Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
151
Рис. 89. Корпус компрессора, отлитый как одно целое с патрубками ГТУ фирмы Броун — Бовери
Рис. 90. Сварно-литые корпуса компрессоров ГТУ мощностью 50 ООО квт:
а — низкого давления; 6 — высокого давления
152
Рис. 91. Корпуса компрессоров со сборными элементами патрубков ГТУ:
а —. ГТ-700-12М НЗЛ {компрессор низкого давления); б — ПГ-50000 НЗЛ; в — мощностью 3500 а. с. Коломенского тепловозостроительного завода
153
стенки, ограничивающие каналы, изготовляют отдельно от корпуса и крепят к последнему сваркой или механическим соединением.
Корпуса компрессоров газотурбинных установок выполняют также сварно-литыми (рис. 90). Их входные и напорные патрубки отливают отдельно, а затем сваривают с предварительно обработанным корпусом. Перед сваркой поверхности криволинейных каналов обрабатывают. Корпуса этих компрессоров имеют вертикальные технологические разъемы, причем в корпусе компрессора высокого давления (рис. 90, б) вертикальный разъем выполнен ступенчатым — благодаря этому крестообразное соединение вертикального и горизонтального разъемов заменено двумя Т-образными (давление в этой зоне достигает 15 кГ/см2).
На рис. 91, а и б показаны корпуса, в которых патрубки отлиты как одно целое с внешней частью корпуса, а внутренние криволинейные стенки конфузоров и диффузоров присоединены к нему механическим способом. Зачастую внутреннюю стенку выполняют вместе с корпусами уплотнений и подшипников. Соединение стенок конфузоров и диффузоров с корпусом компрессора чисто технологическое и в процессе эксплуатации, как правило, не разбирается.
Отдельно обрабатываемые каналы диффузора и конфузора допускают пониженные требования к точности изготовления входного и выходного патрубков, поскольку скорости движения воздуха в патрубках заметно ниже, чем в конфузорах и диффузорах: отклонения геометрических размеров и некоторая шероховатость внутренних поверхностей патрубков не вызывают заметных потерь давления.
В стационарных и транспортных ГТУ нашли достаточно широкое применение двухстенные корпуса компрессоров (рис. 92 и 93). Так, внешняя часть корпуса с патрубками ГТУ фирмы Зульцер (рис. 92, а) выполнена в виде отливки с горизонтальным разъемом. Обрабатываются только несколько внутренних поясков, на которых крепятся отдельные элементы, ограничивающие проточную часть (обойма с направляющими лопатками и тонкие криволинейные стенки конфузора и диффузора). Такая конструкция корпуса имеет ряд положительных свойств. В частности, наиболее сложная отливка внешней части корпуса предназначена в основном для восприятия внутреннего дав' ления и к точности ее размеров высокие требования не предъявляются.
Криволинейные стенки конфузора входного патрубка и диффузора выходного патрубка могут быть обработаны, и стенки этих деталей могут иметь минимальную толщину, так как они не воспринимают перепада давлений. Литейные формы обоймы, несущей направляющие лопатки, упрощены, и ее обрабатывают на карусельных или на токарных станках в отличие от изобра-154
женного на рис. 89 корпуса, требующего сложной расточки в закрытом положении.
Двухстенные корпуса имеют также высокую жесткость — это особенно важно для многоступенчатых компрессоров с боль-
д)
е)
Рис. 92. Двухстенные корпуса компрессоров ГТУ:
« — фирмы Зульцер; б — мощностью 3000 квт фирмы Зульцер; в — ГТН-9 ЛМЗ; г — ГТ-6-750 TM3; д — ГТУ-ЗГ завода «Экономайзер»; е — фирмы Аллис Чалмерс
той длиной ротора, так как при малой жесткости корпуса возможно задевание рабочих лопаток о корпус из-за прогиба последнего под действием собственного веса. На рис. 91, а показан жорпус компрессора ГТУ НЗЛ, который представляет собой
155
Рис. 93. Компрессор с одностенным корпусом в части низкого давления и двухстенным в части высокого давления:
а __ ГТУ CS-600 фирмы Цеитракс; б — ГТУ EL-60A фирмы Инглиш Электрик; / — вход-
ной патрубок; 2 — редуктор;
3 — корпус; 4 — напорный патрубок; ный клапан
противопомнаж-
156
толстостенную отливку большой длины. Чтобы корпус вследствие лизкой его продольной жесткости не прогибался, предусмотрена пружинная опора в средней его части.
Кроме того, в двухстенных корпусах компрессоров пространство между внешней частью и внутренними обоймами может ¦быть использовано в качестве камер для последующего отвода воздуха к противопомпажным клапанам или на охлаждение ¦турбины. На рис. 92, б показан корпус, внешняя часть которого выполнена в виде цилиндрической отливки большого диаметра (примерно в 2 раза превышающего диаметр внутренней части); в кольцевом пространстве между внешней и внутренней частями корпуса размещены входной и напорный патрубки компрессора. Б этой ГТУ внешняя цилиндрическая часть большого диаметра общая для турбины и компрессора — таким образом весь агрегат заключен в общий цилиндрический корпус.
Все описанные выше корпуса осевых компрессоров имеют горизонтальный разъем. Наличие такого разъема связано с рядом неблагоприятных факторов — нарушением круглого сечения внутренней поверхности корпуса при резких изменениях режимов работы, возможными протечками воздуха через разъем, увеличением массы. Неразъемные корпуса не имеют этих недостатков, технология изготовления их проще, однако сборка компрессора и ревизия его облопачивания существенно усложнены.
