Cтраница 4
Последовательность операций при запуске определяется алгоритмом ( структурной схемой) пуска. Запуск агрегата до выхода в трассу осуществляется за семь этапов, а раскрутка двигателя начинается с четвертого этапа. С этого времени подается питание ( 27 В) на электромеханизм, который открывает заслонку регулятора подачи газа ( РПВ) на воздушный стартер. Через 10 с после открытия заслонок РПВ происходит включение зажигания. По достижении частоты вращения двигателя 30 с 1 ( 1800 мин 1) начинается пятый этап запуска и происходит воспламенение газовоздушной смеси в пусковых блоках. Через 1 - 2 с открывается доступ газа в основные рабочие форсунки камеры сгорания и происходит его воспламенение и горение в кольцевой камере сгорания. [46]
Для обезвреживания производственных шламов применяют аппараты барботажного типа, в которых в слой смеси отходов и жидкого топлива вводят часть воздуха, идущего на горение. При прохождении через перфорированную трубку воздух дробится на пузырьки и вспенивает топливо. Топливно-воздушная смесь сгорает в надслоевом пространстве, куда дополнительно подводят воздух. Более совершенными являются печи типа Вихрь, работающие по турбобарботажному способу. Горение происходит в относительно узкой кольцевой цилиндрической камере, газификацию отходов ведут в тонком слое, что позволяет улучшить условия прогрева, вскипания, перемешивания и облегчает выгорание твердых примесей. Барботирующий воздух подают односторонне направленно через слой отходов в кольцевой барботажной ванне, в результате отходы получают вращательное движение, что и обеспечивает выгрузку золы и механических примесей. Дополнительный воздух в камеру сгорания подают тангенциально внутренней и наружной стенкам кольцевой камеры сгорания; он перемещается по всему рабочему сечению камеры. Воздух подают поярусно, с переменой направления вращения от яруса к ярусу на противоположное. [47]
На рис. 2.7 показана камера сгорания кольцевого типа. Между внешней и внутренней стенками заключена часть кольцевого пространства, симметричного относительно оси двигателя. Выходя из компрессора, воздух проходит сквозь это пространство, смешиваясь здесь с топливом. Топливо вводится через форсунки, расположенные в конце камеры сгорания. Однажды подожженная искрой, топливовоздушная смесь продолжает гореть до тех пор, пока не будет перекрыто топливо. Управление тягой двигателя осуществляют главным образом за счет управления подачей топлива в камеру сгорания. Кольцевая камера сгорания осевой конструкции, изображенная на рис. 2.7, изготовлена из точеных колец суперсплава. В утолщенных сечениях, расположенных в определенном порядке по наружной и внутренней стенкам, имеются охлаждающие полости, сквозь которые продувается нагнетаемый компрессором воздух. Образованный таким образом тонкий слой относительно холодного воздуха в совокупности с конвекционным охлаждением защищают материал камеры сгорания от нагрева горячим газом. Разница в температуре металла И пламени может существенно превышать 850 С. Тепловое излучение от пламени к более холодному материалу камеры сгорания весьма значительно. На внутреннюю поверхность камеры сгорания может быть нанесено теплозащитное покрытие. Оно образует теплоизолирующий и отражающий слой. [48]
Одним из результатов работы, проведенной в конце 1960 - х гг. американской Межведомственной комиссией по ракетным двигателям на химическом топливе CRPG, стало признание того, что экономичность, устойчивость и работоспособность ЖРД взаимосвязаны. Такой вывод был сделан на основании анализа дробления, испарения и горения распыленного топлива, который стал отправной точкой для поиска технических решений в этих трех направлениях. В результате появилась возможность оптимизировать процесс выбора конструкторских решений, сократив тем самым период разработки и уменьшив массу двигателя. Обычно лишь после достижения требуемого уровня экономичности и обеспечения устойчивой работы начинались поиски способов обеспечения требуемого ресурса. Поэтому разработанные ранее ЖРД ( эксплуатация некоторых из них еще продолжается) имели неоптимальное соотношение компонентов топлива, в них использовались специальные устройства для повышения устойчивости, а масса конструкции оказывалась завышенной. Маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл и экспериментальный ЖРД с кольцевой камерой сгорания и центральным телом стали первыми двигателями, разработанными с применением новых методов. Рабочие характеристики ЖРД определяются выбором установочных параметров, к которым относятся свойства компонентов топлива и технические требования к системе подачи топлива, смесительной головке и камере сгорания. [49]
На современных стационарных ГТУ применяют два вида камеры сгорания: однокорпусную ( вертикальную или горизонтальную) и многокорпусную. Однокорпусная ( однокамерная) камера сгорания имеет цилиндрический корпус. С одного конца корпуса в камеру введены горелки для сжигания топливного газа в смеси с подогретым воздухом. На другом конце цилиндрического корпуса имеется фланец, через который камеру сгорания присоединяют к фланцу выходного патрубка корпуса ТВД. Однокорпусную камеру сгорания применяют в стационарных газовых турбинах агрегатов ГТК. Камеры сгорания в этом случае поставляют в виде отдельного монтажного блока. Многокорпусная ( многокамерная или секционная) камера сгорания состоит из определенного числа камер сгорания малого объема, равномерно расположенных по периметру корпуса ТВД. Эту камеру применяют в стационарных газовых турбинах агрегатов ГТН-25 и ГТН-16. В авиационных и судовых газовых турбинах агрегатов ГПА-Ц-63, ГПА-Ц-16 и ГПУ-10 применяют встроенные кольцевые камеры сгорания, имеющие форму кольцевой полости в корпусе газовой турбины. Для ГТУ применяют камеры сгорания непрерывного действия. Подготовленный топливный газ поступает в горелки камеры сгорания, где сжигается в смеси с предварительно подогретым воздухом, который в камеру сгорания поступает через боковые патрубки под давлением, создаваемым воздушным осевым компрессором ГТУ. Смесь продуктов сгорания при температуре до 900 С проходит через лопасти направляющего аппарата камеры сгорания и поступает в ТВД. Однокорпусная выносная камера сгорания вертикального типа опирается на раму, установленную на фундаменте, через специальные пружинные опоры для обеспечения свободного перемещения камеры сгорания при тепловом расширении и последующем охлаждении. [50]