SISTEMUL DE AERISIRE AL GENERATORULUI DE GAZE

SISTEMUL DE AERISIRE AL GENERATORULUI DE GAZE

Etansarile cu joc trebuie sa fie folosite pentru recipiente ce contin ulei, la viteze mari de rotatie si frecǎri relativ scǎzute. Admisia de aer de la carcasa intermediara a compresorului este folosita in acest sens, pentru a oferi etansare prin canalele specifice, in special de tip labirint, in directia opusǎ scurgerii de ulei.

Racirea aerului este necesara pentru a izola componentele impotriva radiatiei caldurii, pentru a preveni scurgerea de gaze fierbinti de la curentul de gaze si pentru a disipa caldura (vezi etansari de tip cu joc) din agregatele turbinei.

Incalzirea aerului este necesara pentru sistemul de protectie contra ghetii, pentru a preveni formarea de gheata la nivelul aspiratiei de aer, ajutajului si ventilelor paletelor de ghidare.

Un sistem de ventilatie sau aerisire este necesar pentru a aerisi sau ventila jeturile pulverizate aer/ulei, pentru a separa uleiul si gazele in sensul evacuǎrii aerului de ventilatie, in curentul principal de gaz. Pentru simplificarea sistemul de aer al motorului, acesta poate fi separat in 7 subsisteme:

a) Aer pentru racire si presurizare LP (de joasǎ presiune)

b) Aer pentru racire si presurizare HP (de inaltǎ presiune)

c) Racirea duzelor

d) Racirea paletei de ghidare a duzei HP si racirea paletelor rotorice HP

e) Aer anti-jivraj

f) Ventilatia jetului pulverizat aer/ulei

g) Aer pentru serviciu special.

AER PENTRU RACIRE SI PRESURIZARE LP(DE JOASA PRESIUNE)

Aerul LP (de joasǎ presiune) este aspirat de la carcasa intermediara a compresorului si este alimentat atat intern cat si extern pentru 11 sisteme.

ETANSAREA LOCASULUI LAGARULUI DE ROSTOGOLIRE FRONTAL AL COMPRESORULUI LP (de joasǎ presiune).

O tubulatura externa de la carcasa medie, conectatǎ printr-un cot de tubulaturǎ cu carcasa de aspiratie a aerului, alimenteaza compresorul LP (de joasǎ presiune), acesta refuland aer pentru presurizare in scopul etansarii locasului de lagar. Aerul parcurge la interior, in jos, ventilul nr.1 al carcasei de aspiratie, conectat prin tubulaturǎ cu fanta circulara localizatǎ la partea de dinapoi a locasului lagarului.

AMPLASAREA COMPRESORULUI LP (joasǎ pres.) SI ETANSAREA LOCASULUI LAGARULUI FRONTAL DE ROSTOGOLIRE AL COMPRESORULUI HP (inaltǎ pres).

O degajare (spatiu) intre montajul (ansamblul) interior al carcasei medii, discul compresorului LP (de joasǎ presiune) de degajare (in spatele frontului) si discul compresorului frontal HP (de inaltǎ presiune), permite aerului sa circule spre interior prin canale (orificii) in partea de dinapoi a panourilor carcasei medii, catre etansarile ambelor lagare.

PRESGARNITURA LABIRINT CU SUPAPA DE AERISIRE DE TIP CENTRIFUGAL

Un canal intern din carcasa medie fiind conectat la o flansa de transfer (stransa cu buloane) care face legatura cu carcasa HP (zona de inaltǎ presiune), permite o scurgere a aerului de la compresorul LP (de joasǎ presiune), pentru a presuriza aceasta etansare.

LOCATIA HP (zona de inalta presiune) SI ETANSAREA LOCASULUI LAGARULUI DE PRESIUNE AL ARBORELUI INTERMEDIAR (MEDIU).

Orificiile compresorului HP practicate in discul primului nivel de presiune si placa portanta (de montaj), permit aerului din zona carcasei circulare interne sa curga catre interiorul arborelui HP catre un spatiu inelar (circular) care inconjoara locasul lagarului zonei de inalta presiune in scopul presurizǎrii etansarii.

ETANSAREA LOCASULUI LAGARULUI DE ALUNECARE AL TURBINEI SI RULMENTUL TURBINEI DE INALTA PRESIUNE.

Aerul LP (de joasǎ presiune) continua sa curga catre inapoi intre conducta de aerisire a nivelului al 9-rea de etansare si conducta de ventilatie aer/ulei, pentru a presuriza etansarea la partea de dinapoi a locasului lagarului turbinei HP (de inaltǎ presiune).

ETANSAREA LOCASULUI LAGARULUI INTERMEDIAR AL TURBINEI

Debitul amintit in paragraful precedent, trece apoi catre interior spre un spatiu circular ce inconjoara tubulatura centrala de ulei, curge catre inapoi prin cele 6 orificii in lacasul lagarului turbinei, in zona interna, unde presurizeaza etansarile locasului de lagar. Acest aer trece mai departe catre ajutajul de intrare al turbinei de fortaj prin intermediul paletelor si catre carcasa circulara a camerei ajutajului. Aerul circula in curentul de gaz la partea de dinapoi a nivelului secund al turbinei de fortaj.

Aerul LP (de joasǎ presiune) circuland in jurul tubulaturii centrale de ulei ajuta de asemenea la izolarea lagarului de rostogolire al turbinei de inalta presiune fata de transferul de caldura.

RACIREA LOCASULUI LAGARULUI TURBINEI

O tubulatura externa din carcasa intermediara primeste aerul livrat de compresorul LP (de joasǎ presiune), conducandu-l catre un colector montat pe carcasa duzei turbinei de fortaj. Acest colector, alimenteaza cu aer suprafata externa a locasului lagarului turbinei prin tubulaturi ce refuleazǎ in paletele directoare ale turbinei de fortaj nr. 2,4,5,6. Aerul curge in jurul lacasului lagarului turbinei, racindu-l si apoi mergand catre inapoi pentru a raci discurile nivelului secundar al turbinei de fortaj.

RACIREA DISCULUI TURBINEI DE FORTAJ

Dupa ce parcurge lacasul lagarului turbinei, aerul trece spre interior printr-o degajare reglabila, spre periferia exterioara a arborelui frontal scurt al turbinei de fortaj (capatul arborelui). O parte din aer trece prin etansarea de dinapoi a locasului lagarului turbinei rǎcind partea frontala exterioara a discului primului nivel al turbinei de fortaj si evacuand curentul de gaz in palete, la nivelul bazei acestora. Majoritatea aerului continua sa curga spre interior catre arborele turbinei de fortaj (prin cavitatea acestuia) racind fata frontala a discului primului nivel in momentul in care traverseaza zona respectiva.

O parte din acest aer patrunde in spatiul din interiorul discului, aceasta cantitate fiind proportionata de etansarea interioara pentru a raci fata de dinapoi a discului primului nivel. Cantitatea de aer ramasa curge catre partea de dinapoi a fetei discului din al doilea nivel, racind-o si evacuand mai departe in curentul de gaz.

ZONA DE ETANSARE A LOCASULUI LAGARULUI TURBINEI DE FORTAJ.

O cantitate de aer din colector, de la nivelul ajutajului carcasei turbinei de fortaj este preluatǎ de catre un al doilea colector situat deasupra fantei circulare de refulare. Din acest colector aerul intra in 5 tubulaturi situate in fantele de refulare 1,2,8,9,10. Ventilul de alimentare nr.8 este folosit pentru a presuriza aerul din locasul lagarului. Acest aer este trecut prin orificii (canale) catre partea de dinapoi a camerei circulare, ceea ce-i permite curentului de aer sa se deplaseze simultan inapoi si inainte prin 5 orificii de distributie catre etansarea frontala.

Acest sistem asigura o alimentare directa pentru presurizare conferǎ o sesizare a lipsei de presiune, in cazul cedarii unei anumite etansari.

PISTONUL DE ECHILIBRU.

Aerul din tubulaturi conectate la fantele 1,2,9,10 patrunde la nivelul lagarului si prin 4 orificii este directionat catre camera de echilibrare a presiunii. Presiunea din aceasta camera, este in principal obtinuta in functie de spatiul de degajare al etansǎrii aflat in miscare, de la nivelul periferiei pistonului de echilibru (maxim 2,35 bar- valoare nominala). Aceasta presiune este mai mare decat presiunea care actioneaza asupra fetei de dinainte a pistonului ( 0,96 bar) si din aceastǎ cauzǎ, ansamblul aflat in miscare de rotatie al turbinei de fortaj va fi incarcat catre directia opusǎ, eliberand incarcarea axiala in zona lagarului turbinei de fortaj.

RACIREA FANTEI CIRCULARE DE EVACUARE.

Aerul din camera de echilibrare a presiunii curge la partea de dinapoi prin 5 orificii de distributie, in pasaje conice catre locasul lagarului turbinei de fortaj. Zece orificii (practicate) la partea de dinapoi a pasajelor conice permit o curgere (debit) catre fiecare ventil interior al fantei de evacuare . Ventilul interior evacueaza in ansamblul de ventile exterioare, catre muchia directoare exterioara a paletelor. Cinci orificii catre partea de dinainte (capatul) canalelor conice permit aerului sa curga in 10 ventile exterioare si acest aer amestecat cu ceea ce rezulta din ansamblurile interne, este evacuat prin 6 orificii exterioare catre fiecare bord de scurgere exterior in curentul de gaz de evacuare.

AERUL DE RACIRE DE INALTA PRESIUNE (HP).

Nivelul 7 al compresorului HP de aer este utilizat pentru a raci paletele rotorice ale compresorului turbinei de inalta presiune si de asemenea discurile turbinei de inalta si joasa presiune.

FATA FRONTALA A COMPRESORULUI TURBINEI DE INALTA PRESIUNE SI PALETELE ROTORICE.

O conducta externa conduce aerul de la nivelul al 7-lea de inalta presiune catre un colector montat la exterior deasupra montajului suport al lacasului lagarului zonei de inalta presiune. Aerul trece apoi la interior printre tevile de flacara si arborele din zona de inalta presiune si este eliberat catre fata frontala a discului turbinei de inalta presiune, fata de dinapoi (din spatele frontului) a turbinei de inalta presiune racind si turbina de joasa presiune (LP)

Aerul care circula prin canalele calibrate corespunzator ale discului de inalta presiune, patrunde in spatiul intern al turbinei. De aici este proportionat pe fata de dinapoi a discului de inalta presiune si fata frontala a discului de joasa presiune fiind evacuat in curentul principal de gaz la nivelul bazei paletelor. O parte din aer curge mai departe prin fantele inelare concentrice, catre tubulatura de racire de joasa presiune pentru a raci fata de dinapoi a discului turbinei de joasa presiune si in final este evacuat in curentul principal de gaz al ansamblului turbina compresor catre pupa (inapoi).

RACIREA RETELEI DE AJUTAJE.

Fata de dinapoi a discului compresorului de inalta presiune, corespunzator nivelului 9 de presiune, este etansat pentru a preveni pierderea de aer de inalta presiune catre centru si pentru a preveni pierderea de aer de joasa presiune in afara (catre exterior).

Zona dintre aceste etansari este aerisita (ventilata) si acest aer de ventilatie este folosit pentru a ajuta la racirea ajutajelor.

Aerul de ventilatie de la al 9-lea nivel al etansarii curge intern intre tevile de flacara si arborele de inalta presiune pentru a inlesni racirea in zona respectiva.

Aerul curge la interior catre montajul suport al lacasului lagarului turbinei de inalta presiune. Trece mai departe la exterior prin tubulaturile situate in interiorul suporturilor montajului respectiv care apoi conduc aerul (transporta) catre o fanta inelara in jurul retelei de ajutaje (camerei ajutajului). Aici se amesteca cu aerul de racire de joasa presiune si in final este eliberat in curentul de gaze de evacuare printr-o retea inelara de orificii, la partea de dinapoi a nivelului secund de palete rotorice al turbinei de fortaj.

RACIREA DE INALTA PRESIUNE (cu aer de inalta presiune a ajutajului paletei directoare)

Mici orificii pe suprafata fiecarei palete, primesc aerul livrat de compresor prin orificiile din peretele de descarcare cu ajutaje al camerei de ardere. Din orificii sunt trimise jeturi directe de aer chiar in zona tubulara, pentru a fi evacuate in curentul principal de gaz (prin ajutaje) la nivelul bordului de scurgere al fiecarei palete.

SISTEMUL ANTI­−JIVRAJ (antiinghet).

Aerul livrat de compresorul de inalta presiune din zona de refulare a carcasei este transportat printr-o conducta externa si un ansamblu de ventile de reglare (supape de reglaj) catre colectorul anti - jivraj montat pe partea frontala a carcasei compresorului de joasa presiune. Colectorul are doua sectiuni: interna si externa. Aerul se situeaza la centrul sectiunii interne si se divide in doua cursuri (curente de aer). Unul strabate bordul de atac al nivelului "0" statoric, din jurul deflectorului de separatie si in sus (catre partea superioara) bordul de fuga al paletelor, catre sectiunea exterioara a colectorului de aer de anti-jivraj. Al doilea curent de aer strabate in jos (muchia, bordul de fuga ) al paletelor directoare de admisie (de aspiratie) in jurul sicanei de separatie si in sus bordul de atac al paletelor, catre sectiunea exterioara a colectorului de anti-jivraj.

Aerul de anti-jivraj este condus catre inainte (prin tubulaturǎ) de la partea exterioara a colectorului catre partea exterioara a carcasei de aspiratie (priza de admisie) unde patrunde intr-un canal circumferential. Acest pasaj serveste (emite) catre muchia directoare pentru fiecare dintre cele sapte palete de admisie. Aerul trece la interior prin palete (concavitatea) acestora catre un pasaj inelar (canal) in carcasa interna si apoi catre inainte, la camasa dubla a partii frontale a conului. Aerul trece printre camasile interioare si exterioare ale conului si este evacuat catre aspiratia de aer, prin depresiune, la partea frontala a conului.

VENTIL DE REGLAJ ANTI−JIVRAJ

Ventilul de reglare este o valvula cu doua pozitii, cu inchidere totala si deschidere totala, actionata de un solenoid electric integral (bobinǎ). O legatura (racordare) pe partea de presiune (la partea de aval a ventilului) antreneazǎ un comutator de presiune care actioneaza pe rand luminile indicatoare locale si de la distanta, S2022a, 23592.

Modificarile ce apar pe parcurs, sunt in mod frecvent investigate pentru a transfera (inlocui) reteaua de tubulatura anti-jivraj, sistemul fiind considerat redundant.

SISTEMUL PULVERIZATOR AER/ULEI

Exista cinci zone interne de ventilatie, dintre care patru sunt conectate la tancul de ventilatie aferent motorului. Aerul de ventilatie colectat in tanc este condus de tubulatura catre carcasa RH (cu sens de rotatie dreapta) si apoi prin separatorul centrifugal catre zona de evacuare spiralata. Orice colectare de ulei in tancul de ventilatie este baleiata de pompa ce serveste la ungerea lacasului lagarului de rostogolire al compresorului de joasa presiune (LP).

LOCASUL LAGARULUI FRONTAL DE ROSTOGOLIRE AL COMPRESORULUI DE JOASA PRESIUNE.

Jetul pulverizat aer / ulei in acest locas este colectat in zona de dinainte a lagarului si se imprǎstie prin ventilul de aer de admisie numarul 7 parcurgand si o tubulatura exterioara catre tancul de aerisire.

Zona de inalta presiune si locasului lagarului de rostogolire al arborelui intermediar (mediu). Amplasarea compresorului de joasa presiune si locasul lagarului de rostogolire frontal al compresorului de inalta presiune, locasul lagarului de alunecare si de rostogolire frontal al turbinei de inalta presiune.

Aceste trei locasuri de lagare amintite mai sus sunt toate aerisite la interior. Jetul aer/ulei colectat in aceasta zona este aerisit de catre o tubulatura, printr-un ventil de la nivelul carcasei medii, catre carcasa circulara RH (cu sen de rotatie dreapta). Ventilatoarele de tip PRE-MOD 379 vor aerisi carcasa interna circulara prin intermediul unei tubulaturi, la capǎtul cǎreia se aflǎ un ventil de aerisire din carcasa medie, ce duce catre o tubulatura exterioara, montatǎ la aerisirea tancului.

CARCASELE CIRCULARE RH SI LH(DE ROTATIE STANGA SI DREAPTA).

Carcasa circulara LH (cu sens de rotatie stanga) aeriseste direct carcasa RH (de rotatie dreapta) si apoi prin separatorul centrifugal, refuleazǎ cǎtre evacuarea spiralata.

LOCASUL LAGARULUI TURBINEI INTERMEDIARE (MEDII)

Acest locas de lagar ventileaza prin ajutajul paletei directoare nr. 16 al turbinei de fortaj, catre o conducta externa conectata la tancul de aerisire.

LOCASUL LAGARULUI TURBINEI DE FORTAJ

Acest locas de lagar este ventilat de o tubulatura conectatǎ la ventilul nr. 3 al fantei circulare de evacuare ce face legǎtura cu o conducta exterioara ce comunicǎ cu tancul de aerisire.

SERVICIUL SPECIAL AL SISTEMULUI DE AER.

Sistemul de aer deserveste pe cel de anti-jivraj, ce poate fi folosit in serviciile navale, acolo unde este cazul. Aerul este preluat printr-un robinet manual ce conduce la un punct terminal. ( GTCU-urile de tip PRE-MOD 733, preiau aerul, in general, de la treapta a treia a compresorului de inalta presiune).

Fig 1 - SISTEMUL DE AER PENTRU TURBINA TYNE