Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 109

Основной конструктивной особенностью ГТУ замкнутого цикла является выполнение компрессора (или компрессора высокого давления при двух ступенях сжатия) в общем корпусе с турбиной при двухопорном роторе турбокомпрессора. Этот конструктивный принцип сохраняется как для радиального, так и для осевого типа компрессора. Благодаря этому отпадает необходимость уплотнять воздух со стороны наиболее высокого давления— на выходе из компрессора и на входе в турбину — и достигается высокая компактность турбомашинной группы.

В связи с высоким давлением в цикле и малым объемным расходом воздуха компрессоры для установок мощностью до 6—8 Мет выполняют радиальными, для установок большей мощности — осевыми.

Надо отметить, что турбомашинам свойственны массивность корпусов турбин и компрессоров, диктуемая высоким давлением воздуха в цикле. Относительно малые объемные расходы воздуха предопределяют высокие числа оборотов турбомашин, поэтому обязательным элементом каждой машины является понижающий редуктор с большим передаточным отношением — чаще всего планетарный. Конструкции ГТУ замкнутого цикла характеризуются рядом общих решений—двухстенные корпуса турбин с внутренней изоляцией, встроенные подшипники, работающие в зоне высокого давления воздуха, высокотемпературные трубопроводы большой длины, компактные регенераторы и др.

Одной из принципиальных конструктивных проблем для ГТУ замкнутого цикла является применение подшипников скольжения, смазка которых осуществляется не маслом, а газом, циркулирующим в тракте установки. Успешное решение этой задачи откроет перспективу создания герметизированных турбокомпрессоров с одним только концевым уплотнением со стороны генератора. Особенно актуально это по данным зарубежных авторов для атомных ГТУ, работающих на гелии, утечка которого из-за высокой стоимости должна быть минимальной. Кроме того, очевидны преимущества установок, в которых исключено масло как рабочее тело и все масляное хозяйство с насосами, фильтрами, маслоохладителями, баками и т. п. Это особенно важно для атомных ГТУ с графитными материалами в реакторе, где присутствие масляных паров в теплоносителе должно быть полностью исключено.