×
20.11.2013
216.012.82c4

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОНВЕНТИРОВАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя в газотурбинный двигатель наземного применения, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, камеру сгорания и опоры, осуществляют путем подрезания верхней части лопаток компрессора низкого давления, расположенных во втором контуре. Компрессор высокого давления и турбину высокого давления оборудуют дополнительными ступенями. Устанавливают камеру сгорания, отношение длины которой L к ее исходной длине камеры сгорания L выбирают в пределах 0,7÷0,79. Кольцевую жаровую трубу крепят к наружному корпусу камеры сгорания посредством кронштейна, выполненного в виде кольцевой детали. Изобретение направлено на повышение мощности и к.н.д., снижение концентрации выбросов, повышение надежности работы камеры сгорания. 4 ил.
Основные результаты: Способ конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя в газотурбинный двигатель наземного применения, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, камеру сгорания и опоры, путем подрезания верхней части лопаток компрессора низкого давления, расположенных во втором контуре, отличающийся тем, что компрессор высокого давления и турбину высокого давления оборудуют дополнительными ступенями, устанавливают камеру сгорания, отношение длины которой L к ее исходной длине камеры сгорания L выбирают в пределах 0,7÷0,79, при этом кольцевую жаровую трубу крепят к наружному корпусу камеры сгорания посредством кронштейна, выполненного в виде кольцевой детали.

Изобретение относится к турбостроению, а конкретно к созданию промышленных газотурбинных двигателей полученных путем конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя.

Известен газотурбинный двигатель наземного применения, полученный путем конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, кольцевую камеру сгорания со специальными подвесками жаровой части к наружному корпусу камеры сгорания, переднюю, среднюю и заднюю опоры, реактивное сопло. Конвертирование заключается в том, что в компрессоре низкого давления подрезают верхнюю часть лопаток расположенную во втором контуре, устанавливают кольцевые детали, образующие тракт внутреннего контура и кольцевые радиальные перегородки, закрывающие второй контур. Компрессор высокого давления с турбиной высокого давления оставляют без изменений. В камере сгорания изменяют фронтовое устройство. Демонтируют реактивное сопло и устанавливают силовую турбину, двигатель и силовую турбину устанавливают на раму (см. Двигатель НК-16СТ, «Руководство по технической эксплуатации» книга 1, 1996 г., раздел 1, рис.1.2, стр.7/8). При этом получение параметров ГТД наземного применения, в том числе мощности и к.п.д. ограничено исходными параметрами двухконтурного турбореактивного двигателя, такими как расход воздуха через внутренний контур и к.п.д. узлов турбокомпрессора.

Недостатком является невозможность получения повышенных параметров ГТД, без моделирования новой проточной части влекущей за собой выполнение деталей с новой геометрией.

Решаемой технической задачей является увеличение КПД и мощности конвертируемого ГТД при сохранении силовых схем роторов, корпусов и расположения опор прототипа, а также снижение концентрации выбросов вредных веществ и повышение надежности работы камеры сгорания.

Поставленная задача для способа конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя в газотурбинный двигатель наземного применения, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, камеру сгорания и опоры, путем подрезания верхней части лопаток компрессора низкого давления, расположенных во втором контуре, достигается тем, что компрессор высокого давления и турбину высокого давления оборудуют дополнительными ступенями, устанавливают камеру сгорания, отношение длины которой L1 к ее исходной длине камеры сгорания L выбирают в пределах 0,7÷0,79, при этом кольцевую жаровую трубу крепят к наружному корпусу камеры сгорания посредством кронштейна, выполненного в виде кольцевой детали.

При этом уменьшение длины L до L1, выполняя задачу размещения дополнительных ступеней компрессора, способствует уменьшению эмиссии вредных веществ, в первую очередь NOx, в связи с уменьшением объема зоны горения и малым временем пребывания продуктов сгорания в зоне с высокой температурой газа.

Технический результат при использовании изобретения заключается в получении повышенных параметров ГТД, сокращение сроков и стоимости создания ГТД наземного применения из двухконтурного турбореактивного двигателя, облегчение доводки ГТД за счет сохранения силовой схемы роторов и корпусов, повышение надежности и облегчение сборки камеры сгорания без создания специальных подвесок жаровой трубы, снижении концентрации выбросов.

На фиг.1 показан продольный разрез газотурбинного двигателя наземного применения. На фиг.2 представлен элемент А фиг.1 в увеличенном виде. На фиг.3 представлен элемент Б фиг.1 в увеличенном виде. На фиг.4 представлен элемент В фиг.1 в увеличенном виде.

Газотурбинный двигатель наземного применения 1 состоит из компрессора низкого давления 2 с турбиной низкого давления 3, компрессора высокого давления 4 с турбиной высокого давления 5, камерой сгорания 6 с креплением 13 жаровой трубы на наружном корпусе.

Для создания ГТД наземного применения с повышенными параметрами, при конвертировании двухконтурного турбореактивного двигателя в компрессоре низкого давления 2, для обеспечения повышенного расхода воздуха полученного по результатам термодинамического расчета двигателя, устанавливают дополнительную ступень и проводят подрезку верхней части лопаток 7 компрессора низкого давления расположенную во втором контуре, что позволяет получить повышенную мощность. Формируют тракт внутреннего контура, устанавливая кольцевые коаксиально расположенные детали 8. Закрывают второй контур, устанавливая кольцевые радиальные перегородки 9. Для обеспечения суммарной степени сжатия в компрессоре, повышают степень сжатия в компрессоре высокого давления 4, за счет постановки дополнительных двух ступеней 11 на выходе. Для повышения к.п.д. турбины высокого давления 5, при полученной большей мощности компрессора высокого давления, устанавливают дополнительно одну ступень 12, при этом получив высокий к.п.д. всего двигателя. Для сохранения силовой схемы корпусов и роторов, положение передней, средней и задней опор с расстояниями L2, L3 между ними, между компрессором высокого давления 4 и турбиной высокого давления 5, устанавливают камеру сгорания 6, в которой отношение длины L1 к исходной длине L равно 0,7÷0,79. Это позволяет при увеличении длины компрессора высокого давления, за счет постановки двух ступеней, сохранить силовую схему роторов, корпусов и расположения опор ГТД. Увеличение этого отношения за пределы указанного диапазона не позволит разместить в пределах длины L2 расположения опор дополнительные две ступени компрессора высокого давления. Уменьшение этого отношения приведет к высокой окружной неравномерности температурного поля в камере сгорания. Уменьшение длины L до L1, дает также положительный эффект уменьшения эмиссии вредных веществ, в частности NOx, в связи с уменьшением объема зоны горения и малым временем пребывания продуктов сгорания в зонах с высокой температурой газов. Крепление 13 жаровой трубы камеры сгорания к наружному корпусу камеры сгорания выполняют посредством кронштейна, выполненного в виде кольцевой детали за одно целое с наружным кольцом жаровой трубы 14, что позволило не создавать специальных подвесок жаровой трубы, которые приводили к усложнению сборки камеры сгорания и дефектам при ее работе.

Способ конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя в газотурбинный двигатель наземного применения, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, камеру сгорания и опоры, путем подрезания верхней части лопаток компрессора низкого давления, расположенных во втором контуре, отличающийся тем, что компрессор высокого давления и турбину высокого давления оборудуют дополнительными ступенями, устанавливают камеру сгорания, отношение длины которой L к ее исходной длине камеры сгорания L выбирают в пределах 0,7÷0,79, при этом кольцевую жаровую трубу крепят к наружному корпусу камеры сгорания посредством кронштейна, выполненного в виде кольцевой детали.
СПОСОБ КОНВЕНТИРОВАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
СПОСОБ КОНВЕНТИРОВАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
СПОСОБ КОНВЕНТИРОВАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
СПОСОБ КОНВЕНТИРОВАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
10.06.2013
№216.012.4905

Электростартер

Электростартер предназначен для запуска ГТД наземного применения и оборудован системой охлаждения статора маслом от маслосистемы ГТД, в виде стакана, внутри которого расположена статорная обмотка, а на внешней стороне стакана выполнен в виде винтовой спирали канал А для прокачки масла в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484273
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.6109

Система охлаждения рабочего колеса турбины газотурбинного двигателя

Система охлаждения рабочего колеса турбины газотурбинного двигателя содержит сопловой аппарат и рабочее колесо с охлаждаемой рабочей лопаткой, устройство закрутки охлаждающего воздуха. На внутреннем корпусе соплового аппарата размещен ресивер, сообщенный с полостью подачи вторичного воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490473
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6c59

Уплотнение внутреннего стыка камеры сгорания и статора турбины газотурбинного двигателя

Уплотнение стыка камеры сгорания и соплового аппарата турбины содержит уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек соплового аппарата. Козырек закреплен на внутреннем корпусе, снабженном кольцом фиксирующим с установленным плавающим кольцом. Уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493388
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6cbf

Одноконтурная горелка

Одноконтурная горелка предназначена для сжигания газа в тепловырабатывающих устройствах, например, в камерах сгорания газотурбинных двигателей, где требуется низкая окружная неравномерность температурного поля и его регулировка без съема горелки с установки и частичной ее разборки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493490
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7695

Уплотнение внутреннего стыка камеры сгорания и соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя

Уплотнение внутреннего стыка кольцевой камеры сгорания и соплового аппарата турбины содержит уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек соплового аппарата. Козырек закреплен на внутреннем корпусе соплового аппарата. Направляющая часть уплотнительного кольца камеры сгорания и козырек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496017
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.11.2013
№216.012.82ee

Фронтовое устройство жаровой трубы кольцевой камеры сгорания

Фронтовое устройство жаровой трубы кольцевой камеры сгорания содержит головку кольцевую с наружным и внутренним топливными коллекторами и выполненными на головке кольцевой между коллекторами, концентрично и равномерно расположенными по окружности в один ряд воздушными фигурными окнами подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499194
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85a3

Способ снижения динамических напряжений в рабочих лопатках последней ступени турбины

Способ снижения динамических напряжений в рабочих лопатках последней ступени силовой турбины заключается в том, что угол раскрытия проточной части турбины в меридиональном сечении выбирают в пределах 13…23°, а отношение среднего диаметра рабочего колеса последней ступени силовой турбины к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499889
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.12.2014
№216.013.1126

Выходное устройство турбовального двигателя-твад

Настоящее изобретение относится к области разработки газотурбинных двигателей, а более конкретно к конструкции газосборника выходного устройства турбовальных двигателей - ТВаД, предназначенных для эксплуатации в составе вертолетов. Во внутреннем корпусе газосборника размещена трубка подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535813
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.11.2015
№216.013.8bde

Способ ремонта магистрального газопровода и передвижная газоперекачивающая установка для его осуществления

Изобретение относится к области машиностроения. Дефектный участок отключают от магистрального газопровода путем перекрытия линейных кранов с обоих его концов. Параллельно линейным кранам к магистральному газопроводу подсоединяют байпас и байпасный узел. Газ из дефектного участка откачивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567413
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.03.2016
№216.014.bf88

Способ откачки газа из отключенного участка газопровода

Способ предназначен для откачки газа из отключенного участка газопровода для проведения ремонтных работ. Способ включает подачу газа в сопло газового эжектора и перекачку этим газовым эжектором газа из отключенного участка газопровода в параллельную нитку или в участок, следующий за отключенным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576951
Дата охранного документа: 10.03.2016
Показаны записи 1-10 из 13.
10.01.2013
№216.012.197f

Комплексное воздухоочистительное устройство накопительного типа для газотурбинных установок и его варианты

Комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ) газотурбинной установки (ГТУ) содержит защитный колпак, выполненный из светопрозрачного, морозостойкого неметаллического материала, на несущем нервюрно-стрингерном каркасе, под которым на собственной силовой раме смонтированы на призматических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472019
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.06.2013
№216.012.4905

Электростартер

Электростартер предназначен для запуска ГТД наземного применения и оборудован системой охлаждения статора маслом от маслосистемы ГТД, в виде стакана, внутри которого расположена статорная обмотка, а на внешней стороне стакана выполнен в виде винтовой спирали канал А для прокачки масла в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484273
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.6109

Система охлаждения рабочего колеса турбины газотурбинного двигателя

Система охлаждения рабочего колеса турбины газотурбинного двигателя содержит сопловой аппарат и рабочее колесо с охлаждаемой рабочей лопаткой, устройство закрутки охлаждающего воздуха. На внутреннем корпусе соплового аппарата размещен ресивер, сообщенный с полостью подачи вторичного воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490473
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6c49

Способ фиксации сотового уплотнения во внутреннем корпусе статора турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбостроению и авиадвигателестроению. Способ фиксации сотового уплотнения во внутреннем корпусе статора турбины газотурбинного двигателя, состоящего из сотоблока и корпуса, установленного во внутреннем корпусе статора турбины. Во внутреннем корпусе выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493372
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c59

Уплотнение внутреннего стыка камеры сгорания и статора турбины газотурбинного двигателя

Уплотнение стыка камеры сгорания и соплового аппарата турбины содержит уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек соплового аппарата. Козырек закреплен на внутреннем корпусе, снабженном кольцом фиксирующим с установленным плавающим кольцом. Уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493388
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5c

Способ отладки газотурбинного двигателя после восстановительного ремонта при стендовых испытаниях

Изобретение относится к области стендовых испытаний двухкаскадных газотурбинных двигателей, в частности к стендовым испытаниям газотурбинных двигателей после восстановительного ремонта, и предназначено для обеспечения запасов устойчивой работы компрессора высокого давления КВД и тяги (мощности)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493391
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6cbf

Одноконтурная горелка

Одноконтурная горелка предназначена для сжигания газа в тепловырабатывающих устройствах, например, в камерах сгорания газотурбинных двигателей, где требуется низкая окружная неравномерность температурного поля и его регулировка без съема горелки с установки и частичной ее разборки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493490
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7695

Уплотнение внутреннего стыка камеры сгорания и соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя

Уплотнение внутреннего стыка кольцевой камеры сгорания и соплового аппарата турбины содержит уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек соплового аппарата. Козырек закреплен на внутреннем корпусе соплового аппарата. Направляющая часть уплотнительного кольца камеры сгорания и козырек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496017
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.11.2013
№216.012.82ee

Фронтовое устройство жаровой трубы кольцевой камеры сгорания

Фронтовое устройство жаровой трубы кольцевой камеры сгорания содержит головку кольцевую с наружным и внутренним топливными коллекторами и выполненными на головке кольцевой между коллекторами, концентрично и равномерно расположенными по окружности в один ряд воздушными фигурными окнами подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499194
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8318

Система измерения частоты вращения ротора газотурбинного двигателя

Система измерения частоты вращения ротора газотурбинного двигателя относится к системам измерения частоты вращения ротора авиационных и наземных газотурбинных двигателей, имеющих циркуляционную систему смазки подшипниковых опор. Канал системы смазки суфлирования, одновременно являющийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499236
Дата охранного документа: 20.11.2013
+ добавить свой РИД