
- •Ухтинский государственный технический университет (угту)
- •Газотурбинные установки
- •Оглавление
- •Введение
- •Принятые сокращения
- •1 Принципиальные схемы газотурбинных установок
- •Газоперекачивающий агрегат: состав, виды приводов и систем гту
- •Принципиальные схемы гту, их преимущества и недостатки
- •Газотурбинная установка
- •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
- •1460 Об/мин исполнение ф2 для применения b3; 12 – штуцерное
- •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
- •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
- •1 − Барабан; 2 − пробка; 3 − центробежное кольцо (крылатка); 4 − упорный диск опорно-упорного вкладыша; 5 − диск реле осевого сдвига; 6 − отверстие для
- •Передний блок
- •Вкладыши ротора турбокомпрессора
- •1 − Верхняя половина; 2 − нижняя половина; 3−шпилька; 4−полукольцо;
- •Средний подшипник
- •1− Вкладыш из двух половин; 2 − подушка опорная; 3 − кольцо плавающее из двух половин; 4 − винт; 5 − штифт; 6 − кольцо стопорное из двух половин;
- •Переднее лабиринтное уплотнение
- •1− Корпус; 2 − ротор турбокомпрессора; 3 – щиток;
- •4 − Поверхность корпуса; 5 − уплотнительное кольцо 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
- •7 − Подкладное кольцо; 8 – пружина; 9 − сетка
- •Рама-маслобак
- •6 − Сливной отсек; 7 – фильтр; 8 – воздухоотделитель; 9 – фланец; 10 − отсек чистого масла
- •Турбины твд и тнд
- •Корпус турбины
- •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 системы сар
- •Устройство системы регулирования
- •Агрегаты (назначение, конструкция, принцип работы) Регулятор скорости
- •Конструкция
- •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
- •Пневматический электромагнитный вентиль
- •Принцип работы
- •Гидравлический электромагнитный вентиль эмв-3
- •Принцип работы
- •Реле осевого сдвига
- •Принцип работы
- •5 − Гребень на вале
- •(Сдвиг вала вперед) Автоматы безопасности
- •Автомат безопасности вала тнд
- •Автомат безопасности
- •Пневматический выключатель
- •Кнопки управления
- •Реле давления 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 Нагнетатель н-370-18-1
- •7.1 Конструкция нагнетателя
- •7.2 Система регулирования нагнетателя
- •Регулятор перепада давлений
- •8 Техническая эксплуатация гтк-10-4
- •8.1 Система технического обслуживания и ремонта гпа
- •Регламент технического обслуживания
- •8.2 Особенности эксплуатации гтк-10-4 при отрицательных температурах
- •8.3 Очистка ок в процессе эксплуатации
- •8.4 Пути совершенствования гту
- •8.5 Современные гпа, применяемые на компрессорных станциях
- •Газотурбинная установка гту-16п
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Входящих в состав агрегата
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Литература
7 − Подкладное кольцо; 8 – пружина; 9 − сетка
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, действующегона тарелки клапанов. Установкой определенного натяжения пружин добиваются, чтобы сбросные клапаны закрывались после выхода компрессора из опасной помпажной зоны (при частоте вращения ротора ω = 4200-4300 об/мин).
Рама-маслобак
Фундаментная рама (рис. 51) служит основанием для сборки всего турбоблока и установки его на фундамент, одновременно являясь резервуаром для масла. Турбина и компрессор устанавливаются при помощи лап на стойках фундаментной рамы; при этом компрессор установлен на четырех стойках, а турбина – на двух стойках и четырех шарнирных опорах. Положение турбогруппы относительно рамы сохраняется с помощью поперечных шпонок, установленных в опорах, шарнирных опор, а также системы вертикальных шпонок. Передние лапы турбины имеют пазы, перпендикулярные оси агрегата, в которые входят шпонки, установленные на стойках рамы и являющиеся фикспунктом, обеспечивающим направленное тепловое расширение корпусов турбины и компрессора.
Рис. 51. Рама-маслобак
1 – корпус; 2 − опорные стойки; 3 − выход масла; 4 − перегородка, 5 – фланец;
6 − Сливной отсек; 7 – фильтр; 8 – воздухоотделитель; 9 – фланец; 10 − отсек чистого масла
Для крепления корпусов к фундаментной раме в опоры шпонок завернуты болты, проходящие через отверстия в лапах корпуса. Отверстия в лапах большего диаметра, чем болты, а под головками болтов установлены с зазором шайбы; благодаря этому обеспечиваются свободные тепловые расширения корпусов. Для облегчения подгонки вертикальных шпонок в шпоночные пазы корпусов установлены боковые щеки, которые крепятся болтами к корпусу и устанавливаются на шпонках. В задней части рамы выполнена опора для подшипника силового ротора. На эту опору вначале устанавливается и прибалчивается проставок, а на него крепится корпус подшипника. Для фиксации положения проставка относительно фундаментной рамы и подшипника относительно проставка установлено по два штифта.
Крепление рамы к фундаменту осуществляется специальными стяжками через сквозные отверстия в площадках рамы. Шесть реперных площадок (реперная площадка – исходная площадка для нивелирования, точной установки рамы маслобака при сборке и монтаже на станции) на раме служат для замеров гидростатическим уровнем положения рамы при заводской сборке и при монтаже на станции. Рама выставляется на фундаменте при помощи клиновых прокладок, устанавливаемых между опорными поверхностями низа рамы и металлическими площадками, выполненными на фундаменте. После установки агрегата по гидроуровню клиновые прокладки прихватываются между собой к раме и к площадкам сваркой. Для транспортировки рамы к ней прибалчиваются четырьмя рымболтами, снимаемыми после установки рамы на фундамент.
Внутренняя полость рамы, служащая масляным баком, разделена перегородками на отсеки грязного и чистого масла, между которыми установлены три сдвоенных сетчатых фильтра. Фильтры входят в обоймы и вдвигаются в бак через люк, закрываемый крышкой. Благодаря тому, что фильтры установлены по два последовательно, имеется возможность поочередной чистки фильтров в процессе эксплуатации. Все масло, сливаемое из подшипников, и системы регулирования, попадает в грязный отсек, в котором на пути масла установлено две воздухоотделительные камеры. Для уменьшения вспенивания масла сливные отверстия расположены ниже уровня масла в раме и отделены от воздухоотделителькых камер перегородками, перетекание через которые также способствует отделению воздуха. Основная часть воздуха удаляется из масла в воздухоотделительных камерах, для установки которых имеются люки, закрытые крышками. Из чистого отсека масло, прошедшее через фильтры, забирается насосами. На верхнем листе рамы имеется несколько люков, служащих для чистки внутренней полости бака, а также люк для установки пускового масляного насоса. На раме монтируется маслопровод с арматурой и другими устройствами маслосистемы.
Контроль уровня масла в маслобаке осуществляется дистанционно, а также местным указателем поплавкового типа. Воздух и пары масла удаляются из бака при помощи эжектора, установленного в общей системе отсоса. Заливка масла в бак производится только в грязный отсек.