KR20230164979A

KR20230164979A - Transition piece panel

Info

Publication number: KR20230164979A
Application number: KR1020220064783A
Authority: KR
Inventors: 박승환; 심훈찬; 손명숙
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사; 한국중부발전(주)
Priority date: 2022-05-26
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2023-12-05

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 가스 터빈 장치의 트랜지션 피스에 적용되는 트랜지션 피스 패널로서, 상기 트랜지션 피스 패널은, 복수개의 서브 패널부와, 상기 서브 패널부를 접합하는 적어도 하나의 용접부를 포함하고, 상기 서브 패널부는, 상기 트랜지션 피스의 내부를 향하여 배치되며 복수개의 하부 유동 구멍이 형성된 하부 패널부와, 복수개의 냉각 유로와 상기 냉각 유로와 연결되는 복수개의 상부 유동 구멍이 형성되며 상기 하부 패널부와 접촉하는 상부 패널부를 포함하고, 상기 냉각 유로 중 상기 용접부와 가장 가까운 냉각 유로는 복수개의 굴곡부를 가지는 트랜지션 피스 패널을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a transition piece panel applied to a transition piece of a gas turbine device, wherein the transition piece panel includes a plurality of sub-panel portions and at least one weld portion joining the sub-panel portions, The sub-panel portion is disposed toward the inside of the transition piece and is formed with a lower panel portion having a plurality of lower flow holes, a plurality of cooling passages and a plurality of upper flow holes connected to the cooling passages, and is in contact with the lower panel portion. It includes an upper panel portion, and the cooling passage closest to the welding portion among the cooling passages provides a transition piece panel having a plurality of curved portions.

Description

Transition piece panel

본 발명은 트랜지션 피스에 적용되는 트랜지션 피스 패널에 대한 것이다. The present invention relates to a transition piece panel applied to a transition piece.

가스 터빈 장치는 크게 압축기, 연소기, 터빈을 포함하여 구성된다. A gas turbine device largely consists of a compressor, combustor, and turbine.

그 중 연소기는 압축기에서 압축된 압축 공기에 연료를 공급하고 점화시켜 연소시킴으로써 고온 및 고압의 연소 가스를 생성한다.Among them, the combustor supplies fuel to the compressed air from the compressor, ignites it, and combusts it, thereby generating high-temperature and high-pressure combustion gas.

생성된 연소 가스는 터빈 측으로 분사되는데, 그렇게 되면 고온 및 고압의 연소 가스가 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력이 발생됨으로써 로터가 회전하게 된다. The generated combustion gas is injected toward the turbine, and when the high-temperature and high-pressure combustion gas passes through the turbine vanes and turbine blades, a rotational force is generated, causing the rotor to rotate.

트랜지션 피스(Transition piece)는, 연소기로부터 터빈 단으로 고온 및 고압의 연소 가스를 이송하는 장치이다. A transition piece is a device that transfers high temperature and high pressure combustion gas from the combustor to the turbine stage.

고온의 가스에 노출되는 트랜지션 피스는 구조적 안정성을 위해 냉각이 요구되는데, 일반적으로는 압축기에서 형성된 압축 공기의 일부가 유동 슬리브를 통하여 연소기 측으로 이동하고, 이동한 압축 공기는 트랜지션 피스의 표면을 따라 유동하면서 트랜지션 피스를 냉각시키게 된다. Transition pieces exposed to high-temperature gas require cooling for structural stability. Generally, part of the compressed air formed in the compressor moves to the combustor through the flow sleeve, and the moved compressed air flows along the surface of the transition piece. This cools the transition piece.

등록특허공보 10-2223117호에는, 플랜지부에 가이드 유로가 구비되어 냉각효율을 향상시킨 트랜지션 피스가 개시되어 있다.Registered Patent Publication No. 10-2223117 discloses a transition piece that improves cooling efficiency by providing a guide passage in the flange portion.

본 발명의 일 측면에 따르면, 냉각 성능이 개선된 트랜지션 피스 패널을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.According to one aspect of the present invention, the main object is to provide a transition piece panel with improved cooling performance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가스 터빈 장치의 트랜지션 피스에 적용되는 트랜지션 피스 패널로서, 상기 트랜지션 피스 패널은, 복수개의 서브 패널부;와, 상기 서브 패널부를 접합하는 적어도 하나의 용접부를 포함하고, 상기 서브 패널부는, 상기 트랜지션 피스의 내부를 향하여 배치되며, 복수개의 하부 유동 구멍이 형성된 하부 패널부;와, 복수개의 냉각 유로와 상기 냉각 유로와 연결되는 복수개의 상부 유동 구멍이 형성되며, 상기 하부 패널부와 접촉하는 상부 패널부를 포함하고, 상기 냉각 유로 중 상기 용접부와 가장 가까운 냉각 유로는 복수개의 굴곡부를 가지는 트랜지션 피스 패널을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is a transition piece panel applied to a transition piece of a gas turbine device, wherein the transition piece panel includes a plurality of sub-panel portions and at least one weld portion for joining the sub-panel portions, The sub-panel portion is disposed toward the inside of the transition piece and has a plurality of lower flow holes formed therein; a plurality of cooling passages and a plurality of upper flow holes connected to the cooling passages are formed, and the lower A transition piece panel includes an upper panel portion in contact with the panel portion, and the cooling passage closest to the welding portion among the cooling passages has a plurality of curved portions.

여기서, 상기 하부 유동 구멍은 상기 냉각 유로와 연결될 수 있다.Here, the lower flow hole may be connected to the cooling passage.

여기서, 상기 굴곡부를 가지는 냉각 유로의 배치 형상은 지그재그의 형상을 가질 수 있다.Here, the arrangement shape of the cooling passage having the bent portion may have a zigzag shape.

여기서, 상기 굴곡부를 가지는 냉각 유로의 배치 형상은 요철의 형상을 가질 수 있다.Here, the arrangement shape of the cooling passage having the curved portion may have an uneven shape.

여기서, 상기 냉각 유로 중 상기 용접부에 가장 가까운 냉각 유로는, 복수개의 내부 유로 단면적을 가질 수 있다.Here, among the cooling passages, the cooling passage closest to the welding portion may have a plurality of internal passage cross-sectional areas.

본 발명의 일 측면에 따른 트랜지션 피스 패널은, 냉각 성능과 냉각 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.The transition piece panel according to one aspect of the present invention has the effect of improving cooling performance and cooling efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 연소기를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 트랜지션 피스 패널 일부(A 부분)의 개략적인 투시 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 트랜지션 피스 패널의 일부를 분해하여 도시한 개략적인 도면이다.
도 4는, 도 2에 도시된 트랜지션 피스 패널 일부의 일 변형예를 도시한 개략적인 투시 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 트랜지션 피스 패널의 일부를 분해하여 도시한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram showing a combustor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic perspective view of a portion (part A) of the transition piece panel of Figure 1.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a portion of the transition piece panel shown in FIG. 2 disassembled.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a modified example of a portion of the transition piece panel shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a portion of the transition piece panel shown in FIG. 4 disassembled.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략하며, 도면에는 이해를 돕기 위해 크기, 길이의 비율 등에서 과장된 부분이 존재할 수 있다. Hereinafter, the present invention according to preferred embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. Additionally, in this specification and drawings, components having substantially the same configuration are given the same reference numerals, thereby omitting redundant description, and the drawings may contain exaggerated portions in terms of size, length ratio, etc. to aid understanding.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The present invention will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is not limited. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Meanwhile, the terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 연소기를 도시한 개략적인 도면이다. 도 2는 도 1의 트랜지션 피스 패널 일부(A 부분)의 개략적인 투시 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 트랜지션 피스 패널의 일부를 분해하여 도시한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram showing a combustor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of a portion (part A) of the transition piece panel of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view of a portion of the transition piece panel shown in FIG. 2 disassembled.

본 실시예에 따른 가스 터빈 장치(미도시)의 연소기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 버너(11), 라이너(12), 트랜지션 피스(13)를 포함하며, 트랜지션 피스(13)는 터빈(T)과 연결된다. The combustor 10 of the gas turbine device (not shown) according to this embodiment includes a burner 11, a liner 12, and a transition piece 13, as shown in FIG. 1. ) is connected to the turbine (T).

연소기(10)에서 발생된 고온 및 고압의 연소 가스는 라이너(12)와 트랜지션 피스(13)의 내부를 통과하여 터빈(T)의 내부로 이동하게 된다. 한편, 압축기(미도시)에 의해 압축된 압축 공기의 일부는 냉각 공기로 작용하여, 라이너(12)와 트랜지션 피스(13)의 외면 쪽으로 이동하여 라이너(12)와 트랜지션 피스(13)를 냉각하게 된다. The high-temperature and high-pressure combustion gas generated in the combustor 10 passes through the inside of the liner 12 and the transition piece 13 and moves into the inside of the turbine T. Meanwhile, part of the compressed air compressed by the compressor (not shown) acts as cooling air and moves toward the outer surface of the liner 12 and the transition piece 13 to cool the liner 12 and the transition piece 13. do.

본 실시예에 따르면 트랜지션 피스(13)를 덮는 슬리브가 존재하지 않지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 트랜지션 피스(13)를 덮는 슬리브가 존재할 수 있다. 그 경우 슬리브의 안쪽으로 냉각용 압축 공기가 유입될 수 있도록 구성될 수 있다.According to this embodiment, there is no sleeve covering the transition piece 13, but the present invention is not limited to this. That is, according to the present invention, there may be a sleeve covering the transition piece 13. In that case, it may be configured to allow compressed air for cooling to flow into the inside of the sleeve.

트랜지션 피스(13)는 트랜지션 피스 패널(100)을 포함한다. The transition piece 13 includes a transition piece panel 100.

도 2에 도시된 바와 같이, 트랜지션 피스 패널(100)은 복수개의 서브 패널부(110A)(110B)를 접합하여 이루어진다. 이를 위해, 트랜지션 피스 패널(100)은 서브 패널부(110A)(110B)를 접합하는 적어도 하나의 용접부(120)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 2, the transition piece panel 100 is made by joining a plurality of sub-panel portions 110A and 110B. For this purpose, the transition piece panel 100 includes at least one welding portion 120 that joins the sub-panel portions 110A and 110B.

도 2에서는 설명을 위해 2개의 서브 패널부(110A)(110B)를 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 트랜지션 피스 패널(100)은 3개 이상의 서브 패널부를 포함하여 구성될 수 있다.In FIG. 2, two sub-panel units 110A and 110B are shown for explanation purposes, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, the transition piece panel 100 may be configured to include three or more sub-panel portions.

한편, 각각의 서브 패널부(110A)(110B)는 하부 패널부(111)와 상부 패널부(112)를 포함하고 있다.Meanwhile, each sub-panel section 110A and 110B includes a lower panel section 111 and an upper panel section 112.

하부 패널부(111)는 트랜지션 피스(13)의 내부를 향하여 배치되게 되는데, 하부 패널부(111)에는 복수개의 하부 유동 구멍(111a)이 형성되어 있다. 하부 패널부(111)와 상부 패널부(112)의 조립이 완료된 후에는, 하부 유동 구멍(111a)은 상부 패널부(112)에 형성된 냉각 유로(112a)와 연결된다.The lower panel portion 111 is disposed toward the inside of the transition piece 13, and a plurality of lower flow holes 111a are formed in the lower panel portion 111. After assembly of the lower panel portion 111 and the upper panel portion 112 is completed, the lower flow hole 111a is connected to the cooling passage 112a formed in the upper panel portion 112.

상부 패널부(112)는 하부 패널부(111)와 접촉하도록 설치된다.The upper panel portion 112 is installed to contact the lower panel portion 111.

상부 패널부(112)에는 복수개의 냉각 유로(112a)와 복수개의 상부 유동 구멍(112b)이 형성되어 있다.The upper panel portion 112 is formed with a plurality of cooling passages 112a and a plurality of upper flow holes 112b.

냉각 유로(112a)와 상부 유동 구멍(112b)은 서로 연결되어 있다.The cooling passage 112a and the upper flow hole 112b are connected to each other.

냉각 유로(112a)는, 비교적 직선 형상의 냉각 유로(112a_1)와, 복수개의 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)를 포함한다.The cooling passage 112a includes a relatively straight cooling passage 112a_1 and a cooling passage 112a_2 having a plurality of curved portions C.

냉각 유로(112a)의 내부 유로 단면적은 일정하게 구성된다.The internal passage cross-sectional area of the cooling passage 112a is configured to be constant.

본 실시예에 따르면 냉각 유로(112a)의 내부 유로 단면적은 일정하게 구성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 냉각 유로는 복수개의 내부 유로 단면적을 가질 수도 있다. 즉, 냉각 유로의 내부 유로 단면적은 유로의 연장 방향을 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어 냉각 유로의 내부 유로 단면적은 일정하게 구성될 수 있고, 점차 커지거나 점차 작아지게 구성할 수도 있고, 불연속적으로 단면적이 변하도록 구성할 수도 있다. According to this embodiment, the internal passage cross-sectional area of the cooling passage 112a is configured to be constant, but the present invention is not limited to this. That is, the cooling passage according to the present invention may have a plurality of internal passage cross-sectional areas. That is, the internal passage cross-sectional area of the cooling passage may be configured in various ways along the extension direction of the passage. For example, the internal passage cross-sectional area of the cooling passage may be configured to be constant, may be configured to gradually increase or decrease, or may be configured to change the cross-sectional area discontinuously.

여기서 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)는, 용접부(120)와 소정의 간격을 두고 배치되는데, 용접부(120)와 가장 가까운 냉각 유로이며, 길이 방향을 따라 내부 유로 단면적이 일정하게 유지되도록 구성된다.Here, the cooling passage 112a_2 having the bent portion C is disposed at a predetermined distance from the welding portion 120, and is the cooling passage closest to the welding portion 120, so that the internal passage cross-sectional area along the longitudinal direction is maintained constant. It is composed.

복수개의 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)의 배치 형상은, 도 3에 도시된 바와 같이, 지그재그의 형상을 가질 수 있다. 여기서 지그재그의 형상이란 직선 형상을 좌우로 그어나간 형상뿐만 아니라 그와 비슷한 형상, 예를 들면, 『⊂』형상,『⊃』형상이 반복적으로 배치된 형상 등도 포함하는 넓은 개념이다.The arrangement shape of the cooling passage 112a_2 having a plurality of curved portions C may have a zigzag shape, as shown in FIG. 3 . Here, the zigzag shape is a broad concept that includes not only a straight line drawn left and right, but also similar shapes, such as a 『⊂』 shape and a shape in which 『⊃』 shapes are repeatedly arranged.

그러한 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)의 배치 형상은, 냉각 유로(112a_1)와 비교해 볼 때 냉각 공기를 더 많이 유동시킬 수 있어, 냉각 성능과 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. The arrangement shape of the cooling passage 112a_2 having such a curved portion C allows more cooling air to flow compared to the cooling passage 112a_1, thereby improving cooling performance and cooling efficiency.

이는 굴곡부(C)에 의해 냉각 유로(112a_2)의 전체 배치 길이가 증가되어 일어나는 현상이다. 발명자는 실험을 통해 인접 굴곡부 사이의 간격(L)을 10mm로 구성하였더니, 냉각 유로(112a_2)의 내부로 흐르는 냉각 공기의 양이 냉각 유로(112a_1) 대비 약 9.14% 향상되었고, 인접 굴곡부(C) 사이의 간격(L)을 5mm로 구성하였더니, 냉각 유로(112a_2)의 내부로 흐르는 냉각 공기의 양이 냉각 유로(112a_1) 대비 약 18.3% 향상되었다. This is a phenomenon that occurs because the overall arrangement length of the cooling passage 112a_2 is increased by the bent portion C. Through experiments, the inventor set the gap (L) between adjacent bends to 10 mm, and the amount of cooling air flowing inside the cooling passage (112a_2) was improved by about 9.14% compared to the cooling passage (112a_1), and the adjacent bend (C ), the spacing (L) between them was set to 5 mm, and the amount of cooling air flowing inside the cooling passage (112a_2) was improved by about 18.3% compared to the cooling passage (112a_1).

본 실시예에 따르면, 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)의 배치 형상은 지그재그의 형상을 가질 수 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명의 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로의 배치 형상에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 본 발명에 따른 냉각 유로는, 적어도 하나의 측면이 돌출된 굴곡 요철의 형상으로 구성할 수 있다. 그 일 예로서, 이하에서는 도 4와 도 5를 참조로 하여, 냉각 유로의 일 측에 굴곡 요철 형상이 존재하는 변형 실시예를 설명한다.According to this embodiment, the arrangement shape of the cooling passage 112a_2 having the bent portion C may have a zigzag shape, but the present invention is not limited to this. That is, there is no particular limitation on the arrangement shape of the cooling passage having the bent portion (C) of the present invention. For example, the cooling passage according to the present invention can be configured in the shape of a curved concave-convex shape with at least one side protruding. As an example, a modified example in which a curved uneven shape exists on one side of the cooling passage will be described below with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는, 도 2에 도시된 트랜지션 피스 패널 일부의 일 변형예를 도시한 개략적인 투시 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 트랜지션 피스 패널의 일부를 분해하여 도시한 개략적인 도면이다.FIG. 4 is a schematic perspective view showing a modified example of part of the transition piece panel shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a part of the transition piece panel shown in FIG. 4 disassembled.

본 실시예의 일 변형예에 따른 트랜지션 피스 패널(200)은 복수개의 서브 패널부(210A)(210B)를 접합하여 이루어진다. 이를 위해, 트랜지션 피스 패널(200)은 서브 패널부(210A)(210B)를 접합하는 적어도 하나의 용접부(220)를 포함하고 있다.The transition piece panel 200 according to a modification of this embodiment is made by joining a plurality of sub-panel portions 210A and 210B. For this purpose, the transition piece panel 200 includes at least one welding portion 220 that joins the sub-panel portions 210A and 210B.

각각의 서브 패널부(210A)(210B)는 하부 패널부(211)와 상부 패널부(212)를 포함하고 있다.Each sub-panel section 210A and 210B includes a lower panel section 211 and an upper panel section 212.

하부 패널부(211)는 트랜지션 피스(13)의 내부를 향하여 배치되게 되는데, 하부 패널부(211)에는 복수개의 하부 유동 구멍(211a)이 형성되어 있다. 하부 패널부(211)와 상부 패널부(212)의 조립이 완료된 후에는, 하부 유동 구멍(211a)은 상부 패널부(212)에 형성된 냉각 유로(212a)와 연결된다.The lower panel portion 211 is disposed toward the inside of the transition piece 13, and a plurality of lower flow holes 211a are formed in the lower panel portion 211. After assembly of the lower panel portion 211 and the upper panel portion 212 is completed, the lower flow hole 211a is connected to the cooling passage 212a formed in the upper panel portion 212.

상부 패널부(212)는 하부 패널부(211)와 접촉하도록 설치된다.The upper panel portion 212 is installed to contact the lower panel portion 211.

상부 패널부(212)에는 복수개의 냉각 유로(212a)와 복수개의 상부 유동 구멍(212b)이 형성되어 있다.The upper panel portion 212 is formed with a plurality of cooling passages 212a and a plurality of upper flow holes 212b.

냉각 유로(212a)와 상부 유동 구멍(212b)은 서로 연결되어 있다.The cooling passage 212a and the upper flow hole 212b are connected to each other.

냉각 유로(212a)는 비교적 직선의 형상의 냉각 유로(212a_1)와 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(212a_2)를 포함한다. The cooling passage 212a includes a relatively straight cooling passage 212a_1 and a cooling passage 212a_2 having a curved portion C.

여기서 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(212a_2)는, 용접부(220)와 소정의 간격을 두고 배치되는데, 용접부(220)와 가장 가까운 냉각 유로이다.Here, the cooling passage 212a_2 having the bent portion C is disposed at a predetermined distance from the welding portion 220, and is the cooling passage closest to the welding portion 220.

굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(212a_2)의 배치 형상은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 측면이 돌출되고 굴곡된 요철의 형상으로 구성할 수 있다. 여기서 측면이 돌출되고 굴곡된 요철의 형상이란, 돌출된 굴곡부(C)에 의해 유로 단면적이 크게 된 부분(S)을 포함하는 형상이다. 즉, 이 경우 냉각 유로(212a_2)는 복수개의 내부 유로 단면적을 가지게 된다. As shown in FIGS. 4 and 5, the arrangement shape of the cooling passage 212a_2 having the bent portion C may be configured as an uneven shape with one side protruding and curved. Here, the shape of the irregularities with protruding and curved side surfaces is a shape including a portion (S) whose cross-sectional area of the flow path is increased by the protruding and curved portion (C). That is, in this case, the cooling passage 212a_2 has a plurality of internal passage cross-sectional areas.

그러한 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(212a_2)의 배치 형상은, 냉각 유로(212a_1)와 비교해 볼 때 냉각 공기를 더 많이 유동시킬 수 있어, 냉각 성능과 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. The arrangement shape of the cooling passage 212a_2 having such a curved portion C allows more cooling air to flow compared to the cooling passage 212a_1, thereby improving cooling performance and cooling efficiency.

본 실시예에 따르면 냉각 유로(212a_2)의 배치 형상이 일 측면이 돌출된 굴곡 요철의 형상이지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 일 측면뿐만 아니라 양 측면이 돌출된 굴곡 요철의 형상으로 구성할 수도 있으며, 그 경우 더욱 더 큰 유로 단면적을 구현할 수 있어, 냉각 성능 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. According to this embodiment, the arrangement shape of the cooling passage 212a_2 is a curved uneven shape with one side protruding, but the present invention is not limited to this. That is, according to the present invention, not only one side but also both sides can be formed in the shape of protruding curved irregularities, in which case a larger flow passage cross-sectional area can be realized, thereby improving cooling performance and cooling efficiency.

이하, 본 실시예에 따른 트랜지션 피스 패널(100)의 제조 공정과 작용에 대해 설명한다. Hereinafter, the manufacturing process and operation of the transition piece panel 100 according to this embodiment will be described.

제조자는 각각의 서브 패널부(110A)(110B)의 하부 패널부(111)의 상면과 상부 패널부(112)의 하면을 서로 부착시켜 고정함으로써, 서브 패널부(110A)(110B)를 조립한다. 여기서 고정은 여러 가지 방법을 사용할 수 있는데, 예를 들면, 나사 결합, 리벳 고정, 접착제, 용접 등의 다양한 방법을 사용할 수 있다.The manufacturer assembles the sub-panel portions 110A and 110B by attaching and fixing the upper surface of the lower panel portion 111 and the lower surface of the upper panel portion 112 of each sub-panel portion 110A (110B) to each other. . Here, various methods can be used for fixation, such as screwing, riveting, adhesive, and welding.

이어, 조립된 서브 패널부(110A)(110B)의 측면을 맞대고 용접을 수행하여 용접부(120)를 형성한다. 용접은 전기 저항 용접, 가스 용접, 레이저 용접 등 다양한 용접 방법이 적용될 수 있다.Next, the sides of the assembled sub-panel portions 110A and 110B are welded to form the welded portion 120. Various welding methods such as electric resistance welding, gas welding, and laser welding can be applied.

용접 시 발생하는 열에 의해 HAZ(Heat Affected Zone)이 발생하므로, 용접부(120)와 바로 인접한 영역에는 냉각 유로를 형성하기 어렵다. 즉, 용접부(120)와 바로 인접한 영역에 냉각 유로를 형성하여도, 용접 공정 중 발생하는 열에 의해 냉각 유로의 형태가 변하거나 뒤틀림이 발생하기 때문에, 냉각 유로는 용접부(120)와 소정 간격 이상 이격되어야 한다. 따라서 기존의 트랜지션 피스 패널의 경우에는 용접부(120)와 바로 인접한 영역에 냉각 유로를 형성하지 못하여 냉각 성능이 저하되게 되는데, 본 실시예의 경우에는 그러한 냉각 성능 저하 현상을 개선하기 위해 용접부(120)와 제일 가까운 냉각 유로(112a_2)는 복수개의 굴곡부(C)를 가지도록 구성한다. 그러한 복수개의 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)의 배치 형상에 의해 냉각 공기를 더 많이 유동시킬 수 있으므로, 냉각 성능과 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. Since a heat affected zone (HAZ) is generated due to the heat generated during welding, it is difficult to form a cooling passage in the area immediately adjacent to the welded portion 120. That is, even if the cooling passage is formed in an area immediately adjacent to the welding portion 120, the shape of the cooling passage is changed or distorted due to the heat generated during the welding process, so the cooling passage is spaced apart from the welding portion 120 by a predetermined distance or more. It has to be. Therefore, in the case of the existing transition piece panel, cooling performance is reduced because a cooling passage is not formed in the area immediately adjacent to the welded portion 120. In the case of the present embodiment, in order to improve such a decrease in cooling performance, the welded portion 120 and the welded portion 120 are used to improve cooling performance. The nearest cooling passage 112a_2 is configured to have a plurality of curved portions C. The arrangement shape of the cooling passage 112a_2 having the plurality of curved portions C allows more cooling air to flow, thereby improving cooling performance and cooling efficiency.

즉, 가스 터빈 장치(미도시)가 구동하게 되면, 연소기(10)로부터 고온 및 고압의 연소 가스가 트랜지션 피스(13)의 내부를 경유하여 터빈(T)으로 이동한다. 한편, 압축기(미도시)로부터 냉각 공기가 트랜지션 피스(13)의 외부 표면쪽으로 이동하게 되고, 냉각 공기는 상부 유동 구멍(112b)을 통해 냉각 유로(112a)로 이동하게 된다. 냉각 유로(112a)로 이동한 냉각 공기는 열교환을 통해 트랜지션 피스 패널(100)의 냉각 작용을 수행한다. 냉각 유로(112a)를 통해 흘러 열교환을 수행한 냉각 가스는 하부 유동 구멍(111a)을 통해 트랜지션 피스(13)의 내부로 이동하여 연소 가스와 섞이게 된다. That is, when the gas turbine device (not shown) is driven, high-temperature and high-pressure combustion gas from the combustor 10 moves to the turbine T via the inside of the transition piece 13. Meanwhile, cooling air moves from the compressor (not shown) toward the outer surface of the transition piece 13, and the cooling air moves to the cooling passage 112a through the upper flow hole 112b. Cooling air moving into the cooling passage 112a performs a cooling function on the transition piece panel 100 through heat exchange. The cooling gas that flows through the cooling passage 112a and performs heat exchange moves into the interior of the transition piece 13 through the lower flow hole 111a and mixes with the combustion gas.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 경우 용접부(120)와 제일 가까운 냉각 유로(112a_2)는 복수개의 굴곡부(C)를 가지도록 구성한다. 그러한 복수개의 굴곡부(C)를 가지는 냉각 유로(112a_2)의 배치 형상은, 냉각 공기를 더 많이 유동시킬 수 있으므로 냉각 성능과 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 그렇게 되면 용접부(120)의 냉각이 원활하게 이루어져 트랜지션 피스(13)의 고장이 방지되고 수명이 증대된다. 아울러 용접부(120)의 냉각을 위해 냉각 유로의 단면적을 지나치게 확장시키지 않아도 되므로, 하부 패널부(111)와 상부 패널부(112)가 접촉되는 고정 부위를 넓게 확보할 수 있기 때문에, 조립 안정성과 제품 수명을 향상시킬 수 있다. As described above, in this embodiment, the cooling passage 112a_2 closest to the welding portion 120 is configured to have a plurality of curved portions C. The arrangement shape of the cooling passage 112a_2 having such a plurality of curved portions C allows more cooling air to flow, thereby improving cooling performance and cooling efficiency. In this way, the welded portion 120 is smoothly cooled, preventing failure of the transition piece 13 and increasing its lifespan. In addition, since the cross-sectional area of the cooling passage does not need to be excessively expanded to cool the welded portion 120, it is possible to secure a wide fixing area where the lower panel portion 111 and the upper panel portion 112 are in contact, thereby improving assembly stability and product Lifespan can be improved.

한편, 본 실시예의 일 변형예에 따른 트랜지션 피스 패널(200)의 제조 공정및 작용은, 전술한 트랜지션 피스 패널(100)의 제조 공정 및 작용과 대동소이하므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the manufacturing process and operation of the transition piece panel 200 according to a modification of this embodiment are largely the same as the manufacturing process and operation of the transition piece panel 100 described above, and therefore detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. One aspect of the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but these are merely illustrative, and various modifications and equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand the point. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

본 발명의 일 측면에 따르면, 트랜지션 피스 패널의 제조 및 그와 관련된 사업에 이용될 수 있다. According to one aspect of the present invention, it can be used in the production of transition piece panels and related businesses.

10: 연소기 13: 트랜지션 피스
100, 200: 트랜지션 피스 패널 111, 211: 하부 패널부
112, 212: 상부 패널부 112a, 212a: 냉각 유로
C: 굴곡부10: Combustor 13: Transition piece
100, 200: Transition piece panel 111, 211: Lower panel part
112, 212: upper panel portion 112a, 212a: cooling passage
C: bend

Claims

A transition piece panel applied to the transition piece of a gas turbine device,
The transition piece panel is,
a plurality of sub-panel units; and
At least one welding part joining the sub-panel part,
The sub-panel part,
a lower panel portion disposed toward the inside of the transition piece and having a plurality of lower flow holes; and
A plurality of cooling passages and a plurality of upper flow holes connected to the cooling passages are formed, and an upper panel portion is in contact with the lower panel portion,
A transition piece panel, wherein the cooling passage closest to the welding portion among the cooling passages has a plurality of curved portions.

According to paragraph 1,
The transition piece panel, wherein the lower flow hole is connected to the cooling passage.

According to paragraph 1,
A transition piece panel, wherein the arrangement shape of the cooling passage having the bent portion has a zigzag shape.

According to paragraph 1,
A transition piece panel, wherein the arrangement shape of the cooling passage having the bent portion has an uneven shape.

According to paragraph 1,
A transition piece panel, wherein the cooling passage closest to the welding portion among the cooling passages has a plurality of internal passage cross-sectional areas.