Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Шварц В.А. -> "Конструкции газотурбинных установок" -> 53

Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.

Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок — М.: Машиностроение, 1970. — 436 c.
Скачать (прямая ссылка): konstrukciigazoturbinni1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 146 >> Следующая


Центробежные компрессоры применяют также в различных установках аварийной службы и в специальных ГТУ, основными качествами которых должны быть простота, дешевизна, малая масса или возможность работы при сильно запыленном воздухе; как правило, эти установки также имеют малую мощность. Однако фирма Кларк создала ГТУ CS-25 мощностью 2500 квт с центробежным компрессором. Основным требованием при создании этой установки была простота конструкции, надежность, малая начальная стоимость, длительный ресурс, а также простог та ревизии и обслуживания.

Наконец, центробежные компрессоры применяют в ГТУ зам: кнутого цикла, в которых благодаря высокому давлению в цикле объемный расход рабочего тела во много раз меньше, чем в открытых установках. Так, в ГТУ мощностью 2000 квт фирмы Эшер—Висс массовый расход воздуха равен 26,5 кг/сек, а объемный расход на входе в компрессор вследствие повышенного давления (р = 7,2 кГ/см2) соответствует расходу 3,7 кг/сек при нормальных атмосферных условиях. В установке мощт

149
ностью 6600 квт той же фирмы приведенный к нормальным условиям массовый расход составляет всего 12 кг/сек (это предопределило использование центробежного компрессора с двусторонним входом в рабочее колесо первой ступени). В ГТУ замкнутого цикла большей мощности применяют осевые компрессоры.

В практике газотурбостроения имеются прецеденты применения многоступенчатых центробежных компрессоров в установках с большими расходами воздуха. Так, фирма Бритиш Томпсон Хаустон изготовила ГТУ открытого цикла мощностью 2500 квт с четырехступенчатым центробежным компрессором, фирма Эрликон в установке мощностью 730 квт использовала трехступенчатый компрессор. Такого рода компрессоры не специфичны для газотурбинных установок; применение их объясняется только ортодоксальностью и традициями в конструктивных решениях фирм-изготовителей. Такие компрессоры имеют низкие окружные скорости, вследствие чего степень повышения давления их весьма мала: в четырехступенчатом компрессоре фирмы Бритиш Томпсон Хаустон она составляет 4,5 (окружная скорость 260 м/сек), в трехступенчатом компрессоре фирмы Эрликон — 3,4.

Опыт эксплуатации ГТУ фирмы Бритиш Томпсон Хаустон показал, что применение многоступенчатого центробежного компрессора для данных условий не оправдано и при использовании более эффективного осевого компрессора можно в тех же габаритах получить вдвое большую мощность и добиться того же к. п. д установки без регенерации (в данной установке имеется регенератор массой 70 г).

В ГТУ средней мощности с относительно высокой степенью сжатия в ряде случаев целесообразно использование комбинированного компрессора, первые ступени которого выполнены осевыми, а последняя — центробежной. В отличие от осевых осецентробежные компрессоры имеют высокую степень сжатия при меньшем числе рядов лопаток, т. е. при более коротком роторе.

На входе в компрессор, где объемные расходы велики, применены эффективные осевые ступени с длинными лопатками, а в зоне малых объемных расходов на последних ступенях вместо коротких лопаток — более эффективная в данных условиях радиальная ступень.

В отличие от многоступенчатых центробежных компрессоров в осецентробежном компрессоре поток воздуха не имеет многочисленных поворотов в проточной части: на участке осевых ступеней он движется аксиально и поворачивается в радиальном направлении только в пределах рабочего колеса центробежной ступени — это позволяет использовать радиальный диффузор, имеющий конструктивные преимущества (сокращение длины 150
корпуса, удобство отвода воздуха к камерам сгорания, облегчение доступа к заднему подшипнику компрессора и т. п.).

Компрессоры осецентробежного типа применяют для ГТУ мощностью 500—3000 квт-, в них достигается степень повышения давления около 5—7.

КОРПУСА КОМПРЕССОРОВ

Корпуса осевых компрессоров должны противостоять внутреннему давлению воздуха и быть достаточно жесткими, чтобы обеспечить фиксированные радиальные зазоры в проточной части. В отличие от авиационных газотурбинных двигателей, в которых проблема создания жесткого корпуса с минимальной массой достаточно сложна, в стационарных и транспортных ГТУ разработка этого узла обычно не представляет затруднений, так как давления в компрессоре относительно невелики, температура воздуха на выходе обычно не превышает 250—300° С, а диаметр корпуса компрессора в самых мощных ГТУ не достигает

2 м. Аналогичные корпуса турбомашин на более высокие параметры применяют в паротурбостроении уже многие десятилетия.

Конструктивные варианты корпусов компрессоров весьма обширны, поскольку уровень напряжений в них незначителен и для их выполнения приемлемы самые различные технологические методы.

Корпус компрессора состоит из входного патрубка, собственно корпуса, несущего направляющие лопатки и ограничивающего проточную часть, и напорного патрубка. Конструктивно все три элемента могут быть выполнены в виде единого целого или отдельно с соединением по вертикальным поперечным разъемам.

На рис. 89 представлен корпус компрессора, изготовленный как одно целое с патрубками. Исполнение столь сложных отливок и их обработка сопряжены с технологическими трудностями, поэтому, как правило, корпуса компрессоров выполняют из нескольких частей, соединенных по вертикальным разъемам (рис. 90 и 91). Кроме того, при отливке корпуса весьма трудно выполнить точно каналы конфузора входного и диффузора напорного патрубков. Так как внутренняя поверхность этих каналов недоступна для механической обработки, подобная конструкция корпуса требует высокой культуры литейного производства. Обычно для уменьшения потерь давления в воздушном тракте криволинейные каналы конфузоров и диффузоров принято подвергать механической обработке как для достижения точных геометрических размеров, так и для получения чистой и гладкой поверхности. Поэтому в абсолютном большинстве корпусов осевых компрессоров одну внутреннюю стенку или обе
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 146 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed