(57)【要約】【課題】タービンエンジン（１０）用の熱交換器を提供する。【解決手段】本熱交換器は、第１の壁、対向する第２の壁、並びに該第１及の壁び第２の壁間で延びる少なくとも１つの通路を含みかつそれを通って流れる流体に対してタービン排気流からの熱を伝達するように構成された少なくとも１つのパネル（１０２、５００、６００、７００）と、少なくとも１つの通路（１３２）と流れ連通状態で結合されかつ該少なくとも１つの通路内に流体を流すように構成された少なくとも１つの入口（１４６）と、少なくとも１つのパネル内に形成されかつ少なくとも１つの通路に流れ連通状態で結合されて該少なくとも１つのパネルからの流体をタービンエンジンに対して吐出するようになった少なくとも１つの出口（１４８）とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジン（１０）用の熱交換器であって、
第１の壁、対向する第２の壁、並びに前記第１及の壁び第２の壁間で延びる少なくとも１つの通路を含み、かつそれを通って流れる流体に対してタービン排気流からの熱を伝達するように構成された少なくとも１つのパネル（１０２、５００、６００、７００）と、
前記少なくとも１つの通路（１３２）と流れ連通状態で結合され、かつ前記少なくとも１つの通路内に流体を流すように構成された少なくとも１つの入口（１４６）と、
前記少なくとも１つのパネル内に形成され、かつ前記少なくとも１つの通路に流れ連通状態で結合されて前記少なくとも１つのパネルからの流体を前記タービンエンジンに対して吐出するようになった少なくとも１つの出口（１４８）と、
を含む熱交換器。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパネル（１０２、５００、６００、７００）が、排気ダクト（２２）に結合され、
前記排気ダクトが、その内部に前記排気流を含む、
請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１の壁及び第２の壁の少なくとも１つが、その中に形成された複数の陥凹部（１２８）を含む、請求項１記載の熱交換器。
【請求項４】
前記複数の陥凹部が、前記少なくとも１つの通路（１３２）内に複数のチャンバ（１３０）を形成する、請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記少なくとも１つのパネルが、その中に形成された複数の通路（１３２）を含み、
前記複数の通路の各々が、少なくとも１つの入口（１４６）と少なくとも１つの出口（１４８）とを含む、
請求項１記載の熱交換器。
【請求項６】
前記少なくとも１つの入口（１４６）が、通路第１の端部（１３４）に形成され、また
前記少なくとも１つの出口（１４８）が、通路第２の端部（１３６）に形成される、
請求項１記載の熱交換器。
【請求項７】
タービンエンジン（１０）用の燃料供給組立体であって、
熱交換セクションを備えた燃料供給管路と、
その内部に排気流を含む排気ダクト（２２）と、
を含み、前記熱交換セクションが、
第１の壁、対向する第２の壁、並びに前記第１及の壁び第２の壁間で延びる少なくとも１つの通路（１３２）を含み、かつそれを通って流れる燃料に対して前記排気流からの熱を伝達するように構成されたパネル（１０２、５００、６００、７００）と、
前記少なくとも１つの通路と流れ連通状態で結合され、かつ前記少なくとも１つの通路内に燃料を流すように構成された少なくとも１つの入口（１４６）と、
前記パネル内に形成され、かつ前記少なくとも１つの通路に流れ連通状態で結合されて前記パネルからの燃料を燃焼器に対して吐出するようになった少なくとも１つの出口（１４８）と、を含む、
燃料供給組立体。
【請求項８】
前記パネル（１０２、５００、６００、７００）が、該パネルが外側ダクト面、内側ダクト面及び前記排気流の少なくとも１つと接触するように、前記排気ダクト（２２）に結合される、請求項７記載の燃料供給組立体。
【請求項９】
前記第１の壁及び第２の壁の少なくとも１つが、その中に形成された複数の陥凹部（１２８）を含む、請求項７記載の燃料供給システム。
【請求項１０】
前記複数の陥凹部（１２８）が、前記少なくとも１つの通路（１３２）内に複数のチャンバ（１３０）を形成する、請求項９記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはタービンエンジンに関し、より具体的には、タービンエンジンで使用する流体を加熱するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの公知のガスタービンエンジンでは、それに限定されないが燃焼ガス及び／又は排気ガスのような主熱流体の熱エネルギーは回収されかつ他のエンジン機能に使用される。例えば、回収した熱は、燃料を加熱してタービン効率を高めるために使用することができる。燃焼させる前に気体燃料を加熱することにより、気体燃料から液状物が除去され、このことは次に、エンジンの有効寿命を延ばしかつタービン出力を増大させる。タービン内で石油燃料を使用する場合には、燃焼させる前に石油燃料を加熱することにより、石油燃料の粘度を低下させることによってポンプ圧送が一層容易になりかつ石油燃料の霧化が促進される。回収熱の利用の別の実施例は、入口空気を加熱してタービン効率を高めることである。燃焼器に流入する空気を予熱することにより、燃焼器において必要な燃料の量が減少する。さらに、回収加熱システムを使用してエンジン上への着氷を防止することができる。
【０００３】
幾つかの公知のタービンは、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）内に組み込んだ蓄熱器又は熱交換器のいづれかを使用して熱を回収している。幾つかの公知のガスタービンでは、蓄熱器は、圧縮機と燃焼器との間に配置されて燃焼器に流入する空気を加熱している。より具体的には、入口空気を加熱するために、タービン排気ガスは、蓄熱器を通って燃焼器入口空気の流れの方向と反対方向に流れて入口空気を加熱する。他の公知のタービンは、ＨＲＳＧ内で付加的熱交換器を使用して、回収蒸気を利用することによって燃料を予熱している。しかしながら、蓄熱器又は熱交換器を付加することは、今でさえ複雑な発電システムに対して費用及び／又は複雑さを付加することになるおそれがある。さらに、蓄熱器及び／又は熱交換器は、発電プラント内で大きな物理的スペースを占有する可能性があり、また／或いはいずれかの構成部品はまた、プラント内の給水システムに結合することを必要とする可能性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様では、タービンエンジンにおいて流体を加熱する方法を提供する。本方法は、タービンエンジンの排気ダクトを通して排気流を流す段階と、排気ダクトにパネルを結合する段階とを含む。パネルは、第１の壁と、該パネル内に少なくとも１つの通路が形成されるように第１の壁からある距離だけ間隔を置いて配置された対向する第２の壁とを含む。流体が、通路の第１の端部に形成された入口を通して少なくとも１つの通路に供給されて、パネルを通って流れる該流体に対して排気流から熱が伝達されるようになる。この流体は、タービンエンジン内に噴射される。
【０００５】
別の態様では、タービンエンジン用の熱交換器を提供する。本熱交換器は、第１の壁、対向する第２の壁、並びに該第１及の壁び第２の壁間で延びる少なくとも１つの通路を有する少なくとも１つのパネルを含む。少なくとも１つのパネルは、該少なくとも１つのパネルを通って流れる流体に対してタービン排気流からの熱を伝達するように構成される。少なくとも１つの入口が、少なくとも１つの通路と流れ連通状態で結合される。少なくとも１つの入口は、少なくとも１つの通路内に流体を流すように構成される。少なくとも１つの出口が、少なくとも１つのパネル内に形成される。少なくとも１つの出口は、少なくとも１つの通路に流れ連通状態で結合されて少なくとも１つのパネルからの流体をタービンエンジンに対して吐出するようになっている。
【０００６】
さらに別の態様では、タービンエンジン用の燃料供給組立体を提供する。本組立体は、熱交換セクションを有する燃料供給管路と、その内部に排気流を有する排気ダクトとを含む。熱交換セクションは、第１の壁、対向する第２の壁、並びに該第１及の壁び第２の壁間で延びる少なくとも１つの通路を有するパネルを含む。パネルは、該パネルを通って流れる燃料に対して排気流からの熱を伝達するように構成される。熱交換セクションはさらに、通路と流れ連通状態で結合された少なくとも１つの入口を含む。入口は、通路内に燃料を流すように構成される。熱交換セクションはさらに、パネル内に形成された少なくとも１つの出口を含む。出口は、通路に流れ連通状態で結合されてパネルからの燃料を燃焼器に対して吐出するようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、例示的なガスタービンエンジン１０の概略断面図である。エンジン１０は、圧縮機組立体１２、燃焼器組立体１４、タービン組立体１６及び共通の圧縮機／タービンロータシャフト１８を含む。エンジン１０は、単なる例示にすぎないものであり、本発明の実施形態は、エンジン１０に限定されるものではなく、それよりむしろ、本明細書で説明したのと同様な方法で予熱することができる流体を使用するあらゆるガスタービンエンジン又は加熱システム内で実施することができることに注目されたい。
【０００８】
作動中、空気は、圧縮機組立体１２を通って流れ、加圧された空気は、燃焼器組立体１４に吐出されて、燃料と混合されまた燃焼器組立体１４の一部を冷却するようになる。燃焼器組立体１４は、例えば天然ガス及び／又は石油燃料のような燃料を空気流内に噴射し、この燃料−空気混合気に点火して燃焼によって該燃料−空気混合気を膨張させ、高温度燃焼ガスストリーム１６を発生させる。燃焼器組立体１４は、タービン組立体２０と流れ連通状態になっており、タービン組立体２０内に高温膨張ガスストリーム１６を吐出する。高温膨張ガスストリーム１６は、タービン組立体２０に回転エネルギーを与え、タービン組立体２０は、ロータ１８に回転可能に結合されているので、ロータ１８は次に、圧縮機組立体１２に回転動力を与える。ガスストリーム１６は、タービン組立体２０から排気ダクト２２内に吐出される。
【０００９】
図２は、例えばエンジン１０で使用することができる例示的な排気スタック１００の概略図である。図３は、線３−３に沿って取った排気スタック１００及び熱交換パネル１０２の断面図である。図４は、熱交換パネル１０２の斜視図である。この例示的な実施形態では、排気ダクト２２は、排気スタック１００と流れ連通状態で結合されて、該排気ダクト２２から吐出されたガスストリーム１６が排気スタック１００に流入するようになる。排気スタック１００は、既存の排気スタック１００又は新規据付の排気スタック１００とすることができる。ガスストリーム１６は、スタック１００を貫通して延びる中心線１０４にほぼ平行に該スタック１００を通って流れる。この例示的な実施形態では、スタック１００は、長さＬ１、内径ｒ１０及び外径ｒ１１を有する。内径ｒ１０は、スタックの半径方向内面１０６によって定まり、また外径ｒ１１は、スタックの半径方向外面１０８によって定まる。この例示的な実施形態では、長さＬ１、内径ｒ１０及び外径ｒ１１は、ガスストリーム１６が冷却された後に環境に放出されるのを可能にするように選択される。スタック１００は、それに限定されないが、鋼又はあらゆる他の熱伝導性金属のような様々な材料で製作することができる。
【００１０】
この例示的な実施形態では、各熱交換パネル１０２には、以下により詳細に説明するように、内壁１１０及び外壁１１２が形成される。さらに、この例示的な実施形態では、各パネル１０２は、長さＬ２及び幅Ｗ２を有しており、また内径ｒ２０及び外径ｒ２１を有する状態でアーチ形に形成される。内径ｒ２０は、パネル内面１１４によって定まり、また外径ｒ２１は、パネル外面１１６によって定まる。より具体的には、この例示的な実施形態では、パネル内面１１４は、内壁１１０によって形成され、またパネル外面１１６は、外壁１１２によって形成される。各パネル１０２は、内面１１４から外面１１６まで測定した厚さＴ２を有しており、パネル１０２を通して、それに限定されないが天然ガス又は石油系オイルのような燃料１１８を流すことができるようになる。この例示的な実施形態では、半径ｒ２０及び長さＬ２は、スタック１００の寸法に基づいて可変に選択される。
【００１１】
この例示的な実施形態では、熱交換パネル１０２は、内壁１１０が内径ｒ２０を有するように形成されまた外壁１１２が外径ｒ２１を有するように形成されるようにアーチ形となっている。より具体的には、この例示的な実施形態では、内壁１１０及び外壁１１２は各々、それに限定されないが鋼又はあらゆる他の熱伝導性金属材料のような金属性材料で製作される。内壁１１０は、端縁部１２０、１２２、１２４及び１２６に沿って外壁１１２に溶接されており、端縁部１２０及び１２２は側方端縁部であり、また端縁部１２４及び１２６は円周方向端縁部である。内壁１１０及び／又は外壁１１２内には、複数のディンプル又は陥凹部１２８が形成される。より具体的には、この例示的な実施形態では、内壁１１０は、各ディンプルにおいて外壁１１２と接する。従って、この例示的な実施形態では、内壁１１０及び外壁１１２間に複数のチャンバ１３０が形成される。それに代えて、内壁１１０は、各ディンプル１２８において外壁１１２と接しない。内壁１１０及び外壁１１２間に空気（図示せず）を流して、パネル１０２を所望の厚Ｔ２まで空気圧で膨らませることを可能にすることができる。
【００１２】
この例示的な実施形態では、内壁１１０及び外壁１１２間に通路１３２が形成される。従って、その一部分では、通路１３２は幅Ｔ２を有する。第１の実施形態では、通路１３２は、該通路１３２の第１の端部１３４及び第２の端部１３６が、同一のパネルの側方端縁部１２０又は１２２に隣接して配置されるように配向される。別の実施形態では、通路１３２は、第１の端部１３４及び第２の端部１３６が、対向するパネル端縁部１２０及び１２２に隣接して配置されるように配向される。より具体的には、この例示的な実施形態では、図４に示すように、パネル１０２は、その中に形成された一体形仕切り１３８を含み、仕切り１３８が、通路１３２を２つの対向する経路１４０及び１４２に分割する。従って、この例示的な実施形態では、パネル１０２は、通路１３２が１つの方向転換部１４４を有するようにする１つの仕切り１３８を含む。それに代えて、パネル１０２は、複数の方向転換部１４４及び／又は複数の通路１３２を形成する複数の仕切り１３８を含むことができる。
【００１３】
この例示的な実施形態では、第１の通路端部１３４は、入口１４６を含み、また第２の通路端部１３６は、出口１４８を含む。この例示的な実施形態では、燃料１１８は、燃料源（図示せず）から入口１４６を通って通路１３２内に流れる。燃料１１８は、通路１３２を通って流れ、出口１４８を通して吐出される。この例示的な実施形態では、出口１４８から流出した燃料１１８は、燃焼器１４内に噴射される。それに代えて、入口１４６は、燃料１１８を１つ以上の通路１３２内に流すことができ、また／或いは１つ以上の通路１３２からの燃料１１８を出口１４８を通して吐出させることができる。別の実施形態では、通路１３２は、１つ以上の入口１４６及び／又は１つ以上の出口１４８を含むことができる。
【００１４】
この例示的な実施形態では、複数のパネル１０２は、スタック１００の周りにほぼ円周方向に結合される。より具体的には、図２に示すように、一対１５０のパネル１０２は、スタック外面１０８の周りでほぼ円周方向に延びるように、端部と端部とを突合せて配置される。それに代えて、パネル１０２は、２つよりも多い又は少ないパネル１０２をスタック外面１０８の周りにほぼ結合することができるような寸法にすることができる。この例示的な実施形態では、一対１５０のパネル１０２をスタック１００の周りにほぼ円周方向に結合した状態で示しているが、一対１５０以上のパネル１０２をスタック１００に結合することができる。従って、隣接するパネル対１５０は、互いに軸方向に結合することができる。別の実施形態では、少なくとも１つのパネル１０２は、それに限定されないが、それを通して加熱流体が流れる排気ダクト２２及び／又はあらゆる他のダクトのような排気スタック１００以外のタービン構成部品に結合される。この例示的な実施形態では、スタック１００にパネル１０２を結合するのに先立って、スタック外面１０８及び／又はパネル内面１１４に対して熱伝達マスチック１５２が塗布される。熱伝達マスチック１５２は、スタック１００からパネル１０２に熱を伝達する。熱伝達マスチック１５２は、パネル１０２をスタック１００に固定した状態を維持しながら高温に耐えることができる。
【００１５】
円周方向に隣接したパネル１０２を互いに結合するために、この例示的な実施形態では、各パネルの側方端縁部１２０及び１２２は、２つのフランジを１５４を含む。それに代えて、２つよりも多い又は少ないフランジ１５４を使用して円周方向に隣接したパネル１０２を互いに結合することができる。この例示的な実施形態では、フランジ１５４を貫通してばね付勢ボルトファスナ（図示せず）を挿入して、パネル１０２を互いに結合する。それに代えて、あらゆる他の好適な結合手段を使用して、円周方向に隣接したパネル１０２を互いに結合することができる。
【００１６】
この例示的な実施形態では、スタック１００は、ほぼ円形断面形状を有し、またパネル１０２は、ほぼ円形輪郭としてアーチ形に形成される。それに代えて、スタック１００及びパネル１０２は各々、例えばそれに限定されないが、矩形又は楕円断面形状のようなあらゆる好適な断面形状を有することができる。スタック１００から燃料１１８への熱伝達を可能にするために、パネル１０２及びスタック１００は、パネル１０２がスタック１００に対して実質的に一致するようなほぼ類似した断面形状を有する状態で製作される。
【００１７】
運転時に、各一対１５０の円周方向に隣接したパネル１０２は、端部と端部とを突合せた状態でスタック外面１０８にわたってスタック１００に結合される。スタック１００は、既存のスタック１００又は新規据付のスタックとすることができる。燃料１１８は、各入口１４６に流入し、各通路１３２を通って流れる。燃料１１８が通路１３２を通って流れる時に、パネル１０２を通って流れる燃料１１８に対してスタック１００を通って流れるガスストリーム１６から熱が伝達されることが可能になる。その結果、燃料１１８の温度が上昇する。より具体的には、ガスストリーム１６がスタック１００を対流加熱し、熱パネル１０２及び該パネル内部の燃料１１８が、スタック１００によって伝導加熱される。それに限定されないが輻射熱伝達のような他の形式の熱伝達が発生して、パネル１０２内を流れる燃料１１８を加熱するのを可能にすることができる。この例示的な実施形態では、燃料１１８は、出口１４８を通してパネル１０２から流出し、燃焼器１４内に噴射される。それに代えて、例えばそれに限定されないが燃焼器入口空気（図示せず）のような燃料１１８以外の流体をパネル１０２内で加熱することができる。
【００１８】
燃焼器１４内に噴射するのに先立って燃料１１８を加熱することにより、気体燃料１１８から非可燃性流体を除去することが可能になるので、タービン効率を高めることが可能になる。従って、タービン１０の有効寿命及び出力を増大させることが可能になる。タービン１０において石油系燃料１１８を使用する場合には、燃焼させる前に石油燃料１１８を加熱することにより、該石油燃料１１８の粘度を低下させ、それによって石油燃料１１８の霧化を促進することが可能になる。別の実施形態では、燃焼に先立って入口空気（図示せず）を加熱することにより、燃焼に使用する空気の温度が高いために燃焼器１４内で必要となる燃料１１８の量が減少するので、タービン効率を高めることが可能になる。さらに、例えば熱交換パネル１０２のような回収熱システムを使用して、エンジン１０の表面領域上に着氷が形成されないようにするのを可能にすることができる。
【００１９】
この例示的な実施形態では、運転時に、ディンプル１２８により、パネル１０２を通って流れる燃料１１８に対する熱伝達を増大させることが可能になる。ディンプル１２８は、流れる燃料１１８と接触状態になるパネル１０２の内部表面積（図示せず）を増大させる。従って、燃料１１８に対する熱伝達を増大させることが可能になる。さらに、ディンプル１２８は、パネル１０２内に蛇行流路を形成する。蛇行流路は、燃料１１８がより長時間にわたってパネル１０２内に留まるように該燃料１１８の流速を低下させるのを可能にする。その結果、燃料１１８に対する熱伝達を高めることが可能になる。
【００２０】
この例示的な実施形態では、上記のように、パネル１０２は、例えばスタック１００などのあらゆる好適な既存の構造体での使用に適するように製作することができる。さらに、パネル１０２は、タービン１０が稼働中のままで、タービン１０に対して組立てかつ結合することができる。従って、それに対して新規なＨＲＳＧ及び／又は付加的熱交換器を製作するタービンと比較して、タービン１０の運転休止時間を短縮することが可能になる。同様に、パネル１０２は、該パネル１０２がフランジ１５４及びあらゆる好適なファスナを使用して既存の構造体に結合されるので、タービン１０を改造するのに費やされる時間を低減するのを可能にする。パネル１０２は、あらゆる好適な既存の構造体に結合することができるので、パネル１０２は、ＨＲＳＧシステムのような公知の熱交換装置を製作しかつ据付けることを含む改造と比較して費用及び改造時間を低減するのを可能にする。
【００２１】
図５は、ガスタービンエンジン１０で使用することができる別の熱交換パネル５００の概略図である。熱交換パネル５００は、該熱交換パネル５００が上記のようなスタック１００の外面１０８ではなくその内面１０６に結合される点を除いて、上記のような熱交換パネル１０２にほぼ類似している。より具体的には、この例示的な実施形態では、パネル５００は、該各パネル５００又は該複数のパネル５００がスタック内面１０６に当接して円周方向に延びることが可能になるように選択した内径ｒ５０及び外径ｒ５１を有する状態で形成される。さらに、この例示的な実施形態では、パネル外面５０２は、スタック内面１０６と接触する。それに代えて、熱伝達マスチック１５２をスタック内面１０６及び／又はパネル外面５０２に塗布して、パネル５００がスタック１００に結合するのを可能にすることができる。ガスストリーム１６が、スタック１００及びパネル内壁５０４を通って流れて、該ガスストリーム１６からの熱が該パネル５００を通って流れる燃料１１８に対して内壁５０４を通して伝達されることが可能になる。
【００２２】
図６は、ガスタービンエンジン１０で使用することができるもう１つ別の熱交換パネル６００の概略図である。熱交換パネル６００は、該熱交換パネル６００が上記のようなスタック外面１０８に対してではなくスタック内面１０６に隣接して結合される点を除いて上記の熱交換パネル１０２にほぼ類似している。より具体的には、この例示的な実施形態では、各パネル６００は、該パネル６００がスタック内面１０６と接触しない状態でスタック１００内に収容されるのが可能になるように選択した内径ｒ６０及び外径ｒ６１を有する状態で形成される。従って、ガスストリーム１６は、パネル６００の外壁６０２及び内壁６０４に接触しながらスタック１００を通って流れて、該ガスストリーム１６からの熱が該パネル６００を通って流れる燃料１１８に対してパネル内壁６０４及び外壁６０２を通して伝達されるようになる。
【００２３】
図７は、ガスタービンエンジン１０で使用することができるさらに別の熱交換パネル７００の概略図である。熱交換パネル７００は、上記のようにスタック外面１０８に対してパネル７００を結合するのではなく、スタック１００の一部分を取り外しかつパネル７００と置き換える点を除いて上記のような熱交換パネル１０２にほぼ類似している。より具体的には、パネル７００は、スタック１００の一部分を形成して、パネル内面７０２がガススリーム１６と接触して該ガスストリーム１６からの熱がパネル１０２内の燃料１１８に伝達されるようになる。パネルの円周方向端縁部７０４及び／又は７０６は、例えば溶接又は本明細書で説明したようにスタック１００及びパネル７００が機能するのを可能にするあらゆる他の好適な方法を使用してスタック１００の一部分７１０及び／又は７１２の軸方向端縁部７０８に結合することができる。
【００２４】
上記の方法及び装置は、燃焼器内に噴射される燃料に熱を伝達することによってタービンの効率及び出力を高めるのを可能にする。本明細書に記載したように、熱交換パネルは、費用効果がありかつ時間効果がある方法で既存のタービン構成部品を改造するのを可能にする。熱交換パネルは、既存の流体流れダクト又はスタックに固定することができるので、熱交換パネルは、新規なＨＲＳＧシステムを製作するものよりもその費用を著しく安価にしかつ複雑さを一層少なくする。さらに、熱交換パネルは、既存システムにとって予熱器改造を必要とする物理的スペース量を必要としない。その結果、熱交換パネルを有するように改造されるタービンは、改造時において休止時間がより少なくなる。さらに、熱交換パネルは、その中を流れる燃料に対して熱を直接伝達するのを可能にするので、熱伝達媒体を供給するための給水システムを必要としない。さらに、熱交換パネルの寸法及び形状は改造対象のタービンに基づいて可変に選択することができるので、熱交換パネルの形状及び配向により、複数の既存のタービン設計を改造することが可能になる。
【００２５】
以上、タービンで使用する流体を加熱するための方法及び装置の例示的な実施形態を詳細に説明している。本方法及び装置は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、本方法及び装置の構成要素は、本明細書に記載した他の構成要素から独立してかつ別個に利用することができる。例えば、本装置はまた、加熱する他のタービン流体と組合せて使用することもでき、また本明細書に記載したようにガスタービンエンジン燃料のみで実施することに限定されるものではない。むしろ、本発明は、多くの他の熱回収用途と関連させて実施しかつ利用することができる。
【００２６】
様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実行することができることは当業者には分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略断面図。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンで使用することができる例示的な排気スタック及び例示的な熱交換パネルの概略図。
【図３】線３−３に沿って取った、図２に示す排気スタック及び熱交換パネルの断面図。
【図４】図２に示す熱交換パネルの斜視図。
【図５】図１に示すガスタービンエンジンで使用することができる別の熱交換パネルの概略図。
【図６】図１に示すガスタービンエンジンで使用することができるもう１つ別の熱交換パネルの概略図。
【図７】図１に示すガスタービンエンジンで使用することができるさらに別の熱交換パネルの概略図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ガスタービンエンジン
１２  圧縮機組立体
１４  燃焼器組立体
１６  ガスストリーム
１８  ロータ
２０  タービン組立体
２２  排気ダクト
１００  スタック
１０２  熱パネル
１０４  中心線
１０６  内面
１０８  スタック外面
１１０  内壁
１１２  外壁
１１４  内面
１１６  パネル外面
１１８  燃料
１２０  パネル側方端縁部
１２２  パネル端縁部
１２４  端縁部
１２６  端縁部
１２８  ディンプル又は陥凹部
１３０  チャンバ
１３２  通路
１３４  第１の端部
１３６  第２の端部
１３８  一体形仕切り
１４０  経路
１４２  経路
１４４  ターン
１４６  入口
１４８  出口
１５０  パネル対
１５２  熱伝達マスチック
１５４  ２つのフランジ
５００  熱交換パネル
５０２  パネル外面
５０４  内壁
６００  熱交換パネル
６０２  外壁
６０４  内壁
７００  熱交換パネル
７０２  内面
７０４  円周方向端縁部
７０６  円周方向端縁部
７０８  軸方向端縁部
７１０  一部分
７１２  一部分
【図１】
2008249322.tif 000003
【図２】
2008249322.tif 000004
【図３】
2008249322.tif 000005
【図４】
2008249322.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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