Всу та 12а руководство по эксплуатации

Вспомогательный газотурбинный двигатель ТА-12 выпускается
на Уфимском агрегатном предприятии «Гидравлика».

ТА-12 предназначен для воздушного запуска маршевых двигателей,
кондиционирования салонов самолётов, питания бортовой сети электроэнергией
переменного и постоянного тока на земле и в полёте. Может эксплуатироваться
в любых климатеческих зонах при температуре окружающего воздуха до
±60°C. Устанавливается на Ан-70, Ан-74,
Ан-124, Ан-225, Бе-200,
Ил-76, Ил-76МД/ТД, Ту-95МС,
Ту-142МР, Ту-154М, Ту-160,
Ту-204.

Двигатель работает на авиационном керосине марок Т-1, ТС-1, РТ или
иностранных аналогах. Запуск осуществляется от генератора-стартера
постоянного тока на высоте до 4500 м.

Поставляется на экспорт в Китай.

Модификации:

• ТА-12 — ВСУ для транспортных самолётов Ан-74, Ан-124, Ан-225.
• ТА-12А — ВСУ для Ил-76МД, Ту-154М.
• ТА-12-60

Литература

1. .

· ТА-12А — выпущена в 1979 г, для самолётов Ту-154М, Ту-160, Ил-76МД, А-40 и вертолёта Ми-26. От базовой версии отличается отсутствием воздухозаборника на входе в компрессор.

· ТА-12-60 — глубокая модификация двигателя, выпущена в 1986 г. для самолётов Ту-204, Ту-334, Бе-200. Оборудован электростартером СТ-117 и генератором переменного тока ГТ60ПЧ8Б.

· ТА-12 — ВСУ для транспортных самолётов Ан-74, Ан-124, Ан-225.

ЛЕТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВСУ ТА-12-60

Вспомогательная силовая установка (далее по тексту ВСУ) расположена в

хвостовой части фюзеляжа и обеспечивает:

— воздушный запуск основных двигателей на земле и при необходимости в полете;

— питание сжатым воздухом системы кондиционирования на земле и в полете;

— питание бортовой сети электроэнергией переменного тока на земле и в отказных случаях в полете.

ВСУ состоит из вспомогательного газотурбинного двигателя (ВГТД)

ТА-12-60 и систем, обеспечивающих его крепление, подвод воздуха из-за борта к компрессору, отвод выхлопных газов в атмосферу, запуск и работу на эксплуатационных режимах. ВГТД представляет собой одновальный двигатель с отбором воздуха за компрессором.

Топливная и масляная системы ВГТД эксплуатируются на топливах и маслах, применяемых для основных двигателей.

Для обеспечения надежного запуска ВСУ в полете предусмотрена система обогрева агрегатов ВГТД (маслобака и свечей зажигания). Обогрев ВСУ го-рячим воздухом (с температурой примерно 200 °С), отбираемым от двигате-лей, автоматически включается в полете (при убранном положении опор шасси) после выключения ВСУ и отключается при запуске ВСУ.

ВСУ состоит из следующих конструктивных узлов:

— четырехступенчатого диагонально-осевого компрессора, обеспечиваю-щего сжатие воздуха. Первая ступень компрессора центробежная, остальные осевые;

— воздухосборника — для сбора воздуха после компрессора, подачи воз-духа в камеру сгорания и отвода части воздуха в систему перепуска и к самолетным потребителям;

— камеры сгорания — кольцевой, противоточной, испарительного типа с 8-ю пусковыми форсунками и 18-ю Г-образными испарительными трубками.

На двух пусковых форсунках установлены свечи зажигания;

— трехступенчатой, осевой турбины, обеспечивающей преобразование кинетической энергии газов в механическую работу вращения компрессора и всех приводных агрегатов двигателя ВСУ;

— выходного устройства, обеспечивающего сброс отработанных газов в атмосферу;

— редуктора — для передачи крутящего момента от вала турбокомпрессора к приводным агрегатам и креплениям агрегатов.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТУРБОУСТАНОВКИ ТА-12-60/2.5

Для определения давления в отопительном отборе задаёмся тепловым графиком теплосети 150/70.

Для расчёта возьмём точку . В этом случае температура обратной сети . Рассчитываем температуру за сетевым подогревателем.

,

где — доля покрытия теплофикационной нагрузки турбоустановкой;

— температура прямой сети;

— температура обратной цепи.

Температура насыщения пара в подогревателе:

-температурный напор;

температура насыщения в сетевом подогревателе.

По таблице термодинамических свойств воды и водяного пара находим давление насыщения :

;

Давление в отборе определяем по формуле:

, где .

;

Уточним давление Р₅:

Давление пара в отборах турбины принимаем по справочным данным.

табл. 9.1.

Отбор	Р, МПа
I	4.41
II	2,55
III	1,27
IV	0,559
V	0,359
VI	0,176
VII	0,00588

Принимаем потери на дросселирование в регулирующих клапанах 4 %, потери на дросселирование в клапанах перед ЧСД 15 %; относительный внутренний КПД: ЧВД = 0,8; ЧСД = 0,82; ЧНД = 0 (т.к пар пар дросселируется).

По рассчитанным данным строим процесс расширения в hs-диаграмме .

Уточняем давление в подогревателях:

;

где: — потери давления в паропроводах отборов.

Температура воды в подогревателях:

;

где:

— температурный напор, принимаем 4°С в ПВД, 2°С в ПНД.

Принимаем давление воды в ПНД 1,5 МПа, в ПВД:

.

Коэффициент недовыработки отборов:

табл.2.2.

N	Пар	Конденсат	Вода	ОТБ	YОТБ
Р, МПа	t(x), С	h, кДж/кг	tН, °С	h, кДж/кг	tВ, °C	РВ, МПа	hВ, кДж/кг
0	12,75	555	3484	—	—	—	—	—	—	—
0′	12,24	554	3484	—	—	—	—	—	—	—
1	4,41	418	3241	—	—	—	—	—	0,0694	0,695
П1	4,10	418	3241	252	1096	248	15,94	1077	—	—
2	2,55	352	3119	—	—	—	—	—	0,0609	0,541
П2	2,37	352	3119	222	952	218	15,94	939
3	1,27	276	2981	0,39	0,368
П3	1,18	276	2981	188	794	184	15,94	789	—	—
Д	0,588	276	2981	159	670	159	670	—	—
3′	1.08	273	2981	—	—
4	0,559	213	2868	—	—	—	—	—	0,012	0,226
П4	0,520	213	2868	153	647	151	1,5	637	—	—
5	0,359	170	2780	—	—	—	—	—	0,098	0,116
П5	0,276	170	2780	138	580	136	1,5	572	—	—
6	0,176	0,998	2688	—	—	—	—	—	0,36	0
П6	0,164	0.998	2688	115	483	113	1,5	432	—	—
Д-1.2	0,118	0,998	2688	105	439	105	—	439
7	0,005888	110	2688	0	0
П7	0,00547	110	2688	35	145	33	1,5	139	—	—
К	0,004	110	2688	—	—	—	—	—	—	—

Принимаем расход пара на турбину G_т=1. Тогда подвод свежего пара к стопорным клапанам ЦВД G_o=G_т+G^пр_упл=1+0,02=1,02G_т. Паровая нагрузка парогенератора G_пе=G_o+G_ут=1,02+0,0151,02=1,0353G_т. Расход питательной воды G_пв=G_пе+G_пр=1,0353+0,0051,0353=1,0405G_т .

рис.9.2. Расчётная схема ПВД.

Из таблицы 2.2 находим:

h₁=3241 кДж/кг h₂₁^оп=1077 кДж/кг

h₂=3119 кДж/кг h₂₂^оп=939 кДж/кг

h₃=2981 кДж/кг h₂₃^оп=789 кДж/кг

h_j^ох = f (P_{под j}, t_{н j}+25)

h₁^ох=2879 кДж/кг

h₂^ох=2874 кДж/кг

h₃^ох=2848 кДж/кг

h_{др 1}= С_pt_др1=4,187228=954,6 кДж/кг _; t_др1=t^оп₂₂+10=218+10=228C

h_др2= С_pt_др2 =4,187194=812,3 кДж/кг _; t_др2= t^оп₂₃+10=184+10=194С

h_др3=h_п3=794 кДж/кг

Повышение энтальпии воды в питательных насосах:

кДж/кг.

Энтальпия воды перед ПВД 3 с учетом работы питательных насосов:

h₁₃=h^`_д+h_пн=670+19,87=689,9 кДж/кг.

Тепловой баланс для ПВД 1:

_пв(h^оп₂₁-h^оп₂₂)=₁(h^ох₁-h_др1)_п

кДж/кг,

Тепловой баланс для ПВД 2:

_др=1+2+1/3_упл=0,0761+0,0633+1/30,02=0,1461

Тепловой баланс для ПВД 3:

Определяем нагрев воды в ОПП:

кДж/кг,

кДж/кг,

кДж/кг.

Уточняем энтальпии воды за подогревателями.

кДж/кг.

кДж/кг.

кДж/кг.

Составляем уточненные тепловые балансы.

Для ПВД 1:

_пв(h₂₁-h₂₂)=₁(h₁-h_др1)_п

кДж/кг,

Для ПВД 2:

_др=1+2+1/3_упл=0,0694+0,0609+1/30,02=0,1370

Для ПВД 3:

Для турбин типа ПТ применяется 2х ступенчатая схема расширителей непрерывной продувки.

рис.9.3. Расширители непрерывной продувки.

Давление в расширителе:

МПа.

По Р_р находим: кДж/кг, кДж/кг.

По давлению в барабане котла Р_бар=14 МПа находим h_пр=h^`_бар=1572,8 кДж/кг.

Принимаем КПД расширителя _р=0,98.

Тепловой баланс расширителя:

Аналогично рассчитываем и второй расширитель:

По Р_р находим: кДж/кг, кДж/кг.

где давление в расширителе:

МПа.

Рис9.4. Расчётная схема атмосферного деаэратора.

Составим уравнение материального баланса:

G^В_1,2 +G_ВЫП =G_д^1,2 +G_ок +G_р2

Уравнение теплового баланса:

При давлении 1,2 ата h_д‘^1,2=439 кДж/кг.

h_д»^1,2=2683 кДж/кг.

h_д^1,2=2688 кДж/кг.

h_ок=4,187t_ок=4,18780=334,96 кДж/кг.

h_р2»=2687 кДж/кг.

G_ок=0,5G_пр=0,5120=60 т/час.

G_ВЫП=0,002G_ок=0,00260=0,12 т/час.

G_р2=0,000355G_т

Получим:

G_д^1,2 =3,149-0,000355G_т т/час.

G^В_1,2=63,029 т/час.

.Расчёт деаэратора питательной воды.

рис. 9.5. Расчётная схема деаэратора питательной воды.

Составим уравнение материального баланса:

.

Уравнение теплового баланса:

Решив систему уравнений, получим :

_ок =0,852

_д=-0,0007(т.е. вода в деаэраторе практически не греется, поэтому уменьшим температуру воды на выходе из верхнего ПНД с 151С до 143С, тогда h₂₄=602,37).

Пересчитаем систему уравнений:

_ок =0,84

_д=0,013.

Для деаэрации подпиточной воды используется вакуумный деаэратор.

рис. 9.6. Расчётная схема вакуумного деаэратора .

Расход сетевой воды:

,

где Гкал/час;

ккал/(кг ^oС).

кг/час=1500 т/час.

Величина подпитки теплосети:

т/ч.

h_подп=4,18730=125,61 кДж/кг.

т/час.

Составим уравнение смешения :

,

где (температура насыщения при Р_ВД=0,2 ата ).

Определим расход пара в сетевой подогреватель:

,

где — определяем по давлению в подогревателе; .

т/ч.

h₄=2868 кДж/кг h₂₄=602,37 кДж/кг h_др4= 647 кДж/кг

h₅=2780 кДж/кг h₂₅=572 кДж/кг h_др5= 580 кДж/кг

h₆=2688 кДж/кг h₂₆=432 кДж/кг h_др6= 483 кДж/кг

h₇=2688 кДж/кг h₂₇=139 кДж/кг h_др7= 145 кДж/кг

h’_т = 483 кДж/кг

рис.9.7.Расчетная схема системы ПНД.

Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД:

ПНД-4:

Составим систему уравнений из тепловых балансов ПНД 5-6, связанных дренажными насосами.

Решив систему уравнений, получим:

G₆=(0,09G_т-5,63) кг/с

G₅=(0,104G_т-0,648) кг/с

Рассчитаем конденсатор ОУ+СП, ОЭ и ПНД-7 как один смешивающий подогреватель.

где

G_пс+G_оу=1/3_уплG_т

G_дв=(_ут+’_пр) G_т+ G_невозв=(0,015+0,005-0,00206-0,000355) G_т+ 120/(2•3,6)=0,0176 G_т+16,67 кг/с

кДж/кг

кДж/кг

Примем G₇=0, G_оэ=0,003 G_т

Отсюда находим G_к=(0,61G_т -580 кг/с ,тогда

Принимаем т/ч.=107,5 кг/с.

Отсюда кДж/кг, а ^оС, что больше 60 ^оС, значит линия рециркуляции работает.

Расход пара при теплофикационном режиме:

т/ч.

где — электрическая мощность на клеммах генератора; — электромеханический КПД турбогенератора; — коэффициент недовыработки для отбора;

Тогда:

104 кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

кг/с.

Мощность турбины:

Погрешность определения мощности составляет 1,0 %.

Конструкция и эксплуатация силовых установок ПС-90А и ВСУ ТА-12-60 самолета ТУ-204 Учеб. пособие

Матейко Г. П.

Скачать
rusmarc-запись

Матейко Г. П.

Скачать rusmarc -запись

Электронная копия документа недоступна

111 с.

Количество страниц

1996

Год издания

Ульяновск

Место издания

О произведении

Издательство

УВАУГА

ISBN

5-7514-0038-0

ББК

55.47, 39.5/6

УДК

629.735.33.03.004(075.8)

Библиотека

Российская национальная библиотека (РНБ)

Еще

Ближайшая библиотека с бумажным экземпляром издания

Пожалуйста, авторизуйтесь

Вы можете добавить книгу в избранное после того, как
авторизуетесь на портале. Если у вас еще нет учетной записи, то
зарегистрируйтесь.