- •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
2.4 Турбодетандер. Назначение и режимы работы Турбодетандер гтк-10-4.
Предназначен для запуска агрегата до скорости вращения, при которой турбина ТВД начинает самостоятельно вращать компрессор. Рабочим телом служит сжатый природный газ.
Подключение и отключение турбодетандера к валу турбокомпрессора происходит с помощью расцепного устройства 3.
Корпус детандера выполнен с горизонтальным разъемом и имеет вертикальный фланец, которым крепится к корпусу переднего блока.
Центровка производится при помощи буртика. К передней части корпуса прикреплена крышка турбодетандера, в которой выполнен входной патрубок и камера для подачи газа к соплам. В крышке и корпусе детандера установлены: сегмент сопел 9, сегмент направляющих лопаток 5, угольное уплотнение 9, маслозащитное кольцо 1 и опорно-упорный вкладыш 2. Сопловый аппарат установлен в нижней части крышки корпуса. Направляющий аппарат состоит из лопаток, укрепленных в сегменте при помощи зубчиковых хвостов. Сегмент с направляющими лопатками установлен в нижней половине корпуса и крепится к нему штифтом.
Ротор турбодетандера состоит из вала 12 и насаженного на него диска 11 с двумя рядами рабочих лопаток. На валу укреплены втулки угольного уплотнения и расцепная шестерня 13. Опорно-упорный вкладыш установлен в корпусе детандера. Опорный вкладыш установлен в консольном приливе внутри корпуса переднего блока.
Для предотвращения утечки газа из турбодетандера установлены угольные кольца из двух половин, прижимаемые пружинами к гребням внутри насаженного на вал турбодетандера.
Замер скорости вращения ротора турбодетандера при наладке может осуществляться ручным тахометром, для чего отворачивается гайка 14 в центральной части крышки турбодетандера.
В правом конце ротора установлен автомат безопасности турбодетандера 4. На крышке корпуса термометр замера температуры опорно-упорного вкладыша.
Отключение и подключение турбодетандера к валу компрессора производится при помощи зубчатой пары, колесо которой насажено на вал турбокомпрессора, а шестерня вводится с ним в зацепление при помощи гидроцилиндра - расцепного устройства.
Расцепное устройство состоит из цилиндра, закрепленного на корпусе турбодетандера, и поршня, выполненного как одно целое с шестерней. Поршень с шестерней насажен на вал турбокомпрессора и может свободно перемещаться по нему в осевом направлении, вводя шестерню в зацепление с колесом. Передача крутящего момента от вала турбодетандера на шестерню осуществляется двумя шпонками. Масло к расцепному устройству подводится и сливается через три штуцера, расположенных в нижней половине цилиндра расцепного устройства, и управляется системой автоматического регулирования. От этих штуцеров трубки выведены на торец переднего блока.
Работа турбодетандера и управление кранами на пусковом газе.
После замыкания концевого выключателя ВК-1 ВПУ (валоповоротное устройство) находится в зацеплении и вращает ротор компрессора, подает питание на электромагнитный вентиль ЭМВ-3. Подается масло в рабочую полость гидропривода расцепного устройства из системы маслоснабжения ГТУ с давлением 0,5 МПа.
Давление масла на поршень вызывает его перемещение, сжимающее пружину. Когда поршень становится на упор, открывается подвод масла к серводвигателю клапана 13, и он открывается.
По сигналу концевого выключателя выдается импульс для перестановки кранов 11 и 10. Кран 11 открывается, кран 10 закрывается. Газ под давлением 1,5 МПа поступает к лопаткам ротора ТД, приводя его во вращение.
Когда частота вращения вала турбокомпрессора при пуске ГПА достигает 2500 об/мин, турбодетандер отключается, закрывается кран 11 и открывается кран 10. Газ из пускового коллектора сбрасывается через свечу в атмосферу. Снимается напряжение с электромагнитного вентиля ЭМВ-3 и подача масла к гидроприводу расцепного устройства перекрывается. Поршень под действием пружины отходит назад, выводя из зацепления шестерню турбокомпрессора. При этом перекрывается подача масла к серводвигателю клапана 13, клапан под действием пружины закрывается.
Детандер – поршневая или турбинная машина для охлаждения газа за счет его расширения с совершением внешней работы. Используется главным образом в установках для сжижения и разделения газов.
Вопросы для самопроверки:
Назначение турбодетандера.
Состав турбодетандера.
Работа турбодетандера.
Управление кранами на пусковом газе.
Что такое детандер?