Конвертация авиационных двигателей в приводные ГТУ.

Можно выделить три основные направления при создании стационарной ГТУ на базе АД:

–применение в качестве исходного объекта всего авиационного двигателя;

–применение отдельных узлов (модулей) исходного авиационного двигателя;

–использование научного, инженерного и производственного опыта авиационного двигателестроения и производственных возможностей предприятий этой отрасли.

Наиболее простым для использования в качестве энергетической ГТУ представляется турбовинтовой (турбовальный) авиационный (вертолетный) двигатель, у которого механическая энергия выводится на внешний вал и может непосредственно использоваться. Мощность таких установок получается небольшой, так как она невелика и у исходного двигателя.

Наиболее распространенным в настоящее время и перспективными являются ТРДД. Кроме того, в ряде случаев может потребоваться воздушный поток внешнего контура.

Возможны два варианта использования ТРДД для создания ГТУ или газотурбинных частей комбинированных установок:

1. к исходному ТРДД устанавливается силовая турбина, передающая мощность на вал нагрузки.

2. Предполагается демонтаж КНД исходного двигателя и превращение ТНД этого двигателя в силовую турбину, мощность которой передается на вал нагрузки.

Достоинство первого варианта преобразования ТРДД: в качестве исходного используется существующий двигатель, полностью укомплектованный, со многими необходимыми системами и агрегатами; силовая турбина проектируется в соответствии с ТЗ на необходимую частоту вращения ротора, соединяемого с валом нагрузки, поэтому не требуется редуктор; новый ГТД эксплуатируется на режимах, близких к расчетным для всех своих элементов.

Основным достоинством второго варианта – отсутствие необходимости разрабатывать и строит новую свободную турбину. Однако уменьшение общей степени повышения давления и соответствующее уменьшение расхода воздуха через компрессор из-за демонтажа компрессора низкого давления приводит к заметному снижению газодинамической эффективности ГТУ, т.е. к уменьшению эффективного КПД и мощности установки.

Использование авиационных двигателей для приводных ГТУ на газовом топливе ставит следующие задачи при доработки конструкции двигателя:

· удаление или изменение вентиляторного контура в наружный контур; антиобледенение;

· замена топливной аппаратуры для работы на газе;

· замена горелочных устройств в камере сгорания;

· замена подвески двигателя; изменение наружных контуров; материал (удешевление);

· установка силовой (свободной) турбины;

· изменение (увеличение) маслосистемы двигателя;

· изменение системы запуска двигателя (газ, гидро или электро).

4 Блочно – контейнерное исполнение ГТУ

Принцип блочно-агрегатного проектирования ГТД заключается в разбивке всей установки на минимальное количество конструктивно законченных узлов в виде, поддающемуся стыковке, осмотру, замене монтажных блоков; а) вписывающихся в допустимые транспортные габариты и не превышающих допустимую грузоподъемность транспортных и подъемных устройств, б) не подлежащих разборке, не требующих подгонки, наладке и других операций сопутствующих обычно при сборке и монтаже агрегатов.

Важна и полная взаимозаменяемость отдельных блоков при ремонтах, чему способствует использование в них большого количества унифицированных и стандартизованных узлов и деталей.

Блочный принцип проектирования предусматривает использование специальных методов сборки, испытаний, монтажа, обслуживания и ремонта, что ведет к минимизации количества операций при сборке блоков и исключению слесарной и механической обработки для подгонки.

Газотурбинные установки могут быть выполнены полностью в блочно-контейнерном исполнении, что позволяет значительно сократить сроки строительно-монтажных работ.

Преимущества блочно-контейнерных ГТУ

- Отсутствует необходимость выделения помещения для размещения энергооборудования;

- Снижение затрат на монтаж и установку пожаро-охранных систем, систем вентиляции и т.д.;

- Удобство транспортировки на объект, минимальная подготовка площадки, минимальные сроки ввода в эксплуатацию, возможность многократного перебазирования;

- Антивандальное исполнение: Цельносварной контейнер с толщиной стенок до 2 мм, взломостойкий замок, а также охранные системы практически исключают возможность проникновение в контейнерную электростанцию посторонних;

- Климатическая устойчивость блок-контейнеров: устойчивость к любым атмосферным осадкам, работа в широком диапазоне температур окружающего воздух (от -50 °С до +50°С);