Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 209

малого сечения в корпусе турбины. Третий метод — продувка охлаждающего воздуха через зазоры между хвостами лопаток и их пазами в роторе.

Первый метод несмотря на наименьшую его эффективность нашел преимущественное распространение благодаря простоте осуществления. Приемлем он в основном для дисковых роторов,, но может найти применение и в цельнокованых с глубокими прорезями между дисками. Этот метод удачно сочетается с конструктивным решением подачи охлаждающего воздуха через полости, и каналы внутри ротора. Кроме упрощения системы трубопроводов в этом случае уменьшаются термические напряжения в турбинном роторе при пуске установки. В период пуска температура охлаждающего воздуха превышает температуру металла и внутренняя часть ротора нагревается этим воздухом, в то время как внешняя часть ротора нагревается от газового потока. Тем самым сокращается радиальный градиент температур, лимитирующий скорость пуска.

В ГТУ G-6 компании AEI охлаждающий воздух проникает внутрь ротора турбины высокого давления через радиальные пазы жесткой муфты, соединяющей диск с валом (см. рис. 167).

При движении через пазы воздух охлаждает элементы муфты, поэтому здесь могло быть применено жесткое болтовое соединение.

На рис. 163 и 167 показано конструктивное выполнение систем охлаждения, где воздух подается к средней части дисков и растекается затем в радиальном направлении по полотну. При втором методе охлаждения ротора воздухом обдувают обод диска. Воздух можно подавать по отдельным трубкам или по кольцевой щели. В установках НЗЛ охлаждающий воздух подают отдельными струями через сопла, расположенные в нескольких местах по окружности и по радиусу диска. В процессе испытаний было обнаружено, что на теплеотдачу оказывает основное влияние не радиус, на котором устанавливаются сопла, а их число* и сечение. В установке ГТ-700-5 НЗЛ охлаждающий воздух подают от компрессора в кольцевую камеру, откуда он через 16 отверстий диаметром 6 мм, расположенных на одном радиусе, поступает на обдув диска. Аналогично обдувают диск и с тыльной стороны. Опыты показали, что с помощью струйного охлаждения температура обода диска может быть снижена на 150° С по сравнению с неохлаждаемым диском при расходе воздуха порядка 2%.