УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАБРОСА ПЫЛИ В ВОЗДУХОЗАБОРНИК ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, газотурбостроения и может быть использована для проведения стендовых испытаний по проверке работоспособности газотурбинного двигателя (ГТД) в условиях повышенной запыленности.
Известно устройство для заброса пыли в воздухозаборник газотурбинного двигателя (патент RU №2284497, МПК G01M 15/00, опубликовано 27.09.2006), содержащее бункер, дозатор пыли с подсоединенным к нему трубопроводом подачи воздуха, платформу, при этом дозатор пыли сообщен с бункером, который установлен на платформе и при помощи трубы подвода запыленного воздуха соединен с воздухозаборником. Пыль из дозатора при помощи воздуха переносится в цилиндрический бункер. Из бункера запыленный воздух через кольцевую трубу подвода, проходное сечение которой разделено продольными перегородками на ряд каналов, в каждом из которых установлены отражатели, поступает в воздухозаборник ГТД.
Такая конструкция устройства обладает следующими недостатками:
- неравномерность воздушного потока на входе в двигатель, образуемая из-за наличия кольцевого канала перед воздухозаборником с установленными в нем отражателями и продольными перегородками, что приводит к искажению результатов испытаний и ухудшает качество испытаний;
- невозможность точного дозирования пыли по времени, возникающая из-за нестабильной «текучести» пыли и прилипания ее к стенкам бункера.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является обеспечение возможности равномерной подачи заданной концентрации пыли на вход ГТД в определенный промежуток времени.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для заброса пыли в воздухозаборник газотурбинного двигателя, содержащим бункер, по меньшей мере, один дозатор пыли с подсоединенным к нему трубопроводом подачи воздуха, платформу, при этом дозатор пыли сообщен с бункером, который установлен на платформе и при помощи трубы подвода запыленного воздуха соединен с воздухозаборником, в отличие от известного дозатор снабжен жиклером, бункер дополнительно оборудован вибратором, платформа снабжена выступами, причем, между бункером и платформой установлены упругие демпферы, в выступах платформы расположены регулируемые упоры с зазором по отношению к стенкам бункера, а труба подвода запыленного воздуха снабжена компенсатором, при этом бункер имеет конусообразную форму.
Дозатор оборудован пневмоцилиндром со штоком.
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - общий вид устройства для заброса пыли в воздухозаборник газотурбинного двигателя; фиг. 2 - вид А фиг. 1; фиг. 3 - сечение по Б-Б фиг. 1; фиг. 4 - сечение по В-В фиг. 3; фиг. 5 - общий вид дозатора пыли.
Устройство для заброса пыли в воздухозаборник газотурбинного двигателя (фиг. 1) содержит платформу 1 с выступами 2, на которой установлен бункер 3, имеющий коническую форму, с расположенными на нем вибратором 4 и, по меньшей мере, одним дозатором пыли 5 с подсоединенным к нему трубопроводом подачи воздуха 6. Бункер 3 сообщен при помощи трубы подвода 7 с воздухозаборником 8, при этом труба подвода 7 снабжена компенсатором 9. Дозатор пыли 5 снабжен жиклером 10 (фиг. 5) и сообщен с бункером 3. Между бункером 3 и платформой 1 установлены упругие демпферы 11, в выступах 2 платформы 1 расположены регулируемые упоры 12 с зазором по отношению к стенкам бункера 3 (фиг. 4). Дозатор пыли 5 оборудован пневмоцилиндром 13 со штоком 14 (фиг. 5).
2
Перед началом проведения испытаний подбирается жиклер 10 для дозатора пыли 5, таким образом, чтобы определенный объем пыли высыпался из дозатора 5 за заданный промежуток времени (что необходимо для определения или подтверждения концентрации пыли в заданном объеме воздуха). При этом заброс пыли на вход в ГТД можно производить из одного или нескольких дозаторов 5, в зависимости от заданной концентрации пыли определяемой техническими условиями при проведении испытаний. Для гарантированного высыпания пыли из дозаторов 5 на бункере 3 установлен вибратор 4, работающий постоянно в течение испытаний, обеспечивающий бесперебойную и стабилизированную по концентрации подачу пылевоздушной смеси на вход двигателя. В качестве вибратора 4 может использоваться, например, электродвигатель, на оси которого установлен балансир. Воздух подводится к каждому дозатору 5 с избыточным давлением 0,1…0,3 кгс/см (в случаях проведения испытаний с наддувом, необходим сухой и теплый воздух, имеющий температуру ~20…60°C). Бункер 3 с дозаторами 5 и вибратором 4 устанавливается на упругие демпферы 11, например, резиновые подушки, и при помощи регулируемых упоров 12, например, винтов, крепится к выступам 2 платформы 1. Винты служат для регулировки амплитуды колебаний бункера 3. Зазоры между головками винтов и стенками бункера 3 определяются до проведения испытаний экспериментально, методом пробных включений вибратора 4. Дозаторы 5 оборудованы пневмоцилиндрами 13 со штоками 14, которые открывают или закрывают отверстие для подачи пыли на вход в ГТД. Управление пневмоцилиндрами 13 осуществляется дистанционно. Для устранения передачи вибрации бункера 3 на воздухопровод и изделие на трубе подвода запыленного воздуха 7 установлен компенсатор 9.
Работа устройства для заброса пыли в воздухозаборник ГТД регламентирована режимом испытания газотурбинного двигателя. Вначале работы включается вибратор 4. Затем практически одновременно подается воздух высокого давления в пневмоцилиндр 13 и воздух низкого давления в дозатор 5. В результате перемещается шток 14 пневмоцилиндра 13, открывая, таким образом, канал с жиклером 10 через который пылевоздушная смесь попадает в бункер 3. Из бункера 3 по трубопроводу 7 с компенсатором 9 пылевоздушная смесь поступает в воздухозаборник 8 двигателя.
В результате, предлагаемое устройство для заброса пыли в воздухозаборник ГТД обеспечивает точность дозирования пыли, так как благодаря вибраторам, происходит значительное снижение силы трения частиц пыли между собой и между стенками бункера, что приводит к стабилизации расхода пыли по времени испытаний.