Глава 16 - Газотурбинные двигатели как силовой привод

Глава 16 - Газотурбинные двигатели как силовой

привод

Газотурбинные двигатели (ГТД), первоначально применявшиеся благодаря своим высоким удельным характеристикам только в авиации, нашли применение и в других транспортных средствах. Сначала как ускорительные двигатели в торпедных катерах, затем в качестве маршевых для противолодочных и других кораблей, танковых ГТД, для большегрузных карьерных автомобилей

èлокомотивов.

Ñ70-õ годов в связи с начавшейся широкой добычей полезных ископаемых в труднодоступных районах ГТД стали применяться в качестве силового привода в передвижных газотурбинных электростанциях (ГТЭС), размещаемых в автомобильных прицепах, энергопоездах и баржах, а также в газоперекачивающих агрегатах (ГПА) для транспортировки газа. На базе ГТД были созданы ГПА мощностью 25 МВт и более.

Самые большие ГТД мощностью до 270 МВт созданы для ГТЭС. Они имеют к.п.д. до 42%, а с утилизацией тепла - до 86%. Их ресурс достигает 200000 часов.

16.1 - ГТД в силовом приводе ГТЭС и ГПА

Двигатели наземного применения, даже созданные на базе авиационных имеют некоторые конструктивные особенности. Это связано с тем, что они должны работать без остановки несколько тысяч часов, а также с тем, что требования по весу

èгабаритам не такие высокие, как у авиационных. Поэтому за счет увеличения массы и габаритов двигателя, можно обеспечить:

-удобный доступ для осмотра двигателя в эксплуатации и замены его частей, вплоть до полной разборки двигателя и выемки его ротора с заменой дисков и лопаток турбины в эксплуатации;

-более высокий ресурс;

-возможность применения более дешевых материалов;

Создание специальных двигателей для наземного применения требует длительного времени

èбольших затрат на освоение его в производстве, поэтому у предприятий, производящих авиационные двигатели есть возможность изготавливать наземные двигатели доработкой авиационных, что позволяет:

-сократить время на разработку;

-использовать узлы авиационных двигателей бывших в эксплуатации, так как они имеют достаточный остаточный ресурс, а повреждаемость двигателей наземного применения от эксплуатационных режимов в десятки раз меньше чем в авиации;

-получить двигатели наземного применения

ñдостаточно невысокой массой и габаритами. Это дает возможность при небольших затратах на транспортировку значительную часть ремонтных работ выполнять на заводе-изготовителе, что обеспечивает их высокое качество.

Общая компоновка двигателя определяется тем, что большинство двигателей создается для реконструкции уже существующих электростанций и газоперекачивающих агрегатов, что определяет расположение выходного вала.

Так на передвижных электростанциях, установленных в труднодоступных районах применяется дизельное топливо. При этом топливная система двигателя сохраняется авиационная. В стационарных ГТЭС и ГПА, использующих в качестве топлива природный или попутный нефтяной газ, топливные агрегаты могут располагаться как на двигателе, так и рядом с ним - на стене в отсеке двигателя или в специальном шкафу.

Если у электростанций работающих, в основном, на газообразном топливе в качестве резервного используется жидкое топливо, то в таком случае оба комплекта топливной аппаратуры располагаются в отдельном шкафу, при этом топливные насосы приводятся во вращение электромоторами.

Маслосистема двигателей наземного применения по составу аналогична авиационной, но расположение агрегатов отличается. Это обусловлено тем, что межрегламентные периоды работы двигателя составляют 1500 часов и более без остановки. Маслобаки и фильтры располагаются не на двигателе, а в отдельной маслокомнате, воздушные маслоохладители - на крыше отсека двигателя. Емкость маслобака позволяет двигателю работать без дозаправки весь межрегламентный период, или обеспечивается возможность дозаправки маслобака во время работы двигателя. Фильтры выполняются двухсекционными, что позволяет заменять секции во время работы двигателя.

Возможна также компоновка, когда все маслоагрегаты устанавливаются не на двигателе, и приводятся во вращение электромоторами. Этот вариант позволяет полностью продублировать все маслоагрегаты для повышения надежности системы смазки.

1134

Рисунок16.1_1 - Продольный разрез двигателей Д-30 и Д-30ЭУ-1 1 - компрессор низкого давления; 2 - турбина низкого давления

	Рисунок16.1_2 - Продольный разрез двигателя Д-30 с редуктором
1135	1 - компрессор; 2 - турбина низкого давлени; 3 - электрогенератор; 4 - редуктор

привод силовой как двигатели Газотурбинные - 16 Глава

1136	Глава
	привод силовой как двигатели Газотурбинные - 16

Рисунок16.1_3 - Продольный разрез двигателей ПС-90А и ПС-90ГП1 1 - свободная турбина; 2 - переходный канал; 3 - электрогенератор; 4 - кланан; 5 - выходное устройство

привод силовой как двигатели Газотурбинные - 16 Глава

Рисунок16.1_4 - Продольный разрез двигателей ПС-90А и ПС-90ГП-25 1 - наружный контур; 2 - лопатки вентилятора; 3 - подпорные ступени; 4 - компрессор высокого давления; 5 - турбина вы-

сокого давления; 6 - турбина вентилятора и подпорных ступеней; 7 - свободная турбина

1137