JPH11350976A - 排ガスダクトの連結構造 - Google Patents

排ガスダクトの連結構造

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JPH11350976A
JPH11350976A JP10157550A JP15755098A JPH11350976A JP H11350976 A JPH11350976 A JP H11350976A JP 10157550 A JP10157550 A JP 10157550A JP 15755098 A JP15755098 A JP 15755098A JP H11350976 A JPH11350976 A JP H11350976A
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JP
Japan
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frames
duct
attached
bellows
exhaust gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10157550A
Other languages
English (en)
Inventor
Sunao Matsumi
スナオ 松見
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンの高温排ガスダクトの傾斜型エ
キスパンション部の連結構造に関し、連結部ベローズ損
傷を防止し、ベローズ取付部の溶接部の割れを防止する
構造とする。 【解決手段】 サイレンサダクトのブロック23(A)
と23(B)とは所定の間隔を保ち、フレーム1,2間
にベローズ30を取付ける。フレーム1,2の面は互い
に対向する方向へ傾斜し、下端がフランジ5,6に溶接
され、フランジ5,6は断熱材35,36でブロック2
3(A),23(B)周囲に取付けられる。フランジ
5,6にはそれぞれ吊りラグ7,8の一端が固定され、
吊りラグ7,8の他端はブロック23(A),23
(B)に取付けられる。又、バックスティ40,41に
ストッパ15,16が取付けられ、それぞれフレーム
1,2の変形を防止する。吊りラグ7,8でフレーム
1,2の垂れ下がりを防止すると共に振れを防止し、ス
トッパ15,16でフレームの傾斜を防止するのでベロ
ーズ30に無理な力が加わらず、フレーム1,2の溶接
取付部の割れも生じない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高温排ガスダクトの
傾斜型エキスパンション部の連結構造に関し、主にガス
タービンの排気ダクトに適用され、ダクト連結部の熱応
力による溶接部の割れやジョイントベローズの損傷を防
止する構造としたものである。
【0002】
【従来の技術】図4はガスタービンの排気ダクトの斜視
図である。図において、21はガスタービン出口ダクト
であり、ガスタービンの出口に接続される。22はディ
フューザダクトで円形で徐々に拡大するダクトである。
23はサイレンサダクトで角型のダクトで、その断面は
徐々に拡大しており、ブロック23(A)とブロック2
3(B)とからなり、両ブロックはエキスパンションジ
ョイント部25で後述するように伸縮可能に連結されて
いる。24は排熱回収側出口であり、このようなダクト
の構造によりガスタービンからの高温の排ガスがガスタ
ービン出口ダクト21から流入し、排熱回収側出口24
へ流出する。
【0003】図5は図4におけるY−Y断面図であり、
エキスパンションジョイント部25を示している。図に
おいて四角の形状をしたサイレンサダクト23のブロッ
ク23(A)と23(B)との間は所定の隙間を保って
伸縮自在な形状のベローズ30で周囲が連結されてい
る。ベローズ30はガラスクロスやテフロン等からな
り、変形可能に余裕を持たせた形状で取付けられてい
る。両ブロック23(A),23(B)の端部周囲には
断熱材35,36を介してフランジ31,32がそれぞ
れ取付けられ、フランジ31,32にはフランジ33,
34が補強材37,38でそれぞれ補強されて取付けら
れている。このフランジ33,34の間にはベローズ3
0が伸縮可能に取付けられ、両ブロック23(A),2
3(B)間が連結されている。
【0004】図6は図5の部分拡大図であり、ブロック
23(A)の部分を示している。図示のようにフランジ
33にはベローズ30が取付けられており、フランジ3
3はフランジ31の水平面に垂直に溶接で取付けられて
おり、ガスタービン運転中に生ずるダクトの熱伸び差、
あるいは停止中による縮みにより変形が起こり、これが
停止中に残留変形として残り、たわみが生じてベローズ
30の破損や溶接部の割れ、等を生ずる。
【0005】即ち図に示すようにフランジ33が33a
で示すようにベローズ30に引っ張られて右側に傾斜し
たり、あるいはベローズ30を33bに示すように引っ
張って左側に傾斜したりするので、ベローズ30に傷を
与えたり、又、フランジ33のフランジ31への溶接部
に割れが発生したりする。従ってこのような熱応力によ
るベローズ30への無理な力が発生しないようにし、か
つフランジ33の取付部の溶接割れが発生しないような
エキスパンションジョイント部25の構造が望まれてい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
スタービンの排気ダクトのエキスパンションジョイント
部には熱応力による変形が発生し、ベローズに過度の引
張力を与え、ベローズを取付けているフランジの溶接部
の割れや、ベローズを損傷するとゆう問題があり、その
対策が望まれていた。
【0007】そこで本発明では、ガスタービンの排気ダ
クトにおけるエキスパンションジョイント部の熱応力に
よる影響を緩和するような伸縮自在な部材の取付構造と
し、この部材を取付けているフランジ部の変形も抑えて
部材の破損を防止できる排ガスダクトの連結構造を提供
することを課題としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の(1),(2)の手段を提供する。
【0009】(1)ガスタービンの排ガスを導く前部ダ
クトと後部ダクトとを接続してなり、両ダクトは入口側
から出口側に向かってその断面を徐々に拡大すると共
に、前記両ダクトの接続部は両ダクト端部外周囲に互い
に対向する面を有するフレームをそれぞれ取付け、同両
フレームの対向する面の間に伸縮自在な部材を取付けて
構成される排ガスダクトの連結構造において、前記両フ
レームと同両フレームが取付けられる各ダクト外周囲と
の間をそれぞれ連結する支持部材と、前記両ダクトの外
部にそれぞれ一端を固定し、他端で前記各フレームの先
端部周囲が前記伸縮自在な部材を引っ張る方向へ傾斜す
るのを防止するストッパとを設けたことを特徴とする排
ガスダクトの連結構造。
【0010】(2)上記(1)の発明において、前記両
フレームは互いに対向し伸縮自在な部材が取付けられる
面が対向する側に向かって傾斜していることを特徴とす
る排ガスダクトの連結構造。
【0011】本発明の(1)においては、前部ダクトと
後部ダクトを連結する伸縮自在な材料を取付けるフレー
ムは、両側においてそれぞれ支持部材でダクトに支持さ
れているので、熱変形によりフレームがダクトの表面側
に垂れ下がるのを支持して防止している。又、この支持
部材はフレームがダクトの前後方向に熱応力により変形
しようとしても、これを防止する。
【0012】更に、固定側、例えば、ダクト外周囲の構
造部材であるバックスティにストッパが取付けられ、フ
レームが伸縮自在な部材を引っ張って部材と反対側に傾
斜しようとするとストッパが過度の傾斜を防止するので
フレームの傾斜が抑えられ、伸縮自在な部材に無理な力
が加わるのが防止され、部材の損傷を防ぐことができ
る。又、フレームの前後方向の変形、傾斜を防ぐことに
より、フレームが取付けられる溶接部の割れも発生しな
くなり、排ガスダクトの熱応力による連結部の破損が防
止され、信頼性が向上する。
【0013】本発明の(2)ではフレームが互いに対向
する面を傾斜して取付けられ、連結される伸縮自在な部
材とで山形のなめらかな曲面を形成するように連結部を
構成するので、部材の引張力がフレームの取付部におい
て分散され、フレームが部材により引っ張られて傾斜す
るのを緩和する。そのためにフレームの傾きによる変形
を小さくし、上記(1)の効果を確実にする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係る高温排ガスダクトの連結構造の断面図
であり、図4におけるY−Y断面図に相当する図であ
る。
【0015】図1において、エキスパンションジョイン
ト部25のブロック23(A),23(B)は所定の間
隔を保ち、それぞれの端部周囲には断熱材35,36を
介してフランジ5,6が取付けられている。このフラン
ジ5,6の周面には所定のピッチでフレーム1,2が対
向する面を互いに傾斜させて形成され、その下端が溶接
で取付けられ、フレーム1,2の上端部が押さえ板3,
4が合わせられるような面を有して折り曲げられてい
る。
【0016】このフレーム1,2の傾斜する面にはベロ
ーズ30が取付けられ、押さえ板3,4でその上面を押
さえるようになっている。ベローズ30は従来と同様に
伸び幅を考慮し、外側が山形を形成するように曲面を有
して取付けられている。
【0017】フランジ5,6にはそれぞれ周面に所定の
ピッチで垂直にリブ11,14の一端が溶接で取付けら
れ、このリブ11,14の両側には取付材9,10及び
12,13がそれぞれボルトナット結合され、上部の隙
間に吊りラグ7,8の一端を挟み込んでボルトナットで
吊りラグ7,8の下端を固定している。吊りラグ7,8
の他端はそれぞれブロック23(A),23(B)の面
に溶接で取付けられている。
【0018】又、ブロック23(A),23(B)の上
方にはバックスティ40,41が配設されており、この
バックスティ40,41にはストッパ15,16の一端
がそれぞれ取付けられ、それぞれフレーム1,2が外側
に移動して変形するのを阻止し、ベローズ30を引っ張
るのを防止している。
【0019】図2は図1の部分拡大図であり、エキスパ
ンションジョイント部25のブロック23(A)の部分
のみを示している。図示のように吊りラグ7は一端がブ
ロック23(A)の面に固定され、他端がフランジ5に
溶接されてフランジ5を支持してフランジ5の垂れ下が
りを防止すると共に、フランジ5の左右方向への変形も
阻止し、フランジ5、フレーム1の各溶接部の割れを防
止している。なお、吊りラグ7の一端は場所によっては
補強材37に溶接しても良い。
【0020】又、図示のようにストッパ15の一端がバ
ックスティ40に取付けられ、ストッパ15の面15a
でフレーム1が左方向に傾いて変形するのを防止し、フ
レーム1の振れが抑えられ、フレーム1下端の溶接部の
割れを防止すると共に、ベローズ30に無理な引張力が
加わるのも防止される。更にフレーム1の面は図示のよ
うに右方向に傾斜し、ベローズ30の曲面に近づくよう
になめらかに接合しているので、ベローズ30の縮み、
あるいは右方向への移動によるフレーム1への力を分散
し、この影響を緩和するように考慮されている。
【0021】図3は図2におけるX−X矢視図であり、
吊りラグ7とストッパ13の配置を示し、吊りラグ7は
サイレンサダクト23のブロック23(A)の周囲に所
定の間隔で取付けられ、フランジ5及びフレーム1を固
定して支持し、その変形による溶接部の割れ等を防止す
る。又、ストッパ15も所定の間隔でバックスティ40
に固定され、フレーム1が移動するのを防止する。吊り
ラグ7とストッパ15とは相対的に位置をずらせてお
き、互いの干渉がない位置に取付けられる。
【0022】以上説明の実施の形態によれば、ガスター
ビンの排気ダクトのエキスパンションジョイント部25
において各ブロック23(A),23(B)の周端部に
ブラケット5,6を介して互いに対向する面を傾斜した
面を有するフレーム1,2を取付け、このフレーム1,
2の間にベローズ30を取付け、フレーム1,2をベロ
ーズ30の曲面になめらかに沿うように取付けたので、
ベローズ30の引張力を受けてもフレーム1,2の傾斜
を少くし引張力の影響を少くする。
【0023】又、吊りラグ7,8をブロック23
(A),23(B)に固定し、フランジ5,6を介して
フレーム1,2を支持するのでフレーム1,2の垂れ下
がりを防止すると共にフレーム1,2の長手方向への変
形による移動を防止し、溶接部の割れを防止することが
できる。
【0024】更に、ストッパ15,16をバックスティ
40,41に固定し、フレーム1,2の長手方向への移
動を防止し、この変形によるベローズ30の過度の引張
力をなくし、ベローズ30の損傷を防止し、又、フレー
ム1,2の溶接による取付部の割れも防止できる。
【0025】
【発明の効果】本発明の(1)の排ガスダクトの連結構
造は、ガスタービンの排ガスを導く前部ダクトと後部ダ
クトとを接続してなり、両ダクトは入口側から出口側に
向かってその断面を徐々に拡大すると共に、前記両ダク
トの接続部は両ダクト端部外周囲に互いに対向する面を
有するフレームをそれぞれ取付け、同両フレームの対向
する面の間に伸縮自在な部材を取付けて構成される排ガ
スダクトの連結構造において、前記両フレームと同両フ
レームが取付けられる各ダクト外周囲との間をそれぞれ
連結する支持部材と、前記両ダクトの外部にそれぞれ一
端を固定し、他端で前記各フレームの先端部周囲が前記
伸縮自在な部材を引っ張る方向へ傾斜するのを防止する
ストッパとを設けたことを特徴としている。このような
構造によりフレームの過度の傾斜や、垂れ下がりが支持
部材により防止され、かつストッパによりフレームが伸
縮自在の部材を引張って傾斜するのが防止される。これ
により、伸縮自在の部材が損傷するのを防ぐと共に、フ
レーム取付部の溶接割れも防止することができる。
【0026】本発明の(2)は、上記(1)の発明にお
いて、前記両フレームは互いに対向し伸縮自在な部材が
取付けられる面が対向する側に向かって傾斜しているこ
とを特徴としている。このような構造により、伸縮自在
な部材がフレームになめらかに接続され、部材によるフ
レームへの引張力が分散され、熱応力による部材の影響
を緩和する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る排ガスダクトの連
結構造の断面図である。
【図2】図1の部分拡大断面図で前方のブロック部分を
示す。
【図3】図2におけるX−X矢視図である。
【図4】ガスタービンの排気ダクトの一般的な斜視図で
ある。
【図5】図4におけるY−Y断面図である。
【図6】図5の部分拡大断面図であり、前方のブロック
部分を示す。
【符号の説明】
1,2 フレーム 3,4 押さえ板 5,6 フランジ 7,8 吊りラグ 9,10,12,13 取付材 11,14 リブ 15,16 ストッパ 23 サイレンサダクト 23(A),23(B) ブロック 25 エキスパンションジョイント
部 30 ベローズ 40,41 バックスティ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービンの排ガスを導く前部ダクト
    と後部ダクトとを接続してなり、両ダクトは入口側から
    出口側に向かってその断面を徐々に拡大すると共に、前
    記両ダクトの接続部は両ダクト端部外周囲に互いに対向
    する面を有するフレームをそれぞれ取付け、同両フレー
    ムの対向する面の間に伸縮自在な部材を取付けて構成さ
    れる排ガスダクトの連結構造において、前記両フレーム
    と同両フレームが取付けられる前記各ダクト外周囲との
    間をそれぞれ連結する支持部材と、前記両ダクトの外部
    にそれぞれ一端を固定し、他端で前記各フレームの先端
    部周囲が前記伸縮自在な部材を引っ張る方向へ傾斜する
    のを防止するストッパとを設けたことを特徴とする排ガ
    スダクトの連結構造。
  2. 【請求項2】 前記両フレームは互いに対向し伸縮自在
    な部材が取付けられる面が対向する側に向かって傾斜し
    ていることを特徴とする請求項1記載の排ガスダクトの
    連結構造。
JP10157550A 1998-06-05 1998-06-05 排ガスダクトの連結構造 Withdrawn JPH11350976A (ja)

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