На рис. 111, г показан направляющий аппарат, выполненный в виде диафрагмы.

Поворотные направляющие аппараты компрессоров и турбин

В ряде осевых компрессоров входной направляющий аппарат выполняют с поворотными лопатками. Путем установки лопаток под оптимальным углом при различных режимах работы расширяется диапазон характеристик компрессора, сокращается потребная для пуска мощность и ускоряется процесс пуска установки. Поворотный направляющий аппарат нашел применение также и в опытных компрессорах — не только на входе, но и в промежуточных ступенях: при испытаниях и доводке компрессора оптимальный угол установки лопаток корректируют опытным путем.

Центробежные компрессоры автомобильных ГТУ иногда снабжают поворотными лопатками на входе в рабочее колесо и в диффузоре. Применение поворотных направляющих аппаратов в этих установках вызвано необходимостью регулирования расхода рабочего тела для поддержания высокой температуры газа и высокой степени сжатия на частичных нагрузках. Для этого же используют поворотные сопла и в турбинах — как радиальных, так и осевых. Поводом для использования поворотных направляющих аппаратов в свободных силовых турбинах низкого давления является возможность создания тормозящего момента (в автомобильных ГТУ) или реверсирования (в центростремительных турбинах судовых ГТУ).

Поворотные направляющие аппараты турбин необходимо проектировать с учетом их работы при высоких температурах. Однако кинематика перемещения элементов привода остается общей как для компрессоров, так и для турбин. Исходя из этого рассмотрим две группы поворотных направляющих аппаратов: для осевых турбомашин и для радиальных — центробежных компрессоров и центростремительных турбин.

Поворотные направляющие аппараты осевых турбомашин. Одним из основных требований, предъявляемых к конструкции поворотных лопаток, является обеспечение одинаковой геометрии всех межлопаточных каналов. Это достигается соблюдением точного положения оси лопаток и минимальными зазорами во всех звеньях поворотного механизма. Поворотный механизм может фиксировать или любое промежуточное положение лопаток в зависимости от режима работы турбокомпрессора, или одно из крайних положений: «Прикрыто» при пуске и «Открыто» под нагрузкой.