Принцип дії газової турбіни і поняття про будову і роботу газотурбовоза
Газова турбіна (рис. 4.74) - це тепловий лопатний двигун, який складається з двох основних частин:
• соплового апарата із спрямовуючими лопатками; робочі
• ротора - робочого колеса з робочими лопатками.
На рис. 4.75 приведена схема найпростішого газотурбінного двигуна.
Стиснене в компресорі 1 повітря поступає в камеру згоряння 4, до якої через форсунку 2 також поступає рідке паливо, яке свічою 3 запалюється і згоряє.
Продукти згоряння за температури до 730 °С через спрямовуючі лопатки надходять на робочі лопатки турбіни 5 і обертають її.
Переваги газової турбіни над дизелем та іншими двигунами внутрішнього згоряння:
• велика агрегатна потужність при невеликих габаритах і масі;
• відсутність зворотно-поступальних рухів;
• повна урівноваженість;
• відсутність системи водяного охолодження;
• невелика кількість підшипників;
|
• використання дешевих сортів рідкого палива (мазута тощо).
Суттєвим і вирішальним недоліком газової турбіни є невисокий коефіцієнт корисної дії (17-20%).
| Рис. 4.75. Схема двигуна з найпростішою газовою турбіною: 1 — компресор; 2 — паливна форсунка; З — свіча запалення палива; 4 — камера згоряння; 5 — турбіна. |
| Застосування вільнопоршневого генератора газу в газотурбінних двигунах дозволило дещо підвищити коефіцієнт корисної дії, але за розмірами і масою цей двигун поступається перед дизелями. Роботи над вдосконаленням газотурбінних двигунів продовжуються. Кращі їх зразки, розроблені у Франції (TURMO), США, Канаді та інших країнах, за показниками теплової економічності значно приблизились до двигунів внутрішнього згоряння і останнім часом стали ширше запроваджуватись на залізничному транспорті. В газотурбовозах, які проектувались і випускались у різних країнах, застосовувались газотурбінні машини двох видів: • двигун з найпростішою газовою турбіною (рис. 4.75); • вільнопоршневий генератор газу (ВПГГ). Коломенським тепловозобудівним заводом (Росія) було випущено декілька експериментальних зразків газотурбовозів з найпростішою газовою турбіною: вантажного серії Г-1 (рис. 4.76), і пасажирського ГП-1, а також — з вільнопоршневим генератором газу ГТ-1, в якого коефіцієнт корисної дії трохи вищий, ніж з простою турбіною. Газотурбовоз з електричною передачею складається з таких основних частин: • осьового компресора; • камери згоряння; • газової турбіни; • редуктора; • тягового генератора; • тягових електродвигунів. Досвід експлуатації цих газотурбовозів, пошуки і спроби створення газотурбовозів на Луганському тепловозобудівному заводі можуть бути використані в майбутніх розробках більш вдосконалених і економічних |
Рис. 4.76. Газотурбовоз Г1:
1 — генератор постійного струму; 2 — редуктор; З — турбіна; 4 — камера згоряння, 5 — компресор; 6 — дизель-генераторна установка.
газотурбінних локомотивів і турбопоїздів на Україні, якщо цього будуть вимагати нові пріоритети газотурбобудування досвід вказує на ефективність запровадження цього виду тяги в приміських і місцевих сполученнях в умовах швидкісного і восокош-видкісного руху поїздів. Особливо цікавим у цьому плані є французький ви-сокошвидкісний турбопоїзд TGV (рис. 4.77), створений фірмами Alsthom, МТЕ, TYPBOMECA і ABC-SEMCA. Силова установка п'ятивагонного
|
| Рис. 4.77. Розміщення обладнання в моторному вагоні турбопоїзда TGV: 1 — акумуляторна камера; 2,3 — електрообладнання; 4 — реостатне гальмо; 5 — випрямляч; 6 — допоміжна апаратура газотурбінного двигуна; 7 — генератор змінного струму; 8 — редуктор; 9 — пневмоапаратура; 10 — випускний патрубок; 11 — газотурбінний двигун; 12 — трансформатори; 13 — повітряні фільтри; 14 — вентиляційна камера; 15 — глушник шуму; 16 — паливний бак; 17 — вогнегасник; 18 — розсікачі; 19 — електронне обладнання; 20 — радіопульт. |
турбопоїзда складається з чотирьох газотурбінних двигунів моделі TURMO і електричної передачі змінно-постійного струму. В двох крайніх моторних вагонах установлено два двигуни і загальний трифазний генератор потужністю 2250 кВт, а також привод генератора для допоміжних машин потужністю 295 кВт. Основний генератор через випрямляч живить шість самовентильованих тягових електродвигунів постійного струму. Поїзд обладнаний пневматичною системою нахилення кузова при проходженні кривих ділянок колії. Візки мають м'яке підвішування і чотири системи гальм: реостатну, вихрострумну, магнітнорейкову і електропнев-могідравлічну. Основне гальмо — реостатне, електропневмогідравлічне використовується тільки за швидкості до 120 км/год. Пасажирські салони в середніх вагонах доволі комфортабельні, мають оригінальний дизайн. Максимальна швидкість турбопоїзда сягає 318 км/год.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 4523;