首頁>資訊>

LM2500燃氣輪機採用了同時具有液壓油馬達起動機和空氣渦輪起動機的雙重動力源起動系統,但由於艦船上的高壓空氣獲取比較方便,一般以空氣渦輪起動機為主用起動機。該機由進氣裝置、渦輪裝置、減速齒輪、切斷開關、超速離合器以及花鍵輸出軸組成。其中渦輪為單級軸流式渦輪,減速齒輪為帶有一個轉動齒環的複合式行星齒輪系統,超速離合器為棘爪-棘輪式,在起動期間可以保證可靠接合,而主機起動後,能保證起動機的順利脫開。燃油系統這是燃氣輪機各系統中最複雜的部分, 其功用是保證向燃氣輪機的燃燒室可靠地供給一定壓力和流量的燃油, 依靠燃油系統中自動調節器的調節作用, 按照一定規律控制、調節燃氣輪機的供油量, 使燃氣輪機在任何執行工況下, 都能夠高效、安全可靠地工作。

燃油系統可以分為供油和調節兩大部分, 通常由燃油箱、燃油過濾器、低壓燃油泵、燃油加溫器 (有時兼作滑油冷卻器) 、高壓燃油泵、燃油自動調節器、燃油分配器、燃油總管、燃油噴嘴等組成。在管理中, 也經常以高壓油泵為界, 將燃油系統劃分為低壓燃油部分和高壓燃油部分。在LM2500燃氣輪機的燃油系統中,透過調節和分配噴射到燃燒室中的燃油數量,可以控制燃氣發生器的轉速。動力渦輪的轉速是無法直接控制的,但可以根據燃氣發生器產生的燃氣流能量大小來確定。為了防止動力渦輪超速,由安裝在電子控制箱裡的電子超速開關來保護,當動力渦輪轉速偏高時,自動減小燃燒室供油量,以保證動力渦輪的安全。

來自艦船油艙的燃油,流經燃氣輪機底座處的燃油進口接頭,進入主燃油泵增壓部分進行初步加壓,然後再進入燃油泵的高壓部分。高壓燃油流經燃油過濾器,然後進入燃油控制器。如果燃油過濾器堵塞,可以使用過濾器旁通閥使燃油繞過過濾器。艦船燃氣輪機通常只使用高質量的輕柴油,燃油中細小雜質的含量相對較少,只用過濾器就可以滿足燃油清潔的要求。為了保障燃氣輪機的正常執行,必須保證供給充足的燃油,所有燃油泵的流量要高於燃氣輪機的最大燃油消耗率,燃油在燃油控制器裡被分為計量(供油)流量和旁通(回油)流量,超出需要的部分燃油透過旁通閥迴流到燃油泵高壓部分的進口。

安裝在燃油控制器出口處的增壓閥可以保持一定的背壓,保證有足夠的燃油壓力, 使燃油控制器可以正常工作。串聯佈置的兩個電控燃油停車閥,保證了燃油供應的可靠切斷。當停車閥開啟時,燃油從燃油控制器流出,經過增壓閥、燃油停車閥、燃油總管輸送到燃油噴嘴,30個燃油噴嘴經壓氣機後機匣伸進燃燒室,將燃油霧化噴出,維持正常的燃燒。當停車閥關閉時,燃油停止向燃油總管供應,旁通迴流到燃油泵進口。此時,停車閥的殘油洩放口開啟,將燃油總管、支管和噴嘴中的殘油洩出,防止因為剛停機時部件的高溫導致殘餘燃油結焦,堵塞油路。燃油和轉速調節系統可以控制可轉葉片(進口導葉和前6級靜葉可以轉動) ,以保證在整個執行工況的範圍內,使壓氣機保持良好的工作效能,防止燃氣輪機出現喘振。

滑油系統其就是保證燃氣輪機各支承和傳動元件潤滑、冷卻的滑油儲存、供油和回油系統。其功用是向軸承、齒輪等摩擦部件的工作表面供應滑油, 起到液體潤滑的作用, 減少這些工作表面的磨損和摩擦損失, 同時帶走摩擦表面的熱量, 維持軸承、齒輪等工作溫度的正常。由此可見, 燃氣輪機的工作可靠性, 很大程度上取決於滑油系統的工作可靠性。艦船燃氣輪機的滑油系統通常設計為兩個獨立的系統:燃氣發生器部分的前滑油系統,以及動力渦輪、推進系統主傳動裝置部分的後滑油系統。但也可以將前、後滑油系統合併為一個系統,特別是在燃氣發生器和動力渦輪都使用滾動軸承支承的情況下,這種統一的滑油系統比較簡單、可靠,實用性強。LM2500燃氣輪機的滑油系統,就是燃氣發生器和動力渦輪一體化的潤滑、冷卻系統。

該系統包括了滑油供油、滑油回油以及回油池通風等三個分系統。滑油從儲油箱裡靠重力供給安裝在主機上的滑油供油-回油泵,滑油泵的供油部分將流入的滑油加壓,輸送到要求潤滑、冷卻的部件和區域。滑油供油的過濾是由安裝在箱裝體內的雙聯式滑油過濾器來保證的。供油管路末端的滑油噴嘴直接將滑油噴進軸承、齒輪和花鍵等部位進行潤滑、冷卻。經過使用的滑油流到4個回油池和轉換齒輪箱底部,分別被回油泵抽出,返回滑油儲存、調節油箱,並進行冷卻。回油的過濾是由安裝在滑油箱上的雙聯式滑油過濾器來保證的。油系統中的滑油在執行過程中會發生損耗,主要包括了滑油自身的分解、滑油蒸汽經密封裝置滲漏到氣流中以及經通氣管逸出到外界大氣中。

燃氣輪機的滑油消耗量普遍不大,LM2500燃氣輪機的最大滑油消耗率約0.9千克/時,平均滑油消耗率僅有約0.09千克/時,與柴油機相比要小一個數量級。但由於燃氣輪機工作轉速高,對滑油的質量要求要遠遠高於柴油機。值得注意的是,早期的艦用燃氣輪機跟蒸汽輪機、柴油機一樣,也是呈“裸機”狀態佈置於機艙內,雖然便於監測和接近、維護,但是燃氣輪機執行時的高溫和噪聲等問題,對機艙環境影響很大,特別是高頻噪聲的強度過大,嚴重影響機艙人員的正常工作。也許是受已經坍塌的“紅色帝國”長久以來片面拔高人的主觀能動性、忽視人員舒適性的習慣思維影響,烏克蘭在上世紀90年代設計的DA80燃氣輪機依然採用“裸機”狀態,僅燃燒室及其後部分包裹了隔熱、隔音效果很差的簡單金屬罩。但20世紀60年代以“斯普魯恩斯”級驅逐艦為首個裝機物件的LM2500燃氣輪機卻完全不同。

為了避免上述不利影響,同時利於實現自動化和遠距離控制、充分發揮燃氣輪機的技術性能,早在20世紀60年代初美國工業界就出現了將燃氣輪機整體元件化的解決方案,即將燃氣發生器、動力渦輪、進氣室、排氣渦殼以及燃氣輪機附件、相關電氣裝置等組裝在一個帶有防震底座的箱體裡,構成一個完整的箱裝體 (也稱為燃氣輪機模件)。燃氣輪機模件可以在工廠中裝配、除錯好,而後裝艦使用,這樣可以大大減少在艦上的裝配工作量、降低裝配難度,同時保證模件工作的可靠性。箱裝體結構有利於隔熱、隔音和防震,內部佈置有照明、加熱、滅火、通風等裝置,極大改善了機艙工作條件。燃氣輪機箱裝體為鋼製的密封罩殼,外觀為長方體。

整臺燃氣輪機安裝在底座上之後,用箱體罩起,然後和單獨裝箱的其他裝置組成一個有機的整體,方便進行操縱、監測和維護。LM2500燃氣輪機是最早採用箱裝體結構的艦船燃氣輪機之一,其箱裝體長約8米,寬約2.7米,高約3.1米。其中, 底座是燃氣輪機和箱裝體的支承基礎, 透過32個抗衝擊支承安裝到艦體機座結構上, 底座上設定有燃氣輪機支承、渦殼支承、箱體以及間壁。底座上還設定有密封的貫穿孔, 用以安裝抽氣管、燃油管、滑油管、控制電纜、儀表電纜、清洗水管、動力電纜、起動空氣管、滅火劑輸送管,以及殘油、殘水的洩放管。

此外,還有燃油溢流閥、滑油過濾器及各種接頭、插座等附件。箱裝體頂部佈置由空氣進口、通風冷卻空氣口以及排氣口,各透過一個撓性接頭與船體結構相連。在空氣進口處有一組永久性的導軌,透過另外一組臨時安裝的導軌,可以將從底座脫開的燃氣輪機移動到進氣口的導軌處,此時移動到進氣口處的起吊裝置將協助把發動機從導軌拉出,從而吊出船外。箱體上有檢修門、天窗等開口。箱體本身為帶夾層和填料的多層隔音結構,從箱體內傳出的氣動和機械噪聲都很低,當燃氣輪機工作時,在箱體外可進行正常交談。

19
  • 3本作者大大最好的一本小說,劇情讓人拍手叫好,連看三遍也不膩
  • 凌晨時分,一艘沙特油輪爆炸冒出滾滾黑煙,當事方:發生外部襲擊