Системы охлаждения лопаток газовых турбин

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ГАЗОВЫХ ТУРБИН [c.188]

Тепловая защита лопаток газовых турбин позволяет понизить температуру их поверхностей по сравнению с температурой газа до уровня, при котором обеспечивается надежная забота лопаток из выбранного материала в течение требуемого срока службы. Целесообразно выбирать температуру материала лопаток турбин из условия максимально допустимой прочности. Тепловая защита лопаток газовых турбин включает в себя совокупность элементов и узлов, обеспечивающих подготовку охлаждающей среды, подачу ее к охлаждаемой лопатке, систему охлаждения самой лопатки и использование охладителя после отвода теплоты от лопатки. Система охлаждения лопатки включает в себя конструкцию охлаждаемой лопатки, обеспечивающую определенную организацию течения охладителя в ней и определенную эффективность охлаждения. Системы охлаждения лопаток газовых турбин подразделяются по роду применяемого охладителя (воздушные, жидкостные и воздушно-жидкостные) и по способу использования охладителя в турбине н в двигателе в целом (открытые, замкнутые и полузамкнутые). [c.456]

Существенная интенсификация процесса теплообмена при струйном натекании на поверхность и относительная простота регулирования перераспределения расхода охладителя и интенсивности теплообмена по поверхности канала обусловили широкое применение этого способа интенсификации теплообмена в системах охлаждения лопаток газовых турбин. [c.465]

В чем заключается механизм интенсификации процесса теплообмена в струйных системах охлаждения лопаток газовых турбин [c.477]

Из всех известных способов охлаждения лопаток газовых турбин существенными преимуществами (прежде всего, простотой и эксплуатационной надежностью) обладает открытая система воздушного охлаждения. Это и сделало ее наиболее распространенной и пока единственной практически осуществимой схемой охлаждения турбин авиационных двигателей. Однако при такой системе с ростом температуры газа и, соответственно, потребного расхода охлаждающего воздуха уменьшается выгода от повышения температуры газа. Поэтому одной из основных задач является повышение интенсивности охлаждения лопаток с целью снижения расхода охлаждающего воздуха. [c.190]

На рис. 4.62, б схематично показана вся система охлаждения двухступенчатой газовой турбины (рис. 4.62, а), состоящая из нескольких сетей сети охлаждения 4, 5 сопловых лопаток первой ступени, сети охлаждения /, 3 рабочих лопаток первой ступени, сети охлаждения корпуса и сопловых лопаток 7, 10 вто-220 [c.220]

Гелий, подогретый в бланкете 2 и конденсаторах низкого и высокого давления, через сглаживающий теплообменник 8 подводится к газовой турбине 14. Перспективным представляется использование в таких установках высокотемпературных газовых турбин с паровым охлаждением лопаток. Теплота отходящих газов используется в парогенераторе 13 для производства пара, подводимого к паровой турбине 10, откуда он поступает в конденсатор И. Для подогрева поступающей в парогенератор питательной воды служит система регенерации 12. Гелий направляется к бланкету реактора компрес сором 15 через теплообменник 16. На одном валу с турбинами и компрессором расположен электрический генератор 9. В качестве материала для приготовления лайнера наибольшего внимания заслуживают жидкий кадмий или цинк [11]. [c.260]

Газовая турбина ГТУ должна быть снабжена надежной системой охлаждения в соответствии с передовыми достижениями в этой области. Могут быть использованы различные методы защиты и охлаждения сопловых и рабочих лопаток с применением циклового воздуха, парового охлаждения и пр. [c.565]

Помимо конструкторских разработок по совершенствованию аэродинамики проточной части и рационального использования повышения жаростойкости и жаропрочности материалов конструктору и технологу приходится постоянно совершенствовать системы воздушного охлаждения сопловых и рабочих лопаток, дисков и других деталей турбин, работать над обеспечением равномерности температурного поля перед газовой турбиной, статической и динамической прочности и снижением массы турбины. [c.163]

Охлаждение ротора продувкой требует выполнения на роторе надежно отделенной от газового потока полости, по которой должен протекать охлаждающий воздух. Щели между полками лопаток в данной турбине уплотнены пластинками 4. Посадка пластинки в пазы выполняется с малыми зазорами и позволяет иметь хорошую плотность системы. Тонкая перемычка придает пластинке эластичность. [c.186]

Рассмотрены методы расчета параметров систем охлаждения перфорированных лопаток газовых турбин с воздушным 1 онвективно-пленочным охлаждением (определение эффективности газовой завесы на перфорированной поверхности, теплопроводности стенки и оптимальности системы вдува). Дан эксергетический метод выбора параметров системы подвода охладителя к лопаткам в системе двигателя. [c.428]

Струйная система охлаждения находит широкое применение в различных областях техники и, в частности, для охлаждения оптических систем лазерных установок и лопаток газовых турбин. На рис. 18.3, б приведена схема струйного охлаждения лопатки газовой турбины. Охлаждающий воздух поступает во внутренний дефлектор, а затем через систему предусмотренных в нем отверстий подается в виде струй на охлаждаемую поверхность. Такой способ охлаждения позволяет существенно повысить эффективность тепловой защиты лопатки газовой турбины, особенно, в наиболее теплонапряженном ее участке — на внутренней поверхности передней кромки лопатки, где реализуется максимальная ее теплонапря-женность. [c.430]

Применение внутренней изоляции и эффективной системы воздушного охлаждения деталей турбогруппы позволило резко снизить расход жаропрочных легированных сталей и одновременно повысить надежность турбин. Эффективная тепловая изоляция газовой турбины предотвращает потери тепла в окружающую среду для современных стационарных газовых турбин эти потерн не превышают 1% от тепла, вносимого в установку с топливом. На охлаждение деталей турбогруппы расходуется около 2 т/ч воздуха. Воздухом охлаждаются стяжки 19 (см. рис. 99) корпуса турбины. Снаружи они защищены слоем изоляции, а внутри охлаждаются воздухом, поэтому их температура не превышает 350— 370° С. Для охлаждения дисков ТВД п хвостов рабочих лопаток в корпусе турбины расположена воздухоподводящая система Р, 12 и 18, через которую к диску высокого давления с двух сторон и к корням направляющих лопаток подводится охлаждающий воздух. Воздух к камерам подводится от осевого компрессора по трубкам 9, 12, 18. Для выхода воздуха в проставке имеется ряд отверстий. [c.230]

Одним из эффективных способов охлаждения многоступенчатых роторов стационарных газовых турбин явилась продувка циклового воздуха через монтажные зазоры в хвостовых соединениях рабочих лопаток. Исследования этой системы проводились в Киевском институте технической теплофизики АН УССР. В дальнейшем продувка охлаждающего воздуха стала производиться через малое число щелевых зазоров в хвостовом соединении достаточно больших размеров (до 1,5 мм). Как показали исследования, проведенные в ЦКТИ, в этом случае при использовании сравнительно небольшого количества воздуха (до 1,0—1,5%) удается снизить температуру металла гребней в роторе (или в дисках) примерно на 180—230° С по отношению к температуре газа, омывающего рабочие лопатки. Перепад температуры по высоте гребня диска при этом остается весьма небольшим (до 5—10° С). [c.63]

В процессе проектирования двигателя стремятся обеспечить высокую эффективность системы охлаждения горячих узлов двигателя, уделяя большое внимание охлаждению лопаток, дисков и других деталей газовых турбин, используя так называемые разомкнутые многосетевые системы охлаждения. При этом предусматривается решение следующих задач [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...