RU2702782C1 - Газотурбинный двигатель - Google Patents
Газотурбинный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702782C1 RU2702782C1 RU2018140434A RU2018140434A RU2702782C1 RU 2702782 C1 RU2702782 C1 RU 2702782C1 RU 2018140434 A RU2018140434 A RU 2018140434A RU 2018140434 A RU2018140434 A RU 2018140434A RU 2702782 C1 RU2702782 C1 RU 2702782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gas turbine
- supply
- pressure source
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей в промышленности в качестве привода газоперекачивающих агрегатов, в частности к дополнительным устройствам, обеспечивающим очистки проточных частей и внутренних каналов газотурбинных двигателей от загрязнений и топливных осаждений в трубопроводах. Газотурбинный двигатель содержит камеру сгорания с форсунками, автономный источник питания, источник высокого давления, источник низкого давления, клапан переключения наддува, единую централизованную систему наддува опор, каждая из которых включает полость наддува и предмасляную полость. Полости наддува сообщены питающими воздуховодами через клапан переключения наддува с источником высокого давления и с источником низкого давления, а через воздуховоды - друг с другом. По предложению, для очистки от загрязнений он снабжен дренажной системой и установленным на входе в двигатель коллектором подачи с форсунками. Коллектор подачи соединен с системами подачи моющего раствора и воды и с нагнетающим компрессором, а дренажная система сообщена с проточной частью газотурбинного двигателя. При этом автономный источник питания через дополнительные трубопроводы сообщен с клапаном переключения наддува и с форсунками камеры сгорания, а на питающих воздуховодах, сообщенных с источником высокого давления и с источником низкого давления, установлены дополнительные заслонки. Коллектор подачи на входе в газотурбинный двигатель может быть установлен с возможностью поворота из рабочего в нейтральное положение. Реализация данного изобретения позволяет сохранить термодинамические параметры двигателя (КПД, мощность) на всем протяжении его эксплуатации за счет периодически проводимой очистки проточной части двигателя от загрязнений, при этом снизить затраты на эксплуатацию двигателя за счет исключения слива масла после каждой промывки двигателя и сокращения времени простоя двигателя при заливе нового масла, а также за счет исключения разборки двигателя и механической очистки форсунок камеры сгорания. Также реализация данного изобретения позволяет повысить ресурс и надежность двигателя за счет повышения ресурса элементов маслосистемы и камеры сгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей в промышленности в качестве привода газоперекачивающих агрегатов, в частности, к дополнительным устройствам обеспечивающим очистку проточных частей и внутренних каналов газотурбинных двигателей от загрязнений и топливных осаждений в трубопроводах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является газотурбинный двигатель, содержащий камеру сгорания с форсунками, автономный источник питания, источник высокого давления, источник низкого давления, клапан переключения наддува, единую централизованную систему наддува опор, каждая из которых включает полость наддува и предмасляную полость, полости наддува сообщены питающими воздуховодами через клапан переключения наддува с источником высокого давления и с источником низкого давления, а через воздуховоды друг с другом.
(RU №2188331 С1, МПК F02C 7/06, опубл. 27.08.2002 г).
Недостатком данного решения является то, что известный газотурбинный двигатель не оборудован средствами очистки двигателя от нарастания слоя загрязнения на поверхности лопаток, содержащего органические и неорганические вещества, загрязнений проточной части, которые возникают в процессе эксплуатации двигателя. Все это приводит к снижению эффективности узлов, а, следовательно, к уменьшению мощности и КПД двигателя. Также наличие загрязнений снижает надежность элементов конструкции двигателя, что приводит к уменьшению ресурса работы газотурбинного двигателя. Поэтому для поддержания параметров газотурбинного двигателя и повышение его ресурса необходимо проводить очистку двигателя от загрязнений специальными растворами.
Задача изобретения - сохранение параметров газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации, повышение его ресурса и надежности.
Ожидаемый технический результат - очистка загрязнений двигателя, исключающая попадание используемых при очистке воды и моющего раствора в маслосистему и в элементы камеры сгорания двигателя.
Ожидаемый технический результата достигается тем, что газотурбинный двигатель, содержащий камеру сгорания с форсунками, автономный источник питания, источник высокого давления, источник низкого давления, клапан переключения наддува, единую централизованную систему наддува опор, каждая из которых включает полость наддува и предмасляную полость, причем полости наддува питающими воздуховодами сообщены через клапан переключения наддува с источником высокого давления и с источником низкого давления, а через воздуховоды - друг с другом, по предложению, для очистки от загрязнений он снабжен дренажной системой и установленным на входе в газотурбинный двигатель коллектором подачи с форсунками, коллектор подачи соединен с системами подачи моющего раствора и воды с нагнетающим компрессором, а дренажная система сообщена с проточной частью газотурбинного двигателя, при этом автономный источник питания через дополнительные трубопроводы сообщен с клапаном переключения наддува и с форсунками камеры сгорания, а на питающих воздуховодах, сообщенных с источником высокого давления и с источником низкого давления, установлены дополнительные заслонки.
Коллектор подачи на входе в газотурбинный двигатель может быть установлен с возможностью поворота из рабочего в нейтральное положение.
Очистку двигателя водой и моющим раствором производят на режиме «холодной прокрутки», который осуществляется с помощью средств запуска двигателя, например, от вспомогательной силовой установки или от турбостартера (при этом подача топлива и система воспламенения не подключаются). Проведение процедуры очистки особенно актуально при эксплуатации газотурбинного двигателя в районах с большой загрязненностью промышленными выбросами, в песчаных районах и т.п.
Снабжение газотурбинного двигателя коллектором подачи моющей жидкости и воды, установленным на входе в двигатель, и соединение его с системами подачи моющего раствора и воды с нагнетающим компрессором обеспечивает попадание воды и моющего раствора на вход в проточную часть двигателя с требуемым давлением и расходом и обеспечивает очистку двигателя от существующих загрязнений.
Наличие дренажной системы, сообщенной с проточной частью газотурбинного двигателя, обеспечивает откачку или слив моющего раствора и воды после осуществления операции по очистке.
Сообщение автономного источника питания через дополнительные трубопроводы с клапаном переключения наддува обеспечивает подачу воздуха от автономного источника питания в единую централизованную систему наддува опор при проведении операции по очистке двигателя, где воздух, поступая в предмасляные полости двигателя, гарантирует стабильный наддув опор и исключает попадание моющего раствора и воды в маслосистему двигателя. Это обеспечивает дальнейшее использование масла, нет необходимости утилизировать все масло после каждой операции по очистке и затрачивать время на залив нового масла. Исключение попадание воды и моющего раствора в маслосистему двигателя гарантирует отсутствие коррозии на элементах маслосистемы, тем самым повышается ресурс двигателя.
Сообщение автономного источника питания через дополнительные трубопроводы с форсунками камеры сгорания газотурбинного двигателя при проведении операции по очистке двигателя обеспечивает заполнение воздухом выходных отверстий форсунок камеры сгорания и исключает попадание туда воды и моющего раствора, поскольку наличие моющего раствора в форсунках и его дальнейшее высыхание приводит к их закупорке. Это может приводить к незапускам двигателя, что в свою очередь, требует разборок двигателя для механической очистки форсунок.
Наличие заслонок на питающих воздуховодах, сообщенных с источником высокого давления и с источником низкого давления, позволяет исключить утечку воздуха по питающим воздуховодам при проведении операции по очистке двигателя, и обеспечивает попадание воздуха только в единую централизованную систему наддува опор и в форсунки камеры сгорания.
Установка коллектора подачи с возможностью поворота из рабочего положения в нейтральное обеспечивает технологически удобный отвод коллектора при окончании процесса очистки и работе двигателя на эксплуатационных режимах.
На рисунке приведена схема продольного разреза двигателя оснащенного средствами для очистки.
Газотурбинный двигатель, содержит камеру сгорания 1 с форсунками 2, автономный источник питания 3, источник высокого давления 4, источник низкого давления 5, клапан переключения наддува 6. Двигатель также содержит единую централизованную систему наддува опор, каждая из которых включает полости наддува 7, 8, 9, 10, сообщенные воздуховодами 11, 12, 13, 14 друг с другом и через клапан переключения наддува 6 сообщены питающими воздуховодами 15 и 16 с источником высокого давления 4 и с источником низкого давления 5 соответственно. Система наддува опор содержит также предмасляные полости 17, 18, 19, 20, сообщенные через подвижные уплотнения 21, 22, 23, 24, 25, 26 с маслосистемой 27, а через клапана суфлирования 28 и 29 с окружающей средой. Полости наддува 7, 8, 9 сообщены с проточной частью двигателя 30.
Также двигатель снабжен коллектором подачи моющей жидкости и воды 31, установленным на входе в газотурбинный двигатель, и соединенный с системами подачи моющего раствора и воды с нагнетающим компрессором 32. Дренажная система 33 сообщена с проточной частью газотурбинного двигателя 30. Автономный источник питания 3 через дополнительные трубопроводы 34 и 35 сообщен с клапаном переключения наддува бис форсунками 2 камеры сгорания 1 соответственно.
На питающих воздуховодах 15 и 16, сообщенных и с источником высокого давления 4 и с источником низкого давления 5, установлены заслонки 36 и 37 соответственно.
Очистка двигателя производится следующим образом:
С помощью средств запуска двигателя, например, от вспомогательной силовой установки или от турбостартера (при этом подача топлива и система воспламенения не подключаются) двигатель выводится на режим «холодной прокрутки». Заслонки 36 и 37, установленные на питающих воздуховодах 15 и 16, сообщенных с источником высокого давления 4 и с источником низкого давления 5 переводятся в положение на закрытие проходного сечения питающих воздуховодов 15 и 16.
Воздух от автономного источника питания 3 с определенным давлением поступает через дополнительный трубопровод 35 в форсунки 2 камеры сгорания 1 и далее во внутреннюю полость камеры сгорания 1.
Через дополнительный трубопровод 34 и клапан переключения наддува 6 воздух поступает в предмасляные полости 17, 18, 19, 20 газотурбинного двигателя и далее через подвижные уплотнения 21, 22, 23, 24, 25,26 в маслосистему двигателя 27.
При постоянной подаче воздуха от автономного источника 3, на вход в двигатель через коллектор подачи 31 поступают вода и моющий раствор с требуемым давлением из системы подачи моющего раствора и воды с нагнетающим компрессором 32 и направляются в проточную часть двигателя 30, где производится очистка лопаточной части от загрязнений. Наличие воздуха в предмасляных полостях 17, 18, 19, 20 и в форсунках 2 камеры сгорания 1 препятствует попаданию туда воды и моющего раствора.
Вода и моющий раствор, прошедшие проточную часть 30 и осуществившие очистку, сливаются с помощью дренажной системы 33, сообщенной с проточной частью двигателя 30, а воздух из предмасляных полостей 17, 18, 19, 20 двигателя суфлируется с помощью клапанов суфлирования 28 и 29 в окружающую среду.
Отключение подачи воздуха осуществляется только после отключения подачи воды и моющего раствора и не ранее чем через 5 сек после полного останова двигателя.
Реализация данного изобретения позволяет сохранить термодинамические параметры двигателя (КПД, мощность) на всем протяжении его эксплуатации за счет периодически проводимой очистки проточной части двигателя от загрязнений, при этом снизить затраты на эксплуатацию двигателя за счет исключения слива масла после каждой промывки двигателя и сокращения времени простоя двигателя при заливе нового масла, а также за счет исключения разборки двигателя и механической очистки форсунок камеры сгорания. Также реализация данного изобретения позволяет повысить ресурс и надежность двигателя за счет повышения ресурса элементов маслосистемы и камеры сгорания.
Claims (2)
1. Газотурбинный двигатель, содержащий камеру сгорания с форсунками, автономный источник питания, источник высокого давления, источник низкого давления, клапан переключения наддува, единую централизованную систему наддува опор, каждая из которых включает полость наддува и предмасляную полость, полости наддува сообщены питающими воздуховодами через клапан переключения наддува с источником высокого давления и с источником низкого давления, а через воздуховоды - друг с другом, отличающийся тем, что для очистки от загрязнений он снабжен дренажной системой и установленным на входе в двигатель коллектором подачи с форсунками, коллектор подачи соединен с системами подачи моющего раствора и воды и с нагнетающим компрессором, а дренажная система сообщена с проточной частью газотурбинного двигателя, при этом автономный источник питания через дополнительные трубопроводы сообщен с клапаном переключения наддува и с форсунками камеры сгорания, а на питающих воздуховодах, сообщенных с источником высокого давления и с источником низкого давления, установлены дополнительные заслонки.
2. Газотурбинный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что коллектор подачи на входе в газотурбинный двигатель установлен с возможностью поворота из рабочего в нейтральное положение.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018140434A RU2702782C1 (ru) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Газотурбинный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018140434A RU2702782C1 (ru) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Газотурбинный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702782C1 true RU2702782C1 (ru) | 2019-10-11 |
Family
ID=68280081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018140434A RU2702782C1 (ru) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Газотурбинный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702782C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2188331C1 (ru) * | 2001-07-03 | 2002-08-27 | Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" | Газотурбинный двигатель |
US7497220B2 (en) * | 2004-02-16 | 2009-03-03 | Gas Turbine Efficiency Ab | Method and apparatus for cleaning a turbofan gas turbine engine |
RU2402696C1 (ru) * | 2009-07-09 | 2010-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Способ безразборной очистки лабиринтных уплотнений турбокомпрессора тепловозного двигателя внутреннего сгорания |
RU2412086C2 (ru) * | 2004-06-14 | 2011-02-20 | Гэз Тербайн Иффишенси Аб | Система для промывки авиационного газотурбинного двигателя |
-
2018
- 2018-11-16 RU RU2018140434A patent/RU2702782C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2188331C1 (ru) * | 2001-07-03 | 2002-08-27 | Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" | Газотурбинный двигатель |
US7497220B2 (en) * | 2004-02-16 | 2009-03-03 | Gas Turbine Efficiency Ab | Method and apparatus for cleaning a turbofan gas turbine engine |
RU2412086C2 (ru) * | 2004-06-14 | 2011-02-20 | Гэз Тербайн Иффишенси Аб | Система для промывки авиационного газотурбинного двигателя |
RU2402696C1 (ru) * | 2009-07-09 | 2010-10-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Способ безразборной очистки лабиринтных уплотнений турбокомпрессора тепловозного двигателя внутреннего сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9239013B2 (en) | Combustion turbine purge system and method of assembling same | |
FI117804B (fi) | Järjestely ja menetelmä turbokompressorilla varustetun mäntämoottorin yhteydessä | |
CN101300406B (zh) | 涡轮的清洁 | |
US4517804A (en) | Condenser vacuum retaining apparatus for steam power plant | |
CN105312270A (zh) | 用于燃气涡轮发动机的脱机清洗***及方法 | |
EP2507486B1 (en) | Method of operating turbocharged piston engine | |
RU2569988C2 (ru) | Жидкостный кольцевой насос и способ приведения в действие жидкостного кольцевого насоса | |
CN108729539A (zh) | 一种采用冰浆清洗市政管道的方法 | |
EP3460438B1 (en) | Gas turbomachine leak detection system and method | |
CN209800100U (zh) | 减少滑油泄漏的密封*** | |
CN212523504U (zh) | 一种火力发电厂废气处理设备 | |
CN107061019A (zh) | 一种燃气轮机离线清洗方法 | |
RU2702782C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
AU2015326220A1 (en) | Gas turbine | |
RU2706516C1 (ru) | Способ очистки газотурбинного двигателя | |
CN108019243A (zh) | 一种整体轴承座式透平涡轮机 | |
CN204344534U (zh) | 一种电泳泵 | |
RU2117794C1 (ru) | Масляная система газотурбинного двигателя | |
CN108167027B (zh) | 加压气化激冷流程负压闪蒸汽发电方法 | |
RU2277175C1 (ru) | Маслосистема газотурбинного двигателя со свободной турбиной | |
RU2567530C1 (ru) | Способ повышения выходной мощности газотурбинного двигателя при эксплуатации | |
RU2732253C1 (ru) | Способ очистки горелочного устройства камеры сгорания и установка для его применения | |
RU186513U1 (ru) | Устройство для промывки проточной части центробежного компрессора | |
RU2696525C2 (ru) | Способ промывки форсунок газотурбинного двигателя дг-90л2.1 | |
RU2429436C2 (ru) | Система очистки дренажа |