Методические указания

Турбины приводных ГТУ содержат большое количество сильно нагруженных узлов я де­талей: диски, роторы в целом, рабочие лопаты и др.

Назначением систем охлаждения газовых турбин является снижение температуры узлов к деталей до такого уровня, при котором молено обеспечить их надежную работу и применить менее дорогие и дефицитные материалы.

В приводных ГТУ компрессорных станций в настоящее время применяю исключительно охлаждение воздухом, отбираемым из промежуточной или за последней ступенью компрессора и поступающим после выполнения охлаждающей функции в проточную часть турбины или в выходной тракт, частично в масляные полости.

Наиболее распространены следующие типы систем охлаждения: внешнее конвективное охлаждение элементов роторов, корпусов; внутреннее конвективное; пленочное (заградительное).

При внешнем конвективном охлаждении детали обдувают струями или распределенным потоком охлаждающего воздуха. Применяют его чаще всего для дисков роторов и наружных корпусов турбины. При внутреннем конвективном охлаждении, которое наиболее распространено в сопловых и рабочих лопатках, воздух отводит от внутренней поверхности стенок» обогреваемых снаружи рабочим телом. Пленочное (заградительное) охлаждение, широко применяемое также для стенок жаровых труб камер сгорания, защищает охлаждаемую поверхность за счет выдува вдоль нее тонкой пленки охладителя.

Наиболее распространены следующие системы охлаждения дисков и роторов:

- обдув обода диска с обеих сторон или одной стороны воздушными струями в зоне хво­стовых соединений рабочих лопаток;

- продувка воздуха под полками рабочих лопаток или через зазоры в хвостовых соединениях;

- обдув боковой поверхности диска (радиальный обдув);

- комбинирование струйного обдува обода с радиальным;

- заградительное пленочное охлаждение на внешней поверхности ротора.

Выбор того или иного способа охлаждения ротора тесно связан с его конструкцией.

При охлаждении статоров широко распространено применение внутренней теплоизоля­ции наружных корпусов для снижения теплового потока от высокотемпературных деталей. Корпус, укрытый снаружи тепло - и звукоизолирующим кожухом, обдувается специально прокачиваемым или просасываемым воздухом.

В системах охлаждения статора стационарных ГТУ значительное место занимают внут­ренние подшипники, расположенные в труднодоступных горячих местах. Они защищают от теплоподвода кожухом, тепловой изоляцией, охлаждаются маслом и воздухом, поступаю­щим через лабиринтовые уплотнения подшипника.

Вопросы для самоконтроля

1. Каково назначение систем охлаждения?

2. Перечислите типы систем охлаждения

3. Требования, предъявляемые к системе охлаждения

4. Перечислите системы охлаждения дисков и роторов

5. Как охлаждается корпус газовой турбины?

6. Как подается воздух для охлаждения ротора газовой турбины?