Газотурбинная установка типа ТА фирмы "Рустом и Хорнсби" мощностью 1000 кВт (стр. 1 из 2)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» Сургутский институт нефти и газа (филиал)

Кафедра «МТО»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: Газотурбинные установки

тема: Газотурбинная установка типа ТА фирмы «Рустом и Хорнсби» мощностью 1000 кВт

Выполнил студент: rp.СТХ-07з Лебедев А.А.

Проверил: Пятов С.Г.

Сургут 2010

Содержание

1 Газовая турбина

2 Принцип работы газотурбинных установок

3 Принципиальная схема газотурбинной установки типа ТА фирмы «Рустом и Хорнсби»

4 Общий вид газотурбинной установки типа ТА фирмы «Рустом и Хорнсби»

5 Устройство газотурбинной установки

6 Преимущества и недостатки газотурбинных двигателей

Использованная литература

1 Газовая турбина

Газовая турбина (turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу. Состоит из ротора (рабочие лопатки, закреплённые на дисках) и статора (направляющие лопатки, закреплённые в корпусе).

2 Принцип работы газотурбинных установок

Воздушный компрессор сжимает атмосферный воздух, повышая его давление, и непрерывно подает его в камеру сгорания. Туда же непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. В газовой турбине энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струёй газа лопаток, часть которой расходуется на сжатие воздуха в компрессоре Образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее с температурой 900-1200°С. Пройдя все ступени газовой турбины, отработавшие газы направляются в котел-утилизатор для выработки тепловой энергии. Рабочие лопатки передают крутящий момент на ротор турбины, который жестко соединен с валом генератора через понижающий редуктор.

Схема газотурбинного двигателя

В качестве топлива могут использоваться любое горючее, которое можно диспергировать: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, природный газ, судовое топливо, водяной газ, спирт и даже измельченный уголь.

3 Принципиальная схема газотурбинной установки типа ТА фирмы «Рустом и Хорнсби»

Схема газотурбинной установки без регенератора

Схема газотурбинной установки без регенератора

1-компрессор; 2-камера сгорания; 3-турбина Высокого давления; 4- турбина низкого давления' 5- редуктор ; 6- генератор

Схема газотурбинной установки с регенератором

Схема газотурбинной установки с регенератором

1- компрессор 2- камера сгорания ; З-турбина высокого давления; 4- турбина низкого давления; 5-регенератор; 6-редуктор ; 7-генератор

4 Общий вид газотурбинной установки типа ТА фирмы «Рустом и Хорнсби» мощностью 1000кВт

Общий вид газотурбинной установки

1- входной патрубок; 2-компрессор; 3-отвод воздуха в камеру сгорания ; 4 турбина высокого давления; 5-турбина низкого давления ; 6 выход газа; 7-регулятор; 8-редуктор; 9-рама ; 10-пусковой электродвигатель, 11-форсунка; 12-вход воздуха в камеру сгорания; 13 камера сгорания

Компоновка газотурбинной установки на электростанции

1-выходная труба, 2-маслоохладитель (воздушный); 3-маслопровод; 4-выходной трубопровод; 5-генератор; 6-турбина ; 7- компрессор; 8- впускной трубопровод; 9 –жалюзи для входа воздуха ; 10- воздухопровод ; 11воздушный фильтр.

Габаритный чертёж газотурбинной установки (без регенератора)

5 Устройство газотурбинной установки

Рис. 7 Продольный разрез газотурбинной установки

1-пусковой электродвигатель; 2-входной патрубок компрессора ; 3-рабочие лопатки компрессора; 4-диски; 5- центральный стяжной болт: 6-камера отбора воздуха ; 7- направляющие лопатки компрессора; 8~корпус компрессора; 9-опорный подшипник ; 10-упорный подшипник; 11- диффузор напорного патрубка ; 12-промежуточный силовой корпус; 13- изоляция; 14 - входной патрубок ; 15-стяжной болт ротора турбины; 16- направляющие лопатки турбины высокого давления; 17- внутренний корпус турбины высокоео давления ; 18- ротор турбины высокоео давления 19-промежуточная часть 20-ротор турбины низкого давления; 21- внутренний корпус турбины низкого давления ; 22-корпус опорно-упорного подшипника турбины низкого давления; 23- вал турбины низкого давления; 24 –редуктор.

Установка (рис. 4 и 5) двухвальная; турбина высокого давления является приводом компрессора, а турбина низкого давления — силовая (через планетарный редуктор соединена с приводным механизмом — генератором, компрессором и т. п.). Вся установка смонтирована на общей фундаментной раме (рис. 8).

Рис.8 рама рис.9корпус рис.10 лопатки

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — устройство для сжатия и подачи газов под давлением (воздуха, паров хладагента и т. д.)

Компрессор осевой, 13-ступенчатый. Чугунный входной патрубок можно установить по отношению к корпусу компрессора в любое положение (через каждые 15°) в зависимости от компоновок входного воздухопровода. Корпус компрессора 8 (рис.7) чугунный литой конструкции с горизонтальным и вертикальным разъемами. Верхняя и нижняя половины корпуса состоят (каждая) из двух частей, соединенных болтами. Направляющие лопатки закреплены в пазах корпуса, имеющих профиль типа «ласточкин хвост».

Напорный и входной патрубки горизонтального разъема не имеют. Для придания большей жесткости конструкции внутри патрубка имеются направляющие лопатки. Ротор компрессора набран из кованых дисков 4 (рис. 7), соединенных центральным болтом. Рабочие лопатки компрессора закреплены в кольцевых пазах (типа «ласточкин хвост»), образованных двумя соседними дисками. Выравнивание облопачивания в процессе изготовления ротора (приведение концов лопаток к одному диаметру) производится шлифованием, причем для обеспечения жесткости лопатки заливаются пластиком. Ротор компрессора опирается на подшипники скольжения с баббитовой заливкой.

Техническая характеристика

Параметры	У становка
	без регенерации	с регенерацией
Мощность (при температуре окружающего воздуха 291 К) в кВт	900	750
Наибольшая мощность в кВт	1000	860
Расход воздуха в кг/с	10,2	9,7
Температура перед турбиной в К	999	999
Степень повышения давления	It	4
Степень регенерации В %	—	75
КПД установки (термический) в 0/о	15,9	22,5
Топливо	Жидкое, газообразное

Турбины — осевые, двухступенчатые. Диски турбин выполнены из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома; крепятся центральным стяжным болтом с конической головкой. Рабочие лопатки турбин, выполненные из сплава Нимоник 80А, закреплены в осевых пазах дисков елочного профиля. Входной патрубок 14 (рис. 7) турбины высокого давления, корпус турбины высокого давления, промежуточная часть 19, корпус турбины низкого давления и выходная часть объединены в единый корпус. Входной патрубок двухстенный. Внутренняя часть патрубка — жаропрочная вставка, состоит из входной и кольцевой цилиндрических частей. Корпус турбины высокого давления двухстенный. Наружная (силовая) часть выполнена из малоуглеродистой стали. Во внутренней части (рис. 9) установлены 12 сегментов с направляющими лопатками (рис. 10). Каждый сегмент закреплен двумя шпильками. Между концами сегментов (в холодном состоянии) предусмотрены зазоры для компенсации тепловых расширений. Кольцевая неразъемная промежуточная часть 19 (рис. 7) является одновременно и диффузором, в котором скорость потока газа, выходящего из турбины высокого давления, уменьшается. Патрубок состоит из внутреннего и наружного колец, соединенных шестью пластинами, и наружного силового корпуса. Наружное кольцо прикреплено к корпусу шпильками, обеспечивающими радиальное расширение кольца; пластины прикреплены тангенциально . Все газопроводы и корпуса от камеры сгорания до выхода выполнены двухстенными.

В установке применено воздушное охлаждение. Расход охлаждающего воздуха составляет 1,5% от расхода воздуха на установку. Воздух на охлаждение турбин отбирается из компрессора в трех точках: за восьмой ступенью для охлаждения входного патрубка турбины высокого давления, за второй ступенью (через полый промежуточный вал, соединяющий роторы компрессора и турбины) и из напорного патрубка для охлаждения дисков турбины высокого давления. В результате эффективного воздушного охлаждения роторы и корпуса турбин имеют температуру ниже, чем температура газового потока. Например, температура наружного корпуса турбины не превышает 478 К.