 냉각 수단을 필요로 하게 된다. 이를 위해서, 상기 압축기의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 상기 터빈 측 블레이드로 공급하는 냉각 유로를 갖게 된다.
상기 냉각 유로는 상기 하우징 외부에서 연장되거나(외부 유로), 상기 로터 디스크의 내부를 관통하여 연장될 수 있고(내부 유로), 외부 및 내부 유로를 모두 사용할 수도 있다. 도 2에서, 상기 블레이드부의 표면에는 다수의 필름 쿨링홀(184d)이 형성되는데, 상기 필름쿨링홀(184d)들은 상기 블레이드부(184c)의 내부에 형성되는 쿨링 유로(미도시)와 연통되어 냉각 공기를 상기 블레이드부(184c)의 표면에 공급하는 역할을 하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 정면도이고, 도 6은 도 5의 "A"부의 확대도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조는, 한 쌍의 지지대(1100) 및 이동유닛(1200)을 포함한다.
상기 지지대(1100)는, 원형 봉형상으로 이루어지며, 상기 터빈케이싱(102b)의 양측면을 각각 지지하도록 형성된다.
상기 터빈케이싱(102b)은 반원통형상의 상부 케이싱(1102a) 및 하부케이싱(1102b)이 맞닿아 형성되는 구조로 이루어지며, 상기 상부케이싱(1102a) 및 하부케이싱(1102b)이 맞닿는 부분에는 외측으로 돌출되어 형성되는 플랜지부(1103)가 형성된다. 상기 플랜지부(1103)에는 삽입홀(1103a)이 형성된다.
상기 지지대(1100)의 상단에는 외측면에 나사산이 형성된 볼트부(1104)가 형성된다. 상기 볼트부(1104)는 상기 플랜지부(1103)의 삽입홀(1103a)에 관통삽입되어, 상기 플랜지부(1103)와 결합된다. 상기 플랜지부(1104)의 상면에는 상기 볼트부(1104)와 나사결합되어 상기 볼트부(1104)를 고정시키는 너트(1106)가 형성된다.
상기 볼트부(1104)의 외주에는 상기 상부케이싱(1102a)의 플랜지부와 상기 하부케이싱(1102b)의 플랜지부를 서로 결합시키는 복수개의 보조볼트(1105)가 관통하여 형성되며, 상기 보조볼트(1105)의 하단에는 상기 보조볼트(1105)를 고정시키는 보조너트(1107)가 형성된다.
상기 지지대(1100)의 하단(1100b)은, 상기 지지대(1100)가 상기 터빈케이싱(102b) 측으로 회전가능하도록 상기 이동유닛(1200)과 회전가능하게 힌지축(H)에 의하여 결합된다.
상기 이동유닛(1200)은 상기 터빈케이싱(102b)의 플랜지부와 일정거리(D) 만큼 일측에 이격되어 배치되어, 상기 지지대(1100)는 상기 터빈케이싱 측으로 경사지게 배치된다.
가스터빈의 가동 시, 터빈케이싱(102b)의 내측으로 고온의 연소가스가 유동하게 되며, 이에 따라 터빈케이싱(102b)은 가열되어 팽창된다. 상기 지지대(1100)는 상기 터빈케이싱(102b)의 팽창에 따라, 힌지축(H)을 중심으로 하여 외측으로 회전되며, 상기 지지대(1100)의 상단은 외측으로 이동한다.
상기 이동유닛(1200)은 캐스터블록(1210) 및 캐스터(1220)로 이루어진다. 상기 캐스터블록(1210)은 육면체 형상으로 이루어지며, 상부가 상기 지지대(1100)와 힌지축(H)에 의하여 회전가능하게 결합된다.
그리고 상기 캐스터블록(1210)의 하부에는 복수개의 캐스터(1220)가 장착된다. 상기 캐스터(1220)는 상기 캐스터블록(1210)이 상기 터빈케이싱(102b)의 중심축(S)과 평행한 방향으로 이동할 수 있도록 배치된다. 상기 캐스터(1220)는 상기 캐스터블록(1220)을 안정적으로 지지하기 위하여 2열로 배치될 수 있다.
가스 터빈 작동 시, 상기 터빈케이싱(102b)이 중심축 방향으로 열변형 되는 경우, 상기 지지대(1100) 및 이동유닛(1200)은 상기 터빈케이싱(102b)의 열변형에 따라 상기 터빈케이싱(102b)의 중심축 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 터빈케이싱(102b)에 열변형이 반복적으로 일어나는 경우에도 상기 지지대(1100)는 상기 이동유닛에 의하여 이동하므로, 상기 지지대와 상기 플랜지부 또는 상기 이동유닛과의 결합부에서 피로파괴현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 개략도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 정면도이다.
도 7,8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조는, 한 쌍의 지지대(2100) 및 이동유닛(2200)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조는, 상술한 본 발명의 일실시예의 이동유닛 구조를 변경한 터빈케이싱 지지구조이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터빈케이싱 지지구조의 구성 중 상술한 일실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 일실시예와 상이한 구성인 이동유닛(2200)과 관련된 구성에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동유닛(2200)은, 이동롤러(2220) 및 레일(2230)로 이루어진다.
상기 지지대(2100)의 하단에는 육면체 형태의 레일블럭(2210)이 형성되고, 상기 레일블럭(2210)의 하측면에는 이동롤러(2220)가 장착된다. 상기 이동롤러(2220)는 상기 터빈케이싱(102b)의 중심축에 평행한 방향으로 이동가능하게 배치된다. 상기 이동롤러(2220)의 하측에는 레일(2230)이 형성된다.
상기 레일(2230)의 상면에는 상기 이동롤러(2220)가 삽입되어 이동하는 이동홈(2230a)이 형성되어, 상기 이동롤러(2220)가 상기 레일(2230)을 따라 이동할 수 있도록 한다.
가스 터빈 작동 시, 상기 터빈케이싱(102b)이 중심축 방향으로 열변형 되는 경우, 상기 지지대(2100)는 상기 레일(2230)을 따라 상기 터빈케이싱(102b)의 중심축 방향과 평행한 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 터빈케이싱(102b)에 열변형이 반복적으로 일어나는 경우에도 상기 지지대(2100)는 상기 레일(2230)을 따라 이동하므로, 상기 지지대(2100)와 상기 플랜지부 또는 상기 이동유닛과의 결합부에서 피로파괴현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 가스터빈 110 : 압축기
120 : 터빈 102b : 터빈케이싱
1100 : 지지대 1200 : 이동유닛
1210 : 캐스터블록 1220 : 캐스터

Claims (19)

  1. 가스터빈의 터빈케이싱을 지지하는 터빈지지구조에 있어서,
    상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및
    상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 포함하는 터빈지지구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대는 상기 터빈케이싱 측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈지지구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터빈케이싱의 양측면에 외측으로 돌출되어 형성되는 한쌍의 플랜지부 및
    상기 지지대의 상단에 형성되어 상기 플랜지부와 고정결합되는 볼트부를 더 포함하는 터빈지지구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 플랜지부의 하면에는 상기 볼트부의 일단이 삽입되어 결합되는 삽입홀이 형성되고,
    상기 삽입돌기의 외주에 이격되게 형성되며, 상기 플랜지부를 관통하여 결합되는 복수개의 보조볼트를 더 포함하는 터빈지지구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대의 하단은, 상기 지지대가 상기 터빈케이싱 측으로 회전가능하도록 상기 이동유닛과 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 터빈지지구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동유닛은, 상기 지지대의 하단에 형성되는 캐스터 블록 및 상기 캐스터블럭의 하면에 장착되는 복수개의 캐스터를 포함하는 터빈지지구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 지지대의 하단에 형성되는 이동롤러 및
    상기 이동롤러가 삽입되어 이동하는 이동홈이 상면에 형성되는 레일을 포함하는 터빈지지구조.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 레일은, 상기 터빈케이싱의 축과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈지지구조.
  9. 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈에 있어서,
    복수의 터빈 디스크와, 복수의 터빈 디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 복수의 터빈 로터;
    상기 복수의 터빈 블레이드 사이에 배치되는 복수의 터빈 베인; 및
    가스터빈의 운전 시 연소기에서 공급되는 연소가스에 의해 회전하는 타이로드의 외주면에 다단으로 장착되는 상기 터빈 로터와 연소가스의 흐름방향을 가이드하는 상기 터빈 베인을 수용하는 터빈케이싱;
    상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및
    상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 슬라이딩 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 포함하는 터빈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지지대는 상기 터빈케이싱 측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 터빈케이싱의 양측면에 외측으로 돌출되어 형성되는 한쌍의 플랜지부 및
    상기 지지대의 상단에 형성되어 상기 플랜지부와 고정결합되는 볼트부를 더 포함하는 터빈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플랜지부의 하면에는 상기 볼트부의 일단이 삽입되어 결합되는 삽입홀이 형성되고,
    상기 삽입돌기의 외주에 이격되게 형성되며, 상기 플랜지부를 관통하여 결합되는 복수개의 보조볼트를 더 포함하는 터빈.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 지지대의 하단은, 상기 지지대가 상기 터빈케이싱 측으로 회전가능하도록 상기 이동유닛과 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동유닛은, 상기 지지대의 하단에 형성되는 캐스터 블록 및 상기 캐스터블럭의 하면에 장착되는 복수개의 캐스터를 포함하는 터빈.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 지지대의 하단에 형성되는 이동롤러 및
    상기 이동롤러가 삽입되어 이동하는 이동홈이 상면에 형성되는 레일을 포함하는 터빈.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 레일은, 상기 터빈케이싱의 축과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  17. 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기;
    상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 통해 연료를 연소시켜 연소가스를 생성하는 연소기; 및
    상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 것으로서, 복수의 터빈 디스크와, 상기 복수의 터빈 디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈 로터와,
    상기 복수의 터빈 블레이드 사이에 배치되는 복수의 터빈 베인과,
    가스터빈의 운전 시 연소기에서 공급되는 연소가스에 의해 회전하는 타이로드의 외주면에 다단으로 장착되는 상기 터빈 로터와 연소가스의 흐름방향을 가이드하는 상기 터빈 베인을 수용하는 터빈케이싱과,
    상기 터빈케이싱의 양측면을 각각 지지하는 한 쌍의 지지대; 및
    상기 지지대의 하단에 설치되어, 상기 지지대의 하단을 이동가능하게 지지하는 이동유닛을 더 포함하는 가스터빈.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 이동유닛은, 상기 지지대의 하단에 형성되는 캐스터 블록 및 상기 캐스터블럭의 하면에 장착되는 복수개의 캐스터를 포함하는 가스터빈.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 지지대의 하단에 형성되는 이동롤러 및
    상기 이동롤러가 삽입되어 이동하는 이동홈이 상면에 형성되는 레일을 포함하는 가스터빈.
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