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>