Коллектор охлаждения для турбины

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к роторам турбин, и может найти применение при доводке турбин большой мощности.
Известен ротор турбины, включающий в себя коллектор охлаждения, предназначенный для подвода охлаждающего воздуха к деталям турбины.  («Николаевские газотурбинные двигатели и газотурбинные установки. История создания» Под редакцией В.И. Романова. Юг-Информ, 2005 год, стр. 170),  содержащий воздушные контуры с различной температурой охлаждающего воздуха, образованные стенками кожухов, при этом между воздушными контурами размещена стойка, сопряженная со стенками кожухов.
0,2
200
2
Недостатком представленной конструкции является то, что коллектор охлаждения имеет жёсткую связь (сварка) между воздушными контурами с различной температурой охлаждающего воздуха и различными условиями закрепления, что может привести к возникновению максимального уровня напряжений выше предела текучести материала коллектора охлаждения (сталь 12Х18Н10Т)   - σ = 26,5 кгс/мм и, как следствие, к разрушению коллектора охлаждения.  Кроме того представленная выше конструкция с воздушными контурами с различной температурой содержит в своём составе кожухи, выполненные из листового материала с последующей сваркой, что приводит к повышенным биениям данных кожухов, возникновению повышенного дисбаланса коллектора охлаждения и его возможному разрушению.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является повышение надежности работы турбин большой мощности.
Технический результат достигается тем, что в коллекторе охлаждения для турбины, содержащем воздушные контуры с различной температурой охлаждающего воздуха, образованные стенками кожухов, при этом между воздушными контурами размещены стойки, сопряженные со стенками кожухов,  в отличие от известного стойки между воздушными контурами с различной температурой охлаждающего воздуха размещены в зоне с меньшими расчётными напряжениями, при этом при сопряжении стоек со стенкой одного из кожухов используется переходная посадка -  зазор 0,1…натяг 0,05, а сами кожухи изготовлены из заготовок, имеющих форму в виде трубы.
Заявленное решение поясняется рисунками, на которых представлено: фиг. 1 – продольный разрез конструкции коллектора охлаждения для турбины; фиг. 2 – вид А; фиг. 3 – воздушные контуры с различной температурой охлаждающего воздуха, образованные кожухами.
Коллектор охлаждения для турбин большой мощности (фиг.1) содержит кожухи 1 и 2, которые образуют воздушные контуры с различной температурой 3 и 4. Между воздушными  контурами  3 и 4 размещены стойки 5, при этом стойки 5 расположены в зоне с меньшим расчетным напряжением.  При сопряжении стойки 5 со стенкой кожуха 2 используется переходная посадка -  зазор 0,1…натяг 0,05 (фиг.2). В результате отсутствует жёсткая связь  между воздушными контурами с различной температурой охлаждающего воздуха. Для изготовления кожухов 1 и 2 используются заготовки в виде труб с последующей механической обработкой (фиг.3). Так, например, для кожуха 1 может использоваться заготовка трубы ∅200мм, S=16мм по ГОСТ 9941-81, а для кожуха 2 – заготовка ∅273мм, S=20мм по ГОСТ 9940-81.
Таким образом, благодаря тому, что для изготовления коллектора охлаждения используются заготовки в виде труб с последующей механической обработкой,  стойки между воздушными контурами с различной температурой охлаждающего воздуха передвинуты в зону с меньшими расчётными напряжениями,  а  жёсткая связь  между воздушными контурами с различной температурой охлаждающего воздуха заменена на переходную посадку, данное техническое решение позволяет повысить надежность работы турбины большой мощности.