Описание конструкции газотурбинной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Описание конструкции газотурбинной установки мощностью 16 МВт

Газоперекачивающий агрегат мощностью 16 МВт предназначен для компрессорных станций и состоит из спроектированной газотурбинной установки, полнонапорного центробежного нагнетателя природного газа, установки централизованного контроля и управления типа А-705-15-02 с устройством электронного регулирования, воздушных охладителей масла и уплотняющего воздуха, комплекта запчастей, спец. инструмента, монтажных приспособлений и вспомогательного оборудования.

Газотурбинная установка выполнена по открытому циклу с однокаскадным компрессором и свободной силовой турбиной низкого давления. ГТУ состоит из воздушного компрессора, камеры сгорания, турбин высокого и низкого давления, пускового привода, системы регулирования и рамы - маслобака с вмонтированными узлами системы маслоснабжения и агрегатной частью КИП.

Технические параметры ГТУ

Полезная мощность - Ne = 16 МВт

Расход воздуха - Gв = 81,03 кг/с

Степень повышения давления компрессора - Пк = 11

Температура перед ТВД - Т0* = 1173 К

Частота вращения ТВД - nтк = 7083,65 об/мин

Частота вращения ТНД - nст = 6500 об/мин

1. Воздушный компрессор

Воздушный компрессор осевого типа включает в себя 15 ступеней. Рабочие лопатки первых трёх ступеней “A”, “Б” и ”B” крепятся своими хвостовиками на приставных дисках, которые соединены с барабаном центральной стяжкой. Входной направляющий аппарат (ВНА) и направляющие лопатки ступеней “A”, “Б” и ”B” выполнены поворотными для обеспечения запуска и частичных режимов агрегата и управляются одним сервомотором системы регулирования. Кроме того, при запуске из 3-ей и 6-ой ступеней производится выпуск воздуха через противопомпажные клапаны.

Статор компрессора состоит из входного (осевого) патрубка, выходного осерадиального диффузора и обойм компрессора с закреплёнными в них направляющими лопатками.

Ротор компрессора сборный, комбинированный, включает концевую часть, приставные диски и барабанную часть.

Рабочие лопатки ОК имеют закрученный профиль, хвостовик лопаток зубчиковый.

Корпус компрессора имеет сварнолитую конструкцию с горизонтальным разъемом и двумя фланцами вертикальных разъемов. Материал литой части сталь - 25Л, сварнолистовой прокат из стали 3. В плоскости лопаток ВНА обойма-цилиндр имеет внутренний кольцевой коллектор для подвода к каждой лопатке обогревающего воздуха, который подается в целях избежания обледенения лопаток ВНА. К обойме воздух подводится по наружному трубопроводу и подается в коллектор А по четырем радиальным патрубкам. В нижней части коллектора имеется дренажное отверстие и трубопровод с вентилем для спуска конденсата. Из коллектора А через отверстия во втулке обогревающий воздух подается во внутренний канал лопатки ВНА.

2. Входной патрубок

Входной патрубок предназначен для формирования воздушного потока с целью обеспечения равномерного поля скоростей и в сочетании с остальными узлами статора образует корпус ГТУ.

В нижней половине корпуса входного патрубка размещаются:

привод пусковой;

вкладыш опорно-упорный;

реле осевого сдвига;

бесконтактные датчики частоты вращения вала турбокомпрессора.

На корпусе входного патрубка с левой стороны установлено валоповоротное устройство, а с правой - пусковой турбодетандер.

Корпус патрубка изготовлен из углеродистой стали и выполнен сварно-литым. Воздушный канал образован концентричными обечайками патрубка, имеющего горизонтальный разъём. В корпусе патрубка имеется развитая система уплотнений для предотвращения попадания масла на осевого компрессора. К системе уплотнений относятся уплотнения масляные и два ряда лабиринтовых.

Смазка для опорно-упорного подшипника подается к боковой подушке по внутреннему маслопроводу, параллельно которому по отдельной трубе подается масло для охлаждения и смазки зубчатого привода.

Трубы для подвода масла проходят через нижнюю стойку, масло для включения кулачковой муфты подается по трубе, также проходящей через нижнюю стойку.

Масло для реле осевого сдвига ротора подводится по трубе.

Отработанное масло сливается в общий картер, собирается в нижней стойке и отводится в грязный отсек рамы маслобака.

На корпусе входного патрубка имеются четыре лапы для установки его на опоры.

Входной патрубок соединяется с обоймой поворотного направляющего аппарата с вертикальным фланцевым соединением.

3. Обойма с поворотным направляющим аппаратом (ПНА)

Обойма с ПНА является составной частью статора осевого компрессора. На ней смонтированы четыре ряда поворотных направляющих аппаратов (ВНА, ступени “A”, “Б” и ”B” и один ряд неподвижно закреплённых направляющих лопаток ступени “О”), а также механизм поворота направляющих лопаток.

ПНА позволяет существенно повысить зону устойчивости работы компрессора на переходных частичных нагрузках (при пониженных оборотах и расходах через компрессор).

Техническая характеристика

Количество рядов ПНА - 4

Углы поворота направляющего аппарата

ВНА - 290

Ступени А - 210

Ступени Б - 130 30/

Ступени В - 80

Ход сервомотора - 60 мм

Обойма цилиндра компрессора имеет сварно-литую конструкцию с горизонтальным разъёмом и двумя фланцами вертикальных разъёмов.

Материал литой части - сталь 25Л, сварно-листовой прокат из стали 3. В плоскости лопаток ВНА обойма-цилиндр имеет внутренний кольцевой коллектор для подвода к каждой лопатке обогревающего воздуха, который подаётся в целях избежания обледенения лопаток ВНА.

В нижней части коллектора имеется дренажное отверстие и трубопровод с вентилем для спуска конденсата.

Механизм поворота направляющих аппаратов предназначен для синхронного поворота четырёх рядов направляющих лопаток.

Все ряды поворотных аппаратов имеют бандажи, снижающие вибрационные напряжения в лопатках и позволяющие на ступенях “A”, “Б” и ”B” создать “гладкую” проточную часть компрессора - закрыть кольцевые пространства между дисками ротора. Бандажи ВНА входят в паз обоймы уплотнений переднего подшипника.

Бандажи ВНА и ступеней “A”, “Б” и ”B” выполнены каждый из полуколец с горизонтальным разъёмом. Материал - сталь 40Х, для ступени “B” - сталь 45.

Облопачивание остальных рядов направляющих лопаток компрессора сгруппировано в двух обоймах. В первой обойме устанавливаются лопатки 1й, 2й и 3й ступеней, во второй 4й, 5й, 6й ступеней, в третьей 7й, 8й, 9й, 10й и выходного спрямляющего аппарата.

Обоймы выполнены сварными с оребрением, состоят из двух половин с горизонтальным разъёмом. Ко второй обойме со стороны выхода воздуха прибалчивается сварно-литой диффузор осерадиального типа, состоящий из двух половин.

Направляющие лопатки - постоянного профиля. Они имеют цилиндрический хвостовик с резьбой и узкую полоску в форме параллелограмма, организующую переход от профильной части к хвостовику. Лопатки при наборе в окружные пазы обоймы вставляются вместе с сегментами, которые объединяют по несколько лопаток каждый. После первой и второй обойм организован выпуск воздуха в атмосферу при запуске ГТУ. Кроме того, перед и после первой обоймы организованы отборы воздуха на уплотнения турбин и другие технологические цели.

Между воздушным компрессором и камерой сгорания установлена разделительная перегородка, которая предотвращает попадание сжатого воздуха из осерадиального диффузора компрессора в камеру сгорания и далее в турбину. Перегородка, имеющая горизонтальный разъём закреплена в корпусе компрессора и в пазу обоймы уплотнения, сводящего к минимуму протечки циклового воздуха из компрессора в турбину и обеспечивающего охлаждение ротора ТВД.

4.Камера сгорания

Кольцевая камера сгорания расположена в корпусе турбины высокого давления и крепится к обойме ТВД, образуя с ней единый сборный узел. Камера сгорания состоит из двух полукольцевых частей с горизонтальным разъёмом.

Огневой объём камеры сгорания ограничен на входе фронтовыми устройствами, а с боков дисковыми стенками, установленными в каркасе и прикреплёнными сегментами к обойме ТВД.

Горелочное устройство содержит 20 цилиндрических регистров, равномерно расположенных по окружности на входе в камеру сгорания и установленные в них горелки типа “грибок” с 30 отверстиями диаметром 4мм для подвода природного газа в зону горения.

Горелки типа “грибок” размещены во втулках регистра, проходят через отверстия в корпусе турбоагрегата и жестко крепятся к нему фланцами и служат направляющими для расширения фронтовых устройств в радиальном направлении.

Зажигание газовоздушной смеси в кольцевой КС осуществляется электрозапальными свечами типа СД-55-АНМ-Т, установленными в двух пусковых горелках, размещённых в районе горизонтального разъёма турбины в нижней половине камеры сгорания и присоединёнными высоковольтными кабелями к пусковым катушкам зажигания КР-1, установленным на кронштейнах рамы-маслобака.

Между фронтовыми устройствами и дисковыми стенками в месте их закрепления в каркасе предусмотрены подвод охлаждающего воздуха для создания защитной изолирующей плёнки воздуха на внутренней поверхности стенок камеры сгорания, а также подвод воздуха в прикорневое и периферийное сечение соплового аппарата ТВД.

Воздух, подводимый к КС от компрессора, разделяется на первичный(33%), вторичный(56%) и охлаждающий(11%). Первичный воздух поступает в зону горения через отверстия во входных элементах фронтовых устройств и регистры, в которых закручивается и образует зону обратных токов, стабилизирующую процесс горения. Вторичный воздух поступает в КС через 30 овальных отверстий на наружной стенке и 30 круглых отверстий d=40мм на стенке со стороны ОК и после смешения образует газовоздушную смесь. Охлаждающий воздух подается вдоль внутренней поверхности тонкостенных элементов по потоку газов, создавая тем самым изолирующую пленку.

Фронтовые устройства и элементы стенок КС выполнены из сплава ХН60ВТ (ЭИ- 868), полукольца каркаса камеры из стали 15ХМ, полукольца, дополнительные обоймы, ребра и фланцы каркаса из стали 12ХМ, патрубки подвода газа, патрубки горелок и коллектор из стали 20, головки горелок и прижимные сегменты для крепления стенок камеры к обойме ТВД из стали 12Х18Н9Т.

5. Обойма ТВД

Конструктивное выполнение закрепления направляющих лопаток ТВД призвано обеспечить стабильность радиальных размеров в проточной части на всех режимах работы ГТУ. Для обеспечения этой задачи направляющие аппараты набраны в сегменты, которые в свою очередь устанавливаются в обойме. Сегменты имеют возможность свободно расширяться в окружном направлении. Они выполнены из жаропрочного материала. Выполняя роль термического сопротивления и защищая обойму от непосредственного воздействия газов сегменты позволяют изготовить обойму из низколегированной стали марки 20ХМФЛ.

Обойма ТВД литая, состоит из двух половин с горизонтальным разъёмом. Для быстрого и равномерного прогрева она выполнена относительно тонкостенной. По внутренней поверхности обойма имеет две окружные проточки, в которые устанавливаются сегменты с направляющими лопатками. Обойма окружным выступом посажена в корпус ТВД и двумя лапами, расположенными в нижней половине у горизонтального разъёма корпуса газотурбинной установки, опирается на него. В поперечном направлении обойма фиксируется шпонкой, приваренной к нижней половине корпуса.

Направляющие лопатки набираются в сегменты по 3-4 штуки с зазором не более 0,05 мм, лопатки первой ступени имеют П-образный, а лопатки второй ступени - Т-образный пазы, с помощью которых они устанавливаются в сегменты. Лопатка первой ступени постоянного профиля литая из деформируемого сплава ХН64ВМКЮТ, полая, охлаждаемая, дефлекторного типа. Лопатка второй ступени переменного профиля, штампованная из никелевого сплава марки ЭИ-800ВД. Сегменты литые тонкостенные, по наружному радиусу с Т-образными выступами.

От теплового излучения со стороны камеры сгорания, обойма защищена торцевым экраном.

6. Обойма ТНД

Обойма ТНД является статорной частью силовой турбины. Она выполнена без горизонтального разъема - такая обойма в силу полной осевой симметрии менее подвержена температурному короблению в процессе работы турбоагрегата.

Обойма представляет собой цельное кольцо из стали 12МХ, подвешенное в цилиндре на лапках. По внутренней поверхности кольца установлены сегменты с лопатками. Сегменты выполнены из жаропрочной стали ЭН-415Л и предохраняют кольцо обоймы от непосредственного воздействия горячих газов.

Лопатки имеют на концах цапфы с резьбой и гайки, при помощи которых они крепятся к сегментам ”верхним” и “нижним”. Хвостовики нижних сегментов входят в паз диафрагмы, которая не имеет горизонтального разъёма. Диафрагма установлена в паз корпуса подшипника и является опорой для нижнего конца лопаток.

Между ступицей дефлекторного диска ротора ТНД и диафрагмой установлено лабиринтовое уплотнение.

7. Ротор газогенератора

Ротор газогенератора состоит из 15-ти ступенчатого ротора компрессора и сборного двухступенчатого ротора ТВД. Между ними находится небольшая вставка типа катушки. Соединение со вставкой жёсткое, при помощи фланцев и презонных болтов с гайками. Ротор газогенератора двухопорный, гибкий, с направлением вращения по часовой стрелке, если смотреть по ходу газа.

Ротор компрессора - барабанно-дисковой конструкции и состоит из барабана, хвостовика и трех дисков, несущих первые три ступени компрессора. Диски, барабан и хвостовик стянуты центральной стяжкой из высокопрочной легированной стали 20Х1М1Ф1ТР. Материал гаек стяжки - сталь 25Х1МФ. Бочка ротора и диски выполнены из стали 30ХН3М2ФА, а хвостовик из стали 34ХМ.

Ротор турбины высокого давления представляет собой сборную конструкцию, состоящую из дисков, цапфы и гильзы, стянутых по периферии десятью стяжками. Гильза имеет фланец для соединения с фланцем вставки, а с другой стороны центровочный бурт для соединения с промежуточным диском.

К диску второй ступени ТВД со стороны выхода газа приболчен на шпильках дроссельный диск, имеющий на торце отверстия для прохода охлаждающего воздуха.

Диски ТВД, гильза, хвостовик, дефлекторный и дроссельный диски изготовлены из стали Р2МА.

Рабочие лопатки осевого компрессора имеют закрученный профиль. Хвостовик зубчиковый. Материал лопаток - нержавеющая сталь ЭИ-961Ш. Лопатки ступеней “А”, “Б”, “В” для уменьшения нагрузки на гребни дисков выполнены из титанового сплава марки ВТ-5 с хвостовиком типа “ласточкин хвост”. Для защиты поверхностей хвостовиков от контактной коррозии в процессе работы, последние покрывают тонким слоем серебра.

Рабочие лопатки турбины имеют закрученный профиль с хвостовиком. На вершине лопатки первой ступени имеется бандажная полка с тремя усиками уплотнения. Внутренняя часть пера облегчена для снижения напряжений от действия ЦБС.

Лопатки второй ступени со стороны внутреннего профиля имеют утонения. Лопатки первой ступени изготовлены из жаропрочного сплава ЭИ-929-ВД и для защиты от высокотемпературной коррозии имеют жаростойкое покрытие. Материал рабочих лопаток второй ступени жаропрочный сплав ЭИ-893-ВД. Лопатки ТВД заводятся в ротор в осевом направлении и могут свободно покачиваться в пазах. Между рядами лопаток располагаются вставки на промежуточном диске. Вставки выполнены по профилю хвостовиков лопаток и от осевых перемещений удерживаются стопорными пластинками. Между полками лопаток и вставок в осевом и окружном направлениях предусмотрены зазоры на тепловое расширение.

Диски и хвостовики лопаток и вставок охлаждаются воздухом, отбираемым после 10 ступени ОК. Воздух через прямоугольные пазы в промежуточных вставках 10 ступени компрессора и по радиальным каналам в бочке поступает во внутреннюю полость ротора. Отсюда через срезанные шлицы он подается в полость между дефлекторным диском и диском первой ступени ТВД и далее под полками рабочих лопаток, промвставок и через монтажные зазоры хвостовиков в сторону второй ступени, где выбрасывается в проточную часть через калиброванные отверстия в дроссельном диске.

Все внутренние полости ротора ТВД находятся под избыточным давлением воздуха, и при нормальной установке уплотнительных пластин на стыках несущие элементы нигде не контактируют с продуктами сгорания проточной части. Наружная поверхность дефлекторного диска защищена воздухом, проходящим через уплотнения между ОК и турбиной.

Осевые перемещения лопаток ТВД ограничиваются дефлекторным и дроссельным дисками с одной стороны и полками промежуточных вставок с другой.

С передней стороны ротор имеет шейку опорно-упорного подшипника и упорный диск. На заднем конце выполнена шейка опорного подшипника. Опорно-упорный вкладыш переднего подшипника выполнен из стали 25Л. он предназначен для восприятия осевых и радиальных усилий от ротора. Вкладыш залит баббитом Б-83 и имеет лимонную расточку. Упорная часть состоит из рабочих и установочных колодок, изготовленных из материала - бронзы ОФ-10-1.

8. Ротор силовой турбины

Ротор силовой турбины состоит из диска турбины с рабочими лопатками, концевой части и дефлекторного диска. Диск и концевая часть соединены фланцами, стянутыми призонными болтами. Дефлекторный диск насажен на цилиндрический бурт диска турбины, закреплен от смещения радиальными штифтами. Направление вращения ротора - по часовой стрелке.

Ротор цельнокованый, однодисковый выполнен из стали Р2МА. Концевая часть - из стали 34ХМ, дефлекторный диск - из стали Р2МА. Рабочие лопатки ТНД,также как лопатки ТВД имеют закрученный профиль с переменной по высоте хордой. На вершинах лопаток выполнены утонения. Хвостовик ёлочный. Материал лопаток - ЭИ961-Ш. Лопатки заводятся в диск в осевом направлении и стопорятся специальными пластинами, которые устанавливаются в пазы диска перед заводкой лопаток.

С передней стороны ротора выполнена шейка опорного вкладыша, расточки под масляное и воздушные уплотнения среднего подшипника.

9. Корпус ГТУ

Все элементы ГТУ смонтированы в одном корпусе, включающем в себя:

- корпус входного патрубка;

- обойму ПНА;

- корпус компрессора;

- корпус ТВД;

- корпус среднего подшипника;

- выхлопную часть.

Корпус осевого компрессора выполнен сварным. В него встроены два клапана перепуска воздуха с каждой стороны. Перепуск воздуха производится после рабочей лопатки четвёртой ступени и шестой направляющей лопатки.

Из полости корпуса компрессора между первой и второй обоймами выполнены отборы воздуха: на охлаждение наружной обечайки корпуса среднего подшипника (в верхней половине) и на запирании уплотнений среднего подшипника роторов ТВД и ТНД и на охлаждение последнего -в нижней половине.

Вертикальными фланцами корпус компрессора соединён с одной стороны - с обоймой ПНА, а с другой стороны - посредством вставки в форме катушки, с корпусом ТВД. Корпус компрессора имеет четыре воздуховода (два в верхней половине, два в нижней) к регенератору.

Корпус ТВД также имеет сварную конструкцию. К нижней и верхней части корпуса с помощью фланцев крепятся четыре воздуховода от регенератора. Вертикальными фланцами корпус ТВД соединён с корпусом среднего подшипника, который состоит из картера и наружного корпуса. Наружный корпус сварной из стали СТ3. Картер и крышка подшипника, литые из стали 25Л. к ним приварены четыре полые стойки, из которых две боковые и нижняя вварены, а верхняя болтами крепится к наружному корпусу. Таким образом наружный корпус и картер подшипника образуют единую жёсткую среднюю часть цилиндра ГТУ.

Свежее масло поступает во вкладыш по трубам, расположенный в левой боковой стойке. Вытекающее из вкладышей масло охлаждает картер и через полость в нижней стойке сливается в маслобак. Картер отделён от проточной части масляным уплотнением и несколькими кольцами воздушного уплотнения. От горячих газов подшипник отделяется промежуточным патрубком - диффузором. Диффузор выполнен сварным из внутренней и наружной обечаек, соединённых между собой четырьмя обтекателями, закрывающими стойки подшипника. Патрубок имеет сболченный горизонтальный разъем, верхняя половина которого целая, а нижняя сварена из двух четвертин по вертикальному разъёму.

Между промежуточным патрубком и корпусом подшипника, а также между обтекателями и стойками расположен слой тепловой изоляции для уменьшения количества тепла, передаваемого от промежуточного патрубка к корпусу среднего подшипника. Вся внутренняя изоляция покрыта экранами, выполненными из листовой стали толщиной 1мм.

В целях исключения взаимодействия внешних сил от выхлопного газохода на весь корпус ГТУ и повышения его жёсткости, выхлопная часть с корпусом среднего подшипника непосредственно не соединяются. Выхлопная часть выполнена сварной с отводом газа в бок. К выхлопной части крепится корпус заднего подшипника.

Корпус ГТУ опирается на раму-маслобак гибкими опорами. Первая и вторая расположены у входного патрубка, что позволяет цилиндру ГТУ расширяться в осевом направлении. Третья расположена у корпуса среднего подшипника и вместе со шпонкой образуют мёртвую точку цилиндра. Ещё две опоры расположены около среднего подшипника и две последние опоры - со стороны заднего подшипника, которые поддерживают выхлопную часть ГТУ.

10. Задний подшипник

Корпус заднего подшипника выполнен сварным из углеродистой стали. Он установлен на раме-маслобаке и жёстко соединен с ней. Внутри корпуса размещается вкладыш опорный, главный масляный насос, насос маслоохладителей, автомат безопасности, бесконтактный датчик числа оборотов, дожимной насос, фильтрующий элемент на подаче масла к вкладышам. Задний подшипник закрывается крышкой, отлитой из чугуна.

11.Выхлопной патрубок

Выхлопная часть турбины выполнена сварной с выхлопом газа вверх. Выхлопная часть опирается лапами на гибкие опоры: две со стороны среднего и две со стороны заднего подшипников. Выхлопная часть имеет внутреннюю изоляцию, покрытую кожухом, который подвешен к основному корпусу на пружинах. Это дает ему возможность свободно расширяться независимо от корпуса.

12. Система смазочного и уплотнительного масла агрегата

Газовая турбина имеет общую с нагнетателем систему маслоснабжения, которая состоит из рамы-маслобака, выполняющей роль опорной рамы, главного, пускового, резервного насосов, инжектора смазки, инжектора насоса маслоохладителей, аварийного маслонасоса, фильтров сетчатых, подогревателей масла.

При работе ГТУ маслоснабжение осуществляется от главного маслонасоса, приводимого от вала турбины. При пусках и остановах масло подается пусковым насосом. Пусковой насос погружен ниже уровня масла в баке, этим достигается подача масла в любой момент. Главный и пусковой насосы по конструкции представляют собой центробежные роторные машины. Резервный насос установлен на крышке маслобака, приводится от электродвигателя переменного тока напряжением 380В. Резервный маслонасос обеспечивает смазку подшипников при останове без электроснабжения переменным током, питается резервный маслонасос от цеховой аккумуляторной батареи.

Масляное уплотнение в нагнетателе поддерживает нужный перепад давления “масло-газ” за счет винтовых электронасосов высокого давления с приводом от электродвигателя переменного тока. Они просты и надежны.

Слив из картеров подшипников происходит самотеком. Так как в маслобаке поддерживается разряжение, то исключено содержание воздуха в масле.

Масляный бак разделен на отсеки : грязный горячий, куда сливается масло из подшипников ; чистый горячий ; чистый холодный. Между первыми двумя расположены сетчатые двойные фильтры, которые изготовлены в виде пакетов, позволяющих заменить их в случае загрязнения. В баке вмонтированы подогреватели масла, так как перед пуском масло необходимо подогреть до нужной температуры. Под баком имеется аварийная цеховая емкость, куда масло сливается самотеком при аварии или пожаре.

13.Схема подготовки циклового воздуха

Для очистки воздуха от запыленности применяются жалюзийные сепараторы. Они просты по конструкции, но нужен вентилятор для отсасывания запыленного воздуха.

Второй стадией очистки являются фильтры тонкой очистки, выполненные в виде сеток, покрытые маслом. Сетка самоочищается в масляной ванне, а поток воздуха, проходящий через сетки оставляет в них пыль и мелкие взвешенные частицы.

Сам воздухозаборный трубопровод расположен на высоте 6м, где наименьшая концентрация крупной пыли. Всасывающий патрубок защищен от попадания в него снега и воды козырьком.

В летнее время для ликвидации дефицита располагаемой мощности воздух на всасе охлаждается за счет впрыска в тракт мелко распыленной воды. Вода испаряется, и приблизительно на 10,15% увеличивается располагаемая мощность ГТУ.

В состав КВОУ входит устройство шумоглушения. Трубчатый глушитель установлен во всасывающем трубопроводе, с внутренней стороны он закрыт звукопоглащающим материалом.

14. Привод пусковой. Турбодетандер

Привод пусковой предназначен для запуска ГТУ с разгоном газогенератора до режима самоходности, для прокрутки ротора при останове для быстрого расхолаживания, для предпускового прокручивания ротора на малых оборотах.

Привод пусковой состоит из турбодетандера, муфты, блока редуктора и валоповоротного устройства. Узлы пускового привода расположены во входном патрубке компрессора.

Турбодетандер служит для раскручивания ротора турбокомпрессорной группы при запуске установки в качестве валоповоротного устройства, для прокручивания ротора при останове ГТУ в целях избежания теплового прогиба ротора. Турбодетандер представляет собой расширительную турбину, выполненную в виде двухвенечного колеса скорости, использующую потенциальную энергию перекачиваемого газа.

Корпус турбодетандера литой, выполнен из легированной стали. Он имеет горизонтальный разъем и вертикальный фланец, при помощи которого он крепится к корпусу переднего подшипника.

15. Изоляция

Входной патрубок компрессора имеет температуру, близкую к температуре засасываемого воздуха. Для предупреждения обмерзания стенок в зимнее время эта зона защищена наружной изоляцией. Входной патрубок компрессора, корпус ТВД и корпус среднего подшипника имеют совалитовую изоляцию, корпус заднего уплотнителя и выхлопная часть - перлитовую изоляцию. Изоляция состоит из обмазки и плит. Толщина изоляции 90-100 мм.

Для крепления плит и обмазки к изолируемым поверхностям привариваются скобы. К ним крепится проволока, часть которой образует проволочный каркас после плит, часть после обмазки. По верхнему каркасу наносится затирочный слой, который покрывается тканью. Для входного патрубка и корпуса ТВД ткань хлопчатобумажная, пропитанная крахмалом, для среднего подшипника и выхлопной части -ткань кремноземная КТ-11, пропитанная жидким стеклом.

Теплоизоляция из плит заканчивается у мест, требующих съема изоляции на расстояния позволяющие сборку и разборку фланцевых соединений. На стыках с плиточной изоляцией к стенкам цилинлра привариваются скобы, к которым крепятся при помощи проволок съемные матрасы и соединяются между собой шнуровкой крест-накрест. Корпус среднего подшипника имеет внутреннюю изоляцию, выполненную из матрасов, которые накалываются на шпильки приваренные к корпусу, матрасы закрыты металлическими кожухами. Стойки изолируются кремнеземной тканью КТ-11 в несколько слоев. Поверх ткани натягивают кожухи из металлического листа.

Система изоляции обеспечивает нормальную температуру наружных поверхностей агрегата не выше 800С, равномерную температуру стенок корпуса, а также снижает уровень шума.

16. Система автоматического регулирования и защиты

Система управления агрегатом-пневмогидравлическая. Включает в себя следующие элементы: командный орган или измеритель, исполнительный механизм и регулирующий орган. Командные органы служат для формирования управляющего сигнала, который пропорционален отклонению регулируемого параметра (частоты вращения, температуры и т.п.). газотурбинный воздушный компрессор кольцевой

Система автоматического регулирования агрегата выполняет следующие функции :

-автоматический пуск и останов ГПА;

-регулирование параметров ;

-защита агрегата от аварийных ситуаций;

-измерение и регистрация параметров;

-технологическая сигнализация;

-предупредительная сигнализация о выходе параметров за допустимые пределы.

Управление агрегатом состоит в том, что чувствительные элементы, установленные на турбине, производят сбор и обработку в аналоговой и цифровой форме полученных данных о работе ГТУ.

Регулирующими органами турбины являются:

-регулирующий клапан;

-ПНА ОК, перераспределяющий энергию между ТВД и ТНД.

Они управляются электрогидравлическими сервомоторами, перемещение которых пропорционально управляющим сигналам постоянного тока.

Подача топлива в агрегат реализуется четырьмя контурами управления: запуска, скорости ТНД, температуры выхлопных газов, ускорения ТВД и ТНД.

Выходы этих контуров связаны со схемой минимального расхода топлива, которая выбирает параметр, требующий наименьшего количества топлива. Работа каждого контура индуцируется световым табло на щите управления.

Контур ускорения ограничивает ускорение валов ТВД и ТНД в 1% рабочей скорости, а контур регулирования температуры ограничивает скорость роста температуры на выхлопе до 2,80С в секунду.

Контур регулирования ПНА поддерживает частоту вращения вала ТВД в диапазоне 99-100% рабочей частоты при переменном режиме нагрузки и изменении условий окружающей среды. Работа агрегата с постоянной частотой вращения вала ТВД дает возможность подключить к валу ТВД через редуктор вспомогательное оборудование: насосы смазочного и гидравлического масла, генератор собственных нужд и другое оборудование.

Размещено на Allbest.ru