Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Кольцевые патрубки применяют как в осевых, так и в центров бежных компрессорах, однако в центробежных они встречаются наиболее часто. Это объясняется тем, что центробежными компрессорами снабжены в основном двигатели малой мощности,
165
которые всасывают воздух непосредственно из помещения (рис. 99).
Представленный на рис. 99, е патрубок имеет диагональный кольцевой вход (поток в нем поворачивается примерно на 45°). В патрубке, охватывающем корпус компрессора (рис. 99, ж), воздух входит в патрубок 3 через кольцевую сетку 1, проходит
Рис. 99. Входные патрубки компрессоров с кольцевым подводом ГТУ:
а — «Юпитер» фирмы Солар; б — «Брилл Марк 1» фирмы Бадворт; в — «Артуст» фирмы Турбомека; г — мощностью 3000 л. с. фирмы МетрО'Виккерс; д — мощностью 11000 квт компании Дженерал-Электрик; е — мощностью 350 квт фирмы Аллен; ж — Т-400 фирмы Солар; з — Т-16 фирмы Дейтц
б осевом направлении между концентрическими обечайками 2, облицованными звукопоглощающим материалом и служащими глушителем шума всасывания, затем поворачивает на 180° и поступает к входному направляющему аппаратур.
На рис. 99, з показан патрубок, в котором внутренняя стенка имеет плавные очертания, а внешняя совмещена с корпусом компрессора и снабжена козырьком для подвода потока воздуха к направляющему аппарату рабочего колеса. Таким способом вследствие использования пространства над рабочим колесом i?«
компрессора увеличен осевой размер патрубка во входном сечении.
В кольцевых патрубках связь между внешним и внутренними контурами патрубка в ряде случаев осуществлена, как и в осевых, с помощью полых обтекаемых ребер (рис. 99, г); при этом схема крепления переднего подшипника и подвода к нему коммуникаций остается такой же, как в патрубках с осевым входом, но в данном случае появляется возможность размещения приводного механизма со стороны входного патрубка. Однако чаще
Рис. 100. Внешний вид ГТУ с кольцевым подводом воздуха в компрессор:
а — ГТУ Базилиск фирмы Бадворт; б — ГТУ мощностью 22000 л. с. фирмы Пратт—Уитни и CTAJI-Лаваль; в — ГТУ GT-15 фирмы Зау-рер; г — ГТУ GTP-30-1 фирмы Эйрезарч
всего в кольцевых патрубках связь между внешним и внутренним контурами выполнена в виде сплошных тонких радиальных ребер. Большей жесткостью, чем радиальные ребра, обладают двойные пространственные ребра (рис. 100, г). В некоторых установках внешний и внутренний контуры патрубка соединены болтами или шпильками. На рис. 99, б показан патрубок центробежного компрессора компактной ГТУ мощностью 60 л. с., а на рис. 99, д — патрубок осевого компрессора ГТУ мощностью
11 000 л. с.
Возможны соединения обоих контуров при помощи цилиндрической обечайки с прорезями различной формы (рис. 100, а и в). Диаметр обечайки с прорезями обычно принимают равным диаметру внешнего корпуса, и двигатель таким образом приобретает форму гладкого цилиндра.
167
Своеобразно оформлен вход воздуха в компрессор с кольцевым патрубком в судовой ГТУ на базе турбореактивного двигателя фирмы Пратт — Уитни (рис. 100, б). В этой установке весь турбокомпрессор, за исключением выпускного патрубка турбины, заключен в цилиндрический кожух большого диаметра. Из входной шахты воздух поступает в кольцевое пространство между кожухом и корпусом турбокомпрессора и, поворачивая на 180° в криволинейном конфузоре, подается в проточную часть компрессора.
Конструкции патрубков с осевым или кольцевым входом предусматривают подвод воздуха в компрессор непосредственно из помещения, в котором установлен двигатель, или из отдельного отсека. В практике стационарного газотурбостроения такое решение связано с рядом неудобств и имеет ограниченное применение. Преимущественное распространение в этой области получили патрубки с односторонним радиальным входом, назначением которых служит поворот и равномерный подвод воздуха к первой ступени компрессора. Воздух к патрубкам поступает обычно по воздухопроводам прямоугольного или круглого сечения из воздухозаборных устройств или отдельного помещения, где происходит фильтрация и глушение шума всасывания; не исключен также подвод непосредственно из машинного зала. В компрессоры среднего и высокого давления воздух подводят по трубам из соответствующих воздухоохладителей.
В связи с большим разнообразием схем компоновки газотурбинных установок имеют место различные варианты подвода воздуха. В крупных стационарных установках наиболее удобен подвод воздуха снизу — в этом случае воздухопроводы большого сечения, располагаясь под полом или отметкой обслуживания, не загромождают машинный зал и создают возможность разборки и подъема верхних половин патрубков и корпуса компрессора без отсоединения и удаления воздухопроводов; при этом понижается также строительная высота помещения и отметка подкрановых путей. При нижнем подводе воздухопровод может быть выполнен в виде бетонированного канала, берущего начало из фильтровального помещения. В стационарных установках малой и средней мощности преимущественное распространение получил верхний подвод воздуха. Этот же тип подвода применяют в большинстве судовых и локомотивных установок, что вызвано соображениями их компоновки.
