Учебное пособие ГПА-25 Урал. Учебнометодическое пособие предназначено для использования в обучении персонала, обучающегося по программам профессиональной подготовки, переподготовки и повышения квалификации рабочих по профессии Машинист технологических компрессоров
 Скачать 6.86 Mb.
|
3.2 Состав ГПА-25 «Урал»Турбоблок (блок силовой с газотурбинной установкой ГТУ-25П и центробежный газовый компрессор). Блок управления (МСКУ). Система воздухозаборная. Система подогрева циклового воздуха. Система выхлопа. Система маслообеспечения ГТУ. Система топливного газа. Система контроля газовой магистрали. Система «сухих» газодинамических уплотнений. Система обеспечения барьерным воздухом компрессора Трубопроводы системы очистки ГВТ двигателя. Электропроводка электроприемников и КИП. Система вентиляции. Система охлаждения ГТУ и трансмиссии. Система пожаротушения. Система наддува кожуха ГТУ. 3.3 Работа ГПА-25 «Урал»Запуск агрегата производится стартером, который раскручивает осевой компрессор двигателя ГТУ. При вращении осевого компрессора происходит забор атмосферного воздуха, его очистка в системе воздухозаборной, затем воздух поступает в двигатель, сжимается в осевом компрессоре и подается в камеру сгорания двигателя. При достижении параметров пуска двигателя ГТУ в камеру сгорания подается топливный газ, и происходит воспламенение газовоздушной смеси от запального устройства. Продукты сгорания поступают на лопатки турбины газогенератора и затем на лопатки свободной турбины ГТУ, где потенциальная энергия преобразуется в механическую работу, передаваемую через трансмиссию на вал компрессора ГПА. Транспортируемый газ из технологического трубопровода КС поступает в компрессор ГПА, где происходит процесс сжатия газа, при этом происходит увеличение энергии давления газа, далее газ вновь поступает в технологическую газовую обвязку КС. Отработавшие газы от СТ ГТУ через систему выхлопа ГПА выбрасываются в атмосферу. 4 Конструкция и системы ГТУГазотурбинная установка ГТУ-25П мощностью 25 МВт и предназначена для привода компрессора, сжимающего газ. Газотурбинная установка ГТУ-25П представляет собой комплекс, включающий в себя: — газотурбинный двигатель ПС-90ГП-25 на подмоторной раме; — трансмиссию с кожухами; — входное устройство (улитку); — агрегаты; — трубопроводные и электрические коммуникации систем; — шкаф для размещения агрегатов и датчиков топливной системы.  Рисунок 2 — Газотурбинная установка ГТУ-25П 4.1 Двигатель ПС-90ГП-25Двигатель ПС-90ГП-25 — газотурбинный, трехвальный, со свободной турбиной, предназначен для привода нагнетателя в составе ГПА.  Рисунок 3 — Силовая схема и узлы крепления двигателя ПС-90ГП-25 Основные узлы двигателя ПС-90ГП-25: — корпус промывки; — входной корпус компрессора с центральным приводом; — коробка приводов; — компрессор низкого давления; — компрессор высокого давления; — камера сгорания; — турбина высокого давления; — турбина низкого давления; — свободная турбина; — рама двигателя; — теплозащитные экраны; — трубопроводные коммуникации; — электропроводка.  Рисунок 4 — Общий вид двигателя ПС-90ГП-25 Двигатель ПС-90ГП-25 оборудован следующими системами: — системой смазки и суфлирования; — системой автоматического управления; — системой топливопитания; — системой запуска; — системой отборов воздуха. Конструкция двигателя позволяет проводить визуально-оптический и специальные виды контроля деталей газовоздушного тракта, что дает возможность эксплуатировать двигатель по техническому состоянию. В процессе эксплуатации предусмотрена возможность замены всех покупных комплектующих агрегатов, отдельных деталей и сборочных единиц двигателя. Работа двигателя ПС-90ГП-25 Атмосферный воздух через входное устройство, корпус промывки и корпус компрессора входной поступает в компрессор двигателя. В компрессоре происходит повышение давления и температуры воздуха. Осевая скорость потока несколько уменьшается. Часть воздуха из проточной части компрессора отбирается на технологические нужды двигателя, а также на нужды ГПА. Из компрессора воздух поступает в трубчато-кольцевую камеру сгорания, где за счет непрерывного сгорания топливного газа, подводимого через форсунки, температура смеси продуктов сгорания и воздуха значительно возрастает. Часть воздуха в камере сгорания участвует в процессе горения, а часть идет на смешение с горячими газами, понижает их температуру до величины, обеспечивающей надежную работу деталей камеры сгорания и турбины. Скорость потока газа в камере сгорания, вследствие подвода тепла, увеличивается, а давление, из-за гидравлического сопротивления, несколько уменьшается. Из камеры сгорания поток горячих газов поступает последовательно в двухступенчатую турбину газогенератора и двухступенчатую турбину свободную. В турбинах потенциальная тепловая энергия выходящего из камеры сгорания потока горячего газа преобразуется последовательно в кинетическую энергию и механическую работу вращения ротора газогенератора и ротора СТ. Давление, температура газа и скорость потока в турбинах уменьшается. Мощность турбины газогенератора расходуется в основном на привод ротора газогенератора. Небольшая часть мощности турбины газогенератора используется для привода агрегатов на коробке приводов. Мощность турбины свободной расходуется на привод центробежного газового компрессора. Из турбины свободной выхлопной газ поступает в выходное устройство ГТУ и далее в систему выхлопа. Основные параметры ГТУ-25П представлены в таблице 2. Таблица 2
 Рисунок 5 — Газотурбинный двигатель ПС-90ГП-25 (продольный разрез) Входное устройство представляет собой спрофилированный канал, обеспечивающий подвод воздуха в компрессор с минимальными потерями. Газогенератор (ГГ) состоит из следующих узлов: корпуса промывки; корпуса входного с центральным приводом и коробкой приводов; компрессора; камеры сгорания; турбины. Корпус промывки с размешенными на нем двумя коллекторами системы промывки газовоздушного тракта двигателя, кроме того, предназначен для установки на нем датчиков измерения параметров воздуха на входе в двигатель и датчика противообледенительной системы двигателя. Входной корпус с центральным приводом и коробкой приводов является силовым элементом двигателя. Стойки входного корпуса обогреваются воздухом противообледенительной системы двигателя и горячий маслом, циркулирующим в системе смазки двигателя. На коробке приводов размешены приводные агрегаты, обеспечивающие работу систем двигателя, кроме того, на коробке приводов имеется запасной привод, который используется для проворачивания вала ротора ГГ вручную специальным ключом или электроприводом. Компрессор низкого давления (КНД) дозвуковой осевой двухступенчатый включает в себя одну нулевую и две подпорные ступени с ВНА. На корпусе КНД расположены 11 заслонок перепуска воздуха и два фланца отбора охлаждающего воздуха на воздушный теплообменник. Компрессор высокого давления (КВД) осевой тринадцатиступенчатый с регулируемым ВНА и поворотными НА 1-й и 2-й ступени, с управляемыми радиальными зазорами пяти последних ступеней и клапанами перепуска воздуха. Трубчато-кольцевая камера сгорания с двенадцатью жаровыми трубами и усиленным корпусом работает на газообразной топливной смеси. Турбина высокого давления (ТВД) осевая двухступенчатая охлаждаемая служит для привода КВД и, через центральный привод, агрегатов, установленных на коробке приводов. Турбина низкого давления (ТНД) осевая одноступенчатая охлаждаемая служит для привода КНД. Свободная (силовая) турбина (СТ) осевая трехступенчатая служит для привода нагнетателя ГПА, с ротором газогенератора имеет только газодинамическую связь. Корпус опоры свободной турбины стыкуется с выходным устройством (улиткой) с помощью двух поясов упругих пластин, которые перекрывают щели между кожухами опоры СТ и выходным устройством. Модули ГГ и СТ соединяются друг с другом по ответным наружным фланцам на силовых корпусах ГГ и СТ и узлам подмоторной рамы. Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента ротору нагнетателя, через упругие муфты соединяет вал ротора СТ с валом ротора нагнетателя, для исключения доступа к вращающимся узлам и деталям трансмиссия закрыта защитными вентилируемыми кожухами, которые смонтированы на выходном устройстве. Для снижения уровня звукового давления (шума), создаваемого при работе ГТУ двигатель закрыт кожухом шумотеплонзолируюшин (КШТ). Внутри на стенках КШТ размещены элементы систем ГПА - пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, сигнализации повышенной концентрации газа и системы освещения, обеспечивающие безопасность работы ГТУ в составе ГПА. Входное и выходное устройства ГТУ также размешены под кожухом. К входному устройству ГТУ подсоединен воздуховод ГПА с переходными элементами системы воздухоочистки, а к выходному устройству (улитке) - переходник к выхлопному тракту ГПА. Двигатель ПС-90ГП-25 оборудован следующими системами: системой топливопитания; системой запуска двигателя; системой смазки и суфлирования; системой отборов воздуха; противообледенительной системой. CAУ ГПА в процессе управления работой ГТУ обеспечивает: — управление подачей топливного газа в камеру сгорания двигателя на запуске, переходных и установившихся режимах; — управление режимами работы двигателя в соответствии с заданными программами регулирования; — управление механизацией компрессора; — управление пвевмосистемой перепуска воздуха из проточной части компрессора и газа из проточной части турбины; — управление системами управления радиальными зазорами компрессора и турбины; — управление противообдеденитедьной системой; — контроль и диагностику технического состояния ГТУ. |