Синярев Г.Б., Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование, 1957 г. (1240838), страница 97
Текст из файла (страница 97)
По отводу 1 компонент поступает в основную магистраль к двигателю (диаметр цилиндрической части на входе в диффузор 8,2 мм), по отводу П— в эжекторный насос; штуцер 111 служит для выпуска воздуха из рабочей пОлости насоса при заполнении последнего компонентом.
Непосредственно за крыльчаткой насоса расположено двойное уплотнение, которое состоит из эластичного уплотняющего кольца 7, изготовленного из специальной пластмассы, и гидравлического ватно ра, представляющего собой крыльчатку 8, насаженную на вал. В неподвижном состоянии и при работе насоса с числом оборотов до 5000 — 6000 об1мин уплотнение по валу осуществляется кольцом 7, которое прижимается к шлифованному торцу крыльчатки 8 под действием разности давлений — статического напора на всасывании, с одной стцроны, и атмосферного давления в дренажной полости Д, с другой.
При числе оборотов более 5000 обумин уплотнение обеспечивается гидравлическим затвором. Для этой цели торец крыльчатки 8 со стороны уплотняющего кольца имеет 24 выфрезерованные лопатки, которые, увлекая жидкость, заключенную в полости А, создают напор, уравновешивающий давление, действующее со стороны рабочей полости насоса, препятствуя этим вытеканию жидкости через зазор Б в полость уплотняющего кольца. Уплотняющее кольцо 7 при этом отходит от торцевой поверхности крыльчатки 8 на 0,2 — 0,3 жм, благодаря чему прекращается трение уплотняющего кольца о торец крыльчатки 8 и устраняется возможность быстрого износа уплотняю- щего кольца. Просочившаяся через уплотнение жидкость попадает в полость Д и отводится через дренажный штуцер 9 наружу.
Чтобы предотвратить попадание утечки компонента и паров азотной кислоты из полости Д в полость камеры подшипника, установлен отражатель 10 и два ц г 2 о 4 5 Бйл/еек Фиг. !97. Характеристика центробежного насоса для азотной кислоты двигателя Р-3395, снятая при испытаниях на воде. Є— давлеиие иа выходе, Π— вроивводительиость, о †чис оборотов вала, Л вЂ” к. п. д. васоев. 509 .плотняющих кольца 1/ из специальной пластмассы.
Пространстчво „,ежду уплотняющими кольцами сообщается с атмосферой 14 отверстиями 1" диаметром 3 мм, просверленными в корпусе 3. Подшипник, расположенный у привода, смазывается маслом, разбрызгиваемым зубчатыми колесами редуктора, а подшипник, расположенный со стороны крыльчатки, смазывается маслом, проникающим в полость камеры подшипника через сверления в, доходящие до полости корпуса редуктора. Чтобы масло не накапливалось в полости камеры подшипника и не перетекало в полость уплотнения, предусмотрены два канала а, по которым оно стекает в картер редуктора.
Для предотвращения проникания масла во время работы в дренажную полость через си- р дочи н стему уплотнения служит специальный маслоотража- Чело 4б озим тель 12, установленный со и = 19317О стороны подшипника и от- 45 ба брасывающий масло к пери- «н в ферии выточки, откуда оио стекает па каналу а в картер "ашвва бай леото редуктора. Заой Уплотнение по торцам лхырпп 25 о/ гб а корпуса кольцевого сборника 4 осуществлено алюми- о41вгил пивными прокладками. Кор. ш пус подшипников, кольцевой 'сборник, входной патрубок и отражатель изготовлены из кнслотостой кого алюминиевого сплава. Результаты испытания зтого насоса (на воде) приведены на фиг.
197 в виде графика зависимости давления нагнетания и к. п.д. насоса от расхода воды при различных числах оборотов. Из графика видно, что при п=20 700 об1мин насос развивает давление р„=53 аги при расходе г = — 4,5 л1сек и к. п. д. насоса т1=0,49. Центробежный насос горючего двигателя Р-3395 (фиг. 198) по конструкции сходен с насосом для азотной кислоты, но обладает меньшей производительностью.
Особенностью этого насоса является уплотнение (фиг. !99). На малых числах оборотов (4000 — 5000 об1мнн) и на неработающем насосе уплотнение достигается специальной кольцевой пластиной 3 из хромовой кожи, зажатой между торцами корпуса 2 гидравлического Уплотнения и вала. Эта пластина прижимается к полированному тор цу фланца 7 специальной стальной пружинящей шайбой 4 с глубокими прорезями, делящнми ее на 12 сегментов. Наружные концы шайбы "рочно завальцоваиы кромкой корпуса 2. Торец корпуса 2 со стороны подшипника выполнен в виде полузакрытой крыльчатки с 24 выфрезерованными лопатками А (см.
фиг. 198), При вращении вала насоса с числом оборотов в ми~куту от 4000— 5000 и выше сегменты шайбы 4 перемещаются под влиянием центробежной силы в радиальном направлении, создавая изгибающий момент вокруг завальцованной кромки разрезной шайбы 4. Под действием изгибающего момента кожаная кольцевая пластина У отводится от полированного торца фланца 7 внутрь корпуса.
Трение о торец прекращается и устраняется возможность быстрого износа кожаной пластины. Корпус гидравлического уплотнения 2 (см. фиг. 199), вращаясь, создает напор, уравновешивающий давление со стороны рабочей по- Фиг. 198. Разрез центробежного насоса для горючего двигателя Р-ЗЗ98. т †п крыльчатки.
у †корп гиараалнчаского уплотнаиия, 3— «ожаная пластина, а †разрезн упруган шайба, Б †корп уплат. нанна, и †коль уплотнитальнос, 7 — флансц. А †лопат гипрапличсского уплотнения. лости, чем и достигается надежное уплотнение при высоких числах оборотов вала насоса. Характеристика насоса при различных числах оборотов приведена на фнг. 200. Из характеристики видно, что при п=21 000 об/мин, производительности насоса, равной 9=2,7 л!сек, и давлении нагнетания ри=72 ати к. п. д.
насоса з1=0,29. Ресурс насосов двигателя Р-3395 составляет 45 мин. После этого срока они нуждаются в переборке и замене узлов уплотнений. Центробежный насос для перекиси водорода (фиг. 201) предназначен для подачи перекиси водорода в парогазогенератор двигателя Р-3390. Расчетная производительность насоса 9=0,75 А7сек; давление нагнетания р.=50 ати; и=16000 об/мин.
По общей конструкции этот насос идентичен насосу горючего. 810 Особенностью его является уплотнение контактного типа, состоящее из графитового кольца !, впрессованного в обойму 2 и прижимаемого к закаленной втулке 3 пружиной 4, Фиг. 20К Разрез центробежного насоса для перекиси водорода. т — «олино графитовое.
т — обойма, 3 — втулка, а-иружииа Конструкция этого узла уплотнения взята из турбонасоса' «Вальтер» без каких-либо изменений. Парогазогенераторы ЖРД Парогазогенераторы (ПГГ) служат для выработки рабочего тела .турбины — газов, нагретых до высокой температуры при определенном давлении. Существует три типа парогазогенераторов, получивших распространение в ракетной технике, В парогазогенер втор ах п е р в о г о т и п а для получения парогаза используется высококонцентрпрованная (80 — 90и/и) перекись водорода, разлагающаяся под действием катализатора с выделением тепла В таких парогазогеператорах процесс горения отсутствует.
В п а р о та з огене р а тор а х в т о р о г о т и п а для получения нагретых газов используется реакция горения обычных или специальных жидких топлив. Так как в продуктах сгорания этих топлив содержание паров воды невелико, их можно назвать просто г а з о г е н е р а т о р а м и. Так как онн работают на жидких топливах, то их называют ж и д к о с т н ы м и г азогс нератор а м и (ЖГГ). Наконец, в третье и типе газоге не р а то р о~в в качестве топлива используются твердые пороха. Такой газогенератор по своему устройству аналогичен пороховому аккумулятору давления (см, ~ бб).
Расчеты парогазогенератора преследуют две цели: во.перовых, определение температуры и состава парогаза (эти величины необходимы для расчета теплоперепада Л1,, который может быть исполь- 512 зован в турбине), во-вторых,— определение размеров элементов ПГГ, необходимых для выработки заданного количества парогаза ьеив кг/сея.
Парогазогенераторы, использующие реакцию разложения перекиси водорода, состоят из реактора, т. е. сосуда, в котором происходит разложение перекиси под воздействием катализатора, баков для перекиси и катализатора, а также системы подачи компонентов в реактор. Конструкция парогазогенератора в значительной мере определяется тем, какой катализатор используется для получения парогаза. Применяются два типа катализаторов: жидкий и твердый. В качестве жидкого катализатора используется концентрированный раствор (23 — 357о) пермангаяата калия КМпОе в воде; в качестве твердого катализатора применяются зерна какого-либо пористого вещества, в порах которого осаждено катализирующее вещество — большей частью тот же парманганат калия.
Схема реактора парогазогенератора на жидком катализаторе (ракета А-4) изображена на фиг. 202. Парогазогенератор представляет собой стальной цилиндрический бачок 2, в верхнем днище которого расположена форсунка 3 для разбрызгивания перекиси. Поперек струи перекиси направляется струя раствора перманганата, впрыскиваемого через боковую струйную форсунку 4. В верхней части реактора происходит смешение перекиси и катализатора. Для удлинения пути перекиси с целью ее более полного разложения и для того, чтобы препятствовать попаданию неразложившейся перекиси в отводящую парогаз трубу 6, внутри реактора установлена шнековая вставка 1, благодаря которой парогаз и неразложившаяся перекись двигателя движутся вдоль реактцра по винтовой траектории.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
