KR20190103761A - 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈 - Google Patents

씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR20190103761A
KR20190103761A KR1020180024582A KR20180024582A KR20190103761A KR 20190103761 A KR20190103761 A KR 20190103761A KR 1020180024582 A KR1020180024582 A KR 1020180024582A KR 20180024582 A KR20180024582 A KR 20180024582A KR 20190103761 A KR20190103761 A KR 20190103761A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbine
seal
blade
vane
sealing assembly
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
KR1020180024582A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102031935B1 (ko
Inventor
조건환
셰미야토프스키 빅터
Original Assignee
두산중공업 주식회사
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 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020180024582A priority Critical patent/KR102031935B1/ko
Publication of KR20190103761A publication Critical patent/KR20190103761A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102031935B1 publication Critical patent/KR102031935B1/ko
Assigned to 한국수출입은행 reassignment 한국수출입은행 근질권설정등록 Assignors: 두산중공업 주식회사
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

본 발명은, 씰플레이트의 구조를 개선하여 터빈 블레이드를 통과하는 연소가스가 터빈디스크와 베인 사이로 유입되더라도 씰플레이트에 인접한 터빈디스크가 손상되는 것을 방지하는 씰플레이트와, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈을 제공하기 위한 것으로, 가스터빈의 터빈디스크에 장착되는 블레이드의 이탈을 방지하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트에 있어서, 상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임; 상기 프레임의 측면에서 인접하는 베인 씰링어셈블리 측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰 암을 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트를 제공한다.

Description

씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈{Seal plate of turbine, turbine and gas turbine comprising it}
본 발명은 터빈의 씰 플레이트와, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 터빈의 블레이드를 통과하는 연소가스에 의하여 터빈디스크가 손상되는 것을 방지하는 터빈의 씰 플레이트와, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈에 관한 것이다.
가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 압축기 입구 스크롤 스트럿이 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 점화기로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.
터빈은 터빈 케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 타이로드가 배치되어 있다. 상기 타이로드는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 타이로드에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.
이러한 가스터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.
가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈 측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.
이러한 가스터빈의 터빈과 관련된 기술로서, 미국등록특허 9540941호에서는 가스터빈에 관하여 개시하고 있다.
상기 종래의 가스터빈의 터빈은, 블레이드 및 디스크의 일측에 상기 블레이드의 이탈을 방지하는 평판 형상의 씰플레이트가 형성된다. 이때, 상기 종래의 가스터빈은, 연소기로부터 공급되어 터빈 블레이드를 통과하는 연소가스가 상기 디스크와 베인 사이로 유입되어 상기 씰플레이트에 인접한 부위의 디스크를 손상시키는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 씰플레이트의 구조를 개선하여 터빈 블레이드를 통과하는 연소가스가 터빈디스크와 베인 사이로 유입되더라도 씰플레이트에 인접한 터빈디스크가 손상되는 것을 방지하는 씰플레이트와, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 가스터빈의 터빈디스크에 장착되는 블레이드의 이탈을 방지하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트에 있어서, 상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임; 상기 프레임의 측면에서 인접하는 베인 씰링어셈블리 측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰 암을 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트를 제공한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 씰암의 일단에서 하측으로 연장되어 형성되는 지지후크 및 상기 씰암의 일단의 상면에 형성되어 상기 씰암과 상기 베인 씰링어셈블리 사이를 씰링하는 레비니언스씰을 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명은, 상기 씰암 일단의 상면에서 상기 베인씰링어셈블리측으로 돌출되는 복수개의 제1돌부와, 상기 씰암 일단의 상면과 마주보는 상기 베인 씰링어셈블리의 일단면에 형성되어 상기 씰암측으로 돌출되되, 상기 제1돌부와 엇갈리게 형성되는 복수개의 제2돌부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 씰암은 상기 블레이드와 상기 베인 씰링어셈블리 사이의 공간을 외측 공간 및 내측공간으로 분할할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은, 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 동력을 발생시키는 터빈에 있어서, 복수개의 터빈디스크와, 상기 복수개의 터빈디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하는 로터; 상기 로터를 내부에 수용하는 케이싱과, 상기 복수개의 블레이드 사이에 배치되도록 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 복수개의 베인과, 상기 베인의 단부에 설치되는 베인 씰링어셈블리를 포함하는 스테이터; 및 상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임과, 상기 프레임의 측면에서 인접하는 상기 베인 씰링어셈블리 측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰암을 포함하는 씰플레이트를 포함하는 터빈을 제공한다.
본 발명은 상기 프레임의 일측면을 상기 터빈디스크 측으로 가압하여 고정시키는 고정클램프를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 베인 씰링어셈블리에 설치되어 상기 내측공간으로 냉각공기를 공급하는 냉각공기분사부를 더 포함할 수 있고, 상기 베인 씰링어셈블리의 단부에는 상기 냉각공기분사부로부터 공급되는 냉각공기를 상기 내측공간으로 이송시키는 냉각공기공급홀이 형성될 수 있다.
또 다른 한편으로 본 발명은, 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 통해 연료를 연소시켜, 연소가스를 생성하는 연소기; 및 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하며, 복수개의 터빈디스크와 상기 복수개의 터빈디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하는 로터, 상기 로터를 내부에 수용하는 케이싱과 상기 복수개의 블레이드 사이에 배치되도록 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 복수개의 베인과 상기 베인의 단부에 설치되는 베인 씰링어셈블리를 포함하는 스테이터 및 상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임과 상기 프레임의 측면에서 인접하는 베인 씰링어셈블리측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰암을 포함하는 씰플레이트를 포함하는 터빈; 을 포함하는 가스터빈을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 씰플레이트와, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈에 의하면, 씰플레이트의 구조를 개선하여 터빈 내부에서 유동하는 연소가스가 터빈디스크와 베인 사이로 유입하는 경우에도 연소가스에 의하여 터빈디스크가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예가 적용되는 가스터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1 중 A 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2 중 B 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 씰플레이트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 씰플레이트가 적용된 부분의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 씰플레이트가 적용된 부분의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 터빈의 씰플레이트와, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈(10)은, 타이로드(11), 압축기(12), 연소기(13) 및 터빈(100)을 포함한다.
상기 가스 터빈은 하우징을 구비하고 있고, 상기 하우징의 후측에는 터빈을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(16)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 디퓨저(16)의 앞쪽으로 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(13)가 배치된다.
공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 상기 하우징의 상류측에 압축기(12)가 위치하고, 하류 측에 터빈(100)이 배치된다. 그리고, 상기 압축기(12)와 상기 터빈(100)의 사이에는 터빈에서 발생된 회전토크를 상기 압축기로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치되어 있다. 본 실시예에서는 토크튜브가 사용되고 있으나, 토크튜브 대신에 CUD(central unbladed disk) 등의 다른 부재가 사용될 수도 있다.
상기 압축기(12)는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크를 구비하고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크들은 타이로드(11)에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.
구체적으로, 상기 각각의 압축기 로터 디스크는 대략 중앙을 상기 타이로드(11)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드(11)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.
상기 압축기 로터 디스크의 외주면에는 복수 개의 블레이드가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 블레이드는 루트부를 구비하여 상기 압축기 로터 디스크에 체결된다.
상기 각각의 로터 디스크의 사이에는 상기 하우징에 고정되어 배치되는 베인(미도시)이 위치한다. 상기 베인은 상기 로터 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 압축기 로터 디스크의 블레이드를 통과한 압축 공기의 흐름을 정렬하여 하류측에 위치하는 로터 디스크의 블레이드로 공기를 안내하는 역할을 하게 된다.
상기 루트부의 체결방식은 탄젠셜 타입(tangential type)과 액셜 타입(axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키이 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 블레이드를 로터 디스크에 체결할 수 있다.
상기 타이로드(11)는 상기 복수 개의 압축기 로터 디스크 및 터빈로터 디스크들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크 내에 체결되고, 타측 단부에는 고정 너트에 의해 체결된다.
상기 타이로드(11)의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 로터 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수 개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.
도시되지는 않았으나, 가스 터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 디퓨저(diffuser)의 전방에 안내깃 역할을 하는 베인이 설치될 수 있으며, 이를 디스윌러 출구 안내깃(desworler Outlet guide vane)라고 한다.
상기 연소기(13)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.
가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.
한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.
이를 위해 상기 트랜지션피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.
상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리부에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.
한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(100)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충동, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크 튜브를 거쳐 압축기 섹션으로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.
상기 터빈(100)은 기본적으로는 압축기의 구조와 유사하며, 상기 터빈(100)은, 상기 연소기(13)로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 것으로서, 로터(110) 및 스테이터(120)를 포함한다. 본 실시예의 터빈은 전력생성을 위한 동력을 발생시키는 것으로 설명되었으나, 상기 터빈에서 발생하는 동력은 기계구동 혹은 추진력을 발생시키는 등의 다른 용도로 사용될 수도 있음은 물론이다.
상기 로터(110)는, 상기 연소기(13)로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하는 것으로서, 상기 타이로드(11)의 외주면에 설치되는 복수개의 터빈디스크(112)와, 상기 복수개의 터빈디스크(112)의 반경방향 외측면에 결합되는 복수개의 블레이드(114)를 포함한다. 상기 터빈(100)으로 유입된 연소가스는 상기 블레이드(114)를 통과하며 상기 블레이드(114)를 밀게 되고, 그에 따라 상기 블레이드(114)와 터빈디스크(112)는, 상기 타이로드(11)을 중심축으로 하여 회전하게 된다.
상기 블레이드(114)의 일측에는 상기 블레이드(114)가 상기 터빈디스크(112)로부터 이탈되는 것을 방지함과 동시에 상기 블레이드(114)를 냉각시키는 냉각공기가 수용되는 냉각챔버를 형성하는 씰플레이트가 형성된다.
상기 스테이터(120)는, 전단(Pre-stage)의 블레이드(112)를 통과한 연소가스가 후단(Rear-stage)의 블레이드(114)로 공급될 수 있도록 경로를 제공하는 것으로서, 상기 로터(110)를 내부에 수용하는 케이싱(121)과, 상기 타이로드(11) 측을 향하도록 상기 케이싱(121)의 내주면에 설치되되, 상기 복수개의 블레이드(112) 사이에 배치되는 복수개의 베인 에어포일(122)과, 상기 베인 에어포일(122)의 단부에 설치되는 베인 씰링어셈블리(123)를 포함한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 터빈디스크로부터 블레이드의 이탈을 방지하는 상기 씰플레이트(130)는 프레임(131) 및 씰암(132)으로 이루어진다.
상기 프레임(131)은 상기 블레이드(114) 및 터빈디스크(112)의 일측에 배치되며, 평판 형상으로 이루어진다. 상기 프레임(131)의 상측에는 상기 터빈디스크(112)측으로 연장되어 상기 터빈디스크(112)와 결합되는 후크형상의 상측결합편(131a)이 형성된다.
그리고 상기 프레임(131)의 하측에는 터빈디스크(112)측으로 돌출되며, 상기 터빈디스크(112)의 림부와 면접하면서 상기 터빈디스크(112)와 결합되는 하측 결합부(131b)가 형성된다.
상기 프레임(131)의 타측면에는 상기 베인 씰링어셈블리측(도 3의 우측)으로 연장되어 형성되는 씰암(132)이 배치된다. 상기 씰암(132)은 상기 터빈디스크(112)의 "B"부의 상면을 커버하도록 형성된다.
상기 씰암(132)은 하측의 터빈디스크 영역"D"를 커버하여 연소가스에 의하여 상기 터빈디스크가 손상되는 것을 방지한다. 종래의 평판 형상의 씰플레이트가 적용되는 경우, 상기 씰플레이트는 터빈디스크(112)의 수직면 및 블레이드만을 커버하는 구조이므로, 상기 터빈디스크와 상기 베인 사이로 연소가스가 유입되는 경우 상기 터빈디스크 영역 "D"가 고온의 연소가스에 의하여 손상되는 문제점이 발생하였다. 본 실시예의 씰암(132)은 상기 터빈디스크 영역 "D"를 커버함으로써 상기 터빈디스크(112)와 상기 베인 씰링어셈블리(123) 사이로 연소가스가 유입되더라도 터빈디스크영역 "D"의 손상을 방지할 수 있다.
상기 씰암(132)이 일단의 하면에는 하측으로 연장되는 지지후크(132a)가 형성된다. 상기 지지후크(132a)는 상기 터빈디스크(112)와 결합된다.
한편, 상기 씰암(132)의 상면에는 씰링부재로서 레비니언씰(133)이 형성된다. 상기 레비니언씰(133)은 상기 씰암(132)과 상기 베인 씰링어셈블리(123) 사이에 형성되어 연소가스가 내측공간(142)로 유입되는 것을 방지한다. 본 실시예에서는 씰링부재로서 레비니언씰이 사용되었으나, 상기 씰암과 씰링어셈블리 사이로 연소가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다면 다른 종류의 씰링부재도 사용될 수 있다.
상기 씰암(132)은, 상기 블레이드(114)와 상기 베인 씰링어셈블리(123) 사이의 공간을 외측공간(141) 및 내측공간(142)으로 분할한다. 상기 내측공간(142)에는 냉각공기가 공급된다. 상기 냉각공기는 상기 베인 씰링어셈블리(123)에 형성된 냉각공기분사부(150)에 의하여 공급된다.
상기 냉각공기분사부(150)는, 상기 베인의 내부를 통과한 냉각공기를 베인 씰링어셈블리(123)의 일측에 형성된 상기 냉각공기공급홀(151)을 통하여 상기 내측공간(142)으로 공급한다. 상기 냉각공기공급홀(151)을 통하여 내측공간(142)으로 공급되는 냉각공기는 터빈디스크의 표면 및 베인 씰링어셈블리를 냉각시키고 내측공간으로 연소가스가 유입되는 것을 방지한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 씰플레이트가 적용된 부분의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 씰플레이트 역시 프레임(231) 및 씰암(232)을 포함한다.
상기 프레임(231)의 하측에는 상기 프레임(231)을 터빈디스크(212)측으로 가압하여 고정시키는 고정클램프(234)가 형성되며, 상기 씰암(232)과 상기 베인씰링어셈블리(223) 사이의 간격을 최소화하여 외측공간의 연소가스가 내측공간(242)으로 유입되는 것을 방지한다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 씰플레이트가 적용된 부분의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 씰플레이트는 프레임(331) 및 씰암(332)을 포함한다.
상기 씰암(332)의 일단 상면에는 상기 베인 씰링어셈블리(323) 측(도 6의 상측)으로 돌출되는 복수개의 제1돌부(335)가 형성된다. 그리고 상기 제1돌부(335)가 형성된 상기 씰암(332)의 상면과 마주보는 상기 베인 씰링어셈블리(323)의 하면에는 복수개의 제2돌부(336)가 형성된다. 상기 제2돌부(336)는 상기 씰암 측으로 돌출되게 형성되되 상기 제1돌부(335)와 엇갈리게 형성되어 지그재그 형상의 유로를 형성하여, 외측공간의 연소가스가 내측공간(342)으로 유입되는 것을 방지한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 가스터빈 100 : 터빈
110 : 로터 112 : 터빈디스크
114 : 블레이드 120 : 스테이터
130 : 씰플레이트 131 : 프레임
132 : 씰암 133 : 레비니언씰
150 : 냉각공기분사부

Claims (16)

  1. 가스터빈의 터빈디스크에 장착되는 블레이드의 이탈을 방지하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트에 있어서,
    상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임;
    상기 프레임의 측면에서 인접하는 베인 씰링어셈블리 측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰 암을 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰암의 일단에서 하측으로 연장되어 형성되는 지지후크를 더 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰암의 일단의 상면에 형성되어, 상기 씰암과 상기 베인 씰링어셈블리 사이를 씰링하는 씰링 부재를 더 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 씰링부재는 레비니언스씰인 것을 특징으로 하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰암 일단의 상면에서 상기 베인씰링어셈블리측으로 돌출되는 복수개의 제1돌부와,
    상기 씰암 일단의 상면과 마주보는 상기 베인 씰링어셈블리의 일단면에 형성되어 상기 씰암측으로 돌출되되, 상기 제1돌부와 엇갈리게 형성되는 복수개의 제2돌부를 더 포함하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰암은 상기 블레이드와 상기 베인 씰링어셈블리 사이의 공간을 외측 공간 및 내측공간으로 분할하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  7. 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 동력을 발생시키는 터빈에 있어서,
    복수개의 터빈디스크와, 상기 복수개의 터빈디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하는 로터;
    상기 로터를 내부에 수용하는 케이싱과, 상기 복수개의 블레이드 사이에 배치되도록 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 복수개의 베인과, 상기 베인의 단부에 설치되는 베인 씰링어셈블리를 포함하는 스테이터; 및
    상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임과, 상기 프레임의 측면에서 인접하는 상기 베인 씰링어셈블리 측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰암을 포함하는 씰플레이트를 포함하는 터빈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프레임의 일측면을 상기 터빈디스크 측으로 가압하여 고정시키는 고정클램프를 더 포함하는 터빈.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 씰암의 일단의 상면에 형성되어, 상기 씰암과 상기 베인 사이를 씰링하는 레비니언스씰을 더 포함하는 터빈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 씰암은 상기 블레이드와 상기 베인 사이의 공간을 외측 공간 및 내측공간으로 분할하는 가스터빈 블레이드의 씰플레이트.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 베인 씰링어셈블리에 설치되어 상기 내측공간으로 냉각공기를 공급하는 냉각공기분사부를 더 포함하는 터빈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 베인 씰링어셈블리의 단부에는 상기 냉각공기분사부로부터 공급되는 냉각공기를 상기 내측공간으로 이송시키는 냉각공기공급홀이 형성되는 터빈.
  13. 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기;
    상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 통해 연료를 연소시켜, 연소가스를 생성하는 연소기; 및
    상기 연소기로부터 공급받은 연소가스에 의해 회전하며, 복수개의 터빈디스크와 상기 복수개의 터빈디스크의 외측면에 각각 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하는 로터, 상기 로터를 내부에 수용하는 케이싱과 상기 복수개의 블레이드 사이에 배치되도록 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 복수개의 베인과 상기 베인의 단부에 설치되는 베인 씰링어셈블리를 포함하는 스테이터 및 상기 블레이드의 일측에 배치되는 평판 형상의 프레임과 상기 프레임의 측면에서 인접하는 베인 씰링어셈블리측으로 연장되어 상기 터빈디스크의 상면을 커버하도록 형성되는 씰암을 포함하는 씰플레이트를 포함하는 터빈; 을 포함하는 가스터빈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 씰암의 일단에서 하측으로 연장되어 형성되는 지지후크를 더 포함하는 가스터빈.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 씰암의 일단의 상면에 형성되어, 상기 씰암과 상기 베인 씰링어셈블리사이를 씰링하는 레비니언스씰을 더 포함하는 가스터빈.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 씰암은 상기 블레이드와 상기 베인 씰링어셈블리 사이의 공간을 상부 공간 및 내측공간으로 분할하고, 상기 베인 씰링어셈블리에 설치되어 상기 내측공간으로 냉각공기를 공급하는 냉각공기분사부를 더 포함하는 가스터빈.
KR1020180024582A 2018-02-28 2018-02-28 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈 Active KR102031935B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024582A KR102031935B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024582A KR102031935B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190103761A true KR20190103761A (ko) 2019-09-05
KR102031935B1 KR102031935B1 (ko) 2019-10-14

Family

ID=67949575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180024582A Active KR102031935B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102031935B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113464211A (zh) * 2021-07-19 2021-10-01 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机用密封板及燃气轮机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173024A (en) * 1990-06-27 1992-12-22 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Fixing arrangement for mounting an annular member on a disk of a turboshaft engine
JPH06346702A (ja) * 1993-06-10 1994-12-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タービンロータ
US20170051621A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 United Technologies Corporation Non-contact seal assembly for rotational equipment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173024A (en) * 1990-06-27 1992-12-22 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Fixing arrangement for mounting an annular member on a disk of a turboshaft engine
JPH06346702A (ja) * 1993-06-10 1994-12-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タービンロータ
US20170051621A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 United Technologies Corporation Non-contact seal assembly for rotational equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113464211A (zh) * 2021-07-19 2021-10-01 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机用密封板及燃气轮机
CN113464211B (zh) * 2021-07-19 2024-02-09 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机用密封板及燃气轮机

Also Published As

Publication number Publication date
KR102031935B1 (ko) 2019-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6451000B2 (ja) バケットの軸方向固定装置とバケット組立体およびこれを含むガスタービン
EP3957828B1 (en) Structure for assembling turbine blade seals, gas turbine including the same, and method of assembling turbine blade seals
EP3388622A1 (en) Rotor disc sealing device, and rotor assembly and gas turbine including the same
EP3470625B1 (en) Rotor disk assembly for gas turbine
KR102120116B1 (ko) 캐스트 팁을 구비한 가스 터빈의 터빈 블레이드
KR101985109B1 (ko) 1단 터빈 베인 지지 구조 및 이를 포함하는 가스터빈
KR102386923B1 (ko) 터빈배기부 지지장치, 이를 이용한 터빈 및 가스터빈
KR102031935B1 (ko) 씰플레이트, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈
US10844723B2 (en) Vane assembly, turbine including vane assembly, and gasturbine including vane assembly
KR102727310B1 (ko) 케이싱의 버티컬 조인트 결합구조 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR20190103762A (ko) 터빈의 씰링구조와, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈
EP3456925A1 (en) Structure for cooling turbine blades, corresponding turbine and gas turbine
KR102401100B1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 터보머신
KR102319765B1 (ko) 가스 터빈
KR101985098B1 (ko) 가스 터빈
KR102838242B1 (ko) 터빈 블레이드의 씰 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈
KR102887774B1 (ko) 터빈 블레이드의 씰 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈
KR102887773B1 (ko) 터빈 블레이드의 씰 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈
KR102838241B1 (ko) 터빈 블레이드의 씰 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈
KR102851277B1 (ko) 터빈 블레이드 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102851278B1 (ko) 터빈 블레이드 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102835201B1 (ko) 터빈 블레이드의 씰 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈
KR102405750B1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 터보머신
KR102120097B1 (ko) 가스 터빈의 고정 베인 노즐
KR20190103763A (ko) 터빈의 씰플레이트와, 이를 포함하는 터빈 및 가스터빈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

S20-X000 Security interest recorded

St.27 status event code: A-4-4-S10-S20-lic-X000

S22-X000 Recordation of security interest cancelled

St.27 status event code: A-4-4-S10-S22-lic-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-OTH-PR1001 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 7