RU197905U1

RU197905U1 - Коллектор охлаждения для турбины

Info

Publication number: RU197905U1
Application number: RU2020104101U
Authority: RU
Inventors: Вадим Николаевич Заваркин; Александр Геннадьевич Улитичев; Игорь Сергеевич Смирягин; Дмитрий Павлович Лешин
Original assignee: ПАО "ОДК-Сатурн"
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к роторам турбин, и может найти применение при доводке турбин большой мощности.Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является повышение надежности работы турбин боль-шой 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.

Description

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.

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_0,2 ²⁰⁰ = 26,5 кгс/мм² 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.

Claims

Коллектор охлаждения для турбины, содержащий воздушные контуры с различной температурой охлаждающего воздуха, образованные стенками кожухов, при этом между воздушными контурами размещены стойки, сопряженные со стенками кожухов, отличающийся тем, что 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.