Система маслоснабжения ГТУ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
.
НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МАСЛОСНАБЖЕНИЯ ГТУ
.
ТИПЫ КОМПЛЕКТУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
.
МАСЛЯНЫЕ НАСОСЫ, КЛАПАНЫ, РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ ПОСЛЕ СЕБЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Газотурбинная установка (ГТУ) -
машина, преобразующая тепловую энергию, получаемую в результате сжигания
топлива в потоке сжатого воздуха в механическую.
Основными элементами ГТУ
являются: осевой компрессор (ОК),камера сгорания (КС) и газовая турбина (ГТ).
Принципиальная схема ГТУ представлена на рис.1.
Рис 1. Принципиальная схема
простейшей ГТУ:
ОК - осевой компрессор; КС - камера
сгорания; ГТ - газовая турбина; П привод
В идеальном виде рабочие процессы
ГТУ происходят следующим образом. Воздух из окружающей среды засасывается компрессором,
сжимается адиабатно до требуемого давления и подается в камеру сгорания, в нее
же подается газообразное топливо, которое там и сгорает.
Продукты сгорания при требуемой
температуре, регулируемой количеством воздуха (который подается с большим
избытком в камеру сгорания, чтобы обеспечить приемлемые температуры продуктов
сгорания), поступают в сопла ГТ, где их энергия в процессе адиабатного
истечения преобразуется в кинетическую. Истекающие из сопел струи попадают на
лопатки турбины, где кинетическая энергия газа расходуется на вращение вала
установки и передается на привод нагнетателя природного газа. Цикл ГТУ,
изображенный на Т,s-диаграмме (рис.2), состоит из
следующих процессов:
адиабатное сжатие воздуха в
компрессоре (линия 1-2);
изобарный подвод тепла qt в камеру
сгорания (линия 2-3);
адиабатное расширение продуктов
сгорания в ГТ (линия 3-4);
-замыкающего изобарного процесса, в котором от
рабочего тела отводится тепло q2
(линия 4-1).
1. НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ МАСЛОСНАБЖЕНИЯ ГТУ
Каждый двигатель имеет самостоятельную масляную
систему. Масло, циркулируя по каналам двигателя и его агрегатам, смазывает
трущиеся поверхности, отбирает и уносит тепло от нагревающихся при работе
двигателя деталей и выносит продукты изнашивания трущихся деталей. Маслосистема
двигателя выполнена по прямой одноконтурной замкнутой схеме с принудительной
циркуляцией масла [7].
Условно маслосистема двигателей делится на
внутреннюю и внешнюю. Внутренняя - та часть системы, агрегаты которой входят в
состав двигателя; внешняя - часть системы, состоящая из агрегатов, не
являющихся составной частью двигателя.
При простейшей схеме
маслоснабжёния (рис. 3) масло из масляного бака 3 через магнитный фильтр 4
подается насосом 5в системы смазки и регулирования 8. В случае выхода из строя
насоса 5 используется резервный насос 6. Затем масло фильтруется еще раз
фильтром 7 и, пройдя маслоохладитель 9 и дроссельные шайбы //, дозирующие его
подачу, подается к каждому подшипнику. После подшипников масло по сливным
трубопроводам 12 поступает в общий коллектор, а из него - в масляный бак, где
освобождается от воздуха и шлака. Емкости бака должно хватать на{ 4-8
мин работы основного масляного насоса. Давление масла перед подшипниками обычно
равно 0,15- 0,17 МПа.
Рис. 3. Схема системы
маслоснабжёния турбины:
, 2 - пусковой н аварийный
маслонасосы, 3 - маслобак, 4, 7 - фильтры, 5, 6 - насосы, S
- отвод в систему регулирования, 9 - маслоохладитель, 10 - аварийная емкость,
// - дроссельные шайбы, 12 - слив масла из подшипников турбины
Если необходимо масло более
высокого давления, оно подается дополнительным насосом, устанавливаемым перед
входом в систему регулирования. При снижении давления ниже допустимого
автоматически включается аварийный масляный электронасос 2.Магнитные фильтры 4
предназначены для отделения мелких металлических частиц, а фильтры 7
задерживают немагнитные включения.
Маслоохладители представляют
собой трубчатые теплообменник.
Внутри трубок течет вода, а
снаружи они омываются маслом. Давление воды должно быть меньше давления масла,
чтобы случае образования не плотности она не могла попасть в слив.
Система маслоснабжёния подает
масло не только к подшипникам турбины, но и к подшипникам потребителя энергии -
электрического генератора, нагнетателя природного газа или др. В нагнетателях
природного газа масло также подается на его торцовое, уплотнение. Перед сливом
в бак это масло очищают от газа.
Пример схемы маслосистемы ГТД для газотурбинной
установки показан на рис. 4, где представлена маслосистема газотурбинной
установки ГТУ- 2,5 П [1].
При работе ГТУ масло из маслобака 1 поступает в
нагнетающую ступень основного маслонасоса 2, имеющего редукционный клапан (не
показан) и, через фильтр 3 и петлевой трубопровод 4 поступает на смазку и
охлаждение узлов двигателя.
Петлевой трубопровод 4 с дросселем (не показан)
предназначен для исключения перетекания масла из маслобака в опоры и в коробку
приводов двигателя во время его остановки и стоянки.
Из нагнетающей магистрали масло проводится так
же и командному агрегату 5, в котором оно используется в качестве рабочей
жидкости. Из командного агрегата масло сливается в нижнюю коробку приводов
двигателя. Из подшипниковых узлов двигателя и нижней коробки приводов через
магнитные сигнализаторы стружки 6, защитные фильтры 7, масло откачивается
ступенями маслонасоса откачки 8 и откачивающей ступенью основного маслонасоса
2. Далее, масло по трубопроводам поступает в воздухоотделитель 9 с
фильтром-сигнализатором, после которого, через фильтр 10 по трубопроводам
направляется в аппарат воздушного охлаждения масла (АВОМ) 11, где охлаждается
воздухом, принудительно подаваемым вентилятором (не показан).
Фильтрованное и охлажденное масло возвращается в
бак 1 двигателя. В начальный период работы, когда откачиваемое масло
недостаточно прогрето и очень вязкое, перепускной клапан 12 возвращает его в
бак, минуя АВОМ.
Внутренние полости подшипниковых опор
компрессора, турбины компрессора и свободной турбины, выходного корпуса и
верхней коробки приводов суфлируются с атмосферой через центробежный суфлер 13,
на входе в который установлен датчик 14 давления сульфирования.
Доля контроля работы маслосистемы ГТУ
предусмотрены датчики 15, 16 и сигнализатор 17.
Рис.3. Маслосистема газотурбинной установки ГТУ-
2,5 П:
- маслобак; 2 - маслонасос основной; 3 -фильтр;
4 - трубопровод петлевой; 5- агрегат командный; 6 - сигнализатор магнитной
стружки; 7- фильтр защитный; 8 -маслонасос откачки; 9 -воздухоотделитель с
центробежным фильтром-сигнализатором; 10 - фильтр; 11 - АВОМ; 12 - клапан
перепускной; 13 - суфлер центробежный; 14 - датчик давления суфлирования; 15 -
датчик давления масла; 16 - датчики температуры; 17 - сигнализатор минимального
давления
Система маслоснабжёния ГТУ
предназначена для подачи масла к подшипникам, в гидравлическую или
электрогидравлическую систему регулирования и к трущимся поверхностям (зубчатым
передачам, шарнирам и др.). Обычно применяют турбинное масло, имеющее
температуру застывания - 15° С. В северных районах используют специальные масла,
температура застывания которых -45° С.
Масла должным иметь
определенную вязкость, кислотное число и зольность; водорастворимые кислоты и
щелочи, механические примеси, вода и сера должны в них полностью отсутствовать.
Чтобы не допустить излишне быстрого окисления масла, его температура после
подшипников должна быть не более 70-75° С. Теплота, уносимая маслом, отводится
из системы маслоснабжёния маслоохладителями, через которые прокачивается
охлаждающая вода. Расход масла зависит от количества выделяющейся теплоты в
подшипниках и допустимой температуры нагрева.
Система маслоснабжения общая
для газотурбинного двигателя и нагнетателя. Служит для подачи масла на смазку
подшипников, на уплотнение вала нагнетателя, обеспечения маслом гидравлической
системы регулирования ГТУ [4].
В систему маслоснабжения
входят:
маслобак (МБ),
главный маслонасос (ГМН),
насос маслоохладителя (НМО),
насос пусковой (ПМН),
насос аварийный (АМН),
маслоохладитель (МО),
инжекторы ГМН и НМО,
инжектор смазки,
регулятор разгрузки осевых усилий
(РР),
золотник перепуска масла (ЗПМ),
обратные клапаны (КО1,КО2,КО3),
Фильтры масла (Ф),
маслопроводы,
аккумулятор масла (АМ),
регулятор перепада давлений
(РПД),
поплавковая камера (ПК).