(57)【要約】【課題】タービン及び付属配管を断熱するシステム及び方法を提供する。【解決手段】本断熱システム（１）は、タービン（１２）の少なくとも一部分を囲むように構成された少なくとも１つのタービン断熱区画（２）と、断熱材（２８）の供給源を貯留するように構成された断熱材貯留区画（４）と、タービン断熱区画（２）及び断熱材貯留区画（４）に連結した複数の第１のパイプ（８、１０）と、少なくとも１つの第１のパイプ内に空気の流れを発生させて、断熱材貯留区画及び少なくとも１つのタービン断熱区画間で断熱材を空気圧で搬送するように構成されたブロワ（６）とを含む。タービンの少なくとも一部分を断熱する本方法は、タービンの少なくとも一部分を区画内に囲むステップと、区画内に断熱材を搬送するステップとを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱システム（１）であって、
タービン（１２）の少なくとも一部分を囲むように構成された少なくとも１つのタービン断熱区画（２）と、
断熱材（２８）の供給源を貯留するように構成された断熱材貯留区画（４）と、
前記少なくとも１つのタービン断熱区画（２）及び断熱材貯留区画（４）に連結した複数の第１のパイプ（８、１０）と、
少なくとも１つの前記第１のパイプ（８、１０）内に空気の流れを発生させて、前記断熱材貯留区画（４）及び少なくとも１つのタービン断熱区画（２）間で前記断熱材を空気圧で搬送するように構成されたブロワ（６）と
を含む断熱システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのタービン断熱区画が複数のサブ区画（２２）を含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項３】
前記サブ区画が、シート、ファブリック又はメッシュを含む境界で分離される、請求項２記載の断熱システム。
【請求項４】
継手（２４）によって連結された複数のタービン断熱区画をさらに含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項５】
前記断熱材が１つのタービン断熱区画から別のタービン断熱区画に通過するのを防止するように構成されたシール（２６）をさらに含む、請求項４記載の断熱システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのタービン断熱区画が、該少なくとも１つのタービン断熱区画内に開口するドア（３０）及びハッチ（３４）の少なくとも１つを含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項７】
前記ドア及びハッチの少なくとも１つが、窓（３６）を含む、請求項６記載の断熱システム。
【請求項８】
前記複数の第１のパイプ内の空気の流れを制御するように構成された複数のバルブ（１６、１８、２０）をさらに含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項９】
前記複数のバルブの開閉を制御するように構成された制御装置（１４）をさらに含む、請求項８記載の断熱システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１のパイプ（８、１０）の少なくとも一部及び／又は前記タービンに連結された少なくとも１つの第２のパイプ（２６）の少なくとも一部を囲むように構成されたパイプ断熱区画をさらに含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項１１】
前記断熱材の供給源が、中実、中空、発泡又は複合内部からなる粉末、ビード、球体或いは繊維を含む、請求項１記載の断熱システム。
【請求項１２】
タービン（１２）の少なくとも一部分を断熱する方法であって、
前記タービン（１２）の少なくとも一部分を区画（２）内に囲むステップと、
前記区画（２）内に断熱材（２８）を空気圧で搬送するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記区画から前記断熱材を空気圧で搬出するステップをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記断熱材を空気圧で搬送するステップが、前記区画（２）に連結された少なくとも１つのパイプ（８、１０）内に空気の流れを発生させるステップを含む、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのバルブ（１６、１８、２０）で前記少なくとも１つのパイプ内の前記空気の流れを制御するステップをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン及び付属配管を断熱するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばガスタービンなどのタービンは、圧縮機、圧縮機吐出通路、タービン及び排気フレームケーシングの断熱していない外面を通して熱を失う。一般に、ステータチューブ外面から対流によってエンクロージャ通気システムに熱が除去されることにより、そのような熱損失は、長期間運転の間に極めて大きなものとなるおそれがある。
【０００３】
タービン断熱には一般に、ソフト又はハードパックとして封入したブランケット又はルーズ充填断熱材が含まれる。ステータチューブを被覆するためには、多数の特注成形パックが必要となる。配管断熱は一般に、エルボ形、Ｔ字形その他の非円筒形の配管形状部のための特注形成パックを備えた分割チューブ設計になっている。そのような断熱パックは、漏洩について配管を検査するために取外すことが必要であり、ステータチューブ外面及び付属配管に対して断熱材を取付けまた取外すことは、大きな労働力を必要とする作業工程である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３０９９４９７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な実施形態では、断熱システムは、タービンの少なくとも一部分を囲むように構成された少なくとも１つのタービン断熱区画と、断熱材の供給源を貯留するように構成された断熱材貯留区画と、少なくとも１つのタービン断熱区画及び断熱材貯留区画に連結した複数の第１のパイプと、少なくとも１つのパイプ内に空気の流れを発生させて、断熱材貯留区画及び少なくとも１つのタービン断熱区画間で断熱材を空気圧で搬送するように構成されたブロワとを含む。
【０００６】
別の例示的な実施形態では、タービンの少なくとも一部分を断熱する方法は、タービンの少なくとも一部分を区画内に囲むステップと、区画内に断熱材を搬送するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な実施形態に係る断熱システムを概略的に示す図。
【図２】例示的な実施形態に係るタービン部品及び断熱区画を概略的に示す図。
【図３】例示的な実施形態に係る複数のサブ区画を含む断熱区画を概略的に示す図。
【図４】断熱区画の継手におけるシールの細部を概略的に示す図。
【図５】例示的な実施形態に係る断熱区画のサブ区画を概略的に示す図。
【図６】例示的な実施形態に係る断熱区画のサブ区画を概略的に示す図。
【図７】タービン部品及び付属配管断熱区画を含む断熱システムを概略的に示す図。
【図８】例示的な実施形態に係るタービン断熱区画を含む断熱システムを概略的に示す図。
【図９】例示的な実施形態に係るタービン断熱区画を含む断熱システムを概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照すると、例示的な実施形態に係るタービン、タービンの一部の部品又は部分、並びに／或いはタービン又はタービンの部品に付属配管を断熱する断熱システム１を示している。断熱システム１は、タービン或いはタービンの部品又は部分を囲むことができるタービン断熱区画２を含む。断熱材貯留区画又はサイロ４は、断熱材（断熱物質）を収容するように構成される。断熱材（断熱物質）は、粉末、或いは中空、中実、複合又は発泡のビード、球体、繊維或いは角柱を含むことができる。
【０００９】
断熱材は、断熱材貯留区画４からタービン断熱区画２への該断熱材の空気圧輸送又は搬送を可能にするように流動化される。
【００１０】
ブロア６は、空気流を発生して、断熱材を流動化させかつ断熱材貯留区画４からタービン断熱区画２に又はその逆に輸送する。ブロア６からの空気流は、バルブ１６、１８、２０によって制御され、これらバルブ１６、１８、２０は、制御装置１４によって制御される。制御装置１４は、例えばバルブ１６、１８、２０を開閉させるようにプログラムされたプログラムコンピュータ又は電子プロセッサとすることができる。
【００１１】
断熱材貯留区画４からタービン断熱区画２まで断熱材供給パイプ８を設けて、断熱材貯留区画４からタービン断熱区画２に断熱材を供給する。タービン断熱区画２から断熱材貯留区画４に断熱材を戻すために、断熱材戻りパイプ１０を設ける。
【００１２】
図２及び図７〜図９を参照すると、タービン又は該タービンの部品１２は、タービン断熱区画２内に囲まれる。断熱材供給パイプ８は、タービン断熱区画２内に断熱材を送給するように構成され、また断熱材戻りパイプ１０は、タービン断熱区画２から断熱材貯留区画４に断熱材を送給するように構成される。
【００１３】
図３を参照すると、タービン断熱区画２は、複数のサブ区画２２を含むことができる。各サブ区画２２は、タービン断熱区画２を別のタービン断熱区画に連結することができるコネクタ又は継手２４（例えば、パイプフランジ）を含むことができる。各コネクタ又は継手２４は、例えばビード又は球体のような断熱材２８がサブ区画２２から放出されるのを防止するために設けられたシール２６を含むことができる。さらに、サブ区画２２は、サブ区画境界４０によって分離される。サブ区画境界４０におけるギャップは、断熱材２８がそれを通過することができないように該断熱材２８よりも小さい。このように、サブ区画境界４０間をシールすることは、サブ区画２２が正確な嵌合を有することを必要としない。サブ区画境界４０は、断熱材２８よりも小さい開口部を備えたファブリック又はメッシュ材料として、サブ区画２２間の接合部及び柔軟性連結部を構成することができる。
【００１４】
図５及び図６を参照すると、タービン断熱区画２の各サブ区画２２は、該タービン断熱区画２内に設けられたタービン部品に対してアクセスしかつ／又は該タービン部品を検査するのを可能にするように開口することができるドア３０を含むことができる。図５に示すように、ドア３０は、サブ区画２２の内部に向けて開口（開放）して、サブ区画が断熱材を含む場合にドア３０が開放するのを防止する。
【００１５】
図６に示すように、ドア３０は、該ドア３０を開放する必要なしにタービン部品又は断熱材の目視検査を可能にする窓３２を含むことができる。さらに、サブ区画２２はまた、ハッチ３４を含むことができ、ハッチ３４は、これもまたサブ区画２２内に収容されたタービン部品及び／又は断熱材の目視検査を可能にする窓３６を含む。
【００１６】
図７を参照すると、複数の断熱区画２、４２を設けることができる。タービン断熱区画２は、タービン或いはタービンの１以上の部品１２を囲むように設けることができる。タービンと関連する例えば断熱戻りパイプ１０のような配管を断熱するために、配管断熱区画４２を設けることができる。断熱区画２、４２間に、非被覆区域３８を設けることができる。非被覆区域３８は、例えば燃料及びオイル管路内にフランジを含むことができる。図８に示すように、タービンの１以上の部品の一部分、例えばベーン案内セクション４４は、断熱しないようにすることができる。１以上のタービン断熱区画２によって囲まれたタービンの部品には、例えばステータを含むことができる。
【００１７】
サブ区画２２を含むタービン断熱区画２は、様々なタービン部品を断熱するように区画分けし、従って各タービン部品を最適断熱材厚さｔ（図３）にするのを可能にすることができる。さらに、幾つかのタービン部品は、他の部品とは異なる時間間隔で整備アクセスを必要とする場合があり、区画分けにより、整備しない部品から断熱材を除去する必要なしに、そのような部品へのアクセスが可能になる。
【００１８】
各タービン部品周りの最適厚さｔは、他の部品に必要な最適厚さとは異なるものとすることができる。同様に、幾つかのパイプ又はパイプ群に対して断熱区画を設けることができるが、例えば頻繁な検査を必要とするパイプのようなその他のパイプは非被覆とすることができる。
【００１９】
本断熱システムは、例えば断熱ブランケットのような従来技術のシステムよりも熱損失を大幅に低減する。タービン断熱区画及び配管断熱区画への断熱材の輸送並びに該断熱材の除去及び再輸送によりタービン停止時間を自動的に低減することができる。
【００２０】
断熱の区画分けはまた、特定の位置に確定的熱境界条件をもたらし、かつ特定位置へのアクセスを可能にしながら必要な断熱材のボリュームを減少させる。
【００２１】
本断熱システムでは、空気圧搬送が可能なあらゆる乾燥断熱材を使用することができる。そのような乾燥断熱材は、粉末、ビード、球形、繊維又は角柱の形態とすることができ、それらは次に、中実、発泡又は複合の内部として構成することができる。断熱材の空気圧搬送は、大きな断熱材厚さを可能にしながら該断熱材を取付け、取外し又は再取付けする労働作業を減少させるか又は排除する。タービン断熱区画に断熱材を付加することによるタービン又はタービン部品の断熱は、燃料消費量を低減しかつケーシングに対するステータの熱勾配を減少させる。
【００２２】
現時点で最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されるべきものではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２３】
１  断熱システム
２  タービン断熱区画
４  断熱材貯留区画
６  ブロア
８  断熱材供給パイプ
１０  断熱材戻りパイプ
１２  タービン又はタービン部品
１４  制御装置
１６、１８、２０  バルブ
２２  サブ区画
２４  コネクタ又は継手
２６  シール、第２のパイプ
２８  断熱材
３０  ドア
３２  窓
３４  ハッチ
３６  窓
３８  非被覆区域
４０  境界
４２  配管断熱区画
４４  ベーン案内セクション
ｔ  タービン部品周りの最適断熱材厚さ
【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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