- •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
Вкладыши подшипника силового ротора
В подшипники силового ротора установлены опорный и опорно-упорный вкладыши. Опорный вкладыш силового ротора установлен в передней расточке корпуса подшипника силового ротора. Опорно-упорный вкладыш (ОУВ) установлен в задней расточке корпуса. Оба вкладыша фиксируются в горизонтальном разъеме стопорными шайбами. Опорные вкладыши силового ротора и турбокомпрессора отличается лишь шириной – более широкий является опорой турбокомпрессора. Опорно-упорный подшипник силового ротора имеет такую же конструкцию как опорно-упорный подшипник турбокомпрессора.
Импеллер
Насос-импеллер служит датчиком регулятора скорости. Колесо насоса выполнено заодно целое с валом и представляет собой диск с радиальными отверстиями. Корпус насоса имеет горизонтальный разъем, нижняя половина его крепится входным и нагнетательным патрубками к приливам в корпусе. В корпусе импеллера установлены три уплотнительных кольца, одно из которых уплотняет колесо и одно предотвращает утечки масла со стороны входа. Все уплотнительные кольца выполнены разъемными и скреплены болтами и гайками, от проворота кольца удерживается штифтами. В уплотнительном кольце, установленном со стороны зубчатой муфты, имеется отверстие для подачи масла на смазку муфты. Для исключения перегрева импеллера в крышке корпуса выполнено небольшое отверстие диаметром 4 мм.
Рис. 59. Импеллер.
1 – корпус, 2 – вал турбины, 3 – втулка, 4 – колесо, 5 – втулка, 6 – втулка, 7 – болтовое соединение, 8 – отверстие диаметром 4 мм.
Муфта зубчатая
Для передачи крутящего момента от ротора силовой турбины к ротору нагнетателя служит зубчатая муфта (рис. 60).
Рис. 60. Муфта зубчатая.
1 – втулка зубчатая; 2 – обойма; 3 – болт М20; 4 – шайба стопорная; 5 – гайка; 6 – вал промежуточный; 7 – заглушка; 8 – винт М8.
Она состоит из двух зубчатых втулок, насаженных соответственно на силовой вал турбины и на вал нагнетателя, промежуточного вала и двух обойм. Обоймы с внутренним зацеплением, приболченные к промежуточному валу, соединяются с зубцами втулок. Все болты, гайки, шайбы и отверстия под них замаркированы. Зубчатые втулки выполнены с бочкообразными зубьями.
Смазка зубчатых зацеплений осуществляется со стороны турбины подводом масла через отверстия в уплотнении импеллера, а со стороны нагнетателя масло подведено к зацеплению по трубке.
Промежуточный вал между подшипником силового ротора и подшипником нагнетателя закрыт кожухом.
Воздухоподогреватель
Воздухоподогреватель (рис. 61) предназначен - для подогрева воздуха, поступающего в камеру сгорания, продуктами сгорания, выходящими из турбины.
В газотурбинной установке применен пластинчатый воздухоподогреватель противоточного типа, общей поверхностью нагрева 2880 м2.
Из условий компоновки и транспортировки воздухоподогреватель разделен на две секции, которые включены параллельно по воздуху и по газу.
Каждая секция воздухоподогревателя изготовляется из шести пакетов, которые собираются из элементов, составленных из 2-х штампованных листов нержавеющей стали толщиной 1 мм. На поверхности каждого листа имеются выштамповки продолговатой обтекаемой формы. В листе можно условно выделить три участка: входной, выходной и противоточный (средний). На входном и выходном участках длина выступов постепенно уменьшается; этим создается равномерное распределение воздуха по высоте листа. В средней части выштамповываются профили овальной формы, расположенные в шахматном порядке. Сложенные в элемент два листа образуют внутренние воздушные каналы и волнообразную щель на входном и выходном участках. Элемент сваривается по кромкам контактной электросваркой. Соединение элементов между собой производится по входному и выходному участкам аргонодуговой сваркой.
Собранные в пакет элементы образуют каналы двуугольной формы для прохода продуктов сгорания. Таким образом, каждый лист омывается с обеих сторон теплообменивающимися средами, а выштамповки на листах интенсифицируют теплопередачу.
Специальные гребенки, изготовленные из листовой стали, ввариваются в местах входа и выхода воздуха по конфигурации образующейся зубчатой линии.
С боковых и торцевых сторон пакета устанавливаются утолщенные листы. Соединение гребенок с элементами и пакетов между собой осуществляется электросваркой.
Пакеты в секции расположены двумя параллельными группами по три в каждой и соединены между собой двумя полукруглыми крышками. Между этими группами образуется коллектор, из которого воздух распределяется по пакетам.
С боковых и торцевых сторон секции привариваются полуовальные крышки, которые служат сборными воздушными коллекторами, а также для уравнивания давления по обе стороны крайних листов пакетов. К крышкам привариваются ребра, которые придают конструкции большую жесткость, а также плиты с ребрами, предназначенные под опоры и для транспортировки и окантовки секции. В крышках и в коллекторе устанавливаются направляющие листы, служащие для лучшей организации потока и уменьшения сопротивления по воздушному тракту.
Для входа и выхода воздуха к секции привариваются круглые патрубки с фланцами, а для продуктов сгорания - прямоугольные фланцы (воротники).
Воздух из компрессора поступает в верхний патрубок секции и равномерно распределяется по входным участкам поверхности нагрева. Двигаясь по воздушным каналам навстречу продуктам сгорания, воздух нагревается, собирается в полуовальных крышках и затем через нижний патрубок направляется в камеру сгорания. Охлажденные продукты сгорания по газопроводу направляются в дымовую трубу.
Секции воздухоподогревателя устанавливаются вертикально, на четырех лапах.
Так как секции находятся под открытым небом, то для уменьшения тепловых потерь они должны быть изолированы тепловой изоляцией и защищены от атмосферных осадков металлическими листами (обшивкой).
Рис. 61. Воздухоподогреватель.
Вопросы для самопроверки:
Состав блока турбогруппы.
Передний блок и компрессор.
Турбины.
Рама-маслобак.
Подшипник силового ротора.
Воздухоподогреватель.