- •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
- •Выпускной воздушный клапан
- •Принцип работы
- •Ограничитель приемистости
- •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
Диск турбины высокого давления
Диск ТВД насажен на задний конец вала турбокомпрессора. Диск фиксируется на валу с помощью десяти радиальных штифтов, предохраняемых от выпадения кольцом, насаженным поверх штифтов. Кольцо стопорится винтами. Для обеспечения надежности соединения с валом применена втулка, устанавливаемая в отверстие конца бочки, имеет выступ, на который насажен диск. На обойме диска расположены пазы ёлочной формы, в которых установлены лопатки.
Ротор силовой турбины
Ротор силовой турбины (рис. 55) состоит из вала с двумя опорными шейками и насаженного на его консольную часть одновенечного диска.
Рис. 55. Ротор силовой турбины.
1 – вал; 2 – диск; 3 – центробежное колесо (крылатка); 4 – маслоотбойные выступы; 5 – упорный диск опорно-упорного вкладыша; 6 – реле осевого сдвига. 7 – отверстие для установки гильзы автомата безопасности; 8 – отверстие для установки магнита тахогенератора; 9 – колесо импеллера; 10 –балансировочный груз;11 – маслоотбойный гребень; 12 – штифт; 13 – винт М8.
Крепление этого диска аналогично креплению диска турбины высокого давления. Рядом с диском расположены уплотнительные кольца, зачеканенные в канавки при помощи проволоки и центробежное колесо (крылатка). Рядом с опорной шейкой вала выполнены маслоотбойные кольцевые выступы, которые вместе с маслозащитным кольцом, установленным в корпусе подшипника, предотвращают протечки масла наружу. Между шейками ротор имеет утолщенную часть, являющуюся противовесом диску. На валу также выполнены упорный диск, гребень для установки реле осевого сдвига, два отверстия для установки гильзы автомата безопасности и магнита тахогенератора, маслоотбойный гребень и изготовленное заодно целое с валом центробежное колесо импеллера. У торца вала насажена зубчатая полумуфта, зафиксированная штифтом и винтом.
Для динамической балансировки ротора на торцах бочки имеются Т-образные кольцевые канавки, в которых установлены и закреплены балансировочные грузы. Для этой же цели на диске имеются кольцевые пояски, с которых при балансировке производится необходимый съем металла.
Переднее уплотнение турбины
Переднее уплотнение турбины предназначено для предотвращения прорыва горячих газов из передней части корпуса турбины по валу турбокомпрессора в область среднего подшипника
Переднее уплотнение выполнено двухступенчатым. В качестве первой ступени применено, лабиринтное уплотнение, образованное валом турбокомпрессора закаченными в него, кольцами и полостью отверстия в диафрагме (1). Отверстие диафрагмы имеет кольцевые практически аналогично заднему уплотнению компрессора.
В качестве второй ступени уплотнения использована так называемая крылатка или центробежное колесо (5). Оно представляет собой диск с радиальными отверстиями выполнений за одно целое с валом.
При вращении колеса крылатка действует как центробежный насос, всасывая наружный воздух и нагнетая его в канал (6). В этот же канал поступают утечки из первой ступени уплотнения. Воздух из утечки и канала удаляется по трубе (7) за предел машинного зала.
Так как уплотнение крылатки работает только при вращении ротора с достаточной скоростью, а лабиринтное уплотнение не является абсолютно герметичным, для исключения прорыва горячих газов применено запирание сжатым воздухом, подавляемым в первую канаву лабиринтного уплотнения по каналу (9). В результате утечки из лабиринтного уплотнения состоят, в основном, из воздуха. При этом часть воздуха выходит из уплотнения внутрь корпуса турбины (3) и частично охлаждает вал и диск. Воздух подается из канала в корпусе турбины (3) по двум полым штифтам (8). Перед крылаткой установлено уплотнение крылатки, представляющее собой кольцо из 2х половин (4) с зачеканными в него уплотнительными кольцами.
Рис. 56. Переднее уплотнение турбины.
1 – диафрагма, 2 – вал компрессор, 3 – корпус турбины, 4 – кольцо, 5 – крылатка,
6 – канал, 7 – трубка, 8 – полый штифт, 9 – канал.
