KR20070115989A - 회전 터보장치용 가이드 베인 - Google Patents

회전 터보장치용 가이드 베인 Download PDF

Info

Publication number
KR20070115989A
KR20070115989A KR1020077021687A KR20077021687A KR20070115989A KR 20070115989 A KR20070115989 A KR 20070115989A KR 1020077021687 A KR1020077021687 A KR 1020077021687A KR 20077021687 A KR20077021687 A KR 20077021687A KR 20070115989 A KR20070115989 A KR 20070115989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guide vane
support structure
side wall
connecting structure
spring
Prior art date
Application number
KR1020077021687A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101301026B1 (ko
Inventor
알렉산더 아나톨리에비치 한인
알렉산더 바실리에비치 체카노브
Original Assignee
알스톰 테크놀러지 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알스톰 테크놀러지 리미티드 filed Critical 알스톰 테크놀러지 리미티드
Publication of KR20070115989A publication Critical patent/KR20070115989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101301026B1 publication Critical patent/KR101301026B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/55Seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

본 발명은 터보장치, 특히 가스 터빈 스테이지를 위한 가이드 베인으로서, 가이드 베인 리프 (3) 및 이 가이드 베인 리프 (3) 에 연결된 반경방향 외측 플랫폼 (4) 을 구비하며, 이 외측 플랫폼은 가이드 베인 리프 (3) 로부터 반경방향으로 떨어져 대향하는 플랫폼 표면 (42) 을 가지며, 반경방향으로 플랫폼 표면 (42) 을 넘어 돌출하며 내부 공동 (6) 을 규정하는 측벽부 (51, 52, 53, 54) 를 갖는 지지 구조체 (2) 에 가이드 베인 (1) 을 고정하기 위해 제공된 연결 구조체 (5) 가 있으며, 이 지지 구조체 (2) 내에서 대응 윤곽처리된 수용부 형상 (2') 안으로 삽입될 수 있는 연결 윤곽 (7) 이 적어도 부분적으로 제공되어 있는 가이드 베인에 관한 것이다.
본 발명은 상기 연결 구조체 (5) 와 상기 지지 구조체 (2) 사이에 하나 이상의 시일 수단 (12) 이 제공되는 것을 특징으로 한다.
가이드 베인

Description

회전 터보장치용 가이드 베인{GUIDE VANE FOR ROTARY TURBOMACHINERY}
본 발명은 터보장치, 특히 가스 터빈 스테이지를 위한 가이드 베인으로서, 가이드 베인 리프 (leaf) 및 이 가이드 베인 리프에 연결된 반경방향 외측 플랫폼을 구비하며, 이 외측 플랫폼은 가이드 베인 리프로부터 반경방향으로 떨어져 대향하는 플랫폼 표면을 가지며, 반경방향으로 플랫폼 표면을 넘어 돌출하며 내부 공동을 규정하는 측벽부를 갖는 지지 구조체에 가이드 베인을 고정하기 위해 제공된 연결 구조체가 있으며, 이 지지 구조체 내에서 대응 윤곽처리된 수용부 형상 안으로 삽입될 수 있는 연결 윤곽부가 적어도 부분적으로 제공되어 있는 가이드 베인에 관한 것이다.
터보장치, 특히 가스 터빈 플랜트와 관련된 가이드 베인은 연소 챔버 외부로 유동하는 고온 가스에 직접적으로 노출되기 때문에, 현대식 가스 터빈 플랜트의 경우, 개별 구성요소의 소재와 관련된 특정 열 하중 내구 한계와 같은 높은 열 하중을 받게 된다. 이러한 이유로, 고온 가스에 직접적으로 노출되는, 특히 가이드 베인, 무빙 블레이드와 같은 가스 터빈 구성요소는 각 구성요소가 과열되지 않고 열적으로 유발된 소재의 악화에 의해 야기되는 어떠한 비가역적 손상도 입지 않기 위하여 반드시 냉각되어야 한다. 이러한 냉각 조치는 많은 상이한 형태로 공지 되어 있으며, 냉각될 개별 구성요소에 개별 냉각 공기를 직접적으로 공급하는 것이 일반적이며, 냉각 공기는 가압 연소 공기의 일부로서, 가스 터빈 플랜트의 컴프레서 유닛으로부터 나와 분기된 것이기 때문에 이후의 연소 공정에는 이용될 수 없다.
냉각을 위하여 공급된 가압 공기로부터 분기된 냉각 공기의 양은 가급적 적게 유지되어야, 가스 터빈 플랜트의 성능에 영구적으로 영향을 미치지 않게 된다. 나아가, 냉각될 개별 가스 터빈 구성요소로 보내지는 분기된 냉각 공기의 일부는 가급적 효율적으로 손실 없이, 특히 누출되는 손실이 없어야 한다. 후술할 가이드 베인의 개념과 관련하여, 냉각을 위하여 가이드 베인에 공급된 냉각 공기는 누출되는 손실 없이 효율적으로 활용되는 것이 바람직하다.
도 2a 및 도 2b 는 각각 측면도 및 단면도로서, 고정자 측 지지 구조체 (2) 와 인접한 가이드 베인 (1) 의 반경방향 외측부 영역을 나타낸다. 도 2a 는 가이드 베인 (1) 의 축방향 측면도로서, 가이드 베인 (1) 은 반경방향 내측으로 유동 덕트 (K) 로 배출되어 있다. 무빙 블레이드 (La) 는 매우 개략적이며, 가이드 베인 (1) 에 대하여 축방향으로 오프셋되어 있다. 가이드 베인 (1) 은 본질적으로 내부 덕트 시스템 (KS) 을 가지며, 이 내부 덕트 시스템은 단면 A-A 면을 따라 취하여 도 2b 로 도시한 단면도로부터 얻어질 수 있다. 가이드 베인 (1) 을 냉각하기 위하여, 가압 냉각 공기 (L) 가 고정자 측에 제공된 냉각 공기 공급 덕트 (SC) 를 통해 가이드 베인 (1) 으로 공급된다.
가이드 베인 (1) 은 가이드 베인 리프 (3)(도 2b 참조), 반경방향 외측으로 이 가이드 베인 리프 (3) 와 인접한 플랫폼 (4) 및 이 플랫폼 (4) 에 대하여 가이드 베인 리프 (3) 와 반대편에 위치한 연결 구조체 (5) 를 포함하며, 이 연결 구조체에 의해 가이드 베인 (1) 은 터보장치 또는 가스 터빈 플랜트의 케이싱의 지지 구조체 (2) 에 고정된다. 이 경우, 플랫폼 (4) 은 유동 덕트 (K) 를 향하는 제 1 면 (41) 및 이 유동 덕트 (K) 로부터 떨어져 향하는 제 2 면 (42) 을 갖는다. 연결 구조체 (5) 는 플랫폼 표면 (42) 의 평면을 넘어 반경방향으로 돌출하며, 그 측벽부 (51 ~ 52) 및 단부 측벽부 (도 2b 에는 미도시) 는 개방되어 가이드 베인 (1) 의 냉각 공기 공급 덕트 (SC) 및 냉각 덕트 시스템 (KS) 으로 연결되는 내부 공동 (6) 을 둘러싼다. 플랫폼 표면 (42) 의 평면의 공동 (6) 의 측방향 치수는 가이드 베인 (1) 의 가이드 베인 리프 (3) 상의 반경방향 돌출부에서 얻어지는 단면이 공동 (6) 에 의해 완전히 덮이도록 선택되는 것이 바람직하며, 이렇게 됨으로써 가이드 베인 리프 (3) 에 포함된 모든 냉각 덕트 (KS) 가 공동 (6) 으로부터 냉각 공기 (L) 를 공급받을 수 있다. 이로써, 가이드 베인 리프 (3) 에 대한 냉각 공기의 공급이 최적화된다.
대부분 환형 디자인의 지지 구조체 (2) 내에서 가이드 베인 (1) 은 리세스 (2') 에서 고정되는데, 이 리세스는 지지 구조체 (2) 내에서 길이방향으로 뻗어있으며, 그 리세스 안으로 상부 영역에서 측벽부 (51 ~ 52) 를 넘어 돌출하는 칼라 형상 (collar-shaped) 의 디자인을 갖는 연결 윤곽부 (7) 가 측방향으로 형성된다. 리세스 (2') 와 칼라형 디자인의 연결 윤곽부 (7) 사이의 연결 공차는, 한편으로는 연결 윤곽부가 홈형 디자인의 리세스 안으로 부드럽게 길이방향으로 도입됨으 로써 신속한 조립이 가능하지만, 다른 한편으로는 작동으로 인한 가열 및 관련 재료의 팽창에 대하여 연결 윤곽부와 리세스 사이의 기밀성 압력이 확보되도록 선택되기 때문에, 냉각 공기 공급 덕트 (SC) 를 통해 공동 (6) 으로 유입된 냉각 공기는 상기 연결부를 통과할 수 없게 된다.
작동 및 조립에 관한 이유로, 측벽부 (51 ~ 52) 의 반경방향 최외각 경계면 (9') 과 지지 구조체 (2) 의 내측 윤곽부 사이에 중간 틈 (8) 이 제공되며, 이 틈은 연결 구조체 (5) 의 전체 길이를 넘어, 결과적으로 단부 벽부 (53, 54)(도 2b 에는 미도시) 를 넘어 도 2b 의 도상의 평면에 수직하게 연장된다. 단부 벽부 (53, 54) 와 반경방향 반대편 지지 구조체 (2) 사이에도 형성되는 중간 틈 (8) 은 공동 (6) 안으로 유입하는 냉각 공기를 인접 틈을 통해 빠져나가게 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2a 에 누출 경로가 화살표로 도시되어 있다. 따라서, 공동 (6) 은 냉각 공기 공급 덕트 (SC) 로부터 주 냉각 공기 유동을 공급받으며, 공기는 공동으로부터 단부 벽부 (53, 54) 의 상단 모서리를 경유하여 각 중간 틈 (8) 을 통해 양 측에서 측방향으로 부분적으로 빠져나갈 수 있다. 측방향으로 빠져나가는 냉각 공기의 부분 스트림은 반경방향으로 뻗어있는 중간 틈 (9) 사이, 지지 구조체 (2) 와 축방향으로 인접한 가이드 베인 케이싱 영역 사이를 통과하며, 궁극적으로 중간 틈을 더 경유하여 사용되지 않는 유동 덕트 (K) 안으로 통과할 수 있다 (점선으로 표시된 화살표 참조). 이렇게, 개별 구성요소의 장착성 및 작동성을 손상시키지 않으면서, 누출되는 손실을 피할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 가이드 베인의 개념에 기초하여, 대부분 쓸모없이 유동 덕트 안으로 중간 틈을 통해 새어나가는 냉각 공기의 누출 손실을 줄이는 조치를 취하는 것이다. 취해질 조치는 개별 구성요소의 장착성 및 기능성을 해하지 않아야 한다. 또한, 유해한 누출 유동을 줄이기 위하여, 이미 사용중인 가이드 베인 역시 개조가 가능하다.
본 발명의 목적은 청구항 1 에 구체화되어 있으며, 또한 본 발명의 사상을 유리하게 발전시킨 특징은 종속항에 기재되어 있으며, 이하의 설명 및 실시예를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 터보장치, 특히 가스 터빈 스테이지를 위한 가이드 베인으로서, 가이드 베인 리프 및 이 가이드 베인 리프에 연결된 반경방향 외측 플랫폼을 구비하며, 이 외측 플랫폼은 가이드 베인 리프로부터 반경방향으로 떨어져 대향하는 플랫폼 표면을 가지며, 반경방향으로 플랫폼 표면을 넘어 돌출하며 내부 공동을 규정하는 측벽부를 갖는 지지 구조체에 가이드 베인을 고정하기 위해 제공된 연결 구조체가 있으며, 이 지지 구조체 내에서 대응 윤곽처리된 수용부 형상 안으로 삽입될 수 있는 연결 윤곽부가 적어도 부분적으로 제공되어 있는 가이드 베인은, 상기 연결 구조체와 상기 지지 구조체 사이에 하나 이상의 시일 수단이 제공되도록 디자인된다.
시일 수단은 어떠한 누출 스트림도 본질적으로 공동 밖으로 측방향으로 빠져나오지 않도록 지지 구조체와 연결 구조체 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 상기 공동은 상기 연결 구조체의 반경방향 상부 모서리와 그 반대편에 반경방향으로 위치한 지지 구조체 사이에서 연결 구조체의 측벽부에 의해 측방향으로 규정된다.
연결 구조체에는 보통 직사각형상으로 서로 연결된 4개의 측벽부가 제공되며, 그 중 2개의 마주보는 측벽부는 각각 삽입 상태에서 지지 구조체와 대부분 기밀한 연결부를 형성하는 칼라 형상의 연결 윤곽부를 가지기 때문에, 시일 수단은 전방 및 후방 단부 측벽부 사이에서, 각각 그 경계면이 반경방향으로 외측에 위치하여 지지 구조체를 향하도록 제공되는 것이 바람직하다.
바람직한 양태에서, 밴드형 또는 스트립 시일로서 디자인된 시일 수단은 그 시일 수단이 도입될 수 있는 단부 전방 및 후방 측벽부의 홈형 리세스의 상기 반경방향 외측 경계면을 따라서 도입되는 것이 바람직하며, 시일 수단은 각 경계면을 넘어 상승하도록 디자인된다. 이러한 시일 수단의 장착성, 특히 시일 성능을 향상시키기 위하여, 각 개별 시일 수단 외에 스프링 요소가 홈형 리세스 안으로 도입됨으로써, 각 시일 수단이 지지 구조체의 표면 영역에 대한 스프링 힘의 작용에 의해 연결 구조체로부터 가압된다. 스프링 요소를 제공함으로써, 한편으로는 각 측벽부 내의 홈형 리세스의 치수 선택은 물론, 장착을 위하여 시일 수단이 스프링의 힘에 대하여 홈형 리세스 안으로 완전히 가압됨으로써 단부 측벽부의 반경방향 외측 경계면을 넘어 돌출하는 부분이 없도록 시일 수단을 치수설정 하는 것이 가능해진다. 연결 구조체가 지지 구조체의 대응 수용부 형상 안으로 장착, 즉 삽입된 상태에서, 지지 구조체 상에 대응하여 제공된 표면 영역에 대한 반경방향 외측으로 향하는 힘의 작용에 의해 시일 수단이 구동됨으로써 홈 내부에 위치한 스프링 요소의 효과적인 시일 성능이 확보된다. 이와 유사하게, 연결 구조체 내에 시일 수단을 부착하는 것 대신에, 전방 및 후방 단부 측벽부와 반대로 위치한 지지 구조체에 시일 수단을 제공하는 것도 생각해볼 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시적 양태를 통해 본 발명의 기술적 사상을 설명하는데, 본 발명은 이것으로 제한되는 것은 아니다.
도 1a 는 터빈 장치 (turbine arragement) 의 고정자-측 지지 구조체와 가이드 베인 사이의 연결부를 나타내는 길이방향 단면도이다.
도 1b 는 연결 구조체의 측벽부 내에 시일 수단을 부착하는 것을 나타내는 부분도이다.
도 1c 는 플랫폼을 갖춘 연결 구조체의 사시도이다.
도 2a 는 종래 기술에 따른 고정자-측 지지 구조체와 가이드 베인 사이의 연결부를 통한 길이방향 단면도이다.
도 2b 는 종래 기술에 따른 고정자-측 지지 구조체와 가이드 베인 사이의 연결부의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 가이드 베인 2 지지 구조체
2' 수용부 형상 3 가이드 베인 리프
4 플랫폼 5 연결 구조체
6 공동 7 연결 윤곽부
8 중간 틈 9 중간 틈
9' 경계면 10 가이드 베인 운반체
11 반경방향 외측 경계면 12 시일 수단
13 홈형 리세스 14 스프링 요소
41 하부 플랫폼 면 42 상부 플랫폼 면
51 ~ 54 측벽부
도 1a 는 고정자 케이싱 내의 지지링으로서 디자인되는 것이 바람직하며, 고정자 측에 배치된 지지 구조체를 구비한 가이드 베인 (1) 의 연결 영역을 통한 길이방향 단부의 부분 단면도이다. 도입부에서 설명한 도 2a 에 따라 디자인된 가이드 베인과는 대조적으로, 도 1b 에 상세하게 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 디자인된 가이드 베인 (1) 의 경우 전방 및 후방 단부의 측벽부 (53, 54) 의 반경방향 외측 경계면 (11) 상에는, 각 측벽부 내에 구성 및 부착된 시일 수단 (12) 이 확대되어 도시되어 있다. 각 측벽부 (53, 54) 의 경계면 (11) 내에는, 홈형 리세스 (13) 가 제공되며, 이 리세스에는 스프링 요소 (14) 및 시일 수단 (12) 이 제공된다. 홈형 리세스 (13) 는 실질적으로 각 측벽부 (53, 54) 의 반경방향 외측 경계면의 전체 길이에 걸쳐 뻗어있으며, 바람직한 양태의 경우 스프링 요소는 홈형 리세스 (13) 의 치수에 알맞도록, 신장된 플랫 스프링 (14) 으로서 디자인되며, 시일 수단 (12) 은 바-형상 (bar-like shape) 이 된다. 스프링 요소 (14) 및 시일 수단 (12) 의 바람직한 디자인을 더욱 명확하게 하기 위하여, 도 1c 에 따른 사시도를 참조하는데, 도 1c 는 플랫폼 (4) 의 반경방향 외측면 (42) 의 경사도 이며, 각 측벽부 (51 ~ 54) 가 갖는 연결 구조체 (5) 가 있다. 명확하게 볼 수 있는 것은, 서로 평행하게 뻗어있는 측벽부 (51 및 52) 이며, 그 측벽부의 반경방향 외측 모서리에는 각각 지지 구조체 내에서 가이드 베인의 기계적 체결을 보장해주는 컬러 형상부 (7) 가 있다. 전방 및 후방 단부의 측벽부 (53, 54) 에 포함된 것은, 상기 홈형 리세스 (13) 로서, 이 리세스에는 바 형상의 시일 수단 (12) 및 스프링 요소 (14) 가 각각 제공될 수 있다. 도 1c 에 도시된 플랫폼 디자인의 스프링 요소 (14) 이외에, 예컨대 나선형 스프링 또는 라운드형 스프링 등도 역시 스프링 형상의 대안으로 이용될 수 있다.
도 1b 에 따른 상세도로부터, 홈형 리세스 (13) 는 스프링 요소 (14) 에 걸리는 외부적 힘의 작용에 대응하여, 시일 수단 (12) 을 홈형 리세스 (13) 안으로 완전히 가압할 수 있는 홈 깊이를 가짐을 알 수 있다. 이로써 가이드 베인은 쉽게 장착될 수 있다. 도 1b 에 따르면, 장착 상태에서, 시일 수단 (12) 은 스프링의 힘이 작용함으로써 홈 (13) 의 반경방향 외측 상방으로 돌출하며, 지지 구조체 (2) 의 반경방향 반대편 표면 영역에 대한 스프링의 힘이 작용함으로써 가압되기 때문에, 중간 틈 (8) 의 유밀성 (fluidtight) 시일이 확보된다.
도 1a 에 따르면, 본 발명에 따라 각 단부에 배치된 가이드 베인 (1) 의 연결 구조체 (5) 의 측벽부 (53, 54) 에 제공된 시일 수단 (12) 에 의해, 냉각 공기 공급 덕트 (SC) 로부터 가이드 베인 (1) 의 공동 (6) 으로 유입되는 냉각 공기 스트림은 연결 구조체 (5) 에 측방향으로 인접한 중간틈 안으로 측방향으로 빠져나갈 수 있다. 그 대신에, 시일 수단 (12) 은 냉각 공기 스트림이 실질적으로 가이 드 베인 내부의 내측 냉각 덕트 시스템 내에서 전체적으로 진행 (route) 하도록 하기 때문에, 가이드 베인에 최적의 냉각을 제공한다.
바람직하게는 측벽부 (53, 54) 를 따라 제공된 시일 수단이 각각 서로 동일하게 디자인되고, 연결 구조체 (5) 와 지지 구조체 (2) 사이에 장착 목적으로 제공된 틈 (8) 의 완전한 시일을 가능케하는 길이를 각각 가지기 때문에, 제작의 관점에서 비용 효율적이며 단순한 시일 조치가 취해질 수 있다. 특히, 이미 사용중인 가이드 베인이라 하더라도, 상응하는 재기계가공 (remachining) 을 통해서 본 발명의 시일 시스템이 구비될 수 있다. 이를 위해서는, 단지 2차례의 밀링 작업이 필요한데, 이 작업은 2개의 홈형 리세스 (13) 를 형성하기 위한 것이다.
물론, 예컨대 단부 측벽부 (53, 54) 의 외측 경계면 (11) 의 반대편에 위치한 영역에서 지지 구조체 (2) 내에 시일 수단을 일체화하는 것과 같은 전술한 시일 원리에 대한 변형을 생각해 볼 수도 있다.
스프링의 힘으로 인해 반경방향으로 편향된 시일 수단 (12) 에 의해, 시일 수단 (12) 은 시일이 해제되는 지지 구조체 (2) 의 표면 영역에 대하여 수직하게만 가압된다. 이로써, 시일 수단 (12) 내에서는 반경방향을 향하는 압력만이 작용하게 되어, 시일 수단은 경미한 기계적 하중을 받게된다. 시일 수단에 대한 마모 현상이 제어됨으로써, 시일 수단의 시일 기능은 실질적으로 비제한적으로 유지된다. 시일 기능을 최적화하기 위하여, 시일 수단 (12) 의 표면 형상을 시일이 해제되는 지지 구조체의 표면 영역의 표면 형상에 적합하게 하는 것이 바람직하다.

Claims (9)

  1. 터보장치, 특히 가스 터빈 스테이지를 위한 가이드 베인으로서, 가이드 베인 리프 (3) 및 이 가이드 베인 리프 (3) 에 연결된 반경방향 외측 플랫폼 (4) 을 구비하며, 이 외측 플랫폼은 상기 가이드 베인 리프 (3) 로부터 반경방향으로 떨어져 대향하는 플랫폼 표면 (42) 을 가지며, 반경방향으로 플랫폼 표면 (42) 을 넘어 돌출하며 내부 공동 (6) 을 규정하는 측벽부 (51, 52, 53, 54) 를 갖는 지지 구조체 (2) 에 가이드 베인 (1) 을 고정하기 위해 제공된 연결 구조체 (5) 가 있으며, 이 지지 구조체 (2) 내에서 대응 윤곽처리된 수용부 형상 (2') 안으로 삽입될 수 있는 연결 윤곽부 (7) 가 적어도 부분적으로 제공되어 있는 가이드 베인에 있어서,
    상기 연결 구조체 (5) 와 상기 지지 구조체 (2) 사이에는 하나 이상의 시일 수단 (12) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일 수단 (12) 은 스프링 힘의 작용을 받으며, 상기 연결 구조체 (5) 에 의해 상기 지지 구조체 (2) 에 대항하여 가압되거나, 또는 상기 지지 구조체 (2) 에 의해 상기 연결 구조체 (5) 에 대항하여 가압되는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시일 수단 (12) 은 스트립 또는 밴드형 시일로서 디자인되며, 기다란 길이를 가짐으로써 그 길이를 따라 상기 시일 수단 (12) 이 부분적으로 또는 그 전체 길이에 걸쳐 스프링 요소 (14) 에 의해 작용을 받는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 시일 수단 (12) 은 지지 구조체 (2) 또는 연결 구조체 (5) 의 표면 영역에 대응하여 윤곽처리된 시일 표면을 가지며, 상기 시일 수단 (12) 은 스프링의 힘의 작용에 의하여 상기 표면 영역에 대하여 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 구조체 (5) 는 4개의 측벽부 (51, 52, 53, 54) 를 가지며, 이 측벽부는 직사각형 프레임 안으로 조립되며, 이 측벽부 중 마주보는 2개의 측벽부 (51, 52) 는 연결 윤곽부 (7) 로서 돌출된 칼라 (collar) 를 가지며, 이 윤곽부는 상기 지지 구조체 (2) 내에서 대응하여 윤곽처리된 리세스 (2') 안으로 삽입될 수 있으며,
    상기 시일 수단 (12) 은 서로 마주보고 배치된 2개의 다른 단부 측벽부 (53, 54) 를 따라서 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단부 측벽부 (53, 54) 는 각각 반경방향 외측 경계면 (11) 을 가지며, 이 경계면 안으로 홈형 리세스 (13) 가 제공되며,
    상기 홈형 리세스 (13) 에 적합한 하나 이상의 스프링 요소 (14) 및 밴드형 또는 바형 시일 형태의 시일 수단 (12) 이 상기 홈형 리세스 (13) 안으로 삽입될 수 있으며, 상기 시일 수단은 상기 경계면 (11) 위로 상승하기 위하여 적어도 부분적으로 반경방향으로 스프링의 힘에 의해 미리가압되는 (prestressed) 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스프링 요소 (14) 는 밴드형, 소용돌이형 (spiral), 나선형 또는 라운드형 스프링인 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시일 수단 (12) 은 상기 지지 구조체 (2) 및/또는 상기 연결 구조체 (5) 의 표면 영역에 대하여 수직으로만 편위가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 구조체 (5) 와 상기 지지 구조체 (2) 사이에 제공된 하나 이상의 상기 시일 수단 (12) 은 주로 공동 (6) 을 유밀하게 (fluidtight) 폐쇄하는 기능을 하며, 이 공동은 상기 측벽부 (51, 52, 53, 54) 와 지지 구조체 (2) 에 의해 규정되며, 그 공동 안으로 상기 지지 구조체 (2) 로부터 하나 이상의 냉각 덕트 (SC) 가 배출되어 있는 것을 특징으로 하는 가이드 베인.
KR1020077021687A 2005-03-24 2006-03-20 회전 터보장치용 가이드 베인 KR101301026B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005013794.6 2005-03-24
DE102005013794A DE102005013794A1 (de) 2005-03-24 2005-03-24 Leitschaufel für eine Strömungsrotationsmaschine
PCT/EP2006/060880 WO2006100222A1 (de) 2005-03-24 2006-03-20 Leitschaufel für eine strömungsrotationsmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070115989A true KR20070115989A (ko) 2007-12-06
KR101301026B1 KR101301026B1 (ko) 2013-08-29

Family

ID=36581595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077021687A KR101301026B1 (ko) 2005-03-24 2006-03-20 회전 터보장치용 가이드 베인

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7645118B2 (ko)
EP (1) EP1861582A1 (ko)
KR (1) KR101301026B1 (ko)
BR (1) BRPI0609724A2 (ko)
CA (1) CA2602457C (ko)
DE (1) DE102005013794A1 (ko)
MX (1) MX2007011541A (ko)
WO (1) WO2006100222A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10895167B2 (en) * 2017-05-30 2021-01-19 Raytheon Technologies Corporation Metering hole geometry for cooling holes in gas turbine engine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1126467A (en) * 1964-09-24 1968-09-05 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to turbines
US3841787A (en) * 1973-09-05 1974-10-15 Westinghouse Electric Corp Axial flow turbine structure
US3938906A (en) * 1974-10-07 1976-02-17 Westinghouse Electric Corporation Slidable stator seal
GB1605309A (en) * 1975-03-14 1989-02-01 Rolls Royce Stator blade for a gas turbine engine
US4314792A (en) * 1978-12-20 1982-02-09 United Technologies Corporation Turbine seal and vane damper
DE3003470C2 (de) * 1980-01-31 1982-02-25 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Turbinenleitschaufelaufhängung für Gasturbinenstrahltriebwerke
DE3341871A1 (de) * 1983-11-19 1985-05-30 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Axialverdichter
GB2234299B (en) * 1989-07-06 1994-01-05 Rolls Royce Plc Mounting system for engine components having dissimilar coefficients of thermal expansion
US5118120A (en) * 1989-07-10 1992-06-02 General Electric Company Leaf seals
GB2236809B (en) * 1989-09-22 1994-03-16 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to gas turbine engines
US5154577A (en) * 1991-01-17 1992-10-13 General Electric Company Flexible three-piece seal assembly
JPH08135402A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン静翼構造
US5639211A (en) * 1995-11-30 1997-06-17 United Technology Corporation Brush seal for stator of a gas turbine engine case
EP0945597A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-29 Asea Brown Boveri AG Turbinenleitschaufelanordnung für eine Gasturbinenanlage
US6939106B2 (en) * 2002-12-11 2005-09-06 General Electric Company Sealing of steam turbine nozzle hook leakages using a braided rope seal
US6916154B2 (en) 2003-04-29 2005-07-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Diametrically energized piston ring
EP1605309A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-14 Degraf S.P.A. Method and apparatus for the drying of the printing plates for flexography
US7172388B2 (en) * 2004-08-24 2007-02-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Multi-point seal

Also Published As

Publication number Publication date
US7645118B2 (en) 2010-01-12
CA2602457A1 (en) 2006-09-28
MX2007011541A (es) 2007-11-16
EP1861582A1 (de) 2007-12-05
CA2602457C (en) 2015-05-26
DE102005013794A1 (de) 2006-09-28
KR101301026B1 (ko) 2013-08-29
US20080050230A1 (en) 2008-02-28
BRPI0609724A2 (pt) 2010-04-20
WO2006100222A1 (de) 2006-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7374395B2 (en) Turbine shroud segment feather seal located in radial shroud legs
US10612397B2 (en) Insert assembly, airfoil, gas turbine, and airfoil manufacturing method
US8206093B2 (en) Gas turbine with a gap blocking device
CN101684736B (zh) 用于涡轮机械的护罩
US10533444B2 (en) Turbine shroud sealing architecture
US10053991B2 (en) Gas turbine engine component having platform cooling channel
KR102238866B1 (ko) 분할환 표면측 부재, 분할환 지지측 부재, 분할환, 정지측 부재 유닛, 가스 터빈, 분할환 냉각 방법 및 분할환 제조 방법
US10662795B2 (en) Rotary assembly for a turbomachine
CN103244199A (zh) 用于涡轮机的过渡件密封组件
US8413449B2 (en) Gas turbine having an improved cooling architecture
KR101259205B1 (ko) 열축적 세그먼트
KR101301026B1 (ko) 회전 터보장치용 가이드 베인
RU2151884C1 (ru) Турбина газотурбинного двигателя
US7658593B2 (en) Heat accumulation segment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160809

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee