Теплоизолирующий кожух судового газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области блочно-модульных газотурбинных установок морского базирования. Теплоизолирующий кожух судового газотурбинного двигателя содержит судовой газотурбинный двигатель с повернутым относительно оси двигателя выхлопным конфузорным патрубком с выхлопным срезом на уровне основания выхлопной трубы, входной вентиляционный патрубок, выходной патрубок кожуха, соединенный. В выходном патрубке кожуха на некотором удалении от фланцевого разъема с выхлопной трубой размещена кольцевая перфорированная перегородка, отверстия в которой выполнены с возможностью обеспечения необходимого для охлаждения двигателя расхода вентиляционного воздуха. Перегородка или закреплена по наружному диаметру на выходном патрубке кожуха, а по внутреннему диаметру выполнена в виде отогнутых в сторону выхлопа пружинящих лепестков или закреплена по внутреннему диаметру на выхлопном конфузорном патрубке, а по наружному диаметру выполнена в виде отогнутых в противоположную от выхлопа сторону пружинящих лепестков и опертых с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка кожуха. Достигается повышение надежности работы судовых газотурбинных двигателей. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области блочно-модульных газотурбинных установок морского базирования.

Известна газотурбинная установка с газотурбинным двигателем, помещенным в укрытие, которое выполняет функцию теплоизолирующего кожуха и на котором установлен специальный блок охлаждения газотурбинного двигателя (см., например, книгу: «Николаевские газотурбинные двигатели и установки». История создания, г. Николаев, «Юг-Информ», 2005 г., стр. 164, 165).

Известно устройство для охлаждения газотурбинной установки, содержащее шумотеплозащитный кожух, образующий с корпусом двигателя газотурбинной установки кольцевую камеру, блок вентиляторов с выходом воздуха в кольцевой коллектор с отверстиями в сторону охлаждаемой поверхности двигателя, параллельными его оси, а в кольцевой камере за охлаждаемой поверхностью двигателя выполнен кольцевой приемник нагретого воздуха с выходом во внешнюю среду (см., например, патент RU 2460893 С1, 20.12.2010 г.).

Известны эжекторные системы воздушного охлаждения газотурбинных двигателей, где воздух подсасывается в кольцевое пространство между корпусом турбины и наружным кожухом вследствие эжектирующего действия струи газа, входящего в выпускной газоход из силовой турбины и создающего пониженное давление в кольцевом пространстве между корпусом турбины и наружным кожухом (см., например, книгу: Г.А. Артемов и др. «Судовые газотурбинные установки». Изд. «Судостроение», Ленинград, 1978 г., стр. 106…108) - прототип.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности и экономичности работы судовых газотурбинных двигателей, размещенных в теплоизолирующих кожухах, путем надежного и простого крепления выхлопного конфузорного патрубка газотурбинного двигателя и обеспечением при этом необходимого расхода вентиляционного воздуха для охлаждения двигателя на всех режимах его работы.

Техническое решение указанной задачи в предлагаемом изобретении достигается тем, что в теплоизолирующем кожухе судового газотурбинного двигателя, содержащем размещенный в нем установленный на раме судовой газотурбинный двигатель с повернутым относительно оси двигателя выхлопным конфузорным патрубком с выхлопным срезом на уровне основания выхлопной трубы, выполненный в верхней части кожуха над головной частью двигателя входной вентиляционный патрубок, повернутый относительно оси двигателя соосно выхлопному конфузорному патрубку выходной патрубок кожуха, соединенный фланцевым разъемом с выхлопной трубой, согласно изобретению в выходном патрубке кожуха на некотором удалении от фланцевого разъема с выхлопной трубой размещена кольцевая перфорированная перегородка, отверстия в которой выполнены с возможностью обеспечения необходимого для охлаждения двигателя расхода вентиляционного воздуха, при этом перегородка или закреплена по наружному диаметру на выходном патрубке кожуха, а по внутреннему диаметру выполнена в виде отогнутых в сторону выхлопа пружинящих лепестков, охватывающих выхлопной конфузорный патрубок двигателя с возможностью его перемещения или закреплена по внутреннему диаметру на выхлопном конфузорном патрубке, а по наружному диаметру выполнена в виде отогнутых в противоположную от выхлопа сторону пружинящих лепестков и опертых с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка кожуха.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что в выходном патрубке кожуха на некотором удалении от фланцевого разъема с выхлопной трубой размещена кольцевая перфорированная перегородка, отверстия в которой выполнены с возможностью обеспечения необходимого для охлаждения двигателя расхода вентиляционного воздуха, при этом перегородка или закреплена по наружному диаметру на выходном патрубке кожуха, а по внутреннему диаметру выполнена в виде отогнутых в сторону выхлопа пружинящих лепестков, охватывающих выхлопной конфузорный патрубок двигателя с возможностью его перемещения, или закреплена по внутреннему диаметру на выхлопном конфузорном патрубке, а по наружному диаметру выполнена в виде отогнутых в противоположную от выхлопа сторону пружинящих лепестков и опертых с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка кожуха.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый теплоизолирующий кожух судового газотурбинного двигателя, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (показана часть кольцевой перфорированной перегородки), на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (вариант конструкции с лепестками по внутреннему диаметру перегородки), на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (вариант конструкции с лепестками по наружному диаметру перегородки).

В теплоизолирующем кожухе 1 размещен установленный на раме судовой газотурбинный двигатель 2, для выхода газов из силовой турбины которого выполнен в виде конфузора выхлопной патрубок 3, повернутый относительно оси двигателя 2. В верхней части кожуха 1 над головной частью двигателя 2 выполнен входной вентиляционный патрубок 4. Выходной патрубок 5 теплоизолирующего кожуха 1 также выполнен с поворотом относительно оси двигателя 2 (соосно патрубку 3) и при этом фланцевым разъемом 6 соединен с основанием выхлопной трубы 7 двигателя 2. Выхлопной срез 8 выхлопного патрубка 3 расположен примерно на уровне фланцевого разъема 6. Внутри выходного патрубка 5, пониже фланцевого разъема 6, размещена кольцевая перфорированная перегородка 9 с отверстиями 10 в ней. В варианте конструкции, показанном на фиг. 3, перегородка 9 закреплена по наружному диаметру на патрубке 5, а по внутреннему диаметру на ней выполнены отогнутые в сторону выхлопа газов пружинящие лепестки 11, охватывающие выхлопной конфузорный патрубок 3 с возможностью его перемещения. В варианте конструкции, показанном на фиг. 4, перегородка 9 закреплена по внутреннему диаметру на патрубке 3, а по наружному диаметру на ней выполнены отогнутые в противоположную от выхлопа газов сторону пружинящие лепестки 12, опертые с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка 5.

Осуществление поставленных задач в предлагаемом изобретении происходит следующим образом (см. фиг. 1, 2, 3, 4).

Во время работы судового газотурбинного двигателя 2, размещенного в теплоизолирующем кожухе 1, отработавшие в двигателе 2 газы выходят с большой скоростью через расположенный примерно на уровне фланцевого разъема 6 выхлопной срез 8 выхлопного конфузорного патрубка 3. При этом вследствие эжектирующего действия струи газа, входящего в выходной патрубок 5 и выхлопную трубу 7(выпускной газоход) из выхлопного конфузорного патрубка 3 двигателя 2, создается пониженное давление в кольцевом пространстве между выхлопным патрубком 3 и выходным патрубком 5, что распространяется (с некоторыми потерями) и на все пространство между корпусом двигателя 2 и теплоизолирующим кожухом 1. Поэтому через входной вентиляционный патрубок 4 в пространство между корпусом двигателя 2 и теплоизолирующим кожухом 1 подсасывается воздух из атмосферы и, обтекая корпус двигателя 2 и охлаждая его, через отверстия 10 в кольцевой перфорированной перегородке 9 уходит (вместе с подсасывающим его газом) в выхлопную трубу 7. Направление движения газов и подсасываемого (охлаждающего) воздуха показано стрелками на фиг. 1, 3, 4. Общее проходное сечение отверстий 10 в перегородке 9, требующееся для пропуска необходимого количества охлаждающего двигатель 2 воздуха, определяют расчетным и экспериментальным путем. Выполненные по внутреннему диаметру перегородки 9 и отогнутые в сторону выхлопа пружинящие лепестки 11 (вариант конструкции на фиг. 3) или выполненные по наружному диаметру перегородки 9 и отогнутые в противоположную от выхлопа сторону пружинящие лепестки 12 (вариант конструкции на фиг. 4) служат достаточно надежной опорой для патрубка 3 как при неработающем двигателе 2, так и во время его работы, когда патрубок 3 сильно нагревается, а следовательно, и расширяется, но благодаря пружинистости отогнутых лепестков 11 (фиг. 3) или 12 (фиг. 4) при любом режиме работы двигателя 2 поддерживают патрубок 3, в то же время не препятствуя его перемещениям. Направление отгиба лепестков в ту или иную сторону определяется только соображениями изготовления и удобством монтажа и сборки.

Теплоизолирующий кожух судового газотурбинного двигателя, содержащий размещенный в нем установленный на раме судовой газотурбинный двигатель с повернутым относительно оси двигателя выхлопным конфузорным патрубком с выхлопным срезом на уровне основания выхлопной трубы, выполненный в верхней части кожуха над головной частью двигателя входной вентиляционный патрубок, повернутый относительно оси двигателя соосно выхлопному конфузорному патрубку выходной патрубок кожуха, соединенный фланцевым разъемом с выхлопной трубой, отличающийся тем, что в выходном патрубке кожуха на некотором удалении от фланцевого разъема с выхлопной трубой размещена кольцевая перфорированная перегородка, отверстия в которой выполнены с возможностью обеспечения необходимого для охлаждения двигателя расхода вентиляционного воздуха, при этом перегородка или закреплена по наружному диаметру на выходном патрубке кожуха, а по внутреннему диаметру выполнена в виде отогнутых в сторону выхлопа пружинящих лепестков, охватывающих выхлопной конфузорный патрубок двигателя с возможностью его перемещения или закреплена по внутреннему диаметру на выхлопном конфузорном патрубке, а по наружному диаметру выполнена в виде отогнутых в противоположную от выхлопа сторону пружинящих лепестков и опертых с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка кожуха.



 

Похожие патенты:

Объектом изобретения является способ контроля вентиля в газотурбинном двигателе, при этом упомянутый вентиль производит переключение в ответ на команду (С), переданную в определенный момент (t0), при этом упомянутый способ содержит этап (Е2) вычисления первой формы (S1) временного сигнала (S(t)) на основании изменения переменной состояния (Р) упомянутого газотурбинного двигателя, реагирующей на переключение упомянутого вентиля, затем этап (Е6) применения теста сигнатуры переключения вентиля к второй форме (S2) упомянутого сигнала (S(t)), отличающийся тем, что содержит так называемый этап (Е5) десенсибилизации, на котором упомянутую вторую форму (S2) сигнала вычисляют на основании первой формы (S1) сигнала.

Газогенератор газотурбинного двигателя включает в себя осевой компрессор, камеру сгорания, турбину высокого давления с охлаждаемыми рабочими и диском основным с выполненными на его фланце отверстиями и несущим на себе диск покрывной с образованием между ними кольцевой полости.

Система управления температурой обоймы лопастей для использования в газотурбинном двигателе. Система управления включает в себя первый источник охлаждающего воздуха, второй источник охлаждающего воздуха, а также систему управления температурой воздуха.

Газовая турбина содержит компрессор, камеру сгорания, турбину и систему воздушного охлаждения, которая содержит, по меньшей мере, одну первую магистраль воздушного охлаждения, которая идет от первой ступени давления компрессора к турбине, и, по меньшей мере, одну вторую магистраль воздушного охлаждения, которая идет от более высокой второй ступени давления компрессора к турбине.

Изобретение относится к энергетике. Газовая турбина на базе авиационного двигателя содержит воздухозаборную камеру, компрессор, содержащий воздухозаборное устройство, сообщающееся с указанной камерой, камеру сгорания, турбину высокого давления и силовую турбину.

Двухконтурный турбореактивный двигатель содержит компрессор с думисной полостью, камеру сгорания, турбину, аппарат закрутки турбины, сообщенный и с транзитными полостями лопаток соплового аппарата турбины, и с каналами подвода воздуха высокого давления, вращающийся направляющий аппарат и каналы подвода воздуха низкого давления, сообщенные с внутренними полостями охлаждаемых рабочих лопаток турбины.

Изобретение относится к авиационным силовым установкам. Авиационная силовая установка состоит из входного устройства (1), турбокомпрессора (2) с отбором воздуха за компрессором для охлаждения лопаток турбины, выходного устройства (3).

Cпособ относится к определению параметров охлаждающего потока хладагента, подаваемого через газовую турбину. Способ может включать прием сигнала, связанного с первым параметром продукта сгорания в определенном местоположении внутри зоны горения газовой турбины, прием сигнала, связанного со вторым значением параметра продукта сгорания в определенном местоположении ниже по направлению потока от зоны горения, сравнение первого и второго значений параметра продукта сгорания и определение параметра охлаждающего потока хладагента на основе сравнения первого и второго значений.

Силовая установка состоит из входного устройства, турбокомпрессора с отбором воздуха за компрессором для охлаждения лопаток турбины, выходного устройства. Турбокомпрессор имеет степень повышения давления в компрессоре не более четырех, одну ступень турбины.

Турбина, в частности газовая турбина, содержит внутренний корпус, предназначенный для установки по меньшей мере одной статорной лопатки турбинной ступени, и наружный корпус, расположенный вокруг внутреннего корпуса таким образом, что образуется наружный охлаждающий канал между внутренним корпусом и наружным корпусом.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских объектов в экстремальных случаях, а также экипажей морских объектов, работающих в замерзающих морях.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке энергетических систем судов, а также других автономных объектов, где применяются малогабаритные турбогенераторные агрегаты с высокой частотой вращения.

Изобретение относится к механическим двигателям и предназначено для использования на надувных лодках. Педальный привод надувного судна содержит педальный блок, сиденье, рычаг управления, киль и гребной винт.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов. Электроэнергетическая установка судна содержит главный первичный тепловой двигатель, редуктор, разобщительную муфту, гребную электрическую машину, гребной винт, электрический преобразователь, главный распределительный щит, коммутационные элементы, вспомогательный дизель-генератор, статический источник постоянного тока и потребители собственных нужд.

Изобретение относится к судовой электротехнике, а именно для использования на перспективных неатомных подводных лодках и в подводных аппаратах с электродвижением.

Изобретение относится к области судостроения. Моторное судно содержит корпус, каюту, силовую установку, редуктор переднего и заднего хода, разобщительную муфту, гребной винт, внутренний пост управления.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами. Судовая электроэнергетическая установка содержит первый тепловой двигатель, второй тепловой двигатель, валогенератор, генератор, первый, второй и третий валы, вариатор, который соединен с гребным винтом, систему управления, шины питания, датчики скорости вращения.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к скоростным судам, которым по эксплуатационным особенностям необходимо иметь два основных режима движения, например, экономичный и полный ход.

Изобретение относится к системам распределения энергии, которые могут быть использованы на морских судах и подводных лодках. .

Изобретение относится к устройствам для перемещения по водной поверхности. .

Изобретение относится к энергетике. Сборка турбины в турбинном двигателе, имеющая внешний корпус, внутренний корпус, кольцевой путь отработанного газа, определяемый между внешней и внутренней стенками пути потока, а также полость выхлопного кожуха турбины. Множество структурных раскосов поддерживают внутренний корпус на внешнем корпусе, при этом обтекатель окружает каждый из раскосов в области, простирающейся между внешней и внутренней стенками пути потока. Первый путь продувочного воздуха проводит охлаждающий продувочный воздух радиальным образом внутрь к внутреннему корпусу, причём второй путь продувочного воздуха проводит охлаждающий продувочный воздух радиальным образом наружу для обеспечения потока продувочного воздуха к положению полости выхлопного кожуха радиально наружу от внешней стенки пути потока. Также представлен вариант сборки турбины в турбинном двигателе. Изобретение позволяет обеспечить тепловую защиту выхлопного кожуха сборки турбины. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области блочно-модульных газотурбинных установок морского базирования. Теплоизолирующий кожух судового газотурбинного двигателя содержит судовой газотурбинный двигатель с повернутым относительно оси двигателя выхлопным конфузорным патрубком с выхлопным срезом на уровне основания выхлопной трубы, входной вентиляционный патрубок, выходной патрубок кожуха, соединенный. В выходном патрубке кожуха на некотором удалении от фланцевого разъема с выхлопной трубой размещена кольцевая перфорированная перегородка, отверстия в которой выполнены с возможностью обеспечения необходимого для охлаждения двигателя расхода вентиляционного воздуха. Перегородка или закреплена по наружному диаметру на выходном патрубке кожуха, а по внутреннему диаметру выполнена в виде отогнутых в сторону выхлопа пружинящих лепестков или закреплена по внутреннему диаметру на выхлопном конфузорном патрубке, а по наружному диаметру выполнена в виде отогнутых в противоположную от выхлопа сторону пружинящих лепестков и опертых с возможностью перемещения на внутреннюю поверхность выходного патрубка кожуха. Достигается повышение надежности работы судовых газотурбинных двигателей. 4 ил.

Наверх