(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンにおいて隣接する燃焼器（１，２）を接続するための火炎伝播管（１００）において、
長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の管（１０２）であって、該第１の管（１０２）は、
前記第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の端部（１２４）と、該第１の端部（１２４）とは反対側の端部における第２の端部（１２６）とを有する第１の外側スリーブ（１２２）と、
前記第１の外側スリーブ（１２２）内に配置されており、かつ前記第１の燃焼器（１）に隣接した第１の端部（１３０）と、前記第１の外側スリーブ（１２２）の前記第２の端部（１２６）から延びた第２の端部（１３２）とを有する第１の内側ハウジング（１２８）と、
前記第１の内側ハウジング（１２８）の外面と前記第１の外側スリーブ（１２２）の内面との間に配置された第１の冷却チャンバ（１３８）と、
を有する、第１の管（１０２）と、
前記長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第２の管（１０６）であって、該第２の管（１０６）は、前記第１の管（１０２）を摺動可能に収容するように構成されており、前記第２の管（１０６）は、
第２の外側スリーブ（１４０）であって、前記第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第１の端部（１４２）を有しており、かつ前記第２の外側スリーブ（１４０）の第２の端部（１４４）内に前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記第２の端部（１３２）を摺動可能に収容するように前記第１の管（１０２）に向かって延びている、第２の外側スリーブ（１４０）と、
前記第２の外側スリーブ（１４０）内に配置されており、かつ前記第２の燃焼器（２）に隣接した第１の端部（１４８）と、前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記第２の端部（１４４）に向かって延びた第２の端部（１５０）とを有する、第２の内側ハウジング（１４６）と、
前記第２の内側ハウジング（１４６）の外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の内面との間に配置された第２の冷却チャンバ（１５６）と、
を有する第２の管（１０６）と、
を備えており、
前記火炎伝播管（１００）は、第１の冷却チャンバ（１３８）を維持するために前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記外面と前記第１の外側スリーブ（１２２）の前記内面との間に配置された第１の隔離部材（１３４）と、前記第２の冷却チャンバ（１５６）を維持するために前記第２の内側ハウジング（１４６）の前記外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記内面との間に配置された第２の隔離部材（１５２）とをさらに備えている、
ことを特徴とする、火炎伝播管（１００）。
【請求項２】
前記第１の冷却チャンバ（１３８）と前記第１の外側スリーブ（１２２）の外側の環境との間に流体を流れさせるために前記第１の隔離部材（１３４）に隣接して前記第１の外側スリーブ（１２２）に配置された第１の流体ポート（１７６）を備えることをさらに特徴とする、請求項１記載の火炎伝播管（１００）。
【請求項３】
前記第２の冷却チャンバ（１５６）と前記第２の外側スリーブ（１４０）の外側の環境との間に流体を流れさせるために前記第２の隔離部材（１５２）に隣接して前記第２の外側スリーブ（１４０）に配置された第２の流体ポート（１７６）を備えることをさらに特徴とする、請求項２記載の火炎伝播管（１００）。
【請求項４】
前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記内面との間に配置された第３の冷却チャンバ（１７４）と、前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記内面との間に配置された第３の隔離部材（１７０）とを備え、該第３の隔離部材は、維持するために前記第２の外側スリーブ（１４０）を前記第１の内側ハウジング（１２８）から分離させており、かつ前記第１の管（１０２）が前記第２の管（１０６）に対して摺動することを可能にしていることをさらに特徴とする、請求項１記載の火炎伝播管（１００）。
【請求項５】
前記第３の隔離部材（１７０）は、隣接する面に摺動可能に係合するように構成された複数の半径方向に突出したくぼみを備え、該複数の半径方向に突出したくぼみは、前記第１の管（１０２）と前記第２の管（１０６）との間の長手方向移動および前記第３の冷却チャンバ（１７４）の長手方向長さの対応する変化を可能にするように配置されていることを特徴とする、請求項４記載の火炎伝播管（１００）。
【請求項６】
ガスタービンエンジンにおいて隣接する燃焼器（１，２）を接続するための火炎伝播管（１００）において、
長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の管（１０２）であって、該第１の管（１０２）は、
前記第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の端部（１２４）と、該第１の端部（１２４）とは反対側の端部における第２の端部（１２６）とを有する第１の外側スリーブ（１２２）と、
前記第１の外側スリーブ（１２２）内に配置されており、かつ前記第１の燃焼器（１）に隣接した第１の端部（１３０）と、前記第１の外側スリーブ（１２２）の前記第２の端部（１２６）から延びた第２の端部（１３２）とを有する第１の内側ハウジング（１２８）と、
前記第１の内側ハウジング（１２８）の外面と前記第１の外側スリーブ（１２２）の内面との間に配置された第１の冷却チャンバ（１３８）と、
を有する、第１の管（１０２）と、
前記長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第２の管（１０６）であって、該第２の管（１０６）は、前記第１の管（１０２）を摺動可能に収容するように構成されており、前記第２の管（１０６）は、
第２の外側スリーブ（１４０）であって、前記第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第１の端部（１４２）を有しており、かつ前記第２の外側スリーブ（１４０）の第２の端部（１４４）内に前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記第２の端部（１３２）を摺動可能に収容するように前記第１の管（１０２）に向かって延びている、第２の外側スリーブ（１４０）と、
前記第２の外側スリーブ（１４０）内に配置されており、かつ前記第２の燃焼器（２）に隣接した第１の端部（１４８）と、前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記第２の端部（１４４）に向かって延びた第２の端部（１５０）とを有する、第２の内側ハウジング（１４６）と、
前記第２の内側ハウジング（１４６）の外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の内面との間に配置された第２の冷却チャンバ（１５６）と、
を有する第２の管（１０６）と、
を備えており、
前記第１の外側スリーブ（１２２）は、該第１の外側スリーブ（１２２）の前記第１の端部（１２４）に配置された第１のフランジ（１１４）を有しており、前記第２の外側スリーブ（１４０）は、該第２の外側スリーブ（１４０）の前記第２の端部（１４４）に配置された第２のフランジ（１２０）を有しており、前記第１のフランジ（１１４）は、前記第１の燃焼器（１）の第１の燃焼器フランジ（３）に接続されるように構成されており、前記第２のフランジ（１２０）は、前記第２の燃焼器（２）の第２の燃焼器フランジ（４）に接続されるように構成されており、前記第１のフランジ（１１４）は、前記第１の燃焼器フランジ（３）の外径よりも小さな外径を有することを特徴とする、火炎伝播管（１００）。
【請求項７】
ガスタービンエンジンにおいて隣接する燃焼器（１，２）を接続するための火炎伝播管（１００）において、
長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の管（１０２）であって、該第１の管（１０２）は、
前記第１の燃焼器（１）に接続されるように構成された第１の端部（１２４）と、該第１の端部（１２４）とは反対側の端部における第２の端部（１２６）とを有する第１の外側スリーブ（１２２）と、
前記第１の外側スリーブ（１２２）内に配置されており、かつ前記第１の燃焼器（１）に隣接した第１の端部（１３０）と、前記第１の外側スリーブ（１２２）の前記第２の端部（１２６）から延びた第２の端部（１３２）とを有する第１の内側ハウジング（１２８）と、
前記第１の内側ハウジング（１２８）の外面と前記第１の外側スリーブ（１２２）の内面との間に配置された第１の冷却チャンバ（１３８）と、
を有する、第１の管（１０２）と、
前記長手方向軸線（Ｌ）に沿って延びておりかつ第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第２の管（１０６）であって、該第２の管（１０６）は、前記第１の管（１０２）を摺動可能に収容するように構成されており、前記第２の管（１０６）は、
第２の外側スリーブ（１４０）であって、前記第２の燃焼器（２）に接続されるように構成された第１の端部（１４２）を有しており、かつ前記第２の外側スリーブ（１４０）の第２の端部（１４４）内に前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記第２の端部（１３２）を摺動可能に収容するように前記第１の管（１０２）に向かって延びている、第２の外側スリーブ（１４０）と、
前記第２の外側スリーブ（１４０）内に配置されており、かつ前記第２の燃焼器（２）に隣接した第１の端部（１４８）と、前記第２の外側スリーブ（１４０）の前記第２の端部（１４４）に向かって延びた第２の端部（１５０）とを有する、第２の内側ハウジング（１４６）と、
前記第２の内側ハウジング（１４６）の外面と前記第２の外側スリーブ（１４０）の内面との間に配置された第２の冷却チャンバ（１５６）と、
を有する第２の管（１０６）と、
を備えており、
前記火炎伝播管（１００）は、
前記第１の冷却チャンバ（１３８）を維持するために前記第１の内側ハウジング（１２８）と前記第１の外側スリーブ（１２２）との間に配置された少なくとも１つの第１の隔離部材（１３４）と、
前記第２の冷却チャンバ（１５６）および第３の冷却チャンバ（１７４）を維持するために前記第２の内側ハウジング（１４６）と前記第２の外側スリーブ（１４０）との間に配置された少なくとも１つの第２の隔離部材（１５２）と、をさらに備えており、前記第２の冷却チャンバ（１５６）は、前記第２の内側ハウジング（１４６）の前記第１の端部（１４８）と前記少なくとも１つの第２の隔離部材（１５２）との間に延びており、前記第３の冷却チャンバ（１７４）は、前記第２の内側ハウジング（１４６）の前記第２の端部（１５０）と前記少なくとも１つの第２の隔離部材（１５２）との間に延びていることを特徴とする、火炎伝播管（１００）。
【請求項８】
前記第１の内側ハウジング（１２８）の前記第１の端部（１３０）は、前記長手方向軸線（Ｌ）に沿って前記第１の外側スリーブ（１２２）の前記第１の端部（１２４）を超えて外方へ前記第１の燃焼器（１）に向かって延びていることを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか１項記載の火炎伝播管（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にガスタービンに関し、より詳細には、隣接するタービン燃焼器の間に延びる火炎伝播管に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン燃焼器は、一般的に、タービンロータを包囲する、燃焼器シェル内の複数の周方向に配置された燃焼器を有する。始動時、点火器を有する燃焼器の燃料／空気混合物において点火が確立され、これにより、火炎を発生する。幾つかの燃焼器は点火器を有さなくてもよいので、燃焼器を接続するために火炎伝播管が使用される。火炎伝播管は、全ての燃焼器において火炎が確立されるまで燃焼器配列に沿って燃焼器から燃焼器へと火炎を伝播させる。点火器を備える燃焼器とは反対側の燃焼器における火炎検知器は、火炎が各燃焼器において確立されたことを確認するために使用されてもよい。作動中、火炎伝播管は、吹消えを生じ得るあらゆる燃焼器において燃焼を再確立するために作用する。
【０００３】
従来、火炎伝播管は、各端部にフランジを有するフレキシブルな金属ホースから形成されていた。組立て公差を補償するためにフレキシブルな材料が使用されてもよく、管の構成部材の間の滑り継手は、異なる熱成長を許容するように設計されていてもよい。しかしながら、これらの設計は、結果的に構成部材の疲労および作動故障を生じる熱的および機械的応力を受けやすい。したがって、従来技術の設計の熱的および機械的制限を解決する改良された火炎伝播管を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
燃焼器内の吹消え条件に対して保護するためにガスタービンにおいて隣接する燃焼器を一緒に接続するための火炎伝播管が開示されており、火炎伝播管は、火炎伝播管内に応力が発達することを防止するための滑り継手を形成する第１および第２の管を有していてもよい。火炎伝播管は、滑り継手によりタービン作動中はフレキシブルなままであり、これにより、火炎伝播管内に損傷を生じる熱応力および機械的応力が発達することを防止し、火炎伝播管および関連する構成部材の有効寿命を高める。第１および第２の管は、冷却チャンバを有していてもよく、これらの冷却チャンバは、外側スリーブと内側ハウジングとの間に配置されておりかつ１つまたは複数の隔離部材が維持されており、これにより、熱応力および熱勾配を低減し、または過熱または燃焼による材料損失を防止している。冷却チャンバには、１つまたは複数の流体ポートを介して冷却流体が供給されてもよい。流体ポートは、外側スリーブを貫通して延びており、空気が、冷却チャンバを通って燃焼器内へ流れることを可能にしている。
【０００５】
少なくとも１つの実施の形態において、ガスタービンエンジンにおいて隣接する燃焼器を接続するための火炎伝播管は、長手方向軸線に沿って延びておりかつ第１の燃焼器に接続されるように構成された第１の管から形成されていてもよい。第１の管は、第１の燃焼器に接続されるように構成された第１の端部と、第１の端部とは反対側の端部における第２の端部とを有する第１の外側スリーブから形成されていてもよい。第１の管は、第１の外側スリーブ内に配置されており、第１の燃焼器に隣接した第１の端部と、第１の外側スリーブの第２の端部から延びた第２の端部とを有する第１の内側ハウジングを有していてもよい。第１の冷却チャンバは、第１の内側ハウジングの外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。火炎伝播管は、長手方向軸線に沿って延びた、第２の燃焼器に接続されるように構成された第２の管を有していてもよく、第２の管は第１の管を摺動可能に収容するように構成されている。第２の管は、第２の燃焼器に接続されるように構成された第１の端部を有し、かつ第２の外側スリーブの第２の端部内に第１の内側ハウジングの第２の端部を摺動可能に収容するように第１の管に向かって延びた、第１の外側スリーブを有していてもよい。第２の管は、第２の外側スリーブ内に配置されており、第２の燃焼器に隣接した第１の端部と、第２の外側スリーブの第２の端部に向かって延びた第２の端部とを有する第２の内側ハウジングを有していてもよい。第２の管は、第２の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置された第２の冷却チャンバを有していてもよい。
【０００６】
第１の隔離部材は、第１の冷却チャンバを維持するために第１の内側ハウジングの外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置されてもよく、第２の隔離部材は、第２の冷却チャンバを維持するために第２の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されてもよい。第１の流体ポートは、第１の冷却チャンバと第１の外側スリーブの外側の環境との間に流体を流れさせるために第１の隔離部材に隣接して第１の外側スリーブに配置されてもよい。第２の流体ポートは、第２の冷却チャンバと第２の外側スリーブの外側の環境との間に流体を流れさせるために第２の隔離部材に隣接して第２の外側スリーブに配置されてもよい。
【０００７】
少なくとも１つの実施の形態では、第３の冷却チャンバは、第１の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されてもよく、第３の隔離部材は、第１の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されてもよい。第３の隔離部材は、維持しかつ第１の管が第２の管に対して摺動することを可能にするために第２の外側スリーブを第１の内側ハウジングから分離させてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第３の隔離部材は、隣接する面に摺動可能に係合するように構成された複数の半径方向に突出したくぼみから形成されていてもよい。
【０００８】
第１の外側スリーブは、第１の外側スリーブの第１の端部に配置された第１のフランジから形成されていてもよく、第２の外側スリーブは、第２の外側スリーブの第２の端部に配置された第２のフランジを有していてもよい。第１のフランジは、第１の燃焼器の第１の燃焼器フランジに接続されるように構成されていてもよく、第２のフランジは、第２の燃焼器の第２の燃焼器フランジに接続されるようになっていてもよい。第１のフランジは、第１の燃焼器フランジの外径よりも小さな外径を有していてもよい。第１の内側ハウジングの第１の端部は、長手方向軸線に沿って第１の外側スリーブの第１の端部を超えて外方へ第１の燃焼器に向かって延びていてもよい。
【０００９】
火炎伝播管は、第１の冷却チャンバを維持するために第１の内側ハウジングと第１の外側スリーブとの間に配置された１つまたは複数の第１の隔離部材を有していてもよい。第２の隔離部材は、第２の冷却チャンバおよび第３の冷却チャンバを維持するために第２の内側ハウジングと第２の外側スリーブとの間に配置されていてもよい。第２の冷却チャンバは、第２の内側ハウジングの第１の端部と第２の隔離部材との間に延びていてもよい。第３の冷却チャンバは、第２の内側ハウジングの第２の端部と第２の隔離部材との間に延びていてもよい。
【００１０】
別の実施の形態では、火炎伝播管は、長手方向軸線に沿って延びた、第１の燃焼器に接続されるように構成された第１の管を有していてもよい。第１の管は、第１の燃焼器に接続されるように構成された第１の端部と、第１の端部とは反対側の端部における第２の端部とを有する第１の外側スリーブを有していてもよい。第１の管は、第１の外側スリーブ内に配置されており、第１の燃焼器に隣接した第１の端部と、第１の端部とは反対側の端部における第２の端部とを有する第１の内側ハウジングを有していてもよい。第１の管は、第１の内側ハウジングの外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置された第１の冷却チャンバを有していてもよい。火炎伝播管は、長手方向軸線に沿って延びた、第２の燃焼器に接続されるように構成された第２の管を有していてもよい。第２の管は、第１の管を摺動可能に収容するように構成されていてもよく、第２の燃焼器に接続されるように構成された第１の端部を有し、かつ第２の外側スリーブの第２の端部内に第１の内側ハウジングの第２の端部を摺動可能に収容するように第１の管に向かって延びた、第２の外側スリーブを有していてもよい。第２の管は、第２の外側スリーブ内に配置されており、かつ第２の燃焼器に隣接した第１の端部と、第１の端部とは反対側の端部における第２の端部とを有する第２の内側ハウジングを有していてもよい。第２の管は、第２の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置された第２の冷却チャンバを有していてもよい。
【００１１】
火炎伝播管は、第１の管の第２の端部に摺動可能に接続された第１の端部と、第２の管の第２の端部に摺動可能に接続された第２の端部とから形成された第３の管を有していてもよい。第３の管は、火炎伝播管の第１および第２の管の間に中間管を形成してもよい。
【００１２】
第１の外側スリーブの第２の端部は、第１の内側ハウジングの第２の端部を超えて延びていてもよく、第３の管の第１の端部を収容するように構成されていてもよい。第２の外側スリーブの第２の端部は、第２の内側ハウジングの第２の端部を超えて延びていてもよく、第３の管の第２の端部を収容するように構成されていてもよい。第３の冷却チャンバは、第３の管の外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。第４の冷却チャンバは、第３の管の外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。流体ポートは、第３の管に配置され、第３の冷却チャンバと流体連通していてもよく、これにより、第３の冷却チャンバを第３の管の外側の環境と流体連通して配置する。流体ポートは、第３の管に配置され、第４の冷却チャンバと流体連通していてもよく、これにより、第４の冷却チャンバを第３の管の外側の環境と流体連通して配置する。
【００１３】
第１の隔離部材は、第１の冷却チャンバを維持するために第１の内側ハウジングの外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。第２の隔離部材は、第２の冷却チャンバを維持するために第２の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。火炎伝播管は、第３の隔離部材および第４の隔離部材を有していてもよい。第３の隔離部材は、第３の冷却チャンバを維持するために第３の管の外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。第４の隔離部材は、第４の冷却チャンバを維持するために第３の管の外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第３の隔離部材および第４の隔離部材はそれぞれ、第３の管の第１の端部および第２の端部に配置された複数の半径方向に突出するくぼみを有していてもよい。
【００１４】
火炎伝播管は、第１および第２の管に対する第３の管の移動を制限するための位置制御システムを有していてもよい。第３の管は、第１および第２の管の間において、第１の長手方向位置と第２の長手方向位置との間を浮動可能であってもよく、この場合、長手方向軸線に沿ってみた第３の冷却チャンバの長さと、長手方向軸線に沿ってみた第４の冷却チャンバの長さとは、第３の管が第１および第２の長手方向位置の間を浮動するのに応じて増大および減少する。第１の外側スリーブは、第１の外側スリーブの第１の端部に配置された第１のフランジを有していてもよく、第２の外側スリーブは、第２の外側スリーブの第１の端部に配置された第２のフランジを有していてもよい。第１のフランジは、第１の燃焼器の第１の燃焼器フランジに接続されるように構成されていてもよく、第２のフランジは、第２の燃焼器の第２の燃焼器フランジに接続されるように構成されていてもよい。第１のフランジは、第１の燃焼器フランジの外径よりも小さな外径を有していてもよい。
【００１５】
火炎伝播管は、第１の外側スリーブの外側の環境から第１の冷却チャンバへ流体を流入させるために第１の隔離部材に隣接して第１の外側スリーブに配置された第１の流体ポートを有していてもよい。第２の流体ポートは、第２の外側スリーブの外側の環境から第２の冷却チャンバへ流体を流入させるために第２の隔離部材に隣接して第２の外側スリーブに配置されてもよい。第３の管の第１の端部は、第１の外側スリーブの第２の端部を収容するように構成されていてもよく、第３の管の第２の端部は、第２の外側スリーブの第２の端部を収容するように構成されていてもよい。
【００１６】
火炎伝播管は、第１の冷却チャンバを維持するために第１の内側ハウジングの外面と第１の外側スリーブの内面との間に配置された第１の隔離部材を有していてもよい。第２の隔離部材は、第２の冷却チャンバを維持するために第２の内側ハウジングの外面と第２の外側スリーブの内面との間に配置されていてもよい。第３の冷却チャンバは、第３の冷却チャンバを維持するために第３の隔離部材が第３の管の内面と第３の冷却チャンバにおける第１の外側スリーブの外面との間に配置された状態で、第３の管と第１の外側スリーブとの間に配置されてもよい。第４の冷却チャンバは、第４の冷却チャンバを維持するために第４の隔離部材が第３の管の内面と第４の冷却チャンバにおける第２の外側スリーブの外面との間に配置された状態で、第３の管と第２の外側スリーブとの間に配置されてもよい。第３の隔離部材は、第３の冷却チャンバ内に配置された複数の半径方向に突出するくぼみと、第３の冷却チャンバ内に周方向に延びた複数の半径方向に突出したリッジとを備えてもよい。第３の冷却チャンバと、第１の外側スリーブの外側の環境との間に流体通路を提供するために、複数の半径方向に突出したリッジの間に流体ポートが配置されていてもよい。
【００１７】
これらの実施の形態及びその他の実施の形態を以下により詳細に説明する。
【００１８】
明細書の一部に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付の図面は、ここに開示される発明の実施の形態を例示し、詳細な説明と共に発明の原理を開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本明細書に説明された様々な実施の形態による火炎伝播管の１つの実施の形態の透視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの断面線１Ｂ−１Ｂに沿って見た図１Ａの火炎伝播管の長手方向断面図である。
【図２Ａ】本明細書に説明された様々な実施の形態による火炎伝播管の別の実施の形態の透視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの断面線２Ｂ−２Ｂに沿って見た図２Ａの火炎伝播管の長手方向断面図である。
【図３】本明細書に説明された様々な実施の形態による、第３の管が部分的に透明に示されている、火炎伝播管のさらに別の実施の形態の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１Ａ〜図３に示すように、燃焼器１，２内の吹消え条件に対して保護するためにガスタービンにおいて隣接する燃焼器１，２を一緒に接続するための火炎伝播管１００が開示されており、火炎伝播管１００は、火炎伝播管１００内に応力が発達することを防止するための滑り継手を形成する第１および第２の管１０２，１０６を有していてもよい。火炎伝播管１００は、滑り継手によりタービン作動中はフレキシブルなままであってよく、これにより、火炎伝播管１００内に損傷を生じる熱応力および機械的応力が発達することを防止し、火炎伝播管１００および関連する構成部材の有効寿命を高める。第１および第２の管１０２，１０６は、冷却チャンバ１３８，１５６，１７４を有していてもよく、これらの冷却チャンバは、外側スリーブ１２２，１４０と内側ハウジング１２８，１４６との間に配置されておりかつ１つまたは複数の隔離部材１３４，１５２，１７０が維持されており、これにより、熱応力および熱勾配を低減し、または過熱または燃焼による材料損失を防止している。冷却チャンバ１３８，１５６，１７４には、１つまたは複数の流体ポート１７６を介して冷却流体が供給されてもよい。流体ポート１７６は、外側スリーブ１２２，１４０を貫通して延びており、空気が、冷却チャンバ１３８，１５６，１７４を通って燃焼器１，２内へ流れることを可能にしている。
【００２１】
少なくとも１つの実施の形態では、火炎伝播管１００は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、略長手方向軸線Ｌに沿って延びていてもよい。火炎伝播管１００は、火炎伝播管１００の第１の端部１０４に配置された第１の管１０２と、火炎伝播管１００の第２の端部１０８に配置された第２の管とを有していてもよい。第１の管１０２は、第１の端部１１０から第２の端部１１２まで延びていてもよい。第１の端部１１０は、火炎伝播管１００の第１の端部１０４を第１の燃焼器フランジ３において第１の燃焼器１に接続するためのフランジ１１４を有していてもよい。第２の管１０６は、第１の端部１１６から第２の端部１１８まで延びていてもよい。第１の端部１１６は、火炎伝播管１００の第２の端部１０８を第２の燃焼器フランジ４において第２の燃焼器２に接続するためのフランジ１２０を有していてもよい。
【００２２】
１つの実施の形態では、第１および第２のフランジ１１４，１２０のうちの一方または両方は、それぞれの燃焼器１，２に関連した燃焼器フランジ３，４接続の対応する直径に関して大きなサイズになっていてもよい。フランジ１１４，１２０は、組立て公差のために燃焼器フランジ３，４に対する火炎伝播管１００の位置を調節することを可能にしてもよい。例えば、フランジ１１４，１２０は、それぞれの燃焼器フランジ３，４の外径に関して小さなサイズになっていてもよく、これにより、組立て公差のためにフランジ１１４，１２０が燃焼器フランジ３，４の外径内で再配置されることを可能にしている。例えば、リングタイプの圧縮クランプ、例えば、“マーモン”クランプが、それぞれのフランジ１１４，３，１２０，４を接続するために使用されてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、クランプまたはフランジは、それぞれのフランジ１１４，３，１２０，４を一緒に接続するために燃焼器フランジ３，４および火炎伝播管１００のフランジ１１４，１２０の外径を超えて配置されていてもよい。
【００２３】
少なくとも１つの実施の形態では、外側スリーブ１２２，１４０と内側ハウジング１２８，１４６との対面領域は、摩耗を最小限に減じるために耐摩耗被覆されていてもよく、内側ハウジング管は、過熱に対して保護するためにサーマルバリヤコーティング（ＴＢＣ）を有していてもよい。様々な実施の形態では、二重壁構成は、従来のシステムと比較して冷却効率を高めてもよい。例えば、火炎伝播管１００は、組立て公差およびその他の不整合問題を補償するために、波形またはその他のたわみタイプの管の使用を必要とせず、剛性の構成部材から形成されてもよい。つまり、従来の設計は、組立て公差を補償するために、隣接する燃焼器の間に波形管などのフレキシブルな管の使用を必要とするのに対し、火炎伝播管１００は、第１および第２の管１０２，１０６の第１および第２の端部１１０，１１６がそれぞれの燃焼器１，２に関して上下にシフトされてもよく、これにより、燃焼器１，２が軸方向で整列していないときに第１および第２の管１０２，１０６を作動的に整列させることを可能にする。火炎伝播管１００のこのようなフレキシビリティは、少なくとも、燃焼器フランジ３，４に関して小さなサイズの火炎伝播管１００のフランジ１１４，１２０によって達成されてもよく、この場合、フランジ１１４，１２０は、組立て公差を補償するように接続される。
【００２４】
火炎伝播管１００は、円筒形、矩形、正方形、三角形、およびその他の多面または片面構成などの、しかしながらこれらに限定されないあらゆる適切な横断面形状を有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、火炎伝播管１００は、長手方向軸線Ｌに沿って延びる円筒状の構成を有していてもよく、円弧状の縁部または周を有する軸方向横断面を有していてもよい。その他の実施の形態では、ここで説明される有利な特徴から逸脱することなく、その他の円弧状または非円弧状構成が使用されてもよい。例えば、１つの実施の形態では、火炎伝播管１００は、多面縁部を規定する軸方向横断面を有していてもよい。サイドは、直線的、曲線的またはその他の形状であってもよい。
【００２５】
少なくとも１つの実施の形態では、第１および第２の管１０２，１０６は、火炎伝播管１００を形成するように連結または結合するように構成されたモジュール式構成部材を有していてもよい。例えば、第１の管１０２は、第２の管１０６の雄型端部を収容するように構成された雌型端部を有していてもよい。以下でより詳細に説明するように、第１および第２の管１０２，１０６はそれぞれ、各管１０２，１０６の長さの少なくとも一部に沿って二重壁構成を形成するように構成された１つまたは複数の部分構成部材を有していてもよい。第１および第２の管１０２，１０６のそれぞれの様々な部分構成部材は、火炎伝播管１００が使用のために組み立てられたまたは据え付けられたときに、存在するとしてもほとんど分離の危険性なしに一緒に接続されていてもよい。二重壁構成は、熱応力および熱勾配を低減するために火炎伝播管１００の温度を調整する冷却システムを提供する。二重壁構成によって提供される冷却システムを使用した火炎伝播管１００の温度の調整は、過熱または燃焼による材料損失を防止してもよい。
【００２６】
第１の管１０２および第２の管１０６は、第１および第２の管１０２，１０６の間に滑り継手を形成するようにそれらの第２の端部１１２，１１８において結合するように構成されていてもよい。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第１の管１０２の第２の端部１１２は、第２の管１０６に向かって延びた雄型結合部分を有していてもよく、第２の管１０６の第２の端部１１８は、第１の管１０２に向かって延びておりかつ第１の管１０２の雄型結合部分を収容するように構成された雌型結合部分を有していてもよい。第１の管１０２の第２の端部１１２は、第２の管１０６の第２の端部１１８の内径よりも小さい外径を有していてもよい。滑り継手を形成するために、第１の管１０２の第２の端部１１２は、第２の管１０６の第２の端部１１８の内径または周内に収容されてもよい。結合させられると、第１の管１０２および第２の管１０６は、滑り継手に沿った長手方向滑りを介して相対的に可動であってもよい。長手方向滑りは、火炎伝播管１００が熱的膨張を補償することを可能にしてもよい。
【００２７】
第１の管１０２は、第１の端部１２４および第２の端部１２６を有する第１の外側スリーブ１２２と、第１の端部１３０および第２の端部１３２を有する第１の内側ハウジング１２８とを有していてもよい。第１の内側ハウジング１２８は、第１の外側スリーブ１２２の内径よりも小さい外径を有していてもよい。第１の冷却チャンバ１３８は、第１の外側スリーブ１２２と第１の内側ハウジング１２８との間に配置されていてもよい。第１の冷却チャンバ１３８は、冷却流体入口を形成する１つまたは複数の流体ポート１７６と、冷却流体を燃焼のために燃焼室１内へ排出する１つまたは複数の出口１７７とを有していてもよい。第１の火炎伝播管１００は、第１の外側スリーブ１２２内の第１の内側ハウジング１２８の位置を維持しかつ第１の冷却チャンバ１３８を維持するために、第１の内側ハウジング１２８と第１の外側スリーブ１２２との間に配置された１つまたは複数の隔離部材１３４を有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、隔離部材１３４は、第１の内側ハウジング１２８と第１の外側スリーブ１２２との間に画定された第１の冷却チャンバ１３８を形成することを補助する１つまたは複数のスペーサ１３６から形成されていてもよい。隔離部材１３４は、第１の内側ハウジング１２８および第１の外側スリーブ１２２に関して１つまたは複数の固定されたスペーサ１３６を有する、固定された隔離部材１３４であってもよい。
【００２８】
第２の管１０６は、第１の端部１４２および第２の端部１４４を有する第２の外側スリーブ１４０と、第１の端部１４８および第２の端部１５０を有する第２の内側ハウジング１４６とを有していてもよい。第２の内側ハウジング１４６は、第２の外側スリーブ１４０の内径よりも小さい外径を有していてもよい。第２の冷却チャンバ１５６は、第２の外側スリーブ１４０と第２の内側ハウジング１４６との間に配置されていてもよい。第２の冷却チャンバ１５６は、冷却流体入口を形成する１つまたは複数の流体ポート１７６と、冷却流体を燃焼のために燃焼室２内へ排出する１つまたは複数の出口１７７とを有していてもよい。第２の火炎伝播管１００は、第２の外側スリーブ１４０内の第２の内側ハウジング１４６の位置を維持しかつ第２の冷却チャンバ１５６を維持するために、第２の内側ハウジング１４６と第２の外側スリーブ１４０との間に配置された１つまたは複数の隔離部材１５２を有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、隔離部材１５２は、第２の内側ハウジング１４６と第２の外側スリーブ１４０との間に画定された第２の冷却チャンバ１５６を維持するように構成された１つまたは複数のスペーサ１５４から形成されていてもよい。隔離部材１５２は、第２の内側ハウジング１４６および第２の外側スリーブ１４０に関して１つまたは複数の固定されたスペーサ１５４を有する、固定された隔離部材１５２から形成されていてもよい。
【００２９】
以下で説明するように、隔離部材１３４，１５４は、リングまたはくぼみであってもよいが、それらに限定されず、均一な冷却のために外側スリーブ１２２，１４０と内側ハウジング１２８，１４６との間に一貫して空間が維持されることを保証するスペーサとして機能してもよい。少なくとも１つの実施の形態では、隔離部材１３４，１５４は、外側スリーブ１２２，１４０内に同心状に内側ハウジング１２８，１４６を配置するために使用されてもよい。別の実施の形態では、隔離部材１３４，１５４は、外側スリーブ１２２，１４０内に偏心的に内側ハウジング１２８，１４６を配置してもよい。
【００３０】
様々な実施の形態では、固定されたスペーサ１３６，１５４は、第１の内側ハウジング１２８と第１の外側スリーブ１２２との間または第２の内側ハウジング１４６と第２の外側スリーブ１４６との間に取付け箇所を有していてもよい。このようなスペーサ１３６，１５４は、第１または第２の外側スリーブ１２２，１４０を第１または第２の内側ハウジング１２８，１４６から分離させるように構成された、半径方向に延びる突出部、リング、カラー、タブまたは同様のものを備えてもよいが、これらに限定されない。スペーサ１３６，１５４は、外面１５８，１６０に沿った第１または第２の内側ハウジング１２８，１４６の縁部の周囲に、および内面１６２，１６４に沿って第１または第２の外側スリーブ１２２，１４６に沿って延びていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、１つまたは複数の流体ポートが、火炎伝播管１００または第１または第２の外側スリーブ１２２，１４６の外側の環境から第１および第２の冷却チャンバ１３８，１５６内への流体通路を提供するようにスペーサ１３６，１５４を貫通して延びていてもよい。
【００３１】
少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１３６，１５４は、第１および第２の内側ハウジング１２８，１４６の外面１５８，１６０と第１および第２の外側スリーブ１２２，１４６の内面１６２，１６４との間に周方向に延びる環状のリングから形成されていてもよい。第１の管１０２は、第１の外側スリーブ１２２と第１の内側ハウジング１２８との間に延びておりかつ第１の外側スリーブ１２２および第１の内側ハウジング１２８と接触した固定されたスペーサ１３６を有する隔離部材１３４を有していてもよい。スペーサ１３６は、第１の内側ハウジング１２８の外面１５８と第１の外側スリーブ１２２の外面１６０との間に延びる環状のリングであってもよい。１つの構成では、スペーサ１３６は、溶接を介して第１の外側スリーブ１２２および第１の内側ハウジング１２８に取り付けられていてもよい。第２の管１０６は、第２の外側スリーブ１４０と第２の内側ハウジング１４６との間に延びておりかつ第２の外側スリーブ１４０および第２の内側ハウジング１４６と接触した固定されたスペーサ１５４を有する隔離部材１５２を有していてもよい。第２の外側スリーブ１４０および第２の内側ハウジング１４６は、溶接を介してスペーサ１５４に取り付けられていてもよい。
【００３２】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第２の外側スリーブ１４０は、スペーサ１５４の表面の周囲のプラグ溶接などの溶接を介してスペーサ１５４に取り付けられてもよい、第１の部分１４０ｂおよび第２の部分１４０ａを有していてもよい。スペーサ１５４は、第２の冷却チャンバ１５６を第１の冷却サブチャンバ１５６ａと第２の冷却サブチャンバ１５６ｂとに分割していてもよい。第１および第２の冷却サブチャンバ１５６ａ，１５６ｂは、例えばスペーサ１５４におけるまたは複数のスペーサ１５４の間の流体ポート１５７を介して流体通流可能に接続されていてもよい。しかしながら、例示された実施の形態では、スペーサ１５４は流体ポートを有さず、第１および第２の冷却サブチャンバ１５６ａ，１５６ｂは、このような流体ポートを通じて流体通流可能に接続されていない。
【００３３】
少なくとも１つの実施の形態では、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第２の外側スリーブ１４０の第２の端部１４４は、第２の内側ハウジング１４６の第２の端部１５０を超えて延びていてもよく、第１の管１０２の雄型部分を収容するように構成された雌型部分を有していてもよい。第２の外側スリーブ１４０の第２の端部１４４は、第１の管１０２と第２の管１０６との相対移動を許容するための滑り継手を形成するように、第１の内側ハウジング１２８の第２の端部１３２を摺動可能に収容するように構成されていてもよい。第１の内側ハウジング１２８の第２の端部１３２が第２の外側スリーブ１４０の第２の端部１４４によって収容されると、第１の内側ハウジング１２８の第２の端部１３２の外面１６０と、第２の外側スリーブ１４０の第２の端部１４４の内面１６４との間に、第３の冷却チャンバ１７４が形成される。１つまたは複数の隔離部材は、第１の内側ハウジング１２８の外縁および第２の外側スリーブ１４０の内縁に沿って配置されていてもよい。隔離部材１７０は、第２の外側スリーブ１４０の第２の端部１４４を第１の内側ハウジング１２８の第２の端部１３２から半径方向にずらすように設けられていてもよい。隔離部材１７０は、第３の冷却チャンバ１７４を維持するように構成された１つまたは複数のスペーサ１７２から形成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第３の冷却チャンバは、一貫した幅を有していてもよい。スペーサ１７２は、第１の内側ハウジング１２２または第２の外側スリーブ１４０に形成されていてもよく、リング、カラー、半径方向突出部または同様のものを備えてもよい。
【００３４】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、くぼみを有する複数のスペーサ１７２が、第２の管１０６にその縁部の周囲に形成されていてもよい。１つまたは複数のスペーサ１７２が第１の内側ハウジング１２８または第２の外側スリーブ１４０の一方または両方に配置されていてもよいが、複数のスペーサ１７２は、第２の外側スリーブ１４０の内面１６４に配置されていてもよく、第１の内側ハウジング１２８の隣接する外面１５８と摺動可能に接触するように構成されていてもよい。これにより、隔離部材１７０は、一貫した幅を備える第３の冷却チャンバ１７４を維持するように構成された１つまたは複数のダイナミックスペーサ１７２から形成されたダイナミック隔離部材１７０であってもよく、第１の管１０２と第２の管１０６とのほぼ長手方向の移動および第３の冷却チャンバ１７４の長手方向長さの対応する変化を可能にしてもよい。
【００３５】
複数のスペーサ１７２が設けられている場合、スペーサ１７２は、間を空けてまたはその他必要に応じて配置されてもよい。スペーサ１７２は、スペーサの間に流体ポート１７６または流体通路が画定され、これにより、外部環境から第３の冷却チャンバ１７４内へ流体が流れることを可能にするように、配置されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、１つまたは複数のスペーサ１７２は、環状のリングまたはカラーを備えてもよい。環状のリングまたはカラーは、第１および第２の管１０２，１０４の間に完全なまたは部分的なシールを提供してもよい。幾つかのこのような実施の形態では、１つまたは複数の流体ポート１７６が、スペーサ１７２に隣接して第２の外側スリーブ１４０に画定されていてもよい。１つの実施の形態では、外部環境と第３の冷却チャンバ１７４との間に入口流体通路を提供するようにスペーサ１７２の間に様々な流体ポート１７６が画定されている。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、スペーサ１７２は、第２の外側スリーブ１４０に形成された１つまたは複数のくぼみを備えてもよい。スペーサ１７２は、あらゆる幾何学的、非幾何学的、規則的または不規則的な形状などの、しかしながらそれらに限定されないあらゆる適切な形状を有していてもよい。
【００３６】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第２の外側スリーブ１４０の第２の端部は、冷却または流体流れをさらに増大させてもよい拡開したリップ１８０であってもよい。１つの実施の形態では、第２の外側スリーブ１４０は、第１の内側ハウジング１２８の外面１５８に沿って第１の外側スリーブ１２２の第２の端部１２６まで延びているかまたは摺動可能に延長可能であってもよい。別の構成では、第２の外側スリーブ１４０は、火炎伝播管１００の一部に沿って三重壁構成を形成するように第１の外側スリーブ１２２の第２の端部１２６を摺動可能に収容してもよい。スペーサ１７２は、第３の冷却チャンバ１７４が２つの流体連通可能に接続された第３の冷却サブチャンバ１７４ａ，１７４ｂに分割されるように配置されていてもよい。第２の冷却サブチャンバ１７４ｂは、外部環境から第２の冷却チャンバ１７４ｂまで流体ポート１７６を形成する入口１８２を有していてもよい。第１のサブチャンバ１７４ａは、火炎伝播管１００の内面への出口１８４を有していてもよい。しかしながら、少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１７２は、第３の冷却チャンバ１７４が第１および第２の管１０２，１０６の境界面に沿って設けられるように設けられていてもよい。
【００３７】
１つまたは複数の流体ポート１７６は、第１または第２の外側スリーブ１２２，１４０の外部環境と、内側ハウジング１２８，１４６と外側スリーブ１２２，１４０との間に画定された第１、第２および第３の冷却チャンバとの間に流体通路を提供するように、第１または第２の管１０２，１０６に配置されていてもよい。例えば、差圧が、ガス流を外部環境から第１、第２および第３の冷却チャンバ１３８，１５６，１７４内へ駆動してもよく、例えば、より低温のシェル空気の流れを管内へ駆動してもよい。冷却流体は、第１、第２および第３の冷却チャンバ１３８，１５６，１７４から、内側ハウジング１２８，１４６内の内側チャンバ内へ、および燃焼器１，２内へ排出されてもよい。第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０は、１つまたは複数の流体ポート１７６を有していてもよい。このような流体ポート１７６は、火炎伝播管１００に関して半径方向に向けられていてもよい。
【００３８】
少なくとも１つの実施の形態では、それぞれの第１、第２および第３の冷却チャンバ１３８，１５６，１７４はそれぞれ、第１、第２および第３の冷却チャンバ１３８，１５６，１７４を外部環境、例えば、冷却空気流に接続するための少なくとも１つの流体ポート１７６または流体通路を有していてもよい。様々な実施の形態では、フランジ１１４，１２０または燃焼器１，２に隣接した第１および第２の冷却チャンバ１３８，１５６は、それぞれのフランジ１１４，１２０およびフランジ領域における管１０２，１０６の過熱を減じるために、燃焼器１，２、燃焼器フランジ３，４または関連する燃焼通路への出口１７７を有していてもよい。
【００３９】
図２Ａ〜図３に示すように、火炎伝播管１００は、第３の管１９０を備えてもよい。第３の管１９０は、第１の管１０２または第２の管１０６、またはその両方に関して可動に関連させられるように構成されていてもよい。第３の管１９０は、第１および第２の管１０２，１０６を一緒に接続してもよい。例えば、第３の管１９０は、第１の管１０２を収容するかまたは第１の管１０２によって収容されるように構成された第１の端部１９２と、第２の管１０６を収容するかまたは第２の管１０６によって収容されるように構成された第２の端部１９４とを有していてもよい。１つの実施の形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第３の管１９０は、第１および第２の管１０２，１０６のそれぞれの雌型端部によって収容されるように構成された２つの雄型端部を有していてもよい。別の実施の形態では、図３に示すように、第３の管１９０は、第１および第２の管１０２，１０６のそれぞれの雄型端部を収容するように構成された２つの雌型端部を有していてもよい。別の実施の形態では、第３の管１９０は、第１の管１０２の雌型端部によって収容されるように構成された雄型端部と、第２の管１０６の雄型端部を収容するように構成された雌型端部を有していてもよく、またはその逆であってもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第１の管１０２、第２の管１０６および第３の管１９０は、第１の構成部材１０２が、第２の管１０６または第３の構成部材１９０、またはその両方に対して移動し、第２の管１０６および第３の構成部材１９０が互いに対して移動するように、相対移動するように構成されていてもよい。
【００４０】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、火炎伝播管１００は、第１の端部１９２および第２の端部１９４を有する第３の管１９０を備えてもよい。第３の管１９０は、付加的なフレキシビリティを提供する自由浮動中間管であってもよい。第３の管１９０の位置は、第３の管１９０の回転を制限しかつ長手方向軸線Ｌに沿った浮動可能な移動を制限する、スロット１９８内に配置された１つまたは複数のピン１９６によって制御されてもよい。耐摩耗コーティングおよびＴＢＣは、例えば、図１Ａおよび図２Ｂに関連して上記で説明した実施の形態と同様に使用されてもよい。冷却およびくぼみのための二重壁構成が同様に採用されてもよい。
【００４１】
火炎伝播管１００は、火炎伝播管１００の第１の端部１０４に配置された第１の管１１０と、火炎伝播管１００の第２の端部１０８に配置された第２の管とを有していてもよい。第１の管１１０は、第１の端部１１０から第２の端部１１２まで延びていてもよい。第１の端部１１０は、火炎伝播管１００の第１の端部１０４を第１の燃焼器１に接続するためのフランジ１１４を有していてもよい。第２の管１０６は、第１の端部１１６から第２の端部１１８まで延びていてもよい。第１の端部１１６は、火炎伝播管１００の第２の端部１０８を第２の燃焼器２に接続するためのフランジ１２０を有していてもよい。
【００４２】
火炎伝播管１００は、さらに、第３の管１９０を備えてもよい。第３の管１９０は、第１の管１１０と第２の管１０６との間に滑り継手を形成するように第１の管１１０および第２の管１０６と結合するように構成されていてもよい。第１および第２の管１１０，１０６に結合させられると、第３の管１９０は、第１および第２の管１１０，１０６のうちの一方または両方に対するほぼ長手方向の移動を行うように構成されていてもよい。第３の管１９０は、第３の管１９０が第１の管１１０と第２の管１０６との間でＬ１の方向での第１の長手方向位置からＬ２の方向での第２の長手方向位置まで浮動するように、第１の管１１０および第２の管１０６に接続されていてもよい。例えば、第１の管１１０の第２の端部１１２は、第３の管１９０の第１の端部１９２と結合するように構成されていてもよく、第２の管１０６の第２の端部１１８は、第３の管１９０の第２の端部１１８と結合するように構成されていてもよい。
【００４３】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１の管１１０の第２の端部１１２は、雄型継手を有していてもよい第３の管１９０の第１の端部１９２を収容するように構成された雌型継手を有していてもよい。第２の管１０６の第２の端部１１８は、雌型継手を有していてもよく、雄型継手を有していてもよい第３の管１９０の第２の端部１９４を収容するように構成されていてもよい。第１および第２の管１１０，１０６の第２の端部１１２，１１８は、第３の管１９０の第１の端部１９２および第２の端部１９４の外径よりも大きな内径を有していてもよい。滑り継手を形成するために、第１の管１１０の第２の端部１１２は、その内径内に第３の管１９０の第１の端部１９２を収容してもよく、第２の管１０６の第２の端部１１８は、その内径内に第３の管１９０の第２の端部１９４を収容してもよい。係合させられると、第１の管１１０と第２の管１０６とは長手方向に摺動してもよく、第３の管１９０はそれらの間で浮動してもよい。長手方向摺動または浮動は、ガスタービンの作動中に火炎伝播管１００が熱膨張を補償することを可能にしてもよい。
【００４４】
上記で紹介したように、第３の管１９０は、第１および第２の管１１０，１０６の間で、Ｌ１の方向での第１の長手方向位置と、Ｌ２の方向での第２の長手方向位置との間を浮動するように構成されている。第３の管１９０が長手方向に浮動してもよい距離は、第１のストッパ１０１と第２のストッパ１０３との間に規定されていてもよい。第３の管１９０が浮動してもよい長手方向距離または範囲を規定するあらゆる形式が使用されてもよいが、例示された実施の形態では、移動を制限するために位置制御システム１９９が使用されてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、位置制御システム１９９は、１つまたは複数のスロット１９８内に配置された１つまたは複数のピン１９６から形成されていてもよい。特に、第３の管１９０の第１の端部１９２および第２の端部１９４はそれぞれ、少なくとも１つのピン１９６を有していてもよく、第１および第２の管１１０，１０６の第２の端部１１２，１１８はそれぞれ、ピン１９６を収容するように構成された少なくとも１つのスロット１９８を有していてもよい。第３の管１９０が方向Ｌ１に第１の位置に向かって浮動してもよい距離または範囲は第１のストッパ１０１によって制限されており、第３の管１９０が方向Ｌ２に第２の位置に向かって浮動してもよい距離は第２のストッパ１０３によって制限されている。各スロット１９８は、ピン１９６の並進、ひいては、第３の管１９０が方向Ｌ１およびＬ２に浮動してもよい長手方向距離を制限するために、ストッパ１０１，１０３を有していてもよい。各スロット１９８は１つまたは複数のストッパ１０１，１０３を有していてもよいか、または、ストッパ１０１，１０３は、全てよりも少ないスロット１９８に設けられていてもよい。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ピン１９６が、第２の管１０６の少なくとも１つのスロット１９８の端部に配置された第２のストッパ１０３に到達したとき、第３の管１９０は、Ｌ２の方向で第２の位置にある。
【００４５】
火炎伝播管１００は、例えば燃焼器１，２または関連するフィッティングが軸方向で整列していないときに火炎伝播管１００が燃焼器１，２と整列することを可能にするために、第１および第２の管１１０，１０６の第１の端部１１０，１１６のうちの一方または両方がそれぞれの燃焼器１，２に対して上下にシフトし得るように構成されていてもよい。上記に説明したように、例えば、火炎伝播管１００は、組立て公差を補償するように小さなサイズのフランジ１１４，１２０を有していてもよい。
【００４６】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１の外側スリーブ１２２の第２の端部１２６が第３の管１９０の第１の端部１９２を収容したとき、第３の冷却チャンバ１０５は、第１の内側ハウジング１２８の第２の端部１３２の外縁と、第３の管１９０の第１の端部１９２との間に配置されてもよい。第２の外側スリーブ１４０の第２の端部が第３の管１９０の第２の端部１９４を収容したとき、第４の冷却チャンバ１０７は、第２の内側ハウジング１４６の第２の端部１５０の外縁と、第３の管１９０の第２の端部１９４との間に配置されてもよい。第１の内側ハウジング１２８の第１の端部１３０および第２の内側ハウジング１４６の第１の端部１５０は、長手方向軸線に沿って、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第１の端部１２４，１４４ならびにフランジ１１４，１２０を超えた位置まで延びてもよい。様々な実施の形態では、第１および第２の冷却チャンバ１３８，１５６は内側ハウジング１２８，１４６の間に配置されてもよく、外側スリーブ１２２，１４０は、一方の第１の端部において燃焼器１，２または関連するフィッティング内へ開口しておりかつ第２の端部においてスペーサ１３６，１５４まで延びていてもよい。
【００４７】
第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４は、第１および第２の内側ハウジング１２８，１４６の第２の端部１３２，１４１を超えて延びてもよく、第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４に配置された雄型部分を摺動可能に収容するように構成された雌型部分を有していてもよく、これにより、第３の管１９０は、リミッタによって規定されたようにそれらの間で長手方向に浮動してもよい。隔離部材１０９，１１１は、第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４の外縁と、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４の内縁とに沿って配置されていてもよい。隔離部材１０９，１１１は、第３および第４の冷却チャンバ１０５，１０７を支持するように構成された１つまたは複数のスペーサ１１３，１１５から形成されていてもよい。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、１つまたは複数のスペーサ１１３，１１５が、第３の管１９０と、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０との一方または両方に配置されてもよいが、スペーサ１１３，１１５は、第１および第２の端部１９２，１９４に沿って第３の管１９０の外面１１７に配置されてもよく、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の隣接する内面１６２，１６４に摺動可能に接触するように構成されていてもよい。これにより、隔離部材１０９，１１１は、Ｌ１の方向での第１の位置と、Ｌ２の方向での第２の位置との間の第３の管１９０の浮動可能な長手方向移動、第１および第２の管１１０，１０６の拡張、およびスペーサ１１３，１１５によって維持された環状のスペーサ１０５，１０７の長手方向長さの対応する変化をも可能にしながら、第３および第４の冷却チャンバ１０５，１０７を維持するように構成された１つまたは複数のダイナミックスペーサ１１３，１１５を有するダイナミック隔離部材１０９，１１１から形成されていてもよい。複数のスペーサ１１３，１１５が設けられている場合、スペーサ１１３，１１５は、間を空けてまたはその他必要に応じて配置されてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、１つまたは複数のスペーサ１１３，１１５は、環状のリングまたはカラーから形成されていてもよい。環状のリングまたはカラーは、第１および第２の管１１０，１０６の間に完全なまたは部分的なシールを提供してもよい。幾つかのこのような実施の形態では、１つまたは複数の流体ポートが、例えばスペーサ１１３，１１５に隣接した外側スリーブ１２２，１４０に画定されていてもよい。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、スペーサ１０９，１１１は、第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４に形成された１つまたは複数の円錐形または円弧状のくぼみを備えてもよい。くぼみは、隣接する面との制限された表面積接触のために構成された係合面を有していてもよい。様々な実施の形態では、スペーサ１０９，１１１、例えばくぼみは、あらゆる幾何学的、非幾何学的、規則的または不規則的な形状を有していてもよい。スペーサは、スペーサの間に流体ポートが配置されることを可能にするために所定の間を空けて配置されていてもよい。
【００４８】
第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４は、第１および第２の部分に対して利用可能な冷却または流体流れをさらに増大してもよい拡開したリップ１１９，１２１を有していてもよい。図１Ａおよび図２Ｂに関して上記で説明した実施の形態と同様に、第３の管１９０が第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４によって収容されると、第３および第４の冷却チャンバ１０５，１０７が、第３の管１９０の外面１１７と、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４の内面１６２との間に画定されてもよい。上記で説明したようにスペーサ１１３，１１５を含む隔離部材１０９，１１１は、第２の端部１２６，１４４を第３の管１９０から離間させるために設けられていてもよい。第３および第４の冷却チャンバ１０５，１０７のそれぞれは、外部環境へ開放した入口１２３，１２５と、火炎伝播管１００の内部へ開放した出口１２７，１２９とを有していてもよい。しかしながら、少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１１３，１１５は、１つの第３または第４の冷却チャンバ１０５，１０７が第１および第２の管１１０，１０６および第３の管１９０の境界面に沿って設けられるように設けられていてもよい。
【００４９】
第１および第２の外側スリーブ１２２，１４４の第２の端部１２６，１４４は、第１および第２の内側ハウジング１２８，１４６の第２の端部１３２，１５０を超えて延びていてもよい。この部分に沿って、外側スリーブ１２２，１４０は、第３の管１９０を収容するために体積を増大させるように外方へ拡開していてもよい。例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第２の外側スリーブ１４０は、例えば溶接を介してスペーサ１５４に取り付けられてもよい第１の部分１４０ａおよび第２の部分１４０ｂを有していてもよい。１つの実施の形態では、第１または第２の外側スリーブ１２２，１４０は、より少ないまたはより多くの部分を有していてもよく、これに関して制限されない。第１の外側スリーブ１２２は、例えば溶接を介してスペーサ１３６に取り付けられてもよい第１の部分１２２ａおよび第２の部分１２２ｂを有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第２の部分１２２ｂは、第１の部分１２２ａの内径よりも大きな内径を有していてもよい。別の実施の形態では、外側スリーブ１２２，１４０は拡開されていなくてもよい。第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４も、直径が減少するように示されているが、少なくとも１つの実施の形態では、第１および第２の端部１９２，１９４は、一貫した直径を維持してもよい。
【００５０】
図２Ａおよび図２Ｂの火炎伝播管１００と同様に、図３に示した火炎伝播管１００も第３の管１９０を有する。第３の管１９０は、Ｌ１の方向での第１の長手方向位置と、Ｌ２の方向での第２の長手方向位置との間を浮動するように構成されていてもよい。第３の管１９０が浮動してもよい範囲は、図２Ａおよび図２Ｂに関連して上記で説明した実施の形態と同様のリミッタ構成によって規定されてもよい。例えば、１つまたは複数のピン１９６およびスロット１９８は、第３の管１９０の回転を防止または規定し、かつ長手方向軸線Ｌに沿った第３の管１９０の移動を規定するために使用されてもよい。図３に示すように、隔離部材１３１，１３３はそれぞれ、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９を形成するために１つまたは複数のスペーサ１３９を含む。第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９は、あらゆる適切な構成を有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９は、第３の管１９０に対して同心状であってもよい。スペーサ１３９は、第３の管１９０が浮動してもよい長手方向距離を制限してもよい。第３の管１９０は、浮動可能な回転のために構成されてもよい。耐摩耗コーティングおよびＴＢＣは、例えば、図１Ａおよび図２Ｂに関連して上記で説明した実施の形態と同様に使用されてもよい。
【００５１】
火炎伝播管１００の第１および第２の管１０２，１０６は、図３の第１および第２の管１０２，１０６も二重壁構成を有していてもよいという点において、図１Ａ〜図２Ｂに関連して上記で説明した実施の形態の第１および第２の管１０２，１０６と同様であってもよい。つまり、第１および第２の管１０２，１０６のそれぞれは、少なくとも１つの第１および第２の冷却チャンバ１３８，１５６（図示せず）を規定する外側スリーブ１２２，１４０および内側ハウジング１２８，１４６（図示せず）をそれぞれ有していてもよい。図１Ａ〜図２Ｂと同様に、第１および第２のフランジ１１４，１２０のうちの一方または両方は、組立て公差の補償を可能にするために、それらが接続される燃焼器フランジ３，４に対してサイズが小さくてもよい。
【００５２】
第３の管１９０は、第３の管１９０の内面１５１と第１および第２の管１０２，１０６の外面１５３，１５５との間に配置されたスペーサ１３９，１４３から形成された隔離部材１３１，１３３による付加的な冷却のための二重壁構成を形成してもよい。スペーサ１３９，１４３は、第３の管１９０の内面１５１と、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の両外面１５３，１５５との間に環状の空間１４７，１４９を維持するように、隣接する面に対して移動するように構成されていてもよい。第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４は、第１および第２の端部１９２，１９４に配置された第３の管１９０の配置された雌型部分を摺動可能に収容するように構成された雄型部分を有していてもよく、これにより、第３の管１９０は、長手方向軸線Ｌに関してそれらの間で長手方向に浮動してもよい。第３の管１９０は、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４４の外縁の周囲で回転可能であってもよい。しかしながら、別の実施の形態では、回転は、例えば、上記で説明したようにピンおよびスロット構成によって、または、スペーサ１３９，１４３によってまたはスペーサ１３９，１４３の間に画定された溝を備えてもよい管１０２，１０６，１９０の表面に画定された溝を介したスペーサ１３９，１４３の案内可能な浮動によって、制限されてもよい。
【００５３】
スペーサ１３９，１４３は、間を空けてまたはその他必要に応じて配置されてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１３９，１４３は、環状のリングまたはカラーを備えてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、１つまたは複数の流体ポート１７６は、隣接するスペーサ１３９，１４３の間、または、第３の管１９０の外面１１７または第１または第２の外側スリーブ１２２，１４０の内面１６２，１６４に形成された溝の間に画定されていてもよい。図３に示すように、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０は、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の外縁に沿って間を空けて配置された半径方向に延びる突出部から形成されたスペーサ１３９を有していてもよい。しかしながら、様々な実施の形態では、スペーサ１３９は、あらゆる幾何学的、非幾何学的、規則的または不規則的な形状を有していてもよい。
【００５４】
第３の管１９０が第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０を収容すると、流体ポート１７６がスペーサ１３９の間に画定されてもよい。流体ポート１７６は、冷却流体の通過のための略長手方向の流体流路を提供するために、図３に示すように長手方向に向けられていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１３９は、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９および流体ポート１７６を画定するように、複数の列またはコラムで配置されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、流体ポート１７６は、第３の管１９０を通じて画定されていてもよい。第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９は、外部環境から、空気などの、しかしながら空気に限定されない冷却流体を受け入れるための少なくとも１つの入口を有していてもよく、例えば、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９は、流体ポート１７６を通じて冷却空気流へ、外部環境と流体連通していてもよい。第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４は、増大した流体利用可能性のために拡開されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、差圧が、ガス流を外部環境から第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９内へ駆動してもよく、例えば、より低温のシェルまたはケーシング空気の流れを火炎伝播管１００内へ駆動してもよい。冷却空気は、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９を通って燃焼器１，２内へ通過してもよい。
【００５５】
図３に示すように、火炎伝播管１００は、第１および第２の管１０２，１０６に対する第３の管１９０の移動を制限するための位置制御システム１９９を有していてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、第３の管１９０は、くぼみ形状を有する半径方向に延びるスペーサ１４３を有していてもよい。しかしながら、様々な実施の形態では、スペーサ１４３は、あらゆる幾何学的、非幾何学的、規則的または不規則的な形状を有していてもよい。より少ないまたは付加的なスペーサ１４３が設けられてもよい。図２Ａおよび図２Ｂの火炎伝播管１００は、第３の管１９０が浮動してもよい長手方向距離を制限するためにピンおよびスロット配列を有するのに対し、図３に示した火炎伝播管１００は、スペーサ１３９，１４３を使用して第３の管１９０の長手方向浮動を制限してもよい。例えば、図３における第３の管１９０は、Ｌ１の方向で、第１の管１０２の第１の端部に向かう第１の位置と、Ｌ２の方向で、第２の管１０６の第１の端部に向かう第２の位置との間の中間位置に示されている。リッジ状のスペーサ１３９の間に画定された流体ポート１７６は、くぼみ状スペーサ１４３の通過を防止するように寸法決めされている。すなわち、第３の管１９０が、方向Ｌ１で第１の位置に向かって浮動すると、第３の管１９０の第１の端部１９２に形成されたくぼみ状スペーサ１４３が、第１の管１０２に画定されたリッジ状スペーサ１３９と係合し、これにより、第１の管１０２の第１の端部１１０に向かう第３の管１９０のさらなる長手方向浮動を防止する。同様に、第３の管１９０が、Ｌ２の方向で第２の位置に向かって浮動すると、第３の管１９０の第２の端部１９４に形成されたくぼみ状スペーサ１４３が、第２の管１０６に画定されたリッジ状スペーサ１３９と係合するように構成されており、これにより、第２の管１０６の第１の端部１１６に向かう第３の管１９０のさらなる長手方向浮動を防止する。
【００５６】
スペーサ１３９，１４３は、第３の管１９０または第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０のうちのいずれかまたは両方に配置されていてもよい。図３に示すように、スペーサ１３９，１４３は、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０のそれぞれの第１および第２の端部１９２，１９４および外面１５３，１５５に沿って、第３の管１９０の内面１５１に配置されていてもよい。スペーサ１３９，１４３は、隣接する内面または外面１５１，１５３，１５５と摺動可能に接触するように構成されていてもよい。これにより、隔離部材１３１，１３３および関連するスペーサ１３９，１４３は、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９を支持するようにダイナミックに構成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、スペーサ１３９，１４３は、Ｌ１の方向での第１の位置と、Ｌ２の方向での第２の位置との間の第３の管１９０の浮動可能な長手方向移動、第１および第２の管１０２，１０６の拡張、および第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９の長手方向長さの対応する変化を含むダイナミック環境において、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９の一貫した幅を維持してもよい。
【００５７】
第１、第２および第３の管１０２，１０６，１９０または隔離部材１３１，１３３の対面する部分の外径および内径は、様々なサイズの環状の空間１４７，１４９を提供しかつ付属品を制御するように寸法決めされていてもよい。例えば、図３に示した火炎伝播管１００は、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４および第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４の隣接する面との係合のための円弧状寸法を有する、くぼみ状スペーサ１４３およびリッジ状スペーサ１３９を有していてもよい。くぼみ状スペーサ１４３は、リッジ状スペーサ１３９が第１及び第４の冷却チャンバ１４７，１４９内へ延びる半径方向距離よりも小さな半径方向距離だけ、第３および第４の冷却チャンバ１４７，１４９内へ延びていてもよい。つまり、くぼみ状スペーサ１４３と、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の第２の端部１２６，１４４の隣接する外面１５３，１５５との間の連続的な係合は、必要とされなくてもよい。図３に示すように、第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０との第３の管１９０の付属品は、第１の管１０２および第２の管１０６の整列に関して機械的遊びを提供するように第３の管１９０がずれていることを許容してもよい。例えば、第１の管１０２と第２の管１０６との半径方向不整列は、１つまたは複数のくぼみ状スペーサ１４３が外面１５３，１５５に係合するように１つまたは複数のくぼみ状スペーサ１４３と第１または第２の外側スリーブ１２２，１４０の隣接する外面１５３，１５５との間の間隙が減じられるまで、第３の管１９０の内面１５１をリッジ状スペーサ１３９の円弧状係合面に沿ってロールさせてもよい。１つまたは複数のくぼみ状スペーサ１４３が外側スリーブ１２２，１４４の隣接する面１５３，１５５と係合させられるように第３の管１９０がずれている場合でさえも、環状空間１４７，１４９の一貫して最小の半径方向距離および体積が維持される。第１および第２の外側スリーブ１２２，１４０の外径または第３の管１９０の第１および第２の端部１９２，１９４の内径は、第１および第２の管１０２，１０６の整列に関して第３の管１９０の浮動性または利用可能な機械的遊びを制御するために滑り継手に沿ってはめ合いのきつさを増大または減少するように変更されてもよい。
【００５８】
上記説明は、本発明を例示、説明および記述するという目的で提供されている。これらの実施の形態に対する変更および適応は、当業者に明らかになるであろうし、本発明の範囲または思想から逸脱することなく成し得るものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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