CN201277094Y - 基于对航空发动机改装的地面燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境和资源利用技术领域，涉及一种基于对航空发动机改装的地面燃机。本实用新型由前机匣、中机匣、后机匣、涡轮机匣、前输出轴、鼓盘、零级整流片、动叶片、燃烧室、内筒、加力段组成。前机匣的筋板上设置进气导流板，前机匣筋板的侧边设置喷嘴，压气机匣上设置零级整流叶片和调整环，并在压气机匣上加装钻有角度调节孔的调整块。本实用新型采用前轴输出，不用动力涡轮，使燃机的空气流量、工作转速、涡轮前温度减小，使燃机的总负荷降低，寿命增加，燃机的故障率下降，输出功率(以黄磷尾气为燃料)达到1700kW，发电热效率达到11.7％。

Description

基于对航空发动机改装的地面燃机

技术领域

本实用新型属于环境和资源利用技术领域，涉及一种基于对航空发动机改装的地面燃机。

背景技术

随着军事装备的升级换代，旧的航空发动机逐渐退役。空海军库存退役的航空发动机数千台，若当成废铁处理，这些退役发动机仅值数千万元，若改装为可烧低热值燃料(煤矿瓦斯气、黄磷尾气)的燃气轮机进行分布式发电，其价值将增长为数亿，带动相关产业数十亿，并可减免煤矿瓦斯事故发生、改善环境及带动黄磷产业链结构性调整，促进我国经济增长。

分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充。它因灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点在世界范围内越来越受到重视。燃气轮机是分布式供能系统心脏。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于对航空发动机改装的地面燃机。本实用新型的技术解决方案是，由前机匣、后机匣、中心传动轴、鼓盘、动叶片、零级整流片、燃烧室、内筒、加力段组成的基于对航空发动机改装的地面燃机，其特征是，前机匣的筋板上设置进气导流板，前机匣筋板的侧边设置喷嘴，前机匣下端第一腔设压力测量点并安装测压管；压气机匣上设置零级整流叶片和调整环，并在压气机匣上加装钻有角度调节孔的调整块，调整环和调整块的角度调节孔用销钉连接，压气机匣的内壁上的凹槽内装入环形圈；鼓盘的外面加装锥形圆筒并用径向销钉固定在动叶榫头处；前轴颈的一端套接转接套齿，转接套齿和螺旋密封环之间用螺旋密封；螺旋密封环用转接环固定在前机匣上；压气机匣和加力扩散段上开有探针孔。所述的前轴颈与转接套齿相接的一端为渐开线外花键。本实用新型的优点是，a)发动机空气流量、工作转速、涡轮前温度减小，使发动机的总负荷降低，寿命增加。

b)压气机前三级转子叶片的故障率为9.4％，去掉前三级转子叶片叶片后，燃机的故障率下降。

c)有利于烧低热值燃料燃烧室改型研制。

d)采用前轴输出，不用动力涡轮，使造价降低。

本实用新型的输出功率(以黄磷尾气为燃料)达到1700kW，发电热效率达到11.7％。

附图说明

图1为现有航空发动机前机匣和压气机结构示意图；

图2为本实用新型前机匣和压气机结构示意图；

图3为本实用新型部件结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型产品作进一步地详述：

由前机匣10、中机匣27、后机匣28、涡轮机匣29、前输出轴11、鼓盘13、零级整流片7、动叶片20、燃烧室19、内筒18、加力段16组成的基于对航空发动机改装的地面燃机，其特征是，前机匣10的筋板上设置进气导流板4，前机匣10筋板的侧边设置喷嘴5，前机匣10下端第一腔设压力引出管9；压气机匣14上设置零级整流叶片7和调整环8，并在压气机匣14上加装钻有角度调节孔的调整块21，调整环8和调整块21的角度调节孔用销钉22连接，压气机匣14的内壁上的凹槽内装入环形圈23；鼓盘13的外面加装锥形园筒6并用径向销钉24固定在动叶榫头25安装处；前轴颈3的一端套接转接套齿2，转接套齿2和螺旋密封环26之间用螺旋密封；压气机匣14和加力扩散段16上开有探针孔15和17。

所述的前轴颈3与转接套齿2相接的一端为渐开线外花键。

由图1、图2和图3可见具体改造内容是：

a)在前机匣10筋板上加装了进气导流板4，使空气进气顺利。去掉压气机1、2、3级的动叶和整流叶片，重新设计、加工可调节进气角度的零级整流叶片7和调整环8，在压气机匣14上加装钻有角度调节孔22的调整块21，调整环8和调整块21的角度调节孔用销钉连接，通过不同组合得到试验所需的进气角。压气机匣14内壁上去掉整流叶片后留下的凹槽内装入环形圈23，以保持外流道的光滑；在1、2、3级鼓盘外面加5mm厚的锥形园筒6以保持内流道光滑，用径向销钉固定在动叶榫头处，用挤压销钉孔材料的方法防松。

b)取消整流罩27和前机匣10内的中心传动机构，前机匣10和轴承不变。前轴颈3的一端是外径为Ф50、模数2、齿的工作长度0.05m的渐开线外花键，通过转接套齿2将扭距传到输出轴1上，输出轴外径Ф66。封堵前机匣10上的附件机匣传动轴孔，利用前机匣10上的滑油供油管路，前机匣10筋板的侧边设置喷嘴5，对前轴承喷油润滑；转接套齿2和螺旋密封环之间用螺旋密封。

c)为测量前腔压力，在壁面上钻了取压孔，通过压力管9将压力传出。

由图3上可见，在压气机机匣14上开了许多探针孔15，在加力扩散段16上开了许多探针孔17进行性能测量。为满足涡轮后测量要求，将加力扩散段16的内筒18进行了改造。

按改型后的压气机特性重新匹配涡轮工况，确定燃气发生器的共同工作线，重新设计烧低热值燃料的燃烧室19。该方案是将航空发动机改装成为涡轴(浆)发动机总体结构形式的燃气发生器，这也是发电功率小于5000kW的燃气轮机普遍采用的一种结构形式。

Claims (2)

1.由前机匣(10)、中机匣(27)、后机匣(28)、涡轮机匣(29)、前输出轴(11)、鼓盘(13)、动叶片(20)、零级整流片(7)、燃烧室(19)、内筒(18)、加力段(16)组成的基于对航空发动机改装的地面燃机，其特征是，前机匣(10)的筋板上设置进气导流板(4)，前机匣(10)筋板的侧边设置喷嘴(5)，前机匣(10)下端第一腔设压力引出管(9)；压气机匣(14)上设置零级整流叶片(7)和调整环(8)，并在压气机匣(14)上加装钻有角度调节孔的调整块(21)，调整环(8)和调整块(21)的角度调节孔用销钉(22)连接，压气机匣(14)的内壁上的凹槽内装入环形圈(23)；鼓盘(13)的外面加装锥形圆筒(6)并用径向销钉(24)固定在动叶榫头(25)安装处；前轴颈(3)的一端套接转接套齿(2)，转接套齿(2)和螺旋密封环(26)之间用螺旋密封；螺旋密封环(26)用转接环(1)固定在前机匣上；压气机匣(14)和加力扩散段(16)上开有探针孔(15)和(17)。

2.根据权利要求1所述的基于对航空发动机改装的地面燃机，其特征是，所述的前轴颈(3)与转接套齿(2)相接的一端为渐开线外花键。

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