Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Конструктивні особливості






Двигун UGT 10000 (рис.3) складається з газогенератора і вільної силової турбіни[1].

Газогенератор містить у собі два каскади осьового компресора (відповідно, низького 1 і високого 2 тисків), які приводяться в обертання двома незалежними турбінами (низького 5 і високого 4 тисків), а також трубчасто-кільцеву камеру згоряння 3.

 

Таблиця 1. Основні технічні характеристики UGT 10000

Параметр Модифікації двигуна
ДН70 ДУ71
Потужність, МВт 10, 7 15, 7
ККД, %   43[2]
Витрата повітря, кг/с 37, 2 39, 5
Міра підвищення тиску 19, 5  
Початкова температура газу, К    
Температура газу за ГТД, К    
Частота обертання силової турбіни, об/хв    
Довжина х ширина х висота, м 4, 0 х 1, 8 х 1, 7
Маса, т  
Рис.3. Конструктивна схема двигуна UGT 10000: 1 – компресор низького тиску; 2 – компресор високого тиску; 3 – камера згоряння; 4 – турбіна високого тиску; 5 – турбіна низького тиску; 6 – силова турбіна

 

Компресор низького тиску (КНТ) – осьовий, дев’ятиступінчастий, складається із зовнішнього обтікача 1, внутрішнього обтікача 3, проставки 2, конуса 4, переднього корпуса 5, корпуса 8, ротора 7, встановленого на передній і задній опорах (рис.4).

Рис.4. Компресор низького тиску UGT 10000: 1 – зовнішній обтікач; 2 – проставка; 3 – внутрішній обтікач; 4 – конус; 5 – передній корпус; 6 – передня опора; 7 – ротор КНТ; 8 – корпус КНТ

Внутрішній і зовнішній обтікачі із проставкою утворюють вхідний пристрій, який плавно підводить повітря до проточної частини компресора. Зовнішній обтікач через еластичну діафрагму поєднаний із повітрязаборною шахтою. Внутрішній обтікач за допомогою центрального болта кріпиться до конуса.

Передача крутного моменту від ротора турбіни низького тиску (ТНТ) до ротора компресора низького тиску здійснюється через шлицьове сполучення, яке утворюється задньою цапфою ротора КНТ і валом ротора ТНТ.

Ротор КНТ – дисково-барабанної конструкції, складається зі звареного барабана 0-3-го ступенів, звареного барабана 4-7-го ступенів, диска 8-го ступеня, лопаток, задньої цапфи. Також у роторі КНТ передбачена система доборів повітря, яка забезпечує підвід повітря для підпору ущільнень передньої і задньої опор ротора КНТ і для охолодження ТНТ.

Робочі лопатки нульового ступеня закріплені в диску за допомогою " ялинкового" замка. Робочі лопатки 1-3-го ступенів мають шарнірні кріплення. Робочі лопатки інших ступенів встановлені в пази дисків замковою частиною типу " ластівчин хвіст". Осьова фіксація лопаток здійснюється пластинчастими замками, кінці яких відгинаються на торці хвістовиків лопаток.

Ротор КНТ має дві опори: передню з радіально-опорним роликовим підшипником і задню із радіально-упорним кульковим підшипником.

Для поділу масляних і повітряних порожнин передбачені комбіновані контактно-лабіринтові ущільнення з графітовими ущільнювальними кільцями.

Компресор високого тиску (КВТ) – дев’ятиступінчастий, складається з перехідника 1, корпуса 4, ротора 6, заднього корпуса 8 (рис.5).

Рис.5. Компресор високого тиску UGT 10000: 1 – перехідник; 2 – задня опора ротора КНТ; 3 – передня опора ротора КВТ; 4 – корпус КВТ; 5 – передня цапфа КВТ; 6 – ротор КВТ; 7 – диски КВТ; 8 – задній корпус; 9 – задня опора КВТ

 

Для збільшення запасу сталої роботи компресорів на перехіднику встановлені три клапани перепуску повітря.

Ротор КВТ – дисково-барабанної конструкції, складається зі звареного барабана 1-3-го ступенів, шести дисків, лопаток, передньої цапфи, задньої цапфи, труб, що забезпечують підвід повітря на охолодження турбіни високого тиску (ТВТ). На задній цапфі ротора встановлена шестірня-індуктор, призначена одночасно для ручного прокручування і виміру частоти обертання ротора. Робочі лопатки встановлені в пази дисків замковою частиною типу " ластівчин хвіст". Осьова фіксація лопаток здійснюється пластинчастими замками, кінці яких відгинаються на торці хвістовиків лопаток.

Ротор турбокомпресора високого тиску має дві опори: передню комбіновану опору КВТ, яка складається із упорного підшипника ковзання і радіально-упорного кулькового підшипника, розташованих на передній цапфі КВТ, і задню опору КВТ із радіально-опорним роликовим підшипником, розташованим на задній цапфі КВТ.

На передній цапфі КВТ встановлене міжвальне контактне ущільнення. Для поділу масляних і повітряних порожнин також передбачені комбіновані контактно-лабіринтові ущільнення із графітовими ущільнювальними кільцями.

Камера згоряння за конструкцією протитокова, трубчасто-кільцевого типу. Складається з кожуха камери згоряння, внутрішнього кожуха, десяти жарових труб, розташованих паралельно осі двигуна в кільцевому просторі між кожухом камери згоряння і внутрішнім кожухом, десяти двоканальних горілочних пристроїв, що кріпляться на прокладках за допомогою фланців та гайок до бобишок, розташованих проти кожної жарової труби на корпусі КВТ, колекторів 1-го та 2-го каналів, прикріплених на 5-ти шарнірних підвісках до вертикального рознімання КВТ.

Кожен колектор складається з двох половинок. З'єднання половинок колектора 1-го каналу –різьбове. З'єднання половинок колектора 2-го каналу виконується за допомогою клиноподібного хомута, десяти трубок 1-го каналу, десяти трубок 2-го каналу, двох запалювачів, двоступінчастого дифузора, одного клапана перепуску повітря, встановленого на компенсаторі. Для безпеки обслуговуючого складу клапан перепуску повітря закритий захисним стаканом.

У головній частині кожна жарова труба кріпиться двома фіксаторами до кронштейнів, які закріплені на вертикальному фланці корпуса КВТ.

Кожух камери згоряння входить до силової схеми двигуна. Для забезпечення можливості заміни жарових труб протягом експлуатації кожух камери згоряння виконаний із двох половинок і має горизонтальний фланець з конічним зубом. Для забезпечення газощільності у горизонтальному розніманні застосовується клиноподібна планка.

Турбіна високого тиску (рис.6) приводить в обертання компресор високого тиску. Виконана осьовою, одноступінчастою, складається з соплового апарата 1 і диска 2, розташованого консольно на задній цапфі КВТ і прикріпленого до неї за допомогою штифтів.

Сопловий апарат ТВТ складається з корпуса силового, корпуса зовнішнього, соплових лопаток, апарата напрямного, стільникових вставок, встановлених у кільці, і екрана розподільного. Стільникові вставки, кільце і екран розподільний є частинами системи регулювання радіального зазору над робочими лопатками ТВТ.

Соплові лопатки ТВТ одиночні, охолоджувані, двоопорні. По верхніх і нижніх буртах ущільнені ущільнювальними елементами для зменшення втрат охолодного повітря, підводимого до лопаток.

Охолодження вхідної крайки соплових лопаток здійснюється обдувом повітря крізь отвори дефлектора, розташованого усередині лопаток. Для інтенсифікації охолодження профільна частина лопаток має усередині розвиту систему оребріння. Холодне повітря до лопаток підводиться знизу.

Рис.6. Турбінна частина UGT 10000: 1, 3, 6, 8, 9, 10 – соплові апарати 1-6-го ступенів; 2 – цапфа-диск ТВТ; 4 – ротор ТНТ; 5 – опорний вінець ТНТ; 7 – ротор силової турбіни; 11 – опорний вінець силової турбіни; 12 – муфта

Турбіна низького тиску – осьова, одноступінчаста, приводить в обертання компресор низького тиску. Складається із соплового апарата 3, ротора 4, опорного вінця 5.

У свою чергу ротор TНТ складається з диска, вала та робочих лопаток, закріплених у диску за допомогою ялинкових замків. Диск з валом поєднаний болтами.

На передньому кінці вала ТНТ є шлиці для з'єднання із задньою цапфою ротора КНТ. На валу встановлена внутрішня обойма підшипника, яка є опорою ротора ТНТ.

Опорний вінець ТНТ утворює проточну частину між ТНТ та силовою турбіною, призначений для розміщення опори ротора ТНТ і передньої опори ротора силової турбіни. Складається з корпуса опорного вінця, зовнішнього корпуса, двох корпусів підшипників і шести стійок, які проходять через обтікачі. Стійки з корпусом поєднані пальцями, а із зовнішнім корпусом опорного вінця ТНТ – за допомогою компенсаторів.

Силова турбіна (рис.7) – осьова, лівого або правого обертання, залежно від частоти обертання (3000, 4800 або 6500 об/хв) може мати 6, 4 або 3 ступеня. Складається із соплових апаратів окремих ступенів, ротора і опорного вінця.

Ротор силової турбіни являє собою вал із закріпленими на ньому дисками. Диски поєднані з валом стяжними болтами. На дисках встановлені робочі лопатки, які за допомогою ялинкових хвістовиків уведені в пази дисків та зафіксовані в осьовому положенні сегментами. Для усунення витоків газу між дисками встановлені лабіринти.

Передньою опорою ротора є роликовий підшипник, внутрішня обойма якого встановлена на валу, а зовнішня – в опорному вінці ТНТ. Задньою опорою ротора є кульковий підшипник і підшипник ковзання. Кульковий підшипник сприймає радіальне і частково осьове навантаження, а підшипник ковзання – тільки осьове.

Відбір потужності здійснюється через еластичну муфту, яка допускає приєднання споживача потужності з певною неспіввісністю.

Рис.7. Силова турбіна UGT 10000

 

Система змащення двигуна – циркуляційна, під тиском.

Стартер – електричний ~380 В, 70 кВт. Керування – дистанційне, автоматичне.

Двигун випускається з 1998 р.

UGT 10000 витримує сейсмічний вплив до 7 балів по шкалі MSK-64 і зберігає працездатність при температурі повітря від мінус 55 до плюс 45 оС і відносній вологості до 100% (при температурі зовнішнього повітря 15 оС).

 


[1] Конструкція двигуна розглядається на прикладі модифікації ДН70Л.

[2] У даному випадку ККД всього агрегата.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.