Ещё в 1970-х годах на базе авиационного двигателя НК-12МА была создана установка для газоперекачивающих агрегата ГПА-Ц-6,3 мощностью 6300 кВт. Создание этого агрегата явилось первым в нашей стране опытом применения модернизированного авиационного двигателя для привода газового нагнетателя. Кроме того, впервые практически было доказано, что газоперекачивающие агрегаты такого типа могут успешно эксплуатироваться в блок-контейнерах без здания турбокомпрессорного цеха, что резко сокращает сроки сооружения компрессорных станций.

Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-6,3 были внедрены в эксплуатацию на компрессорных станциях газопроводов «Оренбург-Куйбышев» и «Нижняя Тура-Пермь-Казань-Горький» в 1974-1975г.г. Для газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3 была создана специальная газотурбинная установка НК-12СТ со свободной турбиной на базе этого двигателя с максимальной унификацией узлов и деталей серийного двигателя. При создании было обеспечено запас устойчивости работы при минимальной мощности, достаточно высокая экономичность, умеренная температура газа перед турбиной для гарантирования надёжности двигателя. На рис.3.10. газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3.

Рис. 3.10. Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3

ГПА-Ц-6,3 представляет собой блочную установку, состоящую из авиационного двигателя, центробежного нагнетателя природного газа и вспомогательных систем и оборудования. Все основные элементы ГПА представляют собой блочные модули, стыкуемые между собой на месте монтажа. Опыт эксплуатации агрегата подтвердил целесообразность использования авиационных двигателей в качестве привода центробежных нагнетателей газа и необходимость совершенствования конструкции агрегата, его основных и вспомогательных систем, компоновочных решений КС, а также комплектно-блочного метода строительства компрессорных станций с подобными агрегатами.

Выпуск блочно-комплектного агрегата ГПА-Ц-6,3 явился толчком для принятия новых технических решений при проектировании КС, привёл к унификации генерального плана для всех проектируемых КС с этими агрегатами. Пылеуловители, АВО газа, установки по подготовке топливного и пускового газа и технологические узлы станций разработаны в блочном исполнении. Из сборных конструкций выполняется блок вспомогательных служб в составе: узла связи, мастерской, котельной, бытовых помещений.

На рис. 3.11. представлена газотурбинная установка.

Рис. 3.11. Газотурбинная установка ГПА-Ц-6,3 НК-12СТ

Капитальные затраты на строительство КС, оборудованной ГПА-Ц-6,3 на 35% ниже, а срок строительства почти в 2 раза меньше по сравнению с КС, оборудованной стационарными газотурбинами такой же мощности.

Применение авиационных двигателе в качестве привода ГПА в блочном исполнении получило распространение благодаря ряду преимуществ перед стационарными:

Большой мощностью при малой массе;

Быстрому монтажу и демонтажу;

Быстрому запуску и выходу на режим;

Дистанционной системе управления и регулирования режима двигателя;

Возможностью создания передвижных газоперекачивающих агрегатов;

Высоким техническим показателям и т.д.

Имеется опыт использования авиационных двигателей и в нефтяной промышленности, например по эксплуатации турбонасосной установки ПГБУ-2ЖР с авиационным двигателем с системе магистрального нефтепровода Омск-Туймазы 2.

Агрегат ГПА-Ц-16

Агрегат ГПА-Ц-16 предназначен для транспортирования природного газа по магистральным газопроводам при рабочем давлении 56-76 кг/кв. см.

На дожимных компрессорных станциях ГПА работает с давлением на выходе до 41 кг/кв. см со сменной проточной частью нагнетателя.

ГПА полностью автоматизирован, устанавливается в индивидуальном контейнере и может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от -55 до +45 град. С.

Газотурбинный двигатель НК-16СТ

воздухоочистительный газотурбинный двигатель агрегат

Стационарный газотурбинный двигатель НК16-СТ создан на базе авиационного турбовентиляторного двигателя НК-8-2У. Представляет из себя двухкаскадную трехвальную ГТУ. Состоит из двух модулей - газогенератора и свободной турбины, имеющих собственные рамы. Модули при эксплуатации могут заменяться.

Нагнетатель НЦ-16

Нагнетатель представляет из себя двухступенчатую центробежную машину, предназначенную для сжатия природного газа. Состоит из следующих составных частей. Наружного корпуса, который представляет собой стальной кованый цилиндр. К цилиндру с внешней стороны приварены стальные кованые патрубки - всасывающий и нагнетательный. К нижней части приварены опорные лапы нагнетателя, а в верхней части - опорные лапы под два гидроаккумулятора. С обоих торцов корпус закрыт стальными коваными крышками, которые фиксируются разрезными стопорныим кольцами и кронштейнами. Внутри наружного корпуса расположен внутренний корпус. Внутренний корпус состоит из камеры всасывания, диафрагмы, диффузоров, входного и обратного направляющих аппаратов. В нижней части внутреннего корпуса закреплены ролики, из которых внутренний корпус вкатывается в наружный.

Воздухоочистительные устройства / ВОУ-110-4Ц для агрегата ГПА-Ц-16

Преимущества и особенности

Использование комбинированной системы фильтрации (КСФ) на базе фильтров EMW filtertechnik VKKW RU-400-4-MG-1-PF-MPK-48/22 (производства фирмы EMW, Германия) обеспечивает очистку воздуха до степени F9 (максимальный размер частиц пыли после фильтров - не более 5 мкм);

конструкция самого фильтра позволяет легко производить его замену в случае засорения;

благодаря использованию фильтров EMW ВОУ обладает значительно меньшим сопротивлением по сравнению с аналогами;

в качестве обшивки козырька используется поликарбонат, крепящийся к каркасу при помощи алюминиевых профилей и саморезов, и обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими материалами: невысокой стоимостью, меньшей массой, отсутствием коррозии, возможностью монтажа без использования сварки;

байпасный клапан, установленный сверху блока фильтров, автоматически срабатывает при перепаде давления 70 мм. вод. ст на всасе и возвращается в исходное положение при перепаде давления 52 мм. вод. ст. Обогрев клапана позволяет срабатывать ему при любом диапазоне температур;

конструкция блоков фильтров в виде призм позволяет уменьшить площадь и массу ВОУ;

конструкция козырька ВОУ обеспечивает скорость воздуха на всасе до 0,8 м/с, что исключает попадание атмосферных осадков под козырек.

Технические характеристики

Наименование параметра
Изготовитель	ООО НПП «35-й Механический Завод»
Тип очистки воздуха	Комбинированная система фильтрации (EMW)
Количество ступеней очистки	3 ступени
Количество циклонов, шт.
Количество фильтров, шт.
Номинальный расход воздуха, кг/с
Гидравлическое сопротивление ВОУ, мм. вод. ст
Эффективность очистки воздуха от частиц более 5 мкм., %
Масса, кг
Габариты, мм	10450х6900х5780

Газотурбинный двигатель НК-16СТ

Газотурбинный двигатель НК-16СТ для газодобывающей отрасли создан на базе авиационного двигателя НК-8-2У, что обеспечивает его высокую надежность и эффективность. Применяется в газоперекачивающих агрегатах ГПА-Ц-16.

Серийное изготовление и поставка двигателя НК-16СТ на магистральные газопроводы производятся с 1982 года. Выпущен 1141 двигатель. Суммарная наработка парка двигателей составляет больше 40 миллионов часов. В связи с высокой надежностью данный привод нашел применение вэнергетике. В настоящее время на более чем 30 электростанциях двигатели НК-16СТ используют в качестве приводов энергоустановок, работающих на попутном нефтяном газе.

Технические характеристики

Мощность, не менее:
Эффективный КПД, не менее:
Диапазон изменения частоты вращения приводного вала свободной турбины:	3975-5350 об./мин.

Окислов азота:
Окиси углерода:
Максимальный уровень звукового давления:
Масса двигателя с рамой:
Расход топливного газа:
Запуск двигателя:	автоматический
Температура газа на выходе из свободной турбины:
Гарантийный ресурс:
Межремонтный ресурс:	25 000 часов
Назначенный ресурс:	100 000 часов
Применяемое масло:

Система электрического запуска газотурбинного двигателя

Электростартер СТЭ-18СТ

Одна из последних разработок ЗАО «Эверест-турбосервис» и ОАО «Электропривод» (г. Киров) - создание электростартера СТЭ-18СТ для запуска газотурбинного двигателя НК-16СТ и его модификаций мощностью 16-20 МВт, используемого ОАО «Газпром» более чем в 600 газоперекачивающих агрегатах.

Преимущество новой разработки заключается в замене турбодетандерного запуска двигателя с помощью сжатого природного газа (в этом случае в атмосферу суммарно выбрасывается до 3 млн. м3 природного газа в год) на экологически чистый электрозапуск. Это позволит упростить систему запуска, снизить расход природного газа, повысить экологическую и технологическую безопасность. Данная разработка отвечает всем требованиям по экологичности эксплуатируемого оборудования.

Электростартер устанавливается на место пневмостартера и не требует доработки места стыковки с коробкой привода агрегатов двигателя, что позволяет производить монтаж системы электрозапуска с электростартером СТЭ-18СТ в условиях эксплуатации.

Номинальная мощность электростартера СТЭ-18СТ - 65 кВт, номинальный крутящий момент, развиваемый электростартером, составляет 245 Н/м (25 кгс/м), режим его работы повторно-кратковременный. Управление электростартером осуществляется блоком управления БУС-18СТ, который преобразует напряжение переменного трехфазного тока 380В, 50Гц в напряжение переменного трехфазного тока от 0 до 380В и частотой от 0 до 400Гц. Блок управления определяет готовность электростартера к работе, задает режимы его работы, момент вращения электростартера, выдает сигнал на отключение, а так же позволяет провести диагностику и настройку параметров электростартера.

Электростартер СТЭ-18СТ сертифицирован и имеет маркировку взрывозащиты 1ExdIIВТ3. Его применение разрешено во взрывоопасных зонах.

В ноябре 2006 года электростартер СТЭ-18СТ в составе системы электрозапуска двигателя НК-16СТ прошел успешные стендовые испытания на стенде Зеленодольского машиностроительного завода. Испытания электростартера проводились в соответствии с действующим на компрессорных станциях ОАО «Газпром» алгоритмом запуска двигателей НК-16СТ, то есть неоднократно повторялась серия из трех холодных прокруток и запуска двигателя. Максимальное значение температуры обмоток статора электростартера при этом составило 76°С.

В соответствии с «Программой приемочных испытаний системы электрического запуска двигателя НК-16СТ в газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 на КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз» в апреле-мае 2007 года на двигателе НК-16СТ выполнена замена воздушного стартера на электростартер СТЭ-18СТ с блоком управления БУС-18СТ. После отладки установленного оборудования агрегат ГПА-Ц-16 был выведен на режим «Магистраль».

В июне 2007 года система электрического запуска двигателя НК-16СТ без замечаний прошла предварительные испытания в объеме «Программы приемочных испытаний системы электрического запуска двигателя НК-16СТ в газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 на КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз». Электростартер СТЭ-18СТ полностью обеспечил выполнение циклограммы холодной прокрутки, горячего запуска и промывки газовоздушного тракта двигателя НК-16СТ.

В августе 2007 года с целью оценки эффективности и работоспособности системы электрического запуска двигателей НК-16СТ (НК-16-18СТ) с электростартером СТЭ-18СТ и принятия решения по дальнейшему внедрению данной системы специальной комиссией проведены приемочные испытания на объекте ОАО «Газпром» - КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз». На основании положительного результата приемочных испытаний Приемочной комиссией ОАО «Газпром» принято решение о доработке остальных двигателей НК-16СТ на КС «Вязниковская» системами электрического запуска и рекомендовано применение данной системы электрозапуска на других объектах ОАО «Газпром».

На двигателях НК-16СТ (НК16-18СТ) в июне 2009 года на КС «Вязниковская» специалистами ЗАО «Эверест-Турбосервис» и ОАО «Электропривод» была выполнена доработка системы запуска путем замены пневмостаретера на электростартер СТЭ-18СТ. Решение о переводе всех двигателей КС «Вязниковская» на систему электрического запуска было принято после 2,5 лет лидерной эксплуатации системы с электростартером СТЭ-18СТ на одном из двигателей этой станции. За это время электростартер выполнил около 500 запусков и не имел дефектов.

В процессе оборудования двигателей системой электрозапуска проводилась доработка электротехнической части газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16 для подключения электростартера к основному вводу существующего вводно-распределительного устройства, расположенного в отсеке автоматики ГПА. На каждом двигателе после монтажа системы электрического запуска и доработки электрики ГПА выполнялись холодные прокрутки, горячие запуски и промывка газовоздушного тракта, после чего агрегат по акту передавался эксплуатационниками.

Кроме того, продолжаются испытания оснащенного электростартером СТЭ-18СТ двигателя НК-361 мощностью 25 МВт, установленного на магистральном газотурбовозе ГТ-1.

Технический потенциал электростартера СТЭ-18СТ, проявленный при испытаниях, позволяет использовать его в системах электрозапуска газотурбинных двигателей других типоразмеров и мощности.

Блок управления стартером БУС-18СТ

Технические характеристики:

· Электропитание и управление электростартером осуществляется от блока управления стартером БУС-18СТ.

· Электропитание БУС осуществляется от сети переменного трехфазного тока:

· Напряжение питание 380В

· Частота напряжения 50Гц

· Номинальная мощность электростартёра 60…65кВт

· Номинальный момент, развиваемый электростартёром 245Н м (25 кгс м)

· Максимальный момент, развиваемый электростартёром, не менее 539Н м (55 кгс м)

· Ток, потребляемый электростартёром

· при номинальном моменте, не более 120А

· Частота выходного вала электростартёра:

o на режиме холодной прокрутки 1380 об/мин

o на режиме горячего запуска 2600 об/мин

· Напряжение управляющих сигналов 27В

· Режим работы повторно-кратковременный

· Масса электростартёра, не более 57 кг

· 230х440ÆГабариты электростартёра

· Габариты БУС 1500х1000х400 мм

· Масса БУС 250 кг

Нагнетатель НЦ-16

Корпус нагнетателя позволяет устанавливать проточную часть на весь ряд мощностей двигателей и получить высокий политропный КПД на конечное давление 56, 76 и 85 кгс/см2 и отношения давлений 1,36; 1,44 и 1,5.

Для газоперекачивающих агрегатов производятся современные нагнетатели с электромагнитным подвесом ротора и газодинамическими уплотнениями. Нагнетатели предназначены для перекачки природного газа по магистральным газопроводам. Базовые корпуса нагнетателей расcчитаны на установку сменных проточных частей, на конечное давление 56, 76 и 85 кгс/см2 и отношения давлений 1,36, 1,44 и 1,5.

Нагнетатели поставляются также и в составе нагнетательных установок, включающих блок нагнетателя с системами обеспечения.

Корпус нагнетателя на сборке

Установка нагнетательная центробежная УНЦ-16-76/1,44 применена в ГПА-16 «Волга», нагнетатель НЦ-12 56/1,44 применен в ГПА - 12 «Урал» и нагнетатель НЦ-8-56/1,44 применен в АГПУ - 8 «Волга». Нагнетатель НЦ-16-76/1,44 создан на высоком техническом уровне с использованием магнитного подвеса ротора и «сухих» газодинамических уплотнений. Применение пространственных лопаток рабочих колес и безлопаточного диффузора обеспечило получение политропного КПД в рабочей точке 85% и широкий диапазон эффективной работы нагнетателя. Конструктивно нагнетатели выполнены на базе лицензий фирмы «Дрессер» (США).

Твердосплавное кольцо со спиральными канавками «сухого» уплотнения

Предусмотрена возможность установки в нагнетатель любого из двух концевых уплотнений: торцовых масляных и «сухих» газодинамических. Подшипники применяются как гидродинамические масляные, так и «сухие» электромагнитные.

Техническая характеристика нагнетателей и нагнетательных установок с газотурбинным приводом

	Область применения	Назначение	Произво-дитель- ность м 3 /мин	Давление, МПа (кгс/см 2) (абс).		Газотурбинный двигатель		Габариты установки, мм	Масса установки, кг
				Начальное	Конечное	Мощность, кВт	Частота вращения ротора, об/мин
	АГПУ-8 «Волга»	Перекачка природного газа по магистраль- ному газо-проводу					2340х 1320х 1380
	ГПА-12 «Урал»							2620х 2670х 1700
								2900х 2500х 1760
УНЦ16-76/ 1,44	ГПА-16 «Волга»							14550х 12000х 5300

Литература

1. http://compressormash.ru

Http://www.new.turbinist.ru

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

‹‹Технологическое оборудование газонефтепроводов и газонефтехранилищ››

ВКГНО.151031 11МТЭ-Б 00

Тема задания: Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-6,3 компрессорного цеха компрессорной станции магистрального газопровода

ВВЕДЕНИЕ

1 Общая часть

1.2 Техническая и конструктивная характеристика ГПА-Ц-6,3

1.3 Характеристика систем ГПА-Ц-6,3.

1.4 Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА-Ц-6,3.

2 Расчетная часть

2.1 Проверочный гидравлический расчет участка газопровода.

2.2 Тепловой расчет цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Газовая отрасль была и остается одной из самых динамично развивающихся отраслей экономики Российской Федерации. В последние годы газовая промышленность вышла на первое место по производству топливно-энергетических ресурсов.

Из общего объёма, добываемого в стране природного газа 94% приходится на Открытое акционерное общество «Газпром».

«Газпром» владеет лицензиями на разработку 92 газовых и газоконденсатных месторождений с промышленными запасами газа в объёме 32,2 трлн. м³, что составляет 67% от общероссийских запасов и 23% от мировых.

В стране сформировалась и продолжает развиваться Единая система газоснабжения, включающая газовые промыслы, магистральные газопроводы с установленными на них компрессорными станциями, подземные хранилища, газоперерабатывающие заводы и распределительные станции.

ОАО «Газпром» в настоящее время эксплуатирует на территории России магистральные газопроводы общей протяженностью свыше 155 тыс. км, из них газопроводы большого диаметра (1220-1420 мм) составляют свыше 60%. Действуют 247 компрессорных станций суммарной мощностью свыше 39,5 млн. кВт. Средняя дальность транспортировки газа составляет 2512 км. Увеличение добычи газа, по мере спроса на него, будет осуществляться за счёт наращивания мощностей на действующих, и ввода в разработку новых месторождений Надым-Пур-Тазовского региона, где и сейчас ведется основная добыча газа, Главным её источником в будущем, прежде всего, станут месторождения полуострова Ямал и шельфовой зоны Красного и Баренцева морей.

Повышение надежности Единой системы газоснабжения связано как со строительством новых подземных хранилищ и комплексов типовых хранилищ, так и с повышением активной мощности действующих. Использование высокопродуктивных скважин, автоматизированных систем управления процессами закачки и отбора газа, а также нового экономичного компрессорного оборудования позволит повысить надёжность и эффективность функционирования Единой системы газоснабжения.

За прошедшие 50 лет добыча газа в России выросла почти в 100 раз, т.е. по существу за этот период была создана газовая отрасль в нашей стране.

Поскольку в будущем намечается увеличение добычи природного газа более чем на порядок, то это приведёт к расширению сфер его применения, потребует новых технологий его разведки, добычи, транспорта и использования. В том числе технологии более рационального использования давления газа с широким применением турбодетандеров и химической энергии газа на всём движении газа от пласта до потребителя и создания полностью автоматизированных промыслов, газопроводов, КС, ПХГ, ГРС.

Важнейшей задачей в комплексе работ по повышению эффективности магистрального транспорта газа является снижение энергетических затрат.

Достаточно сказать, что на привод компрессоров сегодня расходуется около 8% добываемого газа. Это связано с низким средним К.П.Д. газотурбинных газоперекачивающих агрегатов, который составляет 27,1%, 15% мощностей ГПА уже отработали более 20 лет и подлежат модернизации или замене.

В настоящее время с участием ведущих предприятий оборонного промысла, реализуется программа разработки и освоения производства ГПА со стационарным, авиационным и судовым двигателями с К.П.Д. от 32% до 38%. Часть новых агрегатов уже поступила на трассы газопроводов.

Ведётся опытно промышленная эксплуатация ГПА с парогазовым циклом. Применение парогазовых установок с агрегатами нового поколения даёт возможность довести суммарный К.П.Д. компрессорных станций до 45%.

К работам по созданию некоторых видов новой газоперекачивающей техники, привлечены ведущие зарубежные компании. Так АО «Люльпа-Сатурн» в кооперации с фирмой «Нуово-Пиньоне» создаёт новые агрегаты с мощностью 16 МВт с использованием российского газогенератора. Совместно с фирмой «Купер-Роллс» ведутся работы по модернизации камеры сгорания АЛ-31 СТ с целью снижения выброса окислов азота. Пермские предприятия «Авиадвигатель» и «Пермские моторы» планируют проведение работ совместно с фирмой «Пратт эну Уитни» по увеличению ресурса надёжности и экологической безопасности двигателей мощностью 12 и 16 МВт.

Применение ГПА нового поколения позволит на 25-30% сократить потребление газа на технологические нужды, снизить выбросы окислов азота, повысить надёжность транспортировки газа.

До 2015 года в дополнение к 155 тыс.км действующих газопроводов будет введено до 40-45 тыс.км новых.

Направление технологического прогресса в магистральном транспорте газа на перспективу до 2015 года предопределяются особенностями отрасли в указанный период.

Мероприятия технического прогресса должны быть ориентированы на создание и внедрение новых технологий и оборудования по следующим направлениям:

для новых газопроводов, и прежде всего для Ямальской газотранспортной системы;

для реконструкции и технического перевооружения действующих газопроводов;

для повышения надёжности и эффективности эксплуатации действующих газопроводов;

В последние годы развивается новое направление использования природного газа в качестве моторного топлива для автомобильного, речного, воздушного транспорта и сельскохозяйственной деятельности. Это обеспечивает экономию дефицитного нефтяного моторного топлива и улучшает экологическое состояние природной среды.

Ведущим технологическим институтом отрасли -ВНИИ газом совместно с другими научными организациями разработана концепция научно технического развития газовой промышленности до 2015 года в которой предусмотрены мероприятия, направленные на преодоление негативных тенденций, а также по обеспечению надёжности и безопасности функционирования Единой системы газоснабжения.

Так, предполагается увеличить эффективность добычи газа за счёт внедрения комплекса мероприятий, важнейшее из которых применение горизонтальных и горизонтально-разветвлённых скважин. Уже имеется положительный опыт строительства скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа Оренбургской области и Краснодарского края. Применение таких скважин позволяет сократить в три-пять раз потребное количество скважин обычной конструкции.

Для широкого внедрения этой технологии создаются современные буровые установки, телеметрические системы с гидравлическим каналом связи, и другие технические средства.

Развёрнуты работы по созданию комплексной системы технической диагностики газопроводов и экологического мониторинга, в том числе с использованием достижением космической техники.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика компрессорного цеха

Махачкалинское ЛПУМГ «Транс газ Махачкала» создано 5 октября 1979 года на основании приказа Мингазпром СССР в соответствии с утверждённой структурой и штатным расписанием. Компрессорный цех в р.п. Избербаш расположена на 323 км магистрального газопровода Петровск-Новопсков справа от газопровода по ходу газа.

Среднегодовая температура грунта 10,5 ºС. Ближайший населённый пункт г.Избербаш, расположенный на расстоянии 7 км. Основная задача ЛПУ это транспортировка газа по МГ и газоснабжение местных потребителей через газопроводы.

Производительность КС 41,7-44,7 млн.м³ /сут.

Давление нагнетателя 56 кгс/см².

Основное технологическое оборудование КЦ, в том числе компрессорные агрегаты, пылеуловители, холодильники газа приняты отечественного производства.

В соответствии с заданием на проектирование, утверждённым Мингазпромом 3 января 1979 года к установке на компрессорной станции в приняты автоматизированные агрегаты ГПА-Ц-6,3, в блочно-комплектном исполнении, состоящие из двухступенчатых нагнетателей с расчётной степенью сжатия 1,45 и авиационных газотурбинных двигателей НК-12 ст.

Вспомогательное оборудование КЦ предусмотрено в блочно-комплектном исполнении.

Технологическая схема КЦ предусматривает следующие основные технологические процессы:

Очистка газа от механических примесей и жидкой фазы;

Компримирование газа;

Охлаждение газа.

Газ из магистрального газопровода направляется одним шлейфом Ду 1000 на установку пылеуловителей. На КЦ установлены циклонные пылеуловители номинальной производительностью 15 млн.м³/сут, Ду 2000 мм, с рабочим давлением 55 кгс/см³. Исходя из расчётной производительности газопровода к установке на КЦ принято 4 пылеуловителя, один из которых резервный. Подключение пылеуловителей коллекторное. Очищенный газ двумя шлейфами Ду 100 поступает во всасывающий коллектор компрессорного цеха Ду 1000. Отсепарированные в пылеуловителях продукты очистки газа автоматически (по достижению максимального уровня в пылеуловителе) сбрасываются через газоотделитель в блок ёмкости сбора конденсата, работающие под атмосферным давлением. Из ёмкости сбора конденсата погружными насосами продукты очистки откачиваются в автоцистерны и отвозятся к местам их утилизации.

Компримирование газа осуществляется агрегатами ГПА-Ц-6,3 в количестве 5 рабочих и 2 резервных. Технологической схемой предусматривается параллельная работа компрессорных агрегатов. Газ после Компремирования из нагнетательного коллектора Ду 1000 направляется одним газопроводом Ду 1000 к аппаратам воздушного охлаждения.

В качестве холодильников газа на КЦ приняты аппараты воздушного охлаждения АВЗ Д-20-Ж-6,3- Б1-В2Т/6-1-8 , служащие для охлаждения газа после компремирования до температуры допустимой для изоляции газопровода и для увеличения объёма транспорта газопропускной способности газопровода. Подключение АВО коллекторное. Для возможности отключения АВО в зимнее время и при ремонте, схемой предусмотрен байпас Ду 1000. Охлаждённый газ одним шлейфом Ду 1000 направляется в МГ.

Для обеспечения режима запуска и остановки центробежных нагнетателей, технологической схемой предусмотрен пусковой контур Ду 700 с необходимой дросселирующей арматурой. Подключение к пусковому контуру агрегатов коллекторное. Для отключения КЦ от МГ во время пропуска очистного устройства между всасывающим и нагнетательным шлейфами КЦ предусмотрен байпас Ду 500. Для подогрева агрегатов перед пуском, а также на период ремонта КС в зимнее время или межсезонье предусмотрен унифицированный моторный подогреватель, смонтированный на шасси автомобиля ЗИЛ-131 марки УМП-350-131.

На компрессорной станции так же находятся вспомогательные сооружения: котельная, блок регенерации, горюче-смазочных материалов, аварийная электростанция, насосы для подачи воды, система вентиляции. Общая численность рабочих на КЦ составляет 365 человек.

Основная задача, которая возлагается на компрессорную станцию повышение давления природного газа и обеспечение его транспортировки по магистральному газопроводу до потребителей.

Служба связи занимается обеспечением телефонной и радиосвязи внутри предприятия. А также отвечает за целостность телефонных линий.

Служба электрохимической защиты проверяет и устраняет наличие блуждающих токов на трубопроводах и проверяет качество изоляции газопровода.

Служба КИПа занимается обслуживанием, контролем и ремонтом контрольно-измерительных приборов и автоматики на основном и вспомогательном оборудовании, узлах подключения к газопроводу, а также ведёт учёт транспортируемого газа на работу газоперекачивающих агрегатов.

Линейно-эксплутационная служба занимается обслуживанием линейной части газопровода, а именно: огневыми работами (замена линейных кранов, участков газопровода), ревизией линейной запорной арматуры, заменой метанола, очисткой линейной части в пределах охранной зоны, а также проверяет состояние изоляции.

Служба газораспределительной станции обслуживает, ремонтирует, занимается наладкой и запуском в работу газораспределительных станций, газораспределительных пунктов, а также одаризацией газа, поступающего потребителю на бытовые нужды.

Служба электроснабжения осуществляет контроль и ремонт электрических линий, насосов, водоснабжения на бытовые нужды, канализацию.

Служба ГКС занимается обслуживанием и ремонтом газоперекачивающих агрегатов, вспомогательного оборудования, разработкой графиков, планов предупредительных ремонтов.

Химическая лаборатория проводит анализ технологического газа, турбинного масла на наличие технологических и механических примесей, очистку технологической воды, измеряет загазованность воздушной среды в цеху и на территории.

Инженер по технике безопасности контролирует соблюдение правил охраны труда, проводит мероприятия по предупреждению несчастных случаев, организовывает проверку знаний техники безопасности.

В курсовом проекте рассматривается КЦ-1 «Махачкалинского ЛПУМГ», оборудованного агрегатами ГПА Ц-6,3.

1.2Техническая и конструктивная характеристика ГПА-Ц-6,3

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 с двухступенчатым полнонапорным центробежным нагнетателем и приводом от газотурбинного двигателя авиационного -типа НК-12СТ разрабатывался с учетом следующих основных принципов.

Блочность конструкции должна предусматривать возможность доставки непосредственно на место монтажа железнодорожным, автомобильным и воздушным транспортом готовых блоков.

Габариты и масса блоков должны обеспечивать возможность их монтажа и демонтажа передвижными подъемными средствами на компрессорной станции.

Блоки должны проходить на заводах - изготовителях контрольные проверки, испытания и доставляться на монтаж в полной заводской готовности (окончательно собранными и испытанными).

Использование электроэнергии агрегатом должно быть минимальным, только для вспомогательных нужд.

Для возможности использования агрегата в различных климатических зонах и при любых погодных условиях применение воды для охлаждения узлов агрегата и масла исключено; должна быть разработана конструкция воздушного охлаждения.

Автоматизация агрегата должна осуществлять автоматический поэтапный пуск (останов) агрегата ‹‹от кнопки» и защиту агрегата при аварийных ситуациях, вести непрерывный контроль параметров двигателя и нагнетателя.

Учитывая полевые условия эксплуатации, должна быть предусмотрена максимальная ремонтопригодность ГПА методом замены блоков.

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 состоит из пяти блоков: турбоагрегата , воздухоочистительного устройства, всасывающей камеры с блоком автоматика, выхлопной шахты и маслоохладителей .

Блок турбоагрегата включает нагнетатель и двигатель с вспомогательными механизмами и устройствами, смонтированными на общей раме. Блок заключен в тепло- и звукоизолирующий контейнер. Он является основой агрегата ГПА-Ц-6,3 и дает возможность отказаться от строительства громоздких корпусов и других фундаментальных сооружений.

Полнонапорный нагнетатель агрегата ГПА-Ц-6,3 представляет однокорпусную двухступенчатую машину центробежного типа. Две ступени сжатия позволяют реализовать полную степень повышения давления, равную 1,45, и отказаться от последовательного- соединения нагнетателей на станциях, принятого при использовании консольных одноступенчатых нагнетателей старого типа. Корпус нагнетателя стальной с горизонтальным фланцевым разъемом. Четырьмя лапами корпус крепится непосредственно к фундаментной раме (основанию) контейнера турбоагрегата. Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены соосно, что- исключает возникновение момента от растягивающих сил при температурных деформациях газопровода. Ротор имеет два рабочих колеса диаметром 545 мм, выполненных с целью повышения надежности прогрессивным методом диффузионной пайки в вакууме. Детали статорной части аэродинамического узла (диффузоры, улитки и т. д.) являются съемными и взаимозаменяемыми.

Радиальные и осевые нагрузки воспринимаются! опорным и упорным многоклиновыми подшипниками скольжения прогрессивной конструкции с межремонтным ресурсом работы, равным 2530 тыс.ч. Подшипники усовершенствованы таким образом, что они обеспечивают реверсивность «хода» нагнетателя па случай раскрутки агрегата обратным потоком газа.

В качестве концевых уплотнений в нагнетателе применяют щелевые масляные уплотнения с плавающими кольцами. Эти уплотнения работают на принципе автоматического поддержания постоянного избытка давления масла над давлением уплотняемого газа.

Для повышения ресурса уплотнений вместо пары графит-сталь стали использовать пару баббит-твердый сплав, довели тонкость фильтрации масла, подаваемого на уплотнения, до 1015 мкм.

Воздухоочистительное устройство предназначено для очистки воздуха, подаваемого в двигатель с целью предохранения лопаток компрессора от износа. Всасывающая камера служит для подвода воздуха от ВОУ к двигателю. Выхлопное устройство шахты шумоглушения предназначено для отвода выхлопных газов. Маслоохладители служат для охлаждения масла системы смазки турбоагрегата.

Запуск агрегата производится автоматически по программе, обеспечивающей последовательное выполнение операций по контролю предпусковой готовности, включение вспомогательного оборудования, включение агрегатов двигателя и загрузке нагнетателя. Весь процесс запуска условно можно разбить на этапы, выполнение каждого из которых контролируется по определяющим параметрам (давлению, частоте вращения, температуре и др.) и в случае невыполнения одного из них дальнейшие операции блокируются или двигатель останавливается.

Весь ход запуска, положение основных элементов агрегата и крановой обвязки демонстрируется мнемо-схемой и контрольными световыми транспарантами, вынесенными на панель управления.

1.3 Характеристика систем ГПА-Ц-6,3.

Разработанная для агрегата ГПА-Ц-6,3 система автоматики обеспечивает автоматическое выполнение программного запуска, работу на режиме, нормальные или аварийные остановы, а также ряд работ, связанных с подготовкой агрегата к запуску, при минимальном вмешательстве обслуживающего персонала.

Для безопасной работы двигателя и ГПА разработан комплекс средств автоматического контроля и защиты по определяющим параметрам, достижение предельно допустимых границ которых свидетельствует о предварительной ситуации и привод к аварийному останову, что видно из схемы автоматического аварийного останова агрегата. По ряду защит предусмотрена выдача предупредительного (светозвукового) сигнала.

Для облегчения условий эксплуатации систему смазки ГПА изготовляют объединенной, т. е. создают -единство масел для двигателя и нагнетателя с общим маслобаком, пусковым насосом, маслокоммуникациями л др. Единство применяемых масел упрощает транспортировку масла на компрессорные стан- дин и маслокоммуникации, облегчает условия его хранение

Заложенные при проектировании принципы и проведенные опытные работы позволили применить для нагнетателя и двигателя недефицитное масло отечественного производства. Учитывая возможность эксплуатации агрегатов в условиях низких температур (до 50°С) и в засушливых районах юга страны (до -+ 45 °С), в системе охлаждения масла исключено применение воды. Воздушные маслохолодильники с электровентиляторами обеспечивают автоматически заданный температурный режим.

Предпусковой подогрев масла в зимнее время осуществляют горячим воздухом от работающих агрегатов или электронагревательными элементами, В случае особой необходимости предусмотрен передвижной генератор горячего воздуха (МП-350) для подогрева агрегата. Разводка маслопроводов обеспечивает их легкий монтаж; стыки маслопроводов легкодоступны; соединение с двигателем выполнено эластичными рукавами. Масло очищают керамическими и сетчатыми фильтрами, легко поддающимися регенерации. Применение высокоэффективных надуваемых уплотнений на двигателе, а также центрифугирование масловоздушных эмульсий на двигателе обеспечивают незначительные потери масла при работе газоперекачивающего агрегата. Все параметры маслосистемы контролируются защитами.

1.4 Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА-Ц-6,3.

Решением Мингазпрома, Минхиммаша н Минавиапрома была организована подготовка инженерно-технического персонала, обслуживающего компрессорные станции с агрегатами ГПА-Ц-6,3 на учебной базе. Обучение проводили по утвержденной программе по следующим курсам; конструкция и эксплуатация ГПА-Ц-6,3. Кроме теоретических дисциплин были предусмотрены практические занятия на испытательной станции завода и на компрессорных станциях. После окончания обучения специальная комиссия принимала экзамены и выдавала удостоверения на право эксплуатации ГПА-Ц-6,3. Для повышения качества обучения была выпущена серия красочных плакатов но конструкциям ГПА-Ц-6,3. За 19741976 год на учебной базе было подготовлено десять групп эксплуатационного персонала подразделений Мингазпрома. Всего было обучено 150 человек из них 15 инженеров. Дальнейшее обучение обслуживающего персонала, начиная с 1977 r . t в связи с накопленным опытом работы на компрессорных станциях с указанными агрегатами, повышением квалификации инженерного состава в газовой промышленности н увеличением "числа компрессорных станций, организовано непосредственно на рабочих местах с привлечением квалифицированных специалистов Минавиапрома и Мингазпрома.

2.2. Тепловой расчет цикла ГТУ ГПА-С-16

Цель расчета: расчет параметров цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3: удельной полезной работы, расхода воздуха через осевой компрессор, расхода рабочего тепла через турбину внутреннего КПД ГТУ; расхода топливного газа в камере сгорания.

Исходные данные:

Эффективная мощность, N ,кВт; 6300

Температура воздуха на входе в осевой компрессор, ; 15

Номинальное давление окружающего воздуха, кгс / ; 1,033

Температура газа на входе в турбину, ; 810

Степень сжатия воздуха в осевом компрессоре, ; 7,8

Показатель адиабаты, k ; 1,4

КПД камеры сгорания, ; 0,96

КПД осевого компрессора (индикаторный), ; 0,84

Газовая постоянная, R кгс м/кг град; 29,3

Низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг; 8550

КПД турбины (индикаторный), ; 0,85

КПД механической турбины, ; 0,95

Отношение расхода воздуха и топлива, ; 0,97

Задается коэффициент потерь в воздушном и газовом тракте

1,051,1 (2.2.1)

1,05

Давление рабочего тела на выходе из турбины, кгс/

= (2.2.2)

где кгс/

кгс/

Давление воздуха на выходе из осевого компрессора, кгс/

(2.2.3)

где кгс/

Кгс/

Давление рабочего тела на входе в турбину, кгс/

(2.2.4)

где кгс/

Кгс/

Изоэнтропийный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг

(2.2.5)

где ккал/кг

КГм/кг

ккал/кг

Действительный перепад в осевом компрессоре, ккал/кг

(2.2.6)

где ккал/к

63,6 ккал/кг

Средняя температура воздуха в осевом компрессоре,

(2.2.7)

где

ккал/кг

Средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

Ккал/кг (2.2.8)

Температура воздуха на выходе из осевого компрессора,

(2.2.9)

где действиетльный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, ккал/кг

Ккал/кг

(2.2.10)

где

Ккал/кг

Действительный теплоперепад в турбине, ккал/кг

(2.2.11)

где ккал/кг

Ккал/кг

Средняя температура рабочего тела в турбине,

(2.2.12)

где

Ккал/кг

Средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

Ккал/кг (2.2.13)

Температура рабочего тела на выходе из турбины, К

(2.2.14)

где ккал/кг

Средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, ккал/кг

Удельная полезная работа ГТУ, ккал/кг

(2.2.15)

где ккал/кг

Отношение расхода воздуха к расходу рабочего тела через турбину

Ккал/кг

Средняя температура рабочего тела в камере сгорания,

(2.2.16)

где

Средняя удельная теплоемкость рабочего тела в камере сгорания, (ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

Ккал/кг (2.2.17)

Теплота, подводимая к камере сгорания (удельная), ккал/кг

(2.2.18)

где

В камере сгорания, ккал/кг

Ккал/кг

Внутренний К.П.Д. ГТУ, %

(2.2.19)

где ккал/кг

Ккал/кг

Расход рабочего тела через турбину, кг/с

(2.2.20)

где кВт

Ккал/кг

Кг/с

Расход воздуха через осевой компрессор, кг/с

(2.2.21)

где кг/с

Кг/с

Удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг

(2.2.22)

где средняя удельная теплоемкость рабочего тела в камере сгорания, ккал/кг

Ккал/кг

Удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной, ккал/кг

(2.2.23)

где средняя удельная теплоемкость рабочего тела в турбине, ккал/кг

Ккал/кг

Расход топливного газа в камере сгорания, кг/ c

(2.2.24)

где расход рабочего тела через турбину, кг/ c

Расход воздуха через осевой компрессор, кг/ c

Низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг

КПД камеры сгорания

Удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг

Удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной, ккал/кг

Кг/ c

Вывод: Результатам расчета цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3

Удельная полезная работа ГТУ ккал/кг

Расход воздуха через ОК кг/ c

Расход рабочего тепла через турбину кг/ c

Внутренний К.П.Д. ГТУ, %

Расход топливного газа в камере сгорания кг/ c

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте рассмотрена тема «Газоперекачивающие агрегаты ГПА Ц-6,3».

В общей части я рассмотрел следующие вопросы:

Характеристика компрессорного цеха: Компрессорный цех в р.п. Бубновский расположена на 323 км магистрального газопровода Петровск-Новопсков справа от газопровода по ходу газа.

Техническая и конструктивная характеристика газоперекачивающего агрегата ГПА Ц - 6,3.

Характеристика систем ГПА Ц - 6,3

Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА Ц- 6,3

В расчетную часть входят следующие расчеты:

Проверочный гидравлический расчет участка газопровода, в котором я определял конечное давление, то есть минимальное допустимое давление газа перед компрессорной станцией, выбираемое из условий надежной работы ее оборудования.

Список используемых источников

1. Технологический регламент по заправке автомобилей сжатым природным газом на АГНКС с компрессорными установками типа
4Н R 3К N 200/2105249 WLK .

2. Степанов О.А. Крылов Г.В Хранение и распределение газа.М.: Недра 1994.

3. Паспорт по эксплуатации установки осушки газа на АГНКС.

4. Волков М.М. Справочник работника газовой промышленности. М.: Недра, 200 9.

5. Дятлов В.А. Михайлов В.М. Яковлев Е.И. Оборудование, эксплуатация и ремонт магистральных газопроводов. М.: Недра, 2011 .

6. Газовая промышленность. Производственнотехнологический журнал №9, 2010.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Агрегат ГПА-Ц-16

Газотурбинный двигатель НК -1 6СТ

воздухоочистительный газотурбинный двигатель агрегат

Нагнетатель НЦ-16

Воздухоочистительные устройства / ВОУ -1 10 -4 Ц для агрегата ГПА -Ц-1 6

Преимущества и особенности

Конструкция самого фильтра позволяет легко производить его замену в случае засорения;

Благодаря использованию фильтров EMW ВОУ обладает значительно меньшим сопротивлением по сравнению с аналогами;

В качестве обшивки козырька используется поликарбонат, крепящийся к каркасу при помощи алюминиевых профилей и саморезов, и обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими материалами: невысокой стоимостью, меньшей массой, отсутствием коррозии, возможностью монтажа без использования сварки;

Байпасный клапан, установленный сверху блока фильтров, автоматически срабатывает при перепаде давления 70 мм. вод. ст на всасе и возвращается в исходное положение при перепаде давления 52 мм. вод. ст. Обогрев клапана позволяет срабатывать ему при любом диапазоне температур;

Конструкция блоков фильтров в виде призм позволяет уменьшить площадь и массу ВОУ;

Конструкция козырька ВОУ обеспечивает скорость воздуха на всасе до 0,8 м/с, что исключает попадание атмосферных осадков под козырек.

Технические характеристики

Наименование параметра
Изготовитель	ООО НПП «35-й Механический Завод»
Тип очистки воздуха	Комбинированная система фильтрации (EMW)
Количество ступеней очистки	3 ступени
Количество циклонов, шт.
Количество фильтров, шт.
Номинальный расход воздуха, кг/с
Гидравлическое сопротивление ВОУ, мм. вод. ст
Эффективность очистки воздуха от частиц более 5 мкм., %
Масса, кг
Габариты, мм	10450х6900х5780

Газотурбинный двигатель НК-16СТ

Технические характеристики

Мощность, не менее:
Эффективный КПД, не менее:
Диапазон изменения частоты вращения приводного вала свободной турбины:	3975-5350 об./мин.

Окислов азота:
Окиси углерода:
Максимальный уровень звукового давления:
Масса двигателя с рамой:
Расход топливного газа:
Запуск двигателя:	автоматический
Температура газа на выходе из свободной турбины:
Гарантийный ресурс:
Межремонтный ресурс:	25 000 часов
Назначенный ресурс:	100 000 часов
Применяемое масло:

Система электрического запуска газотурбинного двигателя

Электростартер СТЭ-18СТ

Блок управления стартером БУС-18СТ

Технические характеристики:

· Электропитание и управление электростартером осуществляется от блока управления стартером БУС-18СТ.

· Электропитание БУС осуществляется от сети переменного трехфазного тока:

· Напряжение питание 380В

· Частота напряжения 50Гц

· Номинальная мощность электростартёра 60…65кВт

· Номинальный момент, развиваемый электростартёром 245Н*м (25 кгс*м)

· Максимальный момент, развиваемый электростартёром, не менее 539Н*м (55 кгс*м)

· Ток, потребляемый электростартёром

· при номинальном моменте, не более 120А

· Частота выходного вала электростартёра:

o на режиме холодной прокрутки 1380 об/мин

o на режиме горячего запуска 2600 об/мин

· Напряжение управляющих сигналов 27В

· Режим работы повторно-кратковременный

· Масса электростартёра, не более 57 кг

· 230х440Габариты электростартёра

· Габариты БУС 1500х1000х400 мм

· Масса БУС 250 кг

Нагнетатель НЦ -1 6

Корпус нагнетателя на сборке

Твердосплавное кольцо со спиральными канавками «сухого» уплотнения

Техническая характеристика нагнетателей и нагнетательных установок с газотурбинным приводом

Область применения	Назначение	Произво-дитель-	Давление, МПа (кгс/см 2) (абс).	Газотурбинный двигатель	Габариты установки,	Масса установки,
			Начальное	Конечное	Мощность,	Частота вращения ротора, об/мин
АГПУ-8 «Волга»	Перекачка природного газа по магистраль- ному газо-проводу						2340х 1320х 1380
ГПА-12 «Урал»							2620х 2670х 1700
							2900х 2500х 1760
ГПА-16 «Волга»							14550х 12000х 5300

Литература

1. http://compressormash.ru

3. http://www.new.turbinist.ru

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Описание конструкции, назначение и условия работы сварного узла газотурбинного двигателя. Выбор способа сварки и его обоснование, выбор сварочных материалов и режимов сварки. Выбор методов контроля: внешний осмотр и обмер сварных швов, течеискание.

курсовая работа , добавлен 14.03.2010

Тип станка (механизма), его основные технические данные. Циклограмма (последовательность операций), режимы работы главного привода. Выбор рода тока и напряжения и типа двигателя. Расчет механических характеристик выбранного двигателя, проверка двигателя.

курсовая работа , добавлен 09.12.2010

Использование системного анализа при исследовании масляной системы газотурбинного двигателя с целью изучения его эффективности. Схема маслосистемы с регулированным давлением масла. Структурный, функциональный анализ системы. Инфологическое описание.

курсовая работа , добавлен 04.05.2011

Понятие и общая характеристика, назначение и условия работы бурильной колонны, ее внутренняя структура и основные элементы, направления и условия практического применения. Динамические нагрузки на бурильную колонну, определяющие долговечность двигателя.

реферат , добавлен 25.11.2014

Проектирование рабочего процесса газотурбинных двигателей и особенности газодинамического расчета узлов: компрессора и турбины. Элементы термогазодинамического расчета двухвального термореактивного двигателя. Компрессоры высокого и низкого давления.

контрольная работа , добавлен 24.12.2010

Выбор и обоснование мощности и частоты вращения газотурбинного привода: термогазодинамический расчет двигателя, давления в компрессоре, согласование параметров компрессора и турбины. Расчет и профилирование решеток профилей рабочего колеса турбины.

курсовая работа , добавлен 26.12.2011

Профилирование ступени компрессора приводного газотурбинного двигателя. Построение решеток профилей дозвукового осевого компресора и турбины. Расчет треугольников скоростей на трех радиусах. Эскиз камеры сгорания. Профилирование проточной части диффузора.

курсовая работа , добавлен 22.02.2012

Расчет основных показателей во всех основных точках цикла газотурбинного двигателя. Определение количества теплоты участков, изменение параметров для процессов и их работу. Расчет термического коэффициент полезного действия цикла через его характеристики.

курсовая работа , добавлен 19.05.2009

Проектирование проточной части авиационного газотурбинного двигателя. Расчёт на прочность рабочей лопатки, диска турбины, узла крепления и камеры сгорания. Технологический процесс изготовления фланца, описание и подсчет режимов обработки для операций.

дипломная работа , добавлен 22.01.2012

Расчет на прочность узла компрессора газотурбинного двигателя: описание конструкции; определение статической прочности рабочей лопатки компрессора низкого давления. Динамическая частота первой формы изгибных колебаний, построение частотной диаграммы.

Система смазки двигателя НК-16СТ, назначение, основные технические данные, принципиальная схема, принцип работы

Принцип работы системы гидропневматического управления краном.

Краткая история и перспективы развития трубопроводного транспорта газа.

ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЩИЙ АГРЕГАТ ГПА-Ц-16

ГПА-Ц-16

Общая компоновка агрегата

Агрегат состоит из отдельных функционально завершенных блоков и сборочных единиц полной заводской готовности, стыкуемых между собой на месте эксплуатации.

Общий вид газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16 показан на рис. 2.

В состав ГПА входят: турбоблок, воздухоочистительное устройство (ВОУ), шумоглушители всасывающего тракта, всасывающая камера, промежуточный блок, блок вентиляции, два блока маслоохладителей, выхлопной диффузор, выхлопная шахта, шумоглушители выхлопного тракта, опора выхлопной шахты, блок автоматики, блок маслоагрегатов, блок фильтров топливного газа, система подогрева циклового воздуха, система пожаротушения, система обогрева.

Базовой сборочной единицей агрегата является турбоблок, устанавливаемый на монолитном железобетонном фундаменте. Над турбоблоком на отдельной опоре установлены сборочные единицы выхлопного устройства двигателя и системы подогрева циклового воздуха. Забор воздуха для двигателя НК-16СТ осуществляется через воздухоочистительное устройство, шумоглушители, всасывающую камеру и патрубок промежуточного блока.

С целью обеспечения удобства обслуживания агрегата основные узлы маслосистемы размещены в отдельном блоке маслоагрегатов, а приборы и щиты системы автоматического управления агрегатом - в блоке автоматики.

Для повышения компактности ГПА блоки вентиляции и маслоохладителей размещены соответственно на промежуточном блоке и блоке маслоагрегатов. Для повышения надежности двигателя НК-16СТ в состав агрегата введен блох фильтров топливного газа. Обогрев блоков ГПА осуществляется горячим воздухом из общестанционного коллектора.

Стыковка всех блоков производится через гибкие переходники, позволяющие компенсировать неточности установки при монтаже агрегата.

Общий вид агрегата ГПА - Ц - 16:

1. Камера всасывания; 2. Шумоглушители; 3. Устройство воздухоочистительное; 4. Система подогрева циклового воздуха; 5. Утилизатор; 6. Шумоглушители выхлопа; 7. Диффузор;

8. Опора выхлопной шахты; 9. Турбоблок; 10. Блок АСП; 11. Блок маслоагрегатов.

Основные технические данные агрегата ГПА-Ц-16

Производительность, приведенная к температуре газа

293 К (20 0 С) и давлению 0,101 МПа,

м 3 /с.......................................................................... 384,82

млн.м 3 /сут............................................................... 33,25

Давление, МПа

начальное...................................................... 5,17

конечное......................................................... 7,45

Степень повышения давления.................................1,37 ¸ 1,44

Политропный КПД нагнетателя,%............................ 83

Температура газа на всасывании, К (0 С),

(расчетная) ................................................................... 288(15)

Расчетное повышение температуры газа в нагнетателе

на номинальном режиме, О С...........................................31

Частота вращения ротора нагнетателя С -1 , об/мин

номинальная.........................................................................88,3(5300) минимальная.........................................................................62,5(3750) максимальная....................................................................... 92,75(5565)

Номинальная мощность на муфте нагнетателя, кВт.....16000

Давление газа, МПа

топливного...............................................................2,5 ± 0,2

пускового............................................................... 0,3 ± 0,45

Время запуска ГПА без учета предпусковой

подготовки, с (мин) не более..............................................900(15)

Безвозвратные потери масла, не более, кг/ч

по двигателя.............................................................. 1,0

по нагнетателю......................................................... 0,5

Масса, не более, кг

агрегата.................................................................... 170000

наиболее тяжелой транспортной единицы............ 60000

Продольный разрез агрегата ГПА - Ц - 16:

1. Камера всасывания; 2. Шумоглушители; 3. Воздухоочистительное устройство; 4. Блок вентиляции; 5. Промежуточный блок; 6. Патрубок; 7. Воздушный охладитель масла; 8. Отсек двигателя; 9. Двигатель НК-16СТ; 10. Выхлопная улитка; 11. Шумоглушитель выхлопа; 12. Диффузор; 13. Герметичная перегородка; 14. Промежуточный вал; 15. Гидроаккумулятор; 16. Нагнетатель НЦ - 16; 17. Отсек нагнетателя; 18. Маслобак нагнетателя.

Блоки агрегата

Турбоблок включает в себя следующие основные сборочные единицы: раму, контейнер, приводной двигатель НК-16СТ, установленный на подмоторной раме, выхлопную улитку, переходник, нагнетатель и муфту, передающую вращение от свободной турбины двигателя к нагнетателю. Кроме того, в турбоблоке размещены отдельные сборочные единицы масляной системы, систем обогрева, автоматического пожаротушения, обогрева циклового воздуха и автоматического управления агрегата.

Рама предназначена для закрепления на ней основных сборочных единиц турбоблока. Она представляет собой сварную металлоконструкцию прямоугольной формы, коробчатого сечения.

Контейнер турбоблока является помещением для размещения основных сборочных единиц и систем агрегата, обеспечивает определенный микроклимат для их эксплуатации и необходимые условия труда для обслуживающего персонала в период проведения ремонтных и регламентных работ. Контейнер при помощи герметичной перегородки раз делен на два изолированных одно от другого помещения: отсек двигателя и отсек нагнетателя. Отсеки представляют собой сварные каркасы из профильного проката с закрепленными на них щитами (панелями). В отсеках расположены двери и кронштейны для закрепления навесного оборудования.

Для проведения ремонтных и регламентных работ в отсеке нагнетателя установлен ручной передвижной кран грузоподъемностью 5т и ручная таль грузоподъемностью 1 т.

Вентиляция отсека двигателя осуществляется вентилятором, установленным в блоке вентиляции. Вентиляция отсека нагнетателя осуществляется вентилятором, установленным в верхней части этого отсека.

Улитка (рис. 3) предназначена для плавного торможения и поворота на 90 0 п отока выхлопных г азов прив одного д вигателя с последу ющим вы бросо м их через выхлопное у стройст во в ат мосферу . Ул ит ка состоит из диффузора, корпуса и фланц а, изготовленных из пожаросто йкой стал и и соедине нных между с обой при по мощи сварного соедине ния. Осерадиальный диффузор со с тор оны вала свободной турбины двигателя и корпус с наружных сто ро н покрыт слоем теплоизоляции из каолиновых волоко н. Пер еход ни к является сост авной часть ю выхлопного устройства агрегата. Он состоит из каркаса, обшитого стальными листами.

Муфта предназначена для передачи крутящего момента от свободной турбины двигателя ротору нагнетателя и состоит из четырех основных частей: упругой муфты со стороны ротора свободной турбины, промежуточного вала, зубчатой муфты со стороны ротора нагнетателя и кожуха муфты. Конструкция муфты позволяет компенсировать радиальные и осевые смещения, возникающие от тепловых расширений роторов и от неточности центровки при монтаже, а также гасить возможные резонансные колебания, возникающие в процессе работы агрегата.

Воздухоочистительное устройство (ВОУ)

предназначено для очистки от пыли и других механических включений циклового воздуха, поступающего из атмосферы в компрессор двигателя, уменьшения эрозионного износа его лопаточного аппарата, а также уменьшения отложений пыли в проточной части компрессора, снижающих экономические показатели двигателя. воу рассчитано на совместную работу с системой подогрева циклового воздуха, работающей по принципу подмешивания горячих выхлопных газов к всасываемому атмосферному воздуху на входе ВОУ. ВОУ состоит из камеры, фильтрующих элементов, короба отсоса пыли, вентиляторов отсоса пыли, патрубков, настила, байпасного клапана и решеток для подогрева циклового воздуха.

Камера ВОУ представляет собой жесткую сварную конструкцию, каркас которой выполнен из профильного проката, а стенки - из листовой стали. На раме камеры установлены вентиляторы и коробы отсоса пыли. Пол камеры выполнено в виде настила из круглых прутков, что обеспечивает минимальное сопротивление цикловому воздуху и доступ для обслуживания установленного оборудования.

На коробах установлены фильтрующие элементы. Фильтрующие элементы представляют собой сужающие камеры с прямоугольным входным окном. Сходящиеся вертикальные листы камеры имеют специальные прорези, через которые атмосферный воздух поступает во входное устройство двигателя.

ВОУ работает по принципу инерционно-жалюзийных сепараторов (рис. 4). Запыленный атмосферный воздух засасывается в фильтрующие элементы через прямоугольные окна в стенках камеры ВОУ. За счет резкого поворота в фильтрующих элементах происходит сепарационное разделение воздушного потока. Запыленный воздух, обладающий большей инертностью, чем чистый, через систему коробов отсасывается двумя вентиляторами и через патрубки выбрасывается в атмосферу. Поток очищенного воздуха, изменив направление в вертикальных листах фильтрующих элементов, поступает через шумоглушители, предназначенные для снижения уровня шума, в осевой компрессор двигателя.

На задней стенке камеры ВОУ размещены два байпасных клапана и дверь, герметично закрывающаяся с помощью маховиков. Байпасный клапан представляет собой два сварных металлических щита прямоугольной формы, установленных на осях и соединенных между собой системой рычагов.

Открываются клапаны автоматически при достижении разрежения в камере ВОУ 80 мм вод.ст. При снижении разрежения до 50 мм вод.ст. клапана закрываются. С наружной стороны на окнах байпасных клапанов установлены металлические сетки.

Решетки для подвода горячих выхлопных газов к фильтрующим элементам ВОУ представляют собой прямоугольные коробы переменного сечения, выполненные из листовой стали, на которых установлены трубы с отверстиями для выхода горячих газов.

Камера засасывания служит для направления очищенного в ВОУ атмосферного воздуха к осевому компрессору двигателя. Всасывающая камера состоит из двух составных частей: камеры и рамы, собираемых при монтаже.

Камера представляет собой цельносварной каркас, выполненный из профильного проката. В проемы каркаса вставлены специальные щиты, заполненные теплоизоляционными звукопоглощающими матами из супертонкого базальтового волокна. Внутренняя сторона щитов обшита перфорированным стальным листом.

В центральном проеме передней стенки камеры установлены двустворчатые ворота, а на противоположной (задней) стенке - одностворчатые ворота внутренние. Ворота служат для закатки и выкатки двигателя при его замене.

На внутренних воротах камеры закреплена лемниската, обеспечивающая направленный поток воздуха к двигателю. Вверху по наружному контуру камеры приварены кронштейны для крепления шумоглушителей всасывающего тракта.

Рама представляет собой цельносварную конструкцию прямоугольной формы, на которую при монтаже устанавливается камера. С наружной стороны к раме приварены цапфы и кронштейны, при помощи которых она крепится к фундаменту. На раме установлены рельсы, предназначенные для выкатки двигателя НК-16СТ.

Блок промежуточный предназначен для формирования равномерного потока воздуха непосредственно перед входным направляющим аппаратом осевого компрессора двигателя. Блок состоит из каркаса, патрубка и проставки, установленных на подвижной раме на стойках.

Каркас блока представляет собой жесткую сварную металлоконструкцию из профильного проката. К полу каркаса закреплены две балки, по которым осуществляется перемещение двигателя и рамы с патрубком и проставкой. Патрубок круглого сечения выполнен из листовой нержавеющей стали. По патрубку атмосферный воздух подводится к осевому компрессору двигателя. По Функциональному назначению проставка является продолжением патрубка и введена с целью облегчить стыковку патрубка с лемнискатой и диффузором двигателя. Телескопическое соединение проставки с патрубком обеспечивает свободное перемещение проставки вдоль оси.

Рама представляет собой сварную конструкцию, выполненную из горячекатаного швеллера. На раме закреплены стойки, на которых устанавливается патрубок, и опоры для установят проставки. Перемещение рамы по направляющим балкам осуществляется с помощью четырех колес, установленных на специальных кронштейнах, позволяющих поднимать или опускать раму на колесах.

Выхлопное устройство с шумоглушением служит для выброса выхлопных газов и снижения шума выхлопа двигателя НК-16СТ.

Устройство состоит из диффузора, проставки и шумоглушителя. Выхлопное устройство поддерживается опорой.

Диффузор предназначен для плавного уменьшения скорости выхлопных газов и представляет собой цельносварную конструкцию, состоящую из каркаса, внутренние проемы которого заполняются звукопоглощающим материалом. Проставка представляет собой сварную конструкцию и служит для забора выхлопных газов, идущих на обогрев всасывающего тракта.

Шумоглушитель пластинчато-щелевого типа предназначен для снижения уровня шума от выхлопных газов двигателя.

Сварная конструкция шумоглушителя состоит из каркаса, щитов (панелей) и пластин. К внутренним сторонам каркаса крепятся пластины, образующие щели, через которые проходят выхлопные газы,

Пластина имеет обтекаемую форму. Сварной каркас пластины выполнен из гнутых профилей и обшит с двух сторон перфорированным стальным листом. Пространство между листами обшивки заполнено звукопоглощающим материалом.

В проемы каркаса шумоглушителя вставлены и приварены щиты. Каждый щит с наружной стороны обшит стальным листом, а с внутренней - стальным перфорированным листом. Между листами обшивки располагаются звукоизоляционные маты. В выхлопной шахте устанавливаются два шумоглушителя.

Блок маслоохладителей предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системах смазки и уплотнения агрегата.

Компоновка ГПА-Ц-16 предусматривает установку двух блоков маслоохладителей: одного - для охлаждения масла, циркулирующего в системе смазки двигателя НК-16СТ, другого - в системе смазки и уплотнения нагнетателя.

Блок маслоохладителей состоит из поддона с четырьмя опорами, на которых устанавливаются маслоохладители (по два в каждом блоке), По периметру поддона привариваются контейнер блока маслоохладителей, состоящий из каркаса со щитами и жалюзи, а также крыши. В каждом блоке имеется по четыре осевых вентилятора типа 06-300.

В качестве маслоохладителей применены аппараты типа:

АВМ-Г-9-6-БЗ-В ОСТ 26-02-2018-77.

8-8-3

Блок маслоохладителей работает следующим образом: атмосферный воздух вентиляторами блока засасывается и продувается через аппараты АВМ, отбирая тепло с поверхности оребрения труб, а затем подается во внутрь контейнера и через жалюзи выбрасывается в атмосферу. Открытие жалюзи происходит за счет наличия избыточного давления (поддува) в объеме контейнера блока маслоохладителей, создаваемого вентиляторами. Поддержание требуемой температуры масла происходит автоматически при помощи регуляторов температуры и за счет включения или выключения соответствующего вентилятора.

Блок вентиляции предназначен для размещения оборудования, обеспечивающего вентиляцию отсека двигателя турбоблока и просос атмосферного воздуха через маслоохладители при отсутствии электроэнергии.

Блок вентиляции включает каркас, вентиляторы, патрубок и заслонки с гидроприводом, состоящим из гидроцилиндра, гидрораспределителя, соединительных шлангов, системы тяг, компенсатора и переходников.

Каркас блока - это сварная конструкция из профильного проката. В стенке со стороны ВОУ имеется проем для соединения внутреннего пространства блока вентиляции со всасывающим трактом двигателя через гибкий переходник, устанавливаемый при монтаже агрегата. С этим проемом соединен всасывающий патрубок вентилятора, а в свободной части проема установлены специальные заслонки. В проемах противоположной стенки установлены шесть щитов с жалюзи. Проемы каркаса со стороны маслоохладителей свободны.

Вентиляторы служат для подачи очищенного воздуха, отбираемого из шумоглушителя ВОУ, в отсек двигателя. Поворотные заслонки предназначены для открытия или закрытия люка, соединяющего блок вентиляции с всасывающим трактом двигателя. Управление заслонками производится при помощи гидропривода и системы тяг и рычагов.

Схема работы блока вентиляции в нормальном и аварийном (при отсутствии электроэнергии) режимах представлена на рис. 5.

В нормальном режиме работы блока вентиляции 3 воздух из атмосферы засасывается осевыми вентиляторами, проходит через маслоохладители 5 и через жалюзи в блоках вентиляции и маслоохладителей выбрасывается наружу. Жалюзи открыты под воздействием избыточного давления внутри блоков. Заслонки 6 в этом случае закрыты и отсекают блок вентиляции от всасывающего тракта двигателя. Центробежный вентилятор 4 забирает очищенный после ВОУ воздух из шумоглушителя 7 и подает его в отсек двигателя 8. В аварийном режиме работы заслонки поворачиваются на 90 0 и блок вентиляции соединяется со всасывающим трактом двигателя. Воздух из атмосферы за счет разрежения, создаваемого двигателем в блоках вентиляции и маслоохладителей, просасывается через вентиляторные отверстия, через аппараты воздушного охлаждения масла и затем через открытые заслонки в блоке вентиляции поступает на вход в двигатель. Жалюзи 1 в блоках маслоохладителей и вентиляции при этом закрыты. Вентиляция отсека двигателя в турбоблоке в этом случае осуществляется за счет прососа воздуха из турбоблока через центробежный вентилятор и далее на вход в двигатель. В турбоблоке создается разрежение и атмосферный воздух засасывается в те вентиляционные окна, через которые в нормальном режиме работы агрегата происходит выброс воздуха. В аварийном режиме работы агрегата вентиляция отсека двигателя осуществляется неочищенным воздухом.

Блок маслоагрегатов предназначен для размещения маслоагрегатов и арматуры масляной системы, что позволяет производить их безопасное обслуживание при работе газоперекачивающего агрегата. Блок маслоагрегатов состоит из каркаса сварной конструкции, к которому при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Для вентиляции блока в нем предусмотрен вентилятор.

Блок автоматики служит для размещения приборных щитов и другого оборудования системы автоматики. Блок автоматики состоит из каркаса и крыши. К каркасу при помощи специальных прижимов прикреплены щиты (панели). Крыша служит опорной поверхностью блока маслоохладителей.

Блок фильтров топливного газа предназначен для очистки природного газа от возможных загрязнений в трубопроводах между станционным блоком подготовки топливного газа и входом в двигатель, а также при нарушении работы системы подготовки топливного газа.

Блок состоит из двух фильтров, установленных на раме. Конструкция блока фильтров позволяет включать в работу фильтры как поочередно, так и одновременно оба.

Фильтр топливного газа состоит из корпуса, фильтрующего элемента, каркаса и крышки. Степень фильтрации топливного газа10 мкм.

Блок пожаротушения служит для размещения установки автоматического газового пожаротушения УАГЭ-8, вытяжного вентилятора, арматуры и других устройств. Выход огнегасящего вещества производится через штуцера в боковых стенках отсека.

Автоматическая система пожаротушения обеспечивает пожарную защиту отсеков двигателя и нагнетателя за счет своевременного обнаружения очага загорания и последующего подавления его путем автоматической подачи огнегасящего вещества. В качестве огнегасящего вещества применен хладон 114В2. Полный заряд хладона составляет 480 кг, при этом рабочий и резервный заряды - по 240 кг. Давление хладона в баллонах при температуре 25 0 С составляет 12,5 МПа.

Для обнаружения пожара и выдачи команды в систему управления в отсеках двигателя и нагнетателя установлены соответствующие датчики.

При возникновении пожара в отсеке двигателя автоматика системы пожаротушения выдает команду на выпуск хладона через 5-10с после прохождения сигнала. Эта задержка устанавливается для исключения влияния вентиляции отсека двигателя и выброса воздуха из клапанов перепуска воздуха на процесс тушения пожара.

При возникновении пожара в отсеке нагнетателя команда на выброс хладона происходит немедленно.

Нагнетатель НЦ-16-76

Нагнетатель состоит из следующих основных частей (рис. 6): наружного корпуса 1, который конструктивно представляет собой стальной кованый цилиндр. К цилиндру с внешней стороны приварены стальные кованые патрубки (всасывающий и нагнетательный). К нижней части цилиндра приварены опорные лапы, а в верхней части - опорные лапы под два гидроаккумулятора. В нижней части корпуса параллельно оси нагнетателя выполнены шпоночные пазы для фиксации нагнетателя от поперечных смещений после центровки с ротором свободной турбины двигателя НК-16СТ. С обоих торцов корпус закрыт стальными коваными крышками 11, 18, которые фиксируются в корпусе разрезными стопорными кольцами 14, 10 и кронштейнами 17. Внутри наружного корпуса расположен внутренний корпус 32. К внутреннему корпусу крепится единственная в проточной части горизонтально-разъемная деталь, нижняя часть обратного направляющего аппарата 30. Внутренний корпус состоит из камеру всасывания Б, диафрагмы 31, диффузоров 29, входного направляющего аппарата (НА) 33 и обратного НА 30. В нижней части внутреннего корпуса закреплены ролики, на которых внутренний корпус вкатывается в наружный.

В нагнетателе предусмотрены герметизация и уплотнение внутренних полостей проточной части и торцовых крышек 11, 18, что осуществляется при помощи резиновых уплотнительных колец 2 и 3, а также узла лабиринтного уплотнения.

Конструктивно узел выполнен следующим образом: к торцевой крышке со стороны нагнетателя крепится улитка 28, которая совместно с внутренней частью торцевой крышки образует сборную камеру А с радиальным выходом. К улитке 28 крепится втулка 15, образующая с думмисом 16 лабиринтное уплотнение. Переднее уплотнение рабочих колес и межступенчатое уплотнение также лабиринтного типа. Ротор 5 представляет собой ступенчатый вал с напрессованными на него двумя рабочими колесами 13, 14, думмисом 16 и диском упорного подшипника 28, который крепится на валу ротора при помощи гайки 24. На приводном конце вала расположены детали зубчатой муфты 6. Рабочие колеса паяной конструкции изготовлены из нержавеющей стали и состоят из основного и покрывного дисков. Ротор установлен на двух подшипниках скольжения -опорном 4 и опорно-упорном 27.

Думмис 16 предназначен для уменьшения осевого усилия на опорно-упорный подшипник нагнетателя. Для уменьшения осевых нагрузок на опорно-упорный подшипник полость всасывания Б соединена с задуммисной камерой В внешним трубопроводом. Для выравнивания давления газа в концевых уплотнениях они соединены между собой внешней трубой. После сборки ротор подвергается динамической балансировке. Уплотнение ротора нагнетателя состоит из концевого уплотнения 19, представляющего собой щелевые масляные уплотнения с плавающими кольцами, и лабиринтного уплотнения.

Подшипники крепятся к торцевым крышкам 11, 16 через обоймы уплотнений 19 и закрыты кожухами 8, 26. К кожуху 26 подшипника 27 со стороны нагнетателя крепится блок маслонасосов, который состоит из шестеренчатого насоса 23 системы смазки и трехвинтового насоса 22 системы уплотнения.

Для замера вибрации ротора на торцах подшипников установлены датчик вибрации 7 и датчик осевого сдвига ротора 20.

Система смазки и уплотнения агрегата

Система смазки и уплотнения агрегата включает в себя две автономные системы: смазки и уплотнения нагнетателя; смазки двигателя НК-16СТ.

В каждой системе имеются свои бак, насосы, охладители, фильтры и приборы автоматики.

Система смазки нагнетателя обеспечивает подачу масла для смазки и охлаждения двух опорных и одного упорного подшипников нагнетателя, а также торсионного (промежуточного) вала, передающего вращение от двигателя к нагнетателю.

Система уплотнения предназначена для предотвращения прорыва сжимаемого газа из нагнетателя в контейнер турбоагрегата,

В системе смазки нагнетателя масло забирается из бака (рабочая емкость 3,5 м 3)через заборный фильтр основным (шестеренчатым) насосом с приводом от нагнетателя или пусковым насосом (винтовым) с электроприводом и по напорным линиям подается в аппараты воздушного охлаждения. Пройдя через аппараты воздушного охлаждения, масло направляется в регулятор температуры, который поддерживает заданную температуру после себя путем частичного перепуска масла по байпасной линии. Температура настройки 45 0 С. При достижении этой температуры перепуск масла уменьшается и увеличивается подача через аппараты. После регулятора масло подается в фильтры. Охлажденное и очищенное масло поступает в коллектор смазки нагнетателя. Из коллектора часть масла направляется в систему уплотнения, а остальная часть на смазку подшипников нагнетателя и торсионного вала. Регулирование давления в коллекторе производится редукционным клапаном за счет частичного сброса масла в бак. С точек смазки нагнетателя масло сливается в бак. В баке установлены сигнализаторы уровня, предназначенные для контроля и выдачи команды на пополнение бака маслом. Предпусковой разогрев масла в баке производится электронагревателями при включенном пусковом насосе.

Система уплотнения нагнетателя

Масло в систему уплотнения нагнетателя подается основным (винтовым) насосом из системы смазки нагнетателя или пусковым (винтовым) насосом с электроприводом из бака и по напорным линиям направляется в фильтры высокого давления. Из фильтров масло направляется в два проточных гидроаккумулятора, предназначенных для подачи масла в уплотнения при аварийных остановках агрегата. Из гидроаккумуляторов масло направляется в уплотнения нагнетателя и на регуляторы перепада давления РПД 1 и РПД 2. Регуляторы перепада давления поддерживают постоянное превышение давления масла над газом на всех режимах работы агрегата (0,15 ¸ 0,2 МПа) за счет изменения сброса (слива) части масла, подаваемого в систему уплотнения. В уплотнениях нагнетателя масло разделяется на два потока:

* большая часть масла под действием перепада давления между маслом и атмосферой проходит по зазору между уплотнительными кольцами и ротором в сторону свободного слива, где смешивается с маслом, отводимым от подшипников и сливается в бак;

* меньшая часть масла под действием перепада давления между маслом и газом проходит по зазору между уплотнительными кольцами и ротором в сторону газовой полости нагнетателя, смешиваются в камере "масло-газ" с газом и под давлением направляется в маслоотводчики. В маслоотводчике масло частично освобождается от газа, а затем направляется в дегазатор, где окончательно освобождается от газа, и без давления сливается в бак. Газ из дегазатора выбрасывается в атмосферу по трубке суфлирования.

Пусковые насосы предназначены для создания давления в системе смазки и уплотнения нагнетателя во время пуска и остановки агрегата, а также при подготовке системы к запуску. Отключение пусковых насосов производится при достижении рабочих параметров основными насосами по оборотам двигателя НК-16СТ.

Система обогрева ГПА

Система обогрева предназначена для разогрева агрегата в холодное время года перед пуском и для обеспечения нормальных температурных условий для работы приборов и оборудования, установленных в отсеках агрегата. Обогрев агрегата осуществляется горячим воздухом, отбираемым от работающего двигателя НК-16СТ за компрессором высокого, давления (T = 280 0 С, Р = 1,0 МПа). Отбираемый от двигатели горячий воздух поступает в станционную систему обогрева, которая объединяет в единую сеть системы обогрева всех агрегатов, установленных на КС. Из станционной системы горячий воздух подводится к каждому ГПА для обогрева блока маслоагрегатов, отсека двигателя и нагнетателя, передней опоры двигателя и дозатора газа ДГ-16. На трубопроводе отбора воздуха от двигателя установлены обратный клапан и вентиль для предотвращения обратного течения воздуха из станционной сети в неработающий двигатель.

В блоке автоматики и блоке пожаротушения для обеспечения необходимых температурных условий работы приборов (не ниже 18 0 С) на трубопроводах обогрева установлены регуляторы температуры РТ-П25-1.

Обогрев ГПА при отсутствии в станционной сети горячего воздуха производится от моторных подогревателей типа УМП-350.

Система подогрева циклового воздуха

Система подогрева циклового воздуха предназначена для предотвращения обледенения всасывающего тракта двигателя НК-16СТ в диапазоне температур атмосферного воздуха от +4 0 С до -10 0 С. Подогрев циклового воздуха осуществляется за счет подачи на вход воздухоочистительного устройства горячих газов из выхлопной шахты агрегата.

Горячие газы эжектируются сжатым воздухом компрессора низкого давления двигателя. После выравнивания потока в камере смешения эжектора смесь подается в общий коллектор. Затем горячая газовоздушная смесь направляется на распределительную решетку, установленную на входе в воздухоочистительное устройство.

Важная информация