Газотурбинен двигател „General Electric LM2500“

Тази машина съдържа едноскоростен радиален компресор и турбина

Газовата турбина е топлинна машина, която променя топлинната енергия на газовете в механична работе. Работни вещества са нагрети газове или нагрети изгорели газове, получаващи се в други машини и привеждани до газовите турбини. Газовете при преминаването си предават своята кинетична енергия на лопатките на турбините.

Разделение на газовите турбини

Според начина на привежданена работните газове турбините се делят на:

• изобарни или с постоянно налягане, в случая когато газът влиза в турбината с приблизително константно налягане. Опростен теоретичен модел на такава турбина е Ериксон-Брауновия цикъл.
• изохронни или равнообемни (още импулсни), когато работният газ влиза в турбината на порции. Опростен теоретичен модел на такава турбина е Хумпрейовия цикъл.

Конструкция

Газова турбина Rolls Royce

Според посоката на придвижване на газа в турбините те се делят на:

• аксиални - газовете се движат приблизително успоредно с осата на въртене на турбината
• радиални - газовете се движат перпендикулярно на остата въртене на турбината

При свързването на повече турбини една след друга говорим за многостепенна турбина. Всяка степен има различни лопатки, защото преминаващия газ има различни параметри. По посока на по-високите степени спадат налягането и температурата на газа пропорционално на извършената механична работа.

Приложение на газовите турбини

LM 2500 е газо-турбинен двигател, производство на компанията „Дженерал илектрик“.

„Дженерал илектрик“ е преуспяла и доказана в производството на LM 2500, която е в основата на създаването на този тип газови турбини. Има 2 типа производство - за комерсиалното въздухоплаване и за военни цели.

CF6 е двигател за комерсиалното въздухоплаване, а TF39 е двигател, произведен за армията. CF6 е използван от DC-10, MD-11, A300Q747 и 767 самолетите, които имат милиони летателни часове. TF39 двигатели за армията служат в Американските военно-въздушни сили, монтирани на самолет Galaxy C5A/B транспортен самолет. В момента повече от 870 LM 2500 газови турбини са в услуга на крайцери, фрегати, разрушители и патрулни лодки и не на последно място - лайнери за пътешествия, ползвани от 24 международни компании.

LM2500+ е обновена версия на LM 2500, която е много ефективно решение с минимум вложени средства за увеличаване на мощността и удължен работен цикъл по отношение на ценовото стойността на LM 2500. С 3600 rpm LM 2500+ е с увеличена мощност от 39000 лимитирани конски сили (bph) с прост цикъл на топлинна ефективност от 39% по ISO стандарта. Постигнатата увеличена мощност превишаваща тази на основната в LM 2500 е постигната като е увеличено сгъстяването на потока с 23%, с минимално повишаване на температурата при горене и добавяне на допълнително стъпало за компресия (нулево стъпало) в предната част на компресора на основната LM 2500.Температурните потенциални възможности на горещата секция е също увеличена като е добавена топлинно бариерен слой в горивната камера, за обновлението на турбината са използвани въздушно покривни материали които довеждат до по-добро вътрешно охлаждане на модела. LM2500 газо-турбинен мотор се управлява посредством пропелери (лопатки) по стандартен начин, главна предавателна кутия, валове и съединител.

16 степенен осов поток (въздуха се придвижва паралелно към вала), компресорът повишава налягането и температурата на работната маса (въздух). В горивната секция горивото е добавено през горивни дюзи и подадено в горивната камера за изгаряне. Двустъпалната турбина за високо налягане е изходния край на горивната камера който произвежда движението на компресора.

Комбинацията от компресор, горивна камера и турбина за високо налягане е често използвана в газовите генератори. Изпускателната тръба на турбина високо налягане преминава през турбина ниско налягане създава въртящия работен момент който задвижва главната предавателна кутия и по този начин се задвижват повечето пропелери. LM 2500 модула е напълно затворен като по този начин се създава пълна температурна и звукова изолация на LM 2500.

Двигателя стартиран запалителят не след дълго ще бъде изключен. Секцията на турбината за високо налягане извлича енергията от горещите разширени газове до завъртането на компресора и движещите се допълнения. Турбината високо налягане е двустепенна тип осово движещ се поток която е механически зацепен към компресорния ротор. Турбината за високо налягане използва приблизително 65% на топлинната енергия от горивната камера да задвижи компресора и монтираните към двигателя допълнения.

Монтираните допълнителни принадлежности се задвижват чрез роторния вал посредством входяща скоростна кутия, осово движещ се вал и предавателна скоростна кутия.Спомагателната скоростна кутия обезпечава инсталираните горивна помпа, маслена помпа, въздушна маслен сепаратор и пневматичния стартер (,ако има такъв).

Силовата турбина е шест-степенен тип с осово движещ се поток. Силовото турбина извлича останалите 35% от използваната енергията и задвижва главните предавателни механизми. Силовата турбина задвижва останалите зъбни предавки чрез високоскоростна гъвкава връзка монтирана на вала и монтирания съединител. Високо скоростната връзка поглъща радиалните и осовите размествания между ГТ и основната предавателна кутия.

Външни препратки

• Model Turbine Engine
• MIT Gas Turbine Laboratory
• MIT Microturbine research
• First Marine Gas Turbine 1947
• A history of Chrysler turbine cars
• The Workgroup Gasturbines-Solar runs an information site with a discussion board (not only for SOLAR-turbines)(German, English)