Роторы центростремительных турбин

Рабочие колеса центростремительных турбин ГТУ обычно выполняют в виде полузакрытых колес радиально-осевого или диагонального типа. Открытые колеса нашли только ограниченное применение вследствие их пониженного к. п. д., закрытые колеса не используют из-за их неудовлетворительных прочностных характеристик.

На рис. 69; 127, а—д, и, к и 128 показаны элементы роторов ГТУ малой мощности с центробежными компрессорами и центростремительными турбинами. Рабочие колеса турбины и компрессора, изображенные на рис. 128, а ив, выполнены как единое целое. Уплотнение между воздушной и газовой сторонами осуществлено по торцовой поверхности внешнего пояска рабочего колеса (ГТУ фирмы Аллен) или по цилиндрической поверхности ротора (ГТУ фирмы Форд). Такой ротор турбокомпрессора имеет простую конструкцию и хорошее охлаждение турбинного колеса вследствие отвода тепла к колесу компрессора, что позволяет применить менее качественный материал: в ГТУ фирмы Аллен при температуре газа перед турбиной 800° С для ротора используют ферритную сталь. В едином роторе отсутствуют потери на трение задних сторон рабочих колес о воздух и газ. Недостатками такого ротора являются сложность изготовления и балансировки, повышенные перетечки воздуха на газовую сторону, а также уменьшение к. п. д. компрессора в связи с нагревом воздуха теплом, отведенным от колеса турбины. В упомянутой ГТУ фирмы Аллен к. п. д. компрессора по этой причине падает на 1%. В ГТУ в основном используют составные роторы, в которых колеса турбины и компрессора непосредственно соединены одно с другим и закреплены на консоли (рис. 127, а—д, и и 128, а) или удалены одно от другого так, что между ними установлен опорный подшипник (рис. 69, 194).