- •Оглавление
- •Введение.
- •Тепловые двигатели и история создания гту
- •Принятые сокращения
- •1 Принципиальные схемы газотурбинных установок
- •1.1 Газоперекачивающий агрегат: состав, виды приводов и систем гту
- •1.2 Принципиальные схемы гту, их преимущества и недостатки
- •Принципиальные схемы гту.
- •1.3 Основы термодинамики, теплотехники и рабочие процессы гту. Циклы гту в координатах р-V, t-s диаграммах.
- •Энтальпия.
- •Энтропия.
- •2 Осевые турбомашины
- •2.1 Осевой компрессор, назначение, типы. Состав. Газовая динамика осевого компрессора
- •Конструкция лопатки.
- •Опоры (подшипники) ротора.
- •Лабиринтные уплотнения.
- •Газовая динамика осевого компрессора.
- •2.2 Газовая турбин, назначение, классификация по принципам работы. Основные узлы. Режимы работы. Газовая динамика турбины Газовая турбина.
- •Охлаждение деталей турбины.
- •Газовая динамика турбины.
- •2.3 Система запуска гту. Валоповоротные устройства (впу). Валоповоротное устройство.
- •Работа валоповоротного устройства двигателя гтк-10-4.
- •2.4 Турбодетандер. Назначение и режимы работы Турбодетандер гтк-10-4.
- •Работа турбодетандера и управление кранами на пусковом газе.
- •3. Топливная система гту
- •3.1 Назначение топливной системы и основные функции.
- •3.2 Горение топлива газотурбинных установок. Физические и химические процессы.
- •Горение газообразного топлива
- •3.3 Камера сгорания. Назначение, типы, коэффициент избытка топлива. Основные узлы кс и рабочие процессы. Камера сгорания.
- •Типы камер сгорания.
- •Основные узлы камеры сгорания:
- •3.4 Системы топливного, пускового и импульсного газа. Назначение, состав, рабочие параметры.
- •3.5 Способы регулирования гту.
- •3.6 Совмещенная характеристика ок и гт (одновальная)
- •4. Маслосистема газотурбинной установки.
- •4.1 Система маслоснабжения гту, назначение, функции и состав.
- •5 Центробежный нагнетатель
- •5.1 Назначение, типы, состав
- •Состав нагнетателя.
- •Повышение давления в центробежном колесе.
- •Принцип повышения давления в центробежном колесе
- •5.2 Рабочая характеристика нагнетателя, характерные точки и зоны. Пуск нагнетателя
- •2. Критическая точка с зоной помпажа.
- •4. Нулевая точка.
- •5. Зона низких степеней сжатия
- •Пуск нагнетателя
- •6 Конструкция газотурбинного двигателя гтк -10-4
- •6.1 Технические данные гтк-10-4, основные узлы
- •6.2 Блок турбогруппы: компрессор, передний блок, турбины, рама-маслобак, подшипник силового ротора.
- •Осевой компрессор
- •Передний блок
- •Вкладыши ротора турбокомпрессора
- •Средний подшипник
- •Переднее лабиринтное уплотнение
- •Заднее лабиринтное уплотнение.
- •Сбросные клапаны
- •Рама – маслобак
- •Турбины твд и тнд
- •Корпус турбин
- •Передняя часть корпуса
- •Диффузор
- •Выхлопные патрубки
- •Диафрагма с уплотнением
- •Обойма направляющих лопаток турбины
- •Диск турбины высокого давления
- •Ротор силовой турбины
- •Переднее уплотнение турбины
- •Уплотнение силовой турбины
- •Подшипник силового ротора
- •Вкладыши подшипника силового ротора
- •Импеллер
- •Муфта зубчатая
- •Воздухоподогреватель
- •6.3 Камера сгорания
- •6.4 Маслосистема гтк-10-4 Назначение системы маслоснабжения
- •Работа системы
- •Параметры работы системы
- •Узлы системы маслоснабжения Главный маслонасос
- •Инжектор главного маслонасоса
- •Пусковой маслонасос смазки
- •Сдвоенный обратный клапан
- •Регулятор давления "после себя"
- •Маслоохладитель
- •Фильтр масляный
- •Резервный маслонасос смазки
- •Система отсоса масляных паров
- •Рама-маслобак
- •6.5 Система автоматического регулирования и защиты
- •Функции системы автоматического регулирования
- •Состав системы автоматического регулирования
- •Воздушные связи
- •Устройство системы регулирования
- •Агрегаты (назначение, конструкция, принцип работы). Регулятор скорости.
- •Принцип работы.
- •Стопорный клапан
- •Принцип работы
- •Регулирующий клапан
- •Принцип работы
- •Ограничитель приемистости
- •Принцип работы
- •Выпускной воздушный клапан
- •Принцип работы.
- •Отсечной золотник
- •Регулирующее устройство турбодетандера
- •Принцип работы регулирующего устройства.
- •Принцип работы.
- •Импеллер
- •Принцип работы
- •Реле осевого сдвига
- •Принцип работы
- •Автоматы безопасности
- •Реле давлении воздуха
- •Принцип работы
- •Золотник с электромагнитным приводом малоинерционного регулятора температуры (мирт).
- •Предпусковое состояние системы регулирования
- •Работа системы регулирования при пуске турбины
- •Работа системы регулирования при поддержании заданной скорости силового вала
- •Работа системы регулирования при остановке турбины
- •7 Техническая эксплуатация гтк-10-4
- •7.1 Система технического обслуживания и ремонта гпа.
- •Регламент технического обслуживания
- •7.2 Особенности эксплуатации гтк-10-4 при отрицательных температурах
- •7.3 Очистка ок в процессе эксплуатации
- •7.4 Пути совершенствования гту
- •7.5 Современные гпа применяемые на компрессорных станциях.
- •Газотурбинная установка гту-16п
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Литература
2.3 Система запуска гту. Валоповоротные устройства (впу). Валоповоротное устройство.
ВПУ предназначено для страгивания и проворачивания в процессе пуска и после остановки ГПА ротора компрессора и ТВД. ВПУ – двухступенчатый редуктор с приводом от электродвигателя переменного тока. Применяется лишь на стационарных установках с подшипниками скольжения. Мощность N=3кВт, частота вращения 1440 об/мин. Устанавливается на передней крышке переднего подшипника газотурбинной установки.
Вал электродвигателя через муфту соединен с одноходным червяком, передающим вращение через червячное колесо валику с двумя прямоугольными винтовыми приступами. На этом валике установлена шестерня-гайка, она может входить в зацепление и передавать вращение шестерне, установленной на валу турбокомпрессора.
Работа валоповоротного устройства двигателя гтк-10-4.
Условия, предшествующие включению валоповоротного устройства:
– работает пусковой маслонасос смазки;
– работает маслонасос уплотнения;
– открыт стопорный кран;
– заполнен газом контур нагнетателя.
При пуске электродвигателя валик с червячным колесом ввинчивается в шестерню-гайку и входит в зацепление с шестерней, насаженной на валу турбокомпрессора. При этом замыкаются контакты ВК-1 и размыкаются ВК-2 конечного выключателя, сигнализирующие о включении ВПУ. Частота вращения ротора ТК соответствует 12 об/мин.
После запуска турбодетандера (ТД) частота вращения вала турбокомпрессора увеличивается, и шестерня-гайка частично выталкивается из зацепления. Размыкаются контакты ВК-1. при этом осуществляется выключение, а затем реверсирование двигателя. Шестерня-гайка смещается назад в исходное положение. Замыкаются контакты ВК-2, а электродвигатель выключается. Ротор турбокомпрессора продолжает разгоняться турбодетандером.
Смазка осуществляется через штуцер системы смазки путем разбрызгивания на шестерни. Сверху имеется штуцер для отсоса масляных паров.
Валоповоротное устройство (рис.25), служащее для медленного проворачивания ротора турбокомпрессора, установлено на крышке подшипника переднего блока и передает крутящий момент через шестерню, насаженную на вал.
Валоповоротное устройство представляет собой двухступенчатый редуктор. Первая ступень редуктора червячная, а вторая — цилиндрическая. Привод валоповоротного устройства осуществляется от электродвигателя переменного тока, установленного вертикально на корпусе редуктора. Вал электродвигателя соединен с валом однозаходного червяка при помощи эластичной муфты. Муфта состоит из двух половин, насаженных на концы валов электродвигателя и червяка и зафиксированных шпонками и винтами. Передача крутящего момента осуществляется резиновыми пальцами, вставленными в отверстия полумуфт. Вал червяка вращается в двух радиально-упорных шарикоподшипниках. Наружная обойма верхнего подшипника запрессована в стакан, установленный в расточке корпуса и прикрепленный к корпусу болтами. Наружная обойка нижнего подшипника запрессована во втулке, установленной в расточку корпуса снизу. Осевое усилие червячного вала воспринимается корпусом через наружную обойму подшипника и крышку, приболченную к корпусу. Внутренняя обойма нижнего подшипника закреплена на валу при помощи гайки, законтренной стопорной шайбой. Червячное колесо насажено на вал и зафиксировано шпонкой, гайкой и стопорной шайбой. Вал червячного колеса вращается в двух радиально-упорных шарикоподшипниках; наружные обоймы подшипников запрессованы во втулки, установленные в расточки корпуса валоповоротного устройства. Втулки от осевого перемещения предохраняются крышками, приболченными к корпусу. Наружная обойма, подшипника, воспринимающего осевое усилие, убирается в крышку и передаст это усилие корпусу, а внутренняя обойма этого подшипника закреплена гайкой.
На одном валу с червячным колесом установлена цилиндрическая шестерня-гайка, которая свободно перемещается по двум прямоугольным винтовым выступам вдоль оси вала и вращается вместе с валом. Благодаря осевому перемещению шестерня-гайка может входить в зацепление и выходить из зацепления с шестерней, насаженной на вал турбокомпрессора. Шестерня-гайка в выключенном положении полностью сдвинута вправо и удерживается с помощью двух зажимов. Зажим состоит из корпуса, который приболчен к корпусу валоповорота, болта со сферической головкой, гайки, регулирующей положение болта, и пружины, прижимающей головку болта к ступице шестерни- ганки.
При пуске электродвигателя вал червячного колеса при вращении ввинчивается в шестерню-гайку, перемешает ее по валу влево и вводит в зацепление с ведомой шестерней. Шестерня-гайка в рабочем положении упирается в выступ на валу.
Рычаг, состоящий из втулки и двух щек с роликами, насажен на ось, установленную в корпусе валоповорота, и зафиксирован на ней шпонкой и винтом. На этой же оси закреплена рукоятка. Между рычагом и внутренними стенками корпуса на оси имеются кольца, позволяющие устанавливать рычаг в нужное положение. Ролики входят в кольцевую проточку на шестерне- гайке.
При движении шестерни-гайки вдоль оси вала внутренний рычаг и рукоятка поворачиваются вместе с осью. При включенном валоповоротном устройстве рукоятка находится в крайнем правом положении и боек конечного выключателя, укрепленного на корпусе, утоплен. После пуска двигателя валоповорота, ротор турбокомпрессора начинает вращаться со скоростью 12 об/мин. При запуске турбодетандера скорость вращения ротора повышается и шестерня-гайка, перемещаясь вправо, выходит из зацепления. При этом рукоятка переходит в левое положение и постепенно освобождает боек концевого выключателя, имеющего две пары контактов. При размыкании первой пары контактов осуществляется реверсирование электродвигателя, что помогает вывести гайку из зацепления.
Рис. 25. Валоповоротное устройство.
Таблица 1. Узлы валоповоротного устройства.
3-х фазный типа АО2-32-4, 3 квт, 1460 об/мин исполнение Ф2 для применения B3 (1)
|
ВПК-2111 (1)
36.Зажим правый (1)
|
Вопросы для самопроверки:
Назначение ВПУ.
Состав ВПУ.
Условия для включения ВПУ.
Работа ВПУ.