Pomocná napájacia jednotka: špecifikácie, účel, indikátory zariadenia a zdrojov

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Na spustenie hlavného motora sa najčastejšie používa pomocná energetická jednotka (APU). Toto zariadenie sa často používa v leteckej technike. Dá sa však použiť aj na obrnené vozidlá, lode, lokomotívy a autá.

Hlavné charakteristiky APU

Pri takejto elektrárni s odsávaním vzduchu za kompresorom je hlavným parametrom jeho prietok, tlak tohto vzduchu a tiež jeho teplota. Tu však stojí za zmienku, že taká charakteristika, ako je tlak vzduchu, nie je indikátorom energie. Inými slovami, nemôže sa použiť ako hodnotenie indikátorov zdrojov pomocnej energetickej jednotky APU. Rovnako nebude možné s jeho pomocou vyhodnocovať pracovný postup. Z tohto dôvodu je potrebné uchýliť sa k použitiu takého podmieneného parametra ako ekvivalentný výkon vzduchu. Okrem toho je dôležitý aj parameter zvaný merná spotreba paliva. Pre elektráreň s odsávaním vzduchu za kompresorom to znamenáspotreba paliva za hodinu na 1 kW ekvivalentného výkonu vzduchu. Okrem týchto hlavných charakteristík existujú aj vedľajšie:

• rozpätie stability kompresora;
• pomer prebytočného vzduchu v spaľovacej komore;
• teplota a tlak pracovnej tekutiny;
• koeficient výkonu (COP) kompresora, turbíny atď.

Krátky popis APU pre auto a lokomotívu

Ak hovoríme o lokomotívach, tak lokomotívy s plynovou turbínou sa používajú len zriedka, ale predsa. Na takýchto vozidlách je namontovaná pomocná hnacia jednotka na spustenie hlavného motora. Okrem toho sa s jeho pomocou vykonáva výroba manévrov a pohyb jednej lokomotívy.

Ak na aute so špeciálnym vybavením, ktoré vyžaduje elektrickú energiu a motor na voľnobeh, boli ako APU použité pomerne známe elektrické jednotky. Za zmienku tiež stojí, že na mnohých špeciálnych strojoch bolo možné naštartovať aj hlavný motor.

Zariadenie APU lietadla

Pokiaľ ide o pomocnú energetickú jednotku lietadla, je zdrojom horúceho stlačeného vzduchu, ako aj jednosmernej a striedavej elektrickej energie, ktorú možno použiť na napájanie systémov lietadla.

Keď je lietadlo na zemi, APU môže byť plne využité, aby sa zabezpečila úplná autonómia dopravy. Toto sa používaautonómia v procese predletovej prípravy. Takýto systém je možné prevádzkovať iba na letiskách, ktoré sa nachádzajú v nadmorskej výške nie viac ako 3 km. Za zmienku stojí aj to, že na odber stlačeného vzduchu aj elektriny je možné použiť pomocnú pohonnú jednotku s 300 m alebo iný model súčasne. Stlačený vzduch vstupuje do klimatizačného systému lietadla a elektrina sa používa na spustenie hlavného motora. APU sa dobre hodí na štartovanie motora s plynovou turbínou, jeho montážneho systému, nasávania vzduchu, výfukového systému, ako aj systému, ktorý zabezpečuje štartovanie a ovládanie motora.

Dizajn priehradky APU

Systém je vybavený drenážnym systémom. V najnižšom bode je zariadenie nazývané drenážny kolektor. K dispozícii je tiež odbočka, ktorá je navrhnutá tak, aby privádzala kvapalinu von gravitáciou. V priestore APU, ktorý je umiestnený v chvostovej nehermetickej časti trupu lietadla, je umiestnený aj motor s plynovou turbínou. Na konzole palubného inžiniera je panel „Spustenie APU“. Tento panel obsahuje všetky ovládacie prvky a ovládacie prvky pre pomocnú napájaciu jednotku.

APU TA-6A

Tento typ pomocnej inštalácie, podobne ako TA-6A, sa najčastejšie inštaluje na palubu lietadiel ako TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M. Môže byť inštalovaný aj na niektorých pozemných dopravných jednotkách. Hlavným účelom je dodávať stlačený vzduch na spustenie hlavných motorov lietadla na zemi, aby sa stlačený vzduch dodával do klimatizačného systému.

Tu je dôležité poznamenať, že toto APU možno použiť na napájanie palubnej elektrickej siete so striedavým aj jednosmerným prúdom na zemi, a čo je najdôležitejšie, možno ho použiť na rovnaký účel počas letu, ak je systém zlyhá. Samotný agregát je prezentovaný vo forme jednohriadeľového motora s plynovou turbínou s odsávaním vzduchu za kompresorom. To naznačuje, že hlavnými charakteristikami pomocnej pohonnej jednotky TA-6A sú prietok, tlak a teplota odvádzaného vzduchu. Toto zariadenie pozostáva z niekoľkých hlavných prvkov. Prvá hlavná zostava obsahuje prevodovku so štartér-generátorom. K dispozícii je tiež alternátor, ako aj niekoľko ďalších príloh. Všetky sú potrebné na zabezpečenie normálnej prevádzky motora. Ako kompresor sa používa trojstupňový diagonálno-axiálny prvok.

Ukazovatele ozbrojených síl Ukrajiny TA-6A

Zariadenie má nasledujúce hlavné špecifikácie:

1. Smer otáčania rotora zo strany trysky je správny.
2. Druhým dôležitým parametrom sú otáčky rotora turbodúchadla. Počas ladenia motora na voľnobeh by sa mal rozsah teplôt pohybovať okolo 60 stupňov Celzia. V percentách by mal byť ukazovateľ 99 ± 0,5 %. Ak hovoríme o otáčkach za minútu, potom by mal byť ukazovateľ v regióne23950±48.
3. Pokiaľ ide o hlavný režim prevádzky, zmena otáčok rotora je povolená v rozsahu od 97 do 101 %.
4. Existuje taký parameter, ako je preťaženie motora vibráciami. Na začiatku životnosti by mal byť tento koeficient 4,5. Na konci životnosti sa môže zvýšiť maximálne na 6,0.
5. Existuje taký parameter, ako je trvanie cyklu studenej záťaže. Maximálna hodnota je obmedzená na 32 sekúnd.
6. Počas studeného zaťaženia by rýchlosť rotora mala byť medzi 19 % a 23 % maximálneho výkonu.

Prevádzka motora TA-6A

Počas prevádzky pomocnej energetickej jednotky bude atmosférický vzduch nasávaný kompresorom cez mriežku a radiálno-kruhový vstup. Kompresor má tri stupne, po ktorých sa vzduch stlačí a privedie do plášťa zberača plynu. Odtiaľ vstupuje väčšina vybranej látky do spaľovacej komory. Zvyšok môže prejsť do špirály výfukového potrubia a vypustiť späť do atmosféry cez výfukové potrubie, alebo môže byť dodaný spotrebiteľovi.

Za zmienku stojí, že vzduch privádzaný do spaľovacej komory je rozdelený na dva prúdy – primárny a sekundárny. Pokiaľ ide o primárny prúd, vstupuje do spaľovacej zóny cez rúrky výparníka, ako aj otvory v hlave plameňovej rúrky. Rovnaké rúrky výparníka tiež dodávajú palivo zo štartovacieho potrubia.

Sekundárny tok prechádza cez určitý počet otvorov. Po nichprechádza do rovnakého oddelenia ako látka z prvého prúdu. V tomto kontajneri sa tieto prúdy miešajú s plynom, čo umožňuje dosiahnuť požadovaný teplotný režim pre celý prúd plynu vstupujúci priamo do turbíny. Za zmienku tiež stojí, že v stenách komory sú medzery. Cez ne prechádza malé množstvo vzduchu dovnútra a používa sa tam na chladenie stien komory.

APU vrtuľníka

Príslušenstvo vrtuľníka sa trochu líši od príslušenstva namontovaného na palube lietadla. Hlavnými komponentmi zariadenia bola dvojica motorov, ako aj prevodovka. Ak takáto potreba vznikne, potom bude výkon jedného motora stačiť na pokračovanie letu. Za zmienku tiež stojí, že pravý a ľavý motor inštalácie sú vzájomne zameniteľné. To je však podmienené tým, že je možné otočiť výfukové potrubie. Samotný motor obsahuje také prvky ako kompresor s rotačnými lopatkami, spaľovaciu komoru, kompresorovú turbínu a otočnú turbínu, ktorá prenáša výkon cez pružinový hriadeľ na prevodovku VR-8. K dispozícii je tiež výfukové zariadenie a skriňa pohonu príslušenstva.