КОНСТРУКЦИЯ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117
Камера сгорания — кольцевого типа, расположена на двигателе между компрессором и турбиной.
В узел камеры сгорания входят: наружный и внутренний корпусы диффузора (рис. 3.6), корпуc камеры сгорания, жаровая труба, восемь рабочих топливных форсунок, два пусковых воспламенителя и восемь подвесок жаровой трубы.
Рис. 3.6. Диффузор камеры сгорания, собранный с направляющим аппаратом X ступени
компрессора и II опорой роторов двигателя
КОРПУСЫ ДИФФУЗОРА
НАРУЖНЫЙ КОРПУС
Наружный корпус диффузора — сварной конструкции (рис. 3.7), выполнен из титанового сплава и представляет собой профилированную конусного вида обечайку с приваренными и обработанными фланцами. Передним фланцем наружный корпус 1 (рис. 3.8) крепится к заднему корпусу компрессора, а задним фланцем — к корпусу 4 камеры сгорания.
В средней части корпуса имеется восемь квадратных фланцев для крепления топливных рабочих форсунок 2 и четыре спаренных треугольных фланца 9 для крепления труб подвода масла к опорам роторов двигателя, слива масла из опор и суфлирования полостей опор.
В заднем поясе корпуса есть восемь треугольных фланцев для крепления подвесок 3 жаровой трубы 5 и два квадратных фланца для крепления пусковых воспламенителей 12. В нижней части корпуса приварена бобышка под штуцер 10 для трубки отвода топлива из камеры сгорания в дренажную систему.
ВНУТРЕННИЙ КОРПУС
|
|
|
Внутренний корпус 8 диффузора сварной конструкции выполнен из титанового сплава и
представляет собой трубу с профилированной стенкой в передней части и раструбом в задней части.
Передним фланцем внутренний корпус крепится к направляющему аппарату X ступени компрессора, а задним фланцем — к внутреннему фланцу соплового аппарата турбины компрессора.
Неравномерность скоростей и давлений потока воздуха на входе в жаровую трубу вызывает
нестабильное и неравномерное температурное поле газов перед турбиной. Для равномерности
скоростей и давлений потока воздуха передняя часть внутреннего корпуса диффузора выполнена с кольцевым уступом, стабилизирующим отрыв потока в диффузоре. На стенке диффузора при помощи кронштейнов закреплен профилированный рассекатель 7, разделяющий диффузор на две кольцевые диффузорные полости с меньшей степенью раскрытия.
В передней части корпуса выполнены четыре пары отверстий для труб подвода масла к опоре роторов двигателя, слива масла из опоры и суфлирования полостей опоры. На внутренней поверхности внутреннего корпуса диффузора приварено кольцо для уплотнения. Соединение корпусов диффузора с направляющим аппаратом X ступени компрессора и корпусом второй опоры роторов двигателя показано на рис. 3.6
|
|
|
Рис. 3.7. Наружный корпус диффузора (вид спереди слева)
КОРПУС КАМЕРЫ СГОРАНИЯ
Корпус 4 (см. рис. 3.8) камеры сгорания выполнен из титанового сплава и представляет собой цилиндр с конусной задней частью, имеющий передний и задний кольцевые фланцы. Передним фланцем корпус камеры сгорания крепится к наружному корпусу 1 диффузора, а задним фланцем — к наружному фланцу соплового аппарата турбины компрессора.
На наружной поверхности корпуса камеры сгорания расположены треугольный фланец для
крепления патрубка 6 отбора горячего воздуха в противообледенительную систему двигателя,
кронштейны 11 для блока дренажных клапанов и кронштейн 13 для переходной колодки термопар.
ЖАРОВАЯ ТРУБА
Жаровая труба (рис. 3.9 и 3.10) — кольцевого типа, сварной конструкции, изготовлена из листовой жаропрочной стали.
Жаровая труба (см. рис. 3.10) состоит из наружного 2 и внутреннего 3 обтекателей, трех наружных 4, 5, 6 и трех внутренних 9, 10, 11 цилиндрических и конических секций.
Во внутренний обтекатель вварены восемь завихрителей 1, имеющих в центре «плавающее» кольцо 7, в которое входит топливная форсунка. На внутренней поверхности кольца выполнены продольные пазы для прохода воздуха на обдув форсунки. Подвижность (в радиальном направлении) «плавающих» колец устраняет выработку форсунок при нагреве и расширении жаровой трубы.
|
|
|
В зону горения жаровой трубы воздух поступает через восемь завихрителей 1, а также через
отверстия в наружном обтекателе 2.
Распыленное форсункой топливо сгорает в завихренном потоке воздуха и горячие газы попадают в зону смешивания с воздухом. В жаровую трубу для охлаждения и обеспечения устойчивого горения добавляется свежий вторичный воздух через отверстия в первых (наружной 4 и внутренней 9) секциях, а затем через отверстия вторых (наружной 5 и внутренней 10) секций. Отверстия первых и вторых секций имеют отбортовки.
Количество и размер отверстий в секциях жаровой трубы подобраны так, что они обеспечивают хорошее перемешивание газов, высокий коэффициент полноты сгорания и равномерное температурное поле. Эффективное охлаждение боковых стенок секций жаровой трубы осуществляется вторичным воздухом, входящим внутрь жаровой трубы через четыре наружных и четыре внутренних ряда щелей, образованных рифлеными лентами 8. Этот воздух омывает стенки жаровой трубы изнутри.
|
|
|
Жаровая труба крепится к наружному корпусу диффузора восемью радиальными подвесками.
Хвостовая часть жаровой трубы соединяется с обоймой соплового аппарата турбины компрессора. При работе двигателя происходит осевое перемещение жаровой трубы по обойме соплового аппарата турбины компрессора от температурных расширений жаровой трубы. Для устранения заедания при перемещениях жаровой трубы по внутренней обойме соплового аппарата турбины на внутренней опорной секции жаровой трубы установлено плавающее кольцо, которое фиксируется от проворачивания стопорами.
Рис. 3.8. Камера сгорания:
а) — разрез; б) — вид спереди 1 — корпус наружный; 2 — топливная рабочая форсунка; 3 — подвеска жаровой трубы; 4 — корпус камеры сгорания; 5 — жаровая труба; 6 — патрубок отбора горячего воздуха в противообледенительную систему; 7 — рассекатель; 8 — внутренний корпус диффузора; 9 — фланцы для крепления труб подвода масла к опоре и слива масла из опоры; 10 — штуцер отвода топлива; 11 — кронштейн для крепления блока дренажных клапанов; 12 — пусковые воспламенители; 13 — кронштейн для крепления колодки термопар
Рис. 3.9. Жаровая труба (вид спереди слева)
Рис. 3.10. Жаровая труба (разрез верхней части):
1 — завихритель; 2—обтекатель наружный; 3 — обтекатель внутренний; 4, 5 и 6 — секции
наружные; 7— кольцо плавающее; 8 — ленты рифленые; 9, 10 и 11 — секции внутренние.
ТОПЛИВНАЯ РАБОЧАЯ ФОРСУНКА
Топливная форсунка двигателя (рис. 3.11 и 3.12) — двухсопловая, двухканальная, центробежная.
Корпус 1 (см. рис. 3.12) форсунки имеет фланец крепления. Во входной части корпуса
смонтированы штуцера 14 подвода топлива первого контура и 18 подвода топлива второго контура.
В выходную часть корпуса монтируют распыливающие и фильтрующие элементы первого и второго контуров и закрепляют их гильзой 2 с уплотнительным 11 и нажимным 10 кольцами.
Распыливающими элементами первого контура являются завихритель 7 и сопло-завихритель 6, а второго контура — сопло-завихритель 6 и сопло 3.
Фильтр первого контура состоит из стержня 8 с намотанной на него фильтрующей сеткой.
Сетка прижата к стержню 8 проволокой. Фильтр второго контура состоит из гильзы 4 с намотанной на нее фильтрующей сеткой. В обоих фильтрах применена сетка с ячейкой 40 мкм.
Сопла выполнены с малой камерой завихрения, что обеспечивает хорошее качество распыла топлива на режиме запуска и при низких температурах топлива. Подача топлива по первому контуру производится во время запуска двигателя и на всех режимах его работы. Подача топлива по второму контуру производится только на рабочих режимах при достижении в топливной системе определенного давления.
Рис. 3.11. Топливная рабочая форсунка (внешний вид)
Топливо в первый контур поступает через штуцер 14 по каналу А в полость Д, затем проходит фильтр 8 и поступает к завихрителю 7. Топливо проходит с наружной стороны завихрителя через продольные пазы в буртике завихрителя и поступает к торцовым тангенциально расположенным пазам завихрителя и по ним — в конусную камеру завихрения. Проходя тангенциальные пазы, топливо закручивается и через сопло 6 первого контура выходит в виде полого конуса.
Рис. 3.12. Топливная рабочая форсунка (разрезы):
1 — корпус; 2 — гильза; 3 — сопло второго контура, 4 — гильза фильтрующая; 5 — обойма;
6 — сопло-завихритель; 7—завихритель; 8 — стержень фильтра; 9 — кольцо котировочное;
10—кольцо нажимное; 11 — кольцо уплотнительное; 12 — пружина; 13 — штуцер подвода
топлива второго контура; 14 —штуцер подвода топлива первого контура
Подача топлива по второму контуру производится через штуцер 13, канал Б в полость В и затем через фильтрующую гильзу 4 — в полость перед завихрителем.
Сопло-завихритель 6 первого контура является также частью завихрителя второго контура. На наружной части сопла имеется посадочный поясок, в котором прорезаны три спиральные канавки. На сопло напрессована обойма 5, образующая с соплом канавки завихрения.
Топливо, проходя тангенциальные пазы, под действием центробежных сил закручивается и через сопло второго контура выходит в виде полого конуса.
Внутренняя герметичность между дозирующими деталями первого и второго контуров
обеспечивается по притертым торцам затяжкой их гильзой 2 и поджатием завихрителя 7 пружиной 12.
Внешняя герметичность обеспечивается тарированным обжатием конусного медного уплотнительного кольца 11 между корпусом 1 и соплом 3 форсунки.
После затяжки гильзу контрят на корпусе 1 специальным контровочным кольцом 9. Воздух,
поступающий через отверстия в гильзе, обдувает сопло и исключает появление нагара на сопле.
ПУСКОВОЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ
Зажигание топливовоздушной смеси в камере сгорания производится двумя воспламенителями (рис. 3.13), установленными на наружном корпусе диффузора камеры сгорания и работающими одновременно при запуске двигателя.
Рис. 3.13. Пусковой воспламенитель:
а — левый; б — правый
Пусковой воспламенитель (рис. 3.14) состоит из корпуса 4 с патрубком 1, запальной свечи 12 и пусковой топливной форсунки. Форсунка и запальная свеча крепятся на бобышках, имеющихся на сферической наружной поверхности корпуса воспламенителя. Фланец нижней части корпуса воспламенителя крепится к конусу наружного диффузора. Патрубок 1 корпуса соединяет полость жаровой трубы камеры сгорания с полостью воспламенителя, при этом эллипсное окно 3 и отверстие против свечи находятся в наружном кольцевом канале воздушного потока. Поступающий через окно 3 и отверстие воздух направляется экраном 2 к соплу пусковой форсунки, обеспечивая сгорание топлива, поступающего через форсунку.
Форсунка пускового воспламенителя состоит из штуцера 5, фильтра 7, распылителя 11с заглушкой 10 .и прокладки 8.
Фильтр 7 представляет собой точно посаженный в отверстие штуцера стержень, на цилиндрической части которого нарезана мелкая резьба и четыре паза, два из которых не выходят на один торец, а два других — на другой торец. Фильтрующим элементом фильтра является мелкая резьба. Стержень поджат пружиной 6. 
Рис. 3.14. Пусковой воспламенитель (разрез):
1 — переходник; 2 — экран; 3 — окно в переходнике; 4 — корпус; 5 — штуцер; 6 — пружина;
7 — фильтр; 8— прокладка; 9 — каналы тангенциальные; 10 — заглушка; 11 — распылитель;
12 — свеча запальная
Факел пламени топлива, подожженного в камере пускового воспламенителя, выбрасывается через патрубок 1 в жаровую трубу и поджигает топливо, поступающее из основных топливных форсунок.
После воспламенения топлива в жаровой трубе пусковой воспламенитель прекращает свою работу (подача топлива в пусковую форсунку отсекается электромагнитным клапаном).
Для исключения закоксовывания пусковой форсунки предусмотрена обратная продувка магистрали пускового топлива чистым воздухом из воспламенителя через сопло пусковой форсунки. Эта продувка одновременно очищает форсунки и магистраль от сливного топлива.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1723; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!