Wytyczne techniczne dotyczące instalacji olejowej

Opis stanowiska badawczego Celem poniższego stanowiska badawczego jest opracowanie i zweryfikowanie nowej technologii uszczelnień grafitowych stosowanych w silnikach odrzutowych. Stanowisko badawcze składa się z modułu napędowego (silnik elektryczny, multiplikator oraz sekcja wrzeciona) wraz z modułem testowym. Maksymalna prędkość obrotowa wału w tym stanowisku wyniesie 30 000 RPM (obrotów na minutę). System olejowy ma za zadanie dostarczyć olej do chłodzenia jak i smarowania multiplikatora, łożysk, sekcji ułożyskowania wału wraz z obracającymi się częściami uszczelnienia modułu testowego. Oddzielne linie wymagane są do zapewnienia ciśnienia filmu olejowego tłumików łożysk. Aby uzyskać szczegółowe informacje patrz kolejne slajdy. Dostarczony system olejowy musi spełniać wszystkie wymagania wymienione w tym dokumencie. Dostawca systemu olejowego jest zobowiązany prezentować postęp prac nad proponowanym projektem. Jakiekolwiek odstępstwo lub techniczna zmiana kwestii związanych z wymogami musi być zakomunikowana a następnie zatwierdzona. Wymagania co do typu oleju: Olej *** (opis wymaganych charakterystycznych parametrów na slajdzie nr 13 lub 14 ) Linie wykonane ze stali nierdzewnej. Badane uszczelnienie grafitowe Sekcja ułożyskowania wrzeciona Moduł testowy Strona powietrzna Przekładnia Obiekt Testowy Uszczelnienie Grafitowe 1:10 Multiplikator 1:10

Moduł testowy, widok 3D. Definicja złączy system olejowy (łożyskowanie i sekcja testowa). O1 - 2x loc – sekcja łożyskowa (tylne ułożyskowanie) GE-12-L9/16 - UNF (DIN2353) Uwaga: 2 oddzielne linie z elektr. regulacją przepływu O4 - 3x loc – sekcja łożyskowa (przednie ułożyskowanie) GE-12-L9/16 - UNF (DIN2353) Uwaga: 3 oddzielne linie z elektr. regulacją przepływu O2 (1x) i O3 (1x) – tłumiki łożyskowe z elektr. regulacją ciśnienia GE-15-L ¾ UNF (DIN2353) O5 - 3x loc – sekcja testowa (dystrybucja oleju roboczego) GE-12-L9/16 - UNF (DIN2353) Uwaga: 3 oddzielne linie z elektr. regulacją przepływu Oto’ - 2x loc (A1 obszar). Opcjonalne zastosowanie GE-22-L 1 1/16UN (DIN2353) Połączenie do oddzielnej linii odsysającej (wspólny kolektor) z pompą i zbiornikiem 50l zaopatrzonym w wagę. 1x linia (A2’ obszar) GE-15-L ¾ UNF (DIN2353) Połączenie ze zbiornikiem 10l Zapewnić opróżnianie do głównego zbiornika. Oso - 4x loc (sekcja łożysk) GE-L-28-1 5/16”-UN (DIN2353) Uwaga: Połączenie wszystkich linii do jednego wspólnego kolektora Wymagana pompa odsysająca z regulacją wydajnośći Oto - 2x loc (A3 obszar – sekcja testowa przepłukanie) GE-L-35-1 5/8’’ - UN (DIN2353) dopuszcza się kształt sześciokąta, przy zachowaniu możliwości dostępu klucza, minimalna długość sześciokąta nie może być mniejsza niż 2.6’’. Uwaga: Połączenie wszystkich linii do jednego wspólnego kolektora, Wymagana pompa odsysająca z regulacją wydajności 1x linia (A2 obszar) GE-15-L ¾ UNF (DIN2353) Połączenie ze zbiornikiem 10l Zapewnić opróżnianie do głównego zbiornika Widok od dołu. Model 3D zostanie dostarczony

Moduł testowy, widok 3D. Definicja złączy system olejowy. (Przekładnia) Przekładnia grawitacyjny system odsysania (rura zdemontowana dla przejrzystości rysunku). Szczegóły na następnej stronie. Wejście Oleju – czujnik temperatury PT100, montaż bezpośrednio na kołnierzu przekładni (Odpowiedzialność i realizacja po stronie producenta przekładni) Zasilanie olejem Widok przekładni. Model 3D zostanie dostarczony

Smarowanie przekładni – Definicje wyjścia oleju Do zbiornika z olejem Kołnierz DN65 PN 16 (DIN2633) + Gasket (Odpowiedzialność dostawcy systemu) Złącze Przekładnia widok z dołu 459 mm Licząc od płyty fundamentowej do przekładni Widok przekładni. Model 3D zostanie dostarczony

Sekcja napędowa – definicja przyłączy, główne wymagania Parametr Jednostka Min Max Punkt konstruk-cyjny Uwagi Łożysko Olej Temp. - port 01, 02, 03, 04 °F 150.0 210.00 180 Sygnał ster. +/-5F 220F – alarm °C 65.6 98.89 Łożysko Olej przepływ - port 01 ppm 5.0 18.00 Patrz Diagram1 +/-0.5ppm l/min 2.3 8.32 Łożysko Olej przepływ - port 04 30.00 13.86 Łożysko Olej Ciśnienie - ports 01, 04 psia 50 200.00 Wynikowy bars 3.4 13.79 Tłumik Olej Przepływ - ports 02, 03 0.5 4.50 160psia – zostanie zatwierdzone podczas testu 0.2 2.08 Tłumik Ciśnienie - ports 02, 03 270.00 +/-5psia 18.62 Odsysanie oleju Przepływ - port Oso min. 2x maks. Dostawa Oleju Prędkość pompy do zweryfikowania podczas testu uruchomieniowego Odsysanie - Temp. Olej/Powietrze - 350* 177 01(3x) 04(3x) 02 (1x) 03(1x) Oso (4x) Sekcja separacji oleju Osa (1x) ~1ppm przepływ oleju z przekładni UWAGA: Minimalna średnica filtra 3 mikrometry Zdefiniować moc i typ urządzenia grzewczego oleju Wymagana moc chłodzenia: 45 kW (54kW z 20% zapasu) Wymagana pompa odsysająca z regulacją Czas do osiągnięcia i stabilizacji max temp oleju - max 1h Wspólne czujniki ciśnienia, temperatury zasilania i strumień masy wymagane dla linii 01 (przed rozdzielaczem) Wspólne czujniki ciśnienia, temperatury zasilania i strumień masy wymagane dla linii 04 (przed rozdzielaczem) Oddzielne czujniki ciśnienia na liniach 02 i 03 wymagane Założony przepływ oleju z przekładni musi być odprowadzony do zbiornika oleju (kontrola poziomu oleju w zbiornikach wymagana) * Materiały na linii odsysania oleju powinny spełniać wymagania dla temp. 420F.

Sekcja napędowa – smarowanie łożysk, punkt konstrukcyjny Sekwencja aktywacji oraz przepływ przez wtryskiwacze w zależności od prędkości obrotowej wału O1, Tylne łożyskowanie, dystrybucja oleju vs prędkość obrotowa wału Tylne łożyskowanie - przepływ oleju punkt konstrukcyjny - 01 Przepływ oleju - 01 (każda dysza) ppm 8.67 Sygnał sterujący l/min 4 Całkowity przepływ oleju (2x dysza) 8 Ciśnienie oleju przed wstryskiwaczem– 01 psia 110 Wynikowe bars 7.48 (każda dysza) Przepływ oleju na dyszę [ppm] Druga dysza Pierwsza dysza Prędkość obrotowa wału [RPM] O4, Przednie łożyskowanie, dystrybucja oleju vs prędkość obrotowa wału Przednie łożyskowanie - przepływ oleju punkt konstrukcyjny - 04 Przepływ oleju - 04 (każda dysza) ppm 8.67 Sygnał sterujący l/min 4 Całkowity przepływ oleju (3x dysza) 12 Ciśnienie oleju przed wstryskiwaczem – 04 psia 110 Wynikowe bars 7.48 (każda dysza) Trzecia dysza Druga dysza Pierwsza dysza Przepływ oleju na dyszę [ppm] Prędkość obrotowa wału [RPM] UWAGA: Zleceniodawca zaprojektuje otwory dysz, wykona test przepływowy przed montażem na stanowisku. Ostateczny przepływ vs ciśnienie zostanie zwalidowane podczas wykonania testów. FCS winien zapewnić zaprogramowanie dowolnego scenariusza przepływu i aktywacji linii wtryskiwaczy Diagram 1.

Wydajność pompy do zweryfikowania podczas testu uruchomieniowego Sekcja testowa – definicja przyłączy, główne wymagania Sekcja separacji oleju 0ta(4x) 05(3x) Parametr Jednostka Min Max Punkt konstruk-cyjny Uwagi Olej Temp. - (port 05) °F 20 420 Patrz diagram 2 Sygnał sterujący Przy 425F alarm °C -6 215 Olej przepływ - (port 05) ppm 50 Patrz diagram 3 l/min 22.5 Ciśnienie (port 05) psia 300 Wynikowe bars 3.4 20.4 Olej przepływ - port 0to min 2x max oil supply Wydajność pompy do zweryfikowania podczas testu uruchomieniowego Olej Temp. - (port Oto) - 480* 248 Uszczelnienie testowe (węglowe) UWAGA: Minimalna średnica filtra 3 mikrometry Zdefiniować moc i typ urządzenia grzewczego oleju Wymagana moc chłodzenia 45 kW Wymagana moc chłodzenia dla 10ppm przy 20F: 8kW Wymagana pompa odsysająca z regulacją Wspólne czujniki ciśnienia i przepływu masowego wymagane dla linii 05 (przed rozdzielaczem) Czujnik temperatury oleju wymagany (przed rozdzielaczem) Wymagane 3x zawory zamknij/otwórz na liniach 05 Czas do osiągnięcia i stabilizacji max temp oleju - max 1h A2 ', A2 zapewnić zrzut oleju do głównego zbiornika, gdy wystąpi przepełnienie, wymagane zawory Pompa/Przełącznik. Dostawca systemu zaproponuje wskaźnik poziomu oleju i system zrzutu oleju do głównego zbiornika. * Materiały na linii odsysania oleju powinny spełniać wymagania dla temp. 480F. Stanowisko należy wyłączyć zgodnie ze scenariuszem alarmu przy temp. 450F. Upust A2’ (1x) (grawitacyjnie) Zbiornik (10l) 0to(2x) Upust A2 (1x) (grawitacyjnie) Zbiornik (10l)

Sekcja testowa – dostarczanie oleju (05) - punkt konstrukcyjny Przepływ oleju vs wymagania temperatury Diagram 2. +/-5F Temperatura oleju [F] Min Temp. Oleju Max Temp. Oleju Całkowity przepływ oleju testowego [ppm] Dystrybucja oleju 05 Dystrybucja Oleju 05 Całkowity przepływ 05 Wynikowy Wymagane Ciśnienie przed rozdzielaczem Sygnał sterujący Dysza1 Dysza2 Dysza3 +/-0.2 Każda dysza [ppm] Trzecia dysza nie zainstalowa-na do testów uruchomie-niowych. Wykonać tylko przyłącze. [psia] 2.6 5.1 36 3.7 7.4 60 4.3 8.6 75 5.0 9.9 95 5.4 10.7 105 5.6 11.2 110 6.2 12.3 135 8.0 16.0 200 Diagram 3. UWAGA: Przepływ vs Ciśnienie wynikowe zostanie zwalidowane podczas testów uruchomieniowych. Walidacja wyższych przepływów (do 50 ppm) oraz odsysanie (Oto) zostanie sprawdzona przez dostarczanie oleju bezpośrednio bez zainstalowanej dyszy.

Wymagania dotyczące oleju dla przekładni Parametr Jed-nostka Min Punkt konstrukcyjny Max Uwagi Olej temp. Wejście °C 45 50 55 Sygnał sterujący Alarm @ 60°C Olej temp. Wyjście 62 67 72 ΔT = 17°C Olej przepływ Wejście L/min 18 20 22 Wynikowe Olej ciśnienie bar(g) 1.5 2.0 2.5 Wymagania systemu olejowego: Stałe ciśnienie na wejściu oleju do przekładni (wymagany stopień filtracji 3 mikrony wraz z czujnikiem ciśnienia) Zbiornik oleju o pojemności 50l Zdefiniować moc i typ urządzenia grzewczego oleju Układ chłodzenia stosowany do utrzymania stałej temperatury oleju (nominalna wymagana moc 9,6kW) Oddzielna linia do napełniania zbiornika olejem wraz ze wskaźnikiem poziomu Powrotna linia grawitacyjna

Uszczelnienie testowe (węglowe) Sekcja testowa – dodatkowe wymagania dla systemu odsysania oleju (Test sprawności obrotowego zabieraka oleju uszczelnienia) Sekcja separacji oleju 0ta(4x) 05(3x) Parametr Jed-nostka Min Max Uwagi Olej Temp. - port Oto’ °F 70 380 Wynikowe °C 20 193 Olej przepływ odsysanie - port 0to’ ppm - l/min 9,2l UWAGA: Oto’ – Wymagana pompa odsysająca. Odessany olej musi zostać zebrany do zbiornika 50l zaopatrzonego w wagę (+/-0.1 lbm) w warunkach ustalonych. (wał obraca się ze stałą prędkością i zachowany jest stały przepływ oleju 05) Ilość zgromadzonego oleju w zbiorniku musi być mierzona oraz porównana z całkowitym przepływem 05 w danym czasie Dostawca systemu zaproponuje system pomiaru poziomu oleju wraz z odprowadzeniem do głównego zbiornika. Linia (05) dostarczania oleju jak i linie (Oto, Oto’) do odsysania nie mogą zakłócać się nawzajem. Proponowane rozwiązania należy przedyskutować. Celem testu jest sprawdzenie ile oleju (05 %) przepłynie przez testowane uszczelnieni do obszaru z odsysaniem Oto’. Uszczelnienie testowe (węglowe) 0to(2x) 0to’ (2x)

Przekładnia, sekcja łożyskowania i sekcja testowa. OGÓLNE SCENARIUSZE: Przekładnia, sekcja łożyskowania i sekcja testowa. Podgrzanie oleju w układzie przekładni, sekcji napędowej do wymaganych temperatur opisanych w założeniach konstrukcyjnych. Podgrzanie lub chłodzenie oleju w układzie dla sekcji testowanego uszczelnienia do wymaganych temperatur. Po osiągnięciu stałej, pozytywnej delty ciśnienia na układzie uszczelnień wtórnych – dostarczyć wstępnie przygotowany olej do przekładni i sekcji łożyskowania (01, 04). W tym samym czasie zwiększyć ciśnienie w tłumikach łożyskowych 02, 03. Dostarczyć wymaganą ilości przepływu oleju (test) dla badanego uszczelnienia. Uruchomienie wału z prędkością obrotową do 3000 [rpm] i utrzymanie na tej prędkości tak długo, aż parametry powietrza/oleju się ustabilizują (olej ciśnienie/temperatura, różnica ciśnień i temperatura dla powietrza) Zwiększyć prędkość obrotową do wymaganej i dostosować wydatki oleju smarującego Stabilizacja parametrów dla danych punktów testowych (należy przedyskutować /TBD/) Wyregulowanie nastaw pompy ssącej – będzie walidowane podczas testu uruchomieniowego. Sprawdzenie dynamiki zespołu obrotowego i wyznaczenie punktów rezonansowych dla całego zakresu prędkości obr. wału (wymagane tylko dla testu rozruchowego). Walidacja systemów dostarczania i odsysania oleju w zakresach grzania/chłodzenia, min/max przepływów. (wymagane tylko dla testu rozruchowego). Zapewnienie odpowietrzania i odprowadzania oleju z instalacji powietrznej oraz zbiorników A2, A2’ Szczegóły procedury testu uruchomieniowego oraz pozostałych scenariuszy: muszą zostać przedyskutowane i ustalone /TBD/