- •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
Переднее лабиринтное уплотнение
Давление во всасывающей камере всегда меньше атмосферного на величину потерь в воздушном фильтре и трубопроводе. Поэтому может происходить подкос воздуха, содержащего много масляных паров из области переднего блока. Для защиты служит переднее уплотнение компрессора, которое состоит из щитка (3) в расточке корпуса(1) и лабиринтного уплотнения, образованного гладкой поверхностью ротора (4) и ротором турбокомпрессором (2) с зачеканенными в него уплотнительными кольцами (5). Между кольцами имеется небольшой зазор. Между ротором и корпусом зазор значительно больше. Кольца делят щель между корпусом и ротором на ряд камер. Последовательно проходя через эти камеры, воздух теряет давление.
Рис. 48. Переднее уплотнение.
1−корпус, 2−ротор турбокомпрессора, 3−щиток, 4−поверхность корпуса,
5−уплотнительное кольцо.
Заднее лабиринтное уплотнение.
Для предотвращения утечек сжатого воздуха из нагнетательной камеры служит заднее уплотнение компрессора лабиринтного типа. Оно образовано внутренней поверхностью уплотнительной обоймы (3), установленного в расточке корпуса (1) и цилиндрической поверхностью ротора (2) с зачеканенными в нее уплотнительными кольцами (4). Заднее уплотнение является двухступенчатым. Первая ступень основная, имеет значительно больше колец, чем вторая. Лабиринтное уплотнение не является абсолютно герметичным для предотвращения попадания горячего воздуха на средний подшипник. В обойме выполнен кольцевой канал (5), из которого воздух, прошедший через первую ступень уплотнения, отводится по трубе (6) за обшивку.
Центровка обоймы уплотнения в расточке корпуса компрессора осуществляется при помощи 6 специальных винтов (7), расположенных в радиальных отверстиях; эти винты после окончания центровки крепятся гайками (8). От проворота обоймы фиксируется шайбой, расположенной в горизонтальном разъеме. К заднему торцу обоймы крепится кожух (дефлектор) (9), закрывающий часть ротора между компрессором и подшипником.
Рис. 49. Заднее лабиринтное уплотнение.
1−корпус, 2−ротор, 3−уплотнительная обойма, 4−уплотнительные кольца, 5−кольцевой канал, 6−труба, 7−винт, 8−гайка, 9−дефлектор.
Сбросные клапаны
Для предотвращения помпажа компрессора на пусковых режимах предусмотрены сбросные (противопомпажные) клапаны, которыми частично сбрасывают воздух в атмосферу. На ГТК 10-4 воздух сбрасывается после 4-й ступени компрессора, для чего стоят 8 противопомпажных клапанов. Эти клапана принимают участие для сброса воздуха при нормальной и аварийной остановке двигателя.
Сбросной клапан собран в литом корпусе (1). В крышке корпуса (2) запрессована втулка (3), внутри которой перемещается шток (5) с тарельчатым клапаном. Между тарелкой и подкладным кольцом (7) помещена пружина (8), открывающая клапан. Открытие клапана ограничено упорным кольцом (6), укрепленного на штоке гайками (4). Натяжение пружины регулируется толщиной кольца (7). Сетка (9) прикрывает 3 выхлопных отверстия в корпусе, через которые воздух после 4-й ступени сбрасывается в помещение машинного зала.
В период запуска агрегата, давление за 4-й ступенью компрессора низкое, противопомпажные клапана открыты. По мере увеличения частоты растет и количество сбрасываемого клапанами воздуха, и перепад давления, действующие на тарелки клапанов. Установкой определенного натяжения пружин добиваются, чтобы сбросные клапаны закрывались после выхода компрессора из опасной помпажной зоны, т. е. при частоте вращения ротора ω = 4200-4300 об/мин.
Рис. 50. Сбросной клапан.
1−корпус, 2−крышка, 3−втулка, 4−гайка, 5−шток, 6−упорное кольцо, 7−подкладное кольцо, 8−пружина, 9−сетка