реферат турбоприводы
.pdfвалось магнитное поле. В годы Второй Мировой войны на ее основе создава-
лись первые радарные установки. В послевоенный период магнетрон стал использоваться для производства микроволновых печей.
В том же 1918 г. "General Electric Co." разрабатывает конструкцию 200-
киловаттного, 25000-циклового генератора, ставшего основой для создания трансатлантической радиосистемы, позволяющей США во время Первой Мировой войны поддерживать постоянную связь со своими союзниками и с находящимся во Франции экспедиционным корпусом.
По окончании войны, в 1919 г. "General Electric Co." приобретает "Marconi Wireless Telegraph Co." (единственную в Америке компанию, обладаю-
щую возможностью вести трансатлантическую радиосвязь) и на ее основе совместно с "American Telephone & Telegraph Со." ("AT&T") создает между-
народную радиовещательную корпорацию "Radio Corporation of America" ("RCA"). Для обслуживания интересов "General Electric Co." и "AT&T" "Radio Corporation of America" в 1926 г. создает свой филиал "National Broadcasting Company" ("NBC"). В результате применения антимонопольного законо-
дательства в 1932 г. "RCA" (вместе с "NBC") становится независимой компа-
нией. В 1922 г. в г. Сканектеди "General Electric Co." организует одну из пер-
вых в стране коммерческих радиостанций "WGY".
Необходимо отметить, что в 1924 г. компания приняла решение осво-
бодиться от собственно электроэнергетического производства, продав прак-
тически все принадлежащие ей электростанции и распределительные сети.
Деятельность "General Electric Co." после этого сосредоточилась на таких ос-
новных направлениях, как радиовещание, производство электродвигателей,
разработка электроприборов, в том числе новых типов.
В 1927 г. станция "WGY" начинает периодическую трансляцию телеви-
зионных программ и со следующего года организует регулярное, трехразовое в неделю телевещание. В 1930 г. на рынок выходит новый товар компании – электрические стиральные машины. В том же году "General Electric Co." вы-
полняет поставку электрического оборудования для возводимого "Empire State Building".
Для массового производства систем кондиционирования воздуха в 1932
г. организуется подразделение "Air Conditioning Department". Сделать товары
"General Electric Co." более доступными для американских семей должна бы-
ла учреждаемая кредитная фирма "General Electric Credit Corp.". 1932 год был также отмечен присуждением Нобелевской премии по химии сотруднику компании Ирвингу Лэнгмюиру. (В 1973 г. Нобелевской премии по физике удостаивается работающий на "General Electric Co." Ивар Гьявер.)
В 30-е годы компания организует выпуск товаров, которые постепенно изменили потребительский стандарт американской семьи – миксеров, соко-
выжималок, кофемолок, установок по измельчению пищевых отходов и др.
Для строящейся в СССР Днепровской гидроэлектростанции (Днепрогэса)
выполняется поставка пяти электрогенераторов.
В годы Второй Мировой войны компания первой в США начинает за-
ниматься производством авиационных газотурбинных двигателей. В 1945 г.
создаются первые радарные установки, позволяющие обеспечить безопасную навигацию судов в ночное время суток. Тогда же для самолетов разрабатыва-
ется первый "автоматический пилот".
В послевоенный период "General Electric Co." создает свой первый двухкамерный холодильник (1947 г.). В 1953 г. химик компании Дэниэл Фокс разрабатывает прозрачный пластичный материал, имевший замечательные прочностные свойства и под названием "лексан" получивший в дальнейшем широкое промышленное применение. Через два года "General Electric Co."
начинает вести исследования, связанные с созданием искусственных алмазов.
Тогда же для аэрокосмической техники компания представляет свое первое микроминиатюрное реле.
В 1960 г. подразделение "Missile & Space Vehicle Department" органи-
зует запуск на орбиту Земли искусственного спутника "Discovery XIII", ко-
торый за 27 часов совершил 17 оборотов вокруг планеты. Для лунной про-
граммы в 60-е годы ведется разработка систем управления, инженерной под-
держки, испытательных стендов. Первый космонавт, ступивший на поверх-
ность Луны, был обут в ботинки, сделанные из силиконовой резины компа-
нии "General Electric Co.".
В 1962 г. физик компании Боб Холл изобретает конструкцию твердо-
фазного лазера, сделавшего возможным в дальнейшем создание проигрыва-
телей компакт-дисков, лазерных принтеров и современной оптиковолокон-
ной связи. В том же году "General Electric Co." Создает сверхпроводящий магнит, преодолевший барьер в 100000 Гаусс, который ранее считался недо-
стижимым. Развитие данных исследований привело в 1976 г. к появлению компьютерной томографии и широкому внедрению ее в медицину.
В 60-е годы "General Electric Co." входила в число восьми ведущих американских компаний – производителей компьютерного оборудования.
Особо выделялись серии компьютеров GE200, GE400 и GE600, которые находили, главным образом, оборонное применение. В 1970 г. "General Electric Co." продала свое компьютерное подразделение компании "Honeywell".
В 1986 г. компания снова становится собственником "Radio Corporation of America". В последующие два года, впрочем, все подразделения "RCA"
были распроданы, за исключением телевизионной сети "NBC".
В 2004 г. "General Electric Co." приобретает телевизионные и кинемато-
графические активы корпорации "Vivendi Universal", соединяет их с "NBC",
создавая тем самым "NBC Universal Inc.", после чего становится третьим по величине в мире медиа-конгломератом. Также в 2004 г. "General Electric Co."
выделяет свои предприятия, связанные с ипотечным и страховочным бизне-
сом, в отдельную компанию "Genworth Financial Inc.".
В 2005 г. в собственность "General Electric Co." переходит канадская авиастроительная компания "Bombardier".
В настоящее время "General Electric Company" является транснацио-
нальной корпорацией и, согласно сведениям журнала "Forbes" (2006 г.), вто-
рой по величине компанией в мире. Производством продукции занимаются
44 предприятия, размещенные на всех населенных континентах. После ре-
формы, проведенной в сентябре 2005 г., компания структурно состоит из следующих основных подразделений:
"GE Infrastructure" (авиационные двигатели, судовые и промыш-
ленные энергетические агрегаты, оборудование для нефтегазовой промышленности, транспортные средства, финансовые услуги в названных областях – 29% от общего объема реализованной ком-
панией продукции в 2006 г.);
"GE Industrial" (промышленное и природоохранное оборудова-
ние, бытовая техника, синтетические материалы, услуги по об-
служиванию оборудования – 21%);
"GE Healthcare" (медицинское оборудование и системы – 10%);
"NBC Universal" (медиа-корпорация – 10%);
"GE Commercial Finance" (инвестиционная деятельность, финан-
совые услуги, торговля недвижимостью – 15%);
"GE Money" (кредитование отдельных потребителей – 13%).
Подразделение "GE Infrastructure" со штаб-квартирой в г. Цинциннати
(пригород Ивндэйл) включает в себя отделения:
"GE Aviation" (8% от общего объема реализованной "General Electric Co." продукции в 2006 г.);
"GE Aviation Financial Services" (3%);
"GE Energy" (12%);
"GE Energy Financial Services" (1%);
"GE Oil & Gas" (3%);
"GE Transportation" (3%).
Суммарный объем реализованной продукции компании в 2006 г. соста-
вил 163,4 млрд долл. (в 2001 г. – 108 млрд долл.). За пределами США было реализовано продукции на сумму 85 млрд долл., что составляет 52% от ее общего объема. Из 85 млрд долл. 54% приходилось на европейские страны,
24% – на страны тихоокеанского бассейна, 13% – на американские страны.
Выпуск промышленных и судовых газотурбинных агрегатов ведется тремя научно-производственными центрами.[3]
3. Научно-производственный центр в гг. Цинциннати, Линн и Хьюстон (США)
В настоящее время научно-производственный центр в гг. Цинциннати,
Линн и Хьюстон составляет основу отделения "General Electric Aviation" (данное отделение с 1987 по 2005 г. носило наименование "GE Aircraft
Engines"). В Ивндэйле располагается его штаб-квартира и основные исследо-
вательские лаборатории. "GE Aviation" является крупнейшим в мире произ-
водителем двигателей для военной и гражданской авиации. Отделение по-
ставляет также газотурбинные агрегаты морского и промышленного назна-
чения, созданные на базе хорошо зарекомендовавших себя авиационных дви-
гателей. Кроме того, предоставляется широкий спектр услуг по техническому обслуживанию и ремонту ГТД как собственного производства, так и других мировых производителей. Необходимо отметить, что "GE Aviation" не только выполняет такие базовые виды услуг технического обслуживания, как капи-
тальный ремонт всего ГТД и ремонт отдельных узлов, но и развивает свою деятельность как глобальный поставщик решений в соответствии с запроса-
ми заказчиков, что позволяет значительно повысить производительность по-
следних. Общая численность сотрудников "GE Aviation" в 2006 г. составила
26500 чел., суммарный объем реализованной продукции – 13,2 млрд долл.
Завод в Ивндэйле в настоящее время осуществляет общую сборку авиационных двигателей семейства CFM56, а также сборку судовых и про-
мышленных ГТД, созданных на основе авиационных двигателей.
Завод в Линне специализируется на производстве турбовальных Т700 и
СТ7, турбовентиляторных F404 и F414, судовых и промышленных модифи-
каций ГТД LM1600 и LM500, танковых LV100. Также в этом городе распо-
ложено подразделение, занимающееся изготовлением редукторов различного назначения (в том числе и судовых).
На третий основной завод "GE Aviation" в г. Дурхэм (штат Северная Каролина) вынесена сборка двигателей семейств GE90, CF6 и CF34. Состав-
ные части для ГТД производят вспомогательные предприятия в гг. Бромон
(штат Квебек, Канада), Гуксетт (штат Нью Гемпшир), Мэдисонвиль (штат Кентукки) и Рутленд (штат Вермонт).
Пэкиджирование и тестовые исследования газотурбинных агрегатов линии "LM" осуществляются на предприятии компании в г. Хьюстон (штат Техас). Здесь же проводится капитальный ремонт выпускаемых ГТА. Необ-
ходимо отметить, что до 1998 г. данное предприятие принадлежало компании
"Stewart & Stevenson International, Inc.".
Для энергетического, приводного и судового назначения научно-
производственный центр предлагает газотурбинные агрегаты, основанные на следующих двигателях:
LM500 мощностью 4,5 МВт и КПД 31%;
LM1600 мощностью 14 МВт и КПД 36%;
LM2000, LM2500 и LM2500+ мощностью 18…31 МВт, имеющие КПД 36…39%;
LM6000 мощностью 44…48 МВт и КПД 41…43%;
LMS100 мощностью 100 МВт и КПД 44…45%.
Совместно с "Honeywell International, Inc." ведется создание танкового двигателя LV100-5 мощностью 1,1 МВт и КПД 36%.
На базе выпускаемых ГТД научно-производственный центр производит различного назначения и комплектации парогазовые и когенерационные установки.[3]
4. Двигатели LM2500, LM2500+ и LM2000
4.1. Описание LM2500
Газотурбинный двигатель LM2500 (рис. 1 и 2) создан на основе хорошо зарекомендовавшего себя в гражданской авиации турбовентиляторного дви-
гателя высокой двухконтурности СF6-6 (военная версия – TF39), имеющего хорошие показатели эффективности, ресурса и эксплуатационной готовно-
сти. (При конвертировании для LM2500 использовано более 90% узлов базо-
вого двигателя.) "General Electric Co." использует LM2500 для создания га-
зотурбинных агрегатов судового, энергетического и приводного назначения
(табл. 1).
Рис. 1. Двигатель LM2500
Рис. 2. Двигатель LM2500 в сборочном цеху
Рис. 3. Продольный разрез двигателя LM2500:
1 – компрессор; 2 – камера сгорания; 3 – турбина компрессора; 4 – силовая турбина; 5 – газовыпускное устройство
Двигатель выполнен по простой тепловой схеме, двухвальным (рис. 3).
Он состоит из газогенератора и силовой турбины, мощность от которой от-
водится потребителю с "горячей" части двигателя через упругую приводную муфту.
Газогенератор включает в себя 16-ступенчатый осевой компрессор,
входной аппарат и первые шесть ступеней которого имеют регулируемые направляющие лопатки. Угловое положение последних определяется в зави-
симости от температуры воздуха на входе в компрессор и частоты вращения его ротора. Необходимо отметить, что использование направляющих аппара-
тов с регулируемой геометрией позволяет обеспечить беспомпажную работу компрессора на всех режимах его работы. Максимальная длительная частота вращения ротора составляет 10800 об/мин. Первая критическая частота вра-
щения наблюдается на отметке 3800 об/мин.
Ротор газогенератора опирается на два подшипника, установленных в силовых корпусах:переднем и заднем. Передний корпус с пятью радиальны-
ми стойками изготовлен из отдельных отливок легкого сплава, которые со-
единены посредством электронно-лучевой сварки. Задний корпус выполнен из сплава на никелевой основе. Масса ротора газогенератора составляет 441
кг.
Корпус компрессора имеет горизонтальный разъем. В нем закреплены направляющие аппараты всех ступеней и расположены коллекторы перепус-
ка воздуха, отбираемого из компрессора для охлаждения турбин и укупорки уплотнений. Детали корпуса компрессора изготовлены из титановых и нике-
левых сплавов.
В состав газогенератора также входят кольцевая камера сгорания,
оснащенная 30-тью топливными форсунками, двухступенчатая турбина ком-
прессора, коробка приводов вспомогательных агрегатов и устройств управ-
ления.
Сопловые лопатки обеих ступеней турбины компрессора полые. Они отливаются, а затем свариваются попарно. В модификациях, выпускавшихся до 90-х годов, рабочие лопатки турбины отливались отдельно и приварива-
лись по две к общему хвостовику с замком елочного типа. Начиная с моди-
фикации LM2500PE рабочие лопатки данной турбины оснащаются индиви-
дуальными хвостовиками. Обе ступени охлаждаются компрессорным возду-
хом. Охлаждающий воздух поступает в полость ротора турбины через отвер-
стия в передней цапфе и по двум отверстиям в хвостовике протекает во внут-
реннюю полость лопаток.
В первых модификациях LM2500 начальная температура газа была принята равной 1373 К против 1533 К у авиационного двигателя. Температу-
ра газа современной судовой версии ГТД составляет 1485 К. Система охла-
ждения позволяет поддерживать температуру металла рабочих лопаток пер-
вой ступени не более 1038 К.
Детали и узлы турбины компрессора изготавливаются из высококаче-
ственных сплавов на никелевой основе.