Схема ГТУ с блокированными КНД и движителем

 

В рассматриваемой схеме ГТУ (рис. 66.в) вместо трех турбин применены две, а функции турбины низкого давления, являющейся приводной для компрессора КНД, совмещены с функциями пропульсивной турбины. За счет исключения одной турбины схема установки значительно упрощается, улучшаются ее массогабаритные показатели. Но блокирование привода КНД и движителя приводит к обязательному использованию с данной схемой ГТУ винта регулируемого шага.

 

Рис. 66. Конструктивные схемы регенеративных ГТУ с разделением приводов движителя и компрессора. а – двухвальная регенеративная ГТУ с прямым соединением турбомашин; б – ГТУ с полуперекрестным соединением турбомашин; в – ГТУ с блокированными КНД и движителем.

Общими признаками для всех принципиальных схем судовых и корабельных ГТУ можно считать:

 

- прямое или полуперекрестное соединение турбомашин;

- количество последовательно включенных в воздушный тракт компрессоров – не более двух, при общем числе турбин – не более трех;

- размещение проточных частей турбин в одном общем корпусе;

- применение исключительно сосной компоновки турбомашин;

- разделение газогенераторной части на отдельные турбокомпрессорные агрегаты;

- применение промежуточного охлаждения воздуха совместно с регенерацией;

- применение только регенерации при невысоких степенях сжатия воздуха.

 

СИСТЕМЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

 

Под системами, обслуживающими работу ГТУ, подразумевается комплекс технических средств, при помощи которых могут быть осуществлены все эксплуатационные режимы работы установки.

 

Работу судовой ГТУ обеспечивают следующие системы:

- топливная система;

- система пуска;

- система смазки;

- система суфлирования;

- система реверса;

- система охлаждения конструктивных узлов ГТУ;

- система регулирования, управления и защиты − РУЗ ГТД;

- воздухоприемные и газовыхлопные устройства.

 

 

Топливная система

 

Топливная система ГТД предназначена для подачи топлива к форсункам камер сгорания в количестве, обеспечивающем заданную мощность двигателя, а также для предварительной подготовки топлива в ГТУ, работающих на тяжелых сортах топлива.

 

В судовых ГТУ могут использоваться те же марки топлива, что и в дизельных энергетических установках:

- дизельные топлива по ГОСТ 305-82 марок Л ­− летнее, З − зимнее, А − арктическое;  

- дизельные топлива по ГОСТ 4749-73 марок ДС и ДЛ;

- моторные топлива по ГОСТ 1667-68 марок ДТ (обычной и высшей категории качества) и  ДМ;

- газотурбинные топлива по ГОСТ 10433-75 марок ТГ – обычной категории качества и ТГВК – высшей категории качества;

- флотские мазуты по ГОСТ 10585-99 марок Ф-5 и Ф-12.

 

В топливных системах легких прямоточных двигателей применяют исключительно легкие дистиллятные сорта топлив. Применение же дешевых низкосортных топлив заставляет учитывать последствия, связанные с их повышенной зольностью и содержанием примесей, которые могут вызывать коррозионные процессы в проточных частях ГТ, заносы деталей проточной части золой и смолистыми веществами. Поэтому ГТД, работающие на тяжелых сортах топлив, имеют в составе топливной системы отдельную систему предварительной подготовки топлива и ввода присадок. Работа же ГТУ на сравнительно дорогих дистиллятных топливах не сопряжена с какими либо трудностями и не требует специальных мероприятий, обеспечивающих их сжигание в КС.

 

Топливные системы судовых ГТУ должны обеспечивать следующие условия для работы двигателя:

- необходимое давление топлива для качественного его распыла в форсунках камер сгорания;

- вязкость топлива перед форсунками не более 1,2 – 1,5 ^оЕ (градусов вязкости) для получения надлежащего качества распыла;

- отсутствие содержания воды, снижающей теплотворную способность топлива, вызывающей коррозию топливной аппаратуры и приводящей к срыву факела пламени в КС;

- отсутствие механических примесей, засоряющих и изнашивающих форсунки, топливные насосы и фильтры;

- прием топлива в цистерны основного запаса с береговых и плавучих нефтебаз.

 

Топливные системы ГТУ, работающих на тяжелых сортах топлива, дополнительно к перечисленному должны обеспечивать:

- возможность проведения на судне предварительной обработки топлива;

- предварительный подогрев тяжелого топлива до температуры 120 ÷ 130 ^оС для снижения его вязкости;

- тщательную многоступенчатую фильтрацию топлива и обеспечение надежного приема топлива главным топливным насосом;

- возможность использования пускового легкого топлива для облегчения пуска ГТУ;

- промывку форсунок легким топливом при плановых остановках или продувку их сжатым воздухом при экстренных остановках для предотвращения застывания тяжелого топлива в форсунках и обеспечения надежных последующих пусков ГТУ.

Рис. 67. Схема и состав топливной системы ГТУ, работающей на тяжелом топливе.                      основная топливная система                пресная промывочная вода                    пусковая топливная система                 система подготовки топлива   БД – бак с деэмульгатором (полигликолевый эфир фенола ОП-7); СЦ – смесительная цистерна; ДН – дозирующий насос; НПВ – насос промывочной воды; ЗТЦ – запасная топливная цистерна; ТПН – топливоперекачивающий насос; ПТ – подогреватель топлива; П – подогреватель моющего раствора;  – бак с раствором сернокислого магния; СМ – смеситель; ОБ – отстойные баки; Сеп – сепараторы; ЩФ – щелевые фильтры; СФ – сетчатые фильтры; РЦТТ – расходная цистерна тяжелого топлива; РЦЛТ – расходная цистерна легкого топлива; НЛТ – насос легкого топлива;   В – баллон со сжатым воздухом; ОФ – основные форсунки;   ПФ – пусковая форсунка; БН – бустерный (подкачивающий) насос; ГТН – главный топливный насос; БК – байпасный клапан; К1, К2 – краны; СК – стоп-кран; АРТ – автоматический распределитель топлива; ДК – дроссельный кран.

Схема топливной системы ГТУ, работающей на тяжелом топливе, показана на рис. 67.  ГТД, работающие на тяжелых сортах топлива, имеют две параллельные топливные системы: пусковую и основную.

 

Из бака БД деэмульгатор направляется в смесительную цистерну СЦ, куда подается пресная вода. Из смесительной цистерны вода, смешанная с деэмульгатором (50 % раствор ОП-7), дозирующим насосом ДН1 направляется на всасывание насоса промывочной воды НПВ в количестве 0,4 ÷ 0,5 % от расхода топлива. После подогрева промывочной воды с деэмульгатором в подогревателе П вода в количестве 5 ÷ 8 % от расхода топлива подается в смесительное устройство СМ, где перемешивается с топливом, подаваемым топливоперекачивающим насосом ТПН из цистерны запасного топлива через подогреватель топлива. Часть воды направляется в бак, куда загружают кристаллический сернокислый магний MgSO ₄, растворяемый до 25 % концентрации. Добавка раствора MgSO ₄ в топливо повышает температуру плавления пятиокиси ванадия V ₂ O ₅ примерно до 1100 ^оС (V ₂ O ₅ содержится в тяжелых фракциях нефти и вызывает в расплавленном состоянии сильнейшую коррозию, называемую высокотемпературной ванадиевой коррозией). Полученный в баке раствор сернокислого магния подается дозирующим насосом ДН2 в расходную цистерну тяжелого топлива, либо в топливную магистраль перед форсунками. Перемешанное с промывочной водой в смесителе СМ топливо направляется в отстойные баки ОБ, где происходит отделение очищенного топлива от воды с растворенными в ней солями. Из баков топливо поступает в сепараторы, где окончательно отделяется от оставшейся воды.

Отсепарированное топливо поступает в расходную цистерну РЦТТ, емкость которой определяется запасом топлива примерно на 8 часов работы ГТУ (две вахты). Из РЦТТ промытое и содержащее присадки топливо через щелевые фильтры забирается бустерным насосом БН и через сетчатые фильтры направляется на всасывание к главному топливному насосу ГТН. ГТН направляет топливо через следующую ступень фильтров в подогреватель топлива, в котором температура подогрева изменяется регулятором, управляющим байпасным клапаном БК. Расход топлива на форсунки регулируется дроссельным краном ДК, управляемым с пульта управления и сливающим часть топлива обратно в РЦТТ. Подогретое топливо после фильтрации направляется в автоматический распределитель топлива АРТ с автоматом запуска, управляющий подачей топлива к основным форсункам двигателя ОФ.

При плановых остановках топливная система промывается легким дистиллятным топливом, подаваемым насосом легкого топлива из цистерны легкого топлива через сетчатые фильтры. При промывке с помощью крана К2 отсекается подача основного топлива, которое полностью направляется на слив в РЦТТ через дроссельный кран ДК. В топливную магистраль за краном К2 поступает легкое топливо, на котором ГТУ, предварительно переведенная в режим холостого хода, работает 3–5 мин., после чего подача топлива полностью прекращается, и топливная магистраль от крана К2 до форсунок остается заполненной легким топливом. При этом обеспечивается легкий и надежный последующий пуск ГТУ.

При экстренных остановках подача топлива к форсункам отсекается стоп-краном СК, к которому подведены импульсы от системы РУЗ ГТД. При этом топливо из напорной магистрали перепускается на слив в РЦТТ, а участок топливной магистрали после стоп-крана СК, включая АРТ и форсунки ОФ, продувается сжатым воздухом из баллона В.

Топливная система легкого топлива используется также при пуске, когда топливо из РЦЛТ топливным насосом через кран К1 подается к пусковой форсунке ПФ. В период, предшествующий пуску, топливная система прогревается при работающих насосах БН и ГТН и подогревателе топлива. При этом дроссельный кран ДК полностью закрыт и все топливо при помощи стоп-крана направляется на сброс в цистерну РЦТТ.

 

Для ГТД, использующих для работы только легкое дистиллятное топливо, система значительно упрощается. В этом случае полностью исключается часть топливной системы, предназначенная для промывки и ввода присадок, а также часть системы легкого топлива. Для таких двигателей топливная система содержит: расходную цистерну, фильтры перед и за ГТН, стоп-кран, АРТ и форсунки. Топливоперекачивающий насос в этом случае подает топливо из запасной цистерны непосредственно в расходную цистерну.

 

 

Система пуска

 

Система пуска ГТУ предназначена для ввода установки в действие. Эта операция требует наличия внешнего источника энергии (пускового двигателя), который представляет собой основной элемент системы пуска.

 

В общем случае система пуска ГТУ содержит следующие компоненты:

- пусковой двигатель;

- запальное устройство;

- обгонную муфту.

 

Пусковой двигатель предназначен для первоначальной раскрутки турбокомпрессорного агрегата и в момент пуска присоединен к ротору турбокомпрессора. Вращая ротор турбокомпрессора, пусковой двигатель заменяет собой еще неработающую газовую турбину, обеспечивая подачу воздуха в камеры сгорания.

 

В качестве пусковых двигателей в ГТД могут использоваться:

- электродвигатели постоянного и переменного тока (электростартеры);

- турбостартеры, представляющие собой автономные ГТД малой мощности со свободной силовой турбиной. В этом случае пуск ГТД производится в два этапа: на первом пускается турбостартер своим пусковым электродвигателем (обычно постоянного тока с запиткой от аккумуляторной батареи), а на втором – турбокомпрессор главной установки. Такая схема пуска обычно используется для турбореактивных и турбовинтовых авиационных двигателей;

- паровые турбины (турбодетандеры), обычно применяемые на судах, в составе вспомогательной установки которых имеются вспомогательные паровые котлы;

- пневмотурбины, работающие от системы пускового сжатого воздуха.

 

Запальное устройство предназначено для обеспечения зажигания факела в камерах сгорания и представляет собой пусковую топливную форсунку и электрическую свечу зажигания.

Высоковольтная свеча дает постоянный искровой разряд весь период работы пускового блока и воспламеняет топливо пусковой форсунки. Факел пламени пусковой форсунки направлен таким образом, чтобы обеспечить устойчивое зажигание топлива основной форсунки. После зажигания топлива основной форсунки через пламяперебрасывающие патрубки происходит зажигание топлива в форсунках остальных камер сгорания. Пусковое запальное устройство, выполнив свою функцию, автоматически отключается вместе с пусковой топливной системой.

Обгонная муфта используется для присоединения пускового двигателя к турбокомпрессору, обеспечения его раскрутки и автоматического отключения пускового двигателя от вала ГТД при наборе турбокомпрессором заданной частоты вращения.

 

Процесс пуска ГТД состоит из следующих периодов (рис. 68):

1 период – холодный разгон. Пусковой двигатель с помощью обгонной муфты присоединяется к ротору того турбокомпрессорного агрегата, в составе которого имеется пусковая камера сгорания с запальным устройством. Вращаемый пусковым двигателем компрессор начинает нагнетать воздух в газовоздушный тракт установки, вследствие чего создается ток воздуха от ком­прессора через камеры сгорания, проточные части турбин, теплообменные аппа­раты в выпускной газоотвод, и выброс его в атмосферу. После того как расход воздуха, подаваемый компрессором в КС, окажется достаточным для окисления мини­мального количества топлива, в камеру сгорания через пусковую форсунку начинают подавать топливо от пусковой топливной системы, которое воспламеняется запальным устройством.

2 период – режим сопровождения. После воспламенения топлива в камерах сгорания в газовую турбину начинает поступать горячий воздух, смешанный с продуктами сгорания, что приводит к появлению на валу турбины увеличенного вращающего момента, суммирующегося с вращающим моментом пускового двигателя. С этого момента разгон ротора турбокомпрессора становится более интенсивным за счет совместной работы пускового двигателя и газовой турбины, увеличивая расход воздуха в КС. При этом одновременном увеличивается расход топлива, подаваемого в камеры сгорания. При дальнейшем увеличении частоты вращения турбокомпрессора турбина принимает на себя всю нагрузку компрессора, обусловленную сжатием воздуха и потерями энергии на трение в подшипниках. При частоте вращения компрессора, превышающей частоту вращения пускового двигателя, обгонная муфта отключает пусковой двигатель от ротора турбокомпрессора.

3 период – горячий разгон. После отключения пускового двигателя дальнейший разгон ротора тур­бокомпрессора осуществляется за счет разности вращающих моментов, созда­ваемых газом на валу турбины и воздухом на валу компрессора (с учетом тре­ния в подшипниках). Разгон продолжается до тех пор, пока упомянутая раз­ность вращающих моментов не станет равной нулю, что соответствует дости­жению равновесного установившегося режима работы турбокомпрессора. Равновесие может наступить при любом расходе подаваемого в камеру горе­ния топлива, превышающем некоторое минимальное значение, ниже которого не может быть получен установившийся режим работы турбокомпрессора.

Рис. 68. Периоды пуска ГТД.   ПД – пусковой двигатель; М – обгонная муфта; Тл – подача топлива; МПД – крутящий момент пускового двигателя; МГТ – крутящий момент газовой турбины.

Обычно на систему пуска судовой ГТУ возлагается задача выведения установки на такой режим, при котором турбокомпрессор работает при некоторой установившейся частоте вращения, а мощность, развиваемая установ­кой на валу пропульсивной турбины, близка к нулю. Такой режим называется режимом холостого хода – ХХ.

 

Управление пуском турбокомпрессора обычно сводится к следующим операциям:

1. Включению обгонной муфты;

2. Включению пускового двигателя;

3. Включению запального устройства;

4. Подаче топлива в камеру сгорания.

 

Обычно включение пускового двигателя и запального устройства осуществляется одновременно. Момент начала подачи топлива в камеру сгорания определяется давлением топлива, необходимым для получения надлежащего распыливания, и расходом воздуха, подаваемого компрессором, при котором температура газа перед газовой турбиной не превысит предельного значения, и будет исключена возможность возникновения явления помпажа осевого компрессора.

Система смазки

 

Система смазки ГТД предназначена для подачи масла на подшипники турбин и компрессоров, зубчатого зацепления и отвода тепла от них.

 

К маслам, применяемым в судовых ГТУ предъявляются следующие требования:

- высокая устойчивость к образованию осадков и лаковых отложений;

- высокая температура вспышки (рабочая температура подшипников компрессоров и газовых турбин может достигать 150 ÷ 250 ^оС);

- низкая испаряемость (температура кипения должна быть на ~ 50 ^оС выше его максимальной рабочей температуры);

- масла ГТУ должны служить защитной средой при бездействии установки и не вызывать образования коррозии в масляной системе.

 

Для смазки и охлаждения подшипников качения ГТД применяют маловязкое термостабильное масло для судовых газовых турбин – ГОСТ 10289-79; а для смазки зубчатых передач – масло турбинное 46 и турбинное с присадкой – Тп-46 ГОСТ 9972-74.

В ГТУ, где система автоматического регулирования, управления и защиты (РУЗ ГТД) имеет гидравлические приводы исполнительных механизмов, в качестве рабочей среды используют маловязкое масло из системы смазки ГТД.

 

Используемые схемы систем смазки судовых и корабельных ГТД могут быть разделены на две группы:

 

- напорные системы, характеризующиеся струйной подачей масла к подшипникам под давлением через специальные каналы во вкладышах или через масляные форсунки. Эти системы применяются в ГТД с подшипниками качения и скольжения.

 

- системы смазки масляным туманом.

 

В свою очередь напорные системы можно разделить:

- на системы форсированной смазки, в которых смазка подается ко всем узлам от масляного насоса (масляный насос часто навешен на ГТД и получает вращение от ротора компрессора через коробку приводов);

 

- системы гравитационной смазки, в которых смазка подается из цистерны, расположенной на уровне 10 ÷ 12 м над ГТД для обеспечения необходимого напора масла. Масляный насос в этом случае только возвращает масло из сточно-расходной цистерны в гравитационную цистерну. Эта схема приемлема только для судов транспортного флота, где размеры машинных отделений позволяют разместить элементы гравитационной системы смазки. Гравитационные системы смазки также используются в качестве резервных систем смазки. Объем гравитационных цистерн выбирают из учета 10 ÷ 15 минутной работы ГТД, в течение которых могут быть устранены неисправности в работе основной системы смазки, либо дана команда на отключение подачи топлива в камеры сгорания для экстренной остановки ГТД на выбеге.

 

Система смазки судовой ГТУ состоит из следующих основных элементов (рис. 69): основного и резервного масляных насосов; фильтров; подогревателей и охладителей масла; масляных цистерн (расходной, запасной, грязного масла, гравитационной для гравитационных систем смазки); масляных сепараторов; маслоперекачивающего насоса; КИП и трубопроводов.

Рис. 69. Схема масляной системы ГТУ (форсированная и гравитационная системы).        трубопроводы форсированной смазки;        трубопроводы, относящиеся к гравитационной системе;        сливные трубопроводы.   РМЦ – расходная масляная цистерна; Гр.Ц – гравитационная цистерна;   ЦЗМ – цистерна запасного масла; ЦГМ – цистерна отработавшего (грязного) масла; ОМН – основной масляный насос; РМН – резервный масляный насос;  МФ – магнитный фильтр; ГМФ – главные масляные фильтры; МО – маслоохладитель; ЗФ – защитные фильтры; МПН – маслоперекачивающий насос; МСеп. – сепаратор.

В системах смазки ГТД обязательно предусматривается защита от падения давления масла. При падении давления масла должен автоматически включиться в работу резервный масляный насос, либо система должна перейти на смазку по гравитационной линии. Если давление в системе смазки продолжает падать (что может свидетельствовать о разрыве напорного масляного трубопровода), из системы выдается сигнал на стоп-кран топливной системы, отключающий подачу топлива на форсунки двигателя.

Маслоперекачивающий насос предназначен для перекачки отработавшего масла из РМЦ в цистерну отработавшего масла, для пополнения убыли масла в системе, либо полной замены масла путем его перекачки из ЦЗМ в РМЦ.

Сепаратор масла используется для удаления из масла воды и механических примесей. В холодное время года возможна прокачка масла сепаратором через маслоподогреватель (на схеме не показан). Обогрев масла в РМЦ может производиться и от системы змеевиков, по которым пропускается пар от вспомогательного парового котла.

 

 

 Система суфлирования

 

Система суфлирования предназначена для отбора масловоздушной смеси из масляных полостей подшипников ГТД, отделения масла от воздуха и последующего возвращения масла в систему смазки ГТД.

 

В состав системы суфлирования входят:

- трубопроводы, соединяющие масляные полости подшипников с осадительной емкостью;

- осадительная емкость (бак), где происходит выделение капель масла и осаждение их на стенках; Часто роль осадительного бака играет сточно-расходная цистерна масляной системы;

- маслоотделительные сепараторы (центрифуги), завершающие процесс разделения масловоздушной смеси на составные части; они приводятся в действие, от коробки приводов, соединенной с валом турбокомпрессора ГТД посредством редукторной передачи.

 

 

Система реверса

 

Система реверса ГТД предназначена для изменения направления вращения вала движителя на противоположное. На судах и кораблях с ГТУ могут применяться следующие средства для обеспечения реверса:

 

· специальные двигатели заднего хода. Такой способ реверса часто применяется на судах на подводных крыльях – СПК. В этом случае двигатели заднего хода имеют свои независимые движители, находящиеся в неводоизмещающем положении СПК над поверхностью воды, и погружающиеся в воду при движении судна в водоизмещающем положении;

· электрическая передача. Этот способ реверса применим на тех судах, где используется электродвижение (ГТД работает на электрогенератор, передающий электроэнергию на гребной электродвигатель);

· реверсивная передача. В этом случае ГТД передает вращение на передачу, конструкция которой позволяет менять направление вращения выходного вала, соединенного с движителем, без изменения направления вращения вала самого ГТД. Наиболее часто используются гидрореверсивные передачи, включающие в себя гидромуфту и гидротрансформатор, и механические передачи (реверсивные редукторы);

· реверсивные движители (как правило, винты регулируемого шага).  Реверс осуществляется за счет перекладки поворотных лопастей винта из положения переднего хода в положение заднего хода. В этом случае смены направления вращения вала движителя на противоположное не происходит;

· реверсивные ГТД, способные изменять направление вращения вала пропульсивной газовой турбины.

 

Использование реверсивных судовых ГТД связано с применением в их конструкции отдельных турбин (ступеней) заднего хода – ТЗХ, или специальных реверсивных центростремительных турбин.

 

Реверсивные осевые турбины выполняются в двух возможных вариантах (рис. 70):

- в виде отдельной турбины заднего хода, находящейся на отдельном диске, жестко связанном с ротором пропульсивной турбины переднего хода (рис. 70.а);

- в виде совмещенного расположения на одном диске ступеней переднего и заднего хода (использование двухъярусных лопаток – рис. 70.б).

 

Важным элементом системы реверса в реверсивных осевых турбинах является газораспределительный орган, с помощью которого газ после турбины компрессора может быть направлен либо в проточную часть турбины переднего хода, либо в проточную часть турбины заднего хода.

При реверсе сначала происходит торможение ротора пропульсивной турбины газом, подаваемым в проточную часть турбины обратного хода, которая вращается кромками рабочих лопаток вперед. Этот режим работы двигателя называется «режимом контргаза». После полной остановки ротора пропульсивной турбины газораспределительный орган направляет весь поток газа на турбину обратного хода.

Рис. 70. Схемы взаимного расположения проточных частей ТПХ и ТЗХ а – с ТЗХ, выполненной на отдельном диске; б – с ТЗХ, выполненной в виде второго яруса лопаток.   1 – турбина компрессора; 2 – турбина переднего хода; 3 – турбина заднего хода; 4 – газораспределительный орган; 5 – второй ярус лопаток ТЗХ.

 

Перемещения газораспределительного органа должны быть взаимосвязаны с подачей топлива на форсунки. При осуществлении реверса ГТД должна соблюдаться следующая последовательность операций:

1. Уменьшение подачи топлива на форсунки до расхода холостого хода;

2. Одновременная перекладка газораспределительного органа, осуществляющего перепуск газа в ТЗХ, при постепенном уменьшении расхода газа до нуля, подаваемого в проточную часть ТПХ;

3. Увеличение подачи топлива на форсунки до величины, соответствующей заданному режиму обратного хода, после полной перекладки газораспределительного органа.

 

Главным недостатком описанных выше способов реверса является наличие больших вентиляционных потерь из-за холостого вращения неработающих ступеней (на переднем ходу вхолостую вращаются ступени ТЗХ, на заднем ходу – ТПХ). На холостое вращение ступеней турбины в плотной воздушной или газовой среде затрачивается значительная часть энергии двигателя. Эти потери для газотурбинных установок могут достигать 3 ÷ 4 % от мощности ГТД для неработающей ТЗХ, и еще большей величины для неработающей ТПХ. Кроме того, при холостом вращении турбины происходит сильный нагрев ее элементов, что влечет за собой дополнительные затраты на ее охлаждение. В случае использования двухъярусных лопаток дополнительной проблемой является обеспечение прочности высоких лопаток при высоких частотах вращения роторов турбин.

 

Реверсивные центростремительные турбины

 

Этот способ реверса характерен тем, что при его использовании отсутствуют вентиляционные потери как на переднем, так и на заднем ходу судна. Это обусловлено тем, что при радиальном расположении лопастей одно и то же рабочее колесо может быть использовано для работы и на переднем, и на заднем ходу. Реверс при этом осуществляется поворотом направляющих лопаток соплового венца (рис. 71).

Рис. 71. Схема реверсивной центростремительной турбины.   1 − сопловый венец с поворотными лопатками; 2 − рабочее колесо с радиальными лопастями;   3 ­− лопатки в положении ПХ; 4 − лопатки в положении ЗХ.

Несмотря на положительные свойства реверсивные центростремительные турбины пока не получили широкого распространения в судовых ГТУ из-за трудности компоновки проточных частей, состоящих из нескольких последовательно расположенных центро-стремительных турбин и сложности сочетания в одном корпусе центро-стремительных и осевых ступеней. Вместе с тем рациональное использование ревер-сивных центростремительных турбин предполагает сочетание осевых турбин в качестве приводных для компрессоров с центростремительными пропульсивными турбинами.

 

 

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒

Поделиться: