Система снабжения маслом для стационарной турбомашины


 


Владельцы патента RU 2576601:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к системе снабжения маслом для стационарной газовой турбины, в которой на основании нового соединения компонентов системы снабжения маслом, таких как масляный бак, насосы и теплообменник, а также системы трубопроводов, обеспечивается возможность надежной работы газовой турбины даже при возникающих в течение нескольких часов окружающих температурах до 60°С, без необходимости выполнения этих компонентов для более высоких рабочих температур. Для этого предусмотрено, что масляный бак имеет две расположенные горизонтально друг над другом зоны для хранения масла, при этом обе зоны отделены друг от друга большей частью или полностью с помощью разделительного элемента. Технический результат изобретения - обеспечение возможности достаточного охлаждения масла без необходимости более мощных компонентов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системе снабжения маслом для стационарной турбомашины, содержащей масляный бак, по меньшей мере один насос, теплообменник для охлаждения масла и соединяющую эти компоненты систему трубопроводов. Кроме того, изобретение относится к стационарной газовой турбине, которая содержит подобную систему снабжения маслом.

Известные из уровня техники системы снабжения маслом применяются, например, для смазки радиальных и осевых подшипников газовых турбин. В подшипниках газовой турбины установлен ротор газовой турбины, который обычно вращается со скоростью вращения 3000 об/мин, соответственно, 3900 об/мин во время работы газовой турбины. Соединенный с ротором генератор затем преобразует подаваемую в газовую турбину в ископаемом топливе энергию в электрическую энергию. При этом подшипники имеют, как правило, систему приподнимающего масла и систему смазочного масла. Приподнимающее масло требуется в радиальных подшипниках с целью обеспечения возможности пуска, соответственно, остановки газовой турбины за счет гидростатической смазки при сравнительно небольшой скорости вращения ротора, без возникновения повреждений в подшипниках и на роторе. Система смазочного масла служит для снабжения подшипников в номинальном режиме, т.е. при более высоких скоростях вращения, которые обеспечивают возможность гидростатической смазки. Часто система приподнимающего масла и система смазочного масла имеют общий масляный бак, в которых хранится возвращаемое из подшипников масло. Хранящееся после использования в масляном баке масло имеет на основании трения, которому оно подвергается в подшипнике, и на основании окружения, в котором оно находится, в большинстве случаев температуру от 80°C до 90°C. Масляный бак имеет, как правило, такие размеры, что возвращаемое количество смазочного масла может оставаться в нем так долго, что может выходить растворенный в нем воздух в достаточном количестве, прежде чем масло снова подается в систему приподнимающего масла, соответственно, смазочного масла.

В подводящем трубопроводе системы смазочного масла дополнительно предусмотрен теплообменник, с целью охлаждения извлекаемого из масляного бака с температурой примерно 70°C смазочного масла до предварительной температуры примерно 40-50°C. Теплообменник выполнен, например, в виде охлаждаемого воздухом или охлаждаемого водой теплообменника, который при необходимости снабжен охлаждающим вентилятором. Такая система известна, например, из DE 4304482 A1.

Однако недостатком является то, что при очень высокой окружающей температуре примерно 50°C и в редких случаях еще выше, не может быть обеспечена возможность охлаждения смазочного масла до 50°C, максимально допустимой предварительной температуры, с помощью охлаждаемого воздухом теплообменника, а охлаждаемый водой теплообменник, как правило, отсутствует на электростанциях лишь с газовыми турбинами. В таких случаях предварительную температуру смазочного масла можно понижать до значения 50°C (или ниже) лишь за счет того, что дополнительно к охлаждаемому воздухом теплообменнику в подводящем трубопроводе используется компрессионная холодильная машина. Однако такое переоснащение сопровождается повышением стоимости и ухудшает общий коэффициент полезного действия установки за счет повышенного расхода энергии на основании применения компрессора холодильной машины. Кроме того, применение дополнительного компонента, т.е. компрессорной холодильной машины, создает опасность для готовности газовой турбины. Дополнительно к этому, другим ограничивающим краевым условием является то, что предусмотренный в контуре циркуляции приподнимающего масла насос для приподнимающего масла не должен работать с температурой масла 73°C или выше. Это обуславливается тем, что превышение температуры масла приводит к слишком низкой вязкости масла (например, меньше 10 сантистокс), что больше не обеспечивает возможность безопасной и надежной работы насоса приподнимающего масла. Хотя существует возможность применения для этого подходящих насосов, однако они значительно дороже.

Кроме того, при превышении температуры масла примерно 75°C существует опасность того, что во время работы подшипники больше не достаточно охлаждаются. Это также создает опасность для надежной работы газовой турбины.

Кроме того, из US 4105093 известно применение в системах смазочного масла находящихся под давлением резервуаров. Это обеспечивается с помощью насоса и теплообменника с охлаждаемым гидравлическим средством. Недостатком этого варианта выполнения является то, что насосы расположены в более теплой зоне бака, так что и там могут возникать указанные выше проблемы относительно вязкости. Дополнительно к этому, в US 5611411 раскрыта не охлаждаемая система смазочного масла для турбинного генератора, вертикально разделенный бак которого обеспечивает возможность выравнивания смазочного средства через заслонку.

Поэтому задачей изобретения является создание системы снабжения маслом для стационарной турбомашины, которая также при очень высоких окружающих температурах, между 50°C и 70°C, обеспечивает возможность достаточного охлаждения масла системы снабжения маслом без необходимости более мощных компонентов или компонентов с более высокими допустимыми рабочими температурами.

Положенная в основу изобретения задача решена с помощью системы снабжения маслом с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения системы снабжения маслом указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно изобретению предусмотрено, что указанная в начале система снабжения маслом имеет масляный бак с двумя горизонтально расположенными друг над другом зонами для хранения масла, при этом обе зоны большей частью или полностью отделены друг от друга с помощью разделительного элемента. Пространственное разделение осуществляется с целью хранения масла с двумя различными уровнями температуры в лежащих друг над другом зонах. Одновременно должно максимально или полностью предотвращаться беспрепятственное смешивание теплого и холодного масла. При этом предпочтительно предусмотрено, что нагретое за счет смазки масло из возвратного трубопровода направляется в верхнюю зону масляного бака. На основании еще сравнительно высокой температуры и достаточного времени пребывания смазочного масла в верхней зоне масляного бака, может выходить растворенный в возвращаемом масле воздух. Лишенное воздуха масло всасывается с помощью предусмотренного в трубопроводе рециркуляции рециркуляционного насоса и направляется через включенный последовательно охлаждаемый воздухом теплообменник, в котором оно охлаждается до температуры, которая лежит слегка выше окружающей температуры. Таким образом, масло в худшем случае охлаждается до температуры примерно 60°C. Затем охлажденное масло подается в нижнюю зону масляного бака. Там оно хранится для использования в указанных выше целях. Для обеспечения возможности снабжения насоса приподнимающего масла всегда достаточно холодным маслом, соединение трубопровода приподнимающего масла расположено на масляном баке вблизи зоны входа рециркуляционного трубопровода. При наличии, основной, вспомогательный и/или аварийный насос всасывают масло из нижней температурной зоны масляного бака.

За счет перемещения теплообменника системы снабжения маслом в рециркуляционный трубопровод, т.е. перед насосами приподнимающего масла и смазочного масла, обеспечивается возможность повышения предварительной температуры смазочного масла примерно до окружающей температуры, без одновременного превышения максимальной температуры всасывания 73°C для работы насоса приподнимающего масла, поскольку максимально невероятно, что в месте установки турбомашины длительно возникают такие высокие окружающие температуры. За счет повышения предварительной температуры и тем самым также возвратной температуры по сравнению с температурами, согласно уровню техники, даже при очень высоких окружающих температурах примерно 60°C на основании повышаемой охлаждающей мощности (большего понижения Δt температуры), которую может обеспечивать в этом случае охлаждаемый воздухом теплообменник, можно отводить внесенное из смазочного масла тепло без дополнительной компрессорной холодильной машины.

Не совсем полное разделение обеих зон обеспечивает, что в нижней зоне всегда может храниться достаточно масла, и она тем самым при отказе не может полностью опустошаться. За счет этого также не возникает разрежение в нижней зоне масляного бака, когда масло с помощью насосов извлекается из масляного бака и одновременно в насосе рециркуляции не транспортируется масло.

В противоположность этому, полное разделение обеих зон обеспечивает, что в контур циркуляции масла всегда всасывается лишь охлажденное масло. При необходимости, в этом случае также нижняя зона масляного бака может иметь собственную вентиляцию.

Система трубопроводов содержит рециркуляционный трубопровод, в котором предусмотрены рециркуляционный насос и охлаждаемый воздухом теплообменник и который соединяет друг с другом с возможностью прохождения текучей среды обе зоны масляного бака снаружи масляного бака так, что с помощью рециркуляционного насоса обеспечивается возможность транспортировки масла из верхней зоны масляного бака в нижнюю зону масляного бака. Кроме того, система трубопроводов содержит трубопровод приподнимающего масла, первый конец которого для извлечения приподнимающего масла из масляного бака расположен в нижней зоне масляного бака, при этом в трубопроводе приподнимающего масла предусмотрен насос приподнимающего масла в качестве по меньшей мере одного насоса.

Предпочтительно, входящие в нижнюю зону концы рециркуляционного трубопровода и трубопровода приподнимающего масла расположены на одной и той же стороне масляного бака. Согласно другому предпочтительному варианту выполнения система трубопроводов содержит по меньшей мере один трубопровод смазочного масла, первый конец которого для извлечения смазочного масла из масляного бака расположен в нижней зоне масляного бака и в котором расположен насос смазочного масла в качестве по меньшей мере одного насоса. Предпочтительно, система трубопроводов имеет в качестве возврата трубопровод для обратной подачи масла для возврата масла из турбомашины в масляный бак, который входит в верхнюю зону масляного бака.

Кроме того, выходящий в нижнюю зону конец трубопровода приподнимающего масла и входящий в верхнюю зону трубопровод возврата масла предпочтительно расположены на противоположных сторонах масляного бака. Дополнительно или в качестве альтернативного решения, предпочтительно предусмотрено, что расположенное в верхней зоне соединение рециркуляционного трубопровода и входящий в верхнюю зону трубопровод возврата масла расположены на противоположных сторонах масляного бака. Другими словами, соединение подающего в масляный бак более теплое масло в направлении потока масла внутри масляного бака трубопровода удалено возможно дальше от соединений извлекающих из масляного бака приподнимающее масло трубопроводов, с целью предотвращения преждевременного всасывания и повторного применения, соответственно, подачи еще слишком теплого и/или еще содержащего воздух масла.

Другие преимущества и признаки изобретения поясняются ниже на примере выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображено:

единственная фигура - система снабжения маслом стационарной турбомашины.

На единственной фигуре схематично показана система 10 снабжения маслом не изображенной турбомашины. Предпочтительно, турбомашина выполнена в виде стационарной газовой турбины. Система 10 снабжения маслом содержит масляный бак 12 для хранения масла, которое требуется для смазки газовой турбины и приподнимания ротора газовой турбины в соответствующих подшипниках. Кроме того, система 10 снабжения маслом содержит систему 13 приподнимающего масла с насосом 14 приподнимающего масла, который расположен в трубопроводе 16 приподнимающего масла. Нижний по потоку конец трубопровода 16 приподнимающего масла заканчивается у подшипников газовой турбины, с целью подачи этого приподнимающего масла. При этом насос 14 приподнимающего масла выполнен в виде насоса высокого давления.

Согласно показанному на единственной фигуре примеру выполнения система 17 смазочного масла содержит три трубопровода 22, 24, 26 смазочного масла, в каждом из которых расположен соответствующий насос 18, 20, 22 в качестве основного, вспомогательного или аварийного насоса смазочного масла. Трубопроводы 22, 24 смазочного масла соединяются в общий трубопровод 23 смазочного масла, в котором предусмотрена установка 28 фильтрации масла. После установки 28 фильтрации масла трубопровод 23 смазочного масла и трубопровод 26 смазочного масла соединяются в другой трубопровод 30 смазочного масла, нижний по потоку конец которого заканчивается у подшипников газовой турбины, с целью подачи в них смазочного масла.

Текущее обратно из подшипников масло, будь то приподнимающее масло или смазочное масло, подается через трубопровод 32 возврата масла в масляный бак 12, за счет чего как система 13 приподнимающего масла, так и система 17 смазочного масла имеют замкнутый контур циркуляции масла.

Масляный бак 12 снабжен разделительным элементом 34. Разделительный элемент 34 выполнен, например, в виде проходящего горизонтально в масляном баке 12 металлического листа и разделяет масляный бак 12 на две горизонтально лежащие друг над другом зоны 36, 38. Первая зона 36 лежит под разделительным элементом 34, а вторая зона 38 масляного бака 12 лежит над разделительным элементом 34. Первая зона 36 называется нижней зоной, а вторая зона 38 - верхней зоной.

Для предотвращения использования большого масляного бака 12, соответственно, использования большого количества масла, возможно, что разделительный элемент 34 выполнен в виде разделительного элемента с отверстиями. Количество отверстий 41 разделительного элемента сравнительно небольшое и их диаметр скорее невелик, так что лишь небольшая доля обычно хранящегося в верхней зоне 38 более горячего масла может попадать через отверстия 41 в нижнюю зону 36 масляного бака 12, что удерживает температуру масла там на более низком уровне.

При этом трубопровод 32 возврата масла входит в верхнюю зону 38 масляного бака 12. На противоположной концу трубопровода 32 возврата масла стороне масляного бака 12 с верхней зоной 38 соединен рециркуляционный трубопровод 37. В этот рециркуляционный трубопровод 37 включены последовательно рециркуляционный насос 39, а также теплообменник 40. Рециркуляционный трубопровод 37 заканчивается в нижней зоне масляного бака 12. С помощью рециркуляционного трубопровода 37 обеспечивается возможность транспортировки масла из верхней зоны 38 масляного бака 12 в нижнюю зону 36 масляного бака.

В стационарном режиме работы газовой турбины нагретое масло, например, с температурой примерно 80°C, попадает через трубопровод 32 возврата масла в верхнюю зону 38 масляного бака 12. Таким образом, в верхней зоне 38 масляного бака 12 хранится сравнительно теплое масло. На основании еще сравнительно высокой температуры и достаточного времени пребывания, может улетучиваться еще растворенный в масле воздух. После этого масло транспортируется из верхней зоны 38 через рециркуляционный трубопровод 37 с помощью рециркуляционного насоса 39 в нижнюю зону 36 масляного бака 12. Одновременно транспортируемое масло проходит через теплообменник 40, который охлаждает масло до более низкой температуры. Предпочтительно, теплообменник 40 является охлаждаемым воздухом теплообменником с охлаждающим вентилятором 42, за счет чего он может работать особенно эффективно. С помощью охлаждаемого воздухом теплообменника 40 рециркулируемое масло охлаждается примерно до окружающей температуры или слегка выше. Поскольку в местах установки стационарных газовых турбин окружающие температуры 55°C в течение продолжительного времени являются очень редкими, то в принципе можно исключить, что масло после охлаждения имеет температуру свыше 60°C. Тем самым в нижней зоне 36 масляного бака 12 всегда находится масло с температурой максимально 60°C.

Как трубопровод 16 приподнимающего масла, так и трубопроводы 22, 24, 26 смазочного масла соединены по текучей среде с нижней зоной 36. За счет этого обеспечивается, что каждый из этих трубопроводов 16, 22, 24, 26 всегда всасывает масло, и каждый насос 14, 18, 20, 22 системы 17 смазочного масла и системы 13 приподнимающего масла всегда транспортирует масло к подшипникам газовой турбины, температура которого составляет максимально 60°C. Тем самым обеспечивается, что насос 14 приподнимающего масла всасывает масло с температурой, которая лежит намного ниже критической температуры всасывания 73°C. Это исключает необходимость применения более мощного насоса приподнимающего масла, соответственно, применения насоса приподнимающего масла с более высокой допустимой рабочей температурой, чем 73°C, с которой вязкость масла может быть слишком малой для работы насоса.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что для регулирования предварительной температуры смазочного масла в трубопроводах 22, 23, 24, 26, 30 больше не требуется обводного переключения. Регулирование осуществляется, например, посредством понижения, соответственно, повышения объема транспортировки рециркуляционного насоса 39 или посредством регулирования скорости вращения охлаждающего вентилятора 42.

Применение рециркуляционного насоса 39 не является обязательно необходимым. Согласно одному альтернативному, однако не изображенному варианту выполнения рециркуляционный насос 39 может без замены отсутствовать. В этом случае должен быть соответствующим образом выполнен масляный бак 12 с полностью разделяющим обе зоны 36, 38 разделительным элементом 34. Рециркуляционный трубопровод 37 подключен в этом случае так, что масло всегда может стекать через теплообменник из верхней зоны 38 в нижнюю зону 36 самостоятельно, соответственно, с помощью насосов.

В целом, с помощью изобретения создана система 10 снабжения маслом для стационарной газовой турбины, в которой на основании нового соединения компонентов системы снабжения маслом, таких как масляный бак 12, насосы 14, 18, 20, 22 и теплообменник 40, а также системы трубопроводов обеспечивается возможность надежной работы газовой турбины даже при возникающих в течение нескольких часов окружающих температурах до 60°C, без необходимости выполнения этих компонентов для более высоких рабочих температур. Для этого согласно изобретению предусмотрено, что масляный бак 12 имеет две расположенные горизонтально друг над другом зоны 36, 38 для хранения масла, при этом обе зоны 36, 38 отделены друг от друга большей частью или полностью с помощью разделительного элемента 34.

1. Система (10) снабжения маслом для стационарной турбомашины, содержащая масляный бак (12), по меньшей мере один насос, теплообменник (40) для охлаждения масла и систему трубопроводов, отличающаяся тем, что
масляный бак (12) имеет две расположенные горизонтально друг над другом зоны (36, 38) для хранения масла, при этом обе зоны (36, 38) отделены друг от друга большей частью или полностью с помощью разделительного элемента (34), и
система трубопроводов содержит рециркуляционный трубопровод (37), в котором предусмотрены теплообменник (40) и рециркуляционный насос (39) и который соединяет друг с другом с возможностью прохождения текучей среды обе зоны (36, 38) так, что с помощью рециркуляционного насоса (39) обеспечивается возможность транспортировки масла из верхней зоны (38) масляного бака (12) в нижнюю зону (36), и
система трубопроводов содержит трубопровод (16) приподнимающего масла, первый конец которого для извлечения приподнимающего масла расположен в нижней зоне (36) масляного бака (12), при этом в трубопроводе (16) приподнимающего масла предусмотрен насос (14) приподнимающего масла в качестве одного из упомянутого по меньшей мере одного насоса.

2. Система (10) снабжения маслом по п. 1, в которой входящие в нижнюю зону (36) концы рециркуляционного трубопровода (37) и трубопровода (16) приподнимающего масла расположены на одной и той же стороне масляного бака (12).

3. Система (10) снабжения маслом по любому из пп. 1 или 2, в которой система трубопроводов содержит по меньшей мере один трубопровод (22, 24, 26) смазочного масла, первый конец которого для извлечения смазочного масла расположен в нижней зоне (36) масляного бака (12) и в котором предусмотрен соответствующий насос (18, 20, 22) смазочного масла в качестве по меньшей мере одного насоса.

4. Система (10) снабжения маслом по п. 1 или 2, в которой система трубопроводов имеет в качестве возврата трубопровод возврата масла для возврата масла из турбомашины в масляный бак (12), который входит в верхнюю зону (38) масляного бака (12).

5. Система (10) снабжения маслом по п. 3, в которой система трубопроводов имеет в качестве возврата трубопровод возврата масла для возврата масла из турбомашины в масляный бак (12), который входит в верхнюю зону (38) масляного бака (12).

6. Система снабжения маслом по п. 4, в которой выходящий в нижней зоне (36) конец трубопровода (16) приподнимающего масла и/или расположенное в верхней зоне соединение рециркуляционного трубопровода (37) и входящий в верхнюю зону (38) трубопровод (32) возврата масла расположены на противоположных сторонах масляного бака (12).

7. Система снабжения маслом по п. 5, в которой выходящий в нижней зоне (36) конец трубопровода (16) приподнимающего масла и/или расположенное в верхней зоне соединение рециркуляционного трубопровода (37) и входящий в верхнюю зону (38) трубопровод (32) возврата масла расположены на противоположных сторонах масляного бака (12).

8. Стационарная газовая турбина, содержащая систему (10) снабжения маслом по любому из пп. 1-7.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к упругодемпферным опорам ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя включает рессору, которая имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры.

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя содержит радиально-упорный подшипник, кольцевой элемент и V-образные элементы.

Изобретение относится к опорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В опоре газотурбинного двигателя на валу ротора компрессора расположены шарикоподшипник и ведущая шестерня с буртом.

Конструкция для авиационного турбореактивного двигателя содержит подшипник качения, опору подшипника, вкладыш между наружным кольцом подшипника и опорой, а также средства соединения наружного кольца с опорой и средства, обеспечивающие осевое удержание наружного кольца.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей.

Газотурбинный двигатель содержит ротор, радиально наружную и внутреннюю статорные части, между которыми проходит воздушный канал компрессора, кольцевой зазор между ротором и радиально внутренней статорной частью, а также выпускной трубопровод.

Турбореактивный двигатель включает в себя вентилятор (2) с входным обтекателем (3) на рабочем колесе (4) и радиально-упорный подшипник (5) с лабиринтными уплотнениями масляной полости (7), а также компрессор низкого давления (8) и компрессор высокого давления (9).

Двухроторный газотурбинный двигатель содержит роторы низкого и высокого давления, установленные с возможностью вращения в неподвижном картере. Ротор низкого давления содержит компрессор и турбину, соединенные валом низкого давления, поддерживаемым передним опорным подшипником, а также первым задним и дополнительным задним опорными подшипниками.

Приводной центробежный суфлер относится к области авиадвигателестроения, в частности к элементам маслосистемы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Приводной центробежный суфлер ГТД содержит корпус с маслосбрасывающей резьбой и маслоулавливающей канавкой и установленную в нем осевую крыльчатку, вход в которую сообщен с каналом подвода газомасляной смеси, а выход - через газоотводящие окна с выходным патрубком суфлера.

В газотурбинном двигателе воздушные полости валов и подшипниковых опор соединены с кольцевыми коллекторами повышенного и пониженного давления воздуха, выполненными с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного на коллектор пониженного давления воздуха.

Изобретение относится к роторным газотурбинным машинам и может быть использовано при монтаже их роторов, в том числе у высокооборотных газотурбинных двигателей, у которых критические частоты вращения роторов находятся в рабочем диапазоне частот. Согласно способу монтажа вал ротора посредством подшипников качения устанавливают с возможностью вращения в опорах, причем для монтажа вала ротора в одной из опор используют подшипник роликовый с овальной беговой дорожкой его кольца, связанного силовыми элементами со статором двигателя, а установку этого подшипника в опоре осуществляют таким образом, что малая ось овала беговой дорожки кольца совпадает с направлением силы тяжести ротора, задают жесткость опоры и параметры овала беговой дорожки кольца подшипника, при которых обеспечивается устранение резонанса ротора на критических частотах его вращения. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы двигателя путем повышения его надежности и срока эксплуатации за счет уменьшения или полного гашения колебаний его ротора практически во всем диапазоне частот вращения, в том числе за счет обеспечения возможности использования при монтаже ротора упругодемпферных опор. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к маслосистеме авиационного газотурбинного теплонапряженного двигателя. В магистраль суфлирования маслобака установлен дополнительный теплообменник, выход из которого подключен к входу в суфлер-сепаратор, а выход из последнего сообщен с атмосферой, причем воздухоотделитель установлен внутрь маслобака так, что воздухоотводящий его канал сообщен со свободным объемом маслобака, а канал подвода соединен с магистралью суфлирования масляных полостей подшипниковых опор ротора. Изобретение обеспечивает снижение расхода масла за счет конденсации паров масла, попадающих как в систему суфлирования, так и в систему откачки масла с возвратом конденсата в маслобак для повторного его использования. 1 ил.

Изобретение относится к технике, применяемой при транспорте газа по магистральным газопроводам, и может быть использовано в газотранспортной отрасли промышленности для модернизации нагревательных систем для поддержания рабочей температуры масла в маслобаках газотурбинных двигателей (далее - ГТД) неработающих (находящихся в резерве) газоперекачивающих агрегатов, установленных в компрессорных цехах компрессорных станций магистральных газопроводов. В маслобак неработающего ГТД встроен воздушный пучковый теплообменный модуль, входной патрубок которого соединен со снабженным обратным клапаном и запорным краном воздухопроводом, соединенным с полостью низкого давления осевого компрессора работающего ГТД. К обратному клапану подсоединен снабженный электромагнитным клапаном воздухопровод, соединенный с полостью высокого давления осевого компрессора работающего ГТД. Обратный клапан установлен с возможностью пропуска воздуха в сторону воздушного пучкового теплообменного модуля и открытия посредством воздействия на него воздуха, поступающего по воздухопроводу, соединенному с полостью высокого давления осевого компрессора работающего ГТД, после открытия электромагнитного клапана, управляемого контроллером системы автоматизированного управления и регулирования на основании сигналов от датчика температуры, установленного с возможностью фиксирования температуры масла в маслобаке неработающего ГТД. Технический результат - снижение энергетических затрат для нагрева масла в маслобаке неработающего ГТД за счет использования вторичного источника энергии - нагретого воздуха из полости низкого давления осевого компрессора работающего ГТД без снижения мощности и экономичности работающего ГТД. 1 ил.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками, содержащая корпус, втулку, закрепленную в корпусе, упругое кольцо с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, выполненными соответственно на наружной и внутренней поверхностях кольца, подшипник качения, форсуночное кольцо с форсунками и уплотнение масляной полости опоры. Втулка, закрепляемая в корпусе, выполнена заодно целое с упругим кольцом с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами таким образом, что ее средняя часть выполнена в виде этого упругого кольца и торцевая цилиндрическая часть втулки с фланцем для крепления ее к корпусу и другая торцевая часть втулки с внутренним буртом жестко соединены с упругим кольцом на длине каждого наружного выступа, а на длине каждого внутреннего выступа и прилегающих к нему двух пролетов упругое кольцо отделено от этих частей втулки сквозными прорезями. Между прорезями и торцами внутренних выступов остаются цилиндрические пояски, контактирующие с резиновыми уплотнительными кольцами. В корпусе выполнена герметичная полость в области верхнего наружного выступа, в которую под давлением подается масло, сообщающаяся с кольцевой канавкой с прямоугольным поперечным сечением, выполненной на наружной поверхности упругого кольца в середине его ширины с эксцентриситетом относительно центра опоры, направленным вертикально вниз. На наружной поверхности каждого внутреннего выступа в окружном направлении в середине ширины выступа выполнена дроссельная канавка с прямоугольным поперечным сечением, соединяющая впадины, прилегающие к выступу, впадины, образованные наружными выступами упругого кольца, сообщаются с впадинами, образованными его внутренними выступами, через радиальные отверстия. Торцы впадин, образованных внутренними выступами, уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами, размещенными в кольцевых канавках, выполненных во внешнем кольце подшипника. Натяг в них выбран из условия отсутствия проскальзываний рабочих режимах турбомашины. На торце внешнего кольца подшипника выполнен выступ, входящий в ответный паз в бурте втулки с зазором по периметру паза, равным допустимому смещению ротора в опоре, причем паз в бурте размещен в срединной радиальной плоскости наружного выступа упругого кольца. Масло в канавку в форсуночном кольце, соединяющую его форсунки, поступает под давлением подачи из своей герметичной полости в корпусе, также расположенной над одним из наружных выступов упругого кольца, через канавку, выполненную в корпусе, и несколько отверстий, выполненных во втулке. Герметичность полостей, выполненных в корпусе, обеспечивается натягом между этой втулкой и корпусом. Достигается меньший радиальный размер, повышаются упругие и демпфирующие характеристики, снижается темп износа. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок. Перед запуском двигателя в нагнетающую магистраль подают масло через дополнительный маслонасос и дополнительную магистраль, масло подают до заполнения нагнетающей магистрали, а полноту заполнения нагнетающей магистрали определяют по моменту появления масла на сливе из опор двигателя или одновременно при появлении масла на сливе из опор двигателя и достижении заданной величины давления масла в нагнетающей магистрали, после чего, дополнительный маслонасос отключают и запускают двигатель. Технический результат изобретения - предотвращение запуска двигателя с незаполненной маслосистемой и исключение выхода из строя двигателя в результате повышенного износа подшипников при эксплуатации газотурбинного двигателя в наземной установке. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к разработке энергоустановок с охлаждением масла в замкнутой циркуляционной системе, что характерно для авиационных газотурбинных двигателей. Технический результат изобретения - создание автономной эжекторной системы охлаждения масла, которая конструктивно независима от условий расположения в отсеке летательного аппарата, и максимальное использование поверхности контура двигательного сопла для увеличения эффекта эжекции. Эффективность эжекторной системы достигается применением шевронного сопла, соединенного с выходом из турбины, через которое проходит струя выхлопных газов, и патрубок воздушно-масляного радиатора трапециевидной формы. 2 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается элементов системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Перед опорным подшипником установлен через радиальное отверстие в валу стопор в виде цилиндрического штифта так, что выступающие за пределы боковой поверхности вала цилиндрические участки штифта расположены перед торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса. Торцовые участки штифта спрятаны внутрь выполненной в крыльчатке на входе кольцевой проточки, исключается попадание элементов разрушения в сторону механизма привода (коробки приводов двигательных агрегатов), что повышает надежность конструкции суфлера. 2 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты. Суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока суфлирующих магистралей, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором. Заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака. Заявленное изобретение позволяет при действии на самолет отрицательных перегрузок исключить выброс в атмосферу тех объемов масла, которые скапливаются в погруженной в масло части маслозаборников, что сокращает расход масла и улучшает экологические характеристики двигателя самолета. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Масляная система авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) относится к области авиационного двигателестроения. Магистрали откачки масла насосов, подключенных к масляным полостям подшипниковых опор ротора, сообщены с магистралью откачки масла насоса масляной полости коробки привода агрегатов через обратный клапан, подпружиненный в сторону магистралей откачки насосов масляных полостей подшипниковых опор ротора, сопротивление которого близко к разности напоров давления, создаваемых насосами откачки масла масляных полостей подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов. Такое выполнение маслосистемы обеспечивает возможность корректировки гидравлического сопротивления в магистралях откачки насосов с приводом от ротора двигателя, что позволяет восстановить баланс подачи и откачки масла в КПА и избежать перегрева масла в масляной полости КПА и падения давления масла на входе в двигатель. 1 ил.

Упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины относится к ГТД авиационного и наземного применения, а именно к конструкции упругодемпферной опоры компрессора мощной турбомашины наземного применения или мощного ГТД тяжелого самолета, не летающего в перевернутом полете. Предложена упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины, содержащая корпус, смонтированный на роторе подшипник качения, втулку, жестко закрепленную в корпусе и имеющую на торце внутренний бурт, в который упирается подшипник качения своим внешним кольцом, демпферный зазор, в который под давлением подачи подается масло, уплотненный по торцам резиновыми уплотнительными кольцами, радиально-торцовое уплотнение, выполненное в виде крышки, закрепленной на корпусе, закрепленной на роторе и вращающейся вместе с ним втулки, уплотнительного разрезного графитового кольца, прижатого давлением воздуха к крышке и втулке, лабиринтного уплотнения, образованного крышкой и лабиринтным кольцом, закрепленным на роторе и вращающимся вместе с ним, форсуночное кольцо с форсунками, через которые масло подается на смазку подшипника и уплотнительного стыка разрезного графитового кольца с втулкой радиально-торцового уплотнения. Демпферный зазор выполнен между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, или втулкой, с натягом насаженной на внешнее кольцо подшипника (в этом случае все нижеописанные конструктивные элементы и мероприятия, выполняемые во внешнем кольце подшипника, будут выполняться в этой втулке). Два резиновых уплотнительных кольца уплотняют торцы демпфирующего зазора и торец зазора между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, расположенного над форсуночным кольцом, и третье резиновое уплотнительное кольцо уплотняет второй торец этого зазора, и уплотнительные кольца размещены в кольцевых канавках, выполненных на наружной поверхности внешнего кольца подшипника. Натяг в резиновых уплотнительных кольцах и диаметр их поперечного сечения выбраны таким образом, что обеспечивается надежное уплотнение этих зазоров и отсутствует взаимное проскальзывание с сухим трением резиновых уплотнительных колец по контактным поверхностям канавок и внутренней поверхности втулки, закрепленной в корпусе, при прецессировании ротора с амплитудой смещения ротора в опоре, равной величине демпферного зазора. Форсуночное кольцо запрессовано в расточку внешнего кольца подшипника. Масло поступает под давлением подачи в демпферный зазор из герметичной полости в корпусе через кольцевую канавку, выполненную в корпусе, и отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, равнораспределенные по окружности, а в форсуночное кольцо - из другой герметичной полости в корпусе через другую кольцевую канавку в нем, отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, также равнораспределенные по окружности, кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности внешнего кольца подшипника в зазоре над форсуночным кольцом и отверстия в этом кольце подшипника, расположенные в секторе, который занимает канавка, выполненная в форсуночном кольце, соединяющая его форсунки. В демпферном зазоре во внешнем кольце подшипника выполнено сквозное дроссельное отверстие. Центрирующая пружина выполнена в виде упругого кольцевого сектора, нижними концами жестко соединенного с крышкой радиально-торцового уплотнения. Во внешнем кольце подшипника выполнен паз под шпонку, а ответный паз под шпонку выполнен в центрирующей пружине. В эти пазы с упором в дно каждого из пазов вставлена шпонка с натягом по ее боковым поверхностям, величина которого подобрана таким образом, что при монтаже ротора в опору со смонтированными в ней втулкой, подшипником с форсуночным кольцом, крышкой радиально-торцового уплотнения с установленной в центрирующей пружине шпонкой, а также при работе турбомашины, не происходило взаимного проскальзывания с сухим трением боковых контактных поверхностей шпонки и пазов. Высота шпонки подобрана таким образом, что при установке ротора в опору и действии на центрирующую пружину силы веса ротора демпфирующий зазор становился концентричным, либо для установления концентричности этого зазора требовалось усилие в несколько десятков Н. Центрирующая пружина выполнена с большой податливостью, например такой, что при действии на нее силы веса ротора, приходящейся на опору, она сдеформируется на 3÷5 мм. На другом торце внешнего кольца подшипника выполнен выступ, входящий в ответный паз в бурте втулки, закрепленной в корпусе, с зазором по периметру паза, равным величине демпферного зазора. В бурте этой втулки выполнены три равнораспределенных по окружности сквозных паза для визуального или с помощью щупа контроля концентричности демпферного зазора. Предложенная упругодемпферная опора ротора компактна и способна обеспечить высокие упругодемпфирующие характеристики мощной турбомашине в условиях воздействия на опору больших статических (силы веса ротора, приходящейся на опору) и динамических нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх