KR19980702944A - 연소기의 스프링실장치 - Google Patents

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Abstract

연소기의 내부통과 꼬리통을 접속하는 스프링실이 경년(經年)변형에 의해서 공기누설이 발생되지 않도록 한다.
연소기의 내부통(1)과 꼬리통(2)을 접속하는 스프링실(3, 4) 상류쪽 끝부분을 내부통(1)의 외주에 고정한다.
한편, 스프링(3, 4)의 하류쪽의 끝부분은, 꼬리통(2)의 내부와 그곳에 장착된 스프링실가이드(5)와의 사이에 끼워넣어서 접속한다. 가스터빈의 기동, 정지에 수반되는 내부통(1)과 꼬리통(2)사이의 열신장은 스프링실이 스프링실가이드(5)속에서 미끄러짐으로서 흡수된다.

Description

연소기의 스프링실장치
[기술분야]
본 발명은 가스터빈 등의 연소기에 있어서 내부통과 꼬리통을 접속하는 스프링실장치에 관한 것이다.
[배경기술]
도 7에 가스터빈의 연소기를 표시한다. 콤프레서로부터의 공기는, 차실(6)에 형성된 내부통(1), 꼬리통(2)에 있어서 연료를 연소해서 고온의 연소가스를 발생하고, 그 연소가스가 터빈에 공급되어 이것을 구동한다.
도 8에 연소기부의 확대도를 표시한다. 도 8에 표시한 바와 같이, 연소기는 주로 그 열신장을 흡수하기 위해, 내부통(1)과 꼬리통(2)에 의해 구성된 구조로 되어 있다. 또, 스프링실(3),(4)는 주로 내부통과 꼬리통 사이로부터 공기의 누설을 방지하기 위해 형성되어 있고, 열신장이 발생해도 내부통(1)과 꼬리통(2)사이로부터 공기누설이 발생되지 않도록(그 외에 구조계의 감쇠를 증가하는 작용도 있다) 판스프링의 1종으로 되어 있다.
도 9~도 11에 종래의 스프링실부를 확대해서 표시한다.
스프링실은 외부쪽실판(3)과 내부쪽실판(4)의 2중 구조로 되어 있고, 실판의 끝은, 도 10에 표시한 바와 같이 외부쪽실판(3) 사이의 빈틈에 내부쪽실판(4)이 겹쳐 있어서, 외부쪽실판(3) 사이의 누설을 내부쪽실판(4)으로 막고 있다. 또 스톱퍼(9)가, 열신장때에 발생하는 실판의 변형을 제한하기 위해 형성되어 있다.
가스터빈의 연소기는, 정지시에는 상온, 그리고, 운전시에는 1000℃ 정도로, 그 온도차가 크기 때문에, 축방향 및 반경방향으로 큰 열신장이 발생한다. 가스터빈의 기동, 정지를 몇십회 반복하는 중에, 점검시에는 소정의 치수인 스프링실에 서서히 피로가 발생 원래상태를 돌아가지 않게 되어, 꼬리통(2)과 스프링실(3),(4)의 사이에 빈틈이 발생되는 일이 있다.
상기 빈틈으로부터 차실로부터의 공기가 연소기내로 누설되면, 연소기내에 있어서의 연공비(연료와 공기의 비율)가 변화해서, 연소상태가 변화되어, NOx나 연소진동에 악영향을 미치는 일이 있었다.
또, 이 빈틈을 흐르는 유체가 일종의 빈틈 흐름에 의한 자려진동을 야기하고, 스프링실을 심하게 진동시켜, 스프링실에 파손을 발생시키는 것도 고려될 수 있다. 또 만일, 이 스프링실의 파편이 연소기내에 들어간 경우에는, 날개의 파손으로도 연결될 가능성이 있어, 큰 문제로되는 것도 고려할 수 있다. 본 발명은, 연소기의 내부통과 꼬리통을 접속하는 스프링실이 경년변형에 의해서 공기누설이 발생되지 않도록 구성한 연소기의 스프링실장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
(발명의 개시)
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 스프링실의 끝부분을 가스터빈등의 연소기 내부통의 외벽과의 사이, 또는 연소기 꼬리통의 내벽과의 사이에 끼워넣어서 접속하는 스프링실가이드를 형성한 구조를 가진 스프링실장치를 제공한다.
스프링실가이드와 내부통의 외벽과의 사이 또는, 스프링실과 꼬리통의 내벽과의 사이에 끼워넣지 않는 쪽의 스프링실의 끝부분은 꼬리통의 내벽 또는 내부통의 외벽에 적당한 수단으로 고정한다. 또, 스프링실은 종래와 마찬가지로, 내부쪽 스프링실과 외부쪽 스프링실에 의해 구성한 구조로 해도 된다. 또, 스프링실은 내부통의 외벽 또는 꼬리통의 내벽의 전체 둘레에 걸쳐서 형상한 구성으로 해도 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 스프링실장치에 있어서는, 점검시에 소정의 치수인 것을 확인한 외부쪽 스프링실, 내부쪽 스프링실은, 조립때, 스프링실가이드에 유도되고, 전체둘레에 걸쳐 내부통의 외벽 또는 꼬리통의 내벽과 스프링가이드와의 사이에 끼워넣어진다.
가스터빈의 기동, 정지시에 발생하는 열신장은, 이 스프링실 가이드속에서 스프링실이 미끄러짐에서 흡수되는 동시에, 실가이드내에서의 움직임의 반복이 되므로서, 몇십회기동, 정지를 반복해도, 빈틈이 발생되는 일이 없고, 큰 누설은 발생되지 않는다. 따라서, 본 발명의 스프링실장치에 의하면, 연소상태의 변화에 수반되는, NOx나 연소진동으로의 악영향 및 스프링실의 자려진동에 의한 파손을 방지할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 본 발명의 실시의 제 1 형태에 의한 스프링실의 구조를 표시한 단면도
도 2는 도 1에 표시한 스프링실의 평면도
도 3은 도 1에 표시한 스프링실을 축방향에서 본 단부면도
도 4는 본 발명의 실시의 제 2 형태에 의한 스프링실의 구조를 표시한 단면도
도 5는 도 4에 표시한 스프링실의 측면도
도 6은 도 4에 표시한 스프링실을 축방향에서 본 단부면도
도 7은 가스터빈 연소기의 구조를 표시한 설명도
도 8은 종래의 가스터빈 연소기에 있어서의 연소기부의 단면도
도 9는 종래의 가스터빈 연소기에 있어서의 스프링실의 구조를 표시한 단면도
도 10은 도 9에 표시한 스프링실의 평면도
도 11은 도 9에 표시한 스프링실을 축방향 화살표 방향에서 본 단부면도
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명에 의한 연소기의 스프링실장치에 대해서 도 1~도 6에 표시한 실시의 형태에 기초해서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시의 형태에 있어서, 도 7~도 11에 표시한 종래의 장치와 같은 구성 부분에는 설명을 간단히 하기 위해 같은 부호를 붙이고 있다.
먼저, 도 1~도 3에 표시한 실시의 제 1 형태에 의한 스프링실장치에 대해서 설명한다.
상기 실시의 제 1 형태에 의한 스프링실장치에서는, 내부통(1)에 도 9에 표시한 종래의 스프링실 장착과는 반대로, 내부쪽 스프링실(4) 및 외부쪽 스프링실(3)을 내부통상류쪽을 고정하여, 하류쪽을 자유단부가 되도록 장착한다.
또 꼬리통(2)에는, 전체둘레에 걸쳐서 스프링실가이드(5)를 형성한다. 내부통(1)을 차실(6)(도 7)에 짜넣을 때, 외부쪽 스프링실(3) 및 내부쪽 스프링실(4)의 자유단부를, 스프링실가이드(5)에 전체 둘레에 걸쳐서 끼워넣는다. 이에 의해, 기동, 정지시에 발생되는 열신장은, 이 스프링실가이드(5)의 빈틈 a를, 내부쪽 스프링실(4) 및 외부쪽 스프링실(3)이 미끄러짐으로서 흡수된다.
또, 열신장에 의한 내부통(1)과 꼬리통(2)의 변형에 의해서 발생하는 외부쪽 스프링실(3) 및 내부쪽 스프링실(4)의 변형(피로)은 스프링실가이드(5)에 의해서 방지되고, 꼬리통(2)과 스프링실(3),(4) 사이의 빈틈 발생을 방지하고, 차실(6)로부터 연소기내로의 공기누설을 방지하는 동시에, 스프링실(3),(4)의 자려진동의 발생을 방지한다.
이에 의해, 경년열화에 수반되는 스프링실부에 발생하는 차실(6)로부터 연소기내로의 공기누설에 의해서 연소상태가 변화하고, NOx나 연소진동에 악영향을 미치는 것을 방지하는 동시에, 스프링실(3),(4)의 자동진동의 발생에 의한 파손을 방지해서 연소기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시의 제 2 형태에 의한 스프링실장치를 도 4~도 6에 표시한다. 이 실시의 제 2 형태에서는, 내부쪽 스프링실(4) 및 외부쪽 스프링실(3)을 꼬리통상류쪽을 자유단부, 하류쪽을 고정단부가 되도록 꼬리통(2)에 장착한다. 또 내부통(1)에는 전체 둘레에 걸쳐서 그 외주에 스프링실가이드(5)를 형성한다.
내부통(1)을 차실(6)에 짜넣을 때, 외부쪽 스프링실(3) 및 내부쪽 스프링실(4)의 자유단부를 스프링실가이드(5)에 전체 둘레에 걸쳐서 끼워넣는다. 이 실시의 제 2 형태에 있어서도, 상기한 실시의 제 1 형태에 의한 스프링장치와 마찬가지 작용 및 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 의한 스프링실장치에서는, 스프링실을 스프링실가이드에 유도하므로서, 가스터빈의 기동, 정지시에 발생하는 열신장을 스프링실이 실가이드속에서 미끄러짐으로서 흡수하는 동시에, 열신장에 의한 스프링실의 피로를 방지하기 때문에, 차실로부터 연소기내로의 누설을 방지할 수 있다.
그 결과, 누설에 의한 연소상태의 변화에 수반되는 NOx 발생이나 연소진동에로의 악영향 및 스프링실의 자려진동에 의한 파손을 방지할 수 있어, 가스터빈의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (6)

  1. 연소기의 내부통과 꼬리통을 접속하는 스프링실장치에 있어서, 동 스프링실의 끝부분을 상기 내부통의 외벽 및 상기 꼬리통의 내벽의 어느 한쪽과의 사이에 끼워넣어서 접속하는 스프링실가이드를 형성한 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링실의 상류쪽을 상기 내부통의 외벽에 고정하고, 하류쪽을 자유롭게해서 상기 꼬리통의 내벽과 상기 스프링실가이드와의 사이에 끼워넣어 접속해서 이루어진 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링실의 하류쪽을 상기 꼬리통의 내벽에 고정하고, 상류쪽을 자유롭게해서 상기 내부통의 외벽과 상기 스프링실가이드와의 사이에 끼워넣어서 접속해서 이루어진 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
  4. 제 1항~제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링실가이드를 상기 내부통의 외벽 또는 상기 꼬리통의 내벽의 전체둘레에 걸쳐서 형성해서 이루어진 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
  5. 제 1항~제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링실을 내부쪽 스프링실과 외부쪽 스프링실에 의해 구성해서 이루어진 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
  6. 제 1 항~제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 연소기가 가스터빈 연소기인 것을 특징으로 하는 연소기의 스프링실장치.
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