Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
этих турбин центрируют относительно внешнего шпонками в вертикальной плоскости и лапами в горизонтальной плоскости. В осевом Направлении их фиксируют гребнем, который входит в кольцевой паз наружного корпуса. Для понижения напряжения в гребне выполнены радиальные прорези (рис. 147). Перетечки воздуха через прорези в гребне устраняют с помощью мембранного компенсатора 3, соединяющего полукольца 2 и 4, которые крепят соответственно в наружном корпусе 1 и к гребню внутреннего корпуса 5.
221
Рис. 145. Соединение внешнего корпуса турбины ГТ-12-3 J1M3 с внутренним при помощи опорных лап: а — отверстие;
1 — внутренний корпус; 2 — монтажная лапа; 3 — внешний корпус
Этот же принцип заложен в конструкции турбины ГТУ мощностью 10 ООО квт фирмы Эшер — Висс, смонтированной на ГРЭС № 4 Мосэнерго (рис. 148). Для разгрузки внутреннего
Рис. 146. Корпус турбины ГТУ мощностью 2500 квт фирмь» Метро — Виккерс
A-A
Рис. 147. Элемент соединения внутреннего корпуса турбины с внешним ГТУ мощностью 2000 квт фирмы Эшер — Висс
корпуса от давления в его входной части выполнен ряд отверстий диаметром 5 мм. Корпус турбины оклеен теплостойкой тканью толщиной 12 мм, пространство между корпусами заполнено стеклянной ватой. В нижнюю полость вату набивают, а в верх-222
ней полости она закреплена проволочной сеткой из аустенитной стали. Радиальный зазор по всем ступеням равен 0,8 мм. Как и в описанной выше турбине, гребень имеет радиальные прорези глубиной 150 мм. Перетечка воздуха предотвращается мембранным компенсатором 7. Концентричность расположения полуколец обеспечена их шлицевым соединением. В полость 4 по каналам 2 подается охлаждающий воздух из напорного патрубка компрессора высокого давления. Полость 4 разделена
Рис. 148. Двухстенный корпус турбины ГТУ мощностью 10 000 квт фирмы
Эшер — Висс:
1 — внешний корпус; 2 — канал подвода охлаждающего воздуха; 3 — мембрана; 4 — двойная полость; 5 — кольцо; 6 — гребень; 7 — компенсатор; 8 — внутренний корпус
кольцевой разъемной мембраной на две части: воздух поступает сначала во внешнюю полость, затем через разъем мембраны проходит во внутреннюю полость для охлаждения гребня 6 а кольца 5, которое охлаждается дополнительно воздухом, подаваемым в канавку [15].
Все турбины фирмы Эшер — Висс имеют аналогичную конструкцию корпусов. На рис. 84 показана ГТУ замкнутого цикла. Общий внешний корпус турбокомпрессора имеет форму «горшка»: корпус над компрессором — цилиндрический, над
турбиной — сферический. Характерной особенностью этой установки является отсутствие горизонтального разъема во внешнем корпусе и полная его герметизация сваркой всех вертикальных разъемов в дополнение к силовому крепежу.
22S
Двухстенные корпуса турбин выполняет также фирма Зульцер (рис. 149). Охлаждающий воздух подается в пространство между внешним корпусом 2 и внутренним патрубком 6. Отражательный лист 5 направляет воздух вдоль корпуса; затем воздух проходит по отверстиям во внутреннем корпусе и далее по
Рис. 149. Корпус турбины ГТУ мощностью 7500 квт фирмы Зульцер:
J — внутренний корпус; 2 — внешний корпус; 3, 4 — лопатки; 5 — отражательный лист:
6 — внутренний патрубок
отверстиям в теле направляющих лопаток 3 поступает к периферии ротора, обтекая основания рабочих лопаток. Тем самым создается пленка охлажденного воздуха по всей поверхности ротора в зоне первых двух ступеней. По специальным отверстиям воздух подается также на охлаждение кромок лопаток первой ступени.
В большинстве случаев пространство между корпусами находится под воздействием полного давления воздуха, отобранного за компрессором, и внутренний корпус воспринимает давление извне. Поэтому фланцевый разъем может иметь небольшую массу. Тем не менее, фланец искажает форму корпуса при .224
Рис. 150. Турбины ГТУ мощностью 50000 квт:
а — высокого давления; б — низкого давления; А — подвод охлаждающего воздуха от компрессора; Б — подвод воздуха от воздуходувки; 1 — металлокерамическая вставка;
2 — корпус турбины; 3 — сегментная вставка; 4 — стопор; 5 — кожух; 5 — направляющие лопатки; 7 — обойма сопловых лопаток
225
резких теплосменах, и в установках с быстрым пуском двухстенные корпуса турбин не применяют.
В ГТУ, рассчитанных на быстрый набор нагрузки, наибольшее применение нашли одностенные турбинные корпуса с внутренними вставками. Принцип их конструкции аналогичен двухстенным корпусам — внешний «холодный» корпус воспринимает только давление среды, а элементы, ограничивающие проточную
фиксатором (радиальными или осевыми штифтами, шипами, пальцами и т. п.) и свободно расширяются в обе стороны в тангенциальном направлении.
Иногда применяют иную схему охлаждения — внешний корпус изнутри облицовывают минеральной изоляцией, а охлаждающий воздух продувают между вставкой и изоляцией. В ряде установок изоляцию выполняют трехслойной: минеральная изоляция находится в средней части, а вдоль вставок и вдоль корпуса пропускается охлаждающий воздух.
Торможению потока тепла способствует также низкая теплопроводность металла вставок, изготовляемых обычно из ау-стенитных сталей. Тангенциальные зазоры между соседними сегментами уплотняют с помощью полосок, шпонок (рис. 150), а в ряде случаев кольцевыми компенсаторами (рис. 151).
