Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.06.197F 76070 KI- 14c, 19/00 MKP FOld 19/00 Twórcywynalazku: Stanislaw Trebacz, Leszek Piechowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Doswiadczalny przy Wytwórni Sprzetu Komunikacyjnego, Swidnik k/Lublina (Polska) Sposób rozruchu silników turbinowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób rozruchu silników turbinowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu, znajdujace zastosowanie zwlaszcza przy rozruchu silników przeznaczonych do napedu statków powietrznych.Znany sposób rozruchu silników turbinowych polega na nadaniu odpowiedniej predkosci obrotowej ze¬ spolowi wytwornicy gazów (sprezarce i sprzegnietej z nia turbinie) w celu wymuszenia przeplywu przez silnik powietrza o okreslonych parametrach. Potrzebna moc do nadania tej predkosci obrotowej dostarcza rozrusznik.W pierwszym etapie rozruchu zwiekszenie obrotów wytwornicy gazów nastepuje w wyniku dzialania momentu przyspieszajacego o wielkosci odpowiadajacej róznicy miedzy momentem obrotowym rozrusznika a momentem niezbednym do napedu wytwornicy.Z chwila osiagniecia wymaganego przeplywu powietrza przez komory spalania zostaja wlaczone roz- ruchowe uklady: paliwowy i zaplonowy inicjujace proces spalania paliwa a w konsekwencji proces przekazy¬ wania energii spalin turbinie. Od tego momentu nastepuje drugi etap rozruchu w którym wzrost predkosci obrotowej wytwornicy gazów nastepuje w wyniku dzialania momentu rozrusznika powiekszonego o wielkosc momentu obrotowego uzyskiwanego na turbinie. Zakonczenie tego etapu nastepuje z chwila odlaczenia roz¬ rusznika.W nastepnym, trzecim etapie, konczacym proces rozruchu, zwiekszenie predkosci obrotowej wytwornicy gazów osiaga sie wylacznie w wyniku dzialania momentu obrotowego uzyskiwanego na turbinie.Wada omówionego znanego sposobu rozruchu silników turbinowych jest koniecznosc stosowania roz¬ rusznika o duzej mocy z uwagi na jego znaczne obciazenie zwlaszcza w pierwszym etapie rozruchu. Wobec koniecznosci rozpedzania calego zespolu wytwornicy gazów rozrusznik musi dysponowac znacznym momentem obrotowym dla pokonania momentów bezwladnosci zarówno sprezarki jak i turbiny oraz dla pokonania wystepujacych oporów hydraulicznych, tarcia w lozyskach, przekladniach i napedach agregatów wyposazenia silnika. Z powyzszego wynikaja dalsze niedogodnosci, mianowicie rozrusznik niezaleznie od przyjetego typu charakteryzuje sie duzym gabarytem a zarazem i ciezarem. Utrudnia to jego zabudowe, stosowana korzystnie w kolpaku wlotowym sprezarki i zmusza do przeniesie!?, go poza silnik, co narzuca koniecznosc stosowanii dodatkowej, zazwyczaj katowej, przekladni dla przeniesienia mocy z iczrusznika na silnik.2 76 070 Dalsze wady wystepuja szczególnie przy stosowaniu omawianego sposobu rozruchu dla uruchamiania silników turbinowych statków powietrznych. W tych przypadkach koniecznosc rozwijania duzej mocy rozruszni¬ ków, stosowanych szeroko typów elektrycznego i pneumatycznego, wymaga zasilania ich ze zródel o duzej mocy, co przy okreslonych mozliwosciach zródel pokladowych powaznie: ogranicza ilosc przeprowadzanych jed¬ norazoworozruchów. _- Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci znanego sposobu rozruchu a tym samym stworzenie mozliwosci prowadzenia rozruchu przy mniejszym zapotrzebowaniu mocy rozrusznika.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku dzieki temu, ze znanym rozrusznikiem napedza sie jedynie wydzie¬ lona z wytwornicy gazów sekcje sprezarki. W momencie wlaczenia rozrusznika sekcje ta odlacza sie od zespolu wytwornicy gazów a nastepnie po wejsciu do pracy turbiny sprezarki laczy sie z pozostalym zespolem wytwornicy gazów po osiagnieciu przez ten zespól wymaganych obrotów.W urzadzeniu bedacym równiez przedmiotem wynalazku istotna cecha jest to, ze sprezarka wytwornicy gazów zestawiona jest z dwóch sekcji, polaczonych ze soba rozlacznie poprzez znane sprzeglo jednokierunkowe, z których jedna sekcja, korzystnie od strony wlotu powietrza, sprzegnieta jest z rozrusznikiem a druga sekcja polaczona jest z wirnikiem turbiny sprezarki.Zastosowanie wynalazku pozwala na znaczne zmniejszenie wymaganej mocy rozrusznika w zwiazku z napedem jedynie wydzielonej sekcji sprezarki. Ponadto, dodatkowa zaleta podanej organizacji procesu rozruchu jest otrzymanie przeplywu powietrza przez komory spalania o zmniejszonej predkosci w wyniku wlaczenia do pracy tylko czesci sprezarki. Dzieki temu nastepuje zmniejszenie mozliwosci zdmuchiwania plomienia, w rezul¬ tacie uzyskuje sie wieksza statecznosc procesu spalania przy czym osiaga sie to bez koniecznosci stosowania dodatkowych zlozonych ukladów upustu powietrza oraz regulacji polozenia kierownic wlotowych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym pokazany jest przekrój osiowy silnika z urzadzeniem do stosowania sposobu wedlug wynalazku.Jak pokazano na rysunku silnik stanowi wytwornica gazów zlozona ze sprezarki 1 i turbiny 2, komora spalania 3, turbina napedowa 4 wraz z przekladnia 5 i kolektorem wydechowym 6. Sprezarka 1 zestawionajest z dwóch oddzielnie lozyskowych sekcji la, Ib, z których jedna sekcja la, obejmujaca w przykladzie wykonania dwa stopnie, sprzegnieta jest z rozrusznikiem 7, zas druga sekcja Ib polaczona jest z turbina 2. Obie sekcje la, Ib sprezarki 1 lacza sie ze soba za posrednictwem jednokierunkowego sprzegla 8.Proces rozruchu silnika nastepuje z chwila wlaczenia rozrusznika 7, który zaczyna rozkrecac jedynie pierwsza sekcje la sprezarki 1, poniewaz zastosowane jednokierunkowe sprzeglo 8 uniemozliwia przeniesienie napedu z tej sekcji na druga sekcje Ib oraz turbine 2. Po uzyskaniu wymaganego cisnienia powietrza nastepuje wtrysk paliwa do komory spalania 3 i jego zaplon. Wówczas w wyniku oddzialywania wytworzonych gazów spalinowych nastepuje rozkrecanie turbiny 2 oraz zwiazanej z nia drugiej sekcji Ib sprezarki 1. Po uzyskaniu odpowiedniej predkosci obrotowej druga sekcja Ib napedzana przez turbine 2 przejmuje za posrednictwem sprzegla 8 naped pierwszej sekcji la. Nastepuje wlaczenie rozrusznika 7. Wraz z wzrostem predkosci obrotowej wytwornicy gazów do pracy wchodzi napedowa turbina 4 przekazujac swoja moc poprzez przekladnie 5. PL PL