西安航空职业技术学院毕业设计(论文)论文题目:燃气轮机运行故障分析所属系部:航空维修工程系指导老师刘志武职称:讲师学生姓名:刘红杰班级、学号: 08504410 专业:航空机电设备维修西安航空职业技术学院制2011年 3月 2 日西安航空职业技术学院毕业设计(论文)任务书题目:燃气轮机运行故障分析任务与要求:介绍了燃气涡轮发动机的地面操作与检测,并且列举了维修人员在维修过程一些常见问题并做出分析时间: 2010 年 12 月 7 日至 2010 年 3 月 7 日共 8 周所属系部:航空维修工程系学生姓名:刘红杰学号: 08504410专业:航空机电设备维修专业指导单位或教研室:航空机电设备维修教研室指导教师:刘志武职称:讲师西安航空职业技术学院制年月日毕业设计(论文)进度计划表目录1 毕业设计任务介绍 (1)1启动和运行 (2)1.1涡轮发动机的启动 (2)1.2典型的航空公司启动程序 (8)1.3寒冷的条件下发动机的操作 (10)2.涡轮喷气发动机检查 (11)2.1日常业务检查 (11)2.2非常规检查 (13)2.3外来物体 (17)2.4风扇叶片挤压 (18)2.5 超速检查 (21)结束语 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)燃气轮机运行故障分析【摘要】本论文主要阐述了燃气轮机运行,检查,故障排除,维护和检测由于燃气涡轮发动机类型很多,所以制定相应的规章制度是很困难的,但是,也有某些燃气涡轮发动机的一些功能基本相同,这使得它们普遍的接受标准程序和做工。
本文介绍了一些一般的做法,并提供具体实例的操作,检查,维修的做法。
关键词:操作检查维修Abstract:This thesis mainly elaborated to theGas-Turbine Operation Inspection Troubleshooting Maintenance and OverhaulBecause of the great variety of gas-turbine engines, it is not possible to set forth standard procedures which will apply to all such engines, There are, however, certain common characteristics among gas turbine engines and a number of features which lend themselves to accepted standards of procedure and workmanship. This chapter describes some general practices and provides specific examples of operation, inspection, and maintenance practices.Keyword: operation inspection maintenance1 毕业设计任务介绍本文详细的介绍了燃气涡轮发动机的地面操作与检测,并且列举了维修人员在维修过程中容易出现的一些问题,并对其作出分析。
这里主要以民航发动机为主,深层次的阐述飞机发动机的维修和检测。
1启动和运行1.1涡轮发动机的启动燃气涡轮发动机开启应该只有当发动机工作正常、周围的设备和工作人员的许可所有这些条件满足时才可启动发动机。
发动机吊舱或发动机短舱应该检查松动的零件,工具或其他物品以免被发动机吸入外来物体(FOD)的叶片,以及其他内部部分。
最好的表面类型是把燃气涡轮发动机固定在飞机上并把飞机停放在光滑的水泥地面上以防止外界的所有物品或物质可以被吸入该发动机进气口。
停放飞机的位置必须使排气热量和高流速气体不会造成损害其他飞机,地面服务设备,或车辆,不会造成人员的伤害。
图18-1显示了排气温度和出口速度一个JT9D发动机在慢车和起飞速度的两种状态参数。
即使在慢车转速,温度和燃气速度是危险的。
在起飞时,发动机产生很高的温度和排气速度更比200ft[60.96m]向后方的喷嘴。
在观察图纸,一个25英尺[ 7.62米]半径的前端发动机被认为是一个危险区,因为高速的空气流入发动机进气道。
维修人员应该仔细检查和应保持清洁,防止异物被卷入发动机进口。
有很多的报告发动机的入口吸入工作人员,表现出的严重后果,他们违反了维修手册的操作规定。
在开车前后维修人员不应该接近发动机的进气口外罩。
气流的流动两旁的发动机舱将大大增加发动机的进气流量。
使用的相同型号的燃气轮机发动机相对简单。
开始启动发动机时它只是必要的改变发动机的转速来提供足够的空气流量和速度,提供点火可靠的燃烧室,并引入燃料通过燃油喷嘴对油量的控制将不会产生过多的热量,但将提供持续稳定的燃烧,并进一步加速发动机。
小型燃气涡轮发动机往往配备起动发电机。
这种类型的电动机只适用于起动发动机起动过程,然后当发动机转速达到一定转速时,起动电机成为发电机提供飞机电气系统,启动需要相当高的电流,升温非常迅速,因此它们很容易受到热的损害,如果他们的运行是不仅限于规定的时间间隔。
大型燃气涡轮发动机一般都配备有空气涡轮机起动机所需的空气,来源于地面服务设备(空调车),其它的小功率发动机,或一个辅助动力单元( APU )安装在飞机上。
燃气涡轮发动机的启动可手动或自动,根据具体发动机安装步骤,而今大多数的发动机启动都是自动的。
该手册启动燃气涡轮发动机通常包括以下步骤:1.如果开车,接通飞机的总电源。
2.给飞机提供通电设备。
3.打开燃料和燃油泵。
4.打开或手动的电火开关。
点火系统的开关往往是和驾驶杆连接在一起。
5.检查启动系统,以确保有足够的能量启动对于整个过程。
从开车和加速发动机,直到高压压缩机(转速二)或气体发生器速度在百分之二十五转速。
这个速度将有所不同。
例如,速度是百分之十的转速,如图18 – 2所示。
6.推进操纵杆或启动杆取决于该型发动机的启动方式。
对于某些发动机,操纵杆是在慢车位置和禁忌空车启动并通过油流量来控制发动机,注意燃油流量和检查燃油流量的剩余。
现在看涡轮的中间温度(ITT)或废气温度( EGT)指标,直到迅速升温结果表明,如图18-3显示。
这表明点火(燃料燃烧在燃烧室)。
当维修人员通常把启动操纵杆置于慢车位置,如果启动杆是用于启动,不推动启动杆进一步提速以至温度不变。
温度必须保持恒定,不得超过发动机的最大指定范围。
如果温度升至过高,燃油流量开关必须切断,以防止热启动条件。
热启动可以刻录和破坏了发动机的内部零件。
如果高于排气温度指定的标准,燃油流量应当停止供油,并打开发动机的冷气系统。
在没有点火的条件下。
如果检测到排气温度没有上升,这通常是由于燃料的混合不符合标准造成的点火失败。
7.如果点火已经发生并且发动机的排气温度得到了稳定,排气温度将开始减少发动机转速增加。
推进驾驶杆直至发动机的转速到达慢车转速,但不允许温度超过规定的范围。
8.起动发电机机停止时发动机的转速能够带动自身运转,如图18-4所示。
按下自动或手动按纽启动发动机。
重要的是适当的控制发动机的转速,以免造成启动失败。
打开燃气涡轮发动机的自动启动系统,操作者必须按照规定的程序的尤其是飞机和发动机。
自动启动可能会造成如下情况,但有一些变化取决于在飞机和发动机连接方式:1.例如地面空调服务车,机载辅助动力装置,或飞机的发动机正在运行。
2.打开飞机总电源。
3.打开燃料和燃油泵。
4.权力操纵杆放在慢车的位置。
5.转动发动机的电源开关到的启动位置。
6.按下启动开关。
它通常配备; 控股线圈,以便将继续关闭,直到发动机旋转在一个能够自我维持的速度。
在这一点上,目前举行线圈切断开关打开。
发动机加速达到高于转速百分之十的最大值时。
,燃油喷嘴将通过压力供油。
点火自动开启同时起动开关在不久后开始关闭,但是它总是由燃油流量供油。
不久后燃油流量和发动机的转速在20s内会增加。
燃料流量是由燃料控制单元自动控制的并不得超过额定的加速率。
一般而言,发动机将不会有热启动或冷启动除非启动系统或燃料控制出现故障。
当发动机加速到35个百分点以上的最高额定转速时,离心开关切断总线线圈的启动开关,以及开关打开。
发动机加速到慢车的速度和仍然在这一条件下,直到操纵杆被移动时。
燃气涡轮发动机的检查和启动步骤的操作是非常重要的,燃料压力计应指明正确的燃油压力在的发动机启动前。
注意观察排气温度计在点火时以确保温度不超过允许最高值。
在发动机启动后不久应该登记滑油压力,如果发动机加速不正常或排气温度超过规定值,此时应缓慢的收回油门杆并切断燃油和关闭发动机.如果在开始燃气涡轮发动机的排气温度超过规定的安全范围,具体的说是热悬挂。
当发生这种情况时,应立即关闭发动机燃油流量,继续启动发动机要提供一些发动机冷却,热悬挂通常是由过量的燃油进入燃烧室(燃油控制故障),或功率不足(电池或低气压)。
在一个发动机的燃料自动控制单元,热悬挂一般不会发生除非系统有故障,如果发动机加速失败或达不到慢车转速的位置,启动意图被称为启动失败,或空启东。
现代发动机的自动系统使用防止了此类问题,只要燃油控制单元工作正常和充足的能量提供启动。
空启动或热悬挂的任何一个出现的原因可能是启动步骤过于简单。
另一种类型的问题是没有足够的能量来完成整个启动过程。
1.2典型的航空公司启动程序技术人员和飞机机组成员受雇于一家航空公司给出了具体的指示和他们必须按照之前和期间发动机启动清单。
下面是727飞机上JT8D发动机的启动步骤:1.执行检查各项目的清单。
2.执行控制舱预启动检查的规定核对表。
3.启动辅助动力装置。
( APU的控制面板显示图。
如图18-5所示)。
a.打开辅助动力装置的基本总线选择开关。
b. 打开辅助动力装置仪表开关。
c.即关闭自动灭火开关。
d.重置辅助动力装置火警探测系统。
e.即打开仪表开关。
f.过10s后,打开主开关启动和释放到的慢车位置。
g.观察起飞和排气温度最大状态。
h.检查辅助动力装置频率和电压( 400赫兹, 115的X /交流)和切断飞机辅助动力装置发电机。
4.获得“清除”的信号。
5.检查气压( 35磅[ 241.33千帕]最低),6.设置发动机启动切换到地面启动,如图18-6所示,这将使启动气压阀打开,使燃气涡轮机起动转向高压压缩机。
启动将持续进行,直到它被松开,在整个起动过程。
7.当高速是百分之二十,启动杆的位置,如图18-7所示。
,在慢车的位置。
8.在低速时检查滑油信号灯。
9.观察燃油流量和排气温度。
排气温度不应超过662 °F [ 350 °C ]当室外空气温度(OAT)小于59 °F [ 15 °C ]或不超过 788 °F [420 °C ]当室外空气温度超过59 °F [ 15 °C ]时。