Атлас. Атлас конструкций жрд. Описания. Часть I
 Скачать 0.87 Mb.
|
Газогенераторы двигателя 11Д47 (листы 33…36)Двигатель 11Д47 имеет четыре газогенератора, работающих на собственных компонентах и предназначенных: для привода турбины ТНА, сопел системы малой тяги (оба восстановительные); для наддува бака окислителя (окислительный); для наддува бака горючего (восстановительный). Газогенератор привода ТНА (лист 33)По схеме организации процесса в камере газогенератор относится к I типу, т.е. когда весь расход компонентов подается через головку. Ниже приведены параметры генератора при работе двигателя на I режиме (см. стр. 117 ). Основные параметры газогенератора
Газогенератор представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из головки и камеры. ГоловкаГоловка газогенератора состоит из огневого днища (7), среднего днища (6) и наружного сферического днища (4), к которому приварена трубка со штуцером (2) для подвода окислителя к форсункам. Кроме того, на третьем днище приварен штуцер (29) для замера давления окислителя перед форсунками. Полость окислителя образована средним и наружным сферическим днищами, полость горючего – огневым и средним днищами. Огневое и среднее днища связаны между собой семью однокомпонентными центробежными форсунками окислителя, посредством установки между днищами дистанционных втулок и развальцовкой форсунок окислителя в среднем днище с последующей пайкой кислотостойким припоем, устанавливаемым в виде колец между форсункой и огневым днищем, а также на шейках в местах развальцовки форсунок (сеч. Б-Б). Все форсунки горючего в количестве 24 штук установлены в огневом днище. Крепление их в днищах аналогично креплению форсунок окислителя. Из 24 однокомпонентных форсунок горючего 12 форсунок выполнено струйно-центробежными и 12 – центробежными (установлены по периферии). Схема расположения форсунок сотовая (вид V). Все 24 форсунки горючего выполнены со следующими геометрическими размерами: диаметр сопла равен 4,9 мм, диаметр завихрителя (шнека) 8,8 мм, длина шнека 6 мм, угол распыла 112°. Струйные форсунки в 12 завихрителях выполнены диаметром 2,04 мм, длиной 3,4 мм, с входным конусом 15°. Сопла форсунок горючего и окислителя завальцованы в корпусах. Перепад на форсунках горючего равен 5,3 ат. Форсунки окислителя имеют аналогичный завихритель (диаметр 8,8 мм, длиной б мм) с диаметром сопла 5,35 мм. Угол распыла у форсунки окислителя равен 90°. Перепад на форсунках окислителя – 3,9 ат. Завихрители как форсунок горючего, так и форсунок окислителя выполнены двухзаходными с незначительно отличающейся геометрией спиральных каналов (сеч. Е-Е, К-К). На среднем днище для поддержания фильтрационной сетки прерывистым швом приварены три втулки (3) (см. вид В). Сетка к среднему днищу приваривается точечной сваркой с шагом 5 мм. КамераКамера состоит из внутренней и наружной оболочек, соединенных между собой гофрированной проставкой при помощи пайки кислотостойким припоем (сеч. А-А). К обоим торцам внутренней оболочки камеры приварены кольца большей толщины для обеспечения более качественной сварки внутренней оболочки с огневым днищем, с одной стороны, и с патрубком (13), с другой стороны. К патрубку (13) приварены 2 коллектора. Коллектор (11) предназначен для подвода горючего на охлаждение камеры и далее к форсункам. Перепад давления в рубашке охлаждающего тракта 1,8 ат. Коллектор (12) – для снятия теплового потока, идущего от остывающего соплового аппарата турбины в момент работы двигательной установки на режиме малой тяги (после выключения газогенератора). В коллектор (12) подается горючее, которое отводится из него к газогенератору системы сопел малой тяги. Подача горючего в коллектор осуществляется за счет давления наддува баков. При работе ТНА горючее в коллектор (12) подается насосом, а из коллектора – на вход в насос. Патрубок (26) служит для подвода горючего к коллектору (11). Штуцер (24) – для подвода горючего в коллектор (12), а штуцер (23) – для вывода горючего из этого коллектора. Кронштейн на коллекторе (11) является второй точкой крепления газогенератора к двигателю. Дроссельные шайбы (1), (25), (27) предназначены для более тонкой регулировки расхода компонентов. Соединение головки с камеройГоловка с камерой соединяется при помощи соединительного кольца, которое приваривается к среднему днищу и к наружной оболочке (8) камеры. К соединительному кольцу приварен штуцер (28) для замера давления горючего перед форсунками. К этому же кольцу приварен кронштейн, с помощью которого газогенератор вместе с турбонасосным агрегатом крепится к двигателю. МатериалыОсновные детали изготовлены из следующих материалов. Таблица 2-9
Газогенератор сопел системы малой тяги (лист 34)По схеме организации процесса в камере, газогенератор относится к I типу. Основные параметры газогенератора
Газогенератор представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из головки и камеры. ГоловкаГоловка газогенератора состоит из огневого днища (9) и наружного днища (5). К наружному днищу (5) приварен патрубок (2) подвода окислителя к одной окислительной форсунке. Полость горючего образована огневым и наружным днищами. Полостью окислителя в данной конструкции является внутренняя полость патрубка. Огневое и наружное днища связаны между собой в центре одной однокомпонентной центробежной форсункой. Между днищами установлена дистанционная втулка и форсунка развальцована в наружном днище с последующей пайкой кислотостойким припоем, установленным в виде колец в месте развальцовки форсунки и на дистанционной втулке (место I). Центрируется наружное днище относительно огневого по шести наваренным пояскам диаметром 3 мм (сеч. А-А), Схема расположения форсунок сотовая. Все форсунки горючего в количестве шести установлены в огневое днище. Крепятся они с помощью развальцовки и пайки кислотостойким припоем, также как и форсунка окислителя. Форсунки горючего и окислителя центробежные с винтовым завихрителем. Геометрические параметры винтовых завихрителей у обоих типов форсунок одинаковые: двухзаходный винт (сеч. И-И) диаметром 6,4 мм, длиной 4,5 мм. Диаметры сопел форсунок различные: у горючего – 1,4 мм, у окислителя – 1,5 мм. Также отличными являются и углы распыла форсунок: у горючего – 65°30’, у окислителя – 63°. Перепады давлений на форсунках одинаковы и равны 2 ат. В завихрителе горючего (8) просверлены глухие отверстия диаметром 2,5 мм на глубину 3 мм для установки в них дистанционных упоров. В патрубке (2) поставлен сетчатый фильтр (3), прикрепленный к гайке (1) с помощью кислотостойкого припоя, который устанавливается на сетку в виде цилиндрического кольца с последующей пайкой. Противоположный цилиндрический торец сетчатого фильтра обжат в виде трехгранника (сеч. В-В) с последующим оплавлением мест обжима кислотостойким припоем (сеч. Ж-Ж). КамераКамера состоит из внутренней (12) и наружной (14) оболочек, соединенных между собой гофрированной проставкой (13) при помощи пайки кислотостойким припоем (сеч. Б-Б). К внутренней оболочке камеры со стороны головки приварен экран (11) с выштамповками, при помощи которых он центрируется относительно внутренней оболочки. Экран в данном газогенераторе необходим для обеспечения устойчивого процесса горения. Он работает как катализатор, разлагая горючее в пристеночном слое за счет высокой температуры его стенки. Высокую температуру стенки экрана возможно допустить потому, что он не является силовым элементом конструкции. Температурные удлинения экрана компенсируются зазором между экраном и конической частью втулки (15), которая приваривается к внутренней оболочке газогенератора. На коническом участке втулки (15) имеется коллектор (16) для подвода горючего на охлаждение оболочки и к форсункам (7). К коллектору приварен патрубок, в который вмонтирован жиклер (17) и фильтр горючего (18). Фильтр горючего по конструкции аналогичен фильтру окислителя (3). Для упрочнения патрубка к нему приварены ребра жесткости (сеч. Е-Е). К выходному патрубку (15) приваривается газовод, по которому газ подается к блоку сопел системы малой тяги. На чертеже приведены (места II, III) геометрические размеры выштамповки и место сварки гофра по его периметру. Соединение головки с камеройГоловка с камерой соединяется при помощи сварки внутренней оболочки камеры огневым днищем с последующей приваркой соединительного кольца к наружному днищу и наружной оболочке камеры. Крепление газогенератораКрепящими элементами газогенератора являются трубопроводы, привариваемые к патрубкам (2) и втулкам (15). МатериалыВ таблице 2-10 приведены материалы, из которых изготовлены основные детали газогенератора. Таблица 2-10
Газогенератор наддува бака окислителя (лист 35)По схеме организации процесса в камере этот газогенератор относится ко II типу. Балластирующая часть окислителя подается в конце камеры газогенератора. Основные параметры газогенератора
Газогенератор представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из головки, камеры и впрыскивающего устройства для подачи балластирующего окислителя в камеру. ГоловкаГоловка газогенератора состоит из одной двухкомпонентной форсунки, состоящей из корпуса форсунки окислителя и запресованного в нее корпуса форсунки горючего. Герметичность и прочность соединений между ними обеспечивается пайкой кислотостойким припоем, установленным в проточке корпуса форсунки горючего. В форсунке окислителя выполнено б тангенциальных отверстий диаметром 1 мм для ввода компонента в камеру закручивания. Диаметр сопла форсунки окислителя равен 4 мм (сеч. В-В). В форсунке горючего выполнено 2 тангенциальных отверстия диаметром 1 мм. Диаметр сопла форсунки горючего – 1 мм. Перепад давления на форсунке окислителя равен 4,2 ат, на форсунке горючего – 2,6 ат. К торцевой части форсунки окислителя приварен резьбовой стакан (4), в который установлены дроссельные шайбы (место I). Дроссельные шайбы по внешнему диаметру прижимаются гайкой фильтра (2) через втулку (3) к буртику стакана. К торцевой части резьбового стакана приварен патрубок (1) для подвода горючего к форсунке. Сетчатый фильтр для горючего крепится к гайке с помощью кислотостойкого припоя, который устанавливается на сетку в виде цилиндрического кольца. Цилиндрический торец сетчатого фильтра с противоположной стороны гайки обжат в виде трехгранника, аналогично фильтру окислителя (сеч. Ж-Ж). Места обжатия опаиваются кислотостойким припоем (сеч. И-И). КамераКамера состоит из внутренней (16) и наружной (17) оболочек,соединенных между собой пайкой кислотостойким припоем (сеч. А-А). Внутренняя оболочка выполнена стальной с винтовыми каналами охлаждающего тракта. Шаг винтовой линии 112 мм с числом заходов, равным 12. Перепад давления на рубашке охлаждающего тракта равен 0,2 ат. К первому торцу внутренней оболочки приварено промежуточное кольцо (23) для образования входного коллектора окислителя и для впрыска в камеру избыточного окислителя через три отверстия диаметром 1 мм (место III, сеч. Г-Г). Перепад давления на отверстиях впрыска равен 4 ат. К промежуточному кольцу приварен специальный ниппель (24) с диаметром критического сечения сопла 3,5 мм с входным и выходным углами, равными 90°. Наружная оболочка выполнена также стальной. С промежуточным кольцом (23) наружная оболочка (17) образует входной коллектор окислителя. Ввод окислителя в коллектор производится через патрубок, в который вмонтирован жиклер (19) и фильтр (20). Фильтр окислителя по конструкции аналогичен фильтру горючего (2) и отличается от него только геометрическими размерами. Для увеличения жесткости патрубка к нему и к корпусам камеры и ниппеля (24) приварено 3 ребра жесткости (сеч. Е-Е). К ниппелю приварен штуцер для замера давления газа (сеч. К-К). К ниппелю присоединяется штуцер с трубопроводом, отводящим газ к баку окислителя. Соединение головки с камеройГоловка с камерой соединяется при помощи сварки по внутренней оболочке с форсункой окислителя, с последующей постановкой соединительного кольца (11) и приваркой его к цилиндрическому буртику форсунки и к наружной оболочке камеры. Соединительное кольцо (11) образует коллектор перед форсункой окислителя. Для увеличения жесткости резьбового стакана к нему приваривается конусная оболочка (5) с последующей приваркой ее к промежуточному кольцу (11). Крепление газогенератораКрепящими элементами газогенератора являются кронштейн (14), приваренный к кронштейну камеры двигателя, а также трубопроводы, привариваемые к вводным патрубкам (1) и (21). МатериалыОсновные детали генератора изготовлены из следующих материалов. Таблица 2-11
Газогенератор наддува бака горючего (лист 36)По схеме организации процесса в камере этот газогенератор относится ко II типу, так как избыточный компонент впрыскивается в камеру не только со стороны головки, но и через специальную, установленную в конце камеры, центробежную форсунку впрыска. Основные параметры газогенератора
Газогенератор представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из головки, камеры и впрыскивающего устройства избытка горючего в камеру. ГоловкаГоловка газогенератора состоит из огневого днища (7) и наружного днища (8). К наружному днищу (8) приварен патрубок (1) подвода окислителя к одной окислительной форсунке. Полость горючего образована огневым и наружным днищами. Полостью окислителя в данной конструкции является внутренняя полость патрубка. Огневое и наружное днища связаны между собой в центре одной однокомпонентной центробежной форсункой. Между днищами устанавливается дистанционная втулка и форсунка развальцовывается в наружном днище с последующей пайкой кислотостойким припоем, установленным в виде колец в месте развальцовки форсунки и на дистанционной втулке (сеч. В-В). Центрируется наружное днище относительно огневого по б наваренным пояскам диаметром 3 мм (сеч. А-А). Все форсунки горючего, в количестве 6 штук,установлены в огневом днище и крепятся к нему с помощью развальцовки к пайки кислотостойким припоем. Форсунки окислителя и горючего центробежные с винтовым завихрителем. Схема расположения форсунок – сотовая. Диаметр сопла форсунки окислителя равен 0,7 мм. Завихритель выполнен диаметром 6,4 мм, длиной 4,5 мм, двухзаходный (сеч. Г-Г). Диаметр сопла форсунок горючего равен 1 мм, диаметр завихрителя равен 6,4 мм, длина – 4,5 мм. В завихрителях горючего (5) просверлены глухие отверстия диаметром 2,5 мм на глубину 3 мм для установки в них дистанционных упоров. Угол распыла у форсунки окислителя равен 78°, перепад на форсунке – 6,5 ат. Угол распыла у форсунок горючего равен 87°, перепад давления на форсунках – 6,5 ат. В патрубок (1) поставлен на резьбе сетчатый фильтр (2). Сетчатый фильтр в гайке крепится с помощью кислотостойкого припоя, который устанавливается на сетку в виде цилиндрического кольца припоя с последующей пайкой. Противоположный цилиндрический торец сетчатого фильтра обжат в виде трехгранника аналогично фильтру горючего (вид И) с последующим оплавлением мест обжима кислотостойким припоем (сеч. К-К). КамераКамера состоит из внутренней (11) и наружной (10) оболочек, соединенных гофрированной проставкой при помощи пайки кислотостойким припоем (сеч. Б-Б, места I и II). К внутренней оболочке камеры со стороны головки приварен экран с выштамповками, при помощи которых он центрируется относительно внутренней оболочки. Экран в данном газогенераторе необходим для обеспечения устойчивого процесса горения. Он работает как катализатор, разлагая горючее в простеночном слое за счет высокой температуры его стенки. Высокую температуру стенки экрана возможно допустить за счет того, что он не является силовым элементом конструкции. Температурные удлинения экрана компенсируются зазором между экраном и корпусом форсунки (14) дополнительного впрыска горючего, который приварен к внутренней оболочке камеры. К корпусу (14) приварен корпус камеры впрыска с экраном. Назначение экрана в камере аналогично назначению экрана камеры. Температурные удлинения экрана камеры впрыска компенсируются скольжением его по цилиндрическому пояску корпуса камеры впрыска. К корпусу камеры впрыска приварен ниппель (17) для присоединения трубопровода, отводящего газ в бак горючего. На углубленном участке корпуса форсунки впрыска выполнен коллектор для подвода горючего к форсункам. Коллектор образован кольцом (13), приваренным к наружной цилиндрической оболочке камеры и к корпусу камеры впрыска. Поток горючего в коллекторе разделяется ка два: основной поток по охлаждающему тракту поступает в головку к форсункам горючего, оетавиаяся часть горючего по сверлению в корпусе форсунки впрыска (14) поступает в полость форсунки (15), откуда через винтовой завихритель (16) и сопло форсунки впрыскивается в поток горячих газов (сеч. ЕЕ). Сопло форсунки впрыска имеет диаметр 1,3 мм. Диаметр завихрителя равен 6,4 мм, длина его 4,5 мм двухзаходный. Геометрия канавки шнека дана на сечении Ж-Ж. Угол распыла форсунки впрыска 61°, перепад давления на ней равен 5 ат. Газ проходит из первой зоны газогенератора во вторую через два отверстия в корпусе форсунки впрыска (14) (сеч. Е-Е). К наружной оболочке газогенератора приварен кронштейн (21) для крепления газогенератора к двигателю и штуцер (22) для замера давления в камере газогенератора. К коллектору ввода горючего в газогенератор приварен патрубок (19) с вмонтированным в него фильтром (20). Фильтр горючего по конструкции аналогичен фильтру окислителя (2). Для увеличения жесткости патрубка к нему и к наружной оболочке камеры впрыска приварены ребра жесткости (сеч. М-М). Соединение го ловки с камеройГоловка с камерой соединяются при помощи сварки внутренней оболочкой камеры с огневым днищем с последующей приваркой соединительного кольца к наружному днищу и наружной оболочке камеры. Крепление газо генератораКрепежными элементами газогенератора являются кронштейн (21) и трубопроводы, привариваемые к патрубкам (1) и (13). МатериалыВ таблице 2-12 приведены материалы, из которых изготовлены основные детали газогенератора. Таблица 2-12
|