- •Оглавление
- •Введение.
- •Тепловые двигатели и история создания гту
- •Принятые сокращения
- •1 Принципиальные схемы газотурбинных установок
- •1.1 Газоперекачивающий агрегат: состав, виды приводов и систем гту
- •1.2 Принципиальные схемы гту, их преимущества и недостатки
- •Принципиальные схемы гту.
- •1.3 Основы термодинамики, теплотехники и рабочие процессы гту. Циклы гту в координатах р-V, t-s диаграммах.
- •Энтальпия.
- •Энтропия.
- •2 Осевые турбомашины
- •2.1 Осевой компрессор, назначение, типы. Состав. Газовая динамика осевого компрессора
- •Конструкция лопатки.
- •Опоры (подшипники) ротора.
- •Лабиринтные уплотнения.
- •Газовая динамика осевого компрессора.
- •2.2 Газовая турбин, назначение, классификация по принципам работы. Основные узлы. Режимы работы. Газовая динамика турбины Газовая турбина.
- •Охлаждение деталей турбины.
- •Газовая динамика турбины.
- •2.3 Система запуска гту. Валоповоротные устройства (впу). Валоповоротное устройство.
- •Работа валоповоротного устройства двигателя гтк-10-4.
- •2.4 Турбодетандер. Назначение и режимы работы Турбодетандер гтк-10-4.
- •Работа турбодетандера и управление кранами на пусковом газе.
- •3. Топливная система гту
- •3.1 Назначение топливной системы и основные функции.
- •3.2 Горение топлива газотурбинных установок. Физические и химические процессы.
- •Горение газообразного топлива
- •3.3 Камера сгорания. Назначение, типы, коэффициент избытка топлива. Основные узлы кс и рабочие процессы. Камера сгорания.
- •Типы камер сгорания.
- •Основные узлы камеры сгорания:
- •3.4 Системы топливного, пускового и импульсного газа. Назначение, состав, рабочие параметры.
- •3.5 Способы регулирования гту.
- •3.6 Совмещенная характеристика ок и гт (одновальная)
- •4. Маслосистема газотурбинной установки.
- •4.1 Система маслоснабжения гту, назначение, функции и состав.
- •5 Центробежный нагнетатель
- •5.1 Назначение, типы, состав
- •Состав нагнетателя.
- •Повышение давления в центробежном колесе.
- •Принцип повышения давления в центробежном колесе
- •5.2 Рабочая характеристика нагнетателя, характерные точки и зоны. Пуск нагнетателя
- •2. Критическая точка с зоной помпажа.
- •4. Нулевая точка.
- •5. Зона низких степеней сжатия
- •Пуск нагнетателя
- •6 Конструкция газотурбинного двигателя гтк -10-4
- •6.1 Технические данные гтк-10-4, основные узлы
- •6.2 Блок турбогруппы: компрессор, передний блок, турбины, рама-маслобак, подшипник силового ротора.
- •Осевой компрессор
- •Передний блок
- •Вкладыши ротора турбокомпрессора
- •Средний подшипник
- •Переднее лабиринтное уплотнение
- •Заднее лабиринтное уплотнение.
- •Сбросные клапаны
- •Рама – маслобак
- •Турбины твд и тнд
- •Корпус турбин
- •Передняя часть корпуса
- •Диффузор
- •Выхлопные патрубки
- •Диафрагма с уплотнением
- •Обойма направляющих лопаток турбины
- •Диск турбины высокого давления
- •Ротор силовой турбины
- •Переднее уплотнение турбины
- •Уплотнение силовой турбины
- •Подшипник силового ротора
- •Вкладыши подшипника силового ротора
- •Импеллер
- •Муфта зубчатая
- •Воздухоподогреватель
- •6.3 Камера сгорания
- •6.4 Маслосистема гтк-10-4 Назначение системы маслоснабжения
- •Работа системы
- •Параметры работы системы
- •Узлы системы маслоснабжения Главный маслонасос
- •Инжектор главного маслонасоса
- •Пусковой маслонасос смазки
- •Сдвоенный обратный клапан
- •Регулятор давления "после себя"
- •Маслоохладитель
- •Фильтр масляный
- •Резервный маслонасос смазки
- •Система отсоса масляных паров
- •Рама-маслобак
- •6.5 Система автоматического регулирования и защиты
- •Функции системы автоматического регулирования
- •Состав системы автоматического регулирования
- •Воздушные связи
- •Устройство системы регулирования
- •Агрегаты (назначение, конструкция, принцип работы). Регулятор скорости.
- •Принцип работы.
- •Стопорный клапан
- •Принцип работы
- •Регулирующий клапан
- •Принцип работы
- •Ограничитель приемистости
- •Принцип работы
- •Выпускной воздушный клапан
- •Принцип работы.
- •Отсечной золотник
- •Регулирующее устройство турбодетандера
- •Принцип работы регулирующего устройства.
- •Принцип работы.
- •Импеллер
- •Принцип работы
- •Реле осевого сдвига
- •Принцип работы
- •Автоматы безопасности
- •Реле давлении воздуха
- •Принцип работы
- •Золотник с электромагнитным приводом малоинерционного регулятора температуры (мирт).
- •Предпусковое состояние системы регулирования
- •Работа системы регулирования при пуске турбины
- •Работа системы регулирования при поддержании заданной скорости силового вала
- •Работа системы регулирования при остановке турбины
- •7 Техническая эксплуатация гтк-10-4
- •7.1 Система технического обслуживания и ремонта гпа.
- •Регламент технического обслуживания
- •7.2 Особенности эксплуатации гтк-10-4 при отрицательных температурах
- •7.3 Очистка ок в процессе эксплуатации
- •7.4 Пути совершенствования гту
- •7.5 Современные гпа применяемые на компрессорных станциях.
- •Газотурбинная установка гту-16п
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Литература
Принцип работы
При увеличении давления воздуха проточной системы до 0,06 МПа мембрана и золотник управляющего элемента смещаются вниз, сжимая пружину и открывая подвод силового воздуха в подмембранную полость сервомотора РК. Регулирующий клапан открывается. При этом пружина еще дополнительно сжимается, что приводит к перемещению вверх мембраны и золотника. Золотник устанавливается в среднее положение и регулирующий клапан останавливается. При уменьшении давления - мембрана и золотник смещаются вверх и подмембранная полость РК соединяется с атмосферой. Регулирующий клапан закрывается. Натяжение пружины уменьшается и золотник опять устанавливается в среднее положение. Регулирующий клапан останавливается. Полное открытие клапана на ход 20 мм происходит при давлении воздуха проточной системы 0,12 МПа
Ограничитель приемистости
Предназначен для ограничения максимальной температуры продуктов сгорания. Он ограничивает максимально возможное открытие регулирующего клапана в зависимости от давления воздуха за осевым компрессором.
Ограничитель приемистости состоит из:
корпуса;
крышки;
мембраны;
штока;
втулки;
сильфона;
пружины;
корректора.
Рис. 79. Ограничитель приемистости.
Корректор позволяет менять передаточное отношение по усилию от сильфона к мембране. В подмембранную полость подведен воздух проточной системы, внутренняя полость сильфона сообщена с нагнетательной камерой осевого компрессора, надмембранная полость через отверстие в крышке сообщена с атмосферой.
Принцип работы
Перед пуском буртик штока ограничителя приемистости перекрывает выпуск проточного воздуха за счет усилия пружины, что позволяет РК открыться на величину 3-4 мм при увеличении давления в проточной системе до 0,07 МПа. Если давление превысит это значение, то мембрана приподнимет шток и выпустит часть воздуха в атмосферу. С увеличением давления за компрессором автоматически будет перестраиваться и ограничитель приемистости на ограничение более высокого давления в проточной системе, т.е на ограничение и большего хода РК. Во время работы турбины окончательной настройкой натяжения пружины и за счет смещения корректора устанавливают, чтобы ограничитель приемистости, во-первых, не препятствовал проведению пуска и, во-вторых, ограничивал максимально допустимую температуру за ТВД.
В нормальных условиях, когда перемещение РК не вызывает отклонений параметров сверх максимально допустимых, действительные открытия РК несколько меньше тех, которые ограничивают с помощью ограничителя приемистости, и он не вступает в работу. Вступление в работу ограничителя происходит только на переходных процессах при наборе нагрузки турбиной в недопустимо быстром темпе.
Выпускной воздушный клапан
Предназначен для сброса воздуха из осевого компрессора в атмосферу во время аварийного останова для сокращения времени выбега ротора турбокомпрессора или при мгновенной разгрузке нагнетателя для снижения заброса оборотов вращения вала ТНД.
Рис. 80. Выпускной воздушный клапан.
На ГТК-10-4 установлены два односедельных ВВК диаметром 350мм.
Выпускной воздушный клапан состоит из:
корпуса;
крышки;
штока;
тарелки;
пружины;
микровыключателей;
импульсного клапана.
Корпус составлен из двух труб с фланцами. Торец внутренней трубы имеет наплавку под седло. В тарелке выполнены два отверстия, которыми полость над тарелкой сообщается с полостью ОК. На крышке смонтирован односедельный импульсный клапан, управляемый мембранным сервомотором.
Импульсный клапан предназначен для управления ВВК и состоит из корпуса, мембраны, направляющей втулки, штока с клапаном и пружины. В верхнюю полость мембраны подведен проточный воздух от отсечного золотника, полость под клапаном сообщается с полостью над тарелкой ВВК.