Агрегат гтн-16

Конструкция агрегата ГТН-16 является дальнейшим развити­ем конструкций ГТ-6-750 и ГТН-6, направленным на улучшение рабочих параметров и технико-экономических показателей (удельной мощности, экономичности, блочности и бесподвальной установки), а также на широкую унификацию с указанными типо­размерами.

ГТУ и нагнетатель с элементами САР и САУ выполнены на единой раме-маслобаке и образуют транспортабельный блок вы­сокой заводской готовности массой 76 т.

Газотурбинная установка изготовлена по схеме простого от­крытого цикла, без регенерации тепла, с независимым вращением роторов высокого и низкого давления в бесподвальном исполне­нии (рис. 3.13). Осевой компрессор приводится во вращение двух­ступенчатой турбиной высокого давления, нагнетатель газа — од­ноступенчатой турбиной низкого давления.

Первые четыре ряда направляющих лопаток компрессора вы­полнены поворотными, регулируемыми, что обеспечивает устой­чивость его работы на пусковых и переменных режимах. Комп­рессор имеет осевой вход воздушного потока, передний подшип­ник размещен внутри входного патрубка. Пусковой турбодетандер расположен сбоку патрубка и соединен с ротором компрес­сора зубчатой передачей.

Камера сгорания — кольцевая с 20 горелками и выносным топ­ливным коллектором. Турбина высокого давления — осевая двухсту­пенчатая с охлаждаемым сопловым аппаратом первой ступени.

Рис. 3.13. Блочная ГТУ ГТН – 16 ТМЗ: 1- рама маслобак; 2 – пусковой турбодетандер; 3 – комбинированный ротор компрессора; 4 – поворотные направляющие лопатки компрессора; 5 – рычаг привода к поворотным направляющим лопаткам; 6 – противопомпажный клапан; 7 – кольцевая камера сгорания; 8 – подвод охлаждающего воздуха к корпусу среднего подшипника; 9 – ротор компрессора; 10 – ротор свободной турбины; 11 – выхлопной патрубок с отводом газов вбок

В конструкции турбоблока (рама-маслобак, средний подшип­ник, компоновка кольцевой камеры сгорания, система охлажде­ния роторов и статора и др.) учтен опыт конструирования агрегата ГТН-6. Унифицированы схемы и конструкции и для большей части вспомогательных систем (масляной системы смазки и охлаждения масла, системы управления нагнетателя, системы регулирования, электрооборудования и др.).

Нагнетатель Н-16 имеет три модификации на ступени сжатия: 1,45; 1,37; 1,25, широко (более 80 %) унифицированные по конст­руктивному исполнению. Нагнетатели — одноступенчатые, цент­робежные с боковым соосным подводом и отводом газа. Стальной литой корпус имеет торцевую крышку с быстроразъемной конст­рукцией ее крепления в корпусе.

Консольный ротор опирается на два подшипника (один из них — опорно-упорный) и соединен с ротором турбины с помо­щью промвала и мембранных муфт, допускающих передачу осево­го усилия и наличие некоторой расцентровки роторов. Упорный подшипник — общий для нагнетателя и ТНД.

Система маслоснабжения, объединенная для ГТУ и нагнетате­ля, обеспечивает смазку подшипников, работу системы регулиро­вания и гидравлическое уплотнение ротора нагнетателя. Охлажде­ние масла — воздушное без промежуточного теплоносителя.

Для повышения надежности в тяжелых климатических усло­виях применен ряд следующих технических решений. Агрегат ус­танавливают в легкосборном индивидуальном здании. Различными комбинациями элементов воздухозаборного устройства (воздухо-приемные клапаны, защитный козырек, две ступени фильтров, противообледенительная система, шумоглушение) предусматри­вают возможность работы в различных климатических и погод­ных условиях. Противообледенительная система состоит из двух независимых контуров: обогрева входного направляющего аппа­рата (обогрев высоконапорным воздухом, отбираемым за комп­рессором), включаемого автоматически, и обогрева воздухозабор­ного устройства (подогрев с помощью эжекторной системы с ис­пользованием низконапорного воздуха и продуктов сгорания). Автономность ГПА по электроснабжению обеспечивается приво­дом всех рабочих насосов от его валов (при работе под нагрузкой электроэнергия требуется для привода вентиляторов маслоохла­дителей и САУ); при кратковременном отключении электроэнергии маслоохладители переключаются для работы на просос в осе­вой компрессор, а питание САУ осуществляется от сети постоян­ного тока через статический преобразователь. При остановке ГПА масло полностью сливается из воздушных маслоохладителей в маслобак, что облегчает последующий запуск в зимних условиях.

Ремонтопригодность и обслуживаемость агрегата ГТН-16 обеспечиваются следующими конструктивными особенностями:

• простотой разборки и достаточно небольшой массой узлов, снимаемых при ремонте (наиболее тяжелый узел — ротор газоге­нератора в сборе — 5,3 т);

• возможностью ремонта подшипников без вскрытия всего аг­регата и выемки роторов;

• возможностью индивидуальной замены рабочих и направляю­щих лопаток турбины и ступеней А, Б и В компрессора;

• секционированием кольцевой камеры сгорания;

• взаимозаменяемостью узлов и деталей с целью применения агрегатно-узлового метода ремонта;

• отсутствием силового крепежа на крышке нагнетателя и кон-сольностью ротора;

• возможностью осмотра проточных частей и камеры сгорания с помощью бороскопа в 11 сечениях.