Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Шварц В.А. -> "Конструкции газотурбинных установок" -> 129

Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.

Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок — М.: Машиностроение, 1970. — 436 c.
Скачать (прямая ссылка): konstrukciigazoturbinni1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 146 >> Следующая


Скорость повышения температуры определяется в первую очередь термическими напряжениями в элементах турбины. Если турбина имеет поворотные сопловые лопатки, в процессе пуска их можно установить в оптимальное для данного режима положение, что приводит к повышению к. п. д. и мощности турбины. Поворотными лопатками снабжены установки фирмы Дженерал Электрик и ряд автомобильных ГТУ.

После того как будет отключен стартер, начнет самостоятельно работать турбокомпрессор и повышаться число оборотов турбомашин, к. п. д. их возрастает и температура перед турбиной может быть постепенно уменьшена. В период разгона турбокомпрессора дозировка топлива должна производиться очень точно во избежание недопустимого увеличения температур. Опасность перегрева турбины усугубляется тем, что в камерах может скопиться жидкое топливо (особенно в многокамерных системах при наличии свечей не во всех камерах) и при его воспламенении температура газа резко возрастает. Для обеспечения надежности работы установки всегда целесообразно использовать автоматические системы пуска, в которых последовательность операций и дозировка топлива производятся специальными механизмами — этим исключаются возможные ошибки при пуске и облегчаются функции персонала.

При пуске и — главное — при наборе нагрузки лимитирующими факторами является не абсолютная температура газа, а температурный градиент в деталях, омываемых горячим газом, и взаимное положение ротора и статора. При многократных тепловых ударах корпус турбины с горизонтальным разъемом теряет круглую форму, а в элементах фланцевых соединений возникают большие напряжения, которые могут быть причиной поломки крепежных деталей и образования трещин в кор-
Ускоренный набор нагрузки может быть допущен при корпусах без продольных разъемов.

Мощность, затрачиваемая на ускорение вращающихся элементов,

Nuck = Ja ,

уск dt

где J — момент инерции вращающихся элементов;

со — угловая скорость вращения;

da>

-----ускорение.

В стационарных ГТУ крупной и средней мощности, как правило, не выдвигается жестких требований к достижению кратчайшего времени пуска. Поэтому даже при больших моментах инерции роторов турбокомпрессоров мощность, затрачиваемая на ускорение, не является определяющей. Однако в ряде стационарных и особенно транспортных установок, в которых должен быть обеспечен быстрый пуск, а мощность пусковых двигателей ограничена, стремление уменьшить момент инерции вращающихся масс налагает отпечаток не только на конструкцию роторов, но и на выбор схемы установки. Так, при неблоки-рованной схеме (генератор или другой механизм приводится в движение свободной силовой турбиной) пусковой двигатель должен разогнать только ротор турбокомпрессора, а при блокированной схеме мощность пускового двигателя должна быть увеличена с учетом момента инерции ротора приводного механизма.

Уменьшение момента инерции достигается применением в-осевых турбомашинах дисковых роторов малой металлоемкости, с минимальными массами металла в ободах и облегчением облопачивания. В компрессорах эти вопросы решаются проще,, чем в турбинах, так как уровень температур и напряжений в них ниже и возможности конструктивных вариаций значительно шире. Имеется также возможность использования легких сплавов для облопачивания и дисков первых ступеней. Кроме того, число ступеней осевых компрессоров больше, чем число ступеней турбин, поэтому мероприятия, позволяющие сократить момент инерции ротора компрессора, могут существенно облегчить все: вращающиеся массы. Роторы турбин, как правило, весьма напряжены и их конструкция определяется не только условиями механической прочности, но и возможностью организации воздушного охлаждения. В части облопачивания существенный эффект может дать применение полых лопаток.

Примером установок, где одним из основных требований было сокращение пусковой мощности, может служить ГТУ мощностью 1000 кет фирмы Аллен для привода судового электрогенератора и стационарные ГТУ фирмы СТАЛ мощностью 10 ООО 392
и 40 ООО квт. Все эти установки имеют свободную силовую турбину, приводящую в движение генератор, и облегченные роторьї турбокомпрессоров. Благодаря этому в ГТУ фирмы Аллен мощность электростартера удалось снизить до 16 л. с. (менее 1,2% мощности установки) при времени выхода на режим холостого-хода всего 1 мин. Ротор компрессора был максимально облегчен — он выполнен дисковым без вала; диски стянуты центральным стяжным болтом. Размеры ободов дисков сведены к минимуму, так как лопатки закреплены между дисками и обод не перерезается пазами рабочих лопаток. Ротор турбины — также облегченной конструкции.

В установках фирмы СТАЛ принят воздушный пуск, при. котором пусковая мощность реализуется в течение весьма краткого промежутка времени, чем и обусловливаются требования к возможному сокращению момента инерции вращающихся масс-Роторы компрессоров и турбин выполняют дисковыми наборными. Радиальные турбомашины с малым числом ступеней имеют существенно меньшие моменты инерции по сравнению с многоступенчатыми осевыми.
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 146 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed