Газотурбинная установка гту-16п

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ГТУ-16П разработана авторским коллективом ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь) под руководством генерального конструктора А. А. Иноземцева и является следу­ющим поколением базовой газотурбинной установки ГТУ-12П.

Газотурбинная установка ГТУ-16П размещается в силовом блоке контейнера турбоблока и представляет комплекс, включающий в себя:

- газотурбинный двигатель ПС-90ГП-2 на подмоторной раме;

- трансмиссию с кожухами;

- входное устройство;

- шумотеплоизолирующий кожух (КШТ);

- выходное устройство (улитку);

- шкаф топливных агрегатов (ШТА);

- трубопроводные и электрические коммуникации.

Газотурбинный двигатель ПС-90ГП-2 является модификацией двигателя ПС-90ГП-1 (ГТУ-12П) и отличается от него наличием дополнительной «нулевой» ступени компрессора с поворотным направляющим аппаратом и трёхступенчатой свободной турбиной (вместо двухступенчатой).

Двигатель состоит из двух модулей:

• модуля газогенератора (ГГ) на раме;

• модуля свободной турбины (СТ) на раме, что позволяет производить индивидуальную поставку и замену модулей в эксплуатации. Модули ГГ и СТ соединяются друг с другом по наружным фланцам и узлам подмоторной рамы. Собранный на подмоторной раме двигатель монтируется на раму ГПА.

Модульность конструкции в сочетании с развитой системой контроля и диагностики позволяет вести эксплуатацию ГТУ по техническому состоянию. На корпусах компрессора и турбины имеются специальные смотровые лючки для проведения визуального контроля ГВТ (газо-воздушный тракт), лопаток и жаровых труб камеры сгорания.

Двигатель ПС-90ГП-2 оборудован следующими системами:

1) топливопитания;

2) запуска;

3) смазки и суфлирования;

4) отборов воздуха;

5) противообледенения.

Микропроцессорная САУ ГПА на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ-4510 (ЗАО НПФ "Система-Сервис" г. С.-Петербург; элементная база – США) в процессе управления работой ГТУ обеспечивает:

- управление подачей топливного газа в камеру сгорания двигателя;

- управление режимами работы двигателя в соответствии с заданными програм­мами регулирования;

- управление механизацией компрессора;

- управление пневмосистемой перепуска воздуха и газа из проточной части;

- управление радиальными зазорами компрессора и турбины;

- управление противообледенительной системой;

- контроль и диагностику технического состояния ГТУ.

Основные технические данные двигателя приведены в таблице 3.

 

Таблица 3. Основные технические данные двигателя

Условное обозначение	ПС-90ГП-2
Назначенный срок службы	20 лет
Основные параметры	Режим работы
	Максимальный (при tHB£ -5°С)	Номинальный (при tHB £ 25°С)	Минимальный
Мощность на валу СТ (кВт)	19200+1% -3%
Эффективный КПД на валу СТ	0,38-4%	0,363-2%	0,235
Частота вращения ротора ГГ (об/мин.)	10850±150	10960±150	9850±50
Частота вращения ротора СТ (об/мин.)	5630±100	5300±100	3300+200-100
Степень сжатия компрессора, %	н.д.	19,18	н.д.
Температура газов перед турбиной ГГ	н.д.	1196°С	н.д.
Расход воздуха через компрессор	н.д.	56,0 кг/сек.	н.д.
Расход газа на выхлопе	н.д.	54,7 кг/сек.	н.д.
Температура газов за турбиной ГГ не выше, °С
Температура газов за турбиной СТ не выше, °С
Расход топливного газа (кг/час)		3350+50	н.д.
Частота вращения ротора ГГ при ХП (об/мин.)	2600÷3000
Давление пускового газа перед стартером	перед ХП и запуском	6,0÷7,0 (кгс/см2)
при работе стартера	2,8÷6,0 (кгс/см2)
Температура пускового газа, °С	(5÷50)°С
Расход пускового газа (на один запуск)	Не более 2 кг/сек. (200 кг)
Время работы стартера	100±3 сек.

 

Окончание табл. 3

 

Время запуска двигателя (от вкл. агр. зажига­ния до выхода на минимальный режим)	Не более 105 сек.
Давление топливного газа	28,0÷33,0 (кгс/см2)
Температура топливного газа	(0÷70)°С
Время выбега роторов		После ХП	С любого режима
Газогенератора	Не менее 80 сек.	Не менее 100 сек.
Свободной турбины	Не регламентируется	Не менее 40 сек.
Количество воздуха, отбираемого от компрес­сора на нужды ГПА и КС на номинальном режиме	Из-за 7-й ступени	Из-за 13-й ступени
	Не более 0,5%	Не более 1,0%
Габариты ГТУ (длина/ширина/высота)	8250 / 3200 / 3200 мм.
Сухая масса ГТУ	Не более 14 000 кг.
Масса двигателя	на раме в состоянии поставки	Не более 6 800 кг.
сухая	Не более 5 150 кг.
Примечания. 1. Число ремонтов в пределах назначенного ресурса не ограничено. 2. Время перерыва работы на режимах не ограничено. 3. Суммарное время работы на максимальном режиме – не более 40% от ресурса.