Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 213

В ряде случаев комбинируют перечисленные методы охлаждения. Так, при струйном обдуве диска обычно подают небольшое количество воздуха к средней части диска — этим уменьшается приток тепла к валу и исключается возможность проникновения газа к полотну диска и лабиринтному уплотнению (ГТ-700-5 НЗЛ). Продувку воздуха через щели комбинируют также с охлаждением полотна диска. В ГТУ ЕМ-85 фирмы Инглиш Электрик с температурой газа 790° С диски двухступенчатой турбины высокого давления выполнены из ферритного материала благодаря интенсивному охлаждению: охлаждается полотно дисков и строго дозированное количество воздуха подается к донышкам пазов осевых елочных хвостов лопаток; этот охлаждающий воздух отводит основную долю тепла. Охлаждение ротора турбины низкого давления этой ГТУ выполнено аналогично, но расход воздуха дается с учетом более низкого уровня температур.

На рис. 193, е показана схема охлаждения двухступенчатой турбины высокого давления ГТУ ЕМ-27Р. Охлаждающий воздух поступает к ступице диска, проходит в радиальном направлении вдоль полотна и затем — в продольные осевые канавки в донышках пазов рабочих лопаток. Между ступенями установлены про- ставки, имеющие форму хвостов рабочих лопаток. При полной нагрузке перепад температуры по радиусу составляет всего 200е С, что существенно снизило термические напряжения и обеспечило возможность быстрого пуска. Конструкция диска силовой турбины этой ГТУ аналогична, но в нем предусмотрено только охлаждение полотна.

В заключение следует оговорить еще один метод охлаждения, который был реализован на практике, но широкого промышленного применения не получил. Это экранный способ охлаждения, состоящий в том, что по обеим сторонам обода и полотна диска устанавливают неподвижные экраны, охлаждаемые водой. На рис. 143 показаны оребренные экранированные поверхности, расположенные по обеим сторонам роторов турбин высокого и низкого давления. Эти холодные элементы обеспечивают интенсивный отвод тепла от обода диска путем излучения. Экспериментальные исследования экранного охлаждения, проведенные на НЗЛ, показали, что по своей эффективности этот метод эквивалентен струйному охлаждению расходом 2—3% воздуха при температуре 50° С. С энергетической точки зрения охлаждение водой предпочтительнее воздушного охлаждения, однако практического применения этот метод не нашел вследствие присущих ему конструктивных и эксплуатационных сложностей (система охлаждения должна быть замкнутой с дистиллированной водой, затруднено крепление экранов и т. п.).