Газогенератор наземной установки на основе ГТД-110
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
. Выполнить расчеты на прочность:
рабочей лопатки первой ступени компрессора;
замка рабочей лопатки;
диска первой ступени компрессора;
камеры сгорания на разрыв.
. Выполнить расчет динамической частоты изгибных колебаний лопаток первой ступени компрессора.
Прототип - ГТД-110
Спроектировать газогенератор.
Общая степень повышения давления - ;
Температура газа перед турбиной - ;
Мощность - 116000 кВт.
1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ
1.1 Осевой компрессор
Осевой компрессор пятнадцатиступенчатый, обеспечивающий повышенное давление перед камерой сгорания.
Осевой компрессор состоит из статора и ротора, установленного на передней и задней опорах.
Передний корпус компрессора предназначен для размещения входного направляющего аппарата, служащего для подачи воздуха по определенному закону крутки в первую ступень рабочего колеса ротора компрессора.
Ротор компрессора барабанно-дискового типа. Состоит из пятьнадцати дисков с лопатками, лабиринтными уплотнениями. Передняя опора-гидростатический радиально-опорный подшибник. Диски соединены электронно-лучевой сваркой. Двигатель имеет блок управления. На корпусе компрессора закреплен блок управления, который с помощью специальных тяг задает угол поворота ВНА и первых двух направляющих аппаратов, которые тоже выполнены регулируемыми. Подвод масла на смазку и охлаждение радиально-опорного подшипника осуществляется через силовую стойку входного устройства, через канал в корпусе компрессора и через отверстие в корпусе передней опоры.
1.2 Камера сгорания
Камера сгорания предназначена для подвода тепла к рабочему телу - воздуху, поступающему из компрессора, за счет непрерывного сжигания в нем топлива. По конструкции камера сгорания является трубчато кольцевой-противоточной (с противоположным направлением движения газа внутри жаровой трубы до газосборника по отношению к направлению потока воздуха снаружи жаровой трубы). Камера сгорания состоит из: кожуха, жаровой трубы, топливных форсунок, воспламенителя. Корпус трубчато кольцевой-противоточной камеры сгорания, соединяясь с передним корпусом, представляет собой часть силовой схемы двигателя, он выполнен в виде малого усеченного конуса, вынесенного над турбиной газогенератора. Этот тип камер сгорания, как правило, применяют в малоразмерных и средней мощности двигателях с осецентробежным компрессором. Такая камера сгорания обладает рядом особенностей. Ее входные диффузоры должны не только уменьшать скорость потока, но и устранять остаточную закрутку.
1.3 Турбина газогенератора
Турбина - осевая, четырехступенчатая, с охлаждаемыми лопатками. Каждая ступень образуется рядом рабочих лопаток и сопловых аппаратов. Через торцевые шлицы передается крутящий момент от дисков к валу ротора. Крутящий момент от турбины к компрессору передается через эвольвентные шлицы, выполненные на конце вала турбины.
Ротор турбины является составной частью ротора турбокомпрессора. Соединение дисков осуществляется при помощи торцевых шлицов и болтов.
Задняя опора ротора турбины -гидростатический радиальный подшибник.
1.4 Система смазки
В начале запуска двигателя масло, подогретое маслоподогревателями в маслобаке и контролируемое при помощи термометра, забирается пусковым электронасосом.
От пускового насоса масло через дроссель, обратный клапан, систему охлаждения АВО (агрегат воздушного охлаждения) и фильтр тонкой очистки заполняет систему смазки двигателя. Одновременно масло от пускового электронасоса прокачивается через воздушный стартер с необходимым расходом и давлением масла, созданным дросселем.
После заполнения и прокачки системы смазки двигателя на стартер воздушный воздух, под действием которого стартер раскручивается и приводит во вращение ротор двигателя.
С увеличением частоты вращения двигателя вступает в работу насос нагнетающий, который повышает давление в системе смазки. Клапан обратный закрывается, прекращая подачу масла от электронасоса пускового в систему смазки, кроме стартера воздушного. Запертое обратным клапаном масло перепускается клапаном редукционным на входе электронасоса пускового.
При достижении определенной частоты вращения двигателя по алгоритму отключается подача газа на стартер воздушный и подается команда на отключение электронасоса пускового.
Отработавшее в опоре масло насосом закачивается по трубопроводам в масляный бак.
Перед пуском двигателя бак масляный заполняется, а на режимной работе дозаправляется через фильтр задвижку.
Уровень масла в масляном баке контролируется тремя реле. Отбор проб масла из маслобака производится через вентиль игольчатый.
Контроль масла на входе в двигатель осуществляется: по температуре масла после АВО - термометром; давлению масла после фильтра - манометром.
Для защиты по падению давления масла на входе в двигатель установлен сигнализатор давления, а для сигнализации загрязнения фильтра - датчик реле разности давлений.
При падении давления в системе смазки двигателя по сигналу сигнализатора давления подается команда на включение пускового электронасоса.
2. Расчёт на прочность пера рабочей лопатки компрессора
Рабочие лопатки осевого компрессора являются ответственными деталями газотурбинного двигате?/p>