- •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
Уплотнение силовой турбины
Уплотнение силовой турбины (рис. 57) по принципу действия аналогично переднему уплотнению турбины.
Первая ступень уплотнения - лабиринтная. Она образованна валом (2) с зачеканенными в него кольцами и внутренней поверхностью втулки (3), имеющей кольцевые проточки. Втулка установлена в корпусе подшипника силового ротора (1). Она устанавливается на лапках передней расточки корпуса подшипника и в поперечном направлении фиксируется шпонкой (7) в крышке и полым штифтом (11), по которому подводится воздух в кольцевую канавку втулки (аналогично переднему уплотнению турбины). Воздух отбирается после 4 ступени компрессора. Втулка имеет горизонтальный разъем, который соединяется при помощи шпилек с гайками. В качестве второй ступени использована крылатка (5). Для предотвращения подсоса масла крылаткой перед ней установлено кольцо из двух половин (8). Для уплотнения крылатки служит кольцо (9) с зачеканенными уплотнительными кольцами. Воздух и утечки из уплотнения удаляются по радиальным отверстиям сверлением (10) в корпусе подшипника силового ротора. Для предотвращения протечек газа между корпусом турбины (4) и подшипника силового ротора служит неподвижное лабиринтное уплотнение, образованное втулкой (6) с зачеканенными в неё пятью уплотнительными кольцами и поверхностью корпуса силового ротора. Так как лабиринтное уплотнение не является полностью герметичным, некоторое количество газов все же выходит наружу через неподвижное уплотнение. Однако это не опасно, так как газы не попадают на вкладыш подшипника, и не оказывает влияние на работу установки.
Рис. 57. Уплотнение силовой турбины.
1 – подшипник, 2 – вал, 3 – втулка, 4 – корпус турбины, 5 – крылатка, 6 – втулка, 7 – шпонка, 8 – кольцо из двух половинок, 9 – кольцо, 10 – отверстие, 11 – полый штифт.
Подшипник силового ротора
Корпус и крышка подшипника (рис. 58) стальные литые с горизонтальным разъемом. У крышки имеется дополнительный вертикальный разъем. В нижней половине корпуса выполнены фланцы, которыми подшипник устанавливается на фундаментную раму. Приливы на крышке подшипника над вкладышами служат для установки вибродатчиков, а два люка, закрытых крышками - для настройки автомата безопасности.
В корпусе подшипника установлены: опорный и опорно-упорный вкладыши, насос-импеллер, масляный выключатель автомата безопасности, реле осевого сдвига, датчик электротахометра, переднее и задние маслозащитные кольца, втулка лабиринтная, уплотнение крылатки, кольцо из двух половин, отбойный лист и система масляных трубок для подвода масла на смазку и к регуляторам.
Опорный и опорно-упорный вкладыш установлены в расточках корпуса подшипника. Оба вкладыша фиксируются в горизонтальном разъеме корпуса стопорными шайбами. Опорно-упорный вкладыш в осевом направлении удерживается буртами расточки.
Насос импеллер служит датчиком регулятора скорости. Колесо насоса выполнено за одно 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 установлено три уплотнительных кольца, два из которых уплотняют колесо и одно – предотвращает протечки масла со стороны входа.
Рис. 58. Подшипники силового ротора
1 – корпус, 2 – крышка, 3 – опорный вкладыш, 4 – опорно-упорный вкладыш, 5 – импеллер, 6 – ротор турбины, 7 – трубка.
Все уплотнительные кольца выполнены разъемными и скреплены болтами и гайками: от проворота кольца удерживаются штифтами.
В уплотнительном кольце, установленном со стороны зубчатой муфты, имеются отверстия для подачи масла на смазку муфты.
Масляный выключатель автомата безопасности силового ротора установлен на боковой стенке корпуса подшипника. На противоположной стенке корпуса установлено реле осевого сдвига ротора.
Датчик электротахометра аналогичен установленному в переднем блоке. Провода от него выведены через штепсельный разъем на задний торец корпуса подшипника.
В корпусе подшипника установлено два маслозащитных кольца. Переднее кольцо имеет две камеры-ловушки, расположенные между уплотнительными кольцами, а заднее - одну камеру. Верхние половины маслозащитных колен крепятся в крышке подшипника винтами с шайбами. На крышке подшипника имеется резьбовое отверстие под болт, сжимающий обе половины переднего маслозащитного кольца для предотвращения протечки масла по его разъему.
Лабиринтная втулка служит для предотвращения протечек газа между ротором силовой турбины и корпусом подшипника и установлена в передней расточке корпуса. Втулка устанавливается на лапках в разъеме корпуса и в поперечном направлении фиксируется шпонкой в крышке и полым штифтом, подводящим воздух к уплотнению, в нижней половине корпуса.
По горизонтальному разъему лабиринтная втулка соединена при помощи шпилек с гайками, контрящимися стопорными шайбами. Для фиксации положения половин втулки между собой в разъеме установлены штифты.
Уплотнение камеры крылатки установлено в расточке корпуса подшипника и представляет собой обойму из 2-х половин, в которой закреплены два уплотнительных кольца. Верхняя половина уплотнения крепится к корпусу подшипника винтами с шайбами.
Кольцо из 2-х половин, также установленное в расточке корпуса подшипника, служит для предотвращения подсоса масла крылаткой из маслозащитного кольца. Верхняя половина кольца крепится к корпусу подшипника винтами с шайбами.
В передней части корпуса подшипника на небольшом расстоянии от днища установлен перфорированный лист, под которым проходит масло, сливающееся из переднего опорного вкладыша. Лист закреплен в корпусе при помощи болтов с пружинными шайбами.
Подвод масла к подшипнику и слив из подшипника организованы на задней торцевой стенке, к которой подводится масло из системы смазки и из системы регулирования, и отводится масло на слив в масляный бак. Подвод масла к импеллеру и опорно-упорному вкладышу осуществлен при помощи двух трубок. Обе трубки уплотнены резиновыми кольцами. От опорно-упорного вкладыша масло подводится к опорному вкладышу при помощи трубки с двумя штуцерными соединениями. Масло со стороны нагнетания импеллера подводится к задней стенке при помощи трубки, уплотненной двумя резиновыми кольцами. Подвод масла к реле осевого сдвига и выключателю автомата безопасности осуществляется трубками со штуцерами, которые подводят масло от задней стенки подшипника.