Заднее лабиринтное уплотнение

Для предотвращения утечек сжатого воздуха из нагнетательной камеры служит заднее уплотнение компрессора лабиринтного типа (рис. 49). Оно образовано внутренней поверхностью уплотнительной обоймы (3), установленного в расточке корпуса (1) и цилиндрической поверхностью ротора (2) с зачеканенными в нее уплотнительными кольцами (4). Заднее уплотнение является двухступенчатым. Первая ступень основная, имеет значительно больше колец, чем вторая. Лабиринтное уплотнение не является абсолютно герметичным для предотвращения попадания горячего воздуха на средний подшипник. В обойме выполнен кольцевой канал (5), из которого воздух, прошедший через первую ступень уплотнения, отводится по трубе (6) за обшивку.

Рис. 49. Заднее лабиринтное уплотнение

1 − корпус; 2 − ротор; 3 − уплотнительная обойма; 4 − уплотнительные кольца; 5 − кольцевой канал; 6 − труба; 7 − винт; 8 − гайка; 9 − дефлектор

Центровка обоймы уплотнения в расточке корпуса компрессора осуществляется при помощи 6-ти специальных винтов (7), расположенных в радиальных отверстиях; эти винты после окончания центровки крепятся гайками (8). От проворота обоймы фиксируется шайбой, расположенной в горизонтальном разъеме. К заднему торцу обоймы крепится кожух (дефлектор) (9), закрывающий часть ротора между компрессором и подшипником.

Сбросные клапаны

Для предотвращения помпажа компрессора на пусковых режимах предусмотрены сбросные (противопомпажные) клапаны, которыми частично сбрасывают воздух в атмосферу. На ГТК 10-4 воздух сбрасывается после 4-й ступени компрессора, для чего стоят 8 противопомпажных клапанов. Эти клапаны принимают участие для сброса воздуха при нормальной и аварийной остановке двигателя.

Сбросной клапан (рис. 50) собран в литом корпусе (1). В крышке корпуса (2) запрессована втулка (3), внутри которой перемещается шток (5) с тарельчатым клапаном. Между тарелкой и подкладным кольцом (7) помещена пружина (8), открывающая клапан. Открытие клапана ограничено упорным кольцом (6), укрепленного на штоке гайками (4). Натяжение пружины регулируется толщиной кольца (7). Сетка (9) прикрывает 3 выхлопных отверстия в корпусе, через которые воздух после 4-й ступени сбрасывается в помещение машинного зала.

Рис. 50. Сбросной клапан

1 – корпус; 2 – крышка; 3 − втулка, 4 – гайка; 5 – шток; 6 − упорное кольцо;

7 − подкладное кольцо; 8 – пружина; 9 − сетка

В период запуска агрегата давление за 4-й ступенью компрессора низкое, противопомпажные клапана открыты. По мере увеличения частоты растет и количество сбрасываемого клапанами воздуха и перепад давления, действующегона тарелки клапанов. Установкой определенного натяжения пружин добиваются, чтобы сбросные клапаны закрывались после выхода компрессора из опасной помпажной зоны (при частоте вращения ротора ω = 4200-4300 об/мин).

Рама-маслобак

Фундаментная рама (рис. 51) служит основанием для сборки всего турбоблока и установки его на фундамент, одновременно являясь резервуаром для масла. Турбина и компрессор устанавливаются при помощи лап на стойках фундаментной рамы; при этом компрессор установлен на четырех стойках, а турбина – на двух стойках и четырех шарнирных опорах. Положение турбогруппы относительно рамы сохраняется с помощью поперечных шпонок, установленных в опорах, шарнирных опор, а также системы вертикальных шпонок. Передние лапы турбины имеют пазы, перпендикулярные оси агрегата, в которые входят шпонки, установленные на стойках рамы и являющиеся фикспунктом, обеспечивающим направленное тепловое расширение корпусов турбины и компрессора.

Рис. 51. Рама-маслобак

1 – корпус; 2 − опорные стойки; 3 − выход масла; 4 − перегородка, 5 – фланец;

6 − сливной отсек; 7 – фильтр; 8 – воздухоотделитель; 9 – фланец; 10 − отсек чистого масла

Для крепления корпусов к фундаментной раме в опоры шпонок завернуты болты, проходящие через отверстия в лапах корпуса. Отверстия в лапах большего диаметра, чем болты, а под головками болтов установлены с зазором шайбы; благодаря этому обеспечиваются свободные тепловые расширения корпусов. Для облегчения подгонки вертикальных шпонок в шпоночные пазы корпусов установлены боковые щеки, которые кре­пятся болтами к корпусу и устанавливаются на шпонках. В задней части рамы выполнена опора для подшипника сило­вого ротора. На эту опору вначале устанавливается и прибалчивается проставок, а на него крепится корпус подшипника. Для фиксации положения проставка относительно фундаментной рамы и подшипника относительно проставка установлено по два штифта.

Крепление рамы к фундаменту осуществляется специальными стяжками через сквозные отверстия в площадках рамы. Шесть реперных площадок (реперная площадка – исходная площадка для нивелирования, точной установки рамы маслобака при сборке и монтаже на станции) на раме служат для замеров гидро­статическим уровнем положения рамы при заводской сборке и при монтаже на станции. Рама выставляется на фундаменте при помощи клиновых прокладок, устанавливаемых между опорными поверхностями низа рамы и металлическими площадками, выполненными на фундаменте. После установки агрегата по гидроуровню клиновые прокладки прихватываются между собой к раме и к площадкам сваркой. Для транспортировки рамы к ней прибалчиваются четырьмя рымболтами, снимаемыми после установки рамы на фундамент.

Внутренняя полость рамы, служащая масляным баком, разделена перегородками на отсеки грязного и чистого масла, между которыми установлены три сдвоенных сетчатых фильтра. Фильтры входят в обоймы и вдвигаются в бак через люк, закрываемый крышкой. Благодаря тому, что фильтры установлены по два последовательно, имеется возможность поочередной чистки фильтров в процессе эксплуатации. Все масло, сливаемое из подшипников, и системы регулирования, попадает в грязный отсек, в котором на пути масла установлено две воздухоотделительные камеры. Для уменьшения вспенивания масла сливные отверстия расположены ниже уровня масла в раме и отделены от воздухоотделителькых камер перегородками, пере­текание через которые также способствует отделению воздуха. Основная часть воздуха удаляется из масла в воздухоотделительных камерах, для установки которых имеются люки, закрытые крышками. Из чистого отсека масло, прошедшее через фильтры, забирается насосами. На верхнем листе рамы имеется несколько люков, служащих для чистки внутренней полости бака, а также люк для установки пускового масляного насоса. На раме монтируется маслопровод с арматурой и другими уст­ройствами маслосистемы.

Контроль уровня масла в маслобаке осуществляется ди­станционно, а также местным указателем поплавкового типа. Воздух и пары масла удаляются из бака при помощи эжектора, установленного в общей системе отсоса. Заливка масла в бак производится только в грязный отсек.

Турбины ТВД и ТНД

В ГТУ установки ГТК-10-4 газ после камеры сгорания поступает в турбину ТВД, находящуюся на одном валу с компрессором. В этой турбине газ отдает большую часть своей энергии, которая затрачивается на привод компрессора. Далее газ поступает на турбину ТНД, где отдает оставшуюся энергию на привод нагнетателя природного газа ТНД, смонтированного на конце силового ротора, вращающегося в подшипнике силового ротора. Обе турбины одноступенчатые и смонтированы в одном корпусе, имеющем внутреннюю теплоизоляцию. Предусмотрено охлаждение дисков воздухом, отбираемым из компрессора.

Корпус турбины

Корпус турбины (рис. 52) состоит из четырех частей соединенных вертикальными фланцами: передняя часть корпуса, диффузор и два выхлопных патрубка (правый и левый), соединенные вертикальными фланцами. Передняя часть корпуса и диффузор снабжены фланцами горизонтального разъема. Корпус турбины опирается на фундаментную раму шестью лапами. Лапы расположены на переднем корпусе турбины, жестко закреплены на раме. Прилив нижней части впускного патрубка служит для шпоночного соединения с фундаментной рамой.

Рис. 52. Корпус турбины

1 – передняя часть корпуса; 2 – диффузор; 3 – выхлопной патрубок; 4 – обойма;

5 – внутренняя вставка; 6 – стяжка; 7 – диффузор

В корпусе турбины в специальных расточках установлены: обойма направляющих лопаток, диафрагма с передним уплотнением, уплотнение крылатки и заднее уплотнение турбины.