Глава 11 - Пусковые устройства

Рисунок 11.5.1_1 - Гидравлический стартер 1 – вал; 2 – корпус; 3 – подшипники; 4 – опорная шайба; 5 – цилиндровый блок; 6 – корпус

цилиндрового блока; 7 – универсальный шарнир; 8 – шарикоподшипник; 9 – опора; 10 – крышка; 11 – подвод рабочей жидкости из магистрали нагнетания; 12 – отвод рабо-

чей жидкости в магистраль слива; 13 – золотник; 14 – плунжер; 15 – шток; 16 – штуцер отвода утечек в дренажную магистраль; 17 – валик – рессора; 18 – манжеты

внутренних утечек из гидростартера в дренажную магистраль производится через штуцер 16.

Передача крутящего момента от вала гидростартера осуществляется валиком – рессорой 17, уплотнение которого выполнено с помощью манжет 18. Вращение вала гидростартера обусловлено наличием на опорной шайбе тангенциальной составляющей силы давления рабочей жидкости на плунжеры во время рабочего хода.

11.6 - Особенности пусковых устройств ГТД наземного применения

Особенностью пускового устройства для ГТД наземного применения является некритичность требований по массе и габаритам, но высокие требования по взрывозащищенности. При расположении ГТД в населенных пунктах или вблизи них к пусковому устройству также предъявляются требования экологии.

689

Глава 11 - Пусковые устройства

Поскольку, в основном, ГТД наземного применения работают на природном газе, в качестве рабочего тела для пускового устройства может использоваться сжатый природный газ. Кроме этого применяются электрические и гидравлические пусковые устройства.

Применяемый в качестве топлива для ГТД природный газ в смеси с воздухом взрывоопасен. Для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности на ГТД применяется режим предварительной продувки проточной части (проточной части ГТД, канала всасывания и выхлопа) до подачи сигнала на розжиг камеры сгорания. С этой целью вводится предварительный режим холодной прокрутки ротора ГТД, что увеличивает время работы стартера до 5…12 минут. Это учитывается при проектировании пусковых устройств ГТД наземного применения.

11.6.1 - Электрические пусковые устройства

Электрические пусковые устройства для запуска ГТД наземного применения в основном используются в энергетических установках.

Электростартеры ГТД наземного применения представляют собой обычный асинхронный трехфазный электродвигатель, к которому от преобразователя частоты подводится переменный электрический ток, частота которого для обеспе- чения плавной раскрутки изменяется от 0 до рас- четной, соответствующей максимальной частоте вращения. В связи с большими габаритами данных электростартеров они иногда устанавливаются вне ГТД. Передача крутящего момента к ГТД в этом случае осуществляется специальной трансмиссией.

Если ГТД конструктивно выполнен по одновальной схеме, то в качестве пускового устройства используется генератор энергетической установки. В этом случае применяется свойство обратимости электрических машин. При раскрутке ротора ГТД генератор работает в двигательном режиме, после запуска он автоматически переводится в режим генерирования электроэнергии.

Электрические пусковые устройства полностью соответствуют требованиям экологии.

В случаях, когда это требуется по условиям эксплуатации, электрические пусковые устройства наземных ГТД выпускаются во взрывозащищенном исполнении.

11.6.2 - Газовые пусковые устройства

Если ГТД наземного применения работает на сжатом природном газе, то его можно использовать

èв качестве рабочего тела для запуска ГТД, при- чем, иногда для этого используют конвертированные авиационные воздушные турбостартеры. Недостатками использования сжатого природного газа в качестве рабочего тела являются выбросы отработанного газа в атмосферу, что несколько ухудшает экологию, и достаточно высокая стоимость газа (на каждый запуск необходимо 75…200 кг газа).

Примером газового пускового устройства является газовый турбостартер СтВ-10Г, конвертированный из воздушного турбостартера СтВ-10 авиационного ТРДД Д-30. Мощность турбостартера 75 л.с. Конструкция газового турбостартера СтВ-10Г представлена на Рис. 11.6.2_1.

Устройство регулирующей заслонки 1 газового турбостартера СтВ-10Г аналогично заслонке воздушного турбостартера СтВ-10. Заслонка содержит плунжер 2 и управляется электромагнитом 3, установленным на командном узле. Для ограниче- ния давления перед турбиной заслонка имеет пневморегулятор 4. Принцип работы таких заслонок подобен принципу работы заслонки воздушного турбостартера СтВ-5, описание которой приводилось ранее. Особенностью является отсутствие дублирующей заслонки. У газового турбостартера СтВ-10Г ее роль выполняет специальная перекрывная заслонка с электромеханизмом, которая устанавливается в газовой магистрали подвода пускового газа к турбостартеру.

Турбина газового турбостартера СтВ-10Г одноступенчатая, состоит из соплового аппарата 5

èротора 6.

Если у воздушного турбостартера выхлоп отработанного воздуха, а также стравливание воздуха из подплунжерной полости и от плунжера пневморегулятора осуществляются непосредственно

âатмосферу, то у газового турбостартера отработанный газ и все утечки выводятся в газосборник 7.

Êфланцу 8 газосборника присоединяется трубопровод, отводящий отработанный газ в атмосферу через так называемую «свечу».

С целью исключения утечек газа в окружающее пространство защитное кольцо 9, предназна- ченное для удержания обломков ротора турбины

âслучае его разрушения, размещено внутри газосборника.

Процесс раскрутки ротора промышленного ГТД газовым турбостартером несколько отличается от процесса раскрутки авиационного ГТД воздушным турбостартером. Для обеспечения взры-

690

Глава 11 - Пусковые устройства

вобезопасности выполняется задержка включения	Редуктор двухступенчатый шестипоточный.
регулирующей заслонки стартера после нажатия	Состоит из корпуса редуктора 11, установленной
кнопки «Запуск». В течение этой задержки проис-	на валу ротора турбины ведущей шестерни 12,
ходит предварительное заполнение газом проточ-	шести ведомых зубчатых колес 13 первой ступе-
ной части стартера, внутренней полости газосбор-	ни, соединенных с шестью шестернями-валиками
ника и выхлопной системы и, следовательно,	14 (являются ведущими шестернями второй сту-
вытеснение им воздуха во избежание образования	пени), и колокольного зубчатого колеса 15 с внут-
взрывоопасной смеси. Для присоединения трубо-	ренними зубьями. Колокольное зубчатое колесо
провода продувки на газосборнике имеется шту-	связано с муфтой свободного хода 16.
öåð 10.	Муфта свободного хода храпового типа с тор-
Редуктор и муфта свободного хода аналогич-	цевыми зубьями конструктивно входит в состав
ны соответствующим узлам турбостартера ТКС-48.	редуктора. Крутящий момент от муфты свободно-

Рисунок 11.6.2_1 - Конструкция стартера СтВ-10Г 1 – регулирующая заслонка; 2 – плунжер; 3 – электромагнит; 4 – пневморегулятор; 5 –

сопловой аппарат; 6 – ротор; 7 – газосборник; 8 – фланец газосборника; 9 – защитное кольцо; 10 – штуцер продувки; 11 – корпус редуктора; 12 – ведущая шестерня; 13 – ведомое зубчатое колесо; 14 – шестерня-валик; 15 – колокольное зубчатое колесо; 16 – муфта свободного хода; 17 – валик - рессора: 18 – штуцер подвода масла; 19 – маслоподводящая трубка: 20 – сетка.

691