KR20230001416U - 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그 - Google Patents

가스터빈 로터 처짐량 측정 지그 Download PDF

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강한샘
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두산에너빌리티 주식회사
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Abstract

본 고안은 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스터빈을 최종적으로 조립한 후 케이싱 내에서 압축기 베인 캐리어와 로터가 정확한 위치에 결합되었는지 체크하고 로터의 처짐량을 측정하여 정확한 클리어런스(Clearance) 값을 산출할 수 있는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그에 관한 것이다.

Description

가스터빈 로터 처짐량 측정 지그{GAS TURBINE ROTOR DEFLECTION MEASURING JIG}
본 고안은 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스터빈을 최종적으로 조립한 후 케이싱 내에서 베인 캐리어와 로터가 정확한 위치에 결합되었는지 체크하고 로터의 처짐량을 측정하여 정확한 클리어런스(Clearance) 값을 산출할 수 있는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그에 관한 것이다.
가스터빈(Gas turbine)은 연소가스의 흐름으로부터 에너지를 추출하는 회전동력기관으로, 압축기와 터빈 및 연소실로 구성되어 있으며 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소함으로써 고온 고압의 기체가 팽창하고 이 힘을 이용하여 터빈을 구동한다.
가스터빈의 로터(Rotor)는 회전 중심축이 되는 로터축과, 로터축의 외주면에 마련된 링 형태의 휠을 포함하며, 휠의 외주면을 따라 다수의 블레이드가 배열된 형태로 이루어지며, 케이싱에 의해 구획된 공간에서 회전 운동을 하며 발전기를 구동시킨다.
일반적으로 가스터빈을 조립하는 공정에서는 하부 케이싱에 로터를 위치시키고 중심을 맞추는 작업을 진행한 후 상부 케이싱을 하부 케이싱과 조립하는 데, 가스터빈을 조립 후 케이싱과 로터의 무게 등에 따라 처짐 등이 발생하는 문제가 있으며 이로 인해 가스터빈의 품질 및 성능 저하를 야기하는 문제가 있다.
국내 등록실용신안 제20-0489908호에는 로터의 동심도 정보를 사전에 획득하여 실제 조립 공정에서 케이싱에 대한 로터의 얼라인 보정값으로 반영되도록 한 측정 장비 구성이 개시된다. 다만, 선행기술은 가스터빈이 조립된 상태에서 로터의 정보를 획득할 수 없고, 로터 결합 위치나 처짐 정도를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0489908호(2019.08.21.)
본 고안은 위와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 가스터빈 조립 후 압축기 베인 캐리어와 로터의 결합 위치 및 로터의 처짐량을 측정함으로써 정확한 클리어런스 값을 산출할 수 있는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그를 제공하는 것이다.
위의 과제를 해결하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그는 케이싱에 결합되는 가이드 커버; 상기 가이드 커버와 상기 케이싱을 관통하여 베인 케리어에 조립되는 가이드 지그; 및 상기 가이드 지그와 상기 베인 캐리어를 관통하여 조립되는 라운드 바를 포함한다.
또한, 상기 가이드 커버는 상기 케이싱에 복수의 볼트로 체결되고, 상기 가이드 커버에는 상기 볼트의 체결을 위한 복수의 체결홀이 형성된다.
또한, 상기 가이드 커버에는 상기 가이드 지그가 삽입되는 삽입홀이 형성된다.
또한, 상기 가이드 지그의 중심축 방향으로 상기 라운드 바가 관통하는 관통홀이 형성된다.
또한, 상기 베인 캐리어는 상기 케이싱의 내부에 제1 베인 캐리어, 제2 베인 캐리어 및 제3 베인 캐리어로 마련되고, 상기 가이드 지그는 상기 제3 베인 캐리어에 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 의하면, 가스터빈을 최종적으로 조립한 후 베인 캐리어와 로터의 정확한 위치 및 로터의 처짐 정도를 측정하여 정확한 클리어런스(Clearance) 값을 산출할 수 있으며, 산출된 클리어런스 값은 가스터빈 개발 시 성능 향상을 위한 데이터로 활용될 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 단면도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 분해사시도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 조립의 위치를 도시하는 도면이다.
본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 고안의 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)는 가스터빈을 최종적으로 조립한 후 케이싱(C)과 베인 캐리어(V)를 관통하여 조립되는 것으로서, 케이싱(C) 내에서 베인 캐리어(V)와 로터(R)의 조립 위치를 체크하거나 로터(R)의 처짐 정도를 측정하는 데 활용될 수 있다.
특히, 가스터빈의 로터(R)는 케이싱(C)에 의해 구획된 공간에서 발전기를 구동시키기 위해 고속으로 회전 운동하기 때문에 케이싱(C) 내에서 중심축 방향에서 벗어나 편심되지 않고 정확한 위치에 설치 및 조립되는 것이 매우 중요하다.
본 고안에서 케이싱(C)은 베인 캐리어(V) 외주를 감싸며 베인 캐리어(V)를 지지하는 외부 케이싱 역할을 할 수 있고, 구체적으로는 연소 조립체 케이싱(Combustor assembly casing) 또는 압축기 조립체 케이싱(Compressor assembly casing)를 의미할 수 있다.
또한, 베인 캐리어(V)는 구체적으로 압축기 베인 캐리어(Compressor Vane Carrier)이며, 케이싱(C) 내에서 다단으로 배열되는 베인들을 지지하는 구조물을 의미한다.
본 고안에서 케이싱(C)과 베인 캐리어(V)는 로터(R) 단부로부터 일정 간격 이격된 이중 케이싱 구조로 이해될 수 있으며, 케이싱(C)은 로터(R) 중심축으로부터 임의의 반경 방향으로 이격되어 배치된 외측 케이싱(Outer Casing)으로, 베인 캐리어(V)는 케이싱(C) 보다는 작은 반경 방향으로 로터(R) 중심축으로부터 이격되어 배치된 내측 케이싱(Inner Casing)으로 이해될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)는 케이싱(C)과 베인 캐리어(V)를 관통하여 조립된 상태에서 단부가 로터(R)에 접촉하는 형태로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며 가스터빈 조립 상태에 따라 로터(R)와 접촉할 수도 있고, 접촉하지 않을 수도 있다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)는 케이싱(C)에 결합되는 가이드 커버(10), 베인 캐리어(V)에 조립되는 가이드 지그(20) 및 가이드 지그(10)와 베인 캐리어(V)를 관통하여 조립되는 라운드 바(30)를 포함할 수 있다.
가이드 커버(10)는 케이싱(C)에 결합되는 부분으로, 일례로 원형으로 제작될 수 있다.
가이드 커버(10)는 케이싱(C)에 복수의 볼트(11, 12, 13, 14)로 체결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 가이드 커버(10)는 그 형상이 원형인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며 케이싱(C)에 결합될 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
가이드 커버(10)에는 복수의 볼트(11, 12, 13, 14)의 체결을 위한 복수의 체결홀(110, 120, 130, 140)이 형성될 수 있다.
복수의 볼트(11, 12, 13, 14)는 가이드 커버(10)를 관통하여 케이싱(C)에 일 부분이 삽입되는 형태로 일반적으로 너트(미도시)에 의해 고정 결합될 수 있다.
또한, 가이드 커버(10)에는 후술될 가이드 지그(20)가 삽입되는 삽입홀(150)이 형성될 수 있다.
가이드 지그(20)는 가이드 커버(10)에 형성된 삽입홀(150)과 케이싱(C)을 관통하여 베인 캐리어(V)에 조립될 수 있다.
가이드 지그(20)에는 후술될 라운드 바(30)가 관통할 수 있는 관통홀(21)이 형성될 수 있다.
라운드 바(30)는 가이드 지그(20)의 중심축 방향을 따라 형성된 관통홀(21)을 통해 삽입될 수 있으며, 베인 캐리어(V)를 관통하는 구조로 조립될 수 있다.
라운드 바(30)는 폴리싱(Polishing) 공정을 통해 제작되어 표면의 광택성과 유연성을 향상시킨 원기둥 형상의 바 구조물이며, 가이드 지그(20)에 조립된 상태에서 그 단부가 로터(R)와 접촉할 수도 있고, 접촉하지 않을 수도 있다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그의 조립의 위치를 도시하는 도면이다.
본 고안에서 베인 캐리어(V)는 전술한 바와 같이 압축기 베인 캐리어(Compressor Vane Carrier)이며, 케이싱(C) 내에서 다단으로 배열되는 베인들을 지지하도록 일반적으로 제1 베인 캐리어(V1), 제2 베인 캐리어(V2) 및 제3 베인 캐리어(V3)로 마련될 수 있다.
본 고안에서 가이드 지그(20)는 제3 베인 캐리어(V3)에 조립되는 것이 바람직하다.
이는, 제1 베인 캐리어(V1), 제2 베인 캐리어(V2)및 제3 베인 캐리어(V3) 각각이 서로 다른 가공된 면을 가지기 때문에 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)를 조립하기 위해서는 안착되는 부분이 상대적으로 정확한 제3 베인 캐리어(V3)에 조립되는 것이 바람직할 수 있다.
가스터빈 조립 과정에서 베인 캐리어(V)와 로터(R)는 예측하지 않은 방향으로 움직일 수 있고, 로터(R) 자체 중량으로 인한 처짐 등이 발생할 수 있기 때문에, 가스터빈을 최종적으로 조립한 후 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)를 이용하여 베인 캐리어(V)와 로터(R)의 정확한 위치 및 로터(R)의 처짐 정도를 측정할 필요성이 존재한다.
일례로, 베인 캐리어(V)는 케이싱(C) 내부로 수용되는 유체 유동을 형성하기 위한 공간을 형성하기 위해 케이싱(C)과 일정 간격 이격된 위치에 배열되는 것이 바람직하기 때문에 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그(1)를 케이싱(C)과 베인 캐리어(V)에 조립함으로써 베인 캐리어(V)가 정확한 위치에 설치되었는지 여부를 확인할 수 있다.
또 다른 예로, 로터(R)의 처짐량을 측정하는 경우, 기존에 로터(R)의 두께나 케이싱(C)으로부터 로터(R) 사이의 거리 등의 설계값을 알고 있기 때문에 이를 측정값과 비교함으로써 정확한 클리어런스(Clearance) 값을 산출할 수 있으며, 산출된 클리어런스 값은 가스터빈 개발 시 성능 향상을 위한 데이터로 활용될 수 있다.
이상에서는 본 고안에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그
10: 가이드 커버
20: 가이드 지그
30: 라운드 바

Claims (5)

  1. 케이싱에 결합되는 가이드 커버;
    상기 가이드 커버와 상기 케이싱을 관통하여 베인 케리어에 조립되는 가이드 지그; 및
    상기 가이드 지그와 상기 베인 캐리어를 관통하여 조립되는 라운드 바
    를 포함하는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 커버는 상기 케이싱에 복수의 볼트로 체결되고,
    상기 가이드 커버에는 상기 볼트의 체결을 위한 복수의 체결홀이 형성되는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 커버에는 상기 가이드 지그가 삽입되는 삽입홀이 형성되는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 지그의 중심축 방향으로 상기 라운드 바가 관통하는 관통홀이 형성되는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베인 캐리어는 상기 케이싱의 내부에 제1 베인 캐리어, 제2 베인 캐리어 및 제3 베인 캐리어로 마련되고,
    상기 가이드 지그는 상기 제3 베인 캐리어에 조립되는 것을 특징으로 하는 가스터빈 로터 처짐량 측정 지그.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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