Patent RU-189970-U1 (RU)
Title: ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МОЩНОСТНОГО РЯДА ОТ 15 ДО 40 МВт
IPC: F02C3/10
Filed: 2018-04-24
Granted: 2019-06-13
Abstract: Полезная модель относится к области газотурбостроения и может быть использована при разработке морских газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных установок, в промышленных стационарных ГТД, предназначенных для привода нагнетателей природного газа, в ГТД, используемых в качестве механического привода на химических производствах, в ГТД для привода электрогенераторов на газотурбинных и парогазотурбинных электростанциях, а также для привода электрогенераторов передвижных электростанций.Задачей данной полезной модели является повышение ресурса и надежности, ремонтопригодности, упрощение технического обслуживания ГТД в условиях эксплуатации при повышении его КПД (топливной эффективности) и улучшении массогабаритных показателей.Устройство работает следующим образом. Атмосферный воздух сжимается в компрессоре, предварительно в КНД 3 (см. Фиг. 1). При этом некоторая часть воздуха из КНД через кольцевой канал 18 (см. фиг. 2) поступает в полость равномерного отбора воздуха 17 и в дальнейшем используется для охлаждения ряда деталей ГТД, в т.ч. и ротора СТ и подпоров масляных полостей. Некоторая часть воздуха из проточной части КНД перетекает в разгрузочную полость 19 за ротором КНД. В зависимости от величин осевых усилий, воздействующих на упорный подшипник КНД, часть воздуха из этой полости можно стравливать либо за промежуточную ступень КНД, либо в атмосферу. Некоторая часть воздуха из проточной части за переходником перетекает в разгрузочную полость 22 перед ротором КВД. Из этой полости, также, в зависимости от величин осевых усилий, воздействующих на упорный подшипник ротора КВД (размещен в переходнике), может стравливаться в атмосферу. Воздух, поступивший из проточной части переходника далее сжимают в КВД 4 (см. Фиг. 1). При этом за одной из промежуточных ступеней КВД организован равномерный отбор некоторой части воздуха через кольцевой канал 27 (см. Фиг. 3), из которой этот воздух поступает в полость 26, образованную внутренним корпусом с горизонтальным разъемом и наружным силовым корпусом. Далее, этот воздух по системе наружных труб, на выходе из которых установлен кольцевой секционированный экран 51 (см. Фиг. 6) подают на охлаждение теплоинерционного кольца 47 через экран перфорированный 48. Температурные расширения кольца 47 обеспечивают необходимые величины радиальных зазоров над РЛ ТВД. Затем этот же воздух подают на охлаждение ТНД. Основная часть воздуха после сжатия в КВД поступает в диффузор 7 за компрессором (см. Фиг. 3), расположенный в заднем корпусе КВД, который изменяет осевое течение воздуха за КВД в радиальное, для подачи в противоточную трубчато-кольцевую камеру сгорания, размещенную вокруг КВД 8 (см. Фиг. 1). При этом в диффузоре происходит снижение скорости потока воздуха, практически пропорционально соотношению проходных площадей на выходе из диффузора к площади на входе, что обеспечивает минимальные потери полного давления в системе диффузор-камера сгорания. Некоторую часть воздуха из-за диффузора 7 за компрессором подают на охлаждение СЛ и РЛ ТВД, при этом на РЛ ТВД воздух подают через направляющий аппарат 46 (см. Фиг. 6), необходимый для создания закрутки потока, который смещен к оси двигателя, относительно горизонтального выступа 38 (см. Фиг. 4) в задней (по ходу газа) стенке диффузора, что затрудняет попадание твердых частиц в систему охлаждения РЛ ТВД.Некоторая часть воздуха из-за КВД, не доходя до диффузора (см. Фиг. 3), через лабиринтное уплотнение 34, поступает в разгрузочную полость 33 за ротором КВД, что также позволяет регулировать величины осевых усилий, воздействующих на упорный подшипник ротора ТКВД. В отличие от разгрузочных полостей, расположенных за ротором КНД и перед ротором КВД, в данной разгрузочной полости регулируется не давление, а ее площадь за счет применения сменных сегментов (ротора) и крышек (статора) в лабиринтных уплотнениях 34 и 35, которые при необходимости переносят на другие диаметры, что позволяет дополнительно регулировать величины осевых усилий, воздействующих на упорный подшипник КВД.Основная часть воздуха из-за диффузора 7 поступает в камеру сгорания, где вместе с подаваемым через горелочные устройства топливом используется в процессе горения и подается на охлаждение жаровых труб, а также на формирование равномерного поля температур на выходе из камеры сгорания. Образовавшийся в процессе сгорания топлива в камере сгорания газ последовательно поступает в ТВД, ротор которой приводит во вращение ротор КВД, а затем в ТНД, ротор которой приводит во вращение ротор КНД. Задняя опора ротора ТНД размещена в масляной полости опорного венца ТНД. Для подпора этой масляной полости используется воздух, отбираемый из полости равномерного отбора 17 (см. Фиг. 2) в переходнике между КНД и КВД. Этот воздух подводится к полости подпора 61 (см. Фиг. 7) по трубе 57, расположенной внутри трубы 56 большего диаметра, через которую воздух подают на охлаждение ротора СТ через