ТУРБОБЛОК Российский патент 2014 года по МПК F02C7/36 F01D15/08 F02C6/06 

Предлагаемое изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к конструкции турбоблока газоперекачивающего агрегата (ГПА) и турбоблока газотурбинной электростанции (ГТЭС) с газотурбинным приводом.

Турбоблок является базовой сборочной единицей ГПА (ГТЭС).

В качестве ближайшего аналога можно привести турбоблок, включающий в себя раму, приводной газотурбинный двигатель (ГТД), компрессор (нагнетатель), трансмиссию, кожух ГТД, кожух трансмиссии и контейнер (см. патент РФ №2122143, МПК F02C 7/00).

Недостатком приведенной конструкции является возможность возникновения аварийной ситуации вследствие проникновения масла и его паров из полости компрессора в полость кожуха трансмиссии из-за того, что при использовании трансмиссии с полумуфтой большого диаметра между мембраной полумуфты трансмиссии и лабиринтными уплотнениями компрессора образуется зона разрежения (полумуфта трансмиссии большого диаметра работает как центробежное колесо).

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности путем устранения указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что в турбоблоке газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции, содержащем газотурбинный двигатель, кожух газотурбиннго двигателя, компрессор (нагнетатель) с лабиринтными уплотнениями вала, трансмиссию, кожух трансмиссии с фланцами, расположенный между кожухом газотурбинного двигателя и компрессором, кожух трансмиссии снабжен внутренней стенкой, образующей совместно с его наружной стенкой воздуховод, соединяющий полость кожуха газотурбинного двигателя с зоной перед лабиринтными уплотнениями компрессора через отверстия, выполненные во фланце кожуха трансмиссии, и отверстия, выполненные во внутренней стенке кожуха трансмиссии, соединенные с ним через радиальный канал, образованный скрепленными с внутренней стенкой кожуха перегородками.

Существенным признаком изобретения является наличие воздуховода, соединяющего полость кожуха газотурбинного двигателя с зоной перед лабиринтными уплотнениями компрессора, что позволяет подавать воздух из полости кожуха ГТД в зону перед лабиринтными уплотнениями компрессора.

Суть изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемой конструкции турбоблока, на фиг.2, 3 показана зона кожуха трансмиссии со всеми предлагаемыми изменениями, на фиг.4, 5 показана конструкция кожуха трансмиссии (основного изменяемого элемента).

Турбоблок включает в себя ГТД 1, компрессор 2 с лабиринтными уплотнениями 3, контейнер 4, кожух 5 ГТД 1, установленные на раму 6. Двигатель 1 соединен с компрессором 2 трансмиссией 7, закрытой кожухом 8. Трансмиссия 7 через полумуфту 9 трансмиссии, соединенную с мембраной 10, крепится к полумуфте 11 вала компрессора 2. Фланцы 12, 13 кожуха 8 соединены между собой стенкой наружной шумотеплоизолирующей 14 и стенкой внутренней 15, между которыми имеется свободное пространство (воздухопроводящие пути «К»), соединенное с внешней средой через отверстия «Л» во фланце 12 с одной стороны и отверстия «М» во внутренней стенке кожуха 8 и полость, образованную диафрагмами 16, с другой стороны.

Работает устройство следующим образом.

При эксплуатации ГПА или ГТЭС между мембраной полумуфты 9 трансмиссии 7 и лабиринтным уплотнением 3 компрессора 2 образуется зона разрежения «Р». Под кожухом ГТД 1 при обеспечении требуемых режимов работы возникает зона высокого давления «Т». За счет перепада давлений происходит перемещение воздуха по воздуховоду кожуха 8 трансмиссии из кожуха 5 ГТД в зону разрежения, повышая в ней давление.

Данное техническое решение реализовано в конструкции турбоблока на агрегате ГПА-25ДУ «Урал» изготовления НПО Искра.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить давление в зоне разрежения перед уплотнениями компрессора, что, в свою очередь, будет препятствовать проникновению масла и его паров из компрессора в полость кожуха ГТД и предотвратит возникновение аварийных ситуаций.

Турбоблок газоперекачивающего агрегата (ГПА) или газотурбинной электростанции (ГТЭС) содержит газотурбинный двигатель (ГТД), кожух газотурбинного двигателя, компрессор (нагнетатель) с лабиринтными уплотнениями вала, трансмиссию, кожух трансмиссии с фланцами, расположенный между кожухом газотурбинного двигателя и компрессором. Кожух трансмиссии снабжен внутренней стенкой, образующей совместно с его наружной стенкой воздуховод, соединяющий полость кожуха газотурбинного двигателя с зоной перед лабиринтными уплотнениями компрессора через отверстия, выполненные во фланце кожуха трансмиссии, и отверстия, выполненные во внутренней стенке кожуха трансмиссии, соединенные с ним через радиальный канал, образованный скрепленными с внутренней стенкой кожуха перегородками. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить давление в зоне разрежения перед уплотнениями компрессора, что, в свою очередь, будет препятствовать проникновению масла и его паров из компрессора в полость кожуха ГТД и предотвратит возникновение аварийных ситуаций. 5 ил.

Турбоблок газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции, содержащий газотурбинный двигатель, кожух газотурбинного двигателя, компрессор (нагнетатель) с лабиринтными уплотнениями вала, трансмиссию, кожух трансмиссии с фланцами, расположенный между кожухом газотурбинного двигателя и компрессором, отличающийся тем, что в нем кожух трансмиссии снабжен внутренней стенкой, образующей совместно с его наружной стенкой воздуховод, соединяющий полость кожуха газотурбинного двигателя с зоной перед лабиринтными уплотнениями компрессора через отверстия, выполненные во фланце кожуха трансмиссии, и отверстия, выполненные во внутренней стенке кожуха трансмиссии, соединенные с ним через радиальный канал, образованный скрепленными с внутренней стенкой кожуха перегородками.