Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка

 

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка содержит силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи и модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные между собой и/или газоводами с возможностью осевого перемещения и размещенные на комплектах крепления, включающих стойки и подвески. По меньшей мере один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек и пару подвесок с шарнирами креплений. Пара стоек одного из модулей выполнена подвижной, а другого - неподвижной. Шарниры стоек расположены радиально и симметрично относительно плоскости или оси симметрии соответствующего модуля в местах его штатного крепления. Модули соединены между собой с возможностью взаимного осевого перемещения и симметрично расположенными силовыми тягами, шарнирно связанными с шарнирами крепления модулей к стойкам. Шарниры пары стоек комплекта крепления силового кольца размещены на нем с возможностью радиального расширения в направлении оси шарниров, проходящей вблизи или через общий центр тяжести модуля газотурбинного привода, силового кольца и внешнего конуса диффузора. Корпус газоотводящего канала и внешний конус диффузора выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси установки и независимого теплового расширения. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности газотурбинной транспортируемой модульной установки, уменьшить ее вес и повысить надежность в работе. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка предназначена для выработки тепла электрической или механической энергии в полевых условиях, а также в условиях отсутствия или неработоспособности стационарных энергоустановок средней и большой мощности, например, при аварийных ситуациях и плановых ремонтах в условиях необходимости обеспечения непрерывного производственного процесса, например, в металлургии, химии, микробиологии, других областях промышленности, и может быть использована в различных областях народного хозяйства. Преимущественная область использования - модульные или контейнерные транспортируемые энергоустановки.

Известна энергетическая газотурбинная передвижная модульная установка транспортного средства, содержащая силовой каркас, на котором установлены: устройство силовой передачи, модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные с газоводами с возможностью осевого перемещения и установленные на комплектах крепления, причем модуль газогенератора включает компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опоры силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, устройство силовой передачи - силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, креплений модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора, силовой вал, опору вала силовой турбины, а модуль нагрузки - опору входного вала нагрузки, входной вал нагрузки, агрегат потребления нагрузки (см. патент США N 2972230, Н. кл. 60-39.31, опубл. 21.02.61, Emmet D. Conklin и другие), в котором компенсация силового взаимодействия отдельных частей и модулей решена не полностью из-за несимметричного расположения силовых тяг, что приводит к необходимости компенсировать возникающие при этом моменты от сил давления газов в газоводах усиленными креплениями их к силовому кольцу, передаче крутильных колебаний от одного модуля к другому, и повышает требования к прочности и жесткости силового каркаса, а также вызывает повышенные вибрации конструкции в целом.

Известна энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка, содержащая силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи, модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные газоводами с возможностью осевого перемещения и установленные на комплектах крепления, причем модуль газогенератора включает компрессор и камеру сгорания, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины, опору силовой турбины и привод компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, устройство силовой передачи - силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора, силовой вал, опору вала силовой турбины, а модуль нагрузки - опору входного вала нагрузки и входной вал нагрузки (см. , например, заявку ФРГ N 19824173, МПК F 02 C 7/20, опубл. 01.04.1999, D. Richardson). Конструкция комплектов креплений включает два силовых кольца, радиальные и продольные силовые тяги, что приводит к их большому весу, усложняет монтаж и демонтаж модулей установки и из-за не достаточно высокой жесткости не может в должной мере компенсировать продольные усилия от газовых сил, поперечные и крутильные колебания, возникающие, например, при изменении момента нагрузки и действующие на модули компрессора и газотурбинного привода, связанные газоводом.

Известна энергетическая газотурбинная установка, содержащая силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи, модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные с возможностью осевого перемещения и установленные на комплектах крепления, включающих стойки, причем, по меньшей мере, один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек с шарнирами креплений, модуль газогенератора включает компрессор и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опору силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, устройство силовой передачи - силовой вал, опору вала силовой турбины, а модуль нагрузки - входной вал нагрузки и агрегат потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса, модулей газогенератора и силовой турбины, причем модули соединены между собой силовыми тягами, шарнирно связанными с корпусами (см. патент США N 5271217, МПК F 02 L 7/20, опубл. 21.12.1993, Hans Knuijt Niskayuna). Это позволяет снизить нагрузки на опоры и силовые конструкции установки. Но при этом указанное выполнение приводит к повышенному весу корпусов модулей, так как для соединения продольных силовых тяг каждый корпус имеет места крепления, которые должны быть упрочнены, и на каждом корпусе выполнены шарнирные опоры, что дополнительно приводит к повышению веса корпуса, концентрации механических и термических напряжений в нем, повышенной теплоотдаче и местному перегреву мест крепления продольных силовых тяг и непроизводительным тепло потерям из-за увеличенной площади теплоотдачи в местах крепления силовых тяг. Наличие общего единого вала (из-за недостатка степеней свободы кинематической системы) также приводит к возникновению дополнительных усилий на корпусах модулей, вызываемых неодинаковым удлинением, например при тепловом расширении, как единого вала, так и шарнирно установленных силовых тяг. Кроме этого наличие указанных креплений вызывает под воздействием горячих рабочих газов коробление пространственных полых оболочек корпусов агрегатов из-за их неравномерного нагрева и появления термических напряжений в материале корпусов.

Известна энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка, содержащая силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи, независимые модули компрессора, газотурбинного привода и выхлопа, размещенные в едином корпусе, соединенные между собой и установленные с возможностью осевого перемещения на комплектах крепления, причем она размещена на комплекте крепления, в который входит пара симметрично установленных стоек с радиальными шарнирами креплений, а в модуль газотурбинного привода - его корпус, компрессор, камера сгорания, силовая турбина, вал силовой турбины и опора силовой турбины, в модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, в устройство силовой передачи - силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, силовой вал, опора вала силовой турбины, а в модуль нагрузки - опора входного вала нагрузки, входной вал нагрузки, причем элементы модуля газотурбинного привода соединены между собой симметрично расположенными силовыми тягами, жестко связанными с элементами конструкции, а шарниры пары стоек комплекта креплений установки размещены на силовом кольце, на диаметральной оси, проходящей через общий центр тяжести всей установки (см. патент США N 2632997, Н. кл. 60-39.31, опубл. 1953 г., Alan Howard). Установка имеет основной недостаток, заключающийся в невозможности полного уравновешивания продольных сил от давления газов в газовом тракте, вызываемый необходимостью их компенсации и требующий вследствие этого выполнения общего корпуса из дорогих жаростойких материалов, прочным, жестким, тяжелым и сложным для изготовления, транспортировки, монтажа и демонтажа. Подвижные стойки и их шарниры при этом должны воспринимать большую, колеблющуюся в продольном и поперечном направлении массу установки и ее крутильные колебания, что должно привести к их большому весу, повышению требований по прочности и жесткости. Кроме этого через корпус на стойки должны передаваться реакции от вращающего момента нагрузки и все его колебания во времени, а также все поперечные и крутильные колебания от остальных частей установки и вспомогательных агрегатов, установленных на общем корпусе.

Наиболее близкой к предложенной установке по числу совпадающих признаков и решаемой задаче является энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка, содержащая силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи, модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные между собой и с газоводами с возможностью осевого перемещения и установленные на комплектах крепления, включающих стойки и подвески, причем, по меньшей мере, один комплект крепления имеет пару стоек и пару подвесок с шарнирами креплений, модуль газогенератора включает компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опору силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, устройство силовой передачи - силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, шарниров стоек модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора, силовой вал, опору вала силовой турбины, а модуль нагрузки - опору входного вала нагрузки, входной вал нагрузки и агрегат потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса (см. патент ФРГ N 3216626, МПК F 02 C 7/20, опубл. 17.10.1985, С. Vinciguerra). Отсутствие продольных силовых тяг приводит к необходимости выполнения силового каркаса, креплений к нему и опорам тяжелыми с высокой продольной жесткостью и прочностью, а также - к необходимости усложнения конструкции креплений для компенсации сил, моментов и колебаний, действующих в установке, повышения прочности в других направлениях и соответственно - веса основания и силового каркаса. Вал силовой турбины и внутренний конус диффузора расположены при этом консольно, что приведет к повышению их вибрации и необходимости повышенной жесткости в радиальном направлении. Вес внешнего конуса диффузора распределения газа неуравновешен относительно опорных стоек с весами газовода, модулей газогенератора и газотурбинного привода, так как они выполнены в едином корпусе и опираются только на подвески, что приведет к неравномерному распределению вертикальных нагрузок на опору, элементы подвески и крепления силового кольца к силовому каркасу. Кроме этого неуравновешены осевые силы, одна из которых раздвигает газогенератор и силовую турбину, возникает от давления горячих газов и действует на корпус газотурбинного привода и газовод с газогенератором, а другая возникает от динамического воздействия отработавших газов при их истечении в полость корпуса газоотводящего канала и действует на внешний конус диффузора распределения газа, что требует усиленных и тяжелых газоводов, креплений указанных модулей и внешнего конуса диффузора распределения газа к силовому каркасу, на которые кроме этого действуют продольные усилия от всех указанных модулей, что повышает требования по жесткости и прочности, так как силовая турбина, газогенератор и внешний конус диффузора распределения газа имеют между собой силовую связь только через конструктивные элементы силового каркаса и газовода. К повышению требований по жесткости и прочности приводят и крутильные колебания на силовой турбине, колебания и изменения момента реакции от внешней нагрузки, которые воспринимаются шарнирами стоек и приводят к перекосу и поперечным вибрациям креплений.

Кроме этого, любой переход с одного режима работы на другой с перераспределением тепла и температур по поверхностям модулей приведет к изменению теплового удлинения газовода, газогенератора и корпуса модуля газотурбинного привода, что вследствие одностороннего жесткого их крепления к силовому каркасу, жесткой взаимной связи и того, что шарниры стоек расположены параллельно оси установки с возможностью осевого перемещения модулей относительно их должно привести к изменению положения общего центра тяжести относительно стоек и креплений и перераспределению опорных сил, моментов на опорах и элементах, воспринимающих колебания модулей, вызвать изгибающие моменты в них и снизить ресурс их работы.

Также такое соединение не препятствует возникновению и развитию осевых вибраций указанных агрегатов, что приведет к повышенным требованиям по вибрационной прочности и соответственно жесткости и весу силового кольца и других элементов силового каркаса и креплений к нему.

Гибкие опоры позволяют расширяться силовому кольцу в радиальном направлении, но не позволяют гасить поперечные колебания конструкции, что приведет к необходимости повышения требований по усталостной прочности стоек или прочности и жесткости креплений к силовому каркасу.

Аналогичные технические решения с силовыми тягами широко используются в рамных конструкциях креплений авиационных транспортных двигателей (см., например, охранные документы США N 5319922, МПК F 02 C 7/20, опубл. 14.06.1994, James W. Brantly, или Великобритании 2303884, МПК F02C 7/20, опубл. 05.03.1997, James Paul Berry и др.) с отрицательными похожими явлениями и недостатками. Но в этом случае силовые тяги и силовой каркас нагружены не только усилиями взаимодействия модулей, но и находятся под действием тягового усилия винтового или реактивного движителя, и по этой причине сложно однозначно определить их отношение к решаемой задаче и назначение указанных силовых тяг.

Техническими результатами, достигаемыми в предложенной энергетической газотурбинной транспортируемой модульной установке, являются: расширение функциональных возможностей, уменьшение веса и уровня требований к прочности и жесткости силового каркаса, опор и корпусов модулей, снижение взаимной передачи вибраций (в первую очередь в осевом направлении) между модулями, силовым каркасом и внешней средой, повышение надежности работы модулей путем снижения концентрации механических и термических напряжений на их поверхности, вследствие упрощения форм полых корпусов модулей, уменьшение их коробления от термических воздействий горячих газов, упрощенное достижение оптимального охлаждения корпусов модулей, уменьшение поверхности непроизводительной теплоотдачи и потерь тепла, упрощение конструкции комплектов креплений к силовому каркасу модулей и (у неподвижной опоры) термической, шумовой и экологической защиты, упрощение монтажа и демонтажа модулей, упрощение достижения и поддержания во время эксплуатации пониженных требований по осевой симметрии и соосности модулей, а также упрощение компенсации продольных и радиальных сил, смещений мест крепления модулей на опорах, опор и силовых тяг, уменьшение влияния перераспределения опорных реакций и вибраций, в том числе от крутильных колебаний, при изменении режима работы и теплового состояния установки, упрощение и удешевление производства, технического обслуживания, ремонта и эксплуатации, путем уменьшения веса деталей и агрегатов, в том числе требующих высококачественных жаростойких и жаропрочных материалов, перераспределения основных силовых нагрузок на силовые элементы (силовые тяги и комплекты креплений), находящиеся вне воздействия горячих газов, и воспринятия усилий, моментов, продольных, поперечных и крутильных колебаний и опорных реакций от работы отдельных модулей их независимыми комплектами креплений, рассчитанными строго на заданный диапазон усилий, снижение запасов прочности и как следствие снижение материальных и трудовых затрат на производство, ремонт и эксплуатацию энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки.

Указанные технические результаты достигаются следующим образом.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка содержит силовой каркас, на котором установлены: устройство силовой передачи и независимые модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные между собой и/или с газоводами с возможностью осевого перемещения и размещенные на комплектах крепления, включающих стойки и подвески, причем, по меньшей мере, один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек и пару подвесок с шарнирами креплений, модуль газогенератора включает компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опоры вала силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, устройство силовой передачи - силовой вал и силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, шарниров стоек, модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора, а модуль нагрузки - входной вал нагрузки, опору входного вала нагрузки и агрегат потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса, а также тем, что пара стоек одного из модулей выполнена подвижной, а другого - неподвижной, шарниры стоек расположены радиально и симметрично плоскости или оси симметрии соответствующего модуля в местах его штатного или специально разработанного вместо штатного крепления, причем модули соединены между собой с возможностью взаимного осевого перемещения симметрично расположенными силовыми тягами, шарнирно связанными с шарнирами крепления модулей к стойкам, при этом шарниры пары стоек комплекта крепления силового кольца размещены на нем с возможностью радиального расширения в направлении оси шарниров, проходящей вблизи или через общий центр тяжести модуля газотурбинного привода, силового кольца и внешнего конуса диффузора, а корпус газоотводящего канала и внешний конус диффузора выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси установки и независимого теплового расширения.

Соединения модулей и/или газоводов, выполненные с возможностью осевого перемещения, включают телескопические соединения с Т-образными сечениями уплотнительных колец и/или сильфоны.

Силовые тяги выполнены с возможностью поглощения колебаний и/или из материалов, гасящих частоты колебаний модулей газогенератора, газотурбинного привода, выхлопа и генератора нагрузки.

Шарнирные крепления силовых тяг к соответствующим модулям выполнены с возможностью регулировки, путем смещения, поворота и фиксации в плоскости, проходящей через ось шарнира.

Комплекты крепления выполнены с возможностью осевой центровки модулей.

Вал силовой турбины, силовой вал и входной вал нагрузки выполнены с возможностью упругого взаимного смещения.

Модулем называется отдельный единый узел или агрегат, обычно выполненный из стандартных или унифицированных деталей, который может выполнять какую-либо функцию без остальных частей энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки (базового изделия) или при различном сочетании или выполнении остальных модулей (см., например, Политехнический словарь п/р А. Ю. Ишлинского, "Советская энциклопедия", М., 1980 г., стр. 307), то есть при этом, например, газогенератор может быть выполнен в виде авиационного газотурбинного двигателя или его газогенератора. Другие модули указанной установки могут быть также выполнены различным образом, например модуль газотурбинного привода может быть в виде штатной газовой турбины привода турбовентилятора или специально разработанного и изготовленного узла или их модификаций, рассчитанных на различные выходные мощности или степень форсированности газогенератора, а агрегат потребления нагрузки модуля нагрузки - в виде электрогенератора или воздухонагнетателя, или водяного насоса или другого агрегата, потребляющего механическую энергию.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка, содержит силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи и независимые модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные между собой и/или с газоводами с возможностью осевого перемещения, что позволяет снизить взаимную передачу вибраций (в первую очередь в осевом направлении) между модулями, силовым каркасом и внешней средой, так как нежесткие сопряжения типа телескопического или сильфонного соединения в силу своих упругих свойств снижают передачу вибраций, приводят к меньшим вибрационным нагрузкам на соседние модули и снижают требования к их прочности, жесткости и виброактивности установки.

Размещение модулей на комплектах крепления, включающих стойки и подвески, причем когда, по меньшей мере, один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек и пару подвесок с шарнирами креплений, позволяет наиболее простым и эффективным способом обеспечить воспринятие всех разновидностей усилий, моментов, продольных, поперечных и крутильных колебаний и опорных реакций от работы отдельного модуля его независимым комплектом креплений, рассчитанным строго на заданный диапазон усилий с минимальным запасом прочности, а не передавать их далее по составляющим частям установки, что приводит к снижению ее виброактивности и снижению требований по жесткости и прочности остальных комплектов крепления, а также - расширению функциональных возможностей, так как позволяет на независимых по положению креплениях разместить любые разновидности модулей.

Следующая комплектация энергетической газотурбинной транспортируемой модульной установки, в которой модуль газогенератора включает компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опоры силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, имеет наименьший вес и позволяет упростить монтаж и демонтаж установки при техническом обслуживании, ремонте и эксплуатации и расширить функциональные возможности установки путем необходимого изменения ее комплектации.

Включение в устройство силовой передачи силового вала и силового кольца с креплениями для силового каркаса, шарниров стоек, модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора позволяет объединить указанные устройства в единый агрегат и уменьшить число комплектов подвески в установке, что упрощает ее конструкцию и снижает вес.

Модуль нагрузки имеет входной вал нагрузки, опору входного вала нагрузки и агрегат потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса остальной части установки, что упрощает достижение и поддержание во время эксплуатации пониженных требований по осевой симметрии и соосности модулей, в первую очередь тем, что агрегат потребления нагрузки (обычно весьма тяжелый, сложный и долговечный) при монтаже и демонтаже остальных частей установки (в процессе ремонта и эксплуатации) не нуждается в изменении положения и устанавливается только один раз на собственный фундамент или опорную раму и при дальнейшей эксплуатации регулировок его положения не требует, что снижает затраты труда и материальных ресурсов.

В схеме крепления модулей, когда пара стоек одного из модулей выполнена подвижной, а другого - неподвижной, шарниры стоек расположены радиально и симметрично плоскости или оси симметрии соответствующего модуля в местах его крепления, а модули соединены между собой симметрично расположенными силовыми тягами, шарнирно связанными с шарнирами крепления модулей к стойкам, уменьшается вес и уровень требований к прочности и жесткости силового каркаса, опор и корпусов модулей, потому что основные усилия от давления газов в газовом тракте, например, между модулями газогенератора и газотурбинного привода и воспринимаются силовыми тягами, а их удлинение, например, при силовом или термическом воздействии компенсируется изменением положения подвижных стоек. При этом также упрощается монтаж и демонтаж частей установки и достижение и поддержание во время эксплуатации пониженных требований по осевой симметрии, соосности, прочности и жесткости модулей, а также их корпусов и комплектов крепления и модулей в целом, так как скомпенсированы наиболее большие усилия и причин для изменения положения модулей под их воздействием нет, а остальные изменения размеров компенсируются подвижными соединениями.

При размещении шарниров пары стоек комплекта крепления на силовом кольце с возможностью радиального расширения в направлении оси шарниров, проходящей вблизи или через общий центр тяжести модуля газотурбинного привода, силового кольца и внешнего конуса диффузора уменьшается влияние перераспределения опорных реакций (в том числе от крутильных колебаний) как при изменении режима работы, так и теплового состояния энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, упрощает конструкции комплектов креплений к силовому каркасу элементов термической, шумовой и экологической защиты, так как они крепятся на силовом кольце и силовом каркасе и не зависят от теплового расширения остальных модулей установки, что обеспечивает при работе других отдельных модулей воспринятие усилий, моментов, продольных, поперечных и крутильных колебаний и опорных реакций, передающихся, например, за счет сил трения в соответствующих соединительных узлах.

Указанные признаки позволяют уменьшить стоимость и вес деталей и агрегатов, в том числе требующих высококачественных жаростойких и жаропрочных материалов, и перераспределить основные силовые нагрузки на силовые элементы (силовые тяги и комплекты креплений), находящиеся вне воздействия горячих газов, воспринятие усилий, моментов, продольных, поперечных и крутильных колебаний и опорных реакций от работы отдельных модулей их независимыми комплектами креплений, рассчитанными строго на заданный диапазон усилий, и при этом нет необходимости иметь в них значительные запасы прочности.

При этом выполнение шарнира может быть любым, например с расположением шипа на модуле, а подшипника на стойке или подвеске, или наоборот.

Кроме этого силовые тяги, стойки и подвески комплекта крепления, находящиеся под силовым воздействием, располагаются в более благоприятных условиях, чем корпусные и рабочие детали энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, что позволяет изготовить их из более дешевых и нежаропрочных материалов, что уменьшает вес и уровень требований к жесткости и прочности, упрощает и снижает стоимость технического обслуживания, ремонта и эксплуатации установки.

Расширение функциональных возможностей кроме многовариантной комплектации модулями достигается тем, что корпус газоотводящего канала и внешний конус диффузора выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси установки и независимого теплового расширения, потому что расположение корпуса выхлопного канала в различном положении позволяет размещать дополнительные или вспомогательные агрегаты или устройства с наименьшими затратами. Кроме этого независимое расположение корпуса выхлопного канала и внешнего конуса диффузора позволяет снизить влияние от них на перераспределение опорных реакций при изменении теплового состояния, режима работы, распределения температур и связанных с ними изменениях тепловых удлинений указанных агрегатов, а также расширить функциональные возможности за счет необходимого углового расположения корпуса выхлопного канала и внешнего конуса диффузора вместе с нужной комплектацией установки модулями, соответствующими поставленным задачам и имеющими нужные характеристики и функции, например расположение выхода корпуса выхлопного канала горизонтально, позволяет наиболее просто подключить новый готовый модуль, такой как тяжелый котел-утилизатор, расположенный на отдельном фундаменте. Вертикально вниз подать в шахту отработавшие газы, имеющие малое содержание окислителя - кислорода для тушения пожара, или создать инертную (не поддерживающую жизнь и горение) и пожаробезопасную атмосферу, способствующую сохранению сельскохозяйственной или иной продукции при длительном хранении, вертикально вверх - создать дополнительную тягу в дымовой трубе и поднять коэффициент полезного действия установки и так далее.

Соединения модулей и/или газоводов в энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установке, выполненные с возможностью осевого перемещения, включающие телескопические соединения с Т-образными сечениями уплотнительных колец и/или сильфоны и связанные силовыми тягами из-за наличия в указанной системе избыточных степеней свободы позволяют взаимно скомпенсировать все продольно действующие силы и изменения длины модулей и силовых тяг, в том числе возникающие от давления газов в газовых трактах, при термическом расширения модулей и удлинении силовых тяг при тепловом и силовом воздействии на них.

Штатные шарнирные соединения для крепления модулей обычно выполняются симметрично с обеих сторон агрегата, но они могут располагаться любым другим необходимым образом, поэтому опоры могут изготавливаться V-образными с симметрично размещенными креплениями, или в виде двух стоек, и/или подвесок, расположенных по обе стороны модуля, других креплений к силовому каркасу или иным известным способом с помощью известных средств. При термическом удлинении силовых тяг смещение модулей компенсируется изменением положения соответствующей подвижной опоры, а при такой же природе расширения модулей оно компенсируется их подвижным соединением, например, при помощи сильфона. При этом нет необходимости выполнять опоры жесткими и высокопрочными, то есть способными воспринимать огромные усилия от давления газовых сил в газовом тракте, соединяющем, например, модули газогенератора и газотурбинного привода или газотурбинного привода и модуля выхлопа, а достаточно, чтобы опоры выдерживали вес соответствующего модуля, изменения опорных усилий и сил реакций на опорах при его работе и имели минимальный запас прочности.

Опоры и подвески комплекта крепления рассчитываются и изготавливаются так, чтобы модули один относительно другого могли перемещаться, не теряя соосности, например, путем выполнения стоек или подвесок в виде механизма, состоящего из двух качающихся равных рычагов, соединенных коромыслом, в середине которого расположен шарнир крепления модуля, и установленных симметрично вертикальной плоскости или оси шарнира крепления модуля, или другого известного прямолинейно направляющего механизма. При этом подвески могут быть заменены на аналогичные подвижные опоры, но при этом возрастет их вес, так как большинство современных материалов и элементов конструкций лучше работает и более устойчивы на растяжение, чем на сжатие.

Выполнение комплектов крепления, то есть подвесок, стоек или аналогичных им по назначению опор, регулируемыми с возможностью осевой центровки сопряженных модулей, упростит монтаж и демонтаж модулей, так как при замене любого из модулей все наладочные работы можно производить даже в полевых условиях, что не требует сборки и наладки энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки в заводских условиях, а это упрощает производство модулей, ремонт, техническое обслуживание и эксплуатацию всей установки.

Также подвески имеют тенденцию подобно маятнику возвращать конструкцию к ее первоначально выбранному положению, что снижает требования по поддержанию соосности и повышает надежность работы указанной установки.

Кроме этого две пары опор (в виде стоек) снизят удобство технического обслуживания и ремонта модулей, так как у обычно выпускаемых авиационной промышленностью модулей, таких как газогенератор или сопряженный с ним модуль газотурбинного привода, устройство крепления к опорам располагается в непосредственной близости от центра тяжести указанного агрегата, поэтому основная часть его веса воспринимается только одной парой опор, а на вторую пару будет воздействовать малая часть веса. Размещение двух пар стоек внизу под модулем будет усложнять доступ к нему или вспомогательным агрегатам, обычно расположенным под ним, а наличие подвесок упрощает манипуляции с модулями и агрегатами при монтаже и демонтаже частей установки. Следовательно, размещение модулей на стойках и подвесках является предпочтительным, так как позволяет достичь свободного подхода к модулю и по этой причине наибольшей простоты его технического обслуживания и ремонта, монтажа и демонтажа. Подвижность опор может достигаться любыми известными средствами, например установкой на обоих ее концах шарнирных соединений или гибких пластин. Радиальное смещение достигается возможностью осевого перемещения в соответствующем шарнирном соединении, например, путем выполнения в нем соответствующего осевого зазора.

Симметричное расположение силовых тяг снижает усилия, нарушающие соосность модулей и форму их корпусов, что упрощает производство и снижает требования к техническому обслуживанию энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, связанные с необходимостью достижения и поддержания соосности. При этом силовые тяги могут располагаться параллельно или под одинаковым углом к оси указанной установки, симметрично ей или плоскости ее симметрии, или выбранному центру симметрии.

Например, силовые тяги и шарниры их крепления могут располагаться в плоскости, проходящей через осевую линию установки или параллельно ей, или выше и ниже ее в плоскости, пересекающей осевую линию, симметрично или несимметрично точке пересечения с ней, но симметрично плоскости, проходящей через осевую линию установки перпендикулярно плоскости расположения шарниров, или в другом сочетании их симметричного расположения, аналогичного положению образующих линий в линейчатом геометрическом теле однополостном гиперболоиде. Силовые тяги могут быть жестко или кинематически связаны между собой.

Выполнение силовых тяг энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки с возможностью поглощения колебаний, например, путем установки на них демпферов или упругих связей и/или изготовления из материалов, гасящих частоты колебаний, модулей газогенератора, газотурбинного привода, выхлопа и генератора нагрузки при их соединении силовыми тягами позволяют снизить виброактивность установки.

Изготовление в энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установке шарнирных креплений силовых тяг к соответствующим модулям, выполненных с возможностью их регулировки, путем смещения и поворота в плоскости, проходящей через ось шарнира, может быть достигнуто, например, с помощью шарового шарнира, карданного шарнира или шарнира равных угловых скоростей и шлицевого или резьбового фиксируемых соединений, позволяющих изменять длину и пространственное положение силовых тяг относительно модулей и оси указанной установки, что упростит и снизит затраты на ее производство, ремонт, техническое обслуживание и эксплуатацию, за счет упрощения процесса подгонки положения силовых тяг по месту и по взаимному положению модулей установки.

Размещение шарниров пары стоек комплекта крепления модуля газотурбинного привода на силовом кольце с возможностью радиального расширения в направлении оси шарниров, проходящей вблизи или через общий центр тяжести модуля газотурбинного привода, силового кольца и газораспределительного конуса, снижает возможность перераспределения опорных усилий при изменении режима работы и теплового состояния энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, так как изменение положения центров тяжести указанных частей при их тепловом расширении взаимно компенсируется и общий центр тяжести (центр масс) практически не изменяет своего положения. При этом радиальные перемещения от теплового расширения силового кольца и его поперечные вибрации компенсируются перемещениями в шарнирах.

Возможность упругого взаимного смещения вала силовой турбины, силового вала и входного вала нагрузки энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки позволяет упростить ее эксплуатацию и техническое обслуживание, так как это упрощает независимую разборку, ремонт и техническое обслуживание модулей газогенератора, газотурбинного привода и нагрузки, кроме этого позволяет защитить дорогостоящий модуль генератора нагрузки при нештатных ситуациях или повышенных вибрациях модуля газотурбинного привода, что повышает надежность эксплуатации установки.

На фиг.1 представлен схематичный общий вид энергетической газотурбинной транспортируемой модульной установки с несколькими разрезами.

На фиг.2 - разрез по силовой турбине.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка содержит (см. фиг.1) силовой каркас 1, на котором установлены устройство силовой передачи 2 и модули газогенератора 3, газотурбинного привода 4 и выхлопа 5, соединенные, например, между собой (и/или с газоводами 6) с возможностью осевого перемещения и размещенные на комплектах крепления, включающих, например, стойки 7 и подвески 8. По меньшей мере, один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек 7 и пару подвесок 8 с шарнирами креплений 9.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка может содержать по меньшей мере два модуля, например модуль газогенератора 3 и модуль газотурбинного привода 4, но обычно модулей бывает больше.

Модуль газогенератора 3 включает компрессор 10, камеру сгорания (не показана) и турбину 11 привода компрессора 10, размещенные в едином корпусе 12 модуля газогенератора 3 (см. фиг.1).

Модуль газогенератора 3 может быть выполнен в виде газотурбинного авиационного или стационарного двигателя, или его газогенератора.

Модуль газогенератора 3 может включать впускную шахту, глушитель шума впуска, очиститель воздуха или воздушный фильтр, подогреватель воздуха или регенератор тепла отходящих газов, которые могут устанавливаться во впускной шахте или как отдельные взаимосвязанные агрегаты, а также другие вспомогательные устройства (не показаны).

Модуль газотурбинного привода 4 обычно имеет корпус 13, силовую турбину 14, вал 15 силовой турбины 14 и переднюю опору 16 вала силовой турбины 14 (см. фиг.2).

В качестве модуля газотурбинного привода 4 может быть использована любая из известных газовых турбин, имеющая параметры, соответствующие характеристикам модуля газогенератора 3.

Модуль выхлопа 5 обычно включает корпус 17 газоотводящего канала, внешний 18 и внутренний 19 конусы диффузора 20 распределения газа в указанном канале.

Модуль выхлопа 5 может также включать кроме корпуса 17 газоотводящего канала, внешнего 18 и внутреннего 19 конусов диффузора 20, выпускную шахту, глушитель шума выхлопа и нейтрализатор вредных составляющих выхлопных газов, дымовую трубу и другие вспомогательные устройства (не показаны).

Через модуль выхлопа 5 и его внутренний конус 19 диффузора 20, расположенные в корпусе 17 газоотводящего канала, проходят вал 15 силовой турбины 14 модуля газотурбинного привода 4 и силовой вал 21.

Корпус 17 газоотводящего канала и внешний конус 18 диффузора 20 выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси установки и независимого теплового расширения. Это достигается (см. фиг.1) за счет подвижных соединений 22 и 23 соответственно с внешним конусом 18 диффузора 20 и задней опорой 24 вала 15 силовой турбины 14 модуля газотурбинного привода 4, а также свободного прохода устройства силовой передачи 2 через внутренний конус 19 диффузора 20.

В модуле выхлопа 5 внешний конус 18 диффузора 20 установлен с возможностью поворота, выступает внутрь корпуса 17 газоотводящего канала модуля 5 выхлопа, имеет на выходе косой срез 25 для направления потока газов в сторону открытой части корпуса 17 газоотводящего канала (не показана) и служит для равномерного распределения выхлопных газов по его сечению. Внутренний конус 19 имеет охлаждение (не показано) и защищает от высоких температур высоконагруженное устройство силовой передачи 2.

Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка имеет подвижные соединения 26, например, модуля 3 газогенератора и/или газовода 6 модуля 4 газотурбинного привода, выполненные с возможностью осевого перемещения, включающие телескопические соединения 27 с Т-образными сечениями уплотнительных колец и/или сильфоны 28.

Устройство силовой передачи 2 включает силовое кольцо 29 с креплениями 30, 31, 32 и 33 соответственно для силового каркаса 1 (см. Фиг.2), шарниров 34 стоек 35 (см. фиг.1), выполненных, например, неподвижными, модуля газотурбинного привода 4 и внешнего конуса 18 диффузора 20 (см. фиг.2) и силовой вал 21, связанный упруго одним концом с валом 15 силовой турбины 14 и другим - с входным валом 37 модуля 38 нагрузки. Силовой вал может устанавливаться на опоры (не показаны).

Силовое кольцо 29 служит для соединения силового каркаса 1 с корпусом 13 модуля газотурбинного привода 4 и внешнего конуса 18 диффузора 20, а также их совместного крепления соответственно к паре неподвижных стоек 35 и силовому каркасу 1. Шарниры 34 неподвижных стоек 35 расположены на силовом кольце 29 радиально с возможностью радиального смещения при тепловом расширении силового кольца 29, так чтобы их ось 36 (см. фиг.3) проходила вблизи или через общий центр тяжести (не показано) силовой турбины 14 модуля газотурбинного привода 4, совместно с силовым кольцом 29 и внешним конусом 18 диффузора 20, и это уменьшает изменение опорных реакций на неподвижных стойках 35, силовом кольце 29 при изменении режима работы и теплового состояния энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, повышает ее долговечность и работоспособность, а также снижает передачу радиальных вибраций модуля газотурбинного привода 4 на модули газогенератора 3 и выхлопа 5.

В энергетической газотурбинной транспортируемой модульной установке вал 15 силовой турбины 14, силовой вал 21 и входной вал 37 модуля 38 нагрузки выполнены с возможностью упругого взаимного смещения, например при помощи упругих муфт 39 (см. фиг.2), которые в заданных пределах позволяют компенсировать непараллельность, осевое смещение, или несоосность указанных валов.

Между валом 15 силовой турбины 14, силовым валом 21 и входным валом 37 модуля 38 нагрузки может быть установлено любое устройство, компенсирующее термические удлинения валов, их угловые отклонения или другие неточности взаимного расположения, возникающие при работе или при изменении теплового состояния установки или окружающей среды, а также гасящее осевые, радиальные и крутильные колебания, выполненное, например, как уже указывалось, в виде упругих муфт 39, шлицевых, шарнирных соединений, демпферов или других необходимых известных устройств, используемых известными способами с помощью известных средств.

В модуль 38 нагрузки входят входной вал 37 модуля 38 нагрузки, опора 40 входного вала 37 модуля 38 нагрузки и агрегат 41 потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса 1 на собственной раме или фундаменте, или силовом каркасе 42.

Модуль 38 нагрузки может также содержать агрегат 41 потребления нагрузки, выполненный в виде любого агрегата, потребляющего механическую энергию, обычно это бывает электрогенератор, но им может быть, например, водяной насос, компрессор или кондиционер. Модуль 38 нагрузки, содержащий агрегат 41 потребления нагрузки, который изготовлен в виде электрогенератора, содержит входной вал 37 и опору 40 входного вала 37 и электрогенератор.

Каждый модуль установлен на комплекте крепления. По меньшей мере в один комплект крепления одного из модулей, например модуля газотурбинного привода 4, размещенный у силового кольца 29, включена пара симметрично установленных неподвижных стоек 35 с шарнирами 34, выполненными радиальными и предназначенными для штатного крепления соответствующего модуля, и две подвески 43, а в другой, аналогично выполненный комплект другого модуля, например газогенератора 3, включена пара неподвижных стоек 7 и подвесок 8, причем модули газогенератора 3 и газотурбинного привода 4 соединены между собой с возможностью взаимного осевого перемещения подвижными соединениями 26 и с возможностью силового взаимодействия симметрично расположенными по обе стороны соответствующего модуля силовыми тягами 44, шарнирно связанными со стойками 7 и 35 соответствующими шарнирными креплениями 45 и 46. Силовые тяги 44 могут располагаться и другим образом, например, симметрично плоскости или оси симметрии соответствующего модуля (не показаны), и не только в местах его штатного крепления, а также под углом к оси установки. В этом случае необходимо предусмотреть возможность компенсации крутящих моментов, возникающих от некоаксиального расположения силовых тяг 44, например, располагая их попарно крестообразно или под равными углами к плоскости, проходящей через ось установки, или любым другим известным образом с достижением указанного результата.

Любые из модулей могут быть попарно соединены силовыми тягами 44, а между собой и/или газоводами - подвижным соединением 26, например сильфоном 28, телескопическим соединением 27 с уплотнительными кольцами с Т-образным поперечным сечением или любым другим известным газоплотным подвижным соединением.

Наиболее целесообразно соединять силовыми тягами 44 соседние модули, например модуль газогенератора 3 и модуль газотурбинного привода 4, подвергающиеся воздействию наибольших по величине отталкивающих газовых сил, действующих в газовом тракте, их соединяющем.

Обычно силовые тяги 44 изготавливаются из металла как самого дешевого, технологичного и доступного материала, или другого вещества в виде конструкции с необходимыми свойствами, например, штанги 47, на концах которой устанавливаются шарнирные крепления 45 и 46 соответственно к стойкам 7 и 35 и любое известное регулируемое шарнирное соединение 48.

Регулируемое шарнирное соединение 48 предназначено для регулировки длины и положения силовых тяг 44. Наиболее простым вариантом выполнения регулирующего устройства может быть резьбовое соединение шарнирного крепления 46 и штанги 47 силовой тяги 44 с контргайками (не показаны). Для изменения положения силовых тяг 44 также могут использоваться шарниры Гука равных угловых скоростей или с шаровыми головками. При необходимости они могут оснащаться средствами их пространственной фиксации, которые регулируются известным путем (например, методом смещения и поворота в плоскости, проходящей через ось шарниров 34 или 9 соответственно пары стоек 35 или 7).

Силовые тяги 44 энергетической газотурбинной транспортируемой модульной установки выполнены с возможностью поглощения колебаний и/или из материалов, гасящих частоты колебаний, модулей газогенератора 3, газотурбинного привода 4, выхлопа 5 и нагрузки 38, например, таких как композиты. Силовые тяги 44 могут иметь конструктивное выполнение, позволяющее уменьшить передачу вибраций от одного модуля к другому, например путем введения в них упругих демпферов или аналогичных устройств. Материал демпферов и штанги 47 силовой тяги 44 и их конструкция с указанными свойствами подбирается экспериментально или расчетным путем.

Комплекты крепления и входящие в них стойки 7 или 35 и подвески 8 или 43 служат для осевой центровки модулей и регулировки их пространственного положения. Они могут выполняться в виде любых известных устройств или механизмов, позволяющих изменять положения корпусов модулей в вертикальном и горизонтальном направлениях. Подвески 8 и 43 устанавливаются на силовом каркасе 1 и с помощью шарниров 49 или проушин 50 или других известных подвижных средств крепления и устанавливаются на соответствующем корпусе модуля (см. фиг. 3). Кроме этого они могут выполняться в виде любых известных устройств или механизмов, позволяющих изменять положения корпусов модулей в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Вблизи от основных модулей могут устанавливаться вспомогательные системы и агрегаты, обеспечивающие работу модулей, например, под модулем газогенератора 3 могут устанавливаться агрегаты подачи топлива, регулирования его работы, контроля технического и температурного состояния, охлаждения и смазки (не показаны), а также по необходимости другие известные системы, агрегаты и устройства.

Все указанные модули устанавливаются на силовом каркасе 1, который может включать ограждающие элементы 51, например броневой, экологической, акустической или тепловой защиты конструкции контейнера 52, выполненные в виде любой необходимой пространственной формы, например параллелепипеда, цилиндра, конуса или их сочетаний и составляющие части ограждающих элементов 51 конструкций контейнера 52, энергетической, газотурбинной, транспортируемой, модульной установки, в который входит и общая опорная плита 53 отдельных модулей или отдельная опорная плита 42 (часть каркаса), например модуля 38 нагрузки, которая может устанавливаться и регулироваться независимо от остальных опорных плит, что позволяет монтировать и демонтировать остальные модули без дополнительной регулировки положения модуля 38 нагрузки, кроме этого на его положение и положение валов устройства силовой передачи 2 при работе установки не будет оказывать влияние тепловое расширение и коробление (изменение формы) корпуса 17 газоотводящего канала. Общая опорная плита 53 может служить полом контейнера 52. Ограждающие элементы 51 конструкции контейнера 52 могут включать не только панели изоляции от внешних атмосферных явлений, но и нести функции аварийной, термической, шумовой и экологической защиты. Эти ограждающие элементы 51 можно выполнить в виде отдельных деталей, установленных на силовом каркасе 1 с возможностью их полной или частичной замены, например, после аварии или по мере износа или в виде части силового каркаса 1.

Предложенная энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка работает следующим образом.

Воздух поступает через впускную шахту и очиститель воздуха или воздушный фильтр (не показаны), сжимается в компрессоре 10 модуля газогенератора 3, после подачи и сжигания топлива в камере сгорания расширяется вначале на турбине 11 привода компрессора 10, а затем - на силовой турбине 14 модуля газотурбинного привода 4. Выхлопные, отработавшие газы отводятся в модуль выхлопа 5. При необходимости в нем может быть установлен теплообменник, отводящий тепло отработавших газов для подогрева впускного воздуха или других целей, глушитель шума выхлопа или нейтрализатор вредных составляющих выхлопных газов. Кроме этого отработавшие газы могут отводиться для передачи их тепла в отдельно выполненный модуль котла-утилизатора или иное дополнительное устройство для их использования.

После запуска энергетическая, газотурбинная, транспортируемая, модульная установка и каждый ее модуль начинают прогреваться, расширяться и вибрировать с соответствующими рабочими частотами до установления какого-либо стационарного состояния.

На каждую пару модулей, например, газогенератора 3 и газотурбинного привода 4 действуют осевые взаимно отталкивающие силы, например, газовой природы, то есть вследствие создаваемого между ними давления рабочего газа или из-за термического расширения, которые возникают, например, между модулями газогенератора 3 и газотурбинного привода 4, силовой турбиной 14 и внешним конусом 18 диффузора 20 или между модулем 38 нагрузки и модулем выхлопа 5.

Эти силы взаимно компенсируются силовыми тягами 44, попарно соединяющими взаимно отталкивающиеся модули, которые снижают силовую нагрузку на комплекты крепления соответствующего модуля и силовой каркас 1.

Выполнение пар стоек 7 и 35 соответственно подвижными и неподвижными позволяет компенсировать взаимные тепловые расширения силовых тяг 44 и вибрации модулей, а подвижное соединение 26 с возможностью их взаимного перемещения позволяет компенсировать тепловое расширение модулей и их корпусов.

Вибрации модулей поглощаются в материале силовых тяг 44 и/или в ее конструктивных элементах, соединяющих соответствующие модули. Для уменьшения передачи вибраций через силовые тяги 44 их изготавливают из материалов, поглощающих или гасящих колебаний, например композиционных. Подбором или расчетом выбираются оптимальные материалы силовых тяг 44 и их конструктивное выполнение.

Формула изобретения

1. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка, содержащая силовой каркас, на котором установлены устройство силовой передачи и модули газогенератора, газотурбинного привода и выхлопа, соединенные между собой и/или с газоводами с возможностью осевого перемещения и размещенные на комплектах крепления, включающих стойки и подвески, причем по меньшей мере один комплект крепления одного из модулей имеет пару стоек и пару подвесок с шарнирами креплений, модуль газогенератора включает компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, размещенные в едином корпусе, модуль газотурбинного привода - его корпус, силовую турбину, вал силовой турбины и опоры вала силовой турбины, модуль выхлопа - корпус газоотводящего канала, внешний и внутренний конусы диффузора распределения газа в нем, устройство силовой передачи - силовой вал и силовое кольцо с креплениями для силового каркаса, шарниров стоек, модуля газотурбинного привода и внешнего конуса диффузора, а модуль нагрузки - входной вал нагрузки, опору входного вала нагрузки и агрегат потребления нагрузки, расположенный отдельно от силового каркаса, отличающаяся тем, что пара стоек одного из модулей выполнена подвижной, а другого - неподвижной, шарниры стоек расположены радиально и симметрично относительно плоскости или оси симметрии соответствующего модуля в местах его крепления, причем модули соединены между собой с возможностью взаимного осевого перемещения симметрично расположенными силовыми тягами, шарнирно связанными с шарнирами крепления модулей к стойкам, при этом шарниры пары стоек комплекта крепления силового кольца размещены на нем с возможностью радиального расширения в направлении оси шарниров, проходящей вблизи или через общий центр тяжести модуля газотурбинного привода, силового кольца и внешнего конуса диффузора, а корпус газоотводящего канала и внешний конус диффузора выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси установки и независимого теплового расширения.

2. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка по п. 1, отличающаяся тем, что соединения модулей и/или газоводов, выполненные с возможностью осевого перемещения, включают телескопические соединения с Т-образными сечениями уплотнительных колец и/или сильфоны.

3. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка по п. 1, отличающаяся тем, что силовые тяги выполнены с возможностью поглощения колебаний и/или из материалов, гасящих частоты колебаний модулей газогенератора, газотурбинного привода, выхлопа и генератора нагрузки.

4. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка по п. 1, отличающаяся тем, что шарнирные крепления силовых тяг к соответствующим модулям выполнены с возможностью регулировки путем смещения, поворота и фиксации в плоскости, проходящей через ось шарнира.

5. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка по п. 1, отличающаяся тем, что комплекты крепления модулей выполнены с возможностью осевой центровки.

6. Энергетическая газотурбинная транспортируемая модульная установка по п. 1, отличающаяся тем, что вал силовой турбины, силовой вал и входной вал нагрузки выполнены с возможностью взаимного упругого смещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройствам для крепления двигателей к летательным аппаратам (л.а.), преимущественно к одномоторным самолетам

Изобретение относится к области газотурбинных двигателей для авиации и энергетических установок, а именно - с кольцевыми камерами сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к выполнению камеры сгорания

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к газотурбинным двигателям

Изобретение относится к двигателестроению, а именно, к конструкции статора компрессора высокого давления с системой активного регулирования радиальных зазоров между ротором и статором

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к силовым установкам самолетов с двухконтурными турбореактивными двигателями, снабженными агрегатами, расположенными в основном на коробках приводов

Изобретение относится к устройствам опор турбин газотурбинных двигателей

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в качестве энергетической установки стационарного назначения, в частности энергетической установки теплоэлектроцентралей

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в турбоустановках теплоэлектроцентралей, тепловых и атомных электростанций

Изобретение относится к газотурбинным установкам для механического привода и к энергетическим газотурбинным установкам

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к устройствам узловых соединений корпусов внутреннего и наружного контуров газотурбинных двигателей (далее - ГТД) летательных аппаратов

Изобретение относится к устройству для соединения кольца статора турбины со стойкой

Изобретение относится к устройствам крепления кольцевой горелки на пламестабилизаторах и может быть использовано при сборке форсажных камер турбореактивного двигателя

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при креплении двигателя к корпусу летательного аппарата

Изобретение относится к турбореактивным или турбовинтовым авиационным двигателям
Наверх