ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газотурбостроение Австрии из "Конструкции стационарных газотурбинных установок " В настоящее время в Польше имеется лишь одна экспериментальная газотурбинная установка мощностью 1000 кет. Установка полностью сконструирована и изготовлена в Польше по проекту теплотехнического института (г. Лодзь). [c.161] Экспериментальная ГТУ мощностью 1000 квт пущена в эксплуатацию в июле 1957 г. До настоящего времени эта установка является объектом исследований и опытов. Турбина спроектирована в трех вариантах 3-ступенчатая, 5-ступенчатая и 2-ступенчатая двухвальная. Компрессор, камера сгорания, регулирующее устройство и другие вспомогательные агрегаты одинаковы во всех вариантах. В настоящее время в эксплуатации находится первый вариант установки, который и описан ниже. Конструкции второго и третьего вариантов будут уточнены по результатам испытаний первого варианта. [c.162] В камере сгорания потеря давления составляет 0,11 кГ/см . [c.162] Максимальная температура цикла, равная 720°С, допустима лишь при применении водяного охлаждения турбинных лопаток. Без водяного охлаждения материал лопаток может выдерживать такую температуру рабочего тела только в течение короткого времени (не более 15 минут). В течение длительного времени можно поддерживать температуру перед турбиной 650°С без охлаждения лопаток, охлаждая только внутренние поверхности первого и последнего турбинных дисков. [c.162] Установка выполнена одновальной, по открытому циклу, с промежуточным охлаждением воздуха и регенерацией. Установка работает на жидком топливе. [c.162] Максимальная температура газов перед турбиной 720°, степень повышения давления 4,5. Число оборотов ротора установки 6720 о61мин. Атмосферный воздух при температуре 15°С и давлении 1 ama засасывается компрессором низкого давления через фильтр. Воздух после восьмой ступени компрессора поступает в охладитель. Давление воздуха после восьмой ступени равно 2,25 ama, а температура 102°С. Потеря давления в промежуточном охладителе, включающая в себя также потери в патрубках компрессора, составляет 0,126 кГ/см . Давление воздуха на выходе из компрессора высокого давления 4,51 кПсм , а температура 146°С. В регенераторе давление воздуха снижается на 720 кПм , причем минимальный перепад температур агентов теплообмена дТ = 85°С дает степень регенерации 73%. [c.162] На рис. 5-11 показан продольный разрез турбокомпрессорной группы ГТУ. Осевой компрессор состоит из 8-ступенчатой части высокого давления и 8-ступенчатой части низкого давления. Между ними помещен промежуточный охладитель 5, расположенный в обойме 4, представляющей собой часть корпуса компрессора. Корпус компрессора состоит из входной части 1, корпуса части низкого давления 3, корпуса промежуточного охладителя 4, корпуса части высокого давления 7 и выходной части 8. Тепловые расширения корпуса происходят вдоль шпонки 15 на максимальное расстояние 1,7 мм. [c.162] Газовая турбина 3-ступенчатая. Во входном патрубке турбины 11 укреплена обойма направляющего аппарата первой ступени. Этот узел изолирован стальными листами, покрытыми глиноземом и шлаковатой. [c.163] Обойма направляющих лопаток второй и третьей ступеней 12, выполненная в форме диффузора, окружена камерой охлаждающей воды. Выпускной патрубок 13, как и входной, изолирован листами, покрытыми глиноземом и шлаковатой. [c.163] Ротор трехступенчатой реактивной турбины состоит из трех дисков, соединенных с двумя чашевидными концевыми дисками в одно целое. Наружные поверхности чашевидных дисков вместе с находящимися над ними втулками, образуют лабиринтовое уплотнение. На каждом диске имеется 48 лопаток. Крепление лопаток на диске — типа Лаваля. Лопатки турбины изготовлены методом прецизионного литья из польской жаропрочной стали марки KNRE2. Прочность этой стали составляет 79 кГ/мм . Лопатки турбины имеют авиационный профиль и небольшую закрутку по высоте. [c.163] Вал компрессора-турбины работает на до-критических оборотах (критическая скорость вращения составляет 10 500 об мин). На конце вала турбины насажен дисковый гидротормоз типа Прандля. Он состоит из семи вращающихся дисков с накаткой и шести помещенных между ними неподвижных дисков, также имеющих накатку для повыщения сопротивления трению. Вал гидротормоза снабжен обычными подшипниками скольжения. [c.164] Регулирование мощности, отбираемой гидротормозом, производится с помощью сервомотора с дистанционным управлением, который с помощью зубчатых передач с коническими шестернями и червячной передачи приводит в действие диафрагмы, регулирующие уровень воды в гидротормозе. В случае установки диафрагм на максимальный расход воды при номинальном числе оборотов турбины можно гасить мощность около 2500 кет, так что для первого варианта ГТУ, исследуемого в настоящее время и имеющего мощность 1000 кет, достаточно примерно трети максимального заполнения гидротормоза. [c.164] Рассмотренный выше гидротормоз обеспечивает возможность дистанционного замера мощности с помощью тяги с наклеенным на нее тензометром сопротивления. [c.164] Камера сгорания (рис. 5-13) работает на жидком топливе и является противоточной, т. е. распыляемое топливо перемещается в направлении, противоположном направлению подвода воздуха, идущего на горение. [c.164] Напротив форсунки 17 помещено зажигательное устройство 2, к которому в период пуска подводится городской газ. Внутри трубы 2 находятся две свечи зажигания. Труба зажигательного устройства расположена по касательной к стенке камеры, и горящие газы вытекают из нее по спирали, перемещающейся по касательной к внутренней стенке камеры. [c.164] Камера сгорания польской экспериментальной ГТУ мощностью 1000 кет. [c.164] Собственно камера сгорания с воздухозаборником, устройством для закрутки и смесителем смонтирована в цилиндрическом разъемном корпусе 4, выполненном из листового металла. Между стенкой 4 и наружной стенкой жаровой трубы 18 остается кольцевой канал, через который проходит основная часть воздуха, участвующего в цикле. Остальная часть воздуха проходит через воздухозаборник 13 и непосредственно участвует в процессе горения. Корпус 4, связанный с цилиндрическим кожухом 19, имеет овальные отверстия, видимые на рис. 6-13. Эти отверстия вырезаны на равном расстоянии друг от друга вдоль периметра корпуса. Через них к основному потоку поступает охлаждающий воздух, который проходит через полость кольцевого сечения, охлаждая стенки корпусов 21 и 19. Между стенкой корпуса 21 и наружной стенкой корпуса 20 помещен слой шлаковаты. [c.164] Конструкция форсунки изображена на рис. 5-14. Регулирование форсунки осуществляется по методу обвода. Это означает, что все топливо, подаваемое насосом впрыска, поступает к форсунке, расположенной в камере сгорания. Давление, создаваемое этим насосом, колеблется в зависимости от числа оборотов вала турбины от 10 ama при 1500 об мин до 60 ama при номи-нально.м числе оборотов. [c.165] Из полости завихрителя 4 форсунки часть топлива отводится через топливопровод 2 до регулирующего клапана. Это позволяет сохранять характер распыления почти постоянным при давлении впрыска в пределах 10—60 ama. [c.165] Регенератор пластинчатого типа, работает по принципу перекрестного тока. Он состоит из двух перекрещивающихся пакетов прямоугольных металлических пластин. Пластины расположены так, что сечение воздушных и газовых каналов растет с увеличением удельного объема потоков воздуха и газа, направленных перпендикулярно один другому. Благодаря этому регенератор характеризуется отсутствием сопротивления, связанного с подогревом и увеличением объемного расхода (а следовательно, и скорости) агента, проходящего через канал постоянного сечения. Конструкция регенератора обеспечивает возможность свободного теплового расширения пакетов пластин. [c.165] Вернуться к основной статье