(57)【要約】【課題】ガスタービンの改善された熱制御装置及びその方法を提供すること。【解決手段】圧縮機から前記外側ケーシングと前記内側ケーシングとの間のスペースに熱制御ガスを供給するステップと、  内側ケーシングの外面に取り付けられたプレートを貫通して定められる複数の孔を介して、スペースから内側ケーシングの開口を通って熱制御ガスを移送するステップと、による熱制御がガスタービンケーシングに提供される。上記孔は、非均一な熱伝達を可能にするための所望の選択的インピンジメントパターンに対応する所定の非均一分布で配列されている。ガスタービン熱制御組立体は、ガスタービンの作動中に、内側ケーシングの半径方向外側からガスタービンの内部への熱制御ガス流路を介して内側ケーシングから選択的熱伝達を可能にする構造体を含む。【選択図】      図１
2014084866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線の周りに配列され且つガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、前記内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、を含むガスタービンケーシングの熱制御方法であって、
圧縮機から前記外側ケーシングと前記内側ケーシングとの間のスペースに熱制御ガスを供給するステップと、
前記内側ケーシングの外面に取り付けられたプレートを貫通して定められる複数の孔を介して、前記スペースから前記内側ケーシングの開口を通って前記熱制御ガスを移送するステップと、
を含み、前記孔が、非均一な熱伝達を可能にするための所望の選択的インピンジメントパターンに対応する所定の非均一分布で配列されている、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱制御ガスが、前記内側ケーシングを冷却する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱制御ガスが、前記ガスタービンの定常状態運転中に供給される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の非均一分布が、前記プレートの異なる部分において異なるサイズの孔を設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の非均一分布が、前記プレートの異なる部分において異なる密集度で孔を配列することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プレートの第１の部分が、第１の密集度で配列された孔を含み、前記プレートの第２の部分が、第２の密集度で配列された孔を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プレートが、２つの端部と、該端部の間に中間部分とを有し、前記所定の非均一分布が、より高密集度の孔を前記中間部分よりも前記端部の少なくとも１つに近接して設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記プレートが、２つの端部と、該端部の間に中間部分とを有し、前記所定の非均一分布が、より大きな孔を前記中間部分よりも前記端部の少なくとも１つに近接して設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記熱制御ガスが、前記内側ケーシングを加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱制御ガスが、前記ガスタービンの始動運転中に供給される、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
ガスタービンケーシング組立体であって、
中心軸線の周りに配列され且つガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、
前記内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、
前記ガスタービンの作動中に、前記内側ケーシングの半径方向外側から前記ガスタービンの内部への熱制御ガス流路を介して前記内側ケーシングから選択的熱伝達を可能にする手段と、
を備える、ガスタービンケーシング組立体。
【請求項１２】
前記選択的熱伝達を可能にする手段が、前記内側ケーシング上に非均一な配列で熱制御ガスのインピンジメントを提供するよう構成された構造体を含む、請求項１１に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１３】
前記構造体が、熱制御ガスが貫流する孔の所定の非均一分布を有するプレートを含む、請求項１２に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１４】
前記非均一分布が、前記プレートの異なる部分において異なるサイズで設けられた孔を含む、請求項１３に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１５】
前記非均一分布が、前記プレートの異なる部分において異なる密集度で配列された孔を含む、請求項１３に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１６】
前記構造体が、前記内側ケーシングの周りに配列された複数のプレートを含む、請求項１３に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１７】
圧縮機から前記外側ケーシングと前記内側ケーシングとの間のスペースまで熱制御ガスを受け取る通路を更に備える、請求項１１に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１８】
前記内側ケーシングが、複数の内側ケーシングセクションから形成され、前記プレートの少なくとも１つが前記各内側ケーシングセクションに取り付けられる、請求項１１に記載のガスタービンケーシング組立体。
【請求項１９】
ガスタービンであって、
圧縮機セクションと、
前記圧縮機セクションから下流側の燃焼セクションと、
前記燃焼セクションから下流側のタービンセクションと、
を備え、前記タービンセクションが、
中心軸線の周りに配列され且つ前記ガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、
前記内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、
前記ガスタービンの作動中に、前記内側ケーシングの半径方向外側から前記ガスタービンの内部への熱制御ガス流路を介して前記内側ケーシングから選択的熱伝達を可能にする手段と、
を含む、ガスタービン。
【請求項２０】
前記選択的熱伝達を可能にする手段が、前記内側ケーシング上に非均一な配列で熱制御ガスのインピンジメントを提供するよう構成された構造体を含む、請求項１９に記載のガスタービン。
【請求項２１】
前記構造体が、熱制御ガスが貫流する孔の所定の非均一分布を有するプレートを含む、請求項２０に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、熱制御特性によるガスタービンケーシング及びガスタービンケーシング組立体の熱制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンにおいて、タービンの回転ブレード（「バケット」と呼ばれることもある）の先端と、ケーシングの対向する内面との間の所望の半径方向クリアランスを維持することは、タービン性能及び部品の耐久性にとって重要である。半径方向クリアランスは、例えば、回転速度が変化している始動時又は停止時などの過渡状態作動の際に変わる可能性がある。また、温度差は、個々の構成要素が温度変化を生じているこのような過渡作動の間だけでなく、燃焼セクションから流れる高温ガスによって内部的にタービンセクションケーシングにかなりの熱が伝達されるので、定常状態運転の際にもクリアランスに影響を及ぼす可能性がある。ケーシングは、一般に、タービンセクションの周りに円周方向に配列され且つ例えばフランジ付き縁部にて共に取り付けられる幾分不均一な複数の弓形部分から構成される。従って、円周方向に不均一な構成は、ケーシング周りの非一様な熱応答をもたらし、ケーシングの温度変化に伴って非真円性及び局所的応力集中が生じる可能性がある。
【０００３】
先端／ケーシングクリアランスを制御するために、様々な方式が使用されてきた。例えば、一部のガスタービンでは、タービンケーシングの外側にインピンジメント冷却を使用して、ケーシングから熱を除去し、これにより比較的均一な温度分布を維持している。このようなシステムでは、外部ブロアが、ケーシングの周囲に配備されたマニホルドに周囲空気を供給する。このようなシステムの使用により資本コスト及び運転コストが生じ、正味タービン効率も影響を受ける。
【０００４】
このような外部の空気インピンジメントを使用して、大型の非均一で非標準のケーシングの表面にわたって比較的均一で好適な熱伝達効率を達成することは困難な可能性がある。その結果、ケーシングの外側表面と対向するマニホルドプレートとの間の距離を微調整するための調整可能マウントが提案されている。米国特許第８，１２３，４０６号では、このような調整可能マニホルドシステムを開示している。
【０００５】
高い熱伝達率を達成するために、一部のガスタービンは、ケーシングに面し、多くの空気出口小孔及び表面距離の短いノズルを備えたマニホルドプレートを使用している。このような比較的小さなインピンジメント冷却孔の使用は、これに対応して、孔の前後で比較的大きな差圧低下をもたらし、これにより高圧で供給される冷却空気が必要となる。そのため、より高圧のブロアが必要となって資本及び運転コストが増大し、ガスタービンの正味効率に悪影響を及ぼす可能性がある。また、上述のタイプの外部ブロアは、単にケーシングに室温又はその前後の温度の空気しか提供しないが、一部の作動条件ではケーシングの加熱（冷却ではなく）が望まれる可能性もある。例えば、ケーシングの主要部が低温であり、バケットが高温の燃焼流で回転し始める始動時には、先端クリアランスが要求よりも小さい場合があり、或いは、更に望ましくないことに、先端が内側ケーシング又は内側ケーシング上のシュラウド要素と接触する可能性がある。
【０００６】
一部のシステムでは、圧縮機セクションからガスが抽出され、タービンセクションの一部を冷却する。米国特許第７，６９０，８８５号は、このような圧縮機ガス抽出を備えたガスタービンを開示している。抽出された冷却ガスが、回転ブレード又はタービンを囲むシュラウドの半径方向外向きに配列されたシュラウド支持体に取り付けられるプレナム及びバッフルを通過し、シュラウドの外側表面を冷却する。次いで、ガスは、シュラウドを通る異なる経路を辿り、シュラウドの内側表面に沿ってフィルム冷却層を形成する。しかしながら、タービンケーシングの熱管理における更なる改善を行うことが依然として可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第８，１２３，４０６号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様及び利点は、その一部を以下の説明に記載しており、又はその説明から自明なものとすることができ、或いは本発明を実施することにより知ることができる。
【０００９】
本開示の特定の態様によれば、中心軸線の周りに配列され且つガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、を含むガスタービンケーシングの熱制御方法が提供される。本方法は、圧縮機から外側ケーシングと内側ケーシングとの間のスペースに熱制御ガスを供給するステップと、内側ケーシングの外面に取り付けられたプレートを貫通して定められる複数の孔を介して、スペースから内側ケーシングの開口を通って熱制御ガスを移送するステップと、
を含むことができる。孔は、非均一な熱伝達を可能にするための所望の選択的インピンジメントパターンに対応する所定の非均一分布で配列されている。様々な任意選択の項目及び修正が可能である。
【００１０】
本開示の別の態様によれば、ガスタービンケーシング組立体は、中心軸線の周りに配列され且つガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、を含むことができる。構造体は、ガスタービンの作動中に、内側ケーシングの半径方向外側からガスタービンの内部への熱制御ガス流路を介して内側ケーシングから選択的熱伝達を可能にする。この場合も同様に、様々な任意選択の項目及び修正が可能である。
【００１１】
本開示の別の態様によれば、ガスタービンは、圧縮機セクションと、圧縮機セクションから下流側の燃焼セクションと、燃焼セクションから下流側のタービンセクションと、を含む。タービンセクションは、中心軸線の周りに配列され且つガスタービンの内部と連通して貫通する開口を定めた内側ケーシングと、内側ケーシングの周りに配列された外側ケーシングと、ガスタービンの作動中に、内側ケーシングの半径方向外側からガスタービンの内部への熱制御ガス流路を介して内側ケーシングから選択的熱伝達を可能にする手段と、
を含む。上述のように、様々な任意選択の項目及び修正が可能である。
【００１２】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証し、本明細書と共に本発明の実施形態の原理を説明するのに役立つ。
【００１３】
本発明とみなされる主題は、本明細書と共に提出した特許請求の範囲に具体的に指摘し且つ明確に特許請求している。本発明の上記及び他の特徴並びに利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガスタービンの概略断面図。
【図２】図１のガスタービンの一部の概略断面図。
【図３】内側ケーシングに取り付けられた複数の熱制御スリーブを示す、図１のガスタービンの内側ケーシングの外側部分の斜視図。
【図４】熱制御スリーブを取り外した状態の、図３と同様のガスタービンの内側ケーシングの斜視図。
【図５】内側ケーシングに取り付けられた複数の熱制御スリーブを示す、図３のガスタービンの内側ケーシングの外側部分の概略断面図。
【図６】熱制御スリーブと内側ケーシングとの間の取り付け部の一部の断面図。
【図７】熱制御スリーブ用のマウント組立体の斜視図。
【図８】内側ケーシングの溝と嵌合した熱制御スリーブのリップの断面図。
【図９】熱制御スリーブの底面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この詳細な説明は、例証として図面を参照しながら、本発明の利点及び特徴と共に例示的な実施形態を説明している。
【００１６】
図１は、ガスタービン１１０の１つの実施形態を概略的に例示している。ガスタービンは、入口セクション１１１、圧縮機セクション１１２、燃焼セクション１１４、タービンセクション１１６、及び排気セクション１１７を含む。シャフト１２２は、圧縮機セクション１１２及びタービンセクション１１６に共通とすることができ、更に発電機１０５に接続されて、電気を生成することができる。
【００１７】
圧縮機セクション１１２は、軸流圧縮機を含むことができ、ここで周囲空気などの作動流体１００が入口セクション１１１から圧縮機に流入し、固定ベーンと回転ブレード（図１に概略的に示される）の交互する段を通過する。圧縮機ケーシング１１８は、作動流体１１０を収容し、固定ベーン及び回転ブレードが作動流体を加速させて再配向し、加圧作動流体の連続した流れを生成する状態にする。加圧作動流体の大部分は、燃焼セクション１１４、次いでタービンセクション１１６を通って下流側に流れる。
【００１８】
燃焼セクション１１４は、当該技術分野で公知のあらゆるタイプの燃焼器を含むことができる。燃焼器ケーシング１１５は、燃焼セクション１１４の一部又は全てを円周方向に囲み、圧縮機セクション１１２から燃焼室１１９に加圧作動流体１００を配向することができる。燃料１０１もまた燃焼室１１９に供給される。使用できる燃料としては、例えば、高炉ガス、コークス炉ガス、天然ガス、気化した液化天然ガス（ＬＮＧ）、水素、及びプロパンのうちの１つ又はそれ以上が挙げられる。加圧作動流体１００は、燃焼室１１９にて燃料１０１と混合し、ここで点火して高温高圧を有する燃焼ガスを発生する。次いで、燃焼ガスはタービンセクション１１６に流入する。
【００１９】
タービンセクション１１６において、回転ブレード（バケット）１２４のセットは、シャフト（ロータ）１２２に取り付けられ、固定ブレード（ベーン）１２６のセットがタービンセクションケーシング１２０に取り付けられる。燃焼ガスが回転ブレード１２４の第１の段をわたって通過すると、燃焼ガスが膨張し、回転ブレード１２４及びシャフト１２２を回転させるようにする。次いで、燃焼ガスは、固定ブレード１２６の次の段に流れ、該固定ブレードは、燃焼ガスを回転バケット１２４の次の段に再配向し、燃焼ガスが排気セクション１１７を介してタービンセクション１１６から流出するまで、以下に続く段についてプロセスを繰り返す。
【００２０】
概略的に示されるガスタービン１１０は、単一シャフト単一サイクルのタービンである。しかしながら、このような例証は便宜上のものであり、本開示は、２つのシャフトタービン、複合サイクルタービン、その他と共に利用することができる点は理解されたい。従って、本発明は、図１に概略的に例示され且つ上述したタービンに限定されるものではない。
【００２１】
図１及び２を参照すると、タービンケーシング１２０は、内側ケーシング１２１及び外側ケーシング１２３を含むことができ、これらの間に少なくとも１つの通路１２７を介して圧縮機１１２と連通したスペース１２５を定める。少なくとも１つの円周方向シュラウド１２８は、バケット１２４のセットの先端１３２に対向する内側ケーシング１２１の内面に取り付けることができる。シュラウド１２８は、回転タービンブレード１２４の先端１３２に近接して位置付けられ、ブレード先端を通過する空気漏洩を最小限にすることができる。各ブレード先端１３２と対応するシュラウド１２８との間の距離は、クリアランス１３４と呼ばれる。各タービン段のクリアランス１３４は、１つには、ガスタービン１１０の作動中のブレード１２４とケーシング１２０の熱成長特性の差違に起因して一貫していない可能性がある点に留意されたい。
【００２２】
ガスタービンの効率に対する要因は、ブレード先端を通じたケーシングシュラウドクリアランス１３４への空気／排気ガス漏洩の量である。タービンブレード１２４とタービンケーシング１２０の熱成長特性の差違及びブレードの回転によって生じる力に起因して、タービンが点火から過渡状態を経てベース負荷定常状態に移行するときに、クリアランス１３４が有意に変化する可能性がある。
【００２３】
図３に示すように、１つ又はそれ以上の熱制御スリーブ１３０を用いて、タービン内側ケーシング１２１を選択的に加熱又は冷却し、これによりそれぞれのタービンシュラウド１２８と対向するブレード先端１３２との間の所望のクリアランス１３４の維持を助けることができる。熱制御スリーブ１３０は各々、１つ又はそれ以上のマウント組立体１４２を介して内側ケーシング１２１に取り付けるよう構成されたプレート１４０を含むことができる。プレート１４０は、シャフト１２２に向かって半径方向内向きにされた内側ケーシング１２１に対向する内面１４６から、内側ケーシングからスペース１２５及び外側ケーシングに向かって半径方向外向きにされた外面１４８に貫通して延びる孔１４４の選択的に分布されたアレイを有する。孔１４４は、プレート１４４０内にほぼ不均一に配列され、特定の区域においてケーシング１２０からの対流熱伝達を他よりも向上させることができる。必要に応じて、優れた熱伝達に曝されるケーシング１２０の区域は、作動中に他の区域により生じるよりも高い温度を生じる区域、より高い質量を有する区域、低い熱伝達率を有する区域、その他とすることができる。従って、（熱制御スリーブ又は他の何れかの熱管理装置の存在の有無に関係なく）ケーシング１２０に関する温度分布又は伝達率の予想、計算、又は実験的測定に従って孔１４４を配列することにより、異なる温度分布のある内側ケーシング１２１の部分の異なる熱制御を達成することができる。このようにすることで、熱制御スリーブが装着される区域又はその付近における内側ケーシングの温度分布を作動中により均一な状態に維持され、これによりこのような温度が所望通りに均一に維持されない上述の問題を回避又は最小限に抑えることができる。
【００２４】
図３の例示的な実施形態において、複数（例えば、３２個）の熱制御スリーブ１３０を、例えば、４個からなる８つのグループで内側ケーシング１２１の周辺に取り付けることができる。しかしながら、スリーブ１３０の他の種々の数及び配列が実施可能である。更に、この数及び配列は、ケーシング１２０の特定のサイズ及び構成に応じて変わることになる。また、内側ケーシング１２１上のプレート１４０の数及び配列は、内側ケーシングの構成に依存すること、及びプレートは同一である必要はないことに留意されたい。
【００２５】
必要に応じて、プレート１４０の縁部１５０は、内側ケーシング１２１との接合部にて部分的又は全体的にシールすることができ、プレートとケーシングとの間の区域１５２からの空気流は、プレートの縁部１５０の周りを流れることによるのではなく、孔１５４を介してのみタービン内部に放出できるようになる。このような場合、シール接合部１５６は、プレート１４０の周りを部分的に又は全体的に延びることができる。このようなシール接合部１５６は、別個のシール部材などの有無に関係なく、タービン内側ケーシングのスロット１５９内に相互連結フランジ１５７のような種々の形態を有することができる。シール接合部１５６を使用することにより、内側ケーシング１２１の熱管理を制御して、実質的に又は完全に孔１４４を通る流れによって生じ、及び／又は実質的にインピンジメントによって生じるようにするのを助けることができる。
【００２６】
孔１４４は、アレイ状に位置付けることができる。例示的な実施形態において、孔１４４は、約０．１〜２．０インチの範囲で互いに離間して配置することができ、個々の孔１４４は、約０．０２５〜０．２５０インチのサイズにすることができる。従って、プレート間又は所与のプレート内で様々な孔サイズ及び密集度が実施可能である。図３に示すように、各プレート１４０の孔１４４は、第２の孔配列を有する第２のグループから離間して配置された、第１の孔配列を有する第１のグループ１５８に分配される。プレート１４０の中心区域１６２は、相対的に孔１４４が少ない（この事例ではゼロ）。第１及び第２の孔配列は、孔のサイズ及びスペースの点で同一、類似、又は異なるものとすることができる。様々な孔サイズ及びスペースは、プレート１４０の下方のタービン内側ケーシング１２１の区域の幾何形状の不均一性、並びに温度及び／又はタービンケーシング区域からの熱伝達の不均一性を補償する。プレート１４０上の孔１４４のサイズ及び位置決め（或いは、孔が無いこと）により、内側ケーシング１２１にわたる選択的熱伝達率が生成される。従って、図示の実施例では、中央区域１６２の下方よりもグループ１５８及び１６０付近の内側ケーシング１２１の部分からより良好な熱伝達が生じることになる。しかしながら、孔１４４の配列、サイズ、スペース、密集度、その他は、上述の開示事項に限定されるべきではなく、作動パラメータ並びに特定のタービン１１６及びそのケーシング１２０の幾何形状の観点で種々の方法で微調整することができる点は理解されたい。
【００２７】
各プレート１４０と内側ケーシング１２１との間のギャップ１６４は、熱伝達率に影響を及ぼす。１つの実施形態において、ギャップ１６４は、熱伝達が実質的にインピンジメント冷却（内側ケーシング１２１の表面全体にわたる配管ではなく、表面に対して垂直な流れ）によって生じるようになっている。ギャップが大きすぎると、熱伝達が実質的に配管によるものである望ましくない低熱伝達率をもたらす可能性がある。ギャップが小さすぎると、望ましくなく且つ不均一な熱伝達率をもたらす可能性がある。例示的な実施形態において、約０．１〜２．０インチのギャップ１６４が好適な熱伝達率をもたらすことができる。しかしながら、ギャップ１６４はこの範囲に限定されず、好適な熱伝達率をもたらすあらゆる距離とすることができる。また、ギャップ１６４は、必ずしもプレート１４０全体又はプレート間にわたって均一である必要はない点は理解されたい。ギャップ１６４は、必要であれば、ケーシング形状、質量、温度分布、その他に一致するよう適応して変わることができる。
【００２８】
ギャップ１６４をガスタービンによって生じる圧力及び圧縮機１１２から抽出されるガスを用いて所望の範囲内に維持することにより、内側ケーシング１２１の外面上へのプレート１４０の孔１４４を通る実質的に垂直な流れによってインピンジメント冷却を達成することができる（スペース１２５からプレート１４０を通ってスペース１５２内へ、及び内側ケーシング１２１を通ってブレード１２６内（及び最終的にはブレードの外部）への流路１９０を参照）。孔１４４を所望の位置及び密集度で所望の寸法を有して配置することにより、内側ケーシング１２１の選択的に位置付けられた加熱又は冷却を達成することができる。換言すると、内側ケーシング１２１は、プレート及び孔設計によって決定付けられるような不均一な方式で熱伝達を行うことができる。この配列は、異なるタービン、同じタービン内の異なるプレート、同じタービンの異なる設置場所、或いはその他で変わることができる。従って、所与のタービンにおける特定の用途及び機能の観点でケーシングの外面に対する様々な所望の熱伝達率に対応するような孔配列を行うことができる。従って、プレート１４０の設計及び使用は融通性があり、多くの用途において利点を提供する。
【００２９】
始動時には、抽出された圧縮機ガスが実際には内側ケーシング１２１よりも高温となる。
従って、定常状態に達するまでのワインドアップ中、達成される選択的熱制御は、実質的に孔１４４に対向するケーシング１２１のインピンジ領域の加熱となる。ワインドアップ中又は定常状態に達した時点では、抽出された圧縮機ガスがインピンジ領域を冷却する機能を果たすことになる。従って、プレート１４０は、選択的熱制御装置とみなされ、内側ケーシング１２１のインピンジ領域を加熱又は冷却するために配管ではなくインピンジメントによって少なくとも実質的に作動することができる。
【００３０】
図７を参照すると、マウント組立体１４２を用いて、プレート１４０とタービン内側ケーシング１２１との間のギャップ距離の調整を行うことができる。図示のように、マウント１４２は、タービン内側ケーシング１２１の表面から所定のギャップ距離１６４でプレート１４０（詳細には孔１４４）を保持又は支持する役割を果たす。マウント１４２はまた、タービンの作動中にケーシング直径が変化すると、プレート１４０が内側ケーシング１２１のセクションにわたって所望の高さ又はその近傍で浮動できるようにすることができる。マウント組立体１４２はまた、或いは代替として、作動中のタービン内側ケーシング１２１の熱及び回転膨張及び収縮を考慮できるような浮動特徴要素を含むことができる。すなわち、バネ荷重、滑動可能又は他の調整可能な特徴要素を設けて、プレート１４０及び内側ケーシング１２１が互いに対して浮動して、例えば、タービン１１６の作動中に内側ケーシング１２１の直径が膨張した場合にギャップを自動的に変えることができるようにすることができる。
【００３１】
マウント１４２は、内側ケーシング１２１内のネジ付きボア１６６、ボア内のヘリコイル１６８、及びヘリコイル内のスクリュー１７０のようなネジ付き部材を含む種々の構成要素の組立体を含むことができる。ブッシュ１７２は、ヘリコイル１６８の周りに配置され、ピン１７４によって所定位置に保持される。ブッシュ１７２は、ボア１６と整列可能なプレート１４０の円形フランジ１７６内に収まる。２つのワッシャ１８０間に皿バネ１７８が保持される。この構成は、有利には、タービン使用中のプレート１４０と内側ケーシング１２１との間の幾らかの浮動を可能にする。しかしながら、他の装着構造を用いることができ、或いは置き換えることができる。
【００３２】
従って、マウント組立体１４２は、内側ケーシング１２１のギャップ距離制御に対して改善されたプレート１４０を提供し、最初の仮付け時及び後続の再設置時の両方でプレートがケーシングに取り付けられる際の設置時間を短縮する。マウント１４２によって、再設置時の比較的改善されたより緊密な公差を維持することができる。スペーサ１８２をプレート底面１４６上に設けて、所望のギャップ１６４を維持するのを助けることができる。スペーサは、必要に応じて内側ケーシング上の窪み１８４に接触し、適正な位置を確保することができる。
【００３３】
本開示はまた、タービンケーシングの熱制御の関連する方法に関し、該方法は、タービンの内側ケーシング外部のスペースに圧縮機抽出ガスを供給する段階と、内側ケーシングに取り付けられたプレート内の孔を通じてガスを移送する段階を含むことができる。これらの孔は、所定の不均一な分布で配列され、内側ケーシング表面上へのインピンジメントによって所望の熱伝達を達成する。本方法を用いて、内側ケーシングを加熱又は冷却することができ、始動時又は定常状態運転時に用いることができる。プレート及び孔分布はまた、外側ケーシングに関して選択的熱伝達を提供する手段の少なくとも一部とみなすこともできる。
【００３４】
限られた数の実施形態のみに関して本発明を詳細に説明してきたが、本発明はこのような開示された実施形態に限定されないことは理解されたい。むしろ、本発明は、上記で説明されていない多くの変形、改造、置換、又は均等な構成を組み込むように修正することができるが、これらは、本発明の技術的思想及び範囲に相応する。加えて、本発明の種々の実施形態について説明してきたが、本発明の態様は記載された実施形態の一部のみを含むことができる点を理解されたい。従って、本発明は、上述の説明によって限定されるとみなすべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００３５】
１００  作動流体
１０１  燃料
１０５  発電機
１１０  ガスタービン
１１１  入口セクション
１１２  圧縮機セクション
１１３  交互する段
１１４  燃焼セクション
１１５  燃焼器ケーシング
１１６  タービンセクション
１１７  排気セクション
１１８  圧縮機ケーシング
１１９  燃焼室
１２０  タービンセクションケーシング
１２１  内側ケーシング
１２２  シャフト
１２３  外側ケーシング
１２４  回転ブレード
１２５  スペース
１２６  固定  ブレード
１２７  少なくとも１つの通路
１２８  少なくとも１つの円周方向シュラウド
１３０  熱制御スリーブ
１３２  対向する先端
１３４  クリアランス
１４０  プレート
１４２  マウント組立体
１４４  孔
１４６  内面
１４８  外面
１５０  縁部
１５２  区域
１５４  孔
１５６  接合部
１５７  相互連結フランジ
１５８  グループ
１５９  スロット
１６０  グループ
１６２  中央区域
１６４  ギャップ
１６６  ネジ付きボア
１６８  ヘリコイル
１７０  スクリュー
１７２  ブッシュ
１７４  ピン
１７６  円形フランジ
１７８  皿バネ
１８０  ２つのワッシャ
１８２  スペーサ
１８４  接触窪み
１９０  流路
【図１】
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【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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