2.5. Газогенератор двигателя рд – 214

Газогенератор (рис. 2.9) работает по принципу каталитического разложения маловодной перекиси водорода в присутствии твёрдого катализатора. Образующийся в результате разложения парогаз является рабочим телом турбины.

Основные параметры газогенератора

Компоненты газогенерации:

перекись водорода (концентрация по весу) 80  0,5%

твёрдый катализатор марки ЖЗО – С – О

Расход перекиси водорода 5,0 кг/с

Время непрерывной работы 135 с

Давление парогаза на выходе из ГГ 4,8 МПа

Температура парогаза на выходе из ГГ 793 К

Вес газогенератора (с катализатором) 17,7 кг

Твёрдый катализатор типа ЖЗО – С – О представляет собой смесь зёрен неправильной формы размером от 6 до 10 мм; 50 % общего количества зёрен составляет собственно катализатор, остальные 50 % зёрен – носитель. Зёрна катализатора состоят из основы и поверхностноактивного слоя. Основой зерна является пористое окисленное железо. Поверхностноактивный слой зёрен образуется из водного раствора перманганата калия и соды. Зёрна носителя состоят целиком из основы и активным слоем не покрываются.

Перекись водорода, подаваемая в ЖГГ насосом перекиси ТНА, поступает в газогенератор через ниппель с жиклёром 13 (сеч. А – А, рис. 2.9).

Примечание. Жиклёр – калиброванное отверстие в детали, дозирующее расход жидкости. Ниппель – короткая металлическая трубка с резьбой на концах, служащая для соединения труб.

Для устойчивой работы газогенератора перепад давления на жиклёре составляет 0,55 МПа. Пройдя через жиклёр, перекись водорода попадает во внутреннюю полость газогенератора и проходит через пакеты катализатора 1, где разлагается. Особенностью схемы газогенератора является наличие двух симметрично расположенных пакетов катализатора. Это позволяет при небольшом диаметре газогенератора получить большую величину поверхности соприкосновения перекиси водорода с катализатором. Таким образом обеспечивается достаточно интенсивная реакция разложения перекиси. Перепад давления на пакетах катализатора составляет около 0,3 МПа. Отдельные неразложившиеся капли перекиси, прошедшие через пакеты катализатора, разлагаются в устанавливаемых за пакетами сетках 9 и шнеках 4. Эти меры обеспечивают достаточно полное разложение перекиси водорода. Сетки 9, ограничивающие пакеты катализатора, выполняют роль фильтров, предотвращающих попадание твёрдых частиц катализатора в магистраль подвода перекиси к турбине. Полученный парогаз по двум трубам 3 поступает в коллектор турбины.

Конструкция газогенератора. Газогенератор состоит из корпуса 2 и крышки 10, скрепляемых между собой фланцевым соединением, а также двух узлов опор и разделителя коробок катализатора. Фланцевый разъём в корпусе выполнен для удобства зарядки газогенератора катализатором.

Сварные узлы корпуса 2 и крышки 10 включают в себя трубы 3, заканчивающиеся фланцами, предназначенными для крепления газогенератора к турбине.

Уплотнение фланцевых соединений корпуса с крышкой и газовых труб газогенератора с турбиной осуществляется прокладками. Надёжная герметичность соединения корпуса с крышкой обеспечивается равномерной затяжкой болтов тарировочным ключом.

На одной из труб установлен штуцер для замера давления парогаза.

Между пакетами катализатора 1 имеется разделитель, состоящий из стакана 8 и двух симметрично расположенных относительно стакана решёток 7.

Для ограничения обоих пакетов катализатора со стороны парогаза служат узлы опор, вставляемые в корпус при загрузке катализатора и фиксируемые крышкой. Каждая опора состоит из решётки 9, шнека 4 и рёбер 5 с кольцом 6.

В узлы опор и разделителя коробок катализатора входят сетки 9 и 7. В каждой опоре находится по 10 сеток 9. Разделитель со стороны каждой коробки катализатора содержит по 2 сетки 7.

Плотная зарядка катализатором достигается путём тряски газогенератора на специальном виброприспособлении.

Защитные покрытия. Для защиты от коррозии узлов газогенератора предусматривается жаростойкое лаковое покрытие. В этой связи поверхности, соприкасающиеся с катализатором, имеют лаковое покрытие, стойкое к действию катализатора.

Теплоизоляция. Газогенератор заключён в теплоизолирующий кожух, состоящий из двух половин, связанных друг с другом проволокой. Каждая половина кожуха состоит из оболочки 11 и расположенной внутри неё сетки 12. Между ними размещается теплоизолирующий материал (сеч. А – А). Тепловая защита трубопроводов 3 газогенератора обеспечивается обмоткой труб жгутом и лентой поверх жгута.

Рис. 2.9. Конструкция газогенератора двигателя РД – 214: 1 – пакеты катализатора; 2 – корпус; 3 – труба; 4 – шнек; 5 – ребра; 6 – кольцо; 7 – решетки; 8 – стакан; 9 – сетки; 10 – крышка; 11 – теплоизолирующий кожух; 12 – сетка для теплоизолирующего материала; 13 – ниппель с жиклером; 14 – теплоизолирующий материал; 15 – накидная гайка

Материалы, применяемые для изготовления деталей газогенератора

Наименование деталей	Материал
Корпус, крышка Фланцы, трубы Детали опор и разделителя Сетка опор и разделителя Болты и гайки Оболочки кожуха Сетки кожухов Уплотняющая прокладка Теплоизоляция: корпуса и крышки трубопроводов	25ХГСА ЭИ712 10КП и Ст20 Проволока стальная Х18Н9Т 30ХГСА 10КП Проволока стальная ОВС Медь 1 Стеклянный жгут Лента из стекловолокна