Охлаждение корпуса газовой турбины

Охлаждение позволяет снизить температуру корпуса газовой турбины и изготавливать его из относительно дешевых металлов.

Для снижения температуры корпуса используют не только воз­душное охлаждение, но и с помощью специальных элементов кон­струкции (рис. 101) уменьшают к нему поток теплоты от газа.

Рис. 101. Схема охлаждения

корпуса газовой турбины: / — корпус, 2, 5 — теплоизоляция, 3 — отверстие для подвода охлаж­дающего воздуха, 4 — ребра, 5 — сегменты, 7 — обойма, 8 — сопловая лопатка

газ

Рис. 102. Охлаждаемая обойма: I — отверстия для подвода охлаждающего воздуха, 2 — обойма, 3 т- корпус турбины, 4 — сегменты сопловых лопаток, 5 — сопло­вые лопатки

Для этого на корпусе / выполняют ребра 4, на которых крепят разрезные обоймы 7 для установки сопловых лопаток 8.

Корпус и обоймы внутри покрыты теплоизоляцией 2. В обоймах крепятся сегменты 6, образующие стенку под рабочими лопатка"ми. Между сегментами и ребрами корпуса уложена теплоизоляция 5. Чтобы еще больше уменьшить приток теплоты к корпусу, в обра­зовавшиеся в нем полости через отверстия 3 поступает охлаждающий ребра и сегменты воздух, который через зазоры выбрасыва­ется в проточную часть турбины.

Для уменьшения притока теплоты к корпусу 3 турбины (рис. 102) в него устанавливают охлаждаемую обойму 2 с не­сколькими рядами сопловых лопаток 5, сегменты 4 которых кре­пятся в обойме. Охлаждающий воздух, проходя через отверстия / в сегментах, охлаждает их. Часть охлаждающего воздуха сбрасы­вается в проточную часть турбины через⁴ щели и создает охлаж­дающую пленку у торцовых поверхностей сопловых каналов и под рабочими лопатками. Входные и выходные патрубки корпуса обычно внутри защищают теплоизоляцией. Между слоем изоляции и корпусом также продувается воздух.

Особое внимание уделяют охлаждению внутренних (встроен­ных) подшипников, которые снаружи окружены воздухом после компрессора или горячим газом, имеющим высокие давление и температуру. Так как нагрев подшипников до этой температуры, а также попадание горячего газа недопустимы, их помещают в корпус специальной конструкции.

Охлаждение встроенного подшипника, расположенного между турбинами высокого (ТВД) и низкого (ТНД) давления показано на рис. 103. Подшипники роторов ТВД и ТНД заключены во внут­ренний масляный корпус 7 и наружный силовой корпус 3, покрытый внутри теплоизоляцией. Охлаждающий воздух через канал 4 поступает в камеру между силовым и масляным корпусами. Часть

Рис. 103. Охлаждение встроенного подшипника:

/ — камера подвода воздуха к уплотнениям турбин, 2 — камера отсоса воздуха от _ уплотнений турбин, 3, 7 — наружный силовой и масляный корпуса, 4 — канал для подвода охлаждающего воздуха, 5 — труба отвода воздуха, 6, 10 — роторы турбины и компрессора, 8, 9 — опорные подшипники

воздуха проходит в масляный' корпус и выбрасывается в атмосфе­ру через трубу '5, а оставшийся поступает через лабиринтовые уп­лотнения в камеры 2, которые также соединены с атмосферой.

Чтобы полностью предотвратить попадание горячих газов в подшипники, в камеру / со стороны ротора ТВД подается воздух после компрессора, а в такую же камеру со стороны ТНД посту­пает воздух из системы охлаждения ротора.

различные схемы