УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1994 года по МПК F02C7/27 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к турбостроению, и может быть использовано для пуска газотурбинных установок.

Известен обратный клапан диффузора компрессора и способ запуска газотурбинного двигателя, который предназначен для запуска двигателя, имеющего компрессор для сжатия воздуха, камеру сгорания и турбину, соединенную с компрессором для совместного вращения, содеpжащий коллектор, направляющий поток сжатого воздуха в камеру сгорания, запускаемый сжатым газом, подаваемым к корпусу коллектора и в газовый канал в сечении, расположенным перед камерой сгорания и за диффузором, а также содержащий клапанное устройство, составляющее одно целое с диффузором [1].

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для пуска газотурбинной установки, содержащее сопло для подачи сжатого воздуха из бака-аккумулятора в воздухопровод, соединяющий компрессор низкого и высокого давлений, причем сопло установлено по оси воздухопровода и проходит через канал с откидными отверстиями, имеющими выемки для плотного прилегания к соплу [2].

Недостатком известных устройств является большой расход сжатого воздуха из-за того, что его энергия расходуется на раскрутку турбины компрессора и отсутствия возможности автоматического отключения его подачи.

Уменьшение расхода сжатого воздуха достигается тем, что устройство для пуска газотурбинной установки, содержащее сопло для подачи сжатого воздуха из бака-аккумулятора в воздухопровод, соединяющий компрессор с камерой сгорания и клапанное устройство, содержащее поворотную створку, приводимую пневмоцилиндром, дополнительно снабжено поворотным клапаном для подсоса воздуха из атмосферы, прикрепленным к корпусу воздухопровода, а поворотная створка снабжена упором для закрытия поворотного клапана, причем одна из полостей пневмоцилиндра соединена с магистралью подачи сжатого воздуха, а вторая - с полостью воздухопровода.

На фиг.1 показано устройство для пуска газотурбинной установки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1.

Система пуска помещена в воздухопровод 1, соединяющий компрессор 2 с камерой сгорания 3. Турбина 4 кинематически соединена с компрессором 2. Устройство содержит сопло 5, установленное по оси в сужающейся части воздухопровода, поворотную створку 6, установленную по оси 7, закрепленной в корпусе, к которой прикреплен упор 8, поворотный клапан 9, ось которого прикреплена к внешней стороне корпуса воздухопровода. Ось 7 кинематически соединена рычагом 10 со штоком пневмоцилиндра 11, полости которого соединены с полостью воздухопровода и магистралью подачи сжатого воздуха трубопроводами 12 и 13. Шток пневмоцилиндра с другой стороны соединен с пружиной 14. В корпусе воздухопровода имеются отверстия 15 для подсоса воздуха из окружающей среды.

Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в сопло 5 давление его через трубопровод 13 подается в нижнюю полость пневмоцилиндра 11, при этом шток перемещается вверх, а ось 7 створки 6 с помощью рычага 10 поворачивается, перекрывая створкой сечение воздухопровода (данное положение створки показано на фиг.1 пунктиром). Соединенный со створкой упор 8 освобождает поворотный клапан 9 и воздух засасывается через отверстия 15 из внешней среды в воздухопровод. Одновременно в камеру сгорания 3 подается топливо и включается система зажигания (на схеме не показаны). Горячие газы из камеры сгорания поступают в турбину 4, которая раскручивает компрессор 2, воздух из которого поступает в полость воздухопровода 1, находящуюся выше закрытой поворотной створки, при этом давление в ней быстро возрастает. При достижении рабочего давления шток пневмоцилиндра перемещается вниз, поскольку его верхняя полость соединена с воздухопроводом с помощью трубопровода 12, при этом створка 6 открывается и упором 8 закрывает клапан 9 и доступ воздуха из внешней среды прекращается. Одновременно с помощью концевого выключателя, расположенного на пневмоцилиндре, перекрывается клапан на магистрали подачи сжатого воздуха (на схеме не показан) и подача сжатого воздуха в сопло 5 прекращается. Пружина 14 служит для регулирования рабочего давления в воздухопроводе.

Экономия сжатого воздуха достигается за счет быстрого возрастания давления в воздухопроводе, поскольку его энергия не расходуется на раскрутку турбины компрессора, и благодаря автоматическому отключению подачи сжатого воздуха.

Использование: машиностроение, а именно трубостроение, может быть использовано для пуска газотурбинных установок. Сущность изобретения: устройство помещено в воздухопровод 1 газотурбинной установки, соединяющий компрессор 2 с камерой сгорания 3. Турбина 4 вращается вместе с компрессором. Устройство содержит сопло 5 для подачи сжатого воздуха, поворотную створку 6, установленную на оси 7. Створка снабжена упором 8 для закрытия поворотного клапана 9. Ось поворотной створки соединена рычагом 10 со штоком пневмоцилиндра 11, полости которого соединены с полостью воздухопровода и с магистралью подачи сжатого воздуха трубопроводами 12 и 13. Шток пневмоцилиндра соединен с пружиной 14. В корпусе воздухопровода имеются отверстия 15. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ, содержащее сопло подачи сжатого воздуха из бака-аккумулятора в воздухопровод, соединяющий компрессор с камерой сгорания, и установленную внутри воздухопровода поворотную створку, соединенную с поршнем пневмоцилиндра, отличающееся тем, что оно снабжено поворотным клапаном и упором, а в стенке воздухопровода выполнены отверстия, причем клапан установлен на стенке воздухопровода с возможностью открытия отверстий, упор закреплен на поворотной створке с возможностью взаимодействия с клапаном, одна из полостей пневмоцилиндра соединена с источником сжатого воздуха, а вторая - с полостью воздухопровода.