JPH076404B2 - gas turbine - Google Patents
gas turbineInfo
- Publication number
- JPH076404B2 JPH076404B2 JP14001789A JP14001789A JPH076404B2 JP H076404 B2 JPH076404 B2 JP H076404B2 JP 14001789 A JP14001789 A JP 14001789A JP 14001789 A JP14001789 A JP 14001789A JP H076404 B2 JPH076404 B2 JP H076404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- liner
- combustor
- turbine
- duct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ガスタービンに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas turbine.
(従来の技術) 従来のガスタービンとして、例えば第5図に示すような
ものがあった(参考資料…GAS TURBINE WORLD:March-Ap
ril 1987)。(Prior Art) As a conventional gas turbine, for example, there was one as shown in Fig. 5 (reference material: GAS TURBINE WORLD: March-Ap
ril 1987).
これについて説明すると、ガスタービン51はコンプレッ
サ52、燃焼器59、タービン53の基本コンポーネントから
成り立たち、コンプレッサ52とタービン53を結合する回
転軸54により減速機55を介して負荷56を駆動するように
なっている。To explain this, the gas turbine 51 is composed of the basic components of a compressor 52, a combustor 59, and a turbine 53, and a rotating shaft 54 connecting the compressor 52 and the turbine 53 drives a load 56 via a speed reducer 55. Has become.
熱交換器(レキュペレータ)57は図中矢印で示すように
タービン53から排出される高温排気ガスを通過させる流
路57aと、コンプレッサ52から吐出される低温圧縮空気
を通過させる流路57bとが伝熱壁を介して対向する構造
になっており、タービン53から排出される排気ガスの熱
を回収して、燃料消費率を減らすようになっている。The heat exchanger (recuperator) 57 has a flow passage 57a through which high temperature exhaust gas discharged from the turbine 53 passes and a flow passage 57b through which low temperature compressed air discharged from the compressor 52 passes, as shown by an arrow in the figure. The structure is such that they oppose each other via a heat wall, and heat of exhaust gas discharged from the turbine 53 is recovered to reduce the fuel consumption rate.
(発明が解決しようとする課題) このような再生式ガスタービンにあっては、燃焼器59と
タービン51と熱交換器57およびこれらを結ぶダクト60を
断熱する断熱材61を設ける必要があるため、断熱材61が
取るスペースによってガスタービンの大型化を招くばか
りか、部品点数が増えてコストアップを招くという問題
点があった。(Problems to be Solved by the Invention) In such a regenerative gas turbine, it is necessary to provide a heat insulating material 61 for insulating the combustor 59, the turbine 51, the heat exchanger 57, and the duct 60 connecting these. However, the space taken up by the heat insulating material 61 causes not only an increase in size of the gas turbine but also an increase in the number of parts, resulting in an increase in cost.
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目的
とする。The present invention aims to solve these conventional problems.
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明では、タービンから排出
される排気ガスと、コンプレッサから燃焼器に送られる
圧縮空気とをそれぞれ通して排気ガスの熱を回収する熱
交換器を備えるガスタービンにおいて、燃焼器は熱交換
器からの圧縮空気を流入させる外側チャンバーの途中に
着脱可能に嵌合する円筒状ライナを備え、熱交換器から
流出する圧縮空気を導くダクトをこのライナに接続し
て、ライナと熱交換器をダクトを介して一体化した。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, exhaust gas discharged from a turbine and compressed air sent from a compressor to a combustor are respectively passed to recover heat of the exhaust gas. In a gas turbine equipped with a heat exchanger, a combustor has a cylindrical liner that is detachably fitted in the middle of an outer chamber into which compressed air from the heat exchanger flows, and a duct that guides compressed air flowing out from the heat exchanger. Was connected to this liner, and the liner and the heat exchanger were integrated via a duct.
(作用) 上記構成に基づき、燃焼器は外側チャンバーの途中に着
脱可能に嵌合する円筒状のライナを備えたことにより、
ライナと熱交換器をダクトを介して一体化することが可
能となり、これによりダクトの途中に接合フランジ等を
設ける必要が無くなり、ダクトを短縮して燃焼器と熱交
換器を近接して配置することで、ガスタービンの小型軽
量化がはかれる。(Operation) Based on the above configuration, the combustor is provided with the cylindrical liner that is detachably fitted in the middle of the outer chamber.
It is possible to integrate the liner and the heat exchanger via the duct, which eliminates the need to provide a joint flange etc. in the duct, shortens the duct and places the combustor and the heat exchanger close to each other. As a result, the gas turbine can be made smaller and lighter.
ライナを円筒状に形成することにより、ライナ等に多生
の変形があったとしても、嵌合部の周長に変化が無いた
め、容易に嵌合させることができ、良好な組み立て性が
得られる。By forming the liner in a cylindrical shape, even if the liner is deformed forever, the peripheral length of the fitting part does not change, so it can be easily fitted and good assembly is obtained. To be
(実施例) 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図,第2図にそれぞれ示すように、ガスタービン1
はコンプレッサ2、燃焼器3、タービン4の基本コンポ
ーネントから成り立たち、高温ガスによって駆動される
タービンロータ11と、低温ガスを加圧する遠心式コンプ
レッサインペラ12とはシャフト13を介して同軸上に連結
され、シャフト13は一対のころがり軸受15を介して片持
ち支持され、その先端に形成されたギア14を介して負荷
を駆動する。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively, the gas turbine 1
Consists of the basic components of the compressor 2, the combustor 3 and the turbine 4. The turbine rotor 11 driven by high temperature gas and the centrifugal compressor impeller 12 that pressurizes the low temperature gas are coaxially connected via a shaft 13. The shaft 13 is cantilevered via a pair of rolling bearings 15 and drives a load via a gear 14 formed at its tip.
燃焼器3では燃料噴射弁6から噴射された燃料が燃焼筒
35に導入される圧縮空気と燃焼して高温ガスとなり、燃
焼器3から流出する燃焼ガスはプレナムチャンバ27と断
熱材33の間で画成される流路28で曲げられた後、タービ
ンハウジング外周壁32の間で渦巻き上に画成される流路
29を通ってタービンロータ11に導かれ膨張し、タービン
ロータ11に回転力を付与するようになっている。なお、
断熱材33はフランジ22側に接合して設けられ、タービン
ロータ11に導かれる燃焼ガスを断熱する。In the combustor 3, the fuel injected from the fuel injection valve 6
The combustion gas that has combusted with the compressed air that is introduced into 35 and becomes high temperature gas, and the combustion gas that flows out from the combustor 3 is bent in the flow path 28 that is defined between the plenum chamber 27 and the heat insulating material 33, and then the turbine housing outer periphery A flow path defined on the spiral between the walls 32
The turbine rotor 11 is guided to the turbine rotor 11 through 29 and expands to impart a rotational force to the turbine rotor 11. In addition,
The heat insulating material 33 is provided so as to be joined to the flange 22 side, and insulates the combustion gas guided to the turbine rotor 11.
タービン4から排出される高温排気ガスは図中矢印で示
すようにタービンハウジング26からディフューザ25を介
して熱交換器(レキュペレータ)5に流入し、排気ガス
の熱を回収する。The high-temperature exhaust gas discharged from the turbine 4 flows into the heat exchanger (recuperator) 5 from the turbine housing 26 through the diffuser 25 as shown by the arrow in the figure, and recovers the heat of the exhaust gas.
熱交換器5はタービン4から送られる高温排気ガスを通
過させる流路(図示せず)がシャフト13の回転軸方向に
形成され、タービン4から排出される排気ガスの流れ方
向に沿うように配置される。この排気ガス流路に対して
コンプレッサ2から送られる低温圧縮空気を通過させる
流路とが互いに伝熱壁を介して平行に対向して形成され
る。The heat exchanger 5 has a flow passage (not shown) for passing the high-temperature exhaust gas sent from the turbine 4 formed in the rotation axis direction of the shaft 13, and is arranged along the flow direction of the exhaust gas discharged from the turbine 4. To be done. A passage through which the low temperature compressed air sent from the compressor 2 passes is formed so as to face the exhaust gas passage in parallel to each other via a heat transfer wall.
熱交換器5と燃焼器3とは互いに並列に配置され、熱交
換器5と燃焼器3を共に覆うケーシング21とが設けら
れ、コンプレッサ2から吐出する低温圧縮空気がこのケ
ーシング21内を通って熱交換器5に導かれる。The heat exchanger 5 and the combustor 3 are arranged in parallel with each other, and a casing 21 that covers both the heat exchanger 5 and the combustor 3 is provided, and low-temperature compressed air discharged from the compressor 2 passes through the casing 21. It is guided to the heat exchanger 5.
燃焼器3からの燃焼ガスはタービン4を経て熱交換器5
を流れる過程でケーシング21内に放熱するが、この放熱
はケーシング21内を流れる低温圧縮空気に吸収されて燃
料消費率を改善するとともに、燃焼器3からタービン4
および熱交換器5に燃焼ガスの流れる流路に設けられる
断熱材を大幅に削減することが可能となり、ガスタービ
ン1のコンパクト化および軽量化がはかれる。The combustion gas from the combustor 3 passes through the turbine 4 and the heat exchanger 5
The heat is dissipated into the casing 21 in the process of flowing through the air. This heat dissipation is absorbed by the low temperature compressed air flowing in the casing 21 to improve the fuel consumption rate, and the combustor 3 to the turbine 4
Also, the heat insulating material provided in the heat exchanger 5 in the flow path of the combustion gas can be significantly reduced, and the gas turbine 1 can be made compact and lightweight.
コンプレッサインペラ12から圧送される低温圧縮空気は
図中矢印で示すようにフランジ22に形成された環状流路
23を通ってケーシング21内に流入する。ケーシング21は
フランジ22の外周端に複数のボルト24を介して締結され
ている。The low temperature compressed air sent from the compressor impeller 12 is an annular passage formed in the flange 22 as shown by the arrow in the figure.
It flows through the casing 23 into the casing 21. The casing 21 is fastened to the outer peripheral end of the flange 22 via a plurality of bolts 24.
熱交換器5にはケーシング21内に開口する低温圧縮空気
の流入口5Aが形成され、この流入口5Aから流入して熱交
換器5を通って加熱された圧縮空気は、ヘッダ5Cで曲げ
られた後、ダクト38を介して燃焼器3に流入する。The heat exchanger 5 is formed with an inlet 5A for low-temperature compressed air that opens into the casing 21, and the compressed air that flows in from this inlet 5A and is heated through the heat exchanger 5 is bent by the header 5C. After that, it flows into the combustor 3 through the duct 38.
第3図にも示すように、燃焼器3は燃焼筒35の周囲に円
筒状の内側チャンバー36と外側チャンバー34がそれぞれ
断面同心円状に設けられ、熱交換器5から送られる圧縮
空気を、図中矢印で示すように内側チャンバー36を迂回
させることにより燃焼筒35の全周から導入するようにな
っている。As shown in FIG. 3, in the combustor 3, a cylindrical inner chamber 36 and an outer chamber 34 are provided around a combustion tube 35 in concentric cross sections, and compressed air sent from the heat exchanger 5 is As shown by the middle arrow, the inner chamber 36 is detoured to be introduced from the entire circumference of the combustion cylinder 35.
外側チャンバー34は第一ライナ41と第二ライナ42および
第三ライナ43とに3分割して形成される。なお、第二ラ
イナ42と第三ライナ43を一体化することも可能である。The outer chamber 34 is divided into three parts, that is, a first liner 41, a second liner 42, and a third liner 43. It is also possible to integrate the second liner 42 and the third liner 43.
第一ライナ41の一端にはキャップ35がフランジ44および
複数のボルト45を介して締結されるとともに、その内周
面には内側チャンバー36の一端が固着される。A cap 35 is fastened to one end of the first liner 41 via a flange 44 and a plurality of bolts 45, and one end of an inner chamber 36 is fixed to the inner peripheral surface thereof.
第三ライナ43の一端は先細にテーパ加工されて、燃焼筒
35の外周先端部に固着される。One end of the third liner 43 is tapered to form a combustion cylinder.
It is fixed to the outer peripheral tip of 35.
第二ライナ42には熱交換器5の出口側に接続するダクト
38が固着される。ダクト38は断面四角形の枠状に形成さ
れ、その下端38bが熱交換器5に対して直線状に接合し
て溶接により固着される一方、上端38aは第二ライナ42
の外周に沿って湾曲して接合し、同じく溶接により固着
される。The second liner 42 has a duct connected to the outlet side of the heat exchanger 5.
38 is stuck. The duct 38 is formed in a frame shape having a quadrangular cross section, and a lower end 38b thereof is linearly joined to the heat exchanger 5 and fixed thereto by welding, while an upper end 38a thereof is fixed to the second liner 42.
It is curved and joined along the outer periphery of and is also fixed by welding.
第4図にも示すように、第一ライナ41と第三ライナ43の
各外周面には環状の係止環46,47がそれぞれ固着され
る。各係止環46,47は断面クランク状に形成され、第一
ライナ41、第二ライナ42との間に環状溝48,49を画成
し、各環状溝48,49に第二ライナ42の両端を着脱自在に
嵌合させるようになっている。As shown in FIG. 4, annular locking rings 46 and 47 are fixed to the outer peripheral surfaces of the first liner 41 and the third liner 43, respectively. Each locking ring 46, 47 is formed in a crank shape in cross section, and defines an annular groove 48, 49 between the first liner 41 and the second liner 42, and each annular groove 48, 49 of the second liner 42. Both ends are detachably fitted.
次に作用について説明する。Next, the operation will be described.
第二ライナ42を円筒状に形成することにより、第二ライ
ナ42および各環状溝48,49に多少の変形があったとして
も、それぞれの周長に変化が無いため、容易に嵌合させ
ることができ、良好な組み立て性を確保できる。By forming the second liner 42 in a cylindrical shape, even if the second liner 42 and the annular grooves 48, 49 are slightly deformed, the peripheral lengths of the second liner 42 and the annular grooves 48 do not change, so that they can be fitted easily. It is possible to secure good assembly property.
燃焼器3は外側チャンバー34の途中に着脱可能に嵌合す
る円筒状の第二ライナ42を備えたことにより、第二ライ
ナ42と熱交換器5をダクト38を介して一体化することが
可能となる。その結果、ダクト38の途中にフランジ等を
設ける必要が無い。Since the combustor 3 is provided with the cylindrical second liner 42 that is detachably fitted in the middle of the outer chamber 34, the second liner 42 and the heat exchanger 5 can be integrated via the duct 38. Becomes As a result, it is not necessary to provide a flange or the like in the middle of the duct 38.
このようにダクト38の途中にフランジが無い構造のた
め、並列に配置される燃焼器3と熱交換器5を互いに近
接させることができ、これらを覆うケーシング21を小型
化することにより外部への放熱をさらに小さく抑えられ
る。Since there is no flange in the middle of the duct 38 as described above, the combustor 3 and the heat exchanger 5 arranged in parallel can be brought close to each other, and the casing 21 that covers them can be miniaturized to the outside. Heat dissipation can be further reduced.
これに対して、ダクト38の途中に接合フランジを設けた
場合、並列に配置された燃焼器3と熱交換器5の間隔が
大きくなって、ガスタービン1の大型化や重量増大を招
くとともに、燃焼器3と熱交換器5の間が狭いため、組
み立て性が悪いという問題点が生じる。On the other hand, when the joint flange is provided in the middle of the duct 38, the distance between the combustor 3 and the heat exchanger 5 arranged in parallel becomes large, which causes the gas turbine 1 to be upsized and the weight to be increased. Since the space between the combustor 3 and the heat exchanger 5 is narrow, there is a problem that assembly is poor.
また、この対策としてダクト38の途中を分離して着脱自
在に嵌合する構造にすることも考えられるが、その場合
薄肉構造の熱交換器5に固着されるダクトの形状精度を
確保することが難しく、しかも断面四角形のダクトどう
しを嵌合させる場合は、わずかな変形があっても組み立
てが難しくなり、整備性の悪化を招くという問題点が生
じるのである。As a countermeasure against this, it is conceivable to separate the middle of the duct 38 so as to be detachably fitted, but in that case, it is possible to secure the shape accuracy of the duct fixed to the heat exchanger 5 having a thin wall structure. However, when fitting ducts having a quadrangular cross-section, it is difficult to assemble even if there is a slight deformation, which causes a problem that maintainability is deteriorated.
なお、本実施例では対向流式熱交換器5を用いたが、排
気ガスと低温圧縮空気が互いに直交して交差する直交流
式熱交換器を用いても良く、その場合燃焼器3に対する
開口部が比較的に大きくなる。Although the counterflow heat exchanger 5 is used in this embodiment, a crossflow heat exchanger in which the exhaust gas and the low temperature compressed air intersect at right angles may be used, and in that case, the opening to the combustor 3 is used. The part becomes relatively large.
(発明の効果) 以上の通り本発明によれば、燃焼器に熱交換器からの圧
縮空気を流入される外側チャンバーの途中に着脱可能に
嵌合する円筒状ライナを備え、熱交換器から流出する圧
縮空気を導くダクトをこのライナの側方から接続して、
ライナと熱交換器をダクトを介して一体化したため、断
面四角形のダクトの途中に形状精度が狂いやすいフラン
ジ接合部分を設ける必要が無く、加工や組み立てを容易
にし、熱交換器と燃焼器を近接して並列に配置でき、ガ
スタービンの小型軽量化をはかるとともに、放熱量を減
らして燃料消費率を改善できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the combustor is provided with the cylindrical liner detachably fitted in the middle of the outer chamber into which the compressed air from the heat exchanger is introduced, and the combustor is discharged from the heat exchanger. Connect a duct that guides compressed air from the side of this liner,
Since the liner and heat exchanger are integrated via a duct, there is no need to provide a flange joint where the accuracy of the shape is easily changed in the middle of a duct with a rectangular cross section, facilitating processing and assembly, and making the heat exchanger and combustor close to each other. In addition, the gas turbines can be arranged in parallel, the size and weight of the gas turbine can be reduced, and the heat radiation amount can be reduced to improve the fuel consumption rate.
第1図は本発明の実施例を示すガスタービンの側面断面
図、第2図は同じく正面断面図、第3図は分解斜視図、
第4図は要部断面図である。第5図は従来例を示す断面
図である。 1……ガスタービン、2……コンプレッサ、3……燃焼
器、4……タービン、5……熱交換器、34……外側チャ
ンバー、38……ダクト、42……第二ライナ。1 is a side sectional view of a gas turbine showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front sectional view of the same, FIG. 3 is an exploded perspective view,
FIG. 4 is a sectional view of a main part. FIG. 5 is a sectional view showing a conventional example. 1 ... Gas turbine, 2 ... Compressor, 3 ... Combustor, 4 ... Turbine, 5 ... Heat exchanger, 34 ... Outer chamber, 38 ... Duct, 42 ... Second liner.
Claims (1)
プレッサから燃焼器に送られる圧縮空気とをそれぞれ通
して排気ガスの熱を回収する熱交換器を備えるガスター
ビンにおいて、燃焼器は熱交換器からの圧縮空気を流入
させる外側チャンバーの途中に着脱可能に嵌合する円筒
状ライナを備え、熱交換器から流出する圧縮空気を導く
ダクトをこのライナに接続して、ライナと熱交換器をダ
クトを介して一体化したことを特徴とするガスタービ
ン。1. A gas turbine comprising a heat exchanger for recovering heat of exhaust gas through exhaust gas discharged from a turbine and compressed air sent from a compressor to a combustor, wherein the combustor is a heat exchanger. Equipped with a cylindrical liner that is removably fitted in the middle of the outer chamber into which compressed air from the heat exchanger is introduced, and a duct that guides the compressed air that flows out from the heat exchanger is connected to this liner to connect the liner and the heat exchanger to the duct. Gas turbine characterized by being integrated via.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14001789A JPH076404B2 (en) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14001789A JPH076404B2 (en) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | gas turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039030A JPH039030A (en) | 1991-01-16 |
| JPH076404B2 true JPH076404B2 (en) | 1995-01-30 |
Family
ID=15259000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14001789A Expired - Fee Related JPH076404B2 (en) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | gas turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076404B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309208B1 (en) * | 1999-05-25 | 2001-09-28 | 윤영석 | Heat recovery steam generators |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP14001789A patent/JPH076404B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH039030A (en) | 1991-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4506502A (en) | Gas turbine engines | |
| US3831374A (en) | Gas turbine engine and counterflow heat exchanger with outer air passageway | |
| US4278397A (en) | Fluid flow machine | |
| US3999377A (en) | Tesla-type turbine with alternating spaces on the rotor of cooling air and combustion gases | |
| JPH076403B2 (en) | gas turbine | |
| US4177638A (en) | Single shaft gas turbine engine with radial exhaust diffuser | |
| JP2002534627A (en) | Recuperator for gas turbine engine | |
| JP2004512449A (en) | Apparatus and method for increasing turbine power | |
| US5996336A (en) | Jet engine having radial turbine blades and flow-directing turbine manifolds | |
| US4040249A (en) | Single shaft gas turbine engine with axially mounted disk regenerator | |
| US6971842B2 (en) | Low pressure steam turbine exhaust hood | |
| US3722215A (en) | Gas-turbine plant | |
| US4843813A (en) | Compact turbocompressor unit | |
| US20180355887A1 (en) | Centrifugal compressor cooling | |
| CN111094722A (en) | Twin swivel turbojet with low pressure shaft thrust bearing in exhaust housing | |
| US4934138A (en) | High temperature turbine engine structure | |
| GB2551181A (en) | Radial flow turbine heat engine | |
| US5020932A (en) | High temperature ceramic/metal joint structure | |
| JP5507340B2 (en) | Turbomachine compressor wheel member | |
| GB2251031A (en) | Cooling air pick up for gas turbine engine | |
| JP2870766B2 (en) | Duct between turbines | |
| US4431371A (en) | Gas turbine with blade temperature control | |
| JPH076404B2 (en) | gas turbine | |
| US3946565A (en) | Intercooler fan and compressor construction | |
| WO2012088566A1 (en) | Gas turbine engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |