RU2324063C1 - Газотурбинный двигатель - Google Patents
Газотурбинный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324063C1 RU2324063C1 RU2006125697/06A RU2006125697A RU2324063C1 RU 2324063 C1 RU2324063 C1 RU 2324063C1 RU 2006125697/06 A RU2006125697/06 A RU 2006125697/06A RU 2006125697 A RU2006125697 A RU 2006125697A RU 2324063 C1 RU2324063 C1 RU 2324063C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- compressor
- manifold
- collector
- turbine engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Газотурбинный двигатель содержит компрессор с установленными со стороны входа поворотными направляющими аппаратами и с расположенными ниже по потоку клапанами перепуска воздуха, с расположенным между ними кольцевым коллектором. Кольцевой коллектор соединен на входе с проточной частью компрессора, а на выходе через радиальные воздушные полости на входе в компрессор с воздушными полостями подшипниковых опор. Газотурбинный двигатель также содержит механизм переключения отборов воздуха, соединенный на выходе с радиальными воздушными полостями, а на входе - с кольцевым воздушным коллектором пониженного давления, а также с кольцевым воздушным коллектором повышенного давления. Кольцевой воздушный коллектор пониженного давления расположен между поворотными направляющими аппаратами и клапанами перепуска воздуха. Кольцевой воздушный коллектор повышенного давления расположен ниже по потоку клапанов перепуска воздуха с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления одновременно с закрытием клапанов перепуска воздуха. Коллектор пониженного давления соединен с проточной частью через ступень компрессора за последним по потоку поворотным направляющим аппаратом. Коллектор повышенного давления соединен с проточной частью ступени перепуска воздуха или следующей за ним ступени. Изобретение повышает надежность газотурбинного двигателя путем наддува воздушных полостей подшипниковых опор при работе двигателя на пониженных режимах воздухом повышенного давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в том числе наземного применения для механического привода и привода для электрогенератора.
Известен газотурбинный двигатель, на компрессоре которого для обеспечения необходимых запасов газодинамической устойчивости на пониженных режимах работы установлены клапаны перепуска воздуха из-за промежуточных ступеней (Патент РФ №2189499, F04C 18/00, 2002 г.).
Недостатком такой конструкции является низкая надежность газотурбинного двигателя из-за повышенной температуры воздуха, отбираемого для наддува воздушных полостей подшипниковых опор.
Наиболее близким к заявляемому является газотурбинный двигатель, содержащий компрессор с установленными со стороны входа поворотными направляющими аппаратами, а также с расположенными ниже по потоку воздуха в компрессоре клапанами перепуска воздуха и кольцевым коллектором, расположенным между поворотными направляющими аппаратами и клапанами перепуска и соединенным на входе с проточной частью компрессора, а на выходе - через радиальные воздушные полости на входе в компрессор - с воздушными полостями подшипниковых опор (Патент РФ №2124644, F02C 7/06, 1999 г.).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является низкая надежность газотурбинного двигателя из-за пониженного давления воздуха, отбираемого на наддув воздушных полостей подшипниковых опор на пониженных режимах работы газотурбинного двигателя, при работе на которых для обеспечения необходимых запасов газодинамической устойчивости компрессора производится поворот лопаток направляющих аппаратов и открытие клапанов перепуска воздуха. В результате этого из-за нерасчетных углов обтекания лопаток компрессора снижается давление воздуха в кольцевом коллекторе и в воздушных полостях подшипниковых опор, что приводит к вытеканию масла из подшипниковых опор с последующим поступлением масла в газовоздушный тракт двигателя.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности газотурбинного двигателя путем наддува воздушных полостей подшипниковых опор при работе двигателя на пониженных режимах воздухом повышенного давления.
Сущность изобретения заключается в том, что газотурбинный двигатель, содержащий компрессор с установленными со стороны входа поворотными направляющими аппаратами и с расположенными ниже по потоку клапанами перепуска воздуха, а также с расположенным между ними кольцевым коллектором, соединенным на входе с проточной частью компрессора, а на выходе через радиальные воздушные полости на входе в компрессор с воздушными полостями подшипниковых опор, согласно изобретению дополнительно включает механизм переключения отборов воздуха, соединенный на выходе с радиальными воздушными полостями, а на входе - с кольцевым воздушным коллектором пониженного давления, расположенным между поворотными направляющими аппаратами и клапанами перепуска воздуха, а также с кольцевым воздушным коллектором повышенного давления, расположенным ниже по потоку клапанов перепуска воздуха, с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления одновременно с закрытием клапанов перепуска воздуха, причем коллектор пониженного давления соединен с проточной частью через ступень компрессора за последним по потоку поворотным направляющим аппаратом, а коллектор повышенного давления соединен с проточной частью ступени перепуска воздуха или следующей за ним ступени.
Переключение отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления можно также производить в зависимости от термогазодинамического параметра газотурбинного двигателя, например приведенной частоты вращения компрессора 
где
n - частота вращения компрессора;
Tвх* - температура воздуха на входе в двигатель.
Установка на газотурбинном двигателе механизма переключения отборов воздуха позволяет осуществлять наддув воздушных полостей подшипниковых опор на пониженных режимах работы газотурбинного двигателя от кольцевого воздушного коллектора повышенного давления, что исключает течь масла из подшипниковых опор в газотурбинный тракт двигателя, повышая таким образом надежность двигателя.
При повышении работы двигателя воздушные полости подшипниковых опор соединяются с кольцевым воздушным коллектором пониженного давления, что позволяет на этих режимах работы двигателя осуществлять охлаждение подшипниковых опор с одновременным гарантированным наддувом избыточным давлением их воздушных полостей.
Размещение коллектора пониженного давления между поворотными направляющими аппаратами и клапанами перепуска позволяет осуществлять отбор воздуха на наддув воздушных полостей подшипниковых опор при минимальной температуре отбираемого воздуха, повышая надежность двигателя.
Размещение коллектора повышенного давления ниже по потоку клапанов перепуска воздуха позволяет осуществлять отбор воздуха повышенного давления на пониженных режимах работы двигателя, что исключает попадание масла из полостей подшипниковых опор в газовоздушный тракт двигателя.
Соединение воздушных полостей подшипниковых опор с помощью механизма переключения с коллектором пониженного давления вместо коллектора повышенного давления одновременно с закрытием клапанов перепуска воздуха позволяет исключить снижение давления воздуха в коллекторе пониженного давления за счет отбора воздуха через клапаны перепуска, что также повышает надежность газотурбинного двигателя.
Соединение коллектора пониженного давления каналами с проточной частью через ступень компрессора за последним по потоку поворотным направляющим аппаратом позволяет минимизировать влияние поворота направляющих лопаток на понижение давления отбираемого воздуха в коллекторе. Одновременно обеспечивается отбор воздуха с минимальной температурой, что обеспечивает охлаждение подшипниковых опор.
Соединение коллектора повышенного давления каналами с проточной частью ступени перепуска воздуха или следующей за ней ступени позволяет осуществлять отбор воздуха на наддув воздушных полостей подшипниковых опор с минимальной температурой отбираемого воздуха, что повышает надежность газотурбинного двигателя при его работе на пониженных режимах.
Переключение отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления можно производить также в зависимости от термогазодинамического параметра газотурбинного двигателя, например приведенной частоты вращения компрессора где
n - физическая частота вращения компрессора;
Tвх* - температура воздуха на входе в двигатель.
Такое переключение отборов воздуха позволяет более точно регулировать температуру охлаждающего воздуха, отбираемого на наддув воздушных полостей подшипниковых опор, что повышает надежность газотурбинного двигателя.
На фиг.1 показан продольный разрез газотурбинного двигателя.
На фиг.2 показан элемент I на фиг.1 в увеличенном виде, а на фиг.3 - элемент II на фиг.1 в увеличенном виде.
На фиг.4 представлен элемент III на фиг.1 в увеличенном виде.
Газотурбинный двигатель 1 состоит из входного корпуса 2, компрессора 3, камеры сгорания 4 и турбины 5, которая приводит во вращение компрессор 3.
Ротор 6 компрессора 3 установлен на передней и задней подшипниковых опорах 7 и 8 соответственно, воздушные полости 9 и 10 которых для исключения попадания масла из опор 7, 8 в газовоздушный тракт 11 двигателя 1, включая проточную часть 12 компрессора 3, наддувается избыточным давлением охлаждающего воздуха. Воздух на наддув полостей 9 и 10 отбирается из кольцевого воздушного коллектора 13 пониженного давления или из кольцевого воздушного коллектора 14 повышенного давления. Коллектор 13 пониженного давления расположен между поворотными направляющими аппаратами 15 и клапанами перепуска воздуха 16 и соединен на входе каналами 17 с проточной частью 12 компрессора 3 через ступень 18 от последнего по потоку поворотного направляющего аппарата 19. Коллектор 14 повышенного давления расположен ниже по потоку клапанов перепуска 16 и соединен на входе каналами 20 с проточной частью 21 ступени 22 перепуска воздуха или следующей за ней ступени. Ступени 22 и 23 перепуска воздуха соединены каналами 24 и 25 соответственно с клапанами перепуска воздуха 16.
На выходе коллекторы 13 и 14 соединены с механизмом переключения отборов воздуха 26, который на выходе соединен с воздушными радиальными каналами 27 во входном корпусе 2 и далее через осевые каналы 28 с воздушными полостями 9 и 10 подшипниковых опор 7 и 8, что позволяет уплотнить масляные полости 29 и 30 опор 7 и 8 соответственно.
Работает данное устройство следующим образом.
При работе газотурбинного двигателя 1 на пониженных режимах масло из масляных полостей 29 и 30 опор 7 и 8 не поступает в газовоздушный тракт 11 двигателя 1, что не приводит к его возгоранию и поломке двигателя 1, так как на этих режимах работы с помощью механизма переключения отборов воздуха 26 воздушные полости 9 и 10 подшипниковых опор 7 и 8 соединяются на входе с кольцевым воздушным коллектором повышенного давления 14. Клапаны перепуска воздуха 16 на этих режимах открыты для обеспечения необходимых запасов газодинамической устойчивости компрессора 3, а давление воздуха в кольцевом коллекторе повышенного давления 14 при этом является достаточным для уплотнения масляных полостей 29 и 30 опор 7 и 8.
С повышением режима работы двигателя 1 давление и температура воздуха в коллекторе 14 повышается, однако это не приводит к перегреву масла в масляных полостях 29 и 30 опор 7 и 8 с последующим коксованием масла. При повышении режима работы двигателя 1 одновременно с закрытием клапанов перепуска воздуха 16 механизм переключения отборов воздуха 26 закрывает отбор воздуха из коллектора 14 и соединяет воздушный коллектор 13 пониженного давления с воздушными полостями 9 и 10 опор 7 и 8 соответственно. При этом опоры 7 и 8 наддуваются и охлаждаются холодным воздухом из коллектора 13, что обеспечивает повышение надежности двигателя.
Закрытие клапанов перепуска 16 при этом способствует повышению давления в проточной части 12 компрессора 3 в коллекторе 13 пониженного давления соответственно.
Claims (2)
1. Газотурбинный двигатель, содержащий компрессор с установленными со стороны входа поворотными направляющими аппаратами и с расположенными ниже по потоку клапанами перепуска воздуха, а также с расположенным между ними кольцевым коллектором, соединенным на входе с проточной частью компрессора, а на выходе через радиальные воздушные полости на входе в компрессор с воздушными полостями подшипниковых опор, отличающийся тем, что дополнительно включает механизм переключения отборов воздуха, соединенный на выходе с радиальными воздушными полостями, а на входе с кольцевым воздушным коллектором пониженного давления, расположенным между поворотными направляющими аппаратами и клапанами перепуска воздуха, а также с кольцевым воздушным коллектором повышенного давления, расположенным ниже по потоку клапанов перепуска воздуха, с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления одновременно с закрытием клапанов перепуска воздуха, причем коллектор пониженного давления соединен с проточной частью через ступень компрессора за последним по потоку поворотным направляющим аппаратом, а коллектор повышенного давления соединен с проточной частью ступени перепуска воздуха, или следующей за ним ступени.
2. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что переключение отбора воздуха с коллектора повышенного давления на коллектор пониженного давления осуществляют в зависимости от термогазодинамического параметра газотурбинного двигателя, например, приведенной частоты вращения компрессора
где n - частота вращения компрессора;
Твх* - температура воздуха на входе в двигатель.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006125697/06A RU2324063C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Газотурбинный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006125697/06A RU2324063C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Газотурбинный двигатель |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006125697A RU2006125697A (ru) | 2008-01-27 |
| RU2324063C1 true RU2324063C1 (ru) | 2008-05-10 |
Family
ID=39109426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006125697/06A RU2324063C1 (ru) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Газотурбинный двигатель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2324063C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536655C1 (ru) * | 2013-10-04 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Газотурбинный двигатель |
| RU2550224C1 (ru) * | 2013-11-25 | 2015-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Газотурбинный двигатель |
| RU2656165C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-05-31 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Устройство подачи воздуха для охлаждения турбины турбореактивного двигателя (варианты) |
| RU2687474C2 (ru) * | 2014-04-08 | 2019-05-13 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Компрессор газотурбинного двигателя, содержащий лопатки с изменяемым углом установки |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112576377B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-04-01 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种航空发动机轴承封严引气结构 |
-
2006
- 2006-07-17 RU RU2006125697/06A patent/RU2324063C1/ru active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536655C1 (ru) * | 2013-10-04 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Газотурбинный двигатель |
| RU2550224C1 (ru) * | 2013-11-25 | 2015-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Газотурбинный двигатель |
| RU2687474C2 (ru) * | 2014-04-08 | 2019-05-13 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Компрессор газотурбинного двигателя, содержащий лопатки с изменяемым углом установки |
| RU2656165C1 (ru) * | 2017-04-26 | 2018-05-31 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Устройство подачи воздуха для охлаждения турбины турбореактивного двигателя (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006125697A (ru) | 2008-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102221888B1 (ko) | 가스 터빈 및 가스 터빈의 운전 방법 | |
| RU2550371C2 (ru) | Способ эксплуатации газовой турбины, система охлаждения газовой турбины и газовая турбина, содержащая такую систему | |
| US8596965B2 (en) | Gas turbine engine compressor case mounting arrangement | |
| EP3318743B1 (en) | Intercooled cooled cooling integrated air cycle machine | |
| US20080141650A1 (en) | Apparatus and method for assembling gas turbine engines | |
| US8714906B2 (en) | Method and apparatus for gas turbine engine temperature management | |
| RU2324063C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
| RU2647287C2 (ru) | Конструкция компрессора газотурбинного двигателя | |
| KR20090035606A (ko) | 조정 가능한 안내 베인의 시일링 수단 | |
| JP5932121B1 (ja) | ガスタービンプラント及び既設ガスタービンプラントの改良方法 | |
| US10927700B2 (en) | Variable geometry assembly for a turbomachine and turbomachine comprising said assembly | |
| CN104213987A (zh) | 双轴式燃气轮机 | |
| RU2316662C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
| US10858996B2 (en) | Gas turbine startup method and device | |
| RU2305789C2 (ru) | Газотурбинная установка | |
| RU2550224C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
| RU2396452C1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| RU2311565C1 (ru) | Высоконапорный компрессор газотурбинного двигателя | |
| RU2007141862A (ru) | Способ пуска газотурбинной установки | |
| RU40651U1 (ru) | Система уплотнения опоры ротора газотурбинного двигателя (варианты) | |
| RU2317447C2 (ru) | Высоконапорный многоступенчатый компрессор газотурбинного двигателя | |
| RU2406854C1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| RU2362034C2 (ru) | Пульсирующий газотурбинный двигатель (варианты) | |
| RU2372503C1 (ru) | Турбороторный двигатель юги | |
| RU2396451C1 (ru) | Газотурбинная установка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20101007 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20101007 Effective date: 20110826 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |