Пристрій для охолоджування ущільнення компресора газотурбінного двигуна

1. Пристрій для охолоджування ущільнення компресора газотурбінного двигуна, що містить ротор ущільнення з кільцевими гребінцями лабіринту ротора, статор ущільнення з отворами для охолоджуючого повітря, оточуючий ротор, кільцеву порожнину охолоджування, утворену статором і C2 2 (19) 1 3 тора, куди через отвори в скобі . поступає охолоджуюче повітря через дифузор компресора. Далі це повітря через отвори в статорі подається або безпосередньо в кільцевий зазор між статором і гребінцями лабіринту ротора, або в порожнину перед ущільненням. У тому і другом випадках отвори для охолоджуючого повітря направлені під кутом до площини обертання ротора, що дозволяє зменшити вентиляційний підігрів повітря в порожнині перед ущільненням. Проте, у разі подачі повітря в кільцевий зазор ущільнення, інтенсивне охолоджування ротора ущільнення досягається тільки в районі тих гребінців лабіринту, які знаходяться поблизу отворів. Крім того, залежно від того, за який з гребінців відбувається вдування повітря, міняється протівотиск для охолоджуючого повітря, а значить, і його витрата. Необхідно відзначити, що в процесі запуску і набору потужності двигуна відбувається осьове взаїмоперемещення ротора і статора ущільнення, тобто отворів для охолоджуючого повітря і гребінців лабіринту ущільнення. Все це утрудняє забезпечення необхідного" розподілу повітря між порожниною перед ущільненням і кільцевим зазором ущільнення., У разі подачі повітря безпосередньо в порожнину перед ущільненням, в лабіринт поступає повітря, яке вже нагрілося в цій порожнині за рахунок вентиляційних втрат, глибина охолоджування ущільнення в цьому випадку знижується. Задачею винаходу є створення пристрою, який забезпечує найвищу глибину охолоджування ротора ущільнення при постійній витраті охолоджуючого повітря. Для вирішення поставленої задачі пристрій для охолоджування ущільнення компресора ГТД, що містить ротор ущільнення з кільцевими гребінцями лабіринту, статор ущільнення з отворами для охолоджуючого повітря, оточуючий ротор, кільцеву порожнину охолоджування, утворену статором і кільцевою скобою, що кріпиться до нього, з отворами для охолоджуючого повітря, порожнину перед ущільненням по потоку повітря, згідно винаходу, містить додаткову порожнину охолоджування, яка утворена в порожнині перед ущільненням між ротором ущільнення і кільцевою скобою, яка розташована з внутрішньої сторони статора безпосередньо перед гребінцями лабіринту ротора, при цьому, додаткова порожнина сполучена з порожниною перед ущільненням, а отвори скоби для охолоджуючого повітря розташовані як мінімум в один ряд і направлені на передню по потоку повітря торцеву поверхню ротора ущільнення під кутом до осі обертання ротора. , У разі потреби підвищення глибини охолоджування ротора ущільнення, скоба має кільцевий виступ для глибшого відділення додаткової порожнини охолоджування і, як мінімум, один ряд додаткових отворів для охолоджуючого повітря, які направлені на діаметральну поверхню ротора ущільнення. Підведення охолоджуючого повітря в додаткову порожнину охолоджування, розташовану безпосередньо перед ротором ущільнення, дозволяє 93433 4 істотно зменшити підігрів повітря від вентиляційних втрат в порожнині між ротором і статором компресора. Цьому ж сприяє і закручування повітря, що подається на охолоджування, у напрямі обертання ротора. Крім того, розміщення кільцевої скоби з внутрішньої сторони статора перед гребінцями лабіринту ротора дозволяє здійснити безпосереднє охолоджування не тільки гребінців лабіринту, а і торцевої поверхні ротора ущільнення струменями охолоджуючого ' повітря через отвори скоби. Перетікаюче через кільцевий зазор повітря охолоджує також і статор ущільнення в районі лабіринту. У разі потреби підвищення глибини охолоджування ротора ущільнення, завдяки кільцевому виступу скоби досягається глибше відділення додаткової порожнини охолоджування, а через додаткові отвори скоби, направлені на діаметральні поверхні ротора ущільнення, охолоджуюче повітря подається безпосередньо в ті зони, де необхідне найглибше охолоджування-. На фіг. 1 зображений подовжній розріз пристрою, що заявляється. На фіг. 2 зображений подовжній розріз пристрою з кільцевим виступом скоби і додатковими отворами. Пристрій для охолоджування ущільнення ротора 1 компресора з дифузором 2 газотурбінного двигуна, що включає камеру згорання 3 і турбіну з ротором 4, які розташовані в послідовності плину потоку повітря, містить ротор 5 ущільнення, який жорстко сполучений з ротором 1 компресора і ротором 4 турбіни за допомогою, наприклад, штифтового або болтового з'єднання. Статор 6 ущільнення оточує ротор 5, утворюючи в районі гребінців 7 лабіринту ротора 5 кільцевий зазор 8. У статорі 6 виконані отвори 9 для проходу охолоджуючого повітря з порожнини 10 між камерою згорання 3 і статором 6. З внутрішньої сторони статора 6 безпосередньо перед гребінцями 7 лабіринту ротора 5 закріплена кільцева скоба 11 також з отворами 12 для проходу охолоджуючого повітря з порожнини охолоджування 13 статора 6, розташованої між статором 6 і скобою 11. Отвори 12 скоби розташовані, як мінімум, в один ряд і направлені на передню по потоку повітря торцеву поверхню ротора 5 ущільнення. За ротором 1 компресора в порожнині 14 перед ущільненням розташована додаткова порожнина 15 охолоджування, утворена між ротором 5 ущільнення і кільцевою скобою 11. При цьому, додаткова порожнина 15 з одного боку сполучена з порожниною 14 перед . ущільненням, а з другого боку - з порожниною 16 ротора 4 турбіни через кільцевий зазор 8. У разі потреби підвищення глибини охолоджування ротора 5 ущільнення, скоба 11 має кільцевий виступ 17 (фіг. 2) для глибшого відділення додаткової порожнини 15 охолоджування і, як мінімум, один ряд додаткових отворів 18 для проходу охолоджуючого повітря з • порожнини 13, які направлені на діаметральну поверхню ротора ущільнення. 5 Пристрій працює таким чином. Охолоджуюче повітря через дифузор 2 компресори поступає в порожнину 10 між камерою 3 згорання і статором 6 ущільнення, а звідти через отвори 9 в статорі 6 в порожнину охолоджування 13 статора 6. З цієї порожнини охолоджуюче повітря через отвори 12 в скобі 11 поступає в додаткову порожнину 15 охолоджування. При цьому здійснюється безпосереднє струменеве охолоджування ротора 5 ущільнення, а також статора 6 в районі кільцевого зазору 8 . Певна частина повітря перетікає через кільцевий зазор 8 в порожнину 16 ротора 4 турбіни і охолоджує його. Решта повітря з. 93433 6 додаткової порожнини 15 охолоджування перетікає в порожнину 14 перед ущільненням, а потім повертається в проточну частину компресора, охолоджуючи при цьому ротор 1 компресора. При необхідності підвищення глибини охолоджування ротора 5 ущільнення, кільцевим виступом 17 кільцевої скоби 11 забезпечується глибше відділення додаткової порожнини 15, а охолоджуюче повітря з порожнини 13 в порожнину 15 поступає, окрім отворів 12, також і через додаткові отвори 18, забезпечуючи струменеве охолоджування діаметральної поверхні ротора 5 ущільнення (фіг. 2). 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 93433 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601