Корпуса компрессоров и газовых турбин

В газотурбинных установках давление рабочего тела (воздуха, газа) сравнительно невелико (0,4—2 МПа), что позволяет изго­тавливать корпуса турбин и компрессоров тонкостенными. При этом избегают плоских стенок, так как они легко прогибаются под действием даже небольшого перепада давлений.

А-А

?0

Рис. 21. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы корпуса

компрессора ГТУ и крепление лопаток (в):

1,6 — обоймы концевых уплотнений, 2 — вертикальный" разъем, 3, 9 — верхняя и нижняя половины, 4 — ребро жесткости, 5 — кольцевой ка­нал, 7, // — входной в выхлопной патрубки, 8, 10 — фланцы, 12 — на­правляющие лопатки, 13 — диффузор, 14 — горизонтальный разъем

Типичная конструкция корпуса компрессора ГТУ показана на' рис. 21, а, б. Корпус состоит из верхней 3 и нижней 9 половин, отлитых из чугуна повышенной прочности и скрепленных болтами по фланцам, выполненным на горизонтальном разъеме 14. Для упрощения изготовления корпус имеет технологический вертикаль­ный разъем 2, а для увеличения жесткости на его наружной по­верхности выполнены ребра 4. На внутренней точно обработанной ' поверхности корпуса имеются пазы для крепления направляющих лопаток 12

В любом компрессоре за лопатками последней ступени распо­лагается диффузор 13 — специально спрофилированный кольцевой канал, имеющий плавное увеличение площади проходного сечения, в котором уменьшается скорость и растет давление воздуха.

Воздух подводится в компрессор через входной патрубок 7, а отводится через выхлопной патрубок 11. К фланцам патрубков крепятся воздуховоды. Благодаря специальной конструкции патрубков воздух подводится и отводится равномерно по всей окруж­ности. Концевые уплотнения располагаются в обоймах 1 я 6.

У горизонтального разъема вблизи входного патрубка или на нем фланец нижней половины корпуса имеет специальные прили­вы — лапы, через которые вес корпуса передается на опоры.

Корпуса компрессоров могут быть выполнены также сварными из стали. Кроме того, по-разному организуется вход и выход воздуха. Входной и выхлопной патрубки могут быть сконструированы так, чтобы воздух поступал в компрессор и выходил из него параллельно оси вращения ротора (компрессоры с осеьпгм вхо­дом и выходом).

Рис 22 Корпус турбины ГТУ (а) и крепление сопловых лопаток (б):

Г7_ве_Рхня^Ря I нижняя половины, 2 - «.«О^оМ«ГЗ бин высокого и низкого Д/^ме™^яА

ssss. и

«ГтальЗыи 10 - корпус

у/ Корпус турбины, как и корпус компрессора, выполняется разъ­емным и состоит из верхней и нижней половин.

Литой корпус турбины с внутренней теплоизоляцией показан на рис. 22. Верхняя / и нижняя 7 половины корпуса имеют флан­цы на горизонтальном разъеме и соединяются друг с другом бол­тами. Кроме того, имеется вертикальный технологический разъем. Газ поступает в корпус турбины через входной патрубок 8, а ухо­дит через два выхлопных патрубка 6.

Корпус отлит из низколегированной перлитной стали. Чтобы предотвратить прямой контакт горячих газов с корпусом, он по­крыт внутри слоем теплоизоляции 12, заключенной в экраны 11, выполненные из листовой жаропрочной аустенитной стали. Эти экраны образуют внутренний обвод корпуса.

\/ Для уменьшения притока теплоты в корпус сопловые лопатки располагаются в специальных сегментах 2, укрепленных на про­межуточной обойме 3, которая охлаждается воздухом от компрес­сора. Сегменты отделены по окружности друг от друга зазорами, что позволяет им свободно расширяться при нагреве. \/ В корпусе располагаются две турбины — высокого (ТВД) и низ­кого (ТНД) давления, сопловые лопатки 15 которых соответствен­но крепятся в обоймах 3 и 14. В местах выхода ротора из корпуса располагаются концевые уплотнения 13.