Основныеэлементы, принцип действия

 

Схема простейшего судового газотурбинного двигателя (ГТД открытого цикла) представлена на рис. 1.8. Компрессор 1 через входной патрубок засасывает воздух и сжимает его до определенного давления. Воздух с повышенным давлением поступает в камеру сгорания 4, куда через форсунку непрерывно подается топливо.

Топливо в камере сгорает при постоянном давлении, и образовавшийся при этом газ направляется в газовую турбину 6, где его энергия преобразуется на рабочих лопатках в механическую работу. Турбина вращает компрессор и через зубчатую передачу 3 передает избыточную мощность гребному винту 2.

Пуск газотурбинного двигателя производится пусковым двигателем 5, который сообщает компрессору требуемую частоту вращения ротора, после чего в камеру сгорания подается через форсунку топливо, и установка начинает работать.

Газотурбинный двигатель с зубчатой передачей и навешенными или расположенными на общей с ним раме вспомогательными механизмами и устройствами называется газотурбинным агрегатом. Газотурбинный агрегат с обслуживающими его системами образует газотурбинную установку (ГТУ).

Рис. 1.8. Схема простейшего судового газотурбинного двигателя

 

Для обеспечения высокого К.П.Д. как на номинальном режиме, так и на режимах частичных нагрузок всережимные ГТД выполняют по усложненной схеме.

На рис. 1.9 схематически представлен подобный газотурбинный двигатель. ГТД состоит из воздухозаборника 1, компрессора низкого давления (КНД) 4, компрессора высокого давления (КВД) 5, камеры сгорания 6, ТВД 7, ТСД 8, ТНД (турбины винта) 10.

Компрессор высокого давления приводится во вращение турбиной высокого давления, компрессор низкого давления — турбиной среднего давления (вал проходит внутри вала КВД—ТВД). Турбина винта вырабатывает полезную мощность, которая через рессору 13 и редуктор 14 передается винту. Все три турбины имеют различную частоту вращения.

 

Рис. 1.9 Схема судового газотурбинного двигателя легкого типа

 

Для передачи мощности от пусковых электродвигателей и для привода навешенных вспомогательных механизмов служат передняя 2 и основная 3 коробки приводов. Маслоагрегат 15 также получает энергию от вала компрессора.

Все элементы ГТД смонтированы на общей раме 16. Кожух 12 газоотводного патрубка 11 сообщается с кожухом двигателя 9. Окружающий воздух эжектируется уходящими газами и, проходя между кожухом и корпусом двигателя, охлаждает эти элементы.

Судовая газотурбинная установка ГТУ-20 мощностью 8700 кВт представлена на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Газотурбинная установка ГТУ-20 (внешний вид)