Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 309. Сильфонный компенсатор установки ГТУ-15 завода «Экономайзер»:
J — цепная стяжка; 2 —
сильфон; 3 — внешний кожух; 4 — внутренний экран
(рис. 309) или многочисленных прутков, прикрепленных сваркой к трубопроводам (рис. 308).
Компенсаторы с гибким элементом в виде тонкостенной металлической мембраны способны воспринимать значительные
Рис. 310. Стяжки компенсаторов и подвески трубопроводов ГТУ:
а — мощностью 2700 л. с. фирмы Парсонс; б — мощностью 2500 л. с. фирмы Броун — Бовери; в — мощностью 2000 квт фирмы Инглиш Электрик
Рис. 311. Компенсатор с резиновой манжетой ГТУ мощностью 50 000 квт
перемещения сопрягаемых трубопроводов. Так как тонкие мембраны не могут противостоять давлению среды, их всегда комбинируют с какими-либо опорными элементами (мембраны только герметизируют полости). На рис. 312 показано уплотнение
424
кольцевой полости газовпуска турбины высокого давления установки ГТ-12-3 JIM3. Мембрана 7 толщиной 0,3 мм опирается на торцовые поверхности концентрических колец 2, подвешенных на 70 радиальных пальцах 3. Зазоры между кольцами составляют 0,5—0,8 мм. Испытания натурного компенсатора подтвердили его работоспособность при перепаде давлений до 8 ат и величине осевого перемещения внутреннего контура относительно наружного до 15 мм.
В ГТУ мощностью 15 ООО квт фирмы Метро — Виккерс на трубопроводах диаметром до 1375 мм установлены мембранные компенсаторы (рис. 313), в которых мембраны 2 оперты на шарнирно закрепленные диски 1.
На трубопроводах с температурой до 160° С могут быть ис-
Рис. 312. Мембранный компенсатор установки ГТ-12-3 ЛМЗ:
1 я 6 — фланцы внешнего корпуса турбины; 2 — кольцо; 3 — палец: 4, 5 — фланцы внутреннего корпуса турбины; 7 — мембрана
Рис. 313. Мембранный компенсатор ГТУ мощностью 15 000 квт фирмы Метро — Виккерс:
I — кольцевой диск; 2 — мембрана
пользованы компенсаторы с резиновыми манжетами (рис. 311). Манжета 4, изготовленная из теплостойкой резины, зажимается фланцами 3 и 5. Фланцы 7 трубопроводов связаны шестью стяжками 1 с дистанционными втулками 2. Стяжки во фланцах 7 крепят с помощью сферических шарниров 6, благодаря чему обеспечивается параллельность перемещения фланцев трубопроводов. Таким образом,.этот компенсатор выполняет функции линзового двухшарнирного компенсатора при значительно меньших размерах [24]. В ГТУ мощностью 50 000 квт компенсаторы с резиновыми манжетами установлены на воздухопроводах диаметром до 1600 мм с давлением до 7 кГ/см2 (указанные величины не предельные).
Осевые перемещения трубопроводов можно компенсировать с помощью сальниковых соединений. Положительной их стороной являются малые ради-
BudA
альные размеры и отсутствие фланцевых соединений. В ГТУ такие компенсаторы находят ограниченное применение в первую очередь вследствие их недоста-
Рис. 314. Сальниковый компенсатор ГТУ мощностью 50 000 квт
точной надежности и необходимости постоянного наблюдения. Область их использования ограничивается трубопроводами с незначительным избыточным давлением. На рис. 314 изображен выпускной газопровод ГТУ мощностью 50 000 квт, связывающий турбину низкого давления с регенераторным помещением. Газопровод соединен жестко с корпусом турбины и расширяется по направлению к регенератору. Газопровод подвешен на четырех крестообразно расположенных шпонках 8. К коническому диффузору 7 приварен короткий цилиндрический участок 6, вокруг которого располагается сальниковое уплотнение в виде отдельных сегментов 3 с асбестовой набивкой 2. Так как радиальное расширение трубопровода
при нагреве его до 460° С превышает 10 мм сегменты связывают
гибким соединением (болтами 5 с пружинами 4 под гайками). 426
Рис. 315. Поворотный компенсатор ГТУ RM-60 фирмы Роллс-Ройс:
1 — трубопровод; 2—сферическое кольцо; 3 — регулировочная шайба
Сегменты могут перемещаться в радиальном направлении между стенками кольца 1, закрепленного в стене регенеративного помещения.
В ГТУ мощностью 5400 л. с. фирмы Роллс-Ройс угловые перемещения трубопроводов компенсируются с помощью фланцевых сферических соединений (рис. 315), допускающих излом осей на значительный угол.
В судовой ГТУ мощностью 3500 л. с. ассоциации Паметрада все соединительные трубопроводы имеют Г-образную форму,
причем линейные перемещения одной ветви компенсируются за счет скручивания другой; для этого предусмотрены специальные муфты, воспринимающие тангенциальные перемещения трубопроводов.
Особые типы компенсаторов применяют в местах соединения входных патрубков компрессоров и выпускных патрубков турбин с подводящими и отводящими трубопроводами. Отводящие трубопроводы, как правило, жестко зафиксированы в строительных конструкциях станций или машинных отделений, и компенсаторы должны воспринимать значительные перемещения турбомашин. Специфической особенностью этих соединений являются малые давления в тракте и жесткие ограничения величины нагрузок на патрубки. Входные патрубки могут уплотняться гидрозатворами, заполняемыми водой или вязкими жидкостями. В установке мощностью 50 000 квт применен подобный компенсатор (рис. 316). Воздух поступает в патрубок компрессора 1 снизу из бетонированного канала, по периметру которого расположен металлический желоб 2, заполненный смо-
