KR0160131B1 - 터빈 노즐과 그의 출력 증가방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 노즐은 예컨대 압축 공기 터빈에 사용되도록 블레이드들이 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 그러나, 노즐 플랫폼 양측의 한쌍의 주변 벽들이 노즐 블레이드 그룹들을 차단한다. 이 벽들은 그러한 블레이드 그룹들을 통해 유체가 흐르는 것을 방지하여 노즐이 제한된 출력을 갖게된다. 본 발명의 방법은 노즐 블레이드들을 더 노출시켜 유체가 자유롭게 통과하여 흐르게 함으로써, 노즐의 출력을 향상시키는데 필요한 만큼 벽들을 절삭가공하는 것을 개시한다. 이렇게 벽이 있고 블레이드들이 전체에 형성된 노즐을 제공하고, 벽들 전체를 제거하거나 각각의 벽들의 작은 부분만을 제거함에 의해 벽들의 부분을 제거함으로써, 전출력으로 부터 실제 최소 출력가지의 임의의 출력 요구 조건을 충족시킬수 있다.

Description

터빈 노즐과 그의 출력 증가방법

제1도는 본 발명에 따른 압축공기 터빈의 부분 분해사시도.

제2도는 제1도의 노즐의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 단부판 12 : 플랫폼

18 : 블레이드 20 : 로우터 축 시일

24 : 로우터 28 : 스페이서

30 : 노즐 32,34 : 벽

본 발명은 유체 터빈에 관한 것으로서 특히 (a) 터빈노즐과, (b) 그 터빈 노즐의 출력을 변화시키는 방법에 관한 것이다.

유체 터빈, 예컨대 압축 공기 터빈은 다양한 출력 요구조건에 부합하도록 구성된다. 서로다른 출력 요구 조건을 만족시키는 방법은 그 터빈의 노즐이 서로다른 갯수의 블레이드를 갖도록 형성하는 것이다. 즉, 주어진 상황에서, 노즐은 최대 출력을 위해서는 X개의 블레이드를, 절반의 출력을 위해서는 X/2개의 블레이드를, 그리고 1/4의 출력을 위해서는 X/4개의 블레이드를 갖도록 형성될 수 있다.

모든 가능한 출력 요구조건을 충족시킬 수 있는 노즐에 대한 오랜 연구가 행해져 왔다. 이러한 노즐에 의해 다양한 블레이드를 갖는 노즐을 제조하고 보관할 필요성이 제거된다.

본 발명의 목적은 그러한 만능 노즐을 제공하는 것이다.

게다가, 본 발명의 또 다른 목적은 터빈 노즐의 출력을 변화시키는 방법을 제공하는 것이다.

구체적으로, 본 발명의 한 양상에 따라 제공되는 터빈노즐은, 거의 원형 주변을 갖는 플랫폼과; 다수의 노즐 통로를 형성하고 상기 주변에 인접하여 상기 플랫폼상에 배열된 전연부와 후연부를 갖는 다수의 블레이드들과; 상기 노즐 통로를 통해 유체가 흐르는 것을 방지하도록 일련의 상기 블레이드들의 전연부와 일체로 상기 플랫폼의 주변에 형성된 수단으로 구성된다.

본 발명의 다른 양상에 따라 제공되는 터빈 노즐의 출력증가방법은, 거의 원형 주변을 갖는 플랫폼과, 상기 주변에 인접하여 다수의 노즐 통로를 형성하고 상기 플랫폼의 주변에 배치된 전연부와 후연부를 갖는 다수의 등거리 이격된 블레이드들과, 상기 노즐 통로를 통해 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 블레이드들의 전연부와 일체로된 주변벽을 포함하는 터빈 노즐을 제공하는 단계와; 일련의 상기 노즐 통로를 통해 유체가 흐를수 있도록 상기 벽의 부분들을 제거하는 단계로 구성된다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 바와같이, 압축공기 터빈의 단부판(10)은 블레이드들의 두열(14,16)을 갖는 플랫폼(platform)(12)을 포함한다. 블레이드들(18)은 플랫폼(12)에서 수직하게 뻗는다. 로우터 축 시일(20)이 플랫폼(12)의 중앙요홈(22)에 수용되고, 회전익 로우터(24)가 그 시일안으로 장착된다. 0-링 시일(26)이 단부판(10)에 대해 설치되고, 보충적인 단부판(도시안됨)의 스페이서(28)(일부만 도시됨)가 단부판(10)과 보충적인 단부판 사이에 배치된다.

제1도 및 제2도에 도시된 바와같이, 플랫폼(12)의 전체에 걸쳐 블레이드(18)가 배열되어 있다. 따라서, 노즐(30)을 구성하는 플랫폼과 블레이드는 전출력(full power)을 위해 블레이드가 형성되어 있다. 그런, 다수의 블레이드의 그룹(38,40)에 근접하여 한쌍의 벽들(32,34)이 노즐(30)의 주변에 결합되어 있다. 동일한 길이의 호를 형성하는 벽들(32,34)은 블레이드 그룹(38,40)을 통해 유체가 흐르는 것을 방지한다. 플랫폼(12)을 완전히 둘러싸는 주조벽의 부분을 절삭 가공함으로써 벽들(32,34)의 호 길이가 형성된다.

도시된 바와같이, 플랫폼(12)으로 부터의 높이가 블레이드(18)의 높이와 거의 같은 벽들(32,34)은 각각 약 90도의 호를 이룬다(제1도 참조). 따라서, 노즐(30)은 그의 전출력 능력의 약 절반만을 발휘할 수 있다.

본 발명의 새로운 방법에 따라, 벽을 완전히 절삭가공하면 노즐(30)이 전출력을 낼수 있다. 또다르게는, 벽(32)의 절반과 벽(34)의 대응하는 절반을 절삭가공함에 의해 노즐은 그의 전출력 능력의 3/4을 발휘할 수 있다.

이러한 원리에 따라, 노즐을 다양한 익형으로 설계하고 구성할 필요가 없게된다. 블레이드가 전체에 형성된 노즐은 선택에 따라 블레이드(18)를 절반, 3/4, 1/4 ... 등등만큼 둘러싸는 벽들(32,34)과 유사한 벽들이 형성될수 있다.

그리고, 필요 레벨까지 노즐이 출력을 내도록 벽을 간단하고 용이하게 절삭가공함에 의해 다수의 출력 레벨이 제공될 수 있다.

Claims (6)

1. 거의 원형의 주변을 갖는 플랫폼; 다수의 노즐 통로를 형성하고 상기 주변에 인접하여 상기 플랫폼상에 배열된 전연부와 후연부들을 가지는 다수의 등거리 이격된 블레이드들; 및 상기 노즐 통료를 통해 유체가 흐르는 것을 방지하도록, 일련의 상기 블레이드들의 전연부와 일체로 상기 플랫폼의 주변 부분들에 일체로 형성된 다수의 이격된 벽들로 구성되는 터빈 노즐.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체 흐름 방지 벽들이 상기 다수의 등거리 이격된 블레이드들의 약 절반을 둘러싸는 터빈 노즐.
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 블레이드들이 상기 플랫폼에 대해 수직으로 소정의 높이까지 뻗고, 상기 다수의 벽돌도 거의 동일한 높이로 상기 플랫폼에 대해 수직으로 뻗는 터빈 노즐.
4. 거의 원형의 주변을 갖는 플랫폼과, 상기 주변에 인접하여 다수의 노즐 통로를 형성하고 상기 플랫폼의 주변에 배열된 전연부와 후연부를 갖는 다수의 등거리 이격된 블레이드들과, 상기 노즐 통로를 통해 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 블레이드들의 상기 전연부와 일체로 플랫폼의 주변에 일체로 형성된 다수의 이격된 벽들을 포함하는 터빈 노즐을 제공하는 단계와; 일련의 상기 노즐 통로를 통해 유체가 흐를 수 있도록 상기 벽의 부분들을 제거하는 단계로 구성되는, 터빈 노즐의 출력 증가 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 터빈 노즐 제공단계는, 상기 다수의 벽들을 상기 플랫폼의 정반대 양측상의 한쌍의 벽들로 제공하는 단계를 포함하는, 터빈 노즐의 출력 증가방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제거단계는, 상기 다수의 블레이드들의 약 절반에 의해 형성된 노즐 통로를 통해 유체가 흐를수 있을때까지 상기 벽들의 부분을 제거하는 단계를 포함하는, 터빈 노즐의 출력 증가방법.

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