本發(fā)明涉及提升和移動工業(yè)燃氣渦輪。本發(fā)明尤其涉及提升和移動缺乏提升或移動整個燃氣渦輪的能力的發(fā)電場的殼。
背景技術(shù):
工業(yè)燃氣渦輪典型地是通常在發(fā)電場中出現(xiàn)的大型重型發(fā)動機??赡軣o法在所有發(fā)電場中獲得提升和移動燃氣渦輪所需的起重機、地板支承件和其它裝備。類似地,通往發(fā)電場的路可能沒有足夠的能力來承受承載整個燃氣渦輪的卡車的重量(質(zhì)量)。
許多發(fā)電場沒有具有提升完全組裝好的工業(yè)燃氣渦輪的能力的重型起重機。在提升能力不足的情況下,現(xiàn)行辦法是移除燃氣渦輪的整個上部殼和轉(zhuǎn)子來降低其余渦輪的重量。燃氣渦輪的拆卸和后面的重新組裝的過程是耗時的,諸如四周或更久。重新組裝過程還涉及耗時地重新對齊燃氣渦輪殼的區(qū)段,因為各個區(qū)段都緊固到其它殼區(qū)段上。長期以來都感覺到需要一種使得在缺乏提升和移動整個工業(yè)燃氣渦輪的設(shè)施的發(fā)電場處提升和移動燃氣渦輪成為可能的方法和裝備。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
已經(jīng)發(fā)明了一種方法,它使得能夠提升和移動部分地組裝的燃氣渦輪殼,在提升之后不需要重新對齊殼。通過移除殼的區(qū)段,之后提升和移動其余部分地組裝的殼來減小殼組件的質(zhì)量。代替移除的殼區(qū)段,將新穎框架緊固到燃氣渦輪的殼上,以對殼的失去的區(qū)段提供支承??蚣芩ń拥讲糠值亟M裝的殼組件的區(qū)段的水平和豎向接頭兩者上??蚣軐ぬ峁┡c通過移除的殼區(qū)段所提供的基本相同的結(jié)構(gòu)支承。提升和運送部分地組裝的燃氣渦輪殼與框架,而殼區(qū)段將在提升和運送之后變形且需要對齊的風險最小。
在一個實施例中,本發(fā)明是一種用于渦輪的部分地組裝的殼,其包括:成組件的被連接的殼區(qū)段,其中,該組件不形成渦輪的完整的殼;在成組件的被連接的殼區(qū)段中的間隙,其中,該間隙對應(yīng)于不包括在成組件的被連接的殼區(qū)段中的缺失殼區(qū)段;以及框架,其插入間隙中,并且對成組件的被連接的殼區(qū)段提供結(jié)構(gòu)支承。
本發(fā)明還可體現(xiàn)為一種用于燃氣渦輪的部分地組裝的殼,其包括:成組件的被連接的殼區(qū)段,其中,該組件不形成渦輪的完整的殼,并且殼區(qū)段包括用于渦輪的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段、用于壓縮機的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段和用于入口的下部殼區(qū)段;在成組件的被連接的殼區(qū)段中的間隙,其中,間隙對應(yīng)于入口的缺失上部殼區(qū)段;以及框架,其插入間隙中,并且對成組件的被連接的殼區(qū)段提供結(jié)構(gòu)支承,其中,框架包括:第一支架,其緊固到壓縮機的上部殼區(qū)段的暴露接頭表面上;以及第二支架,其緊固到入口的下部殼區(qū)段的暴露接頭表面上。
在另一個實施例中,本發(fā)明是一種用以移動渦輪殼的方法,它包括:組裝殼區(qū)段,以形成成部分組件的殼區(qū)段,其中,在成組件的殼區(qū)段中在對應(yīng)于缺失殼區(qū)段的位置處保留間隙;將框架附連到成組件的殼區(qū)段上,其中,框架在間隙中,并且框架附連到組件上的豎向接頭表面和水平接頭表面上;用附連的框架將提升裝置附連到成組件的殼區(qū)段上,以及用提升裝置提升成組件的殼區(qū)段與附連的框架。
技術(shù)方案1.一種用于渦輪的部分地組裝的殼,包括:
成組件的被連接的殼區(qū)段,其中,所述組件不形成所述渦輪的完整的殼;
在所述成組件的被連接的殼區(qū)段中的間隙,其中,所述間隙對應(yīng)于不包括在所述成組件的被連接的殼區(qū)段中的缺失殼區(qū)段,以及
框架,其插入所述間隙中,并且對所述成組件的被連接的殼區(qū)段提供結(jié)構(gòu)支承。
技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括栓接到所述組件的基本豎向接頭表面上的基本豎向平坦表面和栓接到所述組件的基本水平接頭表面上的基本水平豎向平坦表面。
技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括:第一支架,其具有貼靠所述組件的豎向接頭表面的豎向平坦表面;以及第二支架,其具有貼靠所述組件的水平接頭表面的水平豎向平坦表面。
技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括肋,所述肋附連到所述第一支架和所述第二支架上且在它們之間延伸,其中,所述肋與平行于所述成組件的被連接的殼區(qū)段的軸線的平面對齊。
技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案3所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架是金屬板,它們各自具有至少三英寸的厚度。
技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案3所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架各自具有成組的螺栓孔,并且各組螺栓孔與所述基本豎向接頭表面或所述水平接頭表面上的螺栓孔對齊。
技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架中的各組螺栓孔具有布置成弧形的螺栓孔,并且所述第二支架中的各組螺栓孔具有布置成線或弧形的螺栓孔。
技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架中的至少一個中的螺栓孔緊鄰所述成組件的被連接的殼區(qū)段上的提升附連裝置。
技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述部分地組裝的殼是中空的且沒有轉(zhuǎn)子。
技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述渦輪是燃氣渦輪,并且所述成組件的被連接的殼區(qū)段包括用于渦輪的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段、用于壓縮機的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段和用于的入口下部殼區(qū)段,其中,所述缺失區(qū)段對應(yīng)于所述入口的上部殼區(qū)段。
技術(shù)方案11.一種用于燃氣渦輪的部分地組裝的殼包括:
成組件的被連接的殼區(qū)段,其中,所述組件不形成所述渦輪的完整的殼,并且所述殼區(qū)段包括用于渦輪的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段、用于壓縮機的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段和用于入口的下部殼區(qū)段;
在所述成組件的被連接的殼區(qū)段中的間隙,其中,所述間隙對應(yīng)于所述入口的缺失上部殼區(qū)段,以及
框架,其插入所述間隙中,并且對所述成組件的被連接的殼區(qū)段提供結(jié)構(gòu)支承,其中,所述框架包括:第一支架,其緊固到所述壓縮機的上部殼區(qū)段的暴露接頭表面上;以及第二支架,其緊固到所述入口的下部殼區(qū)段的暴露接頭表面上。
技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架包括栓接到所述壓縮機的上部殼區(qū)段的暴露接頭表面上的基本豎向平坦表面和栓接到所述入口的下部殼區(qū)段的暴露接頭表面上的基本水平平坦表面。
技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括肋,所述肋附連到所述第一支架和所述第二支架上且在它們之間延伸,其中,所述肋與平行于所述成組件的被連接的殼區(qū)段的軸線的平面對齊。
技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架是金屬板,它們各自具有至少三英寸的厚度。
技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架各自具有成組的螺栓孔,并且各組螺栓孔與所述基本豎向接頭表面或水平接頭表面上的螺栓孔對齊。
技術(shù)方案16.一種用以移動渦輪殼的方法,包括:
組裝殼區(qū)段,以形成成部分組件的殼區(qū)段,其中,在所述成組件的殼區(qū)段中在對應(yīng)于缺失殼區(qū)段的位置處保留間隙;
將框架附連到所述成組件的殼區(qū)段上,其中,所述框架在所述間隙中,并且所述框架附連到所述組件上的豎向接頭表面和水平接頭表面上;
用附連的框架將提升裝置附連到所述成組件的殼區(qū)段上,以及
用所述提升裝置提升所述成組件的殼區(qū)段與所述附連的框架。
技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法,其特征在于,附連所述框架包括將所述框架的豎向定向支架緊固到所述成組件的殼區(qū)段的一個殼區(qū)段的豎向接頭表面上,以及將所述框架的水平定向支架緊固到所述成組件的殼區(qū)段的另一個殼區(qū)段的水平接頭表面上。
技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法,其特征在于,所述缺失殼區(qū)段是上部入口殼區(qū)段。
技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括在將所述框架附連到所述成組件的殼區(qū)段上之前,移除所述渦輪的轉(zhuǎn)子。
技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法,其特征在于,所述框架的附連包括將所述框架栓接到所述殼區(qū)段上。
技術(shù)方案21.一種用于渦輪(10)的部分地組裝的殼,包括:
成組件的被連接的殼區(qū)段(30,32,34,36,38,39,42),其中,所述組件不形成所述渦輪的完整的殼;
在所述成組件的被連接的殼區(qū)段中的間隙,其中,所述間隙對應(yīng)于不包括在所述成組件的被連接的殼區(qū)段中的缺失殼區(qū)段,以及
框架(44),其插入所述間隙中,并且對所述成組件的被連接的殼區(qū)段提供結(jié)構(gòu)支承。
技術(shù)方案22.根據(jù)技術(shù)方案21所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架(44)包括栓接(46)到所述組件的基本豎向接頭表面上的基本豎向平坦表面(48)和栓接(46)到所述組件的基本水平接頭表面上的基本水平豎向平坦表面(50)。
技術(shù)方案23.根據(jù)技術(shù)方案21所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括:第一支架(48),其具有貼靠所述組件的豎向接頭表面的豎向平坦表面;以及第二支架(50),其具有貼靠所述組件的水平接頭表面的水平豎向平坦表面。
技術(shù)方案24.根據(jù)技術(shù)方案23所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述框架包括肋(52),所述脅附連到所述第一支架和所述第二支架上且在它們之間延伸,其中,所述肋與平行于所述成組件的被連接的殼區(qū)段的軸線的平面對齊。
技術(shù)方案25.根據(jù)技術(shù)方案23所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架(48,50)是金屬板,它們各自具有至少三英寸的厚度。
技術(shù)方案26.根據(jù)技術(shù)方案23所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架(48,50)各自具有成組的螺栓孔(46),并且各組螺栓孔與所述基本豎向接頭表面或水平接頭表面上的螺栓孔對齊。
技術(shù)方案27.根據(jù)技術(shù)方案26所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架(50)中的各組螺栓孔(46)具有布置成弧形的螺栓孔,并且所述第二支架(48)中的各組螺栓孔(46)具有布置成線或弧形的螺栓孔。
技術(shù)方案28.根據(jù)技術(shù)方案21所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述第一支架和所述第二支架中的至少一個中的螺栓孔緊鄰所述成組件的被連接的殼區(qū)段上的提升附連裝置(51)。
技術(shù)方案29.根據(jù)技術(shù)方案21所述的部分地組裝的殼,其特征在于,所述渦輪是燃氣渦輪,并且所述成組件的被連接的殼區(qū)段包括用于渦輪(38)的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段、用于壓縮機(34)的上部殼區(qū)段和下部殼區(qū)段和用于入口(32)的下部殼區(qū)段,其中,所述缺失區(qū)段對應(yīng)于所述入口的上部殼區(qū)段。
技術(shù)方案30.一種用以移動渦輪殼(42)的方法,包括:
組裝(22)殼區(qū)段(30,32,34,36,38,39),以形成成部分組件的殼區(qū)段,其中,在所述成組件的殼區(qū)段中在對應(yīng)于缺失殼區(qū)段的位置處保留間隙;
將框架(44)附連(45)到所述成組件的殼區(qū)段上,其中,所述框架在所述間隙中,并且所述框架附連到所述組件上的豎向接頭表面和水平接頭表面上;
用附連的框架將提升裝置(51)附連(56)到所述成組件的殼區(qū)段上,以及
用所述提升裝置提升(58)所述成組件的殼區(qū)段與所述附連的框架。
技術(shù)方案31.根據(jù)技術(shù)方案30所述的方法,其特征在于,附連所述框架包括將所述框架的豎向定向支架(48)緊固到所述成組件的殼區(qū)段的一個殼區(qū)段的豎向接頭表面上,以及將所述框架的水平定向支架(50)緊固到所述成組件的殼區(qū)段的另一個殼區(qū)段的水平接頭表面上。
技術(shù)方案32.根據(jù)技術(shù)方案30所述的方法,其特征在于,所述缺失殼區(qū)段是上部入口殼區(qū)段(32)。
技術(shù)方案33.根據(jù)技術(shù)方案30所述的方法,其特征在于,所述方法進一步包括在將所述框架附連到所述組件殼區(qū)段上之前,移除(26)所述渦輪的轉(zhuǎn)子。
技術(shù)方案34.根據(jù)技術(shù)方案30所述的方法,其特征在于,所述框架的附連包括將所述框架栓接(46)到所述殼區(qū)段上。
附圖說明
圖1是完全組裝好的燃氣渦輪的透視側(cè)視圖。
圖2是用于部分地拆卸和移動燃氣渦輪的方法的流程圖。
圖3是燃氣渦輪的轉(zhuǎn)子和下部殼的自頂往下的視圖,其中,已經(jīng)移除了上部殼。
圖4是燃氣渦輪的部分地組裝的殼的正面和側(cè)面的透視圖。
圖5是構(gòu)造在通往燃氣渦輪的入口的上部殼區(qū)段的位置上的用于殼的框架的正面和側(cè)面的透視圖。
圖6是框架的水平板的一部分的自頂往下的視圖。
圖7是框架的豎向板的一部分的正視圖。
部件列表:
10燃氣渦輪
12支承框架
14起重機
16提升纜繩
18提升柱
20接頭線
22步驟–組裝好的燃氣渦輪
24步驟–移除燃氣渦輪的上部殼。
26步驟–移除轉(zhuǎn)子
28轉(zhuǎn)子
30下部殼
32入口區(qū)段殼
34壓縮機殼
36燃燒器殼
37重裝組裝殼
38渦輪殼
39渦輪排氣殼
40殼的水平接頭表面
42燃氣渦輪殼
44框架
45附連框架
46螺栓孔
48第一支架
50第二支架
g1、g2支架中的螺栓孔之間的間隙
51提升附連裝置
52肋
54入口殼的下部區(qū)段
56附連提升纜繩
58提升和移動殼。
具體實施方式
工業(yè)燃氣渦輪是大型重型發(fā)動機。工業(yè)燃氣渦輪可具有例如范圍為100至300噸(90000公斤至272000公斤)的質(zhì)量。工業(yè)燃氣渦輪的尺寸可具有例如30至50英尺(9至15米)的長度,以及12至20英尺(3.5至6米)的高度和寬度。
有時需要提升和移動工業(yè)燃氣渦輪。如果需要進行重建或其它重要維護,則燃氣渦輪可被從其運行支承框架提升到另一個支承框架,在該另一個支承框架中可重建燃氣渦輪,或者該另一個支承框架可用來將燃氣渦輪運送到維護設(shè)施。
在不適合重型起重機或缺乏足以承載完全組裝好的燃氣渦輪的公路或其它基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)電場,現(xiàn)行辦法是拆卸燃氣渦輪,同時使渦輪承坐在其運行支承框架中。拆卸順序包括拆開和單獨移除上部殼的各個區(qū)段;從組裝好的下部殼中移除轉(zhuǎn)子,以及單獨拆開和移除下部殼的各個區(qū)段。這個移除過程是耗時且易于使殼區(qū)段彎曲且從而損傷殼區(qū)段。用連接到提升柱上的纜繩提升完全組裝好的燃氣渦輪趨向于不使殼過度變形,或者不產(chǎn)生重新對齊殼區(qū)段的需要。
提升厚重的燃氣渦輪會在提升銷處對殼施加較大的負載,并且移除支承框架對殼提供的支承。對殼施加的負載的這些變化可使殼變形。因為殼是完全組裝好的,并且設(shè)計成在完全組裝好時被提升,所以提升引起的負載變化趨向于不使燃氣渦輪過度變形,或者不需要很多地重新對齊殼的工作。而且,殼的區(qū)段栓接在一起,并且因而防止殼的區(qū)段變得彼此不對齊。
提升部分地組裝的燃氣渦輪,以及特別是在提升之前移除殼的一個或多個區(qū)段,會產(chǎn)生燃氣渦輪在提升期間將變形且在提升之后殼將需要對齊的較大的潛在風險。殼可能由于在提升期間對殼施加的力的變化而變形。變形會增加提升之后在殼和附連的殼區(qū)段之間不對齊的風險。
圖1示出工業(yè)燃氣渦輪10,它承坐在運輸支承框架12上,并且通過提升纜繩16附連到起重機14上。提升纜繩在殼的相對的側(cè)部上附連到提升柱18上。提升柱18大體在殼的中間高度處,并且定位在燃氣渦輪的殼的上部區(qū)段和下部區(qū)段之間的水平接頭20附近。
發(fā)明人認識到需要一種移動部分地拆開的工業(yè)燃氣渦輪的更好的方法。發(fā)明人設(shè)想了一種減少提升和移動燃氣渦輪殼的時間和相關(guān)聯(lián)的成本且降低殼區(qū)段在提升運動期間變形的風險的方法和框架。在該方法中,暫時移除上部殼的區(qū)段,以允許移除轉(zhuǎn)子,并且在轉(zhuǎn)子移除之后,上部殼的大部分附連到下部殼上。對于上部殼的未附連的那些部分(一個或多個),框架附連到下部殼和其余上部殼上。在提升和移動部分地組裝的燃氣渦輪殼時,框架防止殼變形。
通過在移除轉(zhuǎn)子之后部分地重裝組裝殼,殼變得在結(jié)構(gòu)上更有剛性,因為殼的區(qū)段之間有完整的接頭??蚣芴峁┍緛韺⒂梢瞥臍^(qū)段執(zhí)行的殼支承功能。因為殼區(qū)段通過連結(jié)到其它殼區(qū)段或框架上而得到支承,所以所有殼區(qū)段在提升和移除時都不那么容易變形。
部分地組裝的殼的質(zhì)量(例如重量)顯著小于帶轉(zhuǎn)子的燃氣渦輪的質(zhì)量。移除一個或多個殼區(qū)段也會降低殼的質(zhì)量。質(zhì)量降低允許從較小的起重機上移除部分地組裝的殼,而且允許殼利用能夠在無法支承完整的燃氣渦輪的整個重量的公路上行駛的交通工具(諸如卡車)來移動。
圖2是用以部分地拆卸和移動工業(yè)燃氣渦輪的示例性方法的流程圖。在步驟22中燃氣渦輪處于完全組裝好的狀態(tài),轉(zhuǎn)子就位。完全組裝好的燃氣渦輪可處于用于運送或維護的支承框架,諸如圖1中顯示的那樣。備選地,燃氣渦輪可處于發(fā)電設(shè)施現(xiàn)場的運行支承框架上。當在運行支承框架上時,燃氣渦輪的入口端可聯(lián)接到氣道組件的空氣出口上,并且燃氣渦輪的渦輪排氣端可連接到排氣擴散器的入口上。
在燃氣渦輪在運行支承框架上且定位在空氣入口管和排氣擴散器管之間時,燃氣渦輪周圍的可用工作空間可能較小,并且不足以允許重建和廣泛維護燃氣渦輪。為了重建或進行廣泛維護,通常必須將燃氣渦輪移動到維護設(shè)施或發(fā)電設(shè)施處的在燃氣渦輪周圍具有供重建和維護的充分工作空間的場所。
在步驟24中,移除燃氣渦輪的上部殼,以暴露轉(zhuǎn)子。在步驟26中,燃氣渦輪上方的起重機從燃氣渦輪的下部殼上提升轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子可單獨從殼移動到可修理、保持或者以別的方式重建它的場所。
圖3顯示燃氣渦輪10,其中已經(jīng)移除了上部殼且暴露了轉(zhuǎn)子28。轉(zhuǎn)子包括軸、用于軸向壓縮機的成排葉片和用于軸向渦輪的成排輪葉(葉片)。可向上提升轉(zhuǎn)子,以從燃氣渦輪的下部殼30上移除。
下部殼30和上部殼各自是成組件的殼區(qū)段。殼區(qū)段可各自圍繞轉(zhuǎn)子延伸一半,使得殼區(qū)段是上部區(qū)段或下部區(qū)段。上部和下部殼區(qū)段在組裝好時圍繞轉(zhuǎn)子完整地延伸。備選地,殼區(qū)段可為四分之一區(qū)段,它們各自圍繞轉(zhuǎn)子的周邊的四分之一延伸。
殼組件分段成殼區(qū)段。例如,殼組件包括用于入口殼32(參見圖1和2)、壓縮機殼34、燃燒器殼36、渦輪殼38和渦輪排氣殼39的下部和上部區(qū)段。上部和下部壓縮機區(qū)段34容納轉(zhuǎn)子的包括軸向壓縮機葉片的部分和固定導(dǎo)葉的在成排壓縮機葉片之間的部分。壓縮機和燃燒器的上部和下部殼區(qū)段可各自為各個單件構(gòu)件。上部和下部燃燒器殼區(qū)段包括用于圍繞殼的周邊布置成環(huán)形陣列的燃燒罐的開口和支承件。上部和下部渦輪殼區(qū)段容納轉(zhuǎn)子的包括在成排渦輪輪葉之間的成排固定噴嘴的渦輪區(qū)段。
圖3顯示下部殼區(qū)段,其組裝在一起且暴露轉(zhuǎn)子的相對的側(cè)部上的水平表面40,并且延伸燃氣渦輪的長度。接頭表面40包括用以接收用于殼的螺栓或其它緊固件的螺栓孔。
在圖2的步驟37中,以及在轉(zhuǎn)子移除之后,殼區(qū)段由螺栓或其它緊固件組裝在一起且緊固。各個殼區(qū)段具有接頭表面,典型地豎向或水平平坦表面。接頭表面構(gòu)造成貼靠和對齊相鄰殼區(qū)段的接頭表面、水平或豎向接頭線。
圖4顯示部分地重裝組裝的燃氣渦輪殼42的前部部分。已經(jīng)從殼42移除了轉(zhuǎn)子,同時下半部殼區(qū)段仍然是組裝好的。上部殼區(qū)段已經(jīng)通過將各個上部殼區(qū)段栓接到其對應(yīng)的下部殼區(qū)段和相鄰上部殼區(qū)段上來重新附連到殼上。
部分地組裝的殼42包括殼的下半部的所有區(qū)段和上半部的所有區(qū)段,除了入口殼。代替入口殼的上部區(qū)段,在步驟45中將框架44緊固到部分地組裝的殼上??蚣軐ぬ峁┍緛碛缮喜咳肟跉ぬ峁┑慕Y(jié)構(gòu)支承。
通過部分地重裝組裝殼42且將框架44緊固到殼上,殼區(qū)段全部都彼此栓接或者栓接到框架上。部分殼組件42保持對齊,因為殼區(qū)段和框架栓接在一起。連結(jié)殼的相鄰區(qū)段的螺栓使相鄰區(qū)段中的螺栓孔保持對齊。類似地,延伸通過框架和框架附近的殼區(qū)段的螺栓使那些殼中的螺栓孔和框架中的螺栓孔之間保持對齊。
框架44具有充分的結(jié)構(gòu)剛性,以防止其上附連有框架的殼區(qū)段變形??蚣苤械穆菟?6與殼的相鄰區(qū)段中的對應(yīng)的螺栓孔對齊。通過將框架栓接到殼上,框架確保殼大體上且尤其是確保其上栓接有框架的殼區(qū)段在部分地組裝的殼42提升和移動時不變形。
如圖5中顯示的那樣,框架44包括第一支架48,其具有豎向定向表面和螺栓孔46,螺栓孔46對應(yīng)于第一支架構(gòu)造成附連到其上的殼區(qū)段中的螺栓孔。第一支架可為金屬板,它具有幾英寸或更大的厚度,例如,三英寸或25mm。第一支架具有兩組螺栓孔46。各組螺栓孔可為兩個、三個、四個或更多個螺栓孔。各組螺栓孔可構(gòu)造成與一個殼區(qū)段的接頭表面上的成組的連續(xù)螺栓孔對齊。第一支架上的兩組螺栓孔與上部壓縮機殼區(qū)段的豎向接頭表面上的成組螺栓孔對齊。兩組螺栓孔處于上部壓縮機殼的相對的側(cè)部上。
框架還包括第二支架50,其具有水平定向表面,該表面具有對應(yīng)于第二支架構(gòu)造成附連到其上的殼區(qū)段中的螺栓孔的孔。第二支架可為金屬板,它具有與第一支架相同的厚度。水平定向表面可為水平平坦表面。
第二支架可比第一支架更長。第二支架沿著殼的中心平面橫跨殼的寬度,中心平面是殼的最寬部分。第一支架橫跨殼的上部(或下部)區(qū)域,該區(qū)域相對于中心平面有偏移。與第一支架上的與上部殼區(qū)段上的成組螺栓孔對齊的兩組螺栓孔之間的間隙g1決定第一支架的長度。類似地,下部入口殼區(qū)段的相對的側(cè)部上的兩組螺栓孔之間的間隙g2決定第二支架的長度。
第二支架50可定位在殼組件上以鄰近提升附連裝置51。提升附連裝置可為提升柱、孔口,以接收起重機或提供抓持來接收起重機的提升纜繩的其它裝置的鉤子。提升附連裝置可在殼的相對的側(cè)部上,諸如在下部入口殼54的相對的側(cè)部上。與第二或第一支架不在提升附連裝置附近相比,通過將第二支架栓接到提升附連裝置附近,對殼施加的提升力更直接地傳遞到框架。
在步驟56(圖2)中,提升纜繩在部分地組裝的殼的相對的側(cè)部上附連到提升附連裝置上。在步驟58中,附連到提升纜繩上的起重機提升和移動部分地組裝的殼與附連的框架。在不使殼過度變形或者不產(chǎn)生對殼區(qū)段的耗時且昂貴的重新對齊的需要的情況下對部分地組裝的殼實現(xiàn)提升和移動。
第一和第二支架通過在支架之間延伸的肋52而連結(jié)。肋可為在各端處焊接在一個支架上的金屬板。各個肋的端部可構(gòu)造成沿著端部的整個長度接觸一個支架。肋端部和支架之間的焊縫可延伸肋端部的長度且在肋端部的相對的側(cè)部上??捎腥齻€肋,其中,兩個肋接近支架中的螺栓孔,并且第三肋在框架的中心區(qū)域處。肋的厚度例如可基本在任一支架的厚度的百分之十五之內(nèi)。
肋可各自處于平行于殼的軸線的平面上。通過使肋定向在平行于殼軸線的平面上,在軸向方向上對上部或下部支架施加的力沿著肋的中心線傳遞,對肋施加的轉(zhuǎn)矩最小。
兩個外部肋的上端可焊接到第一支架的端部上。兩個外部肋的下端可焊接到第二支架的上部平坦表面上,并且焊接在第二支架上的成組螺栓孔的內(nèi)側(cè)。
框架的質(zhì)量例如顯著小于被框架取代的殼的區(qū)段的質(zhì)量的三分之一。例如,入口殼區(qū)段典型地比其它殼區(qū)段具有更大的質(zhì)量。移除上部入口殼區(qū)段例如基本降低燃氣渦輪的殼的質(zhì)量的百分之二十多??蚣芸尚∮谏喜咳肟跉^(qū)段的質(zhì)量的三分之一。通過用框架代替上部入口殼區(qū)段,其余燃氣渦輪殼組件的質(zhì)量可降低百分之十至百分之十五。質(zhì)量的降低可能足以允許起重機從特定發(fā)電場提升部分地組裝的燃氣渦輪殼。類似地,質(zhì)量的降低可能足以允許在起始于發(fā)電場的公路上運送部分地組裝的燃氣渦輪殼。
圖6和7顯示第一和第二支架的平面圖。這些視圖顯示支架48、50中的螺栓孔的型式。所述數(shù)量和型式的螺栓孔被機加工出來(例如鉆削),其精度足以準確地與其上附連有支架的殼區(qū)段上的螺栓孔對齊。各組螺栓孔可如圖6和7中顯示的那樣布置成弧形,或者布置成直線或曲線。螺栓孔的布置將取決于其上緊固有支架的殼的表面的形狀。
選擇和定位支架中的螺栓孔,使得當螺栓插入通過螺栓孔且插入到區(qū)段殼中時,螺栓得到支架的充分支承,以確保區(qū)段殼保持恰當對齊。需要恰當對齊,使得失去的殼區(qū)段可附連到殼區(qū)段的部分組件上,優(yōu)選地不廣泛地重新對齊失去的殼區(qū)段與成組件的殼區(qū)段。
肋52可在一個螺栓孔附近,例如在一個螺栓孔的五英寸之內(nèi)附連到第一和第二支架。通過最大程度地減小肋和最接近肋的螺栓孔之間的距離,螺栓和肋對支架施加的力矩被減小。
支承肋的數(shù)量、支架和肋的厚度,以及螺栓孔的數(shù)量和位置取決于燃氣渦輪的質(zhì)量和大小。為了設(shè)計框架,包括選擇肋的數(shù)量、支架和肋的厚度和螺栓孔的位置和數(shù)量,可執(zhí)行有限元分析(fea)來對部分地組裝的殼和框架建模。fea模型可用來確定是否可在不使殼過度變形,或者不產(chǎn)生對殼區(qū)段的廣泛的重新對齊的需要的情況下提升和移動部分地組裝的殼與框架。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前認為最實現(xiàn)且優(yōu)選的實施例來描述了本發(fā)明,但要理解的是,本發(fā)明不局限于公開的實施例,而是相反,本發(fā)明意于覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等效布置。