RU2674229C1 - Bypass gas turbine engine cooled turbine - Google Patents

Bypass gas turbine engine cooled turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2674229C1
RU2674229C1 RU2017145310A RU2017145310A RU2674229C1 RU 2674229 C1 RU2674229 C1 RU 2674229C1 RU 2017145310 A RU2017145310 A RU 2017145310A RU 2017145310 A RU2017145310 A RU 2017145310A RU 2674229 C1 RU2674229 C1 RU 2674229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure turbine
low
oil
cavity
turbine
Prior art date
Application number
RU2017145310A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Канахин
Виктор Викторович Куприк
Евгений Ювенальевич Марчуков
Елена Сергеевна Некрасова
Ирина Михайловна Стародумова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") filed Critical Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
Priority to RU2017145310A priority Critical patent/RU2674229C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2674229C1 publication Critical patent/RU2674229C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/06Arrangements of bearings; Lubricating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: bypass gas turbine engine cooled turbine contains distributing manifold with the high-temperature air source connection unit, manifold with the low-temperature air source connection unit, communicated with the high-temperature air source inter-disk cavity, the high and low pressure turbines impellers, the high and low pressure turbines rear supports with bearings; high and low pressure turbines oil cavities communicate to each other through the system of holes made in the low pressure turbine disk trunnion; the high and low pressure turbines pressurization cavities and pre-oil cavities. Low-pressure turbine pre-oil cavity is connected to the atmosphere by means of placed in the low-pressure turbine rear support air ducts, and the high-pressure turbine pre-oil cavity is connected to the low-temperature air source. High-pressure and low-pressure turbine pre-oil cavities communicate to each other and through the movable oil seals to the same-name oil cavities. Cooled turbine is equipped with placed in the high-pressure turbine pre-oil cavity dividing partition by the channels made in the high-pressure turbine rear support, outlets and the thermal screen. Thermal screen is made of two shells having the air gap between them, is installed in thee low-pressure turbine pre-oil cavity and with the high-pressure turbine rear support forms the additional air duct. Dividing partition divides the high-pressure turbine pre-oil cavity into two chambers, one of which is connected to the high-pressure turbine pressure chamber and through channels is to the low-pressure turbine pre-oil cavity, and another chamber through an additional air duct and outlets is communicated to the low-pressure turbine pre-oil cavity.
EFFECT: invention is aimed at increase in the engine efficiency and reliability.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок и может быть использовано при разработке энергоустановок с охлаждением масла в замкнутой циркуляционной системе и модернизации нагревательных систем для поддержания рабочей температуры масла в маслобаках газотурбинных двигателей.The invention relates to the field of operation of gas turbine engines, in particular to engines used as a drive for gas pumping units and power plants and can be used in the development of power plants with oil cooling in a closed circulation system and the modernization of heating systems to maintain the working temperature of oil in oil tanks of gas turbine engines.

Известна охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащая раздаточный коллектор с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха, коллектор с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха, междисковую полость, сообщенную с источником высокотемпературного воздуха, рабочие колеса турбин высокого и низкого давления с рабочими лопатками и дисками, цапфы дисков турбин высокого и низкого давления, лопатки соплового аппарата, задние опоры турбин высокого и низкого давления с подшипниками, масляные полости турбин высокого и низкого давления, сообщенные между собой через систему отверстий, выполненных в цапфе диска турбины низкого давления, полости наддува и предмасляные полости турбины высокого и низкого давления, причем предмасляная полость турбины низкого давления посредством воздуховодов, размещенных в задней опоре турбины низкого давления, сообщена с атмосферой, а предмасляная полость турбины высокого давления сообщена с источником низкотемпературного воздуха, при этом предмасляные полости турбины высокого и низкого давления сообщены друг с другом и через масляные подвижные уплотнения с одноименными масляными полостями.Known cooled turbine of a double-circuit gas turbine engine containing a distributing manifold with a node for connecting to a source of high-temperature air, a collector with a node for connecting to a source of low-temperature air, an inter-disk cavity in communication with a source of high-temperature air, the impellers of high and low pressure turbines with rotor blades and disks , axles of discs of high and low pressure turbines, nozzle vanes, rear supports of high and low pressure turbines with bearings kami, oil cavities of high and low pressure turbines communicated with each other through a system of holes made in the journal of the disk of the low pressure turbine, pressurization cavity and pre-oil cavity of the high and low pressure turbine, and the pre-oil cavity of the low pressure turbine through air ducts located in the rear support of the turbine low pressure, in communication with the atmosphere, and the pre-oil cavity of the high-pressure turbine is in communication with a source of low-temperature air, while the pre-oil cavities of the high-pressure turbine and low pressure are communicated with each other and through oil movable seals with the same oil cavities.

(патент РФ №26819, U1 МПК F02C 7/06, опубл. 20.12.2002 г).(RF patent No. 26819, U1 IPC F02C 7/06, publ. December 20, 2002).

Недостатком данного решения является то, что «горячий» воздух от источника высокотемпературного воздуха с температурой 400-450°С из междисковой полости направляется в полости наддува, далее в предмасляные полости задней опоры турбины высокого давления и задней опоры турбины низкого давления и через масляные подвижные уплотнения поступает в масляную полость, где проходящий воздух нагревает не только масло, но и элементы конструкции масляной опоры, от которых масло нагревается дополнительно. Увеличенный подогрев масла может приводить как к повышению температуры корпуса подшипника, что уменьшает его долговечность, так и способствует коксообразованию на элементах опоры, что с одной стороны, может приводить к изменению свойств масла, делающего его непригодным для использования, а с другой стороны, может привести к возгоранию кокса и масла на элементах опоры. В результате чего возникает необходимость частой замены масла, а в случае возгорания кокса и уменьшения долговечности подшипника снижает надежность и ресурс работы турбины.The disadvantage of this solution is that the "hot" air from a source of high-temperature air with a temperature of 400-450 ° C from the interdisc cavity is sent to the boost cavity, then to the pre-oil cavities of the back support of the high pressure turbine and the back support of the low pressure turbine and through oil movable seals enters the oil cavity, where the passing air heats up not only the oil, but also the structural elements of the oil support, from which the oil is heated additionally. Increased heating of the oil can lead to both an increase in the temperature of the bearing housing, which reduces its durability, and promotes coke formation on the support elements, which, on the one hand, can lead to a change in the properties of the oil, making it unusable, and, on the other hand, can lead to to the ignition of coke and oil on the support elements. As a result, there is a need for frequent oil changes, and in the event of a coke fire and a decrease in bearing life, the reliability and life of the turbine are reduced.

Задача изобретения - повышение экономичности и надежности двигателя.The objective of the invention is to increase the efficiency and reliability of the engine.

Технический результат - сохранение свойств использованного масла, повышение надежности подшипника и его долговечности, а также исключение появление кокса и возгорания масла и кокса в процессе эксплуатации.The technical result is the preservation of the properties of the used oil, increasing the reliability of the bearing and its durability, as well as eliminating the appearance of coke and the ignition of oil and coke during operation.

Технический результат достигается тем, что охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащая раздаточный коллектор с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха, коллектор с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха, междисковую полость, сообщенную с источником высокотемпературного воздуха, рабочие колеса турбин высокого и низкого давления с рабочими лопатками и дисками, цапфы дисков турбин высокого и низкого давления, лопатки соплового аппарата, задние опоры турбин высокого и низкого давления с подшипниками, масляные полости турбин высокого и низкого давления, сообщенные между собой через систему отверстий, выполненных в цапфе диска турбины низкого давления, полости наддува и предмасляные полости турбины высокого и низкого давления, причем предмасляная полость турбины низкого давления посредством воздуховодов, размещенных в задней опоре турбины низкого давления, сообщена с атмосферой, а предмасляная полость турбины высокого давления сообщена с источником низкотемпературного воздуха, при этом предмасляные полости турбины высокого и низкого давления сообщены друг с другом и через масляные подвижные уплотнения с одноименными масляными полостями, по предложению, она снабжена разделительной перегородкой, размещенной в предмасляной полости турбины высокого давления, каналами, выполненными в задней опоре турбины высокого давления, выпускными отверстиями и термоэкраном, выполненным из двух обечаек, имеющих воздушную прослойку между собой и соединенных друг с другом крепежными элементами, установленным в предмасляной полости турбины низкого давления и образующим с задней опорой турбины высокого давления дополнительный воздуховод, при этом разделительная перегородка делит предмасляную полость турбины высокого давления на две камеры, одна из которых сообщена и с полостью наддува турбины высокого давления и через каналы с предмасляной полостью турбины низкого давления, а другая камера через дополнительный воздуховод и выпускные отверстия сообщена с предмасляной полостью турбины низкого давления.The technical result is achieved by the fact that a cooled turbine of a double-circuit gas turbine engine, comprising a distributing manifold with a unit for connecting to a source of high-temperature air, a collector with a unit for connecting to a source of low-temperature air, an inter-disk cavity in communication with a source of high-temperature air, and impellers of high and low pressure turbines with rotor blades and discs, trunnions of discs of high and low pressure turbines, nozzle vanes, rear turbine supports and low pressure with bearings, oil cavities of high and low pressure turbines communicated with each other through a system of holes made in the journal of the disk of the low pressure turbine, pressurization cavities and pre-oil cavities of the high and low pressure turbines, the pre-oil cavity of the low pressure turbine via air ducts, placed in the rear support of the low-pressure turbine is in communication with the atmosphere, and the pre-oil cavity of the high-pressure turbine is in communication with the source of low-temperature air, while asl cavities of the high and low pressure turbines are communicated with each other and through oil movable seals with the same oil cavities, on offer, it is equipped with a dividing wall located in the pre-oil cavity of the high pressure turbine, channels made in the rear support of the high pressure turbine, outlet openings and thermal screen made of two shells having an air gap between each other and connected to each other by fasteners installed in the pre-oil cavity of the turbines low pressure and forming an additional duct with the rear support of the high pressure turbine, while the dividing wall divides the pre-oil cavity of the high-pressure turbine into two chambers, one of which is connected with the pressurization cavity of the high-pressure turbine and through channels with the pre-oil cavity of the low-pressure turbine, and the other the chamber through an additional duct and exhaust openings is in communication with the pre-oil cavity of the low pressure turbine.

Наличие разделительной перегородки, размещенной в предмасляной полости турбины высокого давления и разделяющей ее на две камеры, позволяет развести потоки «холодного» и «горячего» воздуха.The presence of a dividing wall, located in the pre-oil cavity of the high pressure turbine and dividing it into two chambers, allows you to separate the flows of "cold" and "hot" air.

Наличие каналов, выполненный в задней опоре турбины высокого давления и сообщение их и с одной из камер в предмасляной полости турбины высокого давления и с предмасляной полостью турбины низкого давления, позволяет направить «горячий» воздух, поступающий из полости наддува турбины высокого давления к предмасляной полости турбины низкого давления, изолировав, таким образом, предмасляную полость турбины высокого давления от поступления «горячего» воздуха, и увеличив процент поступления «холодного» воздуха от источника низкотемпературного воздуха.The presence of channels made in the rear support of the high-pressure turbine and their communication from one of the chambers in the pre-oil cavity of the high-pressure turbine and with the pre-oil cavity of the low-pressure turbine allows directing "hot" air coming from the pressurization cavity of the high-pressure turbine to the pre-oil cavity of the turbine low pressure, thus isolating the pre-oil cavity of the high-pressure turbine from the influx of "hot" air, and increasing the percentage of influx of "cold" air from the source of low temperatures air.

Наличие термоэкрана и размещение его в предмасляной полости турбины низкого давления, а также образование дополнительного воздуховода между элементами задней опоры турбины высокого давления и термоэкраном, позволяет изолированно направить «холодный» воздух в предмасляную полость турбины низкого давления, тем самым обеспечивается «омывание» «холодным» воздухом элементов конструкции задней опоры турбины высокого давления, цапфы турбины низкого давления, а также элементов масляных полостей, что существенно снижает их температуру. Следует отметить, что в этом случае в масляные полости турбины высокого и низкого давления через масляно-контактные уплотнения также поступает «холодный» воздух, обеспечивая оптимальный уровень температуры масла.The presence of a thermo-screen and its placement in the pre-oil cavity of the low-pressure turbine, as well as the formation of an additional air duct between the elements of the rear support of the high-pressure turbine and the thermal screen, allows you to isolate “cold” air into the pre-oil cavity of the low-pressure turbine, thereby ensuring “washing” with “cold” the air of the structural elements of the rear support of the high-pressure turbine, the journal of the low-pressure turbine, as well as the elements of the oil cavities, which significantly reduces their temperature. It should be noted that in this case, “cold” air also enters the oil cavities of the high and low pressure turbines through oil-contact seals, ensuring the optimum level of oil temperature.

Выполнение термоэкрана в виде двух обечаек, имеющих воздушную прослойку между собой и соединенных друг с другом крепежными элементами, позволяет, с одной стороны, использовать более прочную конструкцию за счет соединения двух обечаек между собой, а с другой стороны, за счет наличия воздуха внутри обечаек увеличивает термосопротивление термоэкрана и обеспечивает его эффективность по всей его длине.The implementation of the thermo-screen in the form of two shells having an air gap between each other and connected to each other by fasteners allows, on the one hand, to use a more robust structure by connecting the two shells to each other, and on the other hand, due to the presence of air inside the shells thermal resistance of the thermoscreen and ensures its effectiveness along its entire length.

Наличие выпускных отверстий обеспечивает выдув «холодного» воздуха, проходящего по дополнительному воздуховоду, в предмасляную полость турбины низкого давления, при этом площадью выпускных отверстий можно регулировать процент расхода «холодного» воздуха, поступающего от источника низкотемпературного воздуха.The presence of the outlet openings ensures the blowing of "cold" air passing through the additional air duct into the pre-oil cavity of the low pressure turbine, while the area of the outlet openings can be used to control the percentage of the flow of "cold" air coming from the source of low-temperature air.

На фиг. 1 показан продольный разрез охлаждаемой турбины.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a cooled turbine.

На фиг. 2 показано место А фиг. 1.In FIG. 2 shows location A of FIG. one.

На фиг. 3 показано место В фиг. 2.In FIG. 3 shows location B in FIG. 2.

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя содержит раздаточный коллектор 1 с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха 2, коллектор 3 с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха 4, междисковую полость 5, сообщенную с источником высокотемпературного воздуха 2, рабочее колесо 6 турбины высокого давления 7 с диском 8 и рабочими лопатками 9, рабочее колесо 10 турбины низкого давления 11 с диском 12 и рабочими лопатками 13. Турбина также содержит цапфы 14 и 15 дисков 8 и 12 соответственно, лопатки соплового аппарата 16 и задние опоры турбин высокого 17 и низкого давления 18 с подшипниками 19 и 20.The cooled turbine of a double-circuit gas turbine engine contains a distributing manifold 1 with a unit for connecting to a source of high-temperature air 2, a collector 3 with a unit for connecting to a source of low-temperature air 4, an interdisc cavity 5 in communication with a source of high-temperature air 2, an impeller 6 of a high-pressure turbine 7 s the disk 8 and the blades 9, the impeller 10 of the low pressure turbine 11 with the disk 12 and the blades 13. The turbine also contains the pins 14 and 15 of the disks 8 and 12, respectively, blades and nozzle apparatus 16 and the back supports of high 17 and low pressure turbines 18 with bearings 19 and 20.

Турбина содержит масляную полость 21 турбины высокого давления 7 и масляную полость 22 турбины низкого давления 11, сообщенные между собой через систему отверстий 23, выполненных в цапфе 15 диска 12 турбины низкого давления 11, полости наддува 24 и 25 и предмасляные полости 26 и 27 турбины высокого давления 7 и турбины низкого давления 11 соответственно.The turbine contains an oil cavity 21 of the high-pressure turbine 7 and an oil cavity 22 of the low-pressure turbine 11, interconnected through a system of holes 23 made in the journal 15 of the disk 12 of the low-pressure turbine 11, boost cavities 24 and 25, and pre-oil cavities 26 and 27 of the high turbine pressure 7 and low pressure turbine 11, respectively.

При этом предмасляная полость 27 турбины низкого давления 11 посредством воздуховодов 28, размещенных в задней опоре турбины низкого давления 18, сообщена с атмосферой, а предмасляная полость 26 турбины высокого давления 7 сообщена с источником низкотемпературного воздуха 4. Предмасляные полости 26 и 27 турбины высокого 7 и низкого 11 давления сообщены друг с другом и через масляные подвижные уплотнения 29, 30 и 31 сообщены с одноименными масляными полостями 21 и 22.In this case, the pre-oil cavity 27 of the low-pressure turbine 11 is connected with the atmosphere through the air ducts 28 located in the rear support of the low-pressure turbine 18, and the pre-oil cavity 26 of the high-pressure turbine 7 is in communication with the source of low-temperature air 4. The pre-oil cavities 26 and 27 of the high-turbine 7 and low pressure 11 communicated with each other and through oil movable seals 29, 30 and 31 communicated with the same oil cavities 21 and 22.

Турбина содержит разделительную перегородку 32, размещенную в предмасляной полости 26 турбины высокого давления 7, каналы 33, выполненные в задней опоре турбины высокого давления 17 и термоэкран 34, состоящий из двух обечаек 35 и 36, связанных друг с другом крепежными элементами 37. Также турбина содержит дополнительный воздуховод 38, образованный задней опорой турбины высокого давления 17 и термоэкраном 34.The turbine contains a dividing wall 32 located in the pre-oil cavity 26 of the high-pressure turbine 7, channels 33 made in the rear support of the high-pressure turbine 17 and a thermal screen 34 consisting of two shells 35 and 36 connected to each other by fasteners 37. The turbine also contains an additional duct 38 formed by the rear support of the high pressure turbine 17 and the thermal screen 34.

Разделительная перегородка 32 делит предмасляную полость 26 турбины высокого давления 7 на две камеры 39 и 40. Камера 39 сообщена и с полостью наддува 24 турбины высокого давления 7 и через каналы 33 с предмасляной полостью 27 турбины низкого давления 11. Камера 40 через дополнительный воздуховод 38 и выпускные отверстия 41 сообщена с предмасляной полостью 27 турбины низкого давления 11.The partition wall 32 divides the pre-oil cavity 26 of the high-pressure turbine 7 into two chambers 39 and 40. The chamber 39 is in communication with the pressurization cavity 24 of the high-pressure turbine 7 and through the channels 33 with the pre-oil cavity 27 of the low-pressure turbine 11. The chamber 40 through the additional duct 38 and the outlet openings 41 are in communication with the pre-oil cavity 27 of the low pressure turbine 11.

Турбина работает следующим образом.The turbine operates as follows.

Для охлаждения турбины и наддува опор турбины воздух от источника высокотемпературного воздуха 2 через раздаточный коллектор 1 и лопатки соплового аппарата 16 поступает в междисковую полость 5 и далее в полости наддува 24 и 25, а из них в предмасляные полости 26 и 27 турбины высокого 7 и низкого 11 давления соответственно.To cool the turbine and pressurize the turbine bearings, the air from the source of high-temperature air 2 through the distributing manifold 1 and the blades of the nozzle apparatus 16 enters the interdisc cavity 5 and further into the boost cavity 24 and 25, and from them into the pre-oil cavities 26 and 27 of the high 7 and low turbines 11 pressure respectively.

Одновременно более холодный воздух от источника низкотемпературного воздуха 4 через коллектор 3 поступает в предмасляную полость 26 турбины высокого давления 7.At the same time, colder air from the source of low-temperature air 4 through the collector 3 enters the pre-oil cavity 26 of the high pressure turbine 7.

Разделительная перегородка 32, размещенная в предмасляной полости 26 турбины высокого давления 7, разделяет воздух на поток «горячего» воздуха, поступающего из полости наддува 24 турбины высокого давления 7 в камеру 39, где в дальнейшем через каналы 33, выполненные в задней опоре турбины высокого давления 17, попадает в предмасляную полость 27 турбины низкого давления 11, и на поток «холодного» воздуха, поступающего в камеру 40, который попадает и в масляную полость 21 через масляное подвижное уплотнение 29 и в дополнительный воздуховод 38, образованный задней опорой турбины высокого давления 17 и термоэкраном 34.The dividing wall 32, located in the pre-oil cavity 26 of the high-pressure turbine 7, divides the air into a stream of "hot" air coming from the pressurization cavity 24 of the high-pressure turbine 7 into the chamber 39, where later through channels 33 made in the rear support of the high-pressure turbine 17, enters the pre-oil cavity 27 of the low-pressure turbine 11, and the stream of “cold” air entering the chamber 40, which enters the oil cavity 21 through the oil movable seal 29 and into the additional duct 38 formed th rear support the high pressure turbine 17 and Thermoscreens 34.

Проходя по дополнительному воздуховоду 38, «холодный» воздух омывает конструктивные элементы задней опоры турбины высокого давления 17, цапфы 15 турбины низкого давления 11, а также элементов масляных полостей 21 и 22, уменьшает передачу тепла от элементов конструкции к маслу, тем самым снижая уровень температуры масла в масляных полостях 21 и 22.Passing through an additional duct 38, “cold” air washes the structural elements of the rear support of the high-pressure turbine 17, axle 15 of the low-pressure turbine 11, as well as the elements of the oil cavities 21 and 22, reduces heat transfer from the structural elements to the oil, thereby lowering the temperature level oils in oil cavities 21 and 22.

Далее «холодный» воздух через выпускные отверстия 41 поступает в предмасляную полость 27 турбины низкого давления 11, где одна его часть через масляное подвижное уплотнение 30 попадает в масляную полость 21 турбины высокого давления 7, а другая его часть смешивается с «горячим» воздухом, поступающим из полости наддува 25 турбины низкого давления 11 и из камеры 39 предмасляной полости 26 турбины высокого давления 7. Значительная часть воздуха, поступившего в предмасляную полость 27 турбины низкого давления 11, через воздуховоды 28, размещенные в задней опоре турбины низкого давления 18, выбрасывается в атмосферу, а небольшое его количество поступает в масляную полость 22 турбины низкого давления 11 через масляное подвижное уплотнение 31.Further, the “cold” air through the outlet openings 41 enters the pre-oil cavity 27 of the low pressure turbine 11, where one part through the oil movable seal 30 enters the oil cavity 21 of the high pressure turbine 7, and the other part is mixed with the “hot” air entering from the pressurization cavity 25 of the low-pressure turbine 11 and from the chamber 39 of the pre-oil cavity 26 of the high-pressure turbine 7. A significant part of the air entering the pre-oil cavity 27 of the low-pressure turbine 11 through air ducts 28 located in the rear th support of the low pressure turbine 18, is released into the atmosphere, and a small amount of it enters the oil cavity 22 of the low pressure turbine 11 through the oil movable seal 31.

Поскольку масляные полости 21 и 22 турбины высокого 7 и низкого 11 давления сообщены между собой системой отверстий 23, то в масляных полостях 21 и 22 устанавливается средний уровень температуры масла, на который в значительной мере оказывает влияние «холодный» воздух от источника низкотемпературного воздуха 4, так как его количество преобладает.Since the oil cavities 21 and 22 of the high-pressure and low-pressure turbines 11 are interconnected by a system of openings 23, an average level of oil temperature is set in the oil cavities 21 and 22, which is largely influenced by the “cold” air from the source of low-temperature air 4, since its amount prevails.

Термоэкран 34, выполненный в виде двух обечаек 35 и 36, имеющих воздушную прослойку между собой и соединенных друг с другом крепежными элементами 37, является теплоизолирующим элементом, который не только разделяет потоки «холодного» и «горячего» воздуха, но и обеспечивает прохождение «холодного» воздуха по дополнительному воздуховоду 38 без существенного подогрева.The thermal screen 34, made in the form of two shells 35 and 36, having an air gap between each other and connected to each other by fasteners 37, is a heat-insulating element that not only separates the flows of “cold” and “hot” air, but also ensures the passage of “cold” »Air through an additional duct 38 without significant heating.

Проведенные расчеты показали уменьшение в 1,5 раза подогрева масла в конструкции с размещением разделительной перегородки и термоэкрана по сравнению с исходной конструкцией, что позволяет обеспечить эксплуатацию изделия при высокой температуре окружающей среды, так называемом «тропическом» варианте.The calculations showed a 1.5-fold decrease in the heating of oil in the structure with the placement of a dividing wall and a thermo-screen compared to the original structure, which makes it possible to operate the product at high ambient temperature, the so-called "tropical" version.

Реализация данного изобретения за счет снижения температуры масла обеспечивает стабильность его свойств и дальнейшее многократное использование в линии подвода масла к подшипникам опоры, улучшение условий работы подшипников турбины высокого и низкого давления и, как следствие, повышение их ресурса и долговечности, а также исключение образования кокса на элементах конструкции опоры турбины.The implementation of this invention by reducing the temperature of the oil ensures the stability of its properties and further reuse in the oil supply line to the bearings of the support, improving the working conditions of the bearings of the high and low pressure turbines and, as a result, increasing their service life and durability, as well as eliminating the formation of coke by turbine support structural elements.

Claims (1)

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащая раздаточный коллектор с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха, коллектор с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха, междисковую полость, сообщенную с источником высокотемпературного воздуха, рабочие колеса турбин высокого и низкого давления с рабочими лопатками и дисками, цапфы дисков турбин высокого и низкого давления, лопатки соплового аппарата, задние опоры турбин высокого и низкого давления с подшипниками, масляные полости турбин высокого и низкого давления, сообщенные между собой через систему отверстий, выполненных в цапфе диска турбины низкого давления, полости наддува и предмасляные полости турбины высокого и низкого давления, причем предмасляная полость турбины низкого давления посредством воздуховодов, размещенных в задней опоре турбины низкого давления, сообщена с атмосферой, а предмасляная полость турбины высокого давления сообщена с источником низкотемпературного воздуха, при этом предмасляные полости турбины высокого и низкого давления сообщены друг с другом и через масляные подвижные уплотнения с одноименными масляными полостями, отличающаяся тем, что она снабжена разделительной перегородкой, размещенной в предмасляной полости турбины высокого давления, каналами, выполненными в задней опоре турбины высокого давления, выпускными отверстиями и термоэкраном, выполненным из двух обечаек, имеющих воздушную прослойку между собой и соединенных друг с другом крепежными элементами, установленным в предмасляной полости турбины низкого давления и образующим с задней опорой турбины высокого давления дополнительный воздуховод, при этом разделительная перегородка делит предмасляную полость турбины высокого давления на две камеры, одна из которых сообщена и с полостью наддува турбины высокого давления, и через каналы с предмасляной полостью турбины низкого давления, а другая камера через дополнительный воздуховод и выпускные отверстия сообщена с предмасляной полостью турбины низкого давления.Cooled turbine of a double-circuit gas turbine engine, comprising a distributing manifold with a unit for connecting to a source of high-temperature air, a collector with a unit for connecting to a source of low-temperature air, an inter-disk cavity in communication with a source of high-temperature air, impellers of high and low pressure turbines with rotor blades and disks, axles of high and low pressure turbine disks, nozzle vanes, rear supports of high and low pressure turbines with bearings, mas the cavity of the high and low pressure turbines communicated with each other through a system of holes made in the journal of the disk of the low pressure turbine, pressurization cavity and pre-oil cavity of the high and low pressure turbine, the pre-oil cavity of the low pressure turbine by means of air ducts located in the rear support of the low pressure turbine is in communication with the atmosphere, and the pre-oil cavity of the high-pressure turbine is in communication with the source of low-temperature air, while the pre-oil cavities of the high and low turbines pressures are communicated with each other and through oil movable seals with the same oil cavities, characterized in that it is equipped with a dividing wall located in the pre-oil cavity of the high-pressure turbine, channels made in the rear support of the high-pressure turbine, exhaust holes and a thermal screen made of two shells having an air gap between each other and connected to each other by fasteners installed in the pre-oil cavity of the low pressure turbine and forming with the rear an additional duct is supported by a high-pressure turbine support, while the dividing wall divides the pre-oil cavity of the high-pressure turbine into two chambers, one of which is connected with the pressurization cavity of the high-pressure turbine, and through the channels with the pre-oil cavity of the low-pressure turbine, and the other chamber through the additional air duct and the outlets are in communication with a pre-oil cavity of the low pressure turbine.
RU2017145310A 2017-12-22 2017-12-22 Bypass gas turbine engine cooled turbine RU2674229C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145310A RU2674229C1 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Bypass gas turbine engine cooled turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145310A RU2674229C1 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Bypass gas turbine engine cooled turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674229C1 true RU2674229C1 (en) 2018-12-05

Family

ID=64603706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145310A RU2674229C1 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Bypass gas turbine engine cooled turbine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674229C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382670A (en) * 1966-12-01 1968-05-14 Gen Electric Gas turbine engine lubrication system
FR2610039A1 (en) * 1987-01-28 1988-07-29 Gen Electric STEAM PISTON EQUILIBRATION MEANS IN A TURBINE ENGINE AND METHOD OF OPERATING THE SAME
RU2153590C1 (en) * 1999-04-02 2000-07-27 Открытое Акционерное Общество "А. Люлька-Сатурн" Two-rotor gas turbine engine
RU26819U1 (en) * 2002-05-30 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" COOLED TURBINE OF TWO-ROTOR GAS-TURBINE ENGINE
RU2217616C1 (en) * 2002-11-29 2003-11-27 Открытое акционерное общество Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз" Gas-turbine engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382670A (en) * 1966-12-01 1968-05-14 Gen Electric Gas turbine engine lubrication system
FR2610039A1 (en) * 1987-01-28 1988-07-29 Gen Electric STEAM PISTON EQUILIBRATION MEANS IN A TURBINE ENGINE AND METHOD OF OPERATING THE SAME
RU2153590C1 (en) * 1999-04-02 2000-07-27 Открытое Акционерное Общество "А. Люлька-Сатурн" Two-rotor gas turbine engine
RU26819U1 (en) * 2002-05-30 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" COOLED TURBINE OF TWO-ROTOR GAS-TURBINE ENGINE
RU2217616C1 (en) * 2002-11-29 2003-11-27 Открытое акционерное общество Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз" Gas-turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104220705B (en) The radial direction active clearance of gas-turbine unit controls
US8459040B2 (en) Rear hub cooling for high pressure compressor
CN1971003B (en) Integrated system with turbine sealing air and active clearance control, and method
RU2550371C2 (en) Method of gas turbine operation, cooling system of gas turbine and gas turbine with such system
US10018116B2 (en) Gas turbine engine buffer system providing zoned ventilation
CN101122260B (en) Heat transfer system and method for turbine engine using heat pipes
US9157325B2 (en) Buffer cooling system providing gas turbine engine architecture cooling
MX2015005683A (en) External cooling fluid injection system in a gas turbine engine.
US8893510B2 (en) Air injection system in a gas turbine engine
CA2913724C (en) Modulated cooled p3 air for impeller
RU2478811C2 (en) Ventilation and supercharging of turbo-machine components
JP2015520327A (en) Centrifugal compressor impeller cooling
RU2674229C1 (en) Bypass gas turbine engine cooled turbine
RU2699870C1 (en) Cooled turbine of double-flow gas turbine engine
RU2680023C1 (en) Bypass gas turbine engine cooled turbine
RU2347091C1 (en) Gas-turbine engine
RU2330994C2 (en) Centrifugal compressor
JP3900026B2 (en) Manufacturing method of gas turbine equipment
CN108625991A (en) Gas-turbine unit and method for cooling down the gas-turbine unit
RU2529269C1 (en) Bypass gas turbine engine
RU2369759C1 (en) Gas turbine engine turbo compressor
RU2450144C1 (en) Gas turbine engine
RU2414615C1 (en) Gas turbine engine
RU2627490C1 (en) Method for increasing gas turbine engine life by start number
RU2278276C1 (en) Steam turbine cylinder