Для наземных газотурбинных двигателей, используемых на газоперекачивающих станциях, газотурбинных электростанциях, газоструйных установках и других силовых устройствах, для охлаждения масла применяют масловоздушный теплообменник, в котором необходима специальная система, создающая воздушный поток требуемой интенсивности.
В существующих аппаратах воздушного охлаждения масла (АВОМ), который является отдельным агрегатом, связанным с двигателем только трубопроводами подвода и отвода масла, источником воздушного потока является вентилятор, приводимый электродвигателем. Поддержание необходимой температуры масла на выходе из маслоохладителя (на входе в двигатель) осуществляется автоматически путем изменения частоты вращения вентилятора (Ю.Белоусов и др. Новые аппараты воздушного охлаждения масла для ГТУ, Газотурбинные технологии №4, 2000). Их недостатком являются большие габариты, вес, большое количество потребляемой электроэнергии, сложность обслуживания. По этим причинам они совершенно неприемлемы для мобильных установок на базе автомобилей, в частности для аэродромных газоструйных снегоочистителей.
Целью изобретения является создание малогабаритной системы воздушного охлаждения масла, являющейся узлом двигателя, в которой источником воздушного потока является сам двигатель.
Задача решается следующим образом.
В системе воздушного охлаждения масла газотурбинного двигателя наземного применения, включающей масловоздушный теплообменник, источник воздушного потока для теплообменника, трубопровод подвода масла от двигателя к теплообменнику, трубопровод отвода масла от теплообменника к двигателю, датчик измерения температуры масла на входе в двигатель, теплообменник установлен на входе в газотурбинный двигатель таким образом, что он продувается воздухом, проходящим через него, а между трубопроводами подвода и отвода масла установлен трубопровод с клапаном переменного сечения перепуска масла мимо теплообменника, управляемым по сигналу от датчика измерения температуры масла на входе в двигатель.
Масловоздушный теплообменник устанавливают перед входом в газотурбинный двигатель таким образом, что воздушный поток, проходящий через двигатель, прежде чем попасть в него, весь или частично проходит через теплообменник, выполняя функцию охладителя масла. Другими словами, функцию источника воздуха для масловоздушного теплообменника в предлагаемой схеме охлаждения выполняет сам двигатель. Отпадает необходимость в специальном воздушном вентиляторе и приводящем его электромоторе.
Поддержание необходимой температуры масла осуществляется следующим образом. Масляные трубопроводы подвода и отвода масла от двигателя к теплообменнику соединены между собой трубопроводом с вмонтированным в него клапаном перепуска масла. Через этот клапан переменного сечения часть масла перепускается мимо теплообменника, в зависимости от площади переменного сечения. При полностью закрытом клапане все масло проходит через теплообменник. Смешение потоков охлажденного в теплообменнике и неохлажденного, прошедшего мимо теплообменника, масла происходит на входе в двигатель, где находится штатный термодатчик измерения температуры смешавшегося масла. Управляя положением клапана перепуска в зависимости от показания термодатчика (вручную или автоматически), можно поддерживать температуру масла в требуемом диапазоне.
Пример реализации этого предложения показан на чертеже. На входной патрубок газотурбинного двигателя 1 устанавливается корпус 2 с вмонтированными в него двумя масловоздушными теплообменниками 3. Теплообменники установлены таким образом, что часть потока воздуха, проходящего через двигатель, проходит также и через теплообменники 3, охлаждая в них масло. Из двигателя масло по трубопроводу 4 поступает в теплообменники 3, а по трубопроводу 5 из теплообменников охлажденное масло возвращается в двигатель. Трубопроводы 4 и 5 соединены трубопроводом 6, в который вмонтирован клапан перепуска масла 7 переменного сечения. Пропускная способность клапана зависит от показаний датчика температуры масла 8 на входе в двигатель.
Работа системы охлаждения происходит следующим образом. На запуске газотурбинного двигателя и в течение некоторого времени работы на режиме прогрева клапан перепуска полностью открыт и практически все масло из двигателя по трубопроводам 4, 6 и 5 проходит мимо теплообменников 3. По достижении заданного допустимого значения температуры масла на входе в двигатель по показаниям датчика 8 (вручную или автоматически) клапан перепуска 7 начинает прикрываться, и часть масла проходит через теплообменники 3. При увеличении количества тепла, подводимого к маслу в двигателе, клапан 7 по сигналу датчика 8 продолжает прикрываться, увеличивая долю масла, проходящего через теплообменники. При полностью закрытом клапане перепуска все масло проходит через теплообменники.
Осуществление данного предложения, в частности, решает проблему охлаждения масла при создании мобильных газоструйных установок на автомобильном шасси, предназначенных для очистки от снега, льда и пыли взлетнопосадочных полос, дорог, автодромов струей выходящего из сопла газа. Очень громоздкие и тяжелые АВОМы здесь неприменимы. Маслотопливные теплообменники чаще всего неэффективны из-за недостаточного расхода топлива. Предлагаемая конструкция не имеет указанных недостатков и легко реализуется, несущественно влияя на габариты установки.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ГАЗОТУРБОВОЗА | 2006 |
|
RU2312239C1 |
СПОСОБ РЕГУЛИРУЕМОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАСЛА ИЛИ МАСЛОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ И АППАРАТ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ С РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА | 2012 |
|
RU2505736C1 |
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 1994 |
|
RU2064596C1 |
Масляная система газотурбинного двигателя | 2021 |
|
RU2779209C1 |
СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ | 2003 |
|
RU2256090C2 |
Система смазки газоперекачивающего агрегата со стационарным газотурбинным двигателем | 2019 |
|
RU2742591C1 |
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ГАЗОТУРБОВОЗА | 2006 |
|
RU2319024C1 |
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВУХ ПОТОКОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ | 2011 |
|
RU2485428C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2638245C2 |
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАСЛОСИСТЕМОЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2004 |
|
RU2287074C2 |
Изобретение относится к области газотурбинных установок, преимущественно мобильных, в частности, для аэродромных газоструйных снегоочистителей. Цель изобретения - создание малогабаритной системы воздушного охлаждения масла, где источником охлаждающего воздушного потока является сам двигатель. Поставленная задача решена тем, что теплообменник устанавливается на входе в двигатель и весь воздушный поток, проходящий через двигатель, или часть его проходит через теплообменник. Поддержание требуемой температуры масла на входе в двигатель осуществляется посредством перепускного трубопровода с вмонтированным в него клапаном переменного сечения, который в зависимости от показания датчика температуры масла на входе в двигатель перераспределяет потоки масла, идущие через теплообменник и помимо его. 1 ил.
Система воздушного охлаждения масла газотурбинного двигателя наземного применения, включающая источник воздушного потока, масловоздушный теплообменник, трубопровод подвода масла к теплообменнику, трубопровод отвода масла от теплообменника, датчик измерения температуры масла на входе в двигатель, отличающаяся тем, что теплообменник установлен на входе в газотурбинный двигатель таким образом, что источником воздушного потока для теплообменника является компрессор двигателя, а трубопроводы подвода и отвода масла соединены между собой трубопроводом перепуска с вмонтированным в него клапаном переменного сечения, управляемым по сигналу от датчика измерения температуры масла на входе в двигатель.
БЕЛОУСОВ Ю | |||
и др | |||
Новые аппараты воздушного охлаждения масла для ГТУ | |||
- Газотурбинные технологии, №4, 2000 | |||
SU 1408841 A1, 27.07.1999 | |||
Газоперекачивающий агрегат | 1979 |
|
SU844797A1 |
SU 1515828 A1, 20.08.2004 | |||
SU 1304501 A, 27.07.1999 | |||
US 4767259 A, 30.08.1988 | |||
Способ укрепления основания | 1980 |
|
SU903484A1 |
Авторы
Даты
2008-01-27—Публикация
2006-02-16—Подача