Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
и откачивающий 24), тахометр, вентилятор маслоохладителя и генератор 1 постоянного тока мощностью 4,5 квт. На той же раме смонтирован пусковой электродвигатель 22 постоянного тока мощностью 60 л. с., соединяющийся через разобщительную муфту непосредственно с валом компрессора.
Редуктор получает масло при работе установки от главного масляного насоса 23\ при отключенной установке и движении локомотива от посторонней тяги редуктор смазывается при помощи навешенного на него насоса, подающего масло в напорную магистраль независимо от направления его вращения.
Масло охлаждается в маслоохладителе 2 потоком воздуха при движении локомотива или осевым вентилятором на стоянках. Расход воздуха на маслоохладитель автоматически регулируется поворотом жалюзи; импульс на поворотный механизм подается от датчика вязкости масла.
Масляный бак 11 емкостью 1800 л располагается вверху над редуктором, чем обеспечивается постоянный подпор насосов. В системе предусмотрены также масляные фильтры 25 и насосы
9 и 18 с электроприводом, снабжающие двигатель маслом при
85
отказе главного масляного насоса и после остановки двигателя (90 л/мин) в течение 4 ч при вращении двигателя на валопово-ротном устройстве.
Тормозная система локомотива — вакуумная. Разрежение в системе создается при работе установки с помощью эжектора 6, питаемого сжатым воздухом из компрессора, или при выключенной установке вакуумным насосом с электроприводом.
Два топливных бака 14 общей емкостью около 9000 л размещены в тендере. Там же находится паровой котел 13 для отопления и водяной бак емкостью 6800 л для нужд поезда.
Локомотив работает на дизельном топливе. Термический к. п. д. установки 22%, удельный расход топлива 288 г/(л. с. ч.); расход топлива на холостом ходу 160 л/ч.
На рис. 49 изображена схема ГТУ со свободной силовой турбиной, приводящей через редукторы оси локомотива.
ПЕРЕДВИЖНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Благодаря малым размерам, большой мощности в одном агрегате и отсутствию потребности в охлаждающей воде газотурбинные установки могут использоваться в качестве двигателей автономных передвижных электростанций, монтируемых в железнодорожных вагонах (энергопоезда), в автомобильных кузовах и прицепах, или на специальных рамах, которые можно перевозить различными видами транспорта. Передвижные электростанции используются в районах, удаленных от источников электроэнергии — при сооружении гидротехнических устройств, постройке шахт, бурении скважин и т. п. С их помощью можно проводить исследования по определению потребности в электроэнергии вновь осваиваемых районов, присоединив передвижную электростанцию к заранее построенной распределительной системе; это даст возможность в кратчайшие сроки составить графики расхода электроэнергии по данному району. Основным назначением передвижных электростанций является их использование как аварийного источника энергии при повреждении местных электросистем из-за стихийных бедствий или других причин. Перерывы в подаче электроэнергии могут привести к значительным неудобствам (больницы, школы и другие различные здания с массовым скоплением людей), а также к большим финансовым потерям (заводы, стройки, насосные станции и т. п.). Легкие и компактные газотурбинные передвижные электростанции, быстро доставляемые в места бедствий, могут существенно смягчить последствия аварий и разрушений.
Быстрый пуск, простота обслуживания и способность работы на газообразном и жидком топливе различных видов и сортов в определенной степени компенсируют пониженную экономичность газотурбинной установки по сравнению с дизельными двигате-
86
лями. Для аварийных станций стоимость топлива не является основным показателем, но экономичность установки все же имеет большое значение, так как с ней связано количество потребляемого топлива, возможность его доставки, размеры топливохра-нилищ и т. п.
Передвижные газотурбинные электростанции привлекли внимание большого числа гражданских организаций различных стран. С начала 50-х годов ведутся работы по созданию железнодорожных энергопоездов с газотурбинными установками мощностью до 10000 квт. Энергопоезда оборудуют, как правило, промышленными ГТУ, размеры которых допускают размещение их в габаритах вагона. При необходимости конструкцию установки изменяют, сокращая ее габариты.
По мере дальнейшего совершенствования газотурбинных установок — повышения их мощности, сокращения размеров и особенно с внедрением в практику стационарного газотурбостро-ения авиационных установок появилась возможность размещения газотурбинных электростанций мощностью 2000—3000 квт в автомобильных прицепах. Широкое распространение получили также передвижные газотурбинные станции мощностью до нескольких сотен киловатт, монтируемые в кузовах грузовых автомобилей. Компактность и умеренная масса ГТУ малой и средней мощности, предназначенных для промышленных целей, допускают их применение в качестве транспортабельных установок, практически без изменения их конструкции.
Энергопоезда
Энергопоезда и их силовые газотурбинные установки должны быть спроектированы исходя из следующих требований: мобильность электростанции; способность работать на топливе различных видов и сортов; простота монтажа агрегатов станции и удобство проведения ревизий и ремонтов; минимальное потребление питательной и охлаждающей воды; расчетный ресурс работы установки порядка 50 000 ч\ крепление всех агрегатов и элементов силовой установки и оборудования с расчетом на ударную нагрузку в горизонтальном и продольном направлении усилием не менее двух земных ускорений; способность нормально работать при уклонах вагона в продольном и поперечном направлении в пределах 3°; передача массы силовой установки на грунт только через соответствующие элементы вагона и рельсовый путь; нагрузка на вагонную ось в допустимых пределах.