
- •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
Принцип работы
Когда вентиль закрыт, РС выполняет свои функции нормально. Из-за малых перемещений поршня дроссельная шайба не мешает его работе. По импульсу экстренного останова одного из работающих в группе агрегатов на оставшихя в работе двигателей в линии нагнетания (до увеличения частоты вращения вала ТНД) на 5 сек., необходимое для открытия одного из байпасных кранов Збис и 6, подается напряжение на электромагнит вентиля. Вентиль открывается, давление за шайбой и под поршнем РС снижается. Поршень перемещается вниз, а вместе с ним и шток, выпуск воздуха проточной системы увеличивается. Регулирующий клапан прикрывается, а возможно, и открываются выпускные воздушные клапана, чем предупреждается нежелательное превышение частоты вращения. После того как вентиль закроется, давление под поршнем в РС восстанавливается и органы регулирования устанавливаются соответственно новой нагрузке при сохранении заданной частоты вращения, что приводит к опусканию поршня со штоком. Выпуск воздуха проточной системы уменьшается, РК идет на открытие, снижение частоты вращения вала ТНД прекращается.
Реле осевого сдвига
Предназначено для останова ГПА при возникновении осевого смещения роторов ТВД, ТНД, турбодетандера и центробежного нагнетателя. Они выдают электрический импульс при осевом смещении ротора на 0, 8-1, 0 мм.
ГПА имеет одно реле осевого сдвига гидравлического типа на роторе ЦБН и два реле осевого сдвига пневматического типа на роторах ТВД, ТНД и турбодетандера.
Реле включает:
планку;
сопла;
дроссельные шайбы;
электроконтактные манометры;
сетчатые фильтры.
К планке подведено через дроссельные шайбы диаметром 2-3 мм масло (воздух) постоянного давления. Через отверстия в планке это масло (воздух) подводится к соплам, имеющим отверстия диаметром 5 мм, и сливается в картер подшипников через щели, образуемые торцами сопел и диском на валу турбин или нагнетателя. Зазоры между соплами и диском за счет смещения сопел по резьбе устанавливаются 1, 1 мм.
Принцип работы
При нормальной работе (рис. 88), когда нет осевого смещения ротора, давление перед соплами примерно одинаково и составляет 0, 12-0, 18 МПа (0, 03 МПа).
Рис. 88. Реле осевого сдвига при нормальной работе
1 – гайка; 2 – сопло; 3 – пластина; 4 – электроконтактный манометр;
5 − Гребень на вале
При осевом смещении ротора вращающийся диск приближается к одному из сопел. Давление масла (воздуха) в линии перед этим соплом увеличивается, а перед другим уменьшается. При смещении ротора на 1 мм, давление перед одним соплом повышается примерно до 0,4-0,45 МПа, а перед другим падает до 0,1-0,14 МПа. Электроконтактные манометры настраиваются на выдачу электрических сигналов в систему защиты при повышении давления перед соплами до 0, 30-0, 35 МПа (до 0, 1 МПа), что соответствует осевому смещению ротора примерно на 0, 8 мм.
При установке сопел необходимо учитывать наличие осевого разбега между установочными и рабочими колодками в упорном подшипнике, поэтому перед замером зазора ротор нужно отжать до упора в колодки в сторону устанавливаемого сопла.
Схема реле осевого сдвига в состоянии «сработало» (сдвиг вала вперед) приведено на рис. 89.
Примечание: в скобках даны значения для пневматического реле.
Рис. 89. Реле осевого сдвига в состоянии «сработало»