- •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
Турбины твд и тнд
В ГТУ установки ГТК-10-4 газ после камеры сгорания поступает в турбину ТВД, находящуюся на одном валу с компрессором. В этой турбине газ отдает большую часть своей энергии, которая затрачивается на привод компрессора. Далее газ поступает на турбину ТНД, где отдает оставшуюся энергию на привод нагнетателя природного газа ТНД, смонтированного на конце силового ротора, вращающегося в подшипнике силового ротора. Обе турбины одноступенчатые и смонтированы в одном корпусе, имеющем внутреннюю теплоизоляцию. Предусмотрено охлаждение дисков воздухом, отбираемым из компрессора.
Корпус турбин
Корпус турбины состоит из четырех частей соединенных вертикальными фланцами: передняя часть корпуса, диффузор и два выхлопных патрубка (правый и левый), соединенными вертикальными фланцами. Передняя часть корпуса и диффузор снабжены фланцами горизонтального разъема. Корпус турбины опирается на фундаментную раму шестью лапами. Лапы расположены на переднем корпусе турбины, жестко закреплены на раме. Прилив нижней части впускного патрубка служит для шпоночного соединения с фундаментной рамой. В корпусе турбины специальных расточках установлены: обойма направляющих лопаток, диафрагма с передним уплотнением, уплотнение крылатки и заднее уплотнение турбины.
Передняя часть корпуса
Передняя часть корпуса и диффузор снабжены фланцами горизонтального разъема, выхлопные патрубки горизонтальных разъемов не имеют. Передняя часть корпуса турбины двустенная: наружный литой корпус и внутренняя, разгруженная от давления, вставка из листовой жаростойкой стали.
Рис. 52. Корпус турбины.
1 – передняя часть корпуса; 2 – диффузор; 3 – выхлопной патрубок; 4 – обойма;
5 – внутренняя вставка; 6 – стяжка; 7 – диффузор
Внутренняя жаропрочная вставка образует проточную часть турбины от входного патрубка до лопаток; зазор между вставкой и наружным корпусом заполнен тепловой изоляцией. Для обеспечения свободного теплового перемещения вставки относительно наружного корпуса крепление внутреннего корпуса в наружном осуществляется при помощи лапок на горизонтальном разъеме вставок, входящих в захваты наружного корпуса. Одно из этих соединений выполнено как фикспункт (место жесткого закрепления конструкции), предотвращающий осевое перемещение внутреннего корпуса относительно наружного. В конфузорной части внутренняя вставка крепится к наружному корпусу по меньшему диаметру через компенсатор, а по большему - при помощи закрывающего изоляцию экрана, который присоединен к наружному корпусу болтами и входит в паз на вставке.
Тепловая изоляция в горизонтальном разъеме и у фланца впускного патрубка покрывается кремнеземистой тканью, затем стальной сеткой и закрываются листами из жаростойкой стали, перекрывающими друг друга на стыках. Между листами верхней и нижней половины укладывается уплотняющий валик, состоящий из изоляции, завернутой в ткань и сетку.
Во входном патрубке имеется стяжка, придающая дополнительную жесткость корпусу. Стяжка защищена от нагрева кожухом обтекаемой формы с изоляцией, а внутри через нее проходит охлаждающий воздух, отбираемый после пятой ступени компрессора.
На переднем торце корпуса выполнен кольцевой прилив, к которому крепится корпус среднего подшипника и два сегмента, соединяющие корпус компрессора и корпус турбины.
На том же торце имеются отверстия для прохода воздуха, который подводится затем по трубам для охлаждения элементов турбины. Впускной патрубок снабжен фланцем для крепления при помощи шпилек и гаек переходного патрубка от камеры сгорания к турбине.