Охлаждение дисков ротора

Охлаждение дисков производится одним из следующих способов:

- радиальный обдув;

- струйное охлаждение;

- продувка воздуха через зазоры хвостов лопаток;

- заградительное и комбинированное охлаждение.

На Рис. 52 схематично показано охлаждение диска газовой тур­ины ГТУ-20. Эта конструкция во многом является типичной. Как видно из рисунка, радиальный обдув сочетается с охлаждением обода диска продувкой воздуха через зазоры хвостов лопаток.

Рис. 52. Схема охлаждения ротора турбины

На Рис. 53 показана схема охлаждения ротора, собранного из отдельных дисков, продувкой воздуха через хвостовики рабочих лопаток, а также охлаждение обода диска струйным способом. Последний способ нашел применение в газовых турбинах.

Рис. 53. Схема охлаждения дискового ротора: а) - продувка череххвостовики рабочих лопаток; б) - струйным способом.

Охлаждение корпуса газовой турбины

Степень охлаждения корпуса, как и всякой детали, определяется как количеством тепла, отводимого средой, так и интенсивностью подвода тепла.

Принцип обеспечения эффективного охлаждения двустенного корпуса показан на Рис. 54.

В профильный паз наружного корпуса 1 вводятся диафрагмы 5, в которые вварены вершины сопловых лопаток 4. Диафрагмы состоят из отдельных сегментов, что позволяет им свободно расширяться при нагреве. Диафрагма касается наружного корпуса лишь в нескольких точках. Это резко уменьшает передачу тепла теплопроводностью. Между элементами внутреннего корпуса, образуемыми цилиндрическими стенками диафрагм, и наружным корпусом размещены пакеты с изоляцией 2, которые препятствуют передаче тепла радиацией. Наружный корпус охлаждается воздухом.

Рис. 54. Схема двустенного охлаждаемого корпуса турбины

Таким образом, при нагреве диаметр элементов внутреннего корпуса соответствует диаметру относительно холодного наружного корпуса. Это определяет величину радиального зазора между внут­ренним корпусом и рабочими лопатками 3.

2.8 Состав вспомогательного оборудования гту

Газотурбинная установка является совокупность газотурбинного двигателя и всех обслуживающих его систем, устройств и вспомогательных механизмов, обеспечивающих его нормальную безопасную эксплуатацию.

В состав каждой ГТУ входит:

- пусковое устройство, включающее внешний двигатель для раскрутки турбокомпрессора при пуске ГТУ;

- топливная система, обеспечивающая хранение, подготовку и передачу топлива к двигателю;

- система смазывания, предназначенная для смазывания и охлаждения подшипников турбин, компрессоров, зубчатых зацеплений и других узлов;

- система охлаждения, которая в сложных ГТУ делится на отдельные подсистемы: воздушную для охлаждения роторов турбин, дистиллированной воды для охлаждения корпусов турбин, забортной воды для масло -, воздухо - и водоохладителей;

- система регулирования, управления и защиты (система РУЗ), позволяющая осуществлять маневры (пуск, остановка, изменение режима, реверс) двигателем, автоматически поддерживать заданный режим и обеспечивать безопасность работы двигателя.

- валоповоротное устройства (по числу валов) для проворачивания роторов турбокомпрессоров после остановки и перед пуском ГТУ.