Результат интеллектуальной деятельности: Система смазки двигателя газотурбинной установки с утилизацией отработанного моторного масла

Изобретение относится к газотурбостроению, а именно к системам смазки газотурбинных двигателей.

Известно система смазки механических устройств, например двигателей, в частности устройство для сигнализации о наличии металлических частиц в системе смазки газотурбинных двигателей (ГТД) для диагностирования начала разрушения двигателя при появлении стружки в масле (патент РФ 2312240, МПК F02C7/06, опубл. 10.12.2007 г.) Система смазки ГТД включает масляный картер двигателя, магистрали нагнетания и откачки масла и суфлирования масляных полостей, маслобак, нагнетающие и откачивающие насосы, электрический датчик температуры масла и установленный на магистрали откачки масла электрический сигнализатор металлических частиц в масле. Датчик температуры масла установлен на магистрали откачки и размещен в общем корпусе с сигнализатором металлических частиц в масле, а провода для передачи сигнала подсоединены к одному общему разъему, связанному с электрическим жгутом двигателя.

Недостатком известной системы смазки ГТД является отсутствие системы утилизации отработанного моторного масла.

Известна система смазки газотурбинного двигателя, содержащая масляный резервуар, окружающий подшипниковую опору, одна из стенок которого принадлежит наружному корпусу двигателя, и масляный поддон (а. с. СССР, заявлено 2880213/25-06 от 08.02.1980 г., опубл. 30.10.1981 г.). Накопленное в резервуаре масло после остановки двигателя либо стекает в масляный поддон через подшипник турбины, охлаждая его, либо переносит теплоту от подшипниковой опоры к наружному корпусу естественной конвекцией в резервуаре.

Недостатком известной системы смазки газотурбинного двигателя является отсутствие системы утилизации отработанного моторного масла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является масляная система ГТД, включающая масляный картер двигателя, магистрали нагнетания масла, откачки масла и суфлирования масляных полостей, маслобак, нагнетающие и откачивающие насосы, электрический датчик температуры масла и установленный на магистрали откачки масла электрический сигнализатор металлических частиц в масле (М.М.Бич, Е.В.Вейнберг, Д.Н.Сурнов. Смазка авиационных газотурбинных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979. Стр.34).

Недостатком известной масляной системы ГТД является отсутствие системы утилизации отработанного моторного масла.

Задачей предлагаемого изобретения является утилизация отработанного моторного масла в системе смазки двигателя газотурбинной установки, повышение эффективности за счет снижения затрат на его утилизацию и использование его в качестве топлива.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность исключить процесс слива, вывоза и переработки отработанного масла, путем перекачки его в бак отработанного моторного масла и, во время рабочего процесса, последующего его сжигания в камере сгорания, тем самым используя его в качестве топлива.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемая система смазки двигателя газотурбинной установки с утилизацией отработанного моторного масла, включающая масляный картер двигателя, магистрали нагнетания масла, откачки масла для утилизации, маслобак, нагнетающий насос, согласно изобретению снабжена трёхходовым краном для подачи масла в нагнетающую магистраль или в магистраль откачки масла для его утилизации, датчиком давления масла, радиатором охлаждения масла, маслофильтром, баком отработанного масла, магистралью подачи отработанного масла в камеру сгорания, дозатором уровня подачи отработанного масла в камеру сгорания, трубопроводом, выравнивающим давление между баком отработанного моторного масла и камерой сгорания, в которой производится подмес отработанного масла к штатному топливу для их совместного сжигания, при этом маслобак соединен с нагнетающим насосом, с трёхходовым краном, который в рабочем режиме соединен по магистрали нагнетания масла с масляным фильтром, радиатором охлаждения масла, датчиком давления и с картером двигателя, а в режиме утилизации трёхходовой кран соединен через магистраль откачки масла с баком отработанного масла, который через магистраль подачи отработанного масла и дозатор отработанного масла соединен с камерой сгорания, при этом бак отработанного масла трубопроводом выравнивания давления соединен с камерой сгорания.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема системы смазки двигателя газотурбинной установки с утилизацией отработанного моторного масла.

Система смазки двигателя газотурбинной установки с утилизацией отработанного моторного масла содержит картер двигателя 1, магистраль нагнетания масла 2, магистраль откачки масла 3, маслобак 4, нагнетающий насос 5, трёхходовой кран 6, датчик давления масла 7, радиатор охлаждения масла 8, масляный фильтр 9, бак отработанного масла 10, магистраль подачи отработанного масла 11, дозатор отработанного масла 12, трубопровод выравнивания давления между баком отработанного масла и камерой сгорания 13, камеру сгорания 14.

Маслобак 4 соединен с нагнетающим насосом, который соединен с трёхходовым краном 6. В рабочем режиме трёхходовой кран 6 соединен по магистрали нагнетания масла 2 с масляным фильтром 9, который магистралью 2 соединен с радиатором охлаждения масла 8. Радиатор охлаждения масла 8 через магистраль 2 и датчик давления масла 7 соединен с картером двигателя 1. В режиме утилизации трёхходовой кран 6 соединен через магистраль откачки масла 3 с баком отработанного масла 10. Бак отработанного масла 10 через магистраль подачи отработанного масла 11 и дозатор отработанного масла 12 соединен с камерой сгорания 14. Бак отработанного масла 10 трубопроводом выравнивания давления 13 соединен с камерой сгорания 14.

Работает система смазки двигателя газотурбинной установки с утилизацией отработанного моторного масла следующим образом.

Во время рабочего процесса двигателя газотурбинной установки смазочное масло из маслобака 4, перекачиваемое нагнетающим насосом 5, по магистрали нагнетания масла 2, через трёхходовой кран 6, посредством которого выбирается режим работы масляной системы, т. е. рабочий режим или в режим утилизации, через масляный фильтр 9, где производится очистка масла от твёрдых включений, через масляный радиатор 8, где производится охлаждение масла, и датчик давления 7, поступает в картер двигателя 1 газотурбинной установки, где производится смазка подшипникового узла и отвод теплоты от трущихся поверхностей, далее масло сливается в маслобак 4. После наработки нормативных моточасов двигатель выключается, при этом трёхходовой кран 6 переводится в режим утилизации масла, включается нагнетающий насос 5 и масло по магистрали откачки масла 3 подаётся в бак отработанного масла 10. После полной перекачки отработанного масла, трёхходовой кран 6 переводится в рабочий режим, заливается новое масло в маслобак 4 и запускается газотурбинный двигатель, где через трубопровод выравнивания давления 13, давление в камере сгорания 14 и в баке отработанного масла 10 выравнивается и отработанное масло сливается по магистрали 11 в камеру сгорания 14. Дозатор отработанного масла 12, размещённый в камере сгорания 14, установлен на уровень подачи масла, при котором качество выхлопных газов не нарушает экологические нормы.