РЕФЕРАТ

Отчет 20 с.,5 рис., 1 табл.

ДВИГАТЕЛЬ, НК-14СТ, ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ, СТАТИСТИКА ОТКАЗОВ,

В данном отчете рассмотрен двигатель НК-14СТ, его описание, характерные отказы и неисправности, технологический процесс технического обслуживания (ТО), организация ТО.

Содержание

Раздел 1

1.1 Описание объекта исследования…………………………3

1.1.1 Особенности конструкции НК-14СТ…………………………..13

1.2 Анализ эксплуатационной надежности

1.2.1 Качественный анализ эксплуатационной надежности …....14

1.2.2 Количественный анализ эксплуатационной надежности ….16

ВВЕДЕНИЕ

Двигатель НК-14СТ используется в газовой промышленности в каче­стве привода нагнетателя газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3. Повсеместное использование двигателя стало возможным благодаря высокой надежности, быстроте обслуживания. Надежность двигателя во многом зависит от на­дежности его систем и агрегатов. Маслосистема двигателя работает совместно с системой смазки и уплотнений ГПА. Поэтому от надежности системы смазки зависит безопасность работы ГПА и компрессорной станции. Таким образом, повышение надежности агрегатов системы смазки является актуальным вопро­сом в настоящее время.

В процессе ремонта агрегатов системы смазки на специальных стендах проводятся их испытания. По результатам этих испытаний делается заключение о работоспособности изделия.

На сегодняшний день стендовые испытания являются неотъемлемой частью любого производства и применяются на всех этапах от разработки до эксплуатации. Одним из важнейших требований, предъявляемым к стендовым испытаниям, является автоматизация технологического процесса. Главными целями автоматизации являются повышение производительности труда, оптимизация управления, снижение влияния человеческого фактора, улучшение эргономики труда операторов технологического процесса.

Совершенство технологического процесса испытаний влияет на качество ремонта, а от качества ремонта, в свою очередь, зависит надежность всего двигателя. Так же благодаря повышенной производительности труда можно уменьшить время ремонта.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что тема курсового проекта является актуальной и представляет практический интерес.

1. Описание двигателя нк-14ст

Двигатель НК-14СТ используется в газовой промышленности в каче­стве привода нагнетателя газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3. Повсеместное использование двигателя стало возможным благодаря высокой надежности, быстроте обслуживания. Надежность двигателя во многом зависит от на­дежности его систем и агрегатов. Маслосистема двигателя работает совместно с системой смазки и уплотнений ГПА. Поэтому от надежности системы смазки зависит безопасность работы ГПА и компрессорной станции. Таким образом, повышение надежности агрегатов системы смазки является актуальным вопро­сом в настоящее время.

В процессе ремонта агрегатов системы смазки на специальных стендах проводятся их испытания. По результатам этих испытаний делается заключение о работоспособности изделия.

Двигатель НК-14СТ является турбовальным газотурбинным двигателем, предназначенным для привода нагнетателей газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций магистральных газопроводов большой протяженности.

Рисунок 1 – Двигатель НК-14СТ (вид спереди)

Двигатель НК-14СТ является турбовальным газотурбинным двигателем, предназначенным для привода нагнетателей газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций магистральных газопроводов большой протяженности.

Основные параметры двигателя НК-14СТ в составе ГПА при t=+15ºC, Р=0,101 МПа:

Мощность на выходном валу свободной турбины, кВт………………….8600;

Частота вращения выходного вала, ………………………………….8200;

Температура газа перед свободной турбиной, К……….……..……..........1003;

КПД привода, %……………………………..…………………………………32;

Степень повышения давления компрессора……..….……………………….9,5;

Температура газа перед турбиной газогенератора, К……….……..……...1270;

Расход топливного газа, кг/ч…………………………………………..……1930;

Удельный расход топливного газа, кг/кВт*ч …………………………….0,024;

Масса двигателя, кг…………………………………………………………3600.

1.1.1 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ НК-14СТ

Двигатель состоит из двух основных частей: газогенератора и свободной (силовой) турбины. Они включают в себя следующие узловые элементы: переднюю опору, осевой пятнадцатиступенчатый компрессор, камеру сгорания кольцевого типа, двухступенчатую реактивную турбину, промежуточную опору (заднюю опору газогенератора), двухступенчатую силовую турбину, опору свободной (силовой) турбины, коробки приводов агрегатов двигателя, масляные насосы, обслужи­вающие двигатель и ГПА.

1 – передняя опора; 2 – статор и ротор компрессора; 3 – картер турбины с камерой сгорания; 4 – турбина газогенератора; 5 – промежуточная опора; 6 – проставка; 7 – свободная турбина

Рисунок 2 – Продольный разрез двигателя НК-14

Кроме того, двигатель имеет агрегаты питания топливом, агрегаты системы смазки, агрегаты регулирования и управления двигателем, агрегаты за­пуска двигателя, агрегаты защиты, предупреж­дающие возникновение аварийных ситуаций.

Система смазки двигателя НК-14СТ (рисунок 1) обеспечивает подачу масла для смазки и охлаждения подшипников, зубчатых и шлицевых передач, а также для работы агрегатов системы регулирования.

Рисунок 3- Система смазки двигателя НК-14СТ

1 – суфлер картера турбины; 2 – корпус подвода масла и суфлирования масляной полости картера турбины; 3 – корпус подвода масла и суфлирования масляной полости СТ; 4 – указатель давления масла на входе в СТ; 5 – бак подпитки; 6 – жиклер; 7, 8 – трубопроводы ГПА, 9 – блок фильтров ГПА; 10 – вентиль регулировочный ГПА; 11 – маслоохладитель ГПА; 12 – масляный бак ГПА; 13 – основной масляный насос ГПА; 14 – пусковой масляный насос ГПА; 15 – коробка приводов СТ; 16 – откачивающий насос СТ; 17 – фильтр-сигнализатор; 18 – нагнетающий насос СТ с фильтром; 19 – откачивающий насос промежуточной опоры; 20 – клапан обратный; 21 – жиклер; 22 – откачивающий насос картера турбины; 23 – радиатор ГПА; 24 – указатель давления масла на входе в радиатор; 25 – нагнетающий насос картера турбины; 26 – блок-фильтр ГПА; 27 – сигнализатор стружки РС-2; 28 – воздухоотделитель; 29 – откачивающий насос маслоагрегата; 30 – указатели давления масла перед фильтром и за фильтром ГПА; 31 – фильтр ГПА на входе в нагнетающий насос маслоагрегата; 32 – указатель давления масла в линии подпитки двигателя; 33 – подкачивающий насос маслоагрегата с редукционным клапаном; 34 – обратный клапан; 35 – нагнетающий насос маслоагрегата с редукционным клапаном; 36 – сетка маслоагрегата; 37 – масляный фильтр (основной); 38 – указатель температуры масла на входе в двигатель; 39 – коробка приводов; 40 – клапан слива масла из ВС-12; 41 – масляный насос ВС-12; 42 – указатель давления масла в ВС-12; 43 – клапан перепуска с МТК-4; 44 – указатель давления масла на входе в двигатель.

Масляная система выполнена по короткозамкнутой схеме и состоит из:

• устройств и агрегатов для подачи масла (система нагнетания);

• устройств и агрегатов для откачки масла (система откачки и система суфлирования);

• приборов контроля и средств сигнализации.

Система нагнетания состоит из:

• подкачивающего насоса 33;

• нагнетающего насоса 35;

• масляного фильтра 37;

• нагнетающего насоса агрегатов регулирования 45;

• нагнетающего насоса картера турбины 25;

• нагнетающего насоса свободной турбины 18.

В систему откачки входят:

• откачивающий насос маслоагрегата 29;

• откачивающий насос картера турбины 22;

• откачивающий насос промежуточной опоры 19;

• откачивающий насос свободной турбины 16;

• воздухоотделитель (центрифуга) 28.

Система суфлирования состоит из:

• суфлера картера турбины 1;

• трубопроводов суфлирования.

Подкачивающий, нагнетающий и откачивающий насосы, а также воздухоотделитель объединены в сборочный узел, именуемый маслоагрегатом. Маслоагрегат расположен на нижнем фланце передней опоры. Подкачивающий насос подает масло из системы подпитки на вход в нагнетающий насос, где оно смешивается с потоком масла, поступающим из откачивающих насосов. Нагнетающий насос повышает давление и через основной масляный фильтр подает масло на смазку переднего подшипника компрессора, деталей центрального привода, к масляному насосу воздушного стартера, к верхней коробке приводов, к подшипнику промежуточной опоры, к нагнетающему насосу картера турбины, к нагнетающему насосу свободной турбины, к нагнетающему насосу агрегатов регулирования.

Воздухоотделитель отделяет масло от воздуха в масляной эмульсии, поступающей из откачивающих насосов.

Масляный фильтр служит для очистки масла и установлен в кожухе на задней стенке передней опоры. Тонкость фильтрации 40 мкм.

Нагнетающий насос агрегатов регулирования под давлением подает масло в агрегаты управления АУ-10 и АУП-10, в дозатор газа ДГ-12. Насос расположен в передней части верхней опоры и получает вращение через приводную рессору от привода верхней коробки.

Нагнетающий насос картера турбины предназначен для подачи масла на смазку заднего подшипника компрессора и переднего подшипника турбины турбокомпрессора. Насос повышает давление масла на величину перепада давлений между масляной полостью картера турбины и атмосферой. Насос расположен на нижней коробке приводов двигателя.

Нагнетающий насос свободной турбины обеспечивает подачу масла к подшипникам и шестерням свободной турбины. Насос по конструкции аналогичен нагнетающему насосу картера турбины и расположен на коробке приводов свободной турбины.

Откачивающий насос картера турбины производит откачку масла из масляной полости картера турбины раздельно от заднего подшипника компрессора и переднего подшипника турбины турбокомпрессора. Насос является двухсекционным и расположен на нижней коробке приводов двигателя.

Откачивающий насос промежуточной опоры служит для откачки масла из полости заднего подшипника ротора турбины. Насос расположен на фланце крышки демпфера заднего подшипника ротора турбины и имеет привод от шестерни, закрепленной на валу ротора турбины.

Откачивающий насос свободной турбины производит откачку масла из масляной полости свободной турбины. Насос расположен на коробке приводов свободной турбины и крепится к ее нижнему фланцу. Привод осуществляется от ведущей конической шестерни коробки приводов свободной турбины.

Особенности конструкции в сравнении с НК-12СТ.

НК-14СТ обладает мощностью 10МВт в сравнении с НК-12СТ 6,3МВт за счет двухступенчатой свободной турбины, так же НК-14СТ имеет видоизмененную камеру сгорания, большее число КПВ (5). В следствии добавления одной ступени компрессора степень повышения давления увеличилась с 8,9 до 9,7.За счет всех данных изменений КПД двигателя вырос с 26,1% до 32%, ресурс увеличен на 17000ч.