RU2006630C1

RU2006630C1 - Transportation facility gas-turbine unit

Info

Publication number: RU2006630C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Сунгуров
Original assignee: Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: automotive mechanical engineering. SUBSTANCE: piping feeding compressed air from power unit incorporating valve is connected to main line interconnecting combustion chamber and power turbine between second valve and turbine. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автотракторному машиностроению, а именно к двигателестроению для транспортных средств, и может быть использовано в народном хозяйстве, где применяются газотурбинные двигательные установки. The invention relates to automotive tractor engineering, namely, engine building for vehicles, and can be used in the national economy, where gas turbine propulsion systems are used.

Известен сельскохозяйственный трактор фирмы "Интернейшел Харвестер" с газотурбинным двигателем НТ-340 [1] . Famous agricultural tractor company "International Harvester" with a gas turbine engine NT-340 [1].

В этом тракторе газотурбинная двигательная установка приводит в движение насос, подающий рабочую жидкость в два гидромотора, приводящих в движение колеса трактора. In this tractor, a gas turbine propulsion system sets in motion a pump supplying the working fluid to two hydraulic motors, which drive the tractor wheels.

Недостатками указанной газотурбинной двигательной установки являются необходимость запуска ее для проверки работы системы гидропитания моторов при проведении ремонтно-профилактических работ или наличие специальной гидростанции для той же проверки работы системы гидропитания моторов при неработающем двигателе. The disadvantages of this gas-turbine propulsion system are the need to start it to check the operation of the hydraulic power supply system of the motors during repair and maintenance work or the presence of a special hydraulic power station for the same test operation of the hydraulic power supply system of the motors with the engine off.

Известна одновальная газотурбинная двигательная установка с трансмиссией, принятая за прототип [2] . Указанная газотурбинная двигательная установка состоит из стартера, компрессора, теплообменника, камеры сгорания топлива, силовой турбины, трубопроводов, трансмиссии и исполнительных органов. Для запуска турбины необходимо раскрутить стартером компрессор, подающий сжатый воздух через теплообменник в камеру сгорания, где он смешивается с топливом. Топливо, сгорая, образует газ, который подается на лопатки турбины, приводящей через трансмиссию исполнительные органы в движение. Known single-shaft gas turbine propulsion system with transmission, adopted as a prototype [2]. The specified gas turbine propulsion system consists of a starter, compressor, heat exchanger, fuel combustion chamber, power turbine, pipelines, transmission and actuators. To start the turbine, it is necessary to unwind the compressor with a starter, which supplies compressed air through a heat exchanger to the combustion chamber, where it is mixed with fuel. Fuel, burning, forms gas, which is supplied to the blades of the turbine, which drives the actuating organs through the transmission.

Недостатком этой газотурбинной двигательной установки является необходимость при проведении ремонтно-профилактических работах с турбинной и трансмиссией предпусковой их проверки в стационарных условиях запуска всей двигательной установки, что приводит к загазованности помещения, или необходимости наличия электрогидравлических и механических устройств для проверки гидросистем и трансмиссии при неработающем двигателе. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик двигательной установки, а также к ухудшению условий труда. The disadvantage of this gas-turbine propulsion system is the need for repair and maintenance work with the turbine and transmission of their pre-start check under stationary conditions for starting the entire propulsion system, which leads to gas contamination of the room, or the need for electro-hydraulic and mechanical devices to check hydraulic systems and transmissions with the engine off. All this leads to a deterioration in the operational characteristics of the propulsion system, as well as to the deterioration of working conditions.

Известна газотурбинная установка, содержащая трубопровод подачи сжатого воздуха от силовой установки, компрессор, турбину и камеру сгорания. Known gas turbine installation containing a pipeline for supplying compressed air from a power plant, a compressor, a turbine and a combustion chamber.

Недостатки этой установки те же, что и предыдущей. The disadvantages of this installation are the same as the previous one.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик газотурбинной двигательной установки путем исключения стационарного гидравлического и электромеханического оборудования при проведении ремонтно-профилактических работ и улучшение условий труда путем исключения загазованности рабочих помещений. The aim of the invention is to improve the operational characteristics of a gas turbine propulsion system by eliminating stationary hydraulic and electromechanical equipment during repair and maintenance work and improving working conditions by eliminating the gas contamination of workrooms.

Указанная цель достигается тем, что в известной газотурбинной двигательной установке транспортного средства, содержащей стартер, компрессор, теплообменник, камеру сгорания топлива, силовую турбину, трубопроводы, трансмиссию и исполнительные органы, в контур камера сгорания - силовая турбина введены два клапана и трубопровод с подключенной к нему вспомогательной силовой установкой (ВСУ), рабочим телом которой является холодный газ высокого давления. This goal is achieved by the fact that in a known gas turbine propulsion system of a vehicle containing a starter, compressor, heat exchanger, fuel combustion chamber, a power turbine, pipelines, a transmission and actuators, two valves and a pipeline connected to the combustion chamber - power turbine are connected auxiliary power unit (APU), the working fluid of which is cold high-pressure gas.

При анализе отечественной и зарубежной технической и патентной литературы не были обнаружены технические решения, содержащие частные существенные признаки предложенного технического решения или совокупность их общих существенных признаков, которая в сочетании с частными существенными признаками имела бы тождественное решение. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия". Анализируя признаки известного и заявленного технических решений, можно установить, что выполнение газотурбинной двигательной установки транспортного средства с возможностью подключения к силовой турбине вспомогательной силовой установки, рабочим телом которой является холодный газ высокого давления, обуславливает получение при использовании заявленного решения положительного эффекта, состоящего в исключении горячего запуска газотурбинной двигательной установки и специальных гидравлических и электромеханических установок для проведения проверок гидравлических и механических систем транспортного средства при проведении ремонтно-профилактических работ. Проведение указанных работ на холодной двигательной установке, в которой силовая турбина работает от вспомогательной силовой установки, представ- ляющей собой централизованную воздушную систему высокого давления, не создает загазованности в рабочих помещениях. In the analysis of domestic and foreign technical and patent literature, no technical solutions were found containing particular essential features of the proposed technical solution or a combination of their common essential features, which, in combination with private essential features, would have an identical solution. Therefore, the claimed technical solution meets the criteria of "novelty" and "significant differences". Analyzing the signs of the known and claimed technical solutions, it can be established that the implementation of a gas turbine propulsion system of a vehicle with the ability to connect an auxiliary power unit to the power turbine, the working fluid of which is high-pressure cold gas, causes the use of the claimed solution to produce a positive effect consisting in eliminating hot launching a gas turbine propulsion system and special hydraulic and electromechanical installations for inspections of hydraulic and mechanical systems of the vehicle during repair work. Carrying out these works on a cold propulsion system, in which the power turbine is powered by an auxiliary power plant, which is a centralized high-pressure air system, does not create gas contamination in the working rooms.

На чертеже приведена схема газотурбинной двигательной установки. The drawing shows a diagram of a gas turbine propulsion system.

Газотурбинная двигательная установка состоит из стартера 1, компрессора 2, трубопровода 3, теплообменника 4, трубопровода 5, камеры 6 сгорания топлива, трубопровода 7 силовой турбины 8, трансмиссии 9, исполнительных органов 10, клапана 11, трубопровода 12, клапана 13 и вспомогательной силовой установки 14. A gas turbine engine installation consists of a starter 1, compressor 2, pipe 3, heat exchanger 4, pipe 5, fuel combustion chamber 6, pipe 7 of a power turbine 8, transmission 9, actuators 10, valve 11, pipe 12, valve 13 and auxiliary power unit 14.

Установка при проведении ремонтно-профилактических работ работает следующим образом. Installation during repair and maintenance works as follows.

Клапан 11 закрыт, клапан 13 открыт, от вспомогательной силовой установки 14 через трубопровод 12 воздух высокого давления подается на лопатки силовой турбины 8. Силовая турбина, раскручиваясь, приводит в движение трансмиссию 9 и исполнительные органы 10, при этом проверяется работа турбины, трансмиссии и исполнительных органов. The valve 11 is closed, the valve 13 is open, from the auxiliary power unit 14 through the pipe 12 high pressure air is supplied to the blades of the power turbine 8. The power turbine, spinning, drives the transmission 9 and the actuators 10, while the operation of the turbine, transmission and executive organs.

При штатной работе ВСУ 14 отключена, клапан 11 открыт, а клапан 13 закрыт. Стартером 1 раскручивается двигательный компрессор 2, который подает воздух через теплообменник 4 в камеру 6 сгорания топлива. Одновременно в камеру сгорания впрыскивается топливо. Образовавшийся в результате сгорания топлива газ подается на лопатки турбины 8. Турбина, вращаясь, передает моменты вращения через трансмиссию 9 на исполнительные органы 10. During normal operation of the APU 14 is disabled, valve 11 is open, and valve 13 is closed. The starter 1 spins the motor compressor 2, which supplies air through the heat exchanger 4 to the combustion chamber 6 of the fuel. At the same time, fuel is injected into the combustion chamber. The gas formed as a result of the combustion of fuel is supplied to the blades of the turbine 8. The turbine, rotating, transmits the moments of rotation through the transmission 9 to the actuators 10.

Исключение при проведении ремонтно-профилактических работ работы двигательного компрессора и камеры сгорания топлива и замена их стационарной воздушной системой высокого давления позволяет отказаться от стендового гидравлического и электромеханического оборудования для проверки гидравлических и механических систем газотурбинной двигательной установки и исключает загазованность рабочих помещений ремонтных мастерских. (56) 1. Беляев М. П. и др. Газотурбинные двигатели за рубежом. М. : Машиностроение, 1966, с. 47. The exception during repair and maintenance work of the engine compressor and the fuel combustion chamber and the replacement of them with a stationary high-pressure air system eliminates bench hydraulic and electromechanical equipment for checking the hydraulic and mechanical systems of a gas turbine propulsion system and eliminates gas contamination of the repair shop premises. (56) 1. Belyaev M.P. et al. Gas turbine engines abroad. M.: Mechanical Engineering, 1966, p. 47.

2. Патент США 4064958, кл. 180-66, опубл. 1972. 2. US patent 4064958, CL. 180-66, publ. 1972.

3. Патент ФРГ N 2325592, кл. F 02 C 7/277, опубл. 1982. 3. The patent of Germany N 2325592, cl. F 02 C 7/277, publ. 1982.

Claims

VEHICLE GAS-TURBINE INSTALLATION, comprising a compressor, a combustion chamber connected to a power turbine by a highway, a transmission, a heat exchanger, a compressed air supply pipe from a power plant with a valve installed in it, a second valve, characterized in that, in order to improve the operational characteristics of the installation during repair and maintenance work, the second valve is installed on the line behind the combustion chamber, and the compressed air supply pipe is connected to the line between the second valve and Urbino.