Назначение, устройство и принцип работы системы маслоснабжения агрегата (на примере ГТН-6, схема)
Назначение и состав
Система маслоснабжения (рис. 12) общая для газотурбинного двигателя и нагнетателя. Служит для подачи масла на смазку подшипников, на уплотнение вала нагнетателя, обеспечения маслом гидравлической системы регулирования ГТУ.
В систему маслоснабжения входят:
- маслобак (МБ),
- главный маслонасос (ГМН),
- насос маслоохладителя (НМО),
- насос пусковой (ПМН),
- насос аварийный (АМН),
- маслоохладитель (МО),
- инжекторы ГМН и НМО (инжектор смазки),
- регулятор разгрузки осевых усилий (РР),
- золотник перепуска масла (ЗПМ),
- обратные клапаны (КО1, КО2),
- блок фильтров тонкой очистки масла (ФТО),
- маслопроводы,
- аккумулятор масла (АМ),
- регулятор перепада давлений (РПД),
- поплавковая камера (ПК).
Устройство и работа
Рама-маслобак разделена на три основных отсека, предназначенных соответственно для грязного горячего (ГГО), чистого горячего (ЧГО) и чистого холодного (ЧХО) масла. Часть отсека грязного горячего масла отделена перегородкой, образующей гидрозатвор, и служит для слива масла из уплотнительного (опорного) подшипника нагнетателя. Из газоотделителя (ГО) имеется отвод газа, выделяющегося из масла, в свечу.
Главный маслонасос и насос маслоохладителя установлены на маслораспределительной коробке. Размещаются в корпусе заднего подшипника ГТУ и имеют общий вал, приводимый во вращение через зубчатую передачу от ротора ТНД. Оба насоса центробежного типа.
Во время пуска и останова агрегата маслоснабжение осуществляется
пусковым насосом, расположенным на раме-маслобаке. Приводом его служит электромотор переменного тока. Сам насос центробежного типа находится под уровнем масла, благодаря чему создается подпор на всасе, обеспечивающий постоянную готовность к пуску. Напорная труба ПМН подведена к обратному клапану КО1, расположенному в маслораспределительной коробке под напорным патрубком главного маслонасоса. Пусковой маслонасос создает давление 0,84 МПа.
Рис. 12 Система маслоснабжения
При работе пускового насоса обратный клапан КО1 давлением масла поднимается вверх, закрывая напорный патрубок ГМН и открывая окна в своей буксе, через которые масло поступает в маслораспределительную коробку и далее по трубопроводам к фильтрам тонкой очистки и инжекторам ГМН и НМО.
Инжектор главного маслонасоса предназначен для подачи очищенного и охлажденного масла на всас насоса с небольшим подпором, исключающим попадание воздуха во всасывающий тракт и повышающим надежность работы ГМН. Инжектор насоса маслоохладителя подает горячее, очищенное в сетчатых фильтрах масло на всас насоса для повышения надежности его работы. На стоящей турбине инжектор НМО обеспечивает циркуляцию масла через маслоохладитель. Масло при этом проходит через колесо насоса и по напорной трубе поступает через золотник перепуска к МО либо по линии рециркуляции сливается в ЧХО маслобака.
Блок фильтров тонкой очистки состоит из двух секций. Обвязка каждой секции позволяет производить переключения с рабочего фильтра на резервный без остановки агрегата. Возможно отключение обеих секций ФТО с пропуском масла по байпасной линии.
После фильтров масло поступает в систему регулирования, к регулятору перепада давлений “масло-газ” и далее через аккумулятор масла к уплотнительному подшипнику нагнетателя, а также к обратному клапану КО2. При этом клапан перемещается на верхний упор, разобщая линию от аварийного маслонасоса, и открывает подвод масла из своего нижнего этажа к регулятору разгрузки, через который масло поступает к опорно-упорному подшипнику нагнетателя. В верхний этаж корпуса клапана КО2, соединенный с системой смазки подшипников ГТУ, масло поступает через дроссельные отверстия, выполненные в самом клапане. Благодаря этому давление масла в системе смазки снижается в 2-3 раза.
По мере пуска агрегата с увеличением частоты вращения ротора ТНД давление, развиваемое главным маслонасосом, становится равным давлению за пусковым. Клапан КО1 смещается вниз, прикрывая окна в своей буксе со стороны подвода от ПМН и открывая их сверху. Поскольку высота окон больше высоты клапана, оба насоса будут какое-то время подавать масло в систему одновременно. Однако расход масла со стороны ГМН будет увеличиваться, а со стороны ПМН уменьшается до полного перекрытия подвода от пускового насоса. При давлении масла за ГМН больше 1,25 МПа ПМН отключается. При остановке агрегата и снижении давления масла после КО1 до 1,1 Мпа ПМН включается.
Слив масла из подшипников ГТУ и опорно-упорного подшипника нагнетателя осуществляется в ГГО маслобака. Из этого отсека через сетчатые фильтры масло поступает в ЧГО, откуда оно с помощью инжектора и насоса маслоохладителя подается к воздушному МО. Охлажденное масло сливается в чистый холодный отсек. Туда же сливается масло из линии рециркуляции золотника перепуска масла и из блока регулирования. Слив масла из системы уплотнения нагнетателя осуществляется через поплавковую камеру в газоотделитель и далее в ГГО маслобака.
Золотник перепуска масла служит для поддержания постоянной температуры масла в ЧХО маслобака за счет перепуска части или всего горячего масла мимо маслоохладителя. При повышении температуры масла в ЧХО МБ до 50°С золотник перепуска необходимо переставить вниз. При этом открывается подвод масла к МО и закрывается рециркуляционный проход мимо МО.
Маслоохладитель представляет собой два аппарата воздушного охлаждения масла с четырьмя вентиляторами, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока. Регулирование температуры осуществляется включением необходимого количества вентиляторов.
В случае останова агрегата при неработающем ПМН включается аварийный маслонасос. АМН центробежного типа, установлен на раме-маслобаке, приводится во вращение от электродвигателя постоянного тока. Забирает масло из ЧХО маслобака и подает его с давлением 1,5 кгс/кв.см к обратному клапану КО2. Клапан КО2 перемещается вниз и сообщает напорную линию АМН с системой смазки ГТУ и опорно-упорным подшипником нагнетателя. Масло к уплотнительному (опорному) подшипнику нагнетателя подводится в этом случае от АМ.