- •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)
1.6. Трубопроводы. Условные проходы и давления. Компенсация температурных напряжений
При выборе и расчете трубопроводов используются следующие понятия:
- рабочее давление - наивысшее давление, при котором допускается работа трубопровода и его деталей при рабочей температуре и среды;
- условное давление Pу - давление, характеризующее пригодность трубопровода, арматуры и фасонных частей для надежной эксплуатации при данных рабочих параметрах;
- пробное давление - давление при котором проводят гидравлические испытания на заводе-изготовителе;
- условный диаметр Dу - для стандартизации фасонных изделий, арматуры, присоединительных размеров; действительное значение диаметра трубы по данным будет Dу, будет различно при различных значениях толщины стенки, которая определяется расчетом на прочность.
Категории материалов труб: высокопрочные (аустенитные стали), из хромистых сталей (ферритно-перлитные),из перлитных (низколегированные), из углеродистых сталей.
Магистральные газопроводы наружным диаметром до 426 мм сооружаются из стальных бесшовных труб, Изготовляемых из углеродистой и легированной сталей. Магистральные трубопроводы наружным диаметром более 426 мм сооружаются из стальных электросварных прямошовных или спирально-сварных труб.
Для компенсация температурных напряжений служат компенсаторы:
- п, у, ω,S … - образные компенсаторы,
- линзовый компенсатор (сильфонный);
- гибкие, упругие и скользящие опоры.
1.7. Преимущества и недостатки литых деталей. Способы литья. Толщина стенок, учет формовки и разъема форм, формовочные уклоны
Преимущества изготовления литых деталей: получение заготовок любой формы; низкая себестоимость при массовом производстве; достаточно простой технологический процесс.
Недостатки изготовления литых деталей: пониженная прочность; разные механические показатели в объеме отливки (неоднородность); склонность к образованию дефектов и внутренних напряжений.
Способы литья:
Литье в песчано-глинистые формы (опоки):
Литье в металлическую форму (кокель): подшипники ДВС.
Литье под давлением в металлическую форму: массовое производство: детали из сплавов цветных металлов.
Центробежное литье: крупносерийное и массовое производство: стояк, трубы.
Литье по выплавляемым моделям.
6. Литье в оболочковую форму: крупносерийное производство детали корытообразной и чашечной формы.
Прочность литых деталей слабо связана с толщиной: при остывании поверхностные слои остывают быстрее (в них реализуется мелкозернистая кристаллическая структура), сердцевина остывает медленнее. Увеличение толщины стенки не дает соответствующее увеличение прочности (оболочка прочная, сердцевина ослаблена)
Учет формовки и разъема форм: модель должна беспрепятственно извлекаться из формы; стержень должен свободно формоваться в стержневых ящиках, не должен препятствовать сборки форм.
Правило теней: любые тени дают невозможность разъема форм; следует избегать разъем форм по наклонным и ступенчатым плоскостям, тонких узких щелей, глубоких карманов.
Формовочные уклоны: для облегчения выемки телам придают формовочные уклоны 0,250-30,кроме того есть конструкторские 2000мм-20000мм, все формовочные уклоны стандартизированы.