24. Система автоматического регулирования ГПА. (САР ГПА) Основная задача САР – поддержание заданного режима работы ГТУ, т. Е. обеспечение требуемой мощности при установлении частот вращения валов турбин и температуры продуктов сгорания ниже предельно допустимых значений. Важнейшей функцией, выполняемой САР является экстренная остановка турбины в ситуациях, предвещающих аварию:

- при возникновении осевого сдвига валов;

- при достижении max-но допустимой частоты вращения валов ТНД, ТВД и турбодетандера;

- при достижении max-но допустимой температуры перед турбиной.

Основными регулирующими органами САР являются стопорные и регулирующий клапаны, положение которых определяет кол-во газового топлива, подводимого из станционного коллектора в камеру сгорания.САР, применяемая в ГТУ, - это динамическая система, в которой сохраняется заданная зависимость между управляющей и регулируемой величинами. Такую зависимость определяет регулятор (это устройство, посредством которого осуществляется процесс регулирования).

Существует две системы регулирования:

- система прямого регулирования, в которой нет усилителей, и все усилия для перемещения исполнительного органа поступают от регулятора;

- система непрямого регулирования, в котором между регулятором и исполнительным органом установлен усилитель.

В САР ГТУ применяются гидравлическая и пневматическая связи. В основу этих связей положен принцип преобразования механических перемещений в изменение давления воздуха или масла и наоборот.

Информация о частоте вращения ротора ТНД поступает к регулятору скорости в виде перепада давления масла, создаваемого импеллером – центробежным насосом, установленным на валу ротора, - и давления масла на входе в импеллер.

Регулятор скорости преобразует этот перепад в механическое движение чувствительного элемента для передачи последующим звеньям САР.

Регулятор скорости бывает трех типов:

• центробежный;

• мембранно-ленточный;

• гидромеханический.

Исполнительными органами являются сервомоторы. Сервомоторы (усилители) – это устройства, предназначенные для преобразования изменения давления рабочего тела в перемещение исполнительного органа (регулирующего клапана – РК и стопорного клапана – СК).

Золотник – это точное регулирующее устройство, преобразующее мех. Перемещение в пропорциональное ему изменение давления рабочего тела.

В настоящее время для эксплуатируемых и новых ГПА разрабатываются САР, имеющие электромеханические связи.

25. Защита ГПА. Защита ГПА заключается в автоматическом отключении двигателей ГПА.

Останов ГПА осуществляется путем перекрытия подачи топливного газа в камеру сгорания путем закрытия стопорного клапана. Это происходит в следующих:

• превышение частоты вращения роторов предельных значений;

• превышение предельной температуры газа перед ТВД;

• снижение давления в системе смазки ГПА;

• погасание факела в камере сгорания;

• недопустимое изменение давления топливного газа;

• недопустимое повышение температуры вкладышей подшипников;

• недопустимое осевое смещение роторов.

Сигнал о превышении предельных значений частоты вращения ротора поступает в САР от автомата безопасности бойкового типа, а о недопустимом сдвиге ротора – от реле осевого сдвига.

Элементы защиты ГПА:

Пневматический выключатель. Предназначен для выпуска воздуха предельной защиты и состоит из: корпуса, двух мембран с жесткими центрами, двух толкателей, трех рычагов, клапана с седлом. При срабатывании выключателя воздух предельной защиты выпускается, и это приводит к закрытию регулирующего и стопорного клапанов и открытию ВВК.

Пневматический электромагнитный вентиль. Предназначен для останова ГПА по электросигналу от защитных устройств и состоит из: корпуса, электромагнита, сердечника, выполняющего роль клапана, седла, КС подведенного воздуха предельной защиты и пружины. При подаче сигнала сердечник с клапаном поднимается вверх и открывается выпуск воздуха предельной защиты, что приводит к закрытию стопорного клапана и открытию ВВК.

Реле осевого сдвига. Предназначено для останова ГПА при возникновении осевого смещения роторов ТВД, ТНД и ЦБН на 0,8-1 мм и состоит из: планки, сопел, дроссельных шайб, фильтров, электроконтактных манометров. При отсутствии осевого смещения электроконтактный манометр показывает одинаковое давление. При осевом смещении ротора давление в первом манометре повышается, на другом падает.

26. Система уплотнения нагнетателя. В ГТУ применяется единая циркуляционная система подвода масла к подшипникам и уплотнения к ЦБН, что дает использовать один маслобак, общие фильтры и маслоохладители для всей системы маслоснабжения и системы уплотнения нагнетателя.

Система уплотнения нагнетателя предназначена для предотвращения проникновения газа по валу в машинный зал за счет подвода масла в уплотнительную камеру торцевого уплотнения с давлением, превышающим давление газа.

В состав системы уплотнения ЦБН входят:

• аккумулятор масла;

• поплавковая камера;

• винтовые, масляные насосы;

• газоотделители;

• регулятор перепада давления. Который отвечает за постоянные перепады давления в системе уплотнения нагнетателя.

18. Система импульсного газа.

В него входят: , фильтры сепараторы, адсорберы, подогреватели, ресивер, трубопроводы, запорная арматура, КНП.

Система ИГ предназначена для подачи очищенного и осущенного газа в системе приводов запорной арматуры, КНП и регул. Приборы. Отбор ИГ осуществляется также как и ТГ и ПГ, объединяется в общий коллектор и поступает на установку подготовки ИГ.

19. Пусковые устройства. Турбодетандер.

ТД или пусковая турбина предназначена для сообщения валу ТК частоты вращения при которой по алгоритму осуществляется зажигание факела в КС. Он также является источником дополнительной мощности. ТД представляет собой расширительную турбину, работающую на природном газе. Подключение и отключение ТД к валу ТК производится с помощью гидравлически рассыпного устройства. Мощность ТД составляет 2-3% от мощности ГТУ

20. Валоповоротное устройство.

Предназначено для страгивания в процессе пуска и медленного проворачивания ротора турбокомпрессора после остановки ГПА. Проворачивание ротора после остановки необходимо для равномерного остывания газовоздушного тракта ГТУ с целью предотвращения теплового искривления ротора. ВПУ представляет собой двухступенчатый редуктор с приводом от электродвигателя переменного тока. Вал электродвигателя через муфту соединен с однозаходным червяком, передающим вращение через червячное колесо валику с двумя прямоугольными винтовыми выступами. На этом валике установлена шестерня – гайка, которая свободно перемещается по выступам и вращается вместе с ним. Благодаря осевому перемещению шестерня –гайка может входить в зацепление и передавать вращение шестерне, установленной на валу турбокомпрессора. При пуске электродвигателя валик с червячным колесом по ходу часовой стрелки и ввинчивается в шестерню – гайку, которая при это перемещается вдоль оси валика в направлении шестерни, насаженной на валу турбокомпрессора и входит с ней в зацепление. После запуска турбодетандера частота вращения ротора увеличивается и шестерня – гайка выталкивается из зацепления. Ротор ТК продолжает разгонятся ТД.

1. Термогазодинамический цикл ГТУ, схема и принцип работы.

2. Схема, принцип работы, преимущества и недостатки одновальной ГТУ.

3. Схема, принцип работы, преимущества и недостатки двухвальной ГТУ.

4. Схема, принцип работы, преимущества и недостатки ГТУ с регенерацией тепла отходящих газов.

5. Типы ГПА, применяемых на КС.

6. Газовая динамика ступени ОК.

7. Газовая динамика ступени ГТ.

8. Конструктивные особенности лопаток ОК.

9. Конструктивные особенности лопаток ГТ.

10. Универсаоьная характеристика ОК.

11. Совмещенная характеристика ОК и ГТ (одновальная схема).

12. Совмещенная характеристика ОК и ГТ (двухвальная схема).

13. Конструкция роторов ОК.

14. Конструкция роторов ГТ.

15. Система топливного газа.

16. Система пускового газа.

17. Система импульсного газа.

18. Пусковое устройство. Турбодетандер.

19. Валоповоротное устройство.

20. Топливо для ГТУ.

21. Конструкция камеры сгорания.

22. Способы регулирования ГТУ.

23. Система автоматического регулирования ГПА.

24. Защита ГПА.

25. Система уплотнения нагнетателя.

26. Система маслоснабжения ГПА.

27. Особенности эксплуатации ГПА при отрицательных температурах.

28. Очистка осевого компрессора при эксплуатации.

29. Технико-экономические и эксплуатационные показатели ГТУ.

30. Пути совершенствования ГТУ.

31. Повышение эффективности использования продуктов сгорания.

32. Конструкция ГТК-10-4.

33. Конструкция ОК ГТК-10-4.

34. Конструкция ГТ ГТК-10-4.