Материал: 2293

Другими концами стенки соединены телескопически: наружная – с корпусом ресивера, внутренняя – с верхним кожухом. Телескопические соединения крепятся хомутами.

Диффузор служит для уменьшения скорости потока после турбины. Он состоит из корпуса и обтекателя. Диффузор своими фланцами крепится к переходному фланцу и компенсатору. Корпус, диффузор, обтекатель и компенсатор изготовлены из стали Х18Н10Т. Компенсатор и телескопические соединения частей детандера служат для устранения монтажных погрешностей и снятия температурных напряжений.

Ресивер служит для выравнивания поля скоростей потока газа на входе в турбину. Для уменьшения теплопередачи между входящим и выходящим из детандера потоками рабочего вещества установлена теплоизоляция из пенопласта, закрытая кожухом. Составные части ресивера изготовлены из сталей Х18Н9Т и Х18Н10Т.

На рис. 5.6 приведена расходная характеристика осевого одноступенчатого турбодетандера и его коэффициента полезного действия Д. Характеристики построены по результатам испытания детандера на "сухом" (без конденсации водяных паров) воздухе для различных значений выходного угла 1С профиля лопаток соплового аппарата.

В качестве параметра приведенного расхода принят комплекс

GПР GT0* / p0* ,

140

где G – массовый расход, кг/с; T0* и p0* – полные температура и давление

потока на входе в детандер.

Полученные характеристики используются в дальнейшем для расчета процессов кристаллизации диоксида углерода из продуктов сгорания топлива при их расширении в турбодетандере.

Мультипликатор

Мультипликатор служит для повышения числа оборотов турбонагнетателя, передачи крутящего момента от электродвигателя к турбонагнетателю, а также привода масляного агрегата и ротора центробежного суфлера. Передаточное отношение мультипликатора составляет 7,18.

Турбонагнетатель

Турбонагнетатель – осевой семиступенчатый компрессор. Он предназначен для наддува воздуха в газотурбогенератор (рис. 5.7). Расход воздуха 2 кг/с, степень сжатия 2,3, диаметр проточной части 190 мм, частота вращения ротора 21200 об/мин. Турбонагнетатель состоит из статора и ротора. На роторе расположено семь рядов профилированных рабочих лопаток. Рабочее колесо и спрямляющий аппарат образуют ступень турбонагнетателя.

Основными составными частями нагнетателя являются: ротор, патрубок всасывания, корпус передний, корпус нагнетателя (статор) и корпус диффузора.

Ротор компрессора состоит из дисков, несущих на себе лопатки. Диски первой и седьмой ступеней имеют посадочные поверхности для подшипников. При помощи отверстий в кольце диска четвертой ступени и в диафрагмах дисков осуществляется разгрузка дисков по ступеням. Крутящий момент воспринимается через внутренние шлицы при помощи шлицевых втулок и шпонок.

Рабочая лопатка ротора состоит из пера и замка. Лопатки разных ступеней отличаются друг от друга длиной пера и углом установки их в диске. Лопатки с дисками соединяются замком типа "ласточкин хвост". Фиксация лопаток от смещения вдоль паза производится стопорным кольцом. Хвостовики дисков первой и седьмой ступеней имеют конусную поверхность, предназначенную для посадки шлицевых втулок. Шлицевые втулки входят в зацепление с рессорами, соединяющими турбонагнетатель с мультипликатором и турбодетандером. Диски ротора и лопатки изготовлены из стали 13Х14НВФРА.

141

Патрубок всасывания является входным устройством турбонагнетателя

ипредназначен для обеспечения равномерного входа воздуха в первое колесо ротора. Патрубок крепится к переднему корпусу и корпусу мультипликатора.

Корпус передний является продолжением входного устройства турбонагнетателя и служит передней опорой ротора.

Корпус турбонагнетателя имеет продольный разъем в вертикальной плоскости. В кольцевых проточках установлены полукольца спрямляющих аппаратов, которые совместно с ротором и корпусом турбонагнетателя образуют проточную часть.

Спрямляющий аппарат состоит из наружного и внутреннего полуколец

испрямляющих лопаток и крепится к корпусу нагнетателя болтами. Корпус по разъему соединен болтами. К торцевым фланцам корпуса

крепятся корпус передний и корпус диффузора. Последний состоит из наружного и внутреннего корпусов. Во внутреннем корпусе установлен корпус задней опоры. В наружном корпусе установлен спрямляющий аппарат седьмой ступени. Шпильками корпус диффузора крепится к корпусу турбонагнетателя. Корпус диффузора литой из сплава АЛ-9, корпус задней опоры из стали 30ХМЮА.

Регенераторы

Регенераторы двойные переключающиеся служат для понижения температуры продуктов сгорания топлива перед расширением в турбодетандере. При охлаждении ПСТ в регенераторах происходит вымораживание влаги, которая осаждается на насадке. При переключении регенераторов обратный поток газа выбрасывает вымороженную влагу в атмосферу. Кроме этого, происходит теплообмен между ПСТ и насадкой. Анализ выпускаемых промышленностью регенераторов показал, что наиболее близкими по характеристикам являются регенераторы турбохолодильной машины МТХМ-1-25.

Каждый регенератор (рис. 5.8) представляет собой цилиндр диаметром 800 мм и длиной 2000 мм, состоящий из двух корпусов с приваренными конусами. Корпусы соединяются между собой при помощи фланцев.

Внутренний объем регенератора заполнен насадкой, которая изготовлена из алюминиевой ленты шириной 50 мм, толщиной 0,4 мм, и имеет гофры под углом 450 к продольной оси ленты. Две ленты с взаимно перпендикулярным расположением гофр наматываются на алюминиевый сердечник до диаметра, равного внутреннему диаметру обечайки корпуса, образуя диск. Гофры препятствуют плотному прилеганию витков друг к другу и образуют косые каналы для прохода газа.

143