(57)【要約】【課題】ロードカップリングとの干渉を防止し、ガスタービン側流体管と蒸気タービン側流体管とを容易に接続することができる。【解決手段】実施の形態による接続管は、接続管の周方向に分割された第１半分部分および第２半分部分を備えている。第１半分部分は、ロードカップリングの側に設けられ、第２半分部分は、ロードカップリングとは反対側に設けられている。第１半分部分は、周方向に更に分割された第１分割部分および第２分割部分を有している。【選択図】図６
2020079624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの側に設けられ、ガスタービンの側の管と接続する接続管であって、胴体と、前記接続管の軸方向における前記胴体の両端に設けられた一対の第１接続フランジと、を含み、前記軸方向に垂直な方向で見たときにガスタービンロータと蒸気タービンロータとを連結するロードカップリングのフランジの両側に前記一対の第１接続フランジが配置され、前記軸方向で見たときに前記第１接続フランジと前記ロードカップリングの前記フランジとが部分的に重なる接続管であって、
前記接続管の周方向に分割された第１半分部分および第２半分部分を備え、
前記第１半分部分は、前記ロードカップリングの側に設けられ、
前記第２半分部分は、前記ロードカップリングとは反対側に設けられ、
前記第１半分部分は、前記周方向に更に分割された第１分割部分および第２分割部分を有する、接続管。
【請求項２】
前記第２分割部分の前記軸方向で見たときの中心角は９０度よりも小さい、請求項１に記載の接続管。
【請求項３】
前記第１半分部分は、前記第１分割部分および前記第２分割部分から成る、請求項１または２に記載の接続管。
【請求項４】
前記第１分割部分および前記第２分割部分の各々は、互いに接続される第２接続フランジを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接続管。
【請求項５】
前記第１分割部分の前記第２接続フランジと前記第２分割部分の前記第２接続フランジとの間に、シール部が介在されている、請求項４に記載の接続管。
【請求項６】
前記第１分割部分および前記第２分割部分の各々は、前記第２半分部分と接続する第３接続フランジを有し、
前記接続管の径方向における前記第２接続フランジの長さは、前記径方向における前記第３接続フランジの長さよりも小さい、請求項４または５に記載の接続管。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の接続管と、
前記接続管の内側に設けられた内管と、を備えた、接続管装置。
【請求項８】
前記内管は、前記ガスタービンの側の端部に設けられた内管フランジを有し、
前記内管フランジは、前記接続管の前記ガスタービンの側に設けられた前記第１接続フランジの接続面よりも前記ガスタービンの側に配置されている、請求項７に記載の接続管装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の接続管装置と、
前記ガスタービンロータを含む前記ガスタービンと、
前記蒸気タービンロータを含む前記蒸気タービンと、
前記ロードカップリングと、を備えた、発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続管、接続管装置および発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンと蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電設備が知られている。特に一軸型のコンバインドサイクル発電設備では、ガスタービンと、蒸気タービンと、発電機と、が同軸上に配置されている。ガスタービンロータと蒸気タービンロータとは、ロードカップリングを介して連結されており、ガスタービンロータおよび蒸気タービンロータが回転すると、その回転エネルギが発電機に伝達されて、発電が行われる。
【０００３】
ところで、ガスタービンで使用する流体が、蒸気タービンの側から供給される場合がある。この場合、ガスタービンの側に、この流体が通流するガスタービン側流体管が設けられ、蒸気タービンの側に、この流体が通流する蒸気タービン側流体管が設けられる。ガスタービン側流体管と蒸気タービン側流体管とは、接続管を介して接続される。
【０００４】
ガスタービン側流体管および蒸気タービン側流体管は、二重管構造を有しており、内側に内管を有している場合がある。この場合、接続管の接続作業を容易にするために、接続管は、上下方向に二分割されている。接続管の接続時には、まず、下半部分がガスタービン側流体管の接続口に接続され、その後、上半部分がガスタービン側流体管の接続口および下半部分に接続される。
【０００５】
しかしながら、ガスタービン側流体管の接続口が上述したロードカップリングの近傍に配置されているため、接続管の接続時に、接続管の上半部分がロードカップリングのフランジと干渉し、接続管をガスタービン側流体管の接続口に接続することが困難な場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２２８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ロードカップリングとの干渉を防止し、ガスタービン側流体管と蒸気タービン側流体管とを容易に接続することができる接続管、当該接続管を備えた接続管装置および当該接続管装置を備えた発電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施の形態による接続管は、蒸気タービンの側に設けられ、ガスタービンの側の管と接続する接続管であって、胴体と、接続管の軸方向における胴体の両端に設けられた一対の第１接続フランジと、を含んでいる。接続管は、軸方向に垂直な方向で見たときにガスタービンロータと蒸気タービンロータとを連結するロードカップリングのフランジの両側に一対の第１接続フランジが配置され、軸方向で見たときに第１接続フランジとロードカップリングのフランジとが部分的に重なる。接続管は、接続管の周方向に分割された第１半分部分および第２半分部分を備えている。第１半分部分は、ロードカップリングの側に設けられ、第２半分部分は、ロードカップリングとは反対側に設けられている。第１半分部分は、周方向に更に分割された第１分割部分および第２分割部分を有している。
【０００９】
また、実施の形態による接続管装置は、上述した接続管と、接続管の内側に設けられた内管と、を備えている。
【００１０】
また、実施の形態による発電設備は、上述した接続管装置と、ガスタービンロータを含むガスタービンと、蒸気タービンロータを含む蒸気タービンと、ロードカップリングと、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロードカップリングとの干渉を防止し、ガスタービン側流体管と蒸気タービン側流体管とを容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施の形態による発電設備の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１の発電設備の接続管装置を示す模式図である。
【図３】図３は、図２の接続管を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３の接続管を示す正面図である。
【図５】図５は、図３の接続管のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】図６は、図３の接続管が３つの部分に分割された状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、内管接続工程を説明するための側面図である。
【図８】図８は、図７をＢ方向から見た正面図である。
【図９】図９は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、下半部分接続工程を説明するための側面図である。
【図１０】図１０は、図９の正面図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第１上半分割部分接続工程を説明するための側面図である。
【図１２】図１２は、図１１の正面図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第１上半分割部分接続工程を説明するための側面図である。
【図１４】図１４は、図１３の正面図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第１上半分割部分接続工程を説明するための側面図である。
【図１６】図１６は、図１５の正面図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第１上半分割部分接続工程を説明するための側面図である。
【図１８】図１８は、図１７の正面図である。
【図１９】図１９は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第１上半分割部分接続工程を説明するための側面図である。
【図２０】図２０は、図１９の正面図である。
【図２１】図２１は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第２上半分割部分接続工程を説明するための正面図である。
【図２２】図２２は、本実施の形態による接続管装置の接続方法において、第２上半分割部分接続工程を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態による接続管、接続管装置および発電設備について説明する。
【００１４】
まずは、図１を参照して、本実施の形態による発電設備について説明する。本実施の形態による発電設備は、ガスタービンと蒸気タービンとを用いて発電を行うコンバインドサイクル発電設備である。ここでは、一例として、ガスタービンと蒸気タービンと発電機とが同軸上に連結された一軸型のコンバインドサイクル発電設備について説明する。
【００１５】
図１に示すように、発電設備１は、ガスタービン２と、空気圧縮機３と、蒸気タービンである高圧タービン４ａ、中圧タービン４ｂおよび低圧タービン４ｃと、発電機５と、を備えている。ガスタービン２は、ガスタービンロータ７０を有し、高圧タービン４ａは、高圧タービンロータ７１（蒸気タービンロータ）を有している。ガスタービンロータ７０と高圧タービンロータ７１は、同軸上に配置されており、後述するロードカップリング８０によって連結されている。中圧タービン４ｂは、中圧タービンロータ７２を有している。低圧タービン４ｃは、低圧タービンロータ７３を有している。発電機５は、発電機ロータ７４を有している。高圧タービンロータ７１と中圧タービンロータ７２は、一体に形成されている。中圧タービンロータ７２と低圧タービンロータ７３は、同軸上に配置されており、第１カップリング８１によって連結されている。低圧タービンロータ７３と発電機ロータ７４も、同軸上に配置されており、第２カップリング８２によって連結されている。
【００１６】
ガスタービン２には、後述する空気圧縮機３から高温かつ高圧のガスが供給される。ガスタービン２は、供給されたガスの流体エネルギを不図示の動翼と静翼とでガスタービンロータ７０の回転エネルギに変換することで、ガスタービンロータ７０を回転させる。
【００１７】
空気圧縮機３は、ガスタービン２と同軸上に配置されている。空気圧縮機３は、不図示の吸気プレナムから導入された空気を圧縮する。圧縮された空気は、不図示の燃焼器で燃焼されて、高温かつ高圧のガスが生成される。この高温かつ高圧のガスが、ガスタービン２に供給される。
【００１８】
高圧タービン４ａには、不図示のボイラの過熱器から蒸気が供給される。高圧タービン４ａは、供給された蒸気の流体エネルギを不図示の動翼と静翼とで高圧タービンロータ７１の回転エネルギに変換することで、高圧タービンロータ７１を回転させる。
【００１９】
中圧タービン４ｂには、高圧タービン４ａから排出された後に不図示のボイラの再熱器で再熱された蒸気が供給される。中圧タービン４ｂは、供給された蒸気の流体エネルギを不図示の動翼と静翼とで中圧タービンロータ７２の回転エネルギに変換することで、中圧タービンロータ７２を回転させる。
【００２０】
低圧タービン４ｃには、中圧タービン４ｂから排出された蒸気が供給される。低圧タービン４ｃは、供給された蒸気の流体エネルギを不図示の動翼と静翼とで低圧タービンロータ７３の回転エネルギに変換することで、低圧タービンロータ７３を回転させる。
【００２１】
発電機５には、発電機ロータ７４を介して、ガスタービンロータ７０、高圧タービンロータ７１、中圧タービンロータ７２および低圧タービンロータ７３の回転エネルギが伝達される。発電機５は、伝達された回転エネルギを電気エネルギに変換することで、発電を行う。
【００２２】
上述したように、ロードカップリング８０は、ガスタービンロータ７０と高圧タービンロータ７１とを連結している。ロードカップリング８０は、その両端に設けられたフランジ８０ａ、８０ｂを有している。フランジ８０ａは、ガスタービンロータ７０の一端に設けられたフランジ７０ａに接続されている。フランジ８０ｂは、高圧タービンロータ７１の一端に設けられたフランジ７１ｂに接続されている。このようにして、ガスタービンロータ７０と高圧タービンロータ７１とがロードカップリング８０を介して連結されている。
【００２３】
更に、発電設備１は、ガスタービンロータ７０の軸受部に潤滑油を供給する給油装置６を備えている。給油装置６は、運転時にガスタービンロータ７０の軸受部に潤滑油を供給し、ガスタービンロータ７０の回転を円滑にして、発電効率の向上と機器の長寿命化を図っている。
【００２４】
給油装置６は、潤滑油を貯留する主油タンク６０と、主油タンク６０とガスタービン側油管９０（ガスタービンの側の管）とを接続する接続管装置２００と、を有している。接続管装置２００は、蒸気タービン側油管６１と、蒸気タービン側油管６１とガスタービン側油管９０とを接続する接続管１００と、を有している。
【００２５】
まず、ガスタービン側油管９０について説明する。ガスタービン側油管９０は、ガスタービン２に設けられている。図２に示すように、ガスタービン側油管９０は、ガスタービン側外管９１と、ガスタービン側外管９１の内側に設けられたガスタービン側内管９２と、を有しており、二重管構造を有している。ガスタービン側外管９１とガスタービン側内管９２とは、同心に設けられている。
【００２６】
ガスタービン側油管９０は、ガスタービンロータ７０の軸受部（不図示）まで延びている。ガスタービン側油管９０は、ガスタービン側内管９２内に形成された内側流路と、ガスタービン側外管９１とガスタービン側内管９２との間に形成された外側流路と、を有している。このうち内側流路に、給油装置６からガスタービンロータ７０の軸受部に向かう潤滑油が流れる。また外側流路に、ガスタービンロータ７０の軸受部から給油装置６に向かう潤滑油が流れる。
【００２７】
ガスタービン側外管９１は、その一端に設けられたフランジ９１ａを有している。フランジ９１ａは、後述する接続管１００のフランジ１０１ａに接続されている。フランジ９１ａは、ガスタービン２のケーシングと一体に形成されていてもよい。フランジ９１ａは、接続管１００の中心軸に沿う軸方向Ｘ（例えば図２の左から見た方向）で見たときに、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと部分的に重なっている。
【００２８】
ガスタービン側内管９２は、その一端に設けられたフランジ９２ａを有している。フランジ９２ａは、後述する蒸気タービン側内管６３のフランジ６３ａに接続されている。フランジ９２ａは、フランジ１０１ａの接続面１０１ｅよりもガスタービン２の側に配置されている。フランジ９２ａは、軸方向Ｘで見たときに、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと重なっていない。
【００２９】
続いて、蒸気タービン側油管６１について説明する。図２に示すように、蒸気タービン側油管６１は、蒸気タービン側外管６２と、蒸気タービン側外管６２の内側に設けられた蒸気タービン側内管６３と、を有しており、二重管構造を有している。蒸気タービン側外管６２と蒸気タービン側内管６３とは、同心に設けられている。
【００３０】
蒸気タービン側油管６１は、蒸気タービン側内管６３内に形成された内側流路と、蒸気タービン側外管６２と蒸気タービン側内管６３との間に形成された外側流路と、を有している。このうち内側流路に、主油タンク６０からガスタービン側内管９２に向かう潤滑油が流れる。また外側流路に、ガスタービンロータ７０の軸受部から主油タンク６０に向かう潤滑油が流れる。
【００３１】
蒸気タービン側外管６２の一端は、主油タンク６０に接続されている。一方、蒸気タービン側外管６２は、その他端に設けられたフランジ６２ａを有している。フランジ６２ａは、後述する接続管１００のフランジ１０１ｂに接続されている。このように、蒸気タービン側外管６２は、接続管１００を介してガスタービン側外管９１に接続されている。フランジ６２ａは、軸方向Ｘで見たときに、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと部分的に重なっている。
【００３２】
蒸気タービン側内管６３の一端は、主油タンク６０に接続されている。一方、蒸気タービン側内管６３は、その他端に設けられたフランジ６３ａ（内管フランジ）を有している。フランジ６３ａは、ガスタービン側内管９２のフランジ９２ａに接続されている。フランジ６３ａは、フランジ１０１ａの接続面１０１ｅよりもガスタービン２の側に配置されている。フランジ６３ａは、軸方向Ｘで見たときに、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと重なっていない。
【００３３】
次に、接続管１００について説明する。接続管１００は、ガスタービン側外管９１と蒸気タービン側外管６２とを接続するための部材である。接続管１００の内側には、蒸気タービン側内管６３が延びている。
【００３４】
図２に示すように、接続管１００は、胴体１０１と、軸方向Ｘにおける胴体１０１の両端に設けられた一対のフランジ１０１ａ、１０１ｂ（第１接続フランジ）と、を有している。フランジ１０１ａは、ガスタービン２の側に設けられており、ガスタービン側外管９１のフランジ９１ａに接続されている。フランジ１０１ｂは、蒸気タービン４ａ、４ｂ、４ｃの側に設けられており、蒸気タービン側外管６２のフランジ６２ａに接続されている。図３に示すように、フランジ１０１ａには、複数のフランジ孔１０２ａが設けられている。フランジ１０１ａのフランジ孔１０２ａとフランジ９１ａのフランジ孔（不図示）とにボルトが挿入されることにより、フランジ１０１ａとフランジ９１ａとが締結されている。フランジ１０１ｂには、複数のフランジ孔１０２ｂが設けられている。フランジ１０１ｂのフランジ孔１０２ｂとフランジ６２ａのフランジ孔（不図示）とにボルトが挿入されることにより、フランジ１０１ｂとフランジ６２ａとが締結されている。
【００３５】
本実施の形態では、ガスタービン側油管９０の接続口が、ロードカップリング８０の近傍に配置されている。このため、軸方向Ｘに垂直な方向（例えば図２の紙面に垂直な方向）で見たときに、ロードカップリング８０のフランジ８０ａの両側に一対のフランジ１０１ａ、１０１ｂが配置されている。すなわち、軸方向Ｘにおいて、一対のフランジ１０１ａ、１０１ｂの間に、フランジ８０ａが配置されている。更に、フランジ１０１ａ、１０１ｂは、軸方向Ｘで見たときに、フランジ８０ａと部分的に重なっている（図２２参照）。
【００３６】
ロードカップリング８０に対して接続管１００がこのように配置されるため、接続管１００のガスタービン側油管９０の接続口への接続時に、接続管１００のフランジ１０１ａとロードカップリング８０のフランジ８０ａとが干渉し、接続管１００を接続口に接続することが困難になる場合がある。そこで、本実施の形態による接続管１００は、次に説明するように周方向に分割された構造を採用している。
【００３７】
図３〜図６に示すように、接続管１００は、上半部分１０（第１半分部分）と、下半部分２０（第２半分部分）と、を有している。上半部分１０は、周方向に分割された上半分の部分であり、ロードカップリング８０の側に設けられている。また、下半部分２０は、周方向に分割された下半分の部分であり、ロードカップリング８０とは反対側に設けられている。図４に示すように、上半部分１０の軸方向Ｘで見たときの中心角θ１は約１８０度である。下半部分２０の軸方向Ｘで見たときの中心角θ2も約１８０度である。このように、接続管１００は、上半部分１０と下半部分２０とに分割されている。
【００３８】
更に、本実施の形態では、上半部分１０は、周方向に更に分割された第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０を有している。図４に示すように、第１上半分割部分３０の軸方向Ｘで見たときの中心角θ3は約１２０度である。第２上半分割部分４０の軸方向Ｘで見たときの中心角θ4は約６０度である。
【００３９】
このように、本実施の形態による接続管１００は、下半部分２０と、第１上半分割部分３０と、第２上半分割部分４０とから成る。すなわち、接続管１００は、周方向に３つの部分２０、３０、４０に分割されている。以下に、各部分２０、３０、４０について説明する。
【００４０】
図３〜図６に示すように、下半部分２０は、胴体１０１が周方向に分割された下半胴体部２１と、フランジ１０１ａ、１０１ｂが周方向に分割された下半フランジ部２１ａ、２１ｂと、を有している。また、下半部分２０は、周方向における一端に設けられた側部フランジ２２ａと、周方向における他端に設けられた側部フランジ２２ｂと、を有している。側部フランジ２２ａには、複数のフランジ孔２３ａが設けられている。側部フランジ２２ｂには、複数のフランジ孔２３ｂが設けられている。下半フランジ部２１ａ、２１ｂおよび側部フランジ２２ａ、２２ｂは、それぞれ下半胴体部２１に溶接接合されている。
【００４１】
図３〜図６に示すように、第１上半分割部分３０は、胴体１０１が周方向に分割された第１分割胴体部３１と、フランジ１０１ａ、１０１ｂが周方向に分割された第１分割フランジ部３１ａ、３１ｂと、を有している。また、第１上半分割部分３０は、周方向における一端に設けられた側部フランジ３２（第３接続フランジ）と、周方向における他端に設けられた側部フランジ３３（第２接続フランジ）と、を有している。ここで、接続管１００の径方向における側部フランジ３３の長さｄ１（以下、径方向長さと称す）は、側部フランジ３２の径方向長さｄ２よりも小さくなっていてもよい。側部フランジ３２には、複数のフランジ孔３４が設けられている。側部フランジ３３には、複数のフランジ孔３５が設けられている。ここで、側部フランジ３３のフランジ孔３５の孔径は、側部フランジ３２のフランジ孔３４の孔径よりも小さくなっていてもよい。また、側部フランジ３３のフランジ孔３５の数は、側部フランジ３２のフランジ孔３４の数よりも多くなっていてもよい。第１分割フランジ部３１ａ、３１ｂおよび側部フランジ３２、３３は、それぞれ第１分割胴体部３１に溶接接合されている。
【００４２】
図３〜図６に示すように、第２上半分割部分４０は、胴体１０１が周方向に分割された第２分割胴体部４１と、フランジ１０１ａ、１０１ｂが周方向に分割された第２分割フランジ部４１ａ、４１ｂと、を有している。また、第２上半分割部分４０は、周方向における一端に設けられた側部フランジ４２（第３接続フランジ）と、周方向における他端に設けられた側部フランジ４３（第２接続フランジ）と、を有している。ここで、側部フランジ４３の径方向長さｄ１は、側部フランジ４２の径方向長さｄ２よりも小さくなっていてもよい。側部フランジ４２には、複数のフランジ孔４４が設けられている。側部フランジ４３には、複数のフランジ孔４５が設けられている。ここで、側部フランジ４３のフランジ孔４５の孔径は、側部フランジ４２のフランジ孔４４の孔径よりも小さくなっていてもよい。また、側部フランジ４３のフランジ孔４５の数は、側部フランジ４２のフランジ孔４４の数よりも多くなっていてもよい。第２分割フランジ部４１ａ、４１ｂおよび側部フランジ４２、４３は、それぞれ第２分割胴体部４１に溶接接合されている。
【００４３】
図５に示すように、下半部分２０の側部フランジ２２ａと第１上半分割部分３０の側部フランジ３２とが接続されている。すなわち、側部フランジ２２ａと側部フランジ３２とが互いに当接している。そして、側部フランジ２２ａのフランジ孔２３ａと側部フランジ３２のフランジ孔３４とにボルト５０が挿入され、ボルト５０がナット５１に螺合することにより、側部フランジ２２ａと側部フランジ３２とが締結されて固定されている。側部フランジ２２ａと側部フランジ３２との間には、シール部５４が設けられている。シール部５４は、例えば、液状のシール剤を硬化させることにより形成してもよい
【００４４】
同様に、図５に示すように、下半部分２０の側部フランジ２２ｂと第２上半分割部分４０の側部フランジ４２とが接続されている。すなわち、側部フランジ２２ｂと側部フランジ４２とが互いに当接している。そして、側部フランジ２２ｂのフランジ孔２３ｂと側部フランジ４２のフランジ孔４４とにボルト５０が挿入され、ボルト５０がナット５１に螺合することにより、側部フランジ２２ｂと側部フランジ４２とが締結されて固定されている。側部フランジ２２ｂと側部フランジ４２との間には、シール部５５が設けられている。シール部５５は、例えば、液状のシール剤を硬化させることにより形成してもよい。
【００４５】
また同様に、図５に示すように、第１上半分割部分３０の側部フランジ３３と第２上半分割部分４０の側部フランジ４３とが接続されている。すなわち、側部フランジ３３と側部フランジ４３とが互いに当接している。そして、側部フランジ３３のフランジ孔３５と側部フランジ４３のフランジ孔４５とにボルト５２が挿入され、ボルト５２がナット５３に螺合することにより、側部フランジ３３と側部フランジ４３とが締結されて固定されている。側部フランジ３３と側部フランジ４３との間には、シール部５６が設けられている。シール部５６は、例えば、液状のシール剤を硬化させることにより形成してもよい。
【００４６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用効果について説明する。
【００４７】
ここでは、図７〜図２２を用いて、接続管装置２００をガスタービン側油管９０に接続する接続管装置２００の接続方法について説明する。
【００４８】
まず、内管接続工程として、図７および図８に示すように、蒸気タービン側内管６３がガスタービン側内管９２に接続される。ここでは、蒸気タービン側内管６３の一端に設けられたフランジ６３ａのフランジ孔（不図示）とガスタービン側内管９２のフランジ９２ａのフランジ孔（不図示）とにボルトが挿入されることにより、フランジ６３ａとフランジ９２ａとが締結される。なお、蒸気タービン側内管６３の他端は、図１に示す主油タンク６０に接続されている。
【００４９】
続いて、下半部分接続工程として、図９および図１０に示すように、接続管１００の下半部分２０がガスタービン側外管９１に接続される。ここでは、下半部分２０の下半フランジ部２１ａのフランジ孔１０２ａとガスタービン側外管９１のフランジ９１ａのフランジ孔（不図示）とにボルトが挿入されることにより、下半フランジ部２１ａとフランジ９１ａとが締結されて、下半部分２０がガスタービン側外管９１に対して固定される。
【００５０】
次に、第１上半分割部分接続工程として、図１１〜図２０に示すように、接続管１００の第１上半分割部分３０がガスタービン側外管９１に接続される。
【００５１】
まず、図１１および図１２に示すように、第１上半分割部分３０が、蒸気タービン側内管６３およびロードカップリング８０の近傍に配置される。より具体的には、軸方向Ｘにおいてロードカップリング８０よりもガスタービン側油管９０から離れる側に配置される。
【００５２】
次に、図１３および図１４に示すように、第１上半分割部分３０を周方向（図１４の反時計回り方向）に回動させる。
【００５３】
ここで、上述したように、接続管１００は、軸方向Ｘで見たときに接続管１００のフランジ１０１ａとロードカップリング８０のフランジ８０ａとが部分的に重なるように接続される。このため、図１１および図１２に示すように、ロードカップリング８０のフランジ８０ａの下端部と蒸気タービン側内管６３の上端部との間の距離Ｄ１は、接続管１００の半径よりも小さくなっている。従って、接続管１００が接続後と同じ姿勢（図１２に示すように、第１上半分割部分３０の上下方向の寸法Ｌ１が半径とほぼ等しくなっている姿勢）でガスタービン側油管９０に接続しようとすると、第１上半分割部分３０は、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと蒸気タービン側内管６３との間の空間を軸方向Ｘに通過することが困難である。
【００５４】
そこで、図１３および図１４に示すように、第１上半分割部分３０を周方向（図１４の反時計回り方向）に回動させる。このことにより、第１上半分割部分３０の上下方向の寸法Ｌ２を、接続管１００の半径よりも小さく、かつ距離Ｄ１よりも小さくすることができる。このため、図１５および図１６に示すように、第１上半分割部分３０が、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと蒸気タービン側内管６３との間の空間を軸方向Ｘに容易に通過することができるようになる。
【００５５】
そして、図１７および図１８に示すように、第１上半分割部分３０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと蒸気タービン側内管６３との間の空間を軸方向Ｘに通過させ、ガスタービン側油管９０に向けて移動させる。やがて、第１分割フランジ部３１ａは、ガスタービン側外管９１のフランジ９１ａに到達する。このとき、第１分割フランジ部３１ａは、フランジ８０ａと蒸気タービン側内管６３との間の空間を軸方向Ｘに通過し、フランジ８０ａよりもガスタービン側油管９０の側に配置されている。
【００５６】
続いて、図１９および図２０に示すように、第１上半分割部分３０を周方向（図２０の時計回り方向）に戻すように回動させる。そして、第１上半分割部分３０の側部フランジ３２を下半部分２０の側部フランジ２２ａと当接させる。この状態で、第１上半分割部分３０の第１分割フランジ部３１ａのフランジ孔１０２ａとガスタービン側外管９１のフランジ９１ａのフランジ孔とにボルトが挿入されることにより、第１分割フランジ部３１ａとフランジ９１ａとが締結されて、第１上半分割部分３０がガスタービン側外管９１に対して固定される。
【００５７】
このようにして、第１上半分割部分３０がガスタービン側外管９１に接続される。
【００５８】
次に、第２上半分割部分接続工程として、図２１に示すように、第２上半分割部分４０がガスタービン側外管９１に接続される。ここで、第２上半分割部分４０の軸方向Ｘで見たときの中心角θ４（図４参照）は約６０度であり、９０度よりも小さくなっている。このことにより、第２上半分割部分４０の上下方向の寸法Ｌ３を、接続管１００の半径よりも小さく、かつロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０との間の距離Ｄ２よりも小さくすることができる。このため、図２１に示すように、第２上半分割部分４０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０との間の空間を軸方向Ｘに容易に通過させて、ガスタービン側油管９０に向けて移動させることができる。こうして、第２上半分割部分４０の第２分割フランジ部４１ａを、ガスタービン側外管９１のフランジ９１ａに到達させることができる。なお、上述した距離Ｄ２は、軸方向Ｘで見たときのフランジ８０ａの外縁と第１分割フランジ部３１ａの外縁とが交わる２つの交点のうち第２上半分割部分４０の側の交点と接続管１００の中心部との間の上下方向における距離としてもよい。このように、第１上半分割部分３０は、軸方向Ｘで見たときに、第２上半分割部分４０の側における第１分割フランジ部３１ａの外縁とフランジ８０ａの外縁との交点よりも第２上半分割部分４０の側に延びていてもよく、そのように中心角θ３および中心角θ４が設定されていてもよい。
【００５９】
その後、図２２に示すように、第２上半分割部分４０の側部フランジ４２を下半部分２０の側部フランジ２２ｂと当接させ、また、第２上半分割部分４０の側部フランジ４３を第１上半分割部分３０の側部フランジ３３と当接させる。この状態で、第２上半分割部分４０の第２分割フランジ部４１ａのフランジ孔１０２ａとガスタービン側外管９１のフランジ９１ａのフランジ孔とにボルトが挿入されることにより、第２分割フランジ部４１ａとフランジ９１ａとが締結されて、第２上半分割部分４０がガスタービン側外管９１に対して固定される。
【００６０】
続いて、下半部分２０、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０がボルトにより互いに締結して固定される。すなわち、下半部分２０の側部フランジ２２ａのフランジ孔２３ａと第１上半分割部分３０の側部フランジ３２のフランジ孔３４とにボルトが挿入されることにより、側部フランジ２２ａと側部フランジ３２とが締結される。また、下半部分２０の側部フランジ２２ｂのフランジ孔２３ｂと第２上半分割部分４０の側部フランジ４２のフランジ孔４４とにボルトが挿入されることにより、側部フランジ２２ｂと側部フランジ４２とが締結される。更に、第１上半分割部分３０の側部フランジ３３のフランジ孔３５と第２上半分割部分４０の側部フランジ４３のフランジ孔４５とにボルトが挿入されることにより、側部フランジ３３と側部フランジ４３とが締結される。
【００６１】
このようにして、接続管１００がガスタービン側油管９０に接続される。
【００６２】
その後、接続管１００のフランジ１０１ｂに蒸気タービン側外管６２（図２参照）のフランジ６２ａが接続される。
【００６３】
以上により、図１および図２に示すように、本実施の形態による接続管装置２００がガスタービン側油管９０に接続される。
【００６４】
このようにして接続された接続管装置２００内には、上述したように、運転時に潤滑油が流れる。より具体的には、まず、潤滑油は、主油タンク６０から蒸気タービン側内管６３内に形成された内側流路内を通ってガスタービン側内管９２に向かって流れる。次に、潤滑油は、ガスタービン側内管９２内に形成された内側流路を通ってガスタービンロータ７０の軸受部に向かって流れる。こうして、ガスタービンロータ７０の軸受部に潤滑油が供給される。その後、潤滑油は、軸受部からガスタービン側外管９１とガスタービン側内管９２との間に形成された外側流路を通って蒸気タービン側油管６１に向かって流れる。続いて、潤滑油は、蒸気タービン側外管６２と蒸気タービン側内管６３との間に形成された外側流路を通って主油タンク６０に向かって流れる。こうして、潤滑油は、主油タンク６０に戻される。このようにして、潤滑油を、主油タンク６０と軸受部との間で循環させることができる。
【００６５】
このように本実施の形態によれば、接続管１００は、上半部分１０および下半部分２０に分割され、上半部分１０は、更に第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０に分割されている。このことにより、上半部分１０のガスタービン側油管９０への接続時に、第１上半分割部分３０を周方向に回動させることで、第１上半分割部分３０の上下方向の寸法Ｌ２を小さくすることができる。このため、第１上半分割部分３０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０（本実施の形態では、蒸気タービン側内管６３）との間の空間を軸方向Ｘに容易に通過させることができる。こうして、ガスタービン側油管９０の接続口がロードカップリング８０の近傍に配置されている場合でも、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、第１上半分割部分３０をガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。また、同様に、第２上半分割部分４０も、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、ガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。この結果、ロードカップリング８０との干渉を防止し、ガスタービン側油管９０と蒸気タービン側油管６１とを容易に接続することができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、第２上半分割部分４０の軸方向Ｘで見たときの中心角は９０度よりも小さい。このことにより、第２上半分割部分４０の上下方向の寸法Ｌ３を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０との間の距離Ｄ２よりも小さくすることができる。このため、第２上半分割部分４０を、周方向に回動させることなく、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０との間の空間を軸方向Ｘにより一層容易に通過させることができる。こうして、第２上半分割部分４０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、ガスタービン側油管９０により一層容易に接続することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、上半部分１０は、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０から成る。すなわち、上半部分１０は、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０の２つの部分で構成されている。このように、上半部分１０の分割数を抑制することで、分割された上半部分１０の各々を接続する作業の工数を削減することができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０の各々は、互いに接続される側部フランジ３３、４３を有している。このため、周方向に分割された第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０を、側部フランジ３３、４３を介して互いに容易に接続することができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、第１上半分割部分３０の側部フランジ３３と第２上半分割部分４０の側部フランジ４３との間に、シール部５６が介在されている。このため、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０が接続された状態において、潤滑油が側部フランジ３３、４３間の隙間から漏れ出ることを防止することができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、側部フランジ３３、４３の径方向長さｄ１は、側部フランジ３２、３３の径方向長さｄ２よりも小さくなっている。このことにより、接続管１００のガスタービン側油管９０への接続時に、側部フランジ３３、４３がロードカップリング８０のフランジ８０ａと干渉することを防止することができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、接続管１００の内側に蒸気タービン側内管６３が設けられている。このように内側に蒸気タービン側内管６３が設けられている場合でも、ロードカップリング８０との干渉を防止し、ガスタービン側油管９０と蒸気タービン側油管６１とを容易に接続することができる。すなわち、上半部分１０のガスタービン側油管９０への接続時に、第１上半分割部分３０を周方向に回動させることで、第１上半分割部分３０の上下方向の寸法Ｌ２を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａの下端部と蒸気タービン側内管６３の上端部との間の距離Ｄ１よりも小さくすることができる。このため、第１上半分割部分３０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと蒸気タービン側内管６３との間の空間を軸方向Ｘに容易に通過させることができる。こうして、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、第１上半分割部分３０をガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。また、同様に、第２上半分割部分４０も、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、ガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、蒸気タービン側内管６３のフランジ６３ａは、接続管１００のガスタービン２の側に設けられたフランジ１０１ａの接続面１０１ｅよりもガスタービン２の側に配置されている。フランジ６３ａがフランジ１０１ａの接続面１０１ｅよりも蒸気タービン４ａ、４ｂ、４ｃの側に配置されていた場合、フランジ６３ａが接続管１００およびそのフランジ１０１ａの移動スペース内に配置されることから、接続管１００の移動中にフランジ１０１ａがフランジ６３ａに接触するおそれがある。しかしながら、フランジ６３ａがフランジ１０１ａの接続面１０１ｅよりもガスタービン２の側に配置されることにより、フランジ１０１ａがフランジ６３ａに接触することを防止することができる。このため、接続管１００を、ガスタービン側油管９０により一層容易に接続することができる。
【００７３】
なお、上述した本実施の形態では、第１半分部分が、上半分に分割された上半部分１０を構成し、第２半分部分が、下半分に分割された下半部分２０を構成する例を示したが、これに限定されない。第１半分部分および第２半分部分の分割箇所は、接続管１００とロードカップリング８０との位置関係によって定めることができる。例えば、軸方向Ｘでガスタービン２の側から見たときに接続管１００の左側にロードカップリング８０が配置されている場合、第１半分部分は、左側（ロードカップリングの側）で左半分に分割された左半分部分を構成し、第２半分部分は、右側（ロードカップリングとは反対側）で右半分に分割された右半分部分を構成してもよい。また、第１分割部分および第２分割部分は、第１半分部分を周方向に任意の箇所で分割した部分として構成することができる。
【００７４】
また、上述した本実施の形態では、上半部分１０が、第１上半分割部分３０および第２上半分割部分４０の２つの部分に分割される例を示したが、３つ以上の部分に分割される構成としてもよい。
【００７５】
更に、上述した本実施の形態では、接続管１００の内側に蒸気タービン側内管６３が設けられている例を示したが、蒸気タービン側内管６３が設けられていない構成にも適用することができる。この場合においても、上半部分１０のガスタービン側油管９０への接続時に、第１上半分割部分３０を周方向に回動させることで、第１上半分割部分３０の上下方向の寸法Ｌ２を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａの下端部と下半部分２０の上端部との間の距離よりも小さくすることができる。このため、第１上半分割部分３０を、ロードカップリング８０のフランジ８０ａと下半部分２０との間の空間を軸方向Ｘに容易に通過させることができる。こうして、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、第１上半分割部分３０をガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。また、同様に、第２上半分割部分４０も、ロードカップリング８０のフランジ８０ａとの干渉を回避しつつ、ガスタービン側油管９０に容易に接続することができる。
【００７６】
更に、上述した本実施の形態では、接続管１００は、ガスタービン側油管９０と蒸気タービン側油管６１とを接続するための部材であり、これらの内部に潤滑油が流れる例を示したが、これに限定されない。接続管１００は、ガスタービンの側の管と接続する部材であればよく、内部に潤滑油以外の任意の流体が流れてもよい。
【００７７】
以上述べた本実施の形態によれば、ロードカップリングとの干渉を防止し、ガスタービン側流体管と蒸気タービン側流体管とを容易に接続することができる。
【００７８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１：発電設備、２：ガスタービン、４ａ：高圧タービン、４ｂ：中圧タービン、４ｃ：低圧タービン、１０：上半部分、２０：下半部分、３０：第１上半分割部分、３２、３３：側部フランジ、４０：第２上半分割部分、４２、４３：側部フランジ、５６：シール部、６３：蒸気タービン側内管、７０：ガスタービンロータ、７１：高圧タービンロータ、８０：ロードカップリング、８０ａ、８０ｂ：フランジ、９０：ガスタービン側油管、１００：接続管、１０１：胴体、１０１ａ、１０１ｂ：フランジ、２００：接続管装置
【図１】
2020079624.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2020079624.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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