Пристрій для автоматичного управління подачею палива в камеру згоряння газотурбінного двигуна

Пристрій для автоматичного управління подачею палива в газотурбінний двигун, що включає вхідну, вихідну і дренажну магістралі, запірний кран у вигляді підпружиненого поршня з командною порожниною, вузол управління у вигляді 38431 лотник зберігає своє положення після зняття напруги з електромагніту включення внаслідок дії на його торець сили від тиску в порожнині управління сервопоршня. Припинення подачі палива здійснюється подачею напруги на електромагніт виключення. При цьому зв'язаний з його штоком другий двоступеневий золотник, долаючи зусилля своєї пружини, з'єднує порожнину управління сервопоршня із дренажною магістраллю. Тиск в ній падає, і сервопоршень під дією своєї пружини переміщується в початкове положення, з'єднуючи командну порожнину запірного крана з вхідною магістраллю. Запірний кран під дією пружини переміщується і від'єднує вихідну магістраль від вхідної, при цьому перший двоступеневий золотник під дією своєї пружини також займає початкове положення. Недоліком відомого пристрою є підвищена складність, зумовлена використанням зв'язаних з електромагнітами двоступеневих золотників для управління тиском в порожнині сервопоршня, а також наявність витрати робочого тіла при виключеному положенні запірного крана з вхідної магістралі через жиклер і порожнину управління сервопоршня в дренажну магістраль. В основу винаходу поставлено задачу удосконалювання пристрою для автоматичного управління подачею палива в камеру згоряння ГТД шляхом зміни відомих і введення нових елементів, які забезпечують спрощення конструкції, а внаслідок цього - . поліпшення ефективності роботи за рахунок підвищення надійності і вилучення втрат палива в дренаж при виключеному положенні запірного крана. Істотні ознаки цього пристрою, які відрізняють його від прототипу, полягають в тому, що він додатково містить канал із встановленим у ньому жиклером, що з'єднує командну порожнину запірного крана з порожниною управління сервопоршня, а електромагніти включення і виключення подачі палива зв'язані з нормально закритими клапанами, з'єднуючими порожнину управління сервопоршня відповідно з дренажною і вхідною магістралями. Введення в пристрій перерахованих вище ознак дозволяє усунути витрату робочого тіла в дренаж при виключеному положенні запірного крана, а також спростити конструкцію за рахунок виключення складних управляючих пристроїв у вигляді зв'язаних з електромагнітами двоступеневих управляючих золотників і використання стандартних нормально закритих електромагнітних клапанів, забезпечує нормальний і повторний запуск двигуна, штатну і нештатну його зупинку, що загалом приводить до поліпшення експлуатаційних характеристик і підвищення надійності всієї системи. На кресленні представлено пристрій для автоматичного управління подачею палива в камеру згоряння ГТД. Пристрій включає вхідну магістраль 1, запірний кран 2, виконаний у вигляді підпружиненого поршня 3, вузол управління 4, дренажну магістраль 5 і вихідну магістраль 6, зв'язану через дозуючий кран 7 з форсунками 8 камери згоряння ГТД. Вузол управління 4 містить нормально закриті електромагнітні клапани вклю чення 9 і виключення 10 подачі палива, а також підпружинений сервопоршень 11 із штоком 12 з установленими на ньому клапанами 13 і 14, взаємодіючими з сідлами 15 і 16 в корпусі. Проміжна камера 17 пристрою управління 4 з'єднана каналом 18 з командною порожниною 19 поршня 3, а через клапани 13 і 14 - напірною порожниною 20, з'єднаною з вхідною магістраллю 1, і з дренажною порожниною 21, відповідно. Порожнина управління 22 сервопоршня 11 з'єднана з дренажною порожниною 21 і напірною порожниною 20 через електромагнітні клапани включення 9 і виключення 10, відповідно. Крім цього, порожнина управління 22 з'єднана через канал 23 із встановленим у ньому жиклером 24 з проміжною камерою 17, а через канал 25 до неї підводиться сигнал управління у вигляді тиску палива від інших пристроїв управління подачею палива (на кресленні не показані). Пристрій працює таким чином. До включення пристрою електромагнітні клапани 9 і 10 знеструмлені і знаходяться в закритому положенні, а сервопоршень 11 під дією своєї пружини встановлений у нижньому (по кресленню) положенні, при цьому клапан 14 закритий, а через відкритий клапан 13 проміжна камера 17 і командна порожнина 19 з'єднані з напірною порожниною 20. Під дією своєї пружини поршень З притиснутий до сідла запірного крана 2 і перекриває доступ палива з вхідної магістралі 1 у вихідну магістраль 6. Фіксація сервопоршня 11 вцьому положенні забезпечується підведенням тиску палива в порожнину управління 22 з проміжної камери 17 через канал 23 з жиклером 24. Пристрій включається короткочасною (1-2 с) подачею команди на електромагнітний клапан 9, який відкривається, порожнина 22 управління з'єднується з дренажною магістраллю 5 і тиск в ній меншає. Під дією перепаду тиску сервопоршень 11, долаючи зусилля затягування своєї пружини, переміщується вгору, і клапан 13 перекриває сідло 15, від'єднуючи командну порожнину 19 поршня 3 від вхідної магістралі 1. Одночасно клапан 14 відкриває сідло 16 і з'єднує командну порожнину 19 з дренажною магістраллю 5, що приводить до падіння тиску в порожнині 19. Під дією перепаду тиску поршень З, долаючи зусилля опору своєї пружини, зміщується вліво, відкриваючи доступ палива із вхідної магістралі 1 до дозуючого крана 7, де воно дозується і спрямовується до форсунок 8. При цьому порожнина 22 управління сервопоршня 11 по каналу 23 через жиклер 24, каналу 18 з'єднана з проміжною камерою 17 і з дренажною магістраллю 5, що забезпечує після зняття команди з електромагнітного клапана 9 фіксацію сервопоршня 11 в цьому положенні і стійке відкрите положення запірного крана 2. Для зупинки ГТД подається короткочасна (1-2 с) команда на електромагнітний клапан 10, який відкривається, і паливо з вхідної магістралі 1 поступає в порожнину 22 управління. Тиск палива в ній збільшується, і сервопоршень 11 під дією своєї пружини зміщується в нижнє положення, перекриваючи клапаном 14 сідло 16 і від'єднуючи проміжну камеру 17 від дренажної магістралі 5. Одночасно клапан 13 відкриває сідло 15, і паливо з вхідної магістралі 1 через проміжну камеру 17 2 38431 поступає в командну порожнину 19, поршень З під дією своєї пружини сідає на сідло запірного крана 2 і припиняє подачу палива в форсунки камери згоряння. При цьому порожнина 22 управління сервопоршня 11 по каналу 23 через жиклер 24, каналу 18 з'єднана з проміжною камерою 17 і з вхідною магістраллю 1, що забезпечує після зняття команди з електромагнітного клапана 10 фіксацію сервопоршня 11 в цьому положенні і стійке закрите положення запірного крана 2. У процесі роботи ГТД можливе збільшення частоти обертання ротора вище максимальної. У цьому випадку від обмежувача частоти обертання поступає сигнал у вигляді тиску в порожнину 22 управління сервопоршня 11, що приводить до закриття запірного крана 2 аналогічно подачі коман ди на електромагнітний клапан 10. Таке виконання даного пристрою забезпечує надійне управління подачею палива в форсунки камери згоряння завдяки спрощенню конструкції. Крім того, відсутня витрата робочого тіла в дренаж у всіх робочих положеннях пристрою. Пристрій розроблено для застосування в конструкції сімейства ГТД Д336 розробки Запоріжського машинобудівного конструкторського бюро, які викоростовуються в складі газоперекачних станцій. Використані джерела 1. Авторське свідоцтво СРСР№ 2131531, кл. F 02 3 9/26, 1999. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 2029122, кл. F 02 3 9/26, 1995. Фіг. 3 38431 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4