- •3 Газотурбинные установки 6
- •9. Эксплуатация газотурбинных гпа 22
- •10. Основы надежности и технической диагностики гпа 24
- •14. Автоматическое регулирование газотурбинных установок и газоперекачивающих агрегатов 34
- •1. Основы инженерного проектирования
- •2. Термодинамика и тепломассообмен
- •3. Газотурбинные установки
- •4. Энергетические машины
- •5. Динамика и прочность турбомашин
- •6. Технология производства турбомашин
- •8. Газокомпрессорные станции (гкс)
- •9. Эксплуатация газотурбинных гпа
- •10. Основы надежности и технической диагностики гпа
- •11. Материаловедение
- •12. Экспериментальные исследования гту
- •13. Компрессоры гту
- •14. Автоматическое регулирование газотурбинных установок и газоперекачивающих агрегатов
- •15. Переменный режим энергетических машин
- •16. Спец. Вопросы динамики и, надежности турбомашин
- •17. Сборка, ремонт, монтаж и наладка ггпа
- •18. Использование авиа-и судовых гтд в энергетических турбоустановках
- •1. Основы инженерного проектирования
- •1.1. Прочность болтов при статических и переменных нагрузках. Способы стопорения резьбовых изделий. Прочность болтов при высоких температурах.
- •1.2. Шпоночные и шлицевые соединения для передачи крутящего момента, основы расчета
- •1.3. Механические передачи: основные характеристики передач. Зубчатые передачи, их классификация, преимущества и недостатки.
- •1.4. Расчет валов на сопротивление усталости. Проверка статической прочности вала
- •1.5. Подшипники качения, их классификация, конструкция и назначение.
- •1.6. Трубопроводы. Условные проходы и давления. Компенсация температурных напряжений
- •1.7. Преимущества и недостатки литых деталей. Способы литья. Толщина стенок, учет формовки и разъема форм, формовочные уклоны
- •2.6. Безразмерные комплексы - критерии
- •3 Газотурбинные установки
- •3.1 Способы повышения экономичности гту
- •Регенеративный цикл гту ( способ повышения кпд гту).
- •Гту с промежуточным охлаждением воздуха
- •Гту с промежуточным подводом тепла (способ увеличения удельной полезной работы).
- •Гту с промежуточным охлаждением и с промежуточным подогревом.
- •3.2 Регенеративные гту. Степень регенерации. Достоинства и недостатки регенеративных гту
- •3.3 Влияние температур газа и воздуха на показатели гту простого цикла
- •3.4 Влияние потерь по тракту и кпд турбины и компрессора на показатели гту простого цикла
- •Энергетические машины
- •4.3 Уравнение неразрывности
- •4.4. Уравнение сохранения энергии
- •4.5 Уравнение сохранения количества движения
- •4.6 Теория расширения рабочего тела в решетках турбомашин, I-s диаграмма, понятие степени реактивности, фиктивной скорости
- •4.7 Коэффициент полезного действия ступени турбомашины
- •4.8 Обтекание решетки потоком, классификация потерь энергии в решетках
- •Дополнительные потери в ступени, состоящей из двух венцов
- •Потери на трение диска и наружную поверхность бандажа
- •4.9 Уравнение радиального равновесия. Закон закрутки ступеней
- •4.10 Радиальные и осевые зазоры в проточной части газовой турбины
- •4.11 Роль диффузора в тракте газовой турбины
- •4.12 Характеристики нагруженности газовой турбины
- •4.13 Предельный теплоперепад ступени по условиям прочности
- •4.14 Торцевая площадь ступени газовой турбины. Предельный расход
- •4.15 Проблемы, связанные с ростом температуры газа перед турбиной
- •4.16 Системы охлаждения дисков и роторов
- •4.17 Системы охлаждения лопаток газовых турбин
- •4.18 Системы охлаждения статоров
- •5. Динамика и прочность турбомашин
- •5.1. Конструкции рабочих лопаток. Основные элементы лопаток, расчетные сечения и размеры. Геометрические характеристики сечений лопаток
- •5.2. Расчет рабочих лопаток на растяжение под действием цбс
- •5.3. Расчет на прочность елочного хвостовика рабочей лопатки
- •5.4. Классификация и конструкции роторов турбомашин. Расчет валов на кручение и изгиб
- •5.5. Метод двух расчетов дисков сплошного профиля Постановка задачи
- •Математическая модель. Расчет динамических напряжений
- •5.6. Расчет на прочность фланцевых соединений корпусов турбин
- •5.7. Колебания рабочих лопаток. Причины колебаний турбинных лопаток. Колебания единичных лопаток. Формы колебаний.
- •5.8. Колебания пакетов лопаток. Формы колебаний.
- •6. Технология производства турбомашин
- •6.1 Тип и вид производства
- •6.2 Выбор заготовок турбомашин
- •6.3 Выбор технологических баз при обработке деталей
- •6.4 Технологический процесс
- •6.5 Элементы режимов резания при изготовлении детали
- •6.6 Стадии изготовления лопаток
- •6.7 Этапы обработки кованных роторов и их частей
- •6.8 Обработка корпусов (цилиндров) на карусельных станках
- •6.9 Обработка корпусов (цилиндров) на расточных станках
- •7. Камеры сгорания и теплообменные аппараты гту
- •7.1 Классификация теплообменных аппаратов гту и гпа
- •7.2. Основы теплового и гидравлического расчетов теплообменников
- •7.3. Конструкции теплообменников, применяемых в гту, и их узлов
- •7.5. Виды топлив, применяемых в камерах сгорания гту, и их основные характеристики
- •Газокомпрессорные станции (гкс)
- •8.1. Подготовка газа к транспорту Требования к составу и качеству транспортируемого газа
- •8.2. Назначение и состав линейной компрессорной станции
- •8.3. Система технологического газа
- •8.4. Системы цеховой и общестанционной автоматики
- •8.5. Виды технологических схем кс
- •8.6. Кс с различными типами гпа
- •Сравнительные характеристики цбн и гмк
- •Газотурбинные установки и электроприводы
- •Газотурбинный привод
- •9. Эксплуатация газотурбинных гпа
- •9.1. Эксплуатационные характеристики или показатели работы гту и цбн.
- •Температура и давление продуктов сгорания перед твд
- •Температура и давление продуктов сгорания за тнд
- •Давление на всасе и за ок
- •Частота вращения всех валов
- •Температура и давление воздуха и продуктов сгорания перед и за регенератором
- •Расход (экон.) и давление топливного газа
- •Температура подшипников
- •Температура и давление масла в системе смазки
- •9.4. Очистка проточной части осевого компрессора
- •9.5. Работа систем вентиляции укрытий и кожухов гпа
- •9.6. Режимы работы гпа: подготовка к пуску, виды пусков гпа, останов гпа
- •10. Основы надежности и технической диагностики гпа
- •10.1 Надежность. Основные понятия и термины: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость; неисправность, неработоспособность, повреждение, отказ.
- •10.2. Показатели безотказности: вероятность безотказной работы; средняя наработка на отказ. Показатели надежности: коэффициент технического использования, коэффициент готовности.
- •10.3. Условия работы узлов и деталей гту и гпа. Причины возникновения и развития дефектов. Параметрические, вибрационные, и другие признаки. Примеры диагностических признаков.
- •10.4. Вибрация турбоагрегата и ее последствия. Причины вибрации. Нормы допустимой вибрации. Контроль вибрации.
- •Нормы допустимой вибрации турбоагрегатов
- •10.5. Задачи автоматических и автоматизированных систем диагностики. Структура и состав систем. Методы диагностирования. Базы данных и база знаний.
- •Структура и состав автоматизированных систем диагностики
- •11. Материаловедение
- •11.1. Основные характеристики прочности материалов (пределы: прочности, длительной прочности, текучести, ползучести, выносливости).
- •11.2. Методы дефектоскопии, применяемые для контроля качества материалов деталей турбин и компрессоров: лопаток, дисков, роторов.
- •11.3. Область применения углеродистых и легированных сталей в турбостроении. Обозначения сталей и других металлических материалов.
- •11.4. Влияние легирования хромом, никелем, молибденом, ванадием, вольфрамом на жаропрочность и жаростойкость сталей.
- •11.5. Баббиты, бронзы и латуни в турбостроении.
- •11.6. Применение никелевых, титановых и алюминиевых сплавов в газотурбостроении.
- •11.7. Связь видов термообработки заготовок и деталей с их механическими свойствами.
- •11.8. Виды химикотермической обработки деталей и их влияние на механические свойства материала.
- •12. Экспериментальные исследования гту
- •12.1. Понятие эксперимента в технике
- •12. 2. Виды и цели экспериментальных исследований гту
- •Научно-исследовательские работы (нир)
- •2. Опытные испытания
- •2.1. Доводочные испытания
- •Приемочные испытания
- •Серийные испытания
- •3.1.Сдаточные испытания
- •3.3.2. До полного разрушения двигателя
- •12.4. Гост на испытания гту
- •12.5. Условия проведения испытаний
- •12.6. Требования к точности измерения основных параметров
- •12.7 Методы определения мощности гту
- •Изменение частоты вращения роторов
- •Измерение мощности гту тепловыми методами
- •12.8. Методика определения кпд гту
- •12.9. Измерение полей скоростей и давлений
- •12.10. Методы и средства измерения расходов рабочих тел в гту
- •12.11. Методы и средства измерения температур рабочих тел гту Измерение температуры рабочих тел и деталей гту
- •13. Компрессоры.
- •13.1 Степень повышения давления, работа сжатия и кпд, компрессорной ступени
- •13.2 Газодинамические и геометрические параметры осевой компрессорной ступени
- •13.4 Связь между параметрами ступени и компрессора. Распределение напора по ступеням
- •13.5 Срывные и неустойчивые режимы работы ступени
- •13.6 Неустойчивые режимы работы многоступенчатого компрессора. Помпаж в осевом компрессоре
- •14. Автоматическое регулирование газотурбинных установок и газоперекачивающих агрегатов
- •14.1. Общие задачи регулирования газотурбинных установок.
- •14.2. Регулирование частоты вращения газотурбинной установки. Регулирование гту первого рода
- •14.3. Регулирование частоты вращения газотурбинной установки. Регулирование гту второго рода. Регулируемый сопловой аппарат свободной турбины.
- •Пна свободной турбины
- •14.4. Типы систем регулирования газотурбинных установок.
- •14.12. Назначение и устройство системы регулирования уплотнения нагнетателя природного газа. Работа системы уплотнения по поддержанию перепада давлений "масло-газ". Назначение
- •Устройство системы
- •14.13. Противопомпажная защита осевого компрессора гту и нагнетателя природного газа и противопомпажное регулирование цн.
- •15. Переменные режимы энергетических машин
- •15.1 Изменение расхода через турбину в зависимости от начальных параметров.
- •15.2 Зависимость мощности и крутящего момента ступени и турбины от частоты вращения
- •15.3 Располагаемая мощность гту. Ограничиваемые параметры гту.
- •15.4 Программа регулирования гту. Оптимальная программа регулирования
- •15.5 Использование рвна и пнл для регулирования осевого компрессора и в блокированных гту.
- •15.6 Использование рса в приводных гту
- •15.7 Переходные режимы в стационарных гту. Обеспечение запаса по устойчивости ок при запуске гту
- •15.8 Свойства природных газов как рабочего тела цнпг
- •15.9 Определяющие газодинамические параметры рабочих колес ступени цн. Технологические типы рабочих колес
- •15.11 Пусковая система и пуск приводных гту. Останов приводных гту.
- •15.13. Одновальные теплофикационные гтэ.
- •15.14 Контактные газопаровые установки
- •1 5.15 Особенности переменного режима бинарных энергетических гту
- •15.16 Устройство масляной системы гпа
- •16. Спец. Вопросы динамики и надежности турбомашин
- •16.1. Основные виды напряженного состояния. Свойства материалов при статических и переменных напряжениях.
- •17. Сборка, ремонт, монтаж и наладка ггпа
- •17.1. Общие положения технологии сборки гпа. Общая и поузловая сборка. Общие положения технологии сборки машин
- •Сборка основных узлов гпа. Сборка ротора турбокомпрессора. Сборка компрессорной части ротора:
- •Сборка ротора силовой турбины.
- •Общая сборка гпа
- •17.2. Центровка обойм осевого компрессора и турбин.
- •17.3. Центровка газовых и воздушных уплотнений.
- •17.4. Установка агрегата на фундамент. Выверка в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
- •17.5. Установка подшипников скольжения, проверка зазоров, натягов.
- •17.6. Центровка центробежного нагнетателя и силовой турбины после монтажа.
- •17.7. Монтаж технологических трубопроводов. Испытания трубопроводов.
- •17.8. Наладка гпа после монтажа.
- •17.9. Определение коэффициента технического состояния гпа перед выводом в плановый ремонт. Определение технического состояния агрегата
- •17.10. Разборка гту. Снятие паспортных замеров.
- •18. Использование авиа и судовых гтд в энергетических турбоустановках
- •18.1. Конструктивные схемы и параметры конвертированных гтд
- •18.2. Место гту малой и средней мощности в народном хозяйстве
- •8.3. Эксплуатационные особенности энергетических гтд со свободной силовой турбиной и в одновальном исполнении.
- •18.4. Особенности ремонта конвертированных авиа - гтд
- •18.5. Особенности маслоснабжения авиа- гтд
- •18.6. Особенности маслоснабжения судовых гтд
- •18.7. Конструктивные решения для обеспечения высоких кпд в авиа-гтд
- •18.8. Материалы авиа- и судовых гтд отечественного производства (корпуса компрессоров, ротора и лопатки, корпуса и диски турбин)
17.4. Установка агрегата на фундамент. Выверка в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Перед установкой агрегата на фундамент проверяют по краске и щупу прилегание клиньев к опорным блокам и друг к другу. Должно быть обеспечено плотное прилегание опорных поверхностей. При необходимости – произвести подгонку по месту.
Измеряют высотные отметки опорных блоков с помощью гидростатического уровня.
Определяют необходимую суммарную толщину подкладок для каждой опоры.
Устанавливают агрегат, используя приспособление для подъема, на клиновые домкраты или временные клинья и с их помощью устанавливают расстояние между опорным блоком и опорной пластиной рамы-маслобака для каждой опоры с точностью ±0,05 мм.
Смазываются сухим графитом опорные поверхности рамы-маслобака и сопрягаемого клина. Устанавливаются поочередно клинья и притягиваются к опорным пластинам рамы-маслобака дистанционными болтами и гайкой , соблюдая зазор на расширение рамы-маслобака 0,05-0,1 мм (сечение Б-Б). Привариваются клинья между собой и к опорным блокам.
Подгоняется и устанавливается шпонка , с суммарным зазором 0,05-0,12 мм. Проверяется наличие свободного перемещения шайб контрольных .
Проверяется расстояние в осевом направлении между роторами силовой турбины и нагнетателя. Расстояние должно быть равно длине промежуточного вала с учетом прокладки для данного агрегата. Проверить центровку ротора нагнетателя с ротором силовой турбины. При необходимости прицентровать.
17.5. Установка подшипников скольжения, проверка зазоров, натягов.
При центровке вкладышей необходимо соблюдать следующие условия:
-совмещение оси ротора с осью, проходящей через центр контрольных расточек под уплотнения корпуса ГТУ;
-прилегание наружной опорной поверхности вкладышей к соответствующим расточкам статора или подшипника;
-равномерное прилегание шейки ротора к внутренней поверхности вкладыша по всей длине;
-равномерные зазоры между вкладышем и шейкой ротора.
В газотурбостроении применяются цилиндрические регулируемые вкладыши с лимонной расточкой. При центровке перемещение ротора в необходимом направлении относительно оси расточек под уплотнения осуществляется смещением нижней половины вкладыша в расточке при изменении толщины прокладок под опорные подушки. При центровке пользуются калибровым валом , который изготавливают с шейками, равными диаметру шеек ротора. Статический прогиб его должен быть близок к статическому прогибу ротора.
Центровка вкладыша осуществляется следующим образом. На расточки подшипника наносят тонкий слой краски (берлинская лазурь) и опускают в них нижние половины вкладышей . При опускании разъем вкладыша должен сохранять параллельность разъему корпуса. При перемещении вкладыша на 5-10% проверяют прилегание подушек вкладыша к расточке. Прилегание должно составлять 80-85% опорной поверхности. На вкладыши устанавливают калибровый вал и производят измерения расстояний от вала до крайних расточек под масляные, газовые или воздушные уплотнения в трех измерениях подкладки под боковыми подушками должны быть измерены в трех измерениях lI, lII, lIII микрометрическим нутромером. Одновременно щупом проверяют величину боковых зазоров, которые должны быть одинаковыми. Вал поворачивают и после его подъема проверяют прилегание баббита вкладыша к шейкам вала.
Величину натягов крышек подшипников и верхние зазоры в масляных уплотнениях определяют по свинцовым оттискам (рисунок 17.5.2). Для этого на разъем подшипника укладывают четыре калиброванных пластины одинаковой толщины или свинцовые проволоки. На верхнюю подушку вкладыша укладывают свинцовые проволоки. Затем крепежом равномерно обтянуть крышку подшипника. Снять крышку и измерить толщину свинцовых оттисков. При установке калиброванных пластин натяг равен Н=П-С.
При установке свинцовых проволочек натяг определяется по формуле:
Н = 0,5 (Пправ + Плев) - С.
Нормальный натяг для подшипников турбины и компрессора 0,07-0,1. Способ определения натягов крышек подшипников с применением пластин вместо свинцовых проволочек дает более точные результаты.
Аналогичным способом по свинцовым проволочкам определяют радиальные зазоры в масляных уплотнениях подшипников.
С помощью свинцовых оттисков определяют верхние масляные зазоры во вкладышах. Для этого на концы шейки вала поперек оси укладывают две свинцовые проволочки диаметром 1 и длиной 25-30 мм. Такие же проволочки укладывают на разъем вкладыша с обеих сторон шейки вала. Затем устанавливают верхнюю половину вкладыша и равномерно прижимают ее к нижней шпильками. После этого снимают верхнюю половину вкладыша и микрометром измеряют свинцовые выжимки. Верхний зазор вкладыша определяется по формулам
А = b - (а + а1) /2; С = b1 - (c + c1) /2,
где А, С- верхние зазоры, мм; а, а1, b, b1 , c, c1-толщины измеренных свинцовых выжимок, мм.