- •Ю. В. Варечкин, м.Ю.Храмов
- •Введение
- •1. Судовые паротурбинные установки (пту)
- •1.1. Классификация пту
- •1.2. Принцип действия пту
- •1.3. Конструкции пту Общий вид
- •Проточная часть
- •Конструкция корпуса паровой турбины
- •Роторы паровых турбомашин
- •Опорные подшипники турбомашин
- •Упорные подшипники турбомашин
- •Уплотнительные устройства турбомашин
- •Диафрагмы турбин
- •1.4. Передача мощности турбины к движителю
- •1.5. Конденсационные устройства паротурбинных установок
- •1.6. Системы и устройства, обслуживающие паротурбинные установки
- •1.7. Система укупорки и отсоса пара от наружных концевых уплотнений
- •1.8. Система удаления конденсата и отсоса воздуха из главного конденсатора
- •1.9. Система смазывания турбозубчатого агрегата
- •1.10. Основы технической эксплуатации паровых турбин
- •Подготовка турбоагрегата к действию
- •Пуск турбин в ход
- •Обслуживание системы смазывания, конденсационной установки, регенеративной установки
- •Особенности управления турбинной установкой при маневрировании
- •Поддержание турбин в готовности к действию. Приведение турбины в состояние стоянки
- •Уход за турбиной установкой во время бездействия
- •2. Судовые газотурбинные установки
- •2.1. Принцип действия
- •2.2. Сложные циклы
- •2.3. Устройство гтд
- •2.4. Гту со свободнопоршневым генератором газа
- •2.5. Компрессоры Назначение, классификация
- •Устройство и принцип действия осевого компрессора
- •Устройство и принцип действия центробежного компрессора
- •Неустойчивые режимы работы компрессора
- •2.6. Конструкции газовых турбин Ротор
- •Рабочие лопатки
- •Уплотнение газовых турбин
- •Камеры сгорания
- •Регенератор
- •Воздухоохладитель
- •2.7 Охлаждение конструктивных узлов гту
- •Охлаждение деталей проточной части
- •Охлаждение дисков ротора
- •Охлаждение корпуса газовой турбины
- •2.8 Состав вспомогательного оборудования гту
- •2.8.1 Пусковая система
- •2.8.2 Топливная система
- •2.8.3 Система смазывания
- •2.8.4 Система охлаждения
- •2.8.5 Система регулирования, управления и защиты
- •2.9 Воздухоприемные и газоотводные устройства судовых гту
- •2.10 Техническая эксплуатация газотурбинной установки
- •Подготовка к пуску
- •Обслуживание во время работы
- •Остановка гту
- •Загрязнение проточной части гтд и методы очистк.
- •Отказ и повреждение газотурбинных установок
1.2. Принцип действия пту
На Рис. 1 представлена схема паротурбинной установки.
|
Рис. 1. Схема паротурбинной установки 1- гребной винт, 2- редуктор, 3 - турбина, 4 - котлоагрегат, 5 - пароперегреватель, 6 - питательный насос, 7 - питательный бак, 8 - конденсационный насос, 9 - конденсатор |
Пар, получаемый в котлоагрегате 4, поступает в пароперегреватель 5, а затем в турбину 3. Механическая энергия вырабатываемая турбиной, через редуктор 2 передается на гребной винт 1.
Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор 9. Конденсатор прокачивается забортной водой, которая и служит теплоприемником. В нем пар охлаждается и конденсируется; конденсат насосом 8 подается в питательный бак 7, из которого питательным насосом подается котлоагрегат.
Схема современного парового двухкорпусного турбозубчатого агрегата (ТЗА) приведена на Рис. 2.
Пар от котлов через маневровое устройство поступает к сопловым клапанам 1 турбины высокого давления (ТВД) 2. Маневровое устройство состоит из двух клапанов для подачи пара к турбине переднего хода и заднего хода (ТЗХ).
Пар, отработавший в ТВД по паропроводу 12, называемому ресивером попадает во входной патрубок 11, в корпус турбины низкого давления (ТНД) 10, где расположен ротор 8, а затем в конденсатор 9.
Рис. 2. Схема двухкорпусного турбозубчатого агрегата 1 - сопловые клапана, 2 - турбина высокого давления, 3 - ротор ТВД, 4, 7 - первые ступени редуктора, 5 - вторая ступень редуктора, 6 - выходной фланец редуктора, 8 - ротор ТНД, 9 - конденсатор, 10 - турбина низкого давления, 11- входной патрубок, 12 - паропровод. |
Соприкасаясь с поверхностью трубок, внутри которых прокачивается вода, он превращается в конденсат, отводимый в питательную систему котла.
Передача мощности от турбины к гребному валу осуществляется посредством двухступенчатого редуктора. Крутящий момент от роторов 3 ТВД и 8 ТНД передается через соответствующие первые ступени редуктора 4 и 7, далее через общую вторую ступень 5 на выходной фланец редуктора 6, который соединен валопроводом с гребным винтом.
К конструкции судовых турбин и турбозубчатым агрегатам (ТЗА) в целом предъявляются высокие требования надежности и экономичности. При этом ТЗА должен обладать хорошими маневренными качествами, быть простым в обслуживании. Применение повышенных параметров пара по сравнению существующими, введение промежуточного перегрева пара, развитие системы подогрева питательной воды позволяет существенно повысить экономичность паротурбинной установки.
1.3. Конструкции пту Общий вид
К конструкциям современных судовых турбин и ТЗА в целом предъявляются высокие требования надежности и экономичности. При этом ТЗА должен обладать хорошими маневренными качествами, быть простым в обслуживании.
Конструкция турбоагрегата с промежуточным подогревом пара приведена на Рис. 3.
|
Рис. 3. Продольный разрез турбоагрегата 1 - подвод пара из вторичного пароперегревателя, 7 - подвод свежего пара, 8 - сопловая коробка ТВД, 9 - ТВД, 10 - отвод пара во вторичный пароперегреватель, 11 - концевое уплотнение, 12 - упорный подшипник, 13 - импеллер, 14 - гибкая опора, 15 - отбор пара. |
Он состоит из двух корпусной турбины, трехступенчатого редуктора и конденсационной установки. Турбины высокого давления (ТВД) и турбины среднего давления (ТСД) размещены в одном корпусе, турбина низкого давления (ТНД) - в отдельном корпусе.
Турбина заднего хода (ТЗХ) отсутствует, поскольку реверсирование турбиной не предусмотрено.
ТВД-ТСД состоит из пяти активных ступеней высокого давления, после которых пар направляется в промежуточный пароперегреватель, и пяти активных ступеней среднего давления, к которым пар подводится после промежуточного перегрева. Потоки пара в ТВД-ТСД направлены от середины в противоположные стороны, что уменьшает утечки через концевые уплотнения.
Полости ступеней высокого и среднего давления разделены разъемной перегородкой с уплотнениями. Концевые части корпуса образуют выпускные патрубки.
На Рис. 4 представлена конструкция турбины низкого давления.
Рис. 4. Турбина низкого давления 1 - кормовой стул, 2 - отвод масла, 3 - зубчатая муфта, 4 - упорный подшипник, 5 - опорный подшипник, 6 - подвод пара из ТСД, 7 - ротор, 8 - концевое уплотнение, 9 - импеллер, 10 - патрубки отсоса пара от уплотнений, 11- гибкая опора, 12 - паровыпускной патрубок, 13 - диск, 14 - рабочие лопатки, 15 - диафрагмы, 16 - корпус, 17 - камера отбора пара. |
Отработавший в ТВД пар по ресиверу поступает в паровпускную часть корпуса. Далее через проточную часть турбины и выходной патрубок идет в конденсатор.
Проточная часть ТНД состоит из 10 ступеней активного типа. Ротор жесткий, цельнокованый. С кормовой стороны ротора выточен гребень упорного подшипника и полумуфта, зубчатым венцом соединяющая с торсионным валом зубчатой передачи редуктора. На носовом торце укреплен импеллер, служащий для подачи импульса в систему регулирования.