Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
159
Рис. 96. Многоступенчатые центробежные компрессоры ГТУ:
а — мощностью 2000 квт фирмы Эшер-Висс; 6 — мощностью 2500 квт фирмы Бритиш Томпсои Хаустон; в — TF фирмы Рустсн
160
Это пространство может быть использовано как емкость для заполнения охлаждающей жидкостью. В ГТУ TF фирмы Рустон к кольцевой полости подводят воду из внешнего источника, которую также используют для впрыска в проточную часть компрессора с целью очистки отложений. В ГТУ «Базилиск» фирмы Бадворт кольцевая полость служит масляным баком; масло охлаждает корпус, а перед поступлением к подшипникам проходит через внешний теплообменник с воздушным или водяным охлаждением. Благодаря масляному охлаждению корпус этой ГТУ был выбран алюминиевым с невысокой теплостойкостью.
Камеры отбора воздуха
В корпусах осевых компрессоров большинства ГТУ предусматривают отбор воздуха для сброса его через противопомпаж-ные клапаны в атмосферу на пусковых режимах и малых на-
Рис. 97. Камеры для отбора воздуха в компрессорах ГТУ:
а — авиационного двигателя; б — L-51C компании AEI
грузках, для охлаждения горячих элементов турбины и для подачи воздуха на концевые лабиринтные уплотнения. Воздух из проточной части отбирают через отверстия или узкие кольцевые прорези в специальные камеры корпуса компрессора, откуда воздух идет или через противопомпажные клапаны, или по-трубопроводам к соответствующим точкам газовоздушного тракта.
В авиационных газотурбинных двигателях камеры для отбора воздуха принято делать в виде двух кольцевых стенок, выполненных на ‘корпусе компрессора, закрываемых лентой противопомпажного устройства (рис. 97, а и 91, в). При сбросе воздуха лента приподнимается и камера сообщается с атмосферой. В стационарных и транспортных ГТУ, которые располагают в закрытых помещениях и отсеках, сброс воздуха непо-
I 1 Заказ 1063 161
средственно из корпуса компрессора в атмосферу связан с неудобствами для обслуживающего персонала. В этих установках камеры для отбора воздуха представляют собой закрытые кольцевые полости в корпусе компрессоров, из которых воздух через противопомпажные клапаны удаляют за пределы помещения по специальным трубопроводам или перепускают во входной патрубок компрессора. В некоторых установках малой мощности воздух из противопомпажного клапана выпускают в атмосферу, причем клапан располагают таким образом, чтобы поток сбрасываемого воздуха не проходил там, где может оказаться обслуживающий персонал.
Конструкция камер отбора предопределяется конструкцией корпуса компрессора. В одностенных корпусах без вертикальных разъемов камеру отбора выполняют в виде кольцевой полости, отлитой в корпусе компрессора (см. рис. 89), или из сварных элементов, расположенных на корпусе (рис. 90, а и 92, д). Если входной патрубок охватывает корпус компрессора, камера для отбора воздуха может оказаться внутри этого патрубка. Для возможности отвода воздуха из камеры она может быть увеличена и вынесена за пределы патрубка (рис. 89). При больших размерах входного патрубка противопомпажный клапан можно разместить внутри патрубка (рис. 93, б)—при этом сбрасываемый воздух перепускают непосредственно на вход компрессора. Преимуществом этой схемы является простота воздушных коммуникаций, недостатком — сложность доступа к клапану и необходимость в абсолютной плотности масляных полостей его сервопривода, так как масло может попадать в проточную часть компрессора.
В одностенных корпусах компрессоров, имеющих вертикальные разъемы, камеры отбора воздуха обычно располагают в зоне разъема (рис. 93, б и 95) —это упрощает технологию отливки и механическую обработку корпуса и обеспечивает возможность выполнения каналов для отвода воздуха из проточной части не в виде отверстий, а в виде кольцевой прорези.
На рис. 97, б показана камера отбора, образованная тремя элементами — двумя частями корпуса компрессора и средней кольцевой частью; отливка корпуса упрощена, но введен дополнительный вертикальный разъем.
В связи с тем, что в ряде компрессоров предусматривают два и даже три отвода воздуха, размещение камер отбора осложняется. Для устранения многочисленных приливов и приварных коробок на корпусе компрессора его иногда окружают по всей длине цилиндрическими кожухами; таким образом, камеры отбора размещаются в кольцевом пространстве между корпусом и кожухом. Двухстенные корпуса (см. рис. 92, г и д) позволяют без затруднений разместить необходимое количество камер отбора. Двухстенным может быть не весь корпус, а только
162
какая-то его часть — чаще всего это часть высокого давления,, где внешнюю стенку корпуса выполняют конической и связывают с напорным патрубком или центральным корпусом двигателя. Пространство между стенками служит камерой отбора (рис. 93, а).
В корпусе, показанном на рис. 94, камера отбора отсутствует; воздух отводят через радиальные отверстия в промежуточных телах направляющих лопаток, а затем по осевым отверстиям в корпусе компрессора и ряду каналов в Передней части корпуса он поступает к переднему уплотнению. В этой установке проти-вопомпажный сброс не предусмотрен.
