Иэ 194 инструкция по эксплуатации гтк 10 4

1.1. Инструкция устанавливает основные правила, технические требования и рекомендации по установке, эксплуатации и обслуживанию  газоперекачивающего  агрегата  номинальной  мощностью 10 МВт, в комплект которого входит газотурбинная установка типа ГТК-10-4 и центробежный нагнетатель типа 370-18-1 или 235-21(22, 23, 24)-I с системой управления и вспомогательным оборудованием.

1.2. Инструкция является составной частью и дополнением утвержденных Мингазпромом  «Правил технической  эксплуатации компрессорных цехов с газотурбинным приводом» и «Инструкции по проведению пусконаладочных работ после монтажа  газотурбинных установок  с центробежным нагнетателем».

1.3. При эксплуатации газоперекачивающего агрегата, его монтаже и наладке, помимо  настоящей  инструкции, следует дополнительно руководствоваться требованиями ГОСТ.  23690—79, ГОСТ 21199—75, а также: 

• техническими описаниями газотурбинной установки, нагнетателя, системы регулирования, агрегатной системы контроля и управления; инструкцией по монтажу оборудования; 
• инструкцией по эксплуатации нагнетателя; техническими описаниями  и  инструкциями  по  эксплуатации устройств, входящих в систему регулирования и агрегатную систему контроля и управления;
• инструкцией по контролю системы охлаждения и температурного состояния роторов и корпуса газовой турбины.

1.4. Ранее выпущенные инструкции ИЭ 3.116—79 и 3.008—75* допускаются к  использованию с учетом дополнений, указанных в приложении 2.

 1.4.1. Перечень  действующих дополнительных инструкций по техническому обслуживанию газоперекачивающих агрегатов подлежит  ежегодному рассмотрению  и утверждению  по согласовании предприятия-изготовителя  (разработчика)  и Союзоргэнергогаза.

1.5. Система централизованного контроля и управления установки поставляется предприятиями (объединениями) Минприбора. Подготовка к работе и эксплуатация этих устройств осуществляется по отдельным,  специальным инструкциям  предприятий-изготовителей.

1.6. Воздушные  маслоохладители  (аппараты  воздушного  охлаждения)  поставляются по импорту венгерским предприятием. Подготовка их  к работе и эксплуатация производятся по отдельной инструкции, присылаемой вместе с маслоохладителями.

1.7. Применяемые в инструкции наименования и обозначения составных частей, сборочных единиц и деталей газоперекачивающего агрегата соответствуют их обозначениям в документации, поставляемой с агрегатом.  По тексту инструкции приняты следующие условные обозначения  составных частей  изделия и сокращения:

• ПТЭ  правила технической эксплуатации
• ГПА —          газоперекачивающий агрегат
• ГТУ —           газотурбинная установка
• ГЩУ —          главный щит управления
• ВЗК—            воздухозаборная камера
• ТВД —           турбина высокого давления  (цикловая)
• ТНД —           турбина низкого давления (силовая)
•             ОК —             осевой компрессор
•             ВНА —          входной направляющий аппарат
•             КС  —            камера сгорания
•             ПМН —         пусковой масляный насос
•             РМН —          резервный масляный насос
•             МНУ —         масляный насос системы уплотнения
•             ВПУ —          валоповоротное   устройство
•             РПД —           регулятор перепада давления
•            КИП —          контрольно-измерительные приборы
•             СК  —            стопорный клапан
•             РК  — регулирующий  клапан
•             PC  — регулятор  скорости
•             К_р    —            кран, вентиль  (в схемах трубопроводов: гидравлических, пневматических и газовых)
• К_л  — ключ управления (в электрических схемах)
•  Т₁  — температура газов (за камерой сгорания)

T₁=Т_твд+20⁰С

        Т₂  —температура газов на  выхлопе ТНД

        Р₄ —давление избыточное за осевым  компрессором

1.8. Настоящая инструкция и действующие ПТЭ должны полагаться в основу служебных инструкций, разрабатываемых для компрессорных цехов газотранспортных предприятий и производственных объединений Министерства газовой промышленности. Несоблюдение инструкции  влечет  снятие   гарантий  предприятия-изготовителя.

Любые  отступления, изменения и  дополнения к инструкции, включая выпуск Союзоргэнергогазом циркулярных писем и указаний, касающихся эксплуатации ГПА, должны быть согласованы с предприятием-разработчиком  и изготовителем  оборудования (ПО«Невский завод» имени В. И. Ленина, Ленинград).

---

СОДЕРЖАНИЕ

---

• Название: ИЭ-194 (Инструкция по эксплуатации ГТК-10-4)
• Авторы:  сотрудники 
• Научно-исследовательского конструкторско-технологического института 
• по турбокомпрессоростроению  (НИКТИ) Производственного объединения
• «Невский завод» имени  В.И. Ленина
• Издательство: «Невский завод»
• Год:1979
• Страниц: 69
• Формат: .docx ; . pdf
• Размер: 1,6 Мб на сайте
• Качество: Отличное
• Серия или Выпуск:——

---

СКАЧАТЬ ИЭ-194 (Инструкция по эксплуатации ГТК-10-4)

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

СКАЧАТЬ МОБИЛЬНАЯ ВЕРСИЯ ИЭ-194 (ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ГТК-10-4)

Приобретение доступа к файлам

ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.

Похожее

• Техническое описание двигателя ДЖ-59
  Другие

• Техническое описание ГТК-10-4
  ГТК-10-4

• Временная методика обследования технического состоянии и определения дополнительного ресурса газотурбинного двигателя агрегата типа ГТК-10
  ГТК-10-4

• Нагнетатель природного газа Н-370-18-1. Описание.
  ГТК-10-4

7.1 Система технического обслуживания и ремонта гпа.

Техническая
эксплуатация
газотурбинной установки ГТК–10–4 входит
в комплекс эксплуатации ГПА
(газоперекачивающего агрегата) на КС
(компрессорной станции).

Техническая
эксплуатация
– это комплекс технических и организационных
мероприятий, обеспечивающих эффективное
использование и длительное поддержание
на высоком техническом уровне состояния
ГПА и КС. Поддержание оборудования КС
в работоспособном состоянии осуществляется
с помощью систем технического обслуживания
и ремонта.

Регламент технического обслуживания

В настоящее время
на КС применяется документ «Газоперекачивающие
агрегаты. Временный порядок проведения
ремонтов». Разработан с учетом «Регламента
технического обслуживания РТМ
108.022.105.77.

В документе
рассмотрены виды плановых
ремонтов
(регламентированный, средний, капитальный),
периодичность их проведения.

Состав работ при
ремонтах

Планово-предупредительная
система технического обслуживания и
ремонта ГПА предусматривает следующие
виды технического обслуживания и
ремонта:

Техническое
обслуживание на работающем агрегате:

• ежедневное;

• еженедельное;

• ежемесячное;

• техническое
  обслуживание при определенной наработке
  (1000, 1500 часов и т.д.).

Техническое
обслуживание агрегатов, находящихся в
состоянии резерва:

• при выводе агрегатов
  в резерв;

• еженедельное;

• ежемесячное.

Плановые ремонты:

• регламентированные
  (РР-1, РР-2, РР-ДВ);

• средние (СР);

• капитальные (КР).

Регламентированные
работы РР-1,
РР-2 выполняются на ГПА в целом,
регламентированные работы РР-ДВ
выполняются только на двигателях
отдельных газотурбинных ГПА с авиационным
и судовым приводом.

Плановые
регламентированный, средний и капитальный
ремонты на
остановленном по наработке агрегате
выполняется специализированный ремонтной
организацией.

Вопросы для
самопроверки:

1. Что такое
техническая эксплуатация?

2. Нормативный
документ по ремонту.

3. Состав работ при
ремонтах.

4. Особенности
проведения некоторых видов ремонтов.

7.2 Особенности эксплуатации гтк-10-4 при отрицательных температурах

Термогазодинамический
цикл
применяемый в ГПА является открытым и
определяется параметрами окружающего
воздуха давлением, Р и температурой, Т.
Стандартные параметры воздуха T=45˚С
и Р=760 мм рт столба. С понижением T
воздуха мощность
ГТУ увеличивается,
но не должна превышать 15% от номинальной
по прочностным нагрузкам на детали
двигателя. При пониженной T
детали осевого компрессора испытывают
хладноломкость.

При T
окружающего воздуха (+3˚ до -5˚С) и влажности
80% возможно обледенение
лопаток,
из-за которого может возникнуть помпаж.
Для предотвращения его появления
предусмотрено:

• подогрев циклового
  воздуха;

• ВНА.

Подогрев
осуществляется:

• за счёт отбора
  горячего воздуха за осевым компрессором;

• смесью воздуха
  отбираемого после компрессора и
  выхлопных газов;

• тёплым воздухом,
  отбираемым после АВО маслом.

Особенностью
эксплуатации КС
при отрицательных температурах является
возможность образования гидратных
пробок в трубопроводе импульсного газа
или технологических трубопроводов.
Определенные трудности испытывают
эксплуатационный персонал при продувке
жидкости из пылеуловителей и
фильтр-сепараторов. Для повышения
надежности работы этой системы краны
и продувочные коллекторы оснащаются
электроподогревом.
Кроме того, эти запорные органы необходимо
держать открытым, чтобы жидкость стекла
в подземную дренажную емкость. Из
подземной емкости жидкость удаляют
продувкой в конденсатосборник для
последующей утилизации. Для этого
предусмотрено:

• контроль степени
  очистки газа;

• определение точки
  росы газа.

При переходе на
зимний период работы краны
(запорное оборудование)
должны эксплуатироваться на зимних
смазках и гидрожидкостях.

При пуске ГТК-10-4
при отрицательных температурах необходим
подогрев масла в маслосистеме до t=+25˚С.

При эксплуатации
(зимой) при
отрицательных температурах необходимо
включить систему подогрева воздуха на
всасе компрессора, система контроля и
сигнализации обледенения на всасе
осевого компрессора должна находиться
в работоспособном состоянии.

При остановке
ГТУ во
избежание переохлаждения лопаток
турбины необходимо закрыть жалюзи, если
таковыми оснащен агрегат. На агрегатах
находящихся в резерве необходимо
включить подогрев масла.

На всасе ЦБН
установлена технологическая
решётка.
Чтобы она не обмерзала при низких
температурах, необходимо обеспечить
поступление части газа с выхода
нагнетателя на всас.

Вопросы для
самопроверки:

1. Изменение мощности
ГТУ при отрицательных температурах.

2. Условия
возникновения обледенения, методы
борьбы.

3. Особенность
эксплуатации КС при отрицательных
температурах.

4. Пуск, эксплуатация
и останов ГТУ при отрицательных
температурах.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  02.03.201617.96 Mб69Учебник по Отечественной истории редакция.doc

• #

  02.03.201618.01 Mб766Учебник по Отечественной истории.doc

Конструкция и технические характеристики газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов

1.2, Описание и технические характеристики ГТК-10-4Н Общие сведения Газоперекачивающий апзегат предназначен для сжатия при­ родного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам, и состоит из газотурбинной установки и нагнетателя природного газа. Газотурбинная установка ГТК-10-4 входящая в состав агрегата, выполнена по открытому циклу, с регенерацией теплоты по схеме со свободной силовой турбиной. Это обеспечивает, несмотря на сравнительную простоту конструкции, высокую экономичность и маневренность установки, т.е. наиболее полное удовлетворение требований, предъявляемых условиями работы в системе газопро­ водов. Параметры номинального режима работы газотурбинной уста­ новки при чистой проточной части представлены в таблице 1.2. Технические характеристики ГТК-10-4Н Таблица 1.2 Наименование параметра, 1 единица измерения Норма для агрегата ГТК-10-4Н 1. Номинальная мощность на муфте нагнетателя в станционных условиях,* кВт 10 ООО±5% 1 2. Эффективный коэффициент полезного действия, отнесенный к номинальной мощности на муфте нагнетателя, в станционных условиях,* % 28 ± 1% 3. Номинальная частота вращения ротора силовой турбины двигателя, с»‘ (об/мин) 4 800 4. Температура газа перед турбиной компрессора, к ( С) 1053(780) ‘ ) Станционные условия для определения мощности: — атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) — температура окружающего воздуха, °С — относительная влажность, 9с — гидравлическое сопротивление входного тракта, кПа (мм вод. ст.) 101,3 (760); + 15; 60; 0,49 (50); 22

Made with FlippingBook

RkJQdWJsaXNoZXIy MTY0OTYy

Назначение, устройство и работа системы регулирования уплотнения нагнетателей (на примере ГТК-10-4, схема)

Система регулирования уплотнения нагнетателя предотвращает проникновение газа по валу из нагнетателя в машинный зал. Это обеспечивается тем, что в камеру между торцевым уплотнением и опорным подшипником подводится масло с давлением на 0,15–0,3 МПа больше, чем давление газа в камере после лабиринтного уплотнения (в уплотнительной камере).

Кроме того, система регулирования уплотнения включает в себя следующие устройства системы защиты агрегата:

-реле осевого сдвига;

Система регулирования уплотнения поддерживает заданное превышение давления уплотняющего масла над давлением газа, а также формирует импульс для противопомпажной защиты.

Схема регулирования уплотнения газового нагнетателя Н-370-18, приводом которого является газотурбинный агрегат ГТК-10- 4, изображена на рис.11. Масло к опорному подшипнику и к уплотнению нагнетателя подается винтовыми электронасосами, один из которых является резервным. К винтовым электронасосам масло поступает охлажденным из маслосистемы турбоагрегата с давлением 0,2-0,5 МПа. Все масло от винтовых электронасосов, прежде чем попасть на уплотнение, пропускается через гидроаккумулятор, установленный над нагнетателем на два метра выше уплотнительной камеры. Гидроаккумулятор предназначен для обеспечения уплотнения и смазки опорного подшипника нагнетателя в течение 10 мин в случае остановки винтовых насосов, вызванной исчезновением электропитания двигателей. Этого времени достаточно для аварийной остановки ГПА и стравливания газа из нагнетателя.

Постоянная разность давлений масла и газа поддерживается регулятором перепада давления за счет сброса части масла, нагнетаемого винтовым электронасосом в линию перед маслоохладителем. В нагнетателе уплотняющее масло проходит, в основном, через опорный вкладыш подшипника и частично через торцевое уплотнение в маслосборную камеру, находящуюся под давлением газа. Из нее масло стекает в поплавковую камеру и по мере ее заполнения отводится в газоотделитель. В газоотделителе масло разбивается на тонкие струи и растекается по перегородкам, на которых происходит выделение растворенного в масле газа. Чистое масло, скапливающееся в нижней части газоотделителя, через гидрозатвор направляется в бак, а выделяющийся из масла газ отводится в атмосферу через свечу.

Рис.11. Система уплотнения нагнетателя Н-370-18:

АМ-гидроаккумулятор масла; ПК-поплавковая камера; РПД-регулятор перепада давлений; МНУ-маслонасосы уплотнения; СП-сигнализатор помпажа; ГО-газоотделитель

Для уменьшения уноса масла из маслосборной камеры в сторону колеса нагнетателя и далее в газопровод из поплавковой камеры отводят небольшое количество газа во всасывающий патрубок нагнетателя. Количество отводимого газа регулируют дросселем. В результате образуется поток газа, который увлекает масло из маслосборной в поплавковую камеру. Фильтр, установленный в верхней части поплавковой камеры, препятствует уносу масляных паров во всасывающую трубу нагнетателя. На случай засорения фильтра вокруг него предусмотрен обвод через вентиль.

Чтобы масло в поплавковой камере не переохлаждалось, особенно в зимнее время, в середину лабиринтного уплотнения добавляется более теплый газ из нагнетательного патрубка. Количество этого газа регулируют вентилем.

Индикация приближения режима работы нагнетателя к помпажной границе осуществляется сигнализатором помпажа. Импульсом для срабатывания сигнализатора является измерение соотношения перепада давлений на всасывающем конфузоре и перепада давлений на нагнетателе. Зона помпажа характеризуется малыми перепадами давления на конфузоре при больших перепадах давления на нагнетателе.

В системе регулирования нагнетателя имеется также реле осевого сдвига ротора. Масло для реле поступает из маслосистемы турбоагрегата с давлением 0,5 МПа, которое поддерживается специальным регулятором давления «после себя».

Работа системы поддержания перепада «масло-газ» на уплотнениях осуществляется следующим образом. Когда нагнетатель не работает и не заполнен газом, запускается один из винтовых электронасосов. Происходит заполнение гидроаккумулятора маслом. Шариковый и поплавковый клапаны в верхней части гидроаккумулятора не препятствуют вытеснению воздуха через уплотнительную камеру в нагнетатель и далее через открытую свечу в атмосферу. Шарик не может потоком воздуха подняться вверх и прижаться к седлу, а поплавок, находясь внизу, также удерживает свой клапан в открытом состоянии. Пока идет заполнение гидроаккумулятора, отверстие для слива масла в регуляторе перепада перекрыто, потому что давление масла за насосом еще мало и не в состоянии преодолеть натяжение пружины регулятора. После заполнения гидроаккумулятора сначала закрывается поплавковый клапан, а затем и шариковый. Последний закрывается, поскольку поток масла способен подхватить шарик и прижать его к седлу. Давление за насосом начинает расти, мембрана регулятора перепада переставляет вверх золотник, открывается сброс масла из линии от нагнетания винтовых насосов. С ростом давления масла увеличиваются протечки через зазоры торцевого уплотнения. Протекающее масло поступает в поплавковую камеру и далее через газоотделитель в бак. При нормально работающих уплотнениях заполнение поплавковой камеры происходит довольно медленно (примерно 1 сут.). При отсутствии избыточного давления газа в полости нагнетателя давление уплотняющего масла достигает 1,2 МПа, что регулируется дроссельным винтом регулятора. По мере повышения давления газа мембрана регулятора смещается вниз, золотник прикрывает свое сливное отверстие, и давление масла за насосом повышается. Благодаря наличию пружины в регуляторе давление масла будет всегда больше давления газа на 0,1-0,3 Мпа. Установка поплавкового клапана исключает образование газовой подушки в гидроаккумуляторе и обеспечивает быстрое его заполнение при пусках.

О качестве работы уплотнения можно судить по интенсивности поступления масла в поплавковую камеру. С этой целью закрывают вентиль на линии выпуска масла в газоотделитель и наблюдают по указателю уровня, как быстро набирается масло в поплавковой камере. Работа уплотнения считается нормальной, если подъем уровня на 10 мм произойдет за время не менее 20 мин.

Источник

Все о транспорте газа

Газоперекачивающий агрегат ГТК-10-4, сконструированный и изготовленный на Невском машиностроительном заводе (НЗЛ), предназначен для сжатия природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам

Агрегат состоит из газотурбинной установки и нагнетателя природного газа.

Газотурбинная установка, входящая в состав агрегата, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла по схеме с “разрезным валом» (со свободной силовой турбиной). Это позволило получить установку, отличающуюся сравнительно простой конструкцией, высокой экономичностью и маневренностью, т.е. наиболее полно удовлетворяющую требованиям, предъявляемым условиями работы в системе газопроводов.

1.1.Газотурбинная установка

Газотурбинная установка (ГТУ) состоит из двух механических не связанных между собой турбин (турбины высокого давления для привода воздушного компрессора и силовой турбины для привода газового нагнетателя), воздушного компрессора, камеры сгорания, воздухоподогревателя (регенератора), пускового турбодетандера, а также систем смазки, регулирования, защиты и управления, обеспечивающих нормальную работу и обслуживание установки.

Воздух из атмосферы через фильтры засасывается и сжимается осевым компрессором и поступает в воздухоподогреватель, где его температура повышается за счет тепла отработавших в турбине продуктов сгорания. Подогретый воздух направляется в камеру сгорания, куда подается и топливо (природный газ). Продукты сгорания из камеры сгорания направляются в турбину высокого давления, мощность которой используется для привода осевого компрессора. Далее продукты сгорания попадают в турбину низкого давления (силовую турбину), вращающую нагнетатель. После силовой турбины продукты сгорания проходят через воздухоподогреватель, отдают часть тепла воздуху за компрессором и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.

Воздушный компрессор осевого типа имеет 10 ступеней. Направляющие лопатки укреплены в литом чугунном корпусе. Ротор компрессора барабанного типа. Рабочие лопатки крепятся к ротору при помощи зубчатых хвостов.

Вся турбогруппа смонтирована на общей сварной раме-маслобаке.

Камера сгорания прямоточная, состоит из корпуса, фронтового устройства с одной дежурной и шестью основными горелками, огневой части и смесительного устройства.

Воздухоподогреватель (регенератор) выполнен из профильных листов и состоит из двух секций. Движение продуктов сгорания через подогреватель осуществляется одним ходом по каналам, образованным профилем листов.

Между листами движется подогреваемый воздух.

Соединение роторов нагнетателя и газовой турбины осуществляется при помощи промежуточного вала с зубчатыми соединительными муфтами.

Пуск агрегата производится пусковым турбодетандером, работающим на перекачиваемом по магистрали газе.

Топливом является перекачиваемый природный газ.

1.2. Техническая характеристика газотурбинной установки

1.3. Центробежный нагнетатель

Стальной литой корпус нагнетателя без горизонтального разъема, цилиндрической формы, закрывается крышкой, на которой смонтированы всасывающая и сборная кольцевые камеры. Система лабиринтного и масляного уплотнений обеспечивает надежную защиту от проникновения газа в помещения компрессорного цеха.

Регулирование режима работы нагнетателя осуществляется изменением скорости вращения силового вала газотурбинной установки. Работа нагнетателя возможна по следующим схемам: один нагнетатель; два последовательно работающих нагнетателя; три последовательно работающих нагнетателя; параллельная работа одиночных нагнетателей, а также групп последовательно включенных нагнетателей.

Нагнетатель 370-18-1 отличается высокой экономичностью по всей рабочей зоне характеристики.

Источник

Краткое описание основных систем защиты ГТК-10-4

Эксплуатация средств контроля и автоматики

Защита газотурбинного агрегата и нагнетателя от недопустимых режимов ра-

боты является одной из основных функций системы автоматического регулирова-

ния ГПА. Система защиты обеспечивает защиту ГПА во время пуска и остановки,

также автоматически выполняет операции, необходимые для восстановления нор-

мального режима в процессе работы. При аварийном режиме она останавливает аг-

регат и подает аварийный сигнал обслуживающему персоналу.

Во всех случаях быстрое отключение турбины и остановка агрегата при

возникновении опасного состояния осуществляется прекращением подачи топ-

ливного газа к камере сгорания стопорным клапаном и открытием клапанов для

выпуска воздуха из компрессора. Противопомпажная защита воздушного ком-

прессора осуществляется сбросными клапанами, частично сбрасывающими воз-

дух из компрессора.

При срабатывании защитного устройства, которое может быть электриче-

ским, гидравлическим или пневматическим, и появлении защитного сигнала осу-

ществляется экстренная остановка агрегата. Экстренную остановку ГТК-10-4

осуществляют органы предельной защиты, которые включают: стопорный кла-

пан, два электромагнитных клапана, подключенные к электрической системе

защиты, два бойковых автомата безопасности, срабатывающих при достижении

предельно допустимых частот вращения валов турбодетандера и турбин или от

ручного воздействия на кнопку управления. При аварийной ситуации одним из

перечисленных устройств из линии предельной защиты выпускается воздух,

давление снижается и стопорный клапан перекрывает подачу топливного газа к

камере сгорания. Одновременно закрывается и регулирующий клапан. Откры-

ваются полностью выпускные воздушные клапаны (ВВК) осевого компрессора,

Наладка защит ГТУ и нагнетателя проводится в три этапа:

— перед пуском на остановленной турбине;

— при работе без нагрузки и с нагрузкой.

Защита по давлению масла смазки останавливает агрегат при падении

давления масла смазки турбины и нагнетателя (

щается подача топливного газа. В случае срыва пламени во время работы не-

медленно прекращается подача газа в КС, в результате чего исключается

возможность поступления несгоревшего топлива в патрубок турбины, где мог-

после открытия стопорного и регулирующих клапанов. При проверке защиты

после включения электропитания фотореле должна сработать аварийная защита

по импульсу от фотореле. При этом срабатывают электромагнитные клапаны в

линии предельной защиты, закрывается стопорный и регулирующий клапаны

(СК и РК), включается аварийный сигнал «Факел погас».

Защита по осевому сдвигу роторов срабатывает, останавливая агрегат,

при увеличении давления масла до 3-3,5 кг/см2 между соплами реле и упорны-

ми дисками на валах агрегата (или превышении давления по воздуху свыше

1 кг/см2), при этом на ГГЦУ подается аварийный сигнал «Авария по осевому

сдвигу». При осевом сдвиге возможно задевание вращающихся деталей агрега-

та о неподвижные и разрушение отдельных узлов агрегата.

Защита по перепаду давления между маслом уплотнения и газом в по-

лости нагнетателя (защита «масло-газ») служит для предотвращения проте-

чек газа по валу из нагнетателя в машинный зал, применяется система

уплотнения нагнетателя. Для этого к торцевому уплотнению подается масло с

давлением 1,0-1,5 кг/см2 больше давления газа. Защита по перепаду давления

осуществляется с помощью дифференциального реле давления типа РДД-1М,

осуществляющего электрическую блокировку и автоматическое переключение

с рабочего винтового масляного насоса уплотнения на резервный при снижении

перепада давления, а также полном исчезновении перепада. При этом включа-

ется на ГГЦУ аварийный перепад «масло-газ».

При проверке защиты по перепаду «масло-газ» проверяют:

— отключение обоих ВМНУ. После установленной выдержки времени сраба-

тывает защита по уменьшению перепада давления в уплотнении, при этом закрыва-

ется кран № 4 и включается сигнал на ГТЦУ аварийный перепад «масло-газ»;

— защиту по низкому давлению уровня масла в аккумуляторе;

— работу кранов обвязки нагнетателя;

— давление при перепаде на кране № 1 более 0,2-0,3 МПа краны № 1 и

№ 2 нельзя открыть ключом.

Защита от превышения температуры газа — одна из основных газовой тур-

бины. При нормальной эксплуатации температура газа регулируется расходом топ-

лива. Однако при неисправности САР, помпажах осевого компрессора или

нагнетателя количество подаваемого топлива, а значит и температура газа, могут

превысить установленные нормы. Это приведет к выгоранию лопаток проточной

части, разрушению элементов двигателя. В начале система защиты от превышения

температуры газа включает предупредительный звуковой и световой сигналы, что

указывает на необходимость разгрузки турбины, предотвращая тем самым ее от-

ключение. Если температура газа будет продолжать повышаться, система отключит

агрегат. Система защиты является независимой от системы САР. Температуру газа

измеряют термометрами, установленными за ТНД или перед ТВД.

Защита по превышению частоты вращения роторов ТВД, ТНД и турбо-

детандера. При повышении частоты вращения роторов ТВД, ТНД, турбоде-

тандера может произойти обрыв лопаток, разрушение валиков и дисков и т. п.

Для предотвращения частоты применяют разного рода автоматы безопасности.

Ротор ТНД имеет два автомата безопасности: центробежный (механический,

бойкового типа) и гидродинамический.

Настройка автоматов безопасности для ГПА типа ГТК-10-4 производится

при частотах вращения, указанных в таблице 2.

Система защиты по температуре подшипников выдает предупредитель-

ный и аварийный сигнал при возрастании температуры выше допустимой, что

может привести к разрушению подшипников, выплавлению баббита вклады-

шей, осевым сдвигам, повышению вибрации.

Температура измеряется малогабаритными платиновыми термометрами

сопротивления (ТСП), установленными во вкладышах опорных подшипников и

колодках упорных подшипников. Термометры подключаются к электронному

мосту, который осуществляет измерение и регистрацию температуры подшип-

ников, а также выдает предупреждающий (при 75°С) и аварийный (при 80°С)

Частота вращения вала ГТК-10-4 при которой производится настройка

Система защиты от вибрации осуществляется при помощи датчиков,

размещенных на корпусах подшипников ГПА. При этом вибрация измеряется в

трех направлениях: вертикальном, поперечном, осевом. Сигнал поступает от

пьезодатчика. Повышенная вибрация может привести к нарушению условий

смазки и разрушению подшипников, задеванию вращающимися деталями в

Имеется два уровня вибрации. При достижении первого уровня включа-

ется предупредительная сигнализация (VB = 7,1 мм/с). При достижении второго

уровня, когда вибрация становится более 11,2 мм/с, срабатывает аварийная сиг-

нализация и происходит остановка агрегата.

Кроме перечисленных выше основных систем защиты применяются и

— по минимальному и максимальному уровню масла в маслобаке агрегата;

— по аварийной остановке от кнопки АО;

— по давлению топливного газа;

— по превышению частоты работы вала турбокомпрессора в диапазоне ре-

зонансных частот вращения 2500-4300 об/мин;

— защиты по разряжению на всасе осевого компрессора.

Проверку защиты в обязательном порядке в соответствии с правилами тех-

нической эксплуатации проводят при подготовке ГПА к пуску. Проверку прово-

дит комиссия в составе: сменного инженера, инженера службы КИПиА,

машинистов ТКЦ (технологического компрессорного цеха), работников КИПиА с

оформлением специального протокола приема-сдачи защиты.

Вопросы для самоконтроля

1. Основные системы средств контроля и автоматики КЦ.

2. Назначение системы централизованного контроля.

3. Какие технологические параметры контролируются системой?

4. Эксплуатация средств контроля и автоматики.

5. Экстренная остановка агрегата ГТК-10-4.

6. Наладка защит ГТУ и нагнетателя.

7. Защита по давлению масла смазки.

8. Защита по осевому сдвигу роторов.

9. Защита по перепаду между маслом уплотнения и газом в полости на-

гнетателя (защита масло-газ).

10. Защита от превышения температуры газа.

11. Защита поп превышению частоты вращения роторов ТВД, ТНД и тур-

12. Защита по температуре подшипников.

13. Защита от вибрации.

14. Защиты, которые не входят в число основных.

Источник

Устройство и работа системы автоматического регулирования ГТК-10-4

В САР предусмотрена защита осевого воздушного компрессора от помпажа. Кроме того, во время пуска САР осуществляет автоматическое управление сцепной муфтой турбодетандера и клапаном на подаче пускового газа; предотвращает зажигание факела в камере сгорания до ее продувки воздухом.

Устройство системы регулирования

Система автоматического регулирования выполнена по схеме непрямого регулирования с пневматическими серводвигателями и усилителями (Рис.6.1). Воздух для работы серводвигателей поступает из воздушного станционного коллектора. Перед использованием в системе воздух охлаждается и очищается в блоке воздухоподготовки, а также регулируется до давления 0,14 МПа. Это давление поддерживается регулятором давления «после себя». Вентиль на подводящем трубопроводе к регулятору используется для отключения подачи воздуха к системе, когда агрегат надолго выведен из работы.

Основными регулирующими органами системы являются стопорный и регулирующий клапаны, положение которых определяет количество газового топлива, подводимого из станционного коллектора к камере сгорания. В топливном коллекторе станционными средствами поддерживается давление 1,5 МПа. В качестве привода этих клапанов используются мембранные пневматические сервомоторы.

Основным регулятором является регулятор скорости, поддерживающий заданную частоту вращения вала нагнетателя. Импульсом регулятору служит напор от масляного насоса – импеллера, установленного на силовом валу турбины. Регулятор скорости снабжен механизмом задатчика частоты вращения, подключенным к системе автоматического и дистанционного управления. Максимальная температура перед турбиной ограничивается с помощью ограничителя приемистости.

Основные связи в пневматической системе обеспечиваются двумя рабочими линиями – проточной и предельной защиты.

Противопомпажная защита воздушного компрессора осуществляется частичным выпуском воздуха при запуске ГТУ через сбросные клапаны, установленные за 4 ступенью компрессора.

Пневматический ограничитель приемистости используется для ограничения подачи топлива в камеру сгорания, а следовательно, и максимальной температуры в зависимости от давления воздуха за компрессором.

Защита от осевого сдвига валов агрегата выполнена с помощью пневматических реле осевого сдвига соплового типа и электроконтактных манометров.

Помимо основной задачи (регулирования подачи топлива, предохранения от помпажа, аварийного отключения) система регулирования управляет сцепным устройством турбодетандера и клапаном на подаче пускового газа.

Рис. 6.1. Система регулирования газотурбинной установки:

ПВ-воздух проточный; ВПЗ-воздух предельной защиты;

ВПД-воздух постоянного давления

Предпусковое состояние САР

Перед пуском ГТУ органы регулирования занимают следующие положения.

В регуляторе скорости мембрана и букса пружинами смещены к нижнему упору, а управляющий клапан поднят вверх. Гидравлический поршень и золотник пружиной опущены к нижнему упору. Через верхнее отверстие в буксе, открытое управляющим клапаном, воздух из линии предельной защиты выпускается в атмосферу. Давление в этой линии низкое и стопорный клапан пружинами в пневмоприводе удерживается в закрытом положении. Между нижней кромкой буксы и золотником открыто достаточно большое отверстие, через которое из проточной линии воздух выпускается в атмосферу. Давление в линии низкое, и регулирующий клапан закрыт.

Импульсные клапаны на воздушных выпускных клапанах открыты, но тарелки этих клапанов пружинами опущены вниз и закрывают выход из нагнетания компрессора в атмосферу.

Отсутствует напряжение на всех электромагнитных вентилях ЭМВ 1-5, и они закрыты. Таким образом, выпуск воздуха из линии предельной защиты через ЭМВ 1-2 перекрыт. Перекрыта ЭМВ 3-я подача масла к расцепному устройству турбодетандера. Сцепное устройство отключено, а клапан на пусковом газе закрыт.

В золотнике с электромагнитным приводом малоинерционного регулятора температуры и ограничителе приемистости отверстия для выпуска воздуха из проточной линии перекрыты.

Выключатели автоматов безопасности взведены. Выпуск воздуха предельной защиты через выключатели перекрыт.

Последовательность работы САР при пуске турбины

Пуск турбины начинается с включения пускового и маслонасоса уплотнения. Открывается электромагнитный вентиль ЭМВ-5, подавая воздух из станционного коллектора в систему регулирования. При повышении давления на смазку подшипников турбины до 0,05 МПа и на смазку опорно-упорного подшипника нагнетателя до 0,3 МПа включается (встает в дежурный режим) защита по давлению масла смазки. Включается электродвигатель регулятора скорости (ДРС) на непрерывное вращение “НИЖЕ”. В регуляторе скорости клапан опускается вниз до упора в буксу. Закрывается сброс воздуха из линии предельной защиты. Давление в этой линии увеличивается до величины 0,14 МПа, и стопорный клапан открывается.

Включается валоповоротное устройство (ВПУ), и ротор турбокомпрессора страгивается с места. Подается напряжение к электромагнитному вентилю ЭМВ-3. Масло от пускового насоса поступает в рабочую полость сцепного устройства. Поршень, сжимая пружину, передвигается и вводит в зацепление шестерню вала турбодетандера с шестерней на валу турбокомпрессора. После остановки поршня в крайнем положении имеющееся в нем отверстие совместится с отверстием в крышке корпуса расцепного устройства. Масло из рабочей полости под давлением поступит к клапану 13. Клапан откроется, и турбодетандер начнет разгонять вал турбокомпрессора.

С увеличением частоты вращения вала ТВД отключается валоповорот, и затем по сигналу реле давления воздуха за компрессором зажигается факел в камере сгорания.

При повышении давления в проточной линии до 0,06 МПа. открывается на 1,5 мм регулирующий клапан, загораются основные горелки в камере сгорания. Турбина прогревается.

Двигатель регулятора скорости переключается на импульсное вращение “ВЫШЕ”. Регулирующий клапан постепенно открывается. Увеличивается частота вращения валов ТВД и ТНД.

Ограничитель приемистости (ОП) по давлению воздуха за компрессором приоткрывает сброс воздуха в проточной линии, ограничивая тем самым скорость открытия РК.

Работа САР при поддержании заданной скорости силового вала

При повышении частоты вращения ТНД регулятор скорости действует в обратном порядке. Снижается давление в проточной линии, и регулирующий клапан прикрывается. Неравномерность работы регулятора скорости при номинальной частоте вращения составляет 4-5%. При работе агрегата давление в проточной линии изменяется в пределах от 0,06 до 0,12 МПа. Это изменение соответствует полной перестановке регулирующего клапана.

В случае мгновенного сброса нагрузки и резкого увеличения частоты вращения ТНД регулятор скорости может увеличить выпуск воздуха из проточной линии настолько, что закроется регулирующий клапан и откроются выпускные клапаны. После открытия выпуска воздуха за ОК увеличение частоты вращения вала ТНД прекратится. Когда частота вращения с учетом имеющейся неравномерности восстановится и выпускные клапаны закроются, регулирующий клапан откроется на величину, необходимую для поддержания заданной частоты вращения уже для сниженной нагрузки.

Работа системы регулирования при остановке турбины

Остановка турбины может быть нормальной и аварийной. Нормальная остановка производится с постепенным разгружением. Включается электродвигатель регулятора скорости на импульсное вращение, сдвигая клапан и буксу в регуляторе скорости в направлении “НИЖЕ”. Приоткрывается сброс воздуха из проточной линии, регулирующий клапан постепенно прикрывается, уменьшая подачу топлива в камеру сгорания. Снижается частота вращения валов турбины. При снижении давления в проточной линии ниже 0,06 МПа регулирующий клапан закрывается. Подается напряжение на электромагнитные клапаны ЭМВ-1 и ЭМВ-2, они открываются. Воздух из линии предельной защиты сбрасывается в атмосферу, закрывается стопорный клапан. Падение давления в линии предельной защиты приводит к дополнительному открытию сброса воздуха через регулятор скорости из проточной линии. Со снижением давления в проточной линии ниже 0,04 МПа переставляется отсечной золотник, перекрывая подачу воздуха из линии постоянного давления к импульсным клапанам выпускных клапанов. Выпускные клапаны за счет усилия от давления воздуха за компрессором открываются, сбрасывая воздух из трубопровода после ОК. В результате перекрытия подачи топлива и выпуска воздуха после осевого компрессора турбина быстро останавливается. По мере выбега вала турбокомпрессора при снижении давления воздуха за четвертой ступенью ОК открываются сбросные клапаны.

После закрытия стопорного клапана по сигналу от конечного выключателя двигатель регулятора скорости переключается на непрерывное вращение в другую сторону. Происходит перемещение клапана регулятора скорости в направлении “ВЫШЕ” и возвращение его в исходное состояние “МАХ”.

Аварийная остановка турбины производится по сигналу из системы управления ГПА при срабатывании одной из защит или нажатии кнопки “АО” на пульте управления. Аварийная остановка может быть проведена воздействием на любую из пневматических кнопок аварийной остановки автоматов безопасности. В первом случае электромагнитные клапаны ЭМВ1 и ЭМВ2 открываются, во втором случае срабатывают пневматические выключатели автоматов безопасности.

В обоих случаях из линии предельной защиты в атмосферу сбрасывается воздух. Давление в линии резко снижается, и стопорный клапан закрывается. Одновременно в регуляторе скорости усилием пружин букса отрывается от управляющего клапана и опускается на нижний упор. Открывается сброс из проточной линии. Давление в ней снижается, что приводит к закрытию регулирующего клапана и открытию выпускных клапанов. После закрытия стопорного клапана двигатель регулятора скорости (ДРС) включается на непрерывное вращение и перемещает клапан в регуляторе скорости в направлении “ВЫШЕ”, возвращая его в исходное состояние “ МАХ”.

Экстренная остановка одного из последовательно работающих агрегатов может вызвать помпаж нагнетателя второго агрегата, который остается в работе. Избежать этого можно, если откроется кран 6. На этом агрегате сбрасывается нагрузка, и частота вращения силового вала турбины резко возрастает. Иногда при этом срабатывает автомат безопасности на валу ТНД, и агрегат останавливается. Для снижения динамического превышения частоты вращения силового вала в системе регулирования предусмотрен электромагнитный вентиль ЭМВ4, установленный на трубопроводе слива масла из импульсной линии регулятора скорости. Перед сливным трубопроводом на импульсной линии установлена дроссельная шайба диаметром 5 мм. Когда вентиль ЭМВ4 закрыт, регулятор скорости выполняет свои функции нормально.

По импульсу аварийной остановки одного из работавших в паре агрегатов на оставшемся в работе открывается ЭМВ4. Давление масла над поршнем регулятора скорости падает, увеличивается выпуск воздуха из проточной линии. Прикрывается регулирующий клапан, и, возможно, открываются выпускные клапаны, чем предупреждается заброс частоты силового вала.

ЭМВ4 закрывается через 5-10 с, давление над поршнем в регуляторе скорости восстанавливается, и регулирующий клапан устанавливается в положение, соответствующее новой нагрузке.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА УЗЛОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Гидродинамический регулятор скорости. Устройство регулятора скорости

Гидродинамический регулятор скорости предназначен для поддержания заданной частоты вращения силового вала. С помощью механизма управления на регуляторе производят ручной или автоматический пуск и останов турбины (Рис.6.2).

Регулятор работает по импульсу изменения напора (разности давления между нагнетанием и всасыванием) на масляном насосе – импеллере, установленном на силовом валу турбины. Напор импеллера, пропорциональный квадрату числа оборотов силового вала, воздействует на поршень, установленный в расточке корпуса. Давление нагнетания действует на поршень снизу, давление всасывания – сверху. Подвод этих импульсов осуществлен через отверстия во фланце. Усилию, создаваемому напором импеллера, противодействует пружина. Необходимое натяжение пружины подбирается путем подрезки кольца. Одновременно пружина, опираясь на кольцо и тарелку, с помощью упора прижимает нижний конец штока к поршню. Верхний конец штока имеет коническую форму и находится внутри отверстия на нижнем торце втулки. Перемещение штока направляется втулкой, имеющей отверстия для дренирования масла. Полость внутри втулки через боковые отверстия и отверстия в буксе и в корпусе сообщается с линией проточного воздуха, а торцевое отверстие, в котором перемещается верхний конец штока поршня, с атмосферой. При смещении штока относительно втулки или втулки относительно штока изменяется сечение для выхода проточного воздуха в атмосферу. Сечение увеличивается, когда шток относительно втулки смещается вверх. Если сечение велико, то регулятор выдает импульс на закрытие регулирующего клапана на подаче топлива и открытие воздушных выпускных клапанов в нагнетании компрессора. Если сечение уменьшается, то выдается импульс сначала на закрытие выпускных, а затем и открытие регулирующего клапанов.

Втулка может перемещаться в буксе с помощью штока, приваренного к тарелке мембранного устройства. Резиновая мембрана обжата по наружному контуру крышкой и выточкой на корпусе. По внутреннему контуру мембрана обжимается тарелкой и диском с помощью гаек. Над тарелкой установлены две пружины, верхние концы которых упираются во втулку, запрессованную в крышку. Внутри штока имеется отверстие, которое может сверху закрываться клапаном на механизме управления. Под мембрану через корпус подведен воздух из линии предельной защиты. При открытии клапаном вштоке отверстия воздух предельной защиты через сверление в крышке может из-под мембраны выходить в атмосферу.

Механизм управления регулятором скорости изменяет положение клапана. Клапан перемещают либо в ручную с помощью маховика, либо дистанционно включением электродвигателя. Маховик (электродвигатель) вращает валик с конической шестерней, сцепленной с колесом. Колесо вращает резьбовую втулку, установленную на подшипнике качения. Врезьбовой втулке поступательно перемещается шток с укрепленным на его конце клапаном. Шток удерживается от проворачивания штифтом, по которому скользит лыска, срезанная на цилиндрической поверхности штока.

Рис. 6. 2. Гидродинамический регулятор скорости:

1-поршень; 2-пружина; 3-корпус; 4-шток поршня; 5-втулка подвижная; 6-шток; 7-пружины; 8-колесо коническое; 9-шестерня коническая; 10-валик приводной; 11-толкатель; 12-микропереключатели; 13-втулка резьбовая;

14-шток резьбовой; 15-шарикоподшипник; 16-крышка; 17-управляющий клапан; 18-мембрана; 19-тарелка; 20-диск

При вращении валика по пазу в пластине, укрепленной на крышке, движется толкатель, заставляя срабатывать микропереключатели. Импульсы микропереключателей используются в системе автоматического управления.

Механизм управления снабжен указателем хода. Над вращающейся шкалой на стенке шкафа, где установлен регулятор скорости, прикреплена указательная пластина со стрелкой, позволяющей судить о положении управляющего клапана.

Работа РС при пуске турбины

Перед вступлением регулятора в работу, т.е. до начала пуска, шток с втулкой опущены пружинами вниз до упора диска в корпус, а клапан поднят механизмом управления до упора вверх и разобщен со штоком.

В этом положении воздух из линии предельной защиты через отверстие на штоке выпускается ватмосферу. Давление в линии предельной защиты незначительно, и стопорный клапан закрыт.

Закрыт и регулирующий клапан, так как вместе со штоком опущена вниз втулка, и проточный воздух вытекает через образовавшийся большой зазор между конусной частью штока поршня и втулкой в атмосферу.

Для того чтобы открыть стопорный клапан, управляющий клапан РС перемещают вниз до упора в седло на верхней части штока. Выпуск воздуха из линии предельной защиты прекращается, и давление в ней увеличивается. Стопорный клапан открывается.

Когда клапан опустится вниз до упора, барабан со шкалой установится на «0» и сработает микропереключатель от нажатия планки, укрепленной на толкателе, останавливая электродвигатель регулятора скорости.

Для открытия регулирующего клапана необходимо управляющий клапан РС перемещать вверх. Благодаря давлению воздуха в линии предельной защиты, действующему на мембрану и диск, вслед за клапаном будет подниматься вверх шток с втулкой, в результате чего уменьшается выпуск проточного воздуха в атмосферу и растет давление в проточной линии. Рост давления проточного воздуха приводит к открытию регулирующего клапана. Перемещая клапан РС вверх и увеличивая открытие регулирующего клапана, поднимают частоту вращения турбины. С увеличением частоты вращения силового ротора растет напор за импеллером, и поршень начнет подниматься кверху. С этого момента регулятор скорости в работе.

Работа РС при поддержании заданной скорости

Если по какой-либо причине частота снизится, то из-за уменьшения напора за импеллером поршень вместе со штоком опустятся вниз. Выпуск воздуха из проточной системы уменьшится, т.е. отверстие на втулке перекроется конусом на штоке. Регулирующий клапан откроется, и снижение частоты прекратится.

При нормальной работе давление в проточной линии изменяется впределах от 0,6 до 1,2 кгс/кв.см. Это изменение соответствует полной перестановке регулирующего клапана.

Когда частота вращения с учетом имеющейся неравномерности восстановится и выпускные клапаны закроются, регулирующий клапан откроется на величину, необходимую для поддержания заданной частоты вращения уже при сниженной нагрузке.

Работа РС при остановке турбины

Если при работе турбины сработает один из элементов защиты или будет подана команда на останов, то, как только давление всистеме предельной защиты снизится, пружины оторвут седло штока от клапана и поставят диск с тарелкой и мембраной на нижний упор. Выпуск воздуха из линии предельной защиты через открывшееся отверстие в штоке ускорит закрытие стопорного клапана. Быстрое опускание втулки относительно конусной части штока, поскольку в первый момент частота вращения вала сохраняет еще свое значение, установленное до остановки, приведет к резкому снижению давления в проточной линии. Благодаря этому сначала закроется регулирующий клапан, а потом откроются выпускные. Все это создает условия для быстрой остановки турбины.

После отключения действия защиты положение стопорного и регулирующего клапанов не изменится. Они останутся взакрытом положении, так как в регуляторе скорости линий предельной защиты и проточной будет выпускаться воздух в атмосферу.

Импеллер представляет собою центробежный насос, напор (разность давлений между нагнетанием и всасыванием) которого служит импульсом регулятору скорости. Импеллер установлен в корпусе подшипника на валу ТНД (Рис.6.3).

Безлопаточное колесо импеллера выполнено за одно целое с валом турбины. В колесе просверлены радиальные отверстия, которые входят в проточку, куда подводится масло из всасывающей камеры.

Во всасывающую камеру поступает охлажденное масло из системы смазки под давлением 0,06 – 0,1 МПа. При вращении вала под действием центробежной силы масло выходит из радиальных отверстий колеса с повышенным давлением, создавая в камере напор, величина которого пропорциональна квадрату числа оборотов.

Колесо импеллера вращается в трех плавающих составных втулках, вставленных в расточки корпуса. Для уменьшения трения внутренние поверхности втулок залиты баббитом. Левая втулка задерживает протечки масла из нагнетательной камеры по валу в сторону турбины, правая втулка – из всасывающей камеры в сторону нагнетателя. Средняя втулка разделяет нагнетательную и всасывающие камеры.

Рис. 6.3. Насос – импеллер:

1-корпус; 2,4,5-плавающие втулки; 3-колесо;

6-напорная камера; 7-всасывающая камера

Рис. 6.4. Зависимость напора импеллера от оборотов вала ТНД

Для обеспечения более стабильной работы импеллера в крышке имеется отверстие для выпуска масла и пузырьков воздуха.

Стопорный клапан предназначен для мгновенного отключения подачи топлива в камеру сгорания турбины по сигналу аварийной остановки (Рис.6.5).

Непосредственно клапан, укрепленный на штоке с помощью цилиндрического штифта, находится внутри стального корпуса. В корпус запрессовано седло клапана. Клапан сверху закрыт крышкой, которая служит нижним основанием пневматического сервомотора. Шток, проходящий через крышку, уплотняется сальниковой набивкой, состоящей из втулки, промежуточного кольца, уплотнительных колец из листового фторопласта. Уплотнительные кольца сжаты гайкой, которая стопорится винтом.

Рис. 6. 5. Стопорный клапан:

1-седло; 2-корпус; 3-клапан; 4-шток; 5-уплотнительное кольцо; 6-крышка;

7-мембрана; 8-пружины; 9-дроссель; 10-плстина; 11-специальная шайба;

12-микропереключатель; 13-толкатель; 14-верхняя крышка; 15-тарелка;

Незначительные протечки газа через сальниковую набивку, пройдя промежуточное кольцо, отводятся через специальные сверления в крышке в атмосферу.

Газ от стопорного клапана подается по двум направлениям. Основной поток направляется к регулирующему клапану, и незначительное количество – через отверстие в корпусе к дежурной горелке.

Стопорный клапан управляется давлением воздуха предельной защиты с помощью мембранного пневматического сервомотора и ускорителя закрытия. В качестве мембраны используется резиновая пластина с тканевыми прокладками толщиной 4 мм. Мембрана по наружному контуру обжата крышкой клапана и верхней крышкой, а по внутреннему контуру тарелкой и диском, образующими жесткий центр. Жесткий центр укреплен на верхнем конце штока гайкой.

Стопорный клапан удерживается в закрытом состоянии натяжением пружин. Открывается клапан тогда, когда в подмембранную полость поступит воздух под давлением из системы предельной защиты. Полное открытие клапана 20 мм фиксируется установкой жесткого центра на упор вверхнюю крышку. Ход клапана отмечается по шкале с помощью риски на толкателе. Толкателей два. Они перемещаются во втулках и пружинами все время поджимаются к жесткому центру. Верхнее и нижнее положение клапана сигнализируется микропереключателями, которые срабатывают при соприкосновении с перемещающимися толкателями.

Ускоритель закрытия состоит из специальной шайбы, запрессованной в верхней части крышки сервомотора, пластины, крышки ускорителя и дросселя, ввернутого в эту крышку. Воздух из системы предельной защиты подводится к крышке ускорителя в полость над пластиной.

При подаче воздуха из системы давление в полости над пластиной из-за малого сечения дросселя (1,5 мм) быстро увеличивается. Этим давлением пластина прижимается к специальной шайбе, в которой перекрываются отверстия, сообщающие с помощью трубопровода подмембранную полость с надмембранной. По мере перетекания воздуха через дроссель начнет увеличиваться давление в подмембранной полости, и стопорный клапан примерно через 5 – 10 с откроется. При этом пластина все время будет прижиматься к специальной шайбе, так как площади пластины, на которые действует давление воздуха сверху и снизу, различны.

Утечки воздуха из подмембранной полости по зазору у штока сведены к минимуму благодаря наличию мягкой уплотнительной набивки под промежуточным кольцом.

При срабатывании защиты давление в полости над пластиной быстро снижается. Из-за наличия дросселя давление в подмембранной полости в первое время не снижается. Этим давлением пластина быстро перемещается вверх до упора в крышку. Отверстия сообщают подмембранную полость с надмембранной, и клапан пружинами и давлением газа, действующим на него, быстро опустится в седло. Время закрытия клапана после начала снижения давления в линии предельной защиты составляет менее 0,2 с.

Через отверстие в стенке крышки сервомотора воздух, поступивший в надмембранную полость, выйдет в атмосферу.

Регулирующий клапан (Рис.6.6) предназначен для изменения подачи топлива в камеру сгорания газовой турбины по команде, поступающей из системы регулирования.

Конструкция регулирующего клапана аналогична конструкции стопорного клапана. Отличие заключается только в размерах и форме самого клапана и седла.

Управляющий элемент в регулирующем клапане, состоящий из золотника и промежуточного серводвигателя с обратной связью, обеспечивает пропорциональное открытие клапана в зависимости от импульса – величины давления в проточной системе.

Управляющий элемент смонтирован на крышке пневматического сервомотора. Резиновая мембрана пневматического промежуточного серводвигателя толщиной 2 ммпо наружному контуру обжата корпусами пневмопривода клапана и управляющего элемента, а по внутреннему диском и тарелкой жесткого центра. Диск и тарелка стягиваются между собой с помощью болта и гайки.

Рис. 6.6. Регулирующий клапан:

1-клапан; 2-седло; 3-пневмопривод; 4-пружины; 5-мембрана;

6-управляющий элемент; 7-уплотнительное кольцо; 8-букса;

9-золотник; 10-диск; 11-тарелка; 12-микровыключатель

Наружная пружина помогает закрывать клапан при снижении давления силового воздуха вподмембранной полости сервомотора.

На наружной поверхности буксы имеются три проточки. Верхняя проточка через отверстия в корпусе сообщается с атмосферой. Средняя проточка посредством трубы сообщена с подмембранной полостью сервомотора клапана. К нижней проточке подведен силовой воздух из коллектора, в котором поддерживается давление 0,14 МПа. Для исключения протечек воздуха по зазору между буксой и корпусом установлены уплотнительные кольца из резины.

На буксе в районе всех трех проточек выполнены сквозные отверстия. Отверстия в верхней и нижней проточках при среднем положении золотника перекрываются его поясками.

При смещении золотника вверх в буксе открываются верхние отверстия и подмембранная полость сервомотора сообщается с атмосферой. Пружины смещают клапан вниз на закрытие прохода топлива.

При смещении золотника вниз верхние отверстия перекрываются, а нижние открываются. Подмембранная полость сервомотора отсекается от атмосферы и присоединяется к подводу силового воздуха. Клапан начинает перемещаться вверх на открытие.

При среднем положении золотника относительно отверстий в буксе сервомотор, а вместе с ним и клапан неподвижны.

Перемещение золотника в расточке буксы происходит с помощью мембраны и жесткого центра серводвигателя за счет изменения давления проточного воздуха, подведенного в полость над мембраной серводвигателя.

При повышении давления в проточной системе мембрана, сжимая внутреннюю пружину, прогибается вниз. Вместе с ней вниз переставляется золотник, и сервомотор перемещает клапан в сторону открытия. При этом пружина еще дополнительно сжимается. Увеличившимся натягом пружины мембрана перемещается обратно вверх, золотник устанавливается в нейтральном положении, и клапан останавливается.

При снижении давления в проточной системе мембрана и золотник двигаются вверх, и клапан закрывается. Натяжение пружины уменьшается, золотник устанавливается обратно в нейтральное положение, и перемещение клапана прекращается.

Внутренняя пружина и ее предварительное натяжение выбраны такими, чтобы начало открытия регулирующего клапана происходило при давлении в проточной системе 0,06 МПа. Регулировка натяжения пружины производится с помощью подбора толщины подкладного кольца. Полное открытие клапана на ход 20 мм происходит при давлении 0,12 МПа. Если давление устанавливается в пределах 0,06 – 0,12 МПа, то в зависимости от величины этого давления пропорционально установится и открытие клапана.

Регулятор давления воздуха ’’после себя’’

Регулятор давления предназначен для поддержания в воздушной линии постоянного давления системы регулирования газотурбинной установки давления 0,14 МПа. Этот регулятор называется регулятором давления «после себя», так как давление поддерживается в линии после регулятора (Рис.6.7).

Регулятор собран в сварном корпусе, закрытом сверху крышкой. Между корпусом и крышкой зажата резиновая мембрана. Жесткий центр мембраны составлен из двух дисков, скрепленных между собой болтом и гайкой. Над мембраной установлена пружина, натяжение которой может быть отрегулировано болтом, упирающимся в тарелку. В корпусе запрессована букса, во внутреннюю расточку которой помещен золотник. Пружина обеспечивает плотное прилегание головки золотника кстягивающему болту жесткого центра мембраны.

Подвод воздуха к регулятору осуществлен снизу. Проходя через щель, образуемую между нижней кромкой на буксе и пояском на золотнике, и через отверстие в буксе, воздух попадает к выходному штуцеру, подсоединяемому к системе, где требуется поддержание постоянного давления. Давление вэтой системе через сверление в корпусе передается в полость под мембрану.

Действие регулятора сводится к следующему. Если по какой–либо причине в линии за регулятором давление снизится, то оно снизится и в полости под мембраной. Тогда усилием пружины мембрана прогибается вниз, и золотник переставится тоже вниз. Щель между кромкой на буксе и пояском золотника увеличится, и в линию за регулятором начнет поступать больше воздуха. В результате давление в этой линии будет восстановлено.

Если за регулятором давление повысится, то мембрана, преодолевая натяжение пружины, прогнется вверх. Щель, впускающая воздух в регулятор, прикроется, поступление воздуха сократится, и давление в линии восстановится.

Рис. 6.7. Регулятор давления воздуха:

1-корпус; 2-диски; 3-мембрана; 4-крышка; 5-болт;

6-тарелка; 7-пружина; 8-букса; 9-штуцер; 10-золотник

Ограничитель приемистости предназначен для ограничения максимальной температуры продуктов сгорания. Ограничитель приемистости устанавливает максимально возможное открытие регулирующего клапана по подаче топлива в камеру сгорания в зависимости от давления воздуха за компрессором.

Ограничитель (Рис.6.8) собран в корпусе, в котором запрессована втулка. Корпусом и крышкой по внешнему контуру обжата мембрана. По внутреннему контуру мембрана обжата дисками, стянутыми с помощью штока и гайки. На штоке имеется буртик, который пружиной прижимается к втулке с отверстиями для выпуска воздуха в атмосферу. Натяжение пружины регулируется перестановкой тарелки гайками. Пружина закрывается кожухом, имеющим внизу отверстие.

Над мембраной в крышке установлены два рычага, которые могут проворачиваться на валиках, укрепленных в крышке. Нижний рычаг опирается на шток. Над верхним рычагом установлен сильфон, приваренный к кольцу и тарелке. Кольцо зажато между крышкой и фланцем. Тарелка опирается на верхний рычаг через шарик. Между рычагами размещен второй шарик, положение которого можно отрегулировать смещением корректора в расточке крышки. Корректор позволяет менять передаточное отношение по усилию от сильфона к мембране. Фиксация корректора осуществлена винтом.

В подмембранную полость подведен воздух из проточной линии. Внутренняя полость сильфона сообщена с нагнетанием компрессора. Надмембранная полость через отверстие в крышке сообщена с атмосферой.

Работает ограничитель приемистости по принципу ограничения давления в проточной линии в зависимости от давления за компрессором. При отсутствии давления за компрессором устанавливается такое натяжение пружины, чтобы давление в проточной линии не могло быть более 0,07 МПа. При этом регулирующий клапан может максимально открыться примерно на 3 мм. Если давление превысит это значение, то мембрана приподнимает шток и буртик, отойдя от втулки, выпустит часть воздуха из проточной линии в атмосферу.

Рис. 6.8. Ограничитель приемистости:

1-пружина; 2-шток; 3-корпус; 4-мембрана; 5-корректор; 6-винт;

7-крышка; 8-фланец; 9-сильфон; 10-шарики; 11-рычаги;

12-диски; 13-втулка; 14-тарелка

Увеличением давления за компрессором автоматически будет перестраиваться и ограничитель приемистости на ограничение более высокого давления в проточной линии, т. е. на ограничение и большего хода регулирующего клапана.

В нормальных условиях, когда перемещение регулирующего клапана не вызывает отклонений параметров сверх максимально допустимых, действительные открытия регулирующего клапана несколько меньше тех, которые ограничивают с помощью ограничителя приемистости. Ограничитель не должен вступать в работу. Вступление в работу ограничителя приемистости происходит только в переходных процессах работы при наборе нагрузки турбиной в недопустимо быстром темпе. Надежная работа ограничителя находится в зависимости от точности поддержания необходимого давления топливного газа и точности исполнения профиля регулирующего клапана.

Воздушный выпускной клапан

В нагнетании осевого компрессора установлены два воздушных клапана, работающих параллельно. Эти клапаны сбрасывают в атмосферу воздух при остановке или мгновенной разгрузке турбины. В первом случае выпуск воздуха сокращает время выбега роторов турбины, во втором – снижает заброс частоты вращения ротора силовой турбины.

Выпускной клапан собран в сварном корпусе (Рис.6.9). Корпус состоит из двух труб, сцентрованных с помощью ребер. К наружной трубе приварен входной патрубок, к внутренней – выхлопной. Внутренняя труба на верхнем торце имеет наплавку и служит седлом для тарелки. По оси тарелки с помощью двух гаек закреплен шток, который движется внаправляющих втулках. Нижняя втулка запрессована в гнездо, расположенное в центре внутренней трубы на ребрах. Верхняя втулка запрессована в сварную крышку. Шток в этой втулке уплотнен двумя резиновыми кольцами. Тарелка запрессована в кольцо из нержавеющей стали. В паз на кольце вставлено бронзовое пружинящее поршневое кольцо, которое выбирает зазор между рубашкой и сборной тарелкой и тем самым сводит кминимуму утечку воздуха. В тарелке имеется два небольших отверстия, через которые полость над тарелкой сообщается с полостью, куда подведен воздух из компрессора.

Рис. 6.9. Воздушный выпускной клапан:

1-корпус; 2-рубашка; 3-уплотнительное кольцо; 4-тарелка клапана;

5-крышка; 6-втулка; 7-шток; 8-клапан импульсный; 9-пружина

В свободном состоянии усилием пружины тарелка прижата к седлу, полости разобщены и клапан закрыт.

На крышке смонтирован односедельный импульсный клапан (Рис.6.10). В нем между сварными корпусами зажата тарелка. В тарелку запрессована втулка, которая является направляющей для штока. Между крышкой и корпусом установлена мембрана, которая внутри обжимается дисками, составляющими жесткий центр. С помощью гайки и шайбы жесткий центр соединен со штоком, в нижней части которого при помощи штифта укреплен клапан. В расточку корпуса запрессовано седло. Клапан отделяет полость над тарелкой выпускного клапана от атмосферы. Полость под мембраной сообщена с атмосферой с помощью отверстия. При отсутствии давления пружина удерживает мембрану на верхнем упоре и клапан открыт.

Рис. 6.10. Импульсный клапан ВВК:

1-корпус нижний; 2-седло; 3-клапан; 4-штифт; 5-шток; 6-втулка;

7-пружина; 8-верхний корпус; 9-крышка; 10-диск; 11-мембрана;

При пуске и во время нормальной работы агрегата давление импульса воздуха от отсечного золотника на мембрану равно 0,14 МПа и клапан закрыт.

Благодаря отверстиям в тарелке выпускного клапана давление в полости над тарелкой не отличается от давления в подводящем воздухопроводе. Пружиной и усилием от давления воздуха за компрессором тарелка прижата к седлу. Выпускной клапан закрыт.

Во время остановки или забросе оборотов отсечной золотник, переключаясь, снимает подачу воздуха постоянного давления к мембране импульсного клапана. Под действием пружины импульсный клапан открывается, открывая выпуск воздуха из полости над тарелкой выпускного клапана. Давление в этой полости резко снижается, потому что через отверстия в тарелке поступает значительно меньше воздуха, чем выходит через импульсный клапан в атмосферу. В результате напор воздуха за компрессором, преодолев усилие пружины, быстро поднимает тарелку, и выпускной клапан открывается.

При восстановлении импульса давления к управляющему клапану он, закрываясь, перекрывает выпуск воздуха из полости над тарелкой выпускного клапана. Давление в этой полости вновь сравнивается с давлением в подводящем патрубке. Пружиной и усилием от действия возрастающего давления в полости над тарелкой она опустится и прижмется к седлу. Клапан закроется, и выброс воздуха в атмосферу из компрессора прекратится.

Отсечной золотник используется для усиления управляющего импульса к импульсным клапанам воздушных выпускных клапанов, установленных в нагнетании компрессора.

Золотник (Рис. 6.11) собран в сварном корпусе, закрытом сверху крышкой. Между корпусом и крышкой зажата резиновая мембрана. Жесткий центр мембраны составлен из двух дисков, скрепленных между собой болтом и гайкой. Над мембраной установлена пружина, натяжение которой может быть отрегулировано болтом, упирающимся в тарелку. В корпусе запрессована букса, во внутренней расточке которой помещен золотник. С помощью нижней пружины золотник прижимается кголовке скрепляющего болта жесткого центра мембраны и копирует перемещение последнего.

К золотнику подводится воздух из двух линии: проточной и силовой. Проточный воздух подведен непосредственно вполость под мембраной, а силовой – давлением 0,14 МПа – в полость между нижним и средним поясками на золотнике. Полость между средним и верхним поясками сообщена с атмосферой. Средний поясок на золотнике является распределительным. Этот поясок находится в районе внутренней расточки на буксе, сообщенной с линией, соединяющей отсечной золотник с воздушными выпускными клапанами.

При отсутствии давления в проточной линии и под мембраной золотник пружиной удерживается на нижнем упоре. Распределительным пояском линия к выпускным клапанам сообщена с атмосферой. Выпускные клапаны получают импульс на открытие.

Рис. 6.11. Отсечной золотник:

1-корпус; 2-букса; 3-диски; 4-мембрана; 5-крышка; 6-болт;

7-регулировочный болт; 8-тарелка; 9-пружина; 10-гайка;

При рабочем давлении в проточной линии от 0,06 до 0,12 МПа мембрана прогнута вверх. Золотник нижней пружиной перемещается вверх и распределительным пояском сообщает линию силового воздуха с линией к выпускным клапанам. В этой линии устанавливается такое же давление, как и всиловой, благодаря чему выпускные клапаны получают импульс на закрытие.

Для предохранения осевого компрессора от помпажа на пусковых режимах за его четвертой ступенью установлено непосредственно на корпусе компрессора восемь сбросных клапанов для выпуска части воздуха в атмосферу.

Клапан собран в литом корпусе (Рис.6.12). В крышке корпуса запрессована букса, внутри которой перемещается шток с тарельчатым клапаном. Между тарелкой клапана и нажимным кольцом помещена пружина, действующая своим натяжением на открытие клапана. Открытие клапана ограничено кольцом и гайками, навинченными на конец штока. Натяжение пружины можно изменить подгонкой толщины кольца. Сетка прикрывает три выхлопных отверстия в корпусе клапана.

Рис. 6.12. Сбросной клапан:

1-корпус; 2-тарелка; 3-шток; 4-букса; 5-кольцо; 6-пружина; 7-сетка

В период пуска, когда давление за четвертой ступенью компрессора низкое, часть воздуха через открытые сбросные клапаны сбрасывается в атмосферу. По мере увеличения частоты вращения компрессорного вала растет перепад давления воздуха, действующий на тарелку клапана и создающий усилие в сторону ее закрытия.

Автоматы безопасности предназначены для остановки турбоагрегата при увеличении частоты вращения роторов до предельно допустимого значения. Турбину низкого и высокого давления, а также турбодетандер защищают бойковые автоматы безопасности. Бойковый автомат турбодетандера предохраняет его от недопустимой частоты вращения, которая может возникнуть во время пуска, если автоматически не отключится расцепное устройство.

Центробежный бойковый автомат безопасности ТВД (Рис.6.13) собран в гильзе, которая запрессована в вал турбины и застопорена винтом. Центр тяжести бойка смещен от оси вала в сторону головки, поэтому при вращении ротора возникает центробежная сила, которой противодействует пружина. Если частота вращения ротора ниже допустимого значения, центробежная сила уравновешена натяжением пружины и боек удерживается пружиной на упоре в упорную гайку. При максимально допустимой частоте вращения центробежная сила бойка и натяжение пружины сравниваются. Но если частота увеличится, то центробежная сила преодолевает натяжение пружины, боек стронется с места, ударит по рычагу пневматического выключателя и, повернув его, остановится на упоре в гильзе. Настраивается автомат регулировкой натяжения пружины при вращении нажимной гайки. Нажимная гайка после настройки автомата безопасности стопорится винтом.

Пневматический выключатель собран в сварном корпусе и устанавливается в корпусе подшипника турбины. В верхней части между двумя крышками и корпусом зажаты болтами и гайками две мембраны с жесткими центрами. Жесткие центры мембран стянуты между собой стяжкой и гайками.

Внутри корпуса установлен рычаг, который может поворачиваться на оси. Верхняя часть рычага находится между жесткими центрами мембран, нижняя – между толкателями, которые установлены в отверстиях корпуса. Левый толкатель соприкасается с рычагом, который может поворачиваться на валике. Правый толкатель соприкасается с рычагом, который может поворачиваться на оси. На концах обоих рычагов имеются зацепляющиеся зубья. В отверстие правого рычага вставлен пружинодержатель, на который навинчена пружина, упирающаяся в корпус подшипника.

В нижней части корпуса ввинчен штуцер, к которому подведен воздух предельной защиты. Верхняя часть штуцера выполнена в виде седла.

При установке выключателя врабочее положение пружина через левый рычаг и опору прижимает клапан к седлу штуцера. Опора укреплена на рычаге гайкой. Когда клапан прижат к седлу, выход воздуха предельной защиты из пневматического выключателя закрыт.

При ударе бойка по рычагу он, поворачиваясь на валике и сжимая пружину, поднимает опору. При этом под действием своей пружины правый рычаг поворачивается вокруг оси, и зубья зацепляются. Таким образом, опора оказывается в приподнятом положении и опуститься обратно не может. Клапан открывается, давление воздуха предельной защиты падает. Турбоагрегат останавливается.

Рис. 6.13. Автомат безопасности ТВД:

1-штуцер; 2-клапан; 3-штифт; 4-рычаги; 5-толкатели; 6-пневматический

выключатель; 7-мембраны; 8-боек; 9-гайка нажимная; 10-вал ТВД;

11-гайка упорная; 12-гильза; 13-пружина; 14-кнопка аварийной

остановки; 15-кнопка взведения

Для взведения и опробования выключателя имеются кнопки управления. Для взведения необходимо нажать на правую кнопку управления. Силовой воздух из сети поступит в правую полость. Верхняя часть рычагаусилием мембраны переместится влево. Рычаг повернется и нижней частью через правый толкатель отведет рычаг вправо. Зубья на рычагах расцепятся, и пружина повернет левый рычаг, клапан опустится. Выход воздуха предельной защиты из штуцера прекратится. При последующем освобождении кнопки управления правая полость выключателя соединяется с атмосферой. Воздействие толкателя на правый рычаг прекратится, и под усилием пружины правый рычаг прижмется клевому рычагу, но зубья на них будут расцеплены.

Левая кнопка управления предназначена для осуществления аварийной остановки турбины и опробования действия выключателя. При нажатии на эту кнопку силовой воздух поступает в левую полость выключателя. Верхняя часть рычага усилием мембраны переместится вправо, а нижняя часть через левый толкатель повернет рычаг на срабатывание выключателя. Клапан откроется, а зубья на рычагах сцепятся. Давление в системе предельной защиты снизится, и турбоагрегат остановится. При освобождении кнопки левая полость выключателя сообщится с атмосферой, но выключатель останется в сработавшем положении.

Автоматы безопасности турбодетандера и ТНД устроены и действуют аналогично автомату ТВД. Автомат турбодетандера через рычажную систему воздействует на пневматический выключатель автомата безопасности ТВД.

Автоматы безопасности настраиваются на срабатывание при следующих частотах вращения роторов:

Пневматическая кнопка управления (Рис.6.14) используется для дистанционного управления выключателями автоматов безопасности.

Рис. 6.14. Пневматическая кнопка управления:

1-кнопка; 2-корпус; 3-толкатель; 4-крышка; 5-накидная

гайка; 6-резиновые шайбы; 7-клапан; 8-пружина

Кнопка состоит из корпуса, в центральной расточке которого размещены кнопка с приклеенной резиновой шайбой, клапан (также с приклеенной резиновой шайбой), толкатель и пружина. На корпус со стороны, где размещается клапан, навинчена крышка, к которой подводится силовой воздух из системы регулирования. Противоположным концом корпус с помощью накидной гайки, застопоренной винтом, крепится к панели шкафа регулирования. Эта же гайка удерживает кнопку от выпадения.

В нормальном положении клапан прижимается пружиной к внутренней расточке корпуса и подвод воздуха к выключателю перекрыт. В то же время линия от выключателя через зазор между толкателем в корпусе и сверление около кнопки соединена с атмосферой.

При нажатии на кнопку толкателем отодвигается клапан от седла в корпусе, и силовой воздух поступает к выключателю. Протечка воздуха по зазору между толкателем и корпусом прекращается, как только кнопка упирается в корпус. Резиновая шайба закрывает зазор, и выход воздуха в атмосферу прекращается.

При освобождении кнопки пружина перемещает клапан на закрытие. Поступление силового воздуха к выключателю перекрывается, а воздух из выключателя через зазор по толкателю выходит в атмосферу.

Реле осевого сдвига

Реле осевого сдвига (Рис.6.15) предотвращает аварию, которую может вызвать смещение ротора из-за выработки или выплавления колодок упорных подшипников.

Рис. 6.15. Реле осевого сдвига:

1-гайка; 2-сопло; 3-пластина; 4-электроконтактный

манометр; 5-гребень на вале

Реле представляет собой пластину, закрепленную в разъеме корпуса подшипника. Через дроссельные шайбы диаметром 2 мм подводится воздух постоянного давления 0,14 МПа. По сверлениям в пластине воздух поступает к соплам и выпускается через щели между торцами сопел и диском на валу турбины. Зазор между диском и соплами (1,1 мм) устанавливают за счет смещения сопел по резьбе. Положение сопел фиксируется гайками. Сопла изготовлены из латуни, чтобы вращающийся диск не деформировался от случайного задевания его соплом.

Давление воздуха в линиях между шайбами и соплами замеряется электроконтактными манометрами. При нормальной работе агрегата это давление составляет примерно 0,03 МПа.

Осевой сдвиг вала приближает диск к соплу, что вызывает рост давления в линии перед этим соплом и одновременное падение давления перед другим соплом. Электроконтактные манометры настраиваются на выдачу импульса при возрастании давления до 0,1 МПа, что соответствует осевому смещению вала приблизительно на 0,8 мм.

При установке сопел необходимо учитывать осевой разбег вала между рабочими и установочными колодками упорного подшипника.

Реле давления воздуха

Реле (Рис.6.16) выдает электрический импульс при наличии небольшого избыточного давления за осевым компрессором. Появление избыточного давления в нагнетании компрессора означает, что камера сгорания продувается воздухом и что при зажигании факела обеспечена взрывобезопасность, так как газ, который может скопиться в камере из-за неплотностей арматуры, потоком воздуха будет вытеснен в дымовую трубу.

Рис. 6.16. Реле давления воздуха:

1-корпус; 2-мембрана; 3-крышка; 4-шток; 5-рычаг;

Чувствительным элементом реле служит мембрана из прорезиненной ткани. Мембрана зажата между корпусом и крышкой. Жесткий центр мембраны состоит из двух металлических дисков. К ним прикреплен шток, связанный с рычагом механизма настройки. На рычаг действует пружина. Ее натяжение регулируется винтом.

Когда за осевым компрессором нет давления, мембрана отжата пружиной до упора в корпус. Под действием давления воздуха мембрана, преодолевая натяжение пружины, прогибается кверху и посредством рычага вызывает срабатывание микровыключателя. Микровыключатель выдает электрический сигнал, разрешающий зажигание факела.

Регулирующее устройство турбодетандера

Регулирующее устройство (Рис.6.17) предназначено для управления расцепной муфтой между турбодетандером и валом турбокомпрессора, также клапаном на подаче пускового газа к турбодетандеру.

Рис. 6.17. Регулирующее устройство турбодетандера

Регулирующее устройство состоит из серводвигателя, перестанавливающего расцепную полумуфту, клапана с сервомотором на подаче пускового газа и электромагнитного вентиля ЭМВ-3 для подачи масла на включение в работу расцепного устройства и клапана 13.

Клапан с сервомотором (Рис.6.18) состоит из собственно клапана и масляного поршневого сервомотора, корпус которого укреплен непосредственно на крышке клапана.

В расточке корпуса размещен поршень, в котором с помощью гайки укреплен шток. Ход поршня ограничен крышкой, в которую упирается гайка, навинченная на шток. Между поршнем и крышкой установлена пружина, обеспечивающая закрытие клапана при отсутствии давления под поршнем. Выход штока из сервомотора уплотняется втулочным затвором, образованным уплотнительной втулкой с резиновыми кольцами и юбкой, имеющейся в нижней части поршня, которая перемещается в запрессованной в корпус втулке. Протечки масла, попавшие во втулочный затвор и в полость между поршнем и крышкой, отводятся в дренаж.

Рис. 6.18. Клапан турбодетандера:

1-крышка сервомотора; 2-гайки; 3-пружина; 4-втулка; 5-шток сервомотора; 6-муфта; 7-шток клапана; 8-втулка; 9-кольца уплотнительные; 10-крышка клапана; 11-корпус клапана; 12-седло; 13-клапан; 14-штифт; 15-букса;

16-втулка уплотнительная; 17-кольца уплотнительные; 18-кольцо установочное; 19-корпус сервомотора; 20-поршень

Клапан собран в литом стальном корпусе. В корпусе запрессовано седло для клапана, укрепленного на штоке штифтом. Перемещение штока направляется буксой, запрессованной в крышке. Уплотнение штока в буксе выполнено кольцами из фторопласта, которые обжимаются резьбовой втулкой. Незначительные протечки газа отводятся в атмосферу через отверстие в крышке. Шток сервомотора и шток клапана соединены между собой разборной муфтой.

Серводвигатель расцепного устройства (Рис.6.19) собран в сварном корпусе с вертикальным разъемом, закрытым фланцем. Внутри корпуса проходит вал турбодетандера, вокруг которого размещены поршень, пружина и расцепная шестерня. Шестерня может свободно перемещаться по валу турбодетандера и вращаться этим же валом с помощью двух шпонок. В поршне гайкой укреплен бронзовый вкладыш, составленный из двух половин. На вкладыше, расположенном между двумя гребнями на расцепной шестерне, имеются радиальные смазочные канавки. В гайке укреплена заслонка. Масло для смазки вкладыша поступает через отверстие в специальной гайке.

Рис. 6.19. Расцепная муфта турбодетандера:

1-шестерня на валу ТВД; 2-шестерня расцепная; 3-пружина; 4-поршень;

5-вкладыш; 6-гайка специальная; 7-заслонка; 8-корпус; 9-винт стопорный;

10-болт фиксирующий; 11-шпонка; 12-фланец

В юбке поршня выполнено сверление с дросселем. Сверление находится на одной оси с отверстием в крышке. Такое расположение отверстия сохраняется с помощью фиксирующего болта, конец которого вставлен в продольную канавку на юбке поршня.

С подключением напряжения к катушке электромагнитного вентиля открывается подача силового масла в рабочую полость серводвигателя расцепного устройства. Несмотря на протечки масла через отверстие дросселя и через радиальные смазочные канавки во вкладыше и по зазорам у вала, у заслонки и у поршня, в рабочей полости создается давление, и поршень вместе с расцепной шестерней перемещается на зацепление с шестерней на валу турбины. Пружина сжимается. Когда поршень установится на упор в крышку, отверстия совместятся, и рабочая полость сервомотора сообщится с рабочей полостью серводвигателя клапана. Клапан на подаче пускового газа откроется. Открытие клапана возможно, только когда шестерни будут сцеплены, что исключает работу турбодетандера без нагрузки.

При снятии напряжения с электромагнитного вентиля ЭМВ-3 пружина выведет шестерню из зацепления. Отверстие откроется, и клапан на подаче п

Дата добавления: 2015-05-03 ; просмотров: 10336 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник