Корж В.В. Газотурбинные установки

Подождите немного. Документ загружается.

101

Инжектор главного маслонасоса

Для обеспечения нормальной работы главного масляного насоса необ-

ходимо во всасывающем патрубке поддерживать избыточное давление. С этой

целью во всасывающем трубопроводе установлен струйный насос-инжектор

(рис. 67), поддерживающий на входе в колесо избыточное давление в интерва-

ле 0,02-0,1 МПа. К соплу инжектора подводится масло из нагнетания того же

насоса

Рис. 67. Инжектор главного маслонасоса

1 – приемный патрубок; 2 – сопло; 3 – горловина; 4 – труба

Приемный патрубок инжектора расположен на раме-маслобаке ниже ми-

нимального уровня масла в баке. Струя масла, вытекая с большой скоростью из

сопла, засасывает из бака дополнительное количество масла и направляет его в

ступенчатый диффузор, составленный из горловины и трубы. При выходе

масла из горловины в трубу скоростной напор преобразуется в

статический,

вследствие чего и создается избыточное давление во всасывании главного на-

соса, необходимое для его бесперебойной работы.

Пусковой маслонасос смазки

Пусковой маслонасос (рис. 68) обеспечивает подачу масла при пуске и ос-

тановке газоперекачивающего агрегата. Насос центробежного типа с приво-

дом от асинхронного электродвигателя переменного тока смонтирован на

верхней крышке маслобака.

Сам насос погружен в маслобак. Расчетная произ-

водительность насоса 2000 л/мин. при давлении нагнетания 0,55 МПа.

Вертикальный вал насоса соединяется с валом приводного электродвига-

теля кулачковой муфтой.

102

Рис. 68. Пусковой маслонасос смазки

1 – уплотнительная втулка; 2 – гайка-обтекатель; 3 – корпус; 4 – колесо насоса;

5, 6 – вкладыши; 7 – вал насоса; 8 – рама; 9 – кулачковая муфта,

10 – электродвигатель; 11–труба

Корпус насоса имеет форму улитки и состоит из двух половин с верти-

кальным разъемом. Всасывающая камера корпуса в виде конфузора со встро-

енным инжектором обеспечивает плавный вход масла на колесо насоса. Колесо

с фрезерованными лопатками скреплено заклепками с покрывающим диском и

насажено на вал. Колесо, закрепленное на валу шпонкой и

гайкой-обтекателем,

имеет упорный гребень, которым передает осевое усилие на упорный вкладыш.

Вращение вала насоса происходит во вкладышах уплотнительной втулки пла-

вающего типа. Внутренние поверхности вкладышей и втулки залиты баббитом.

Уплотнение насоса от перетекания масла из нагнетательной камеры во всасы-

вающую и по валу производится за счет малых зазоров в

подшипнике и втулке.

Сдвоенный обратный клапан

Сдвоенный обратный клапан предназначен для плавного подключения к

системе маслоснабжения главного масляного насоса при пуске газоперекачи-

вающего агрегата и пускового маслонасоса смазки во время остановки агрегата.

Сдвоенный обратный клапан (рис. 69) собран в сварном тройниковом

корпусе. В корпус запрессована букса с шестью продольными отверстиями

средней части. Подключение насосов к системе маслоснабжения осуществляет-

103

ся за счет открытия поршнем проходных сечений в отверстиях буксы со сторо-

ны насоса, развивающего большее давление нагнетания. Перемещение поршня

происходит под действием усилий, возникающих за счет разности давлений на-

гнетания работающих насосов.

Рис. 69. Сдвоенный обратный клапан

1 – корпус; 2 – букса; 3 – поршень; 4 – седло

Когда включен пусковой насос, а давление масла за главным насосом

мало, поршень смещен до упора в уступ буксы. Как только давление нагнетания

главного насоса станет больше давления за пусковым, поршень начнет пере-

мещаться, открывая сечение для прохода масла от главного насоса. Расход

масла, поступающего в систему от пускового насоса, сокращается.

дальнейшим увеличением частоты вращения главного насоса поршень

смещается до упора в седло. Сечение для прохода масла от пускового насоса

полностью закрыто, и система автоматического управления отключает пита-

ние электродвигателя пускового маслонасоса смазки при давлении за главным

насосом 0,75 МПа.

Регулятор давления "после себя"

Регулятор давления "после себя" (рис. 70) поддерживает примерно посто-

янное давление в системе маслоснабжения при изменении рабочих режимов

газоперекачивающего агрегата.

Регулятор собран в сварном корпусе, в расточке которого запрессована

букса с отверстиями для прохода масла. Внутри буксы пружиной перемещается

золотник, нагруженный через тарелку и упор. В верхней части буксы и корпуса

имеются отверстия для дренирования в маслобак масла, просочившегося по за-

зору между золотником и буксой в полость пружины.

104

Рис. 70. Регулятор давления масла “после себя”

1 – корпус; 2 – золотник; 3 – букса; 4 – крышка; 5,8 – тарель; 6 – болт;

7 – пружина; 9 – упор

Вступает в работу регулятор при давлении в системе 0,4-0,45 МПа. Под

действием усилия от давления на выходе регулятора золотник смещается с

упора в корпусе, сжимая пружину и прикрывая проходное сечение через отвер-

стия. С этого момента регулятор поддерживает примерно постоянное давление

в случае изменения давления масла от главного масляного насоса. Золотник

со-

вершает полный рабочий ход, когда давление за регулятором превышает

0,65 МПа, и становится на упор в трубу, приваренную к крышке. Отверстия пе-

рекрываются, и масло от насоса проходит в систему только через нерегулируе-

мые отверстия. При нормальной работе регулируемые окна не перекрываются

и максимальное давление, которое поддерживается в системе, ниже 0,6

МПа.

Маслоохладитель

Установка воздушных маслоохладителей смонтирована за пределами

машинного зала, на открытом воздухе, она обеспечивает подачу масла к под-

шипникам агрегата с температурой 35-50°С при колебаниях температуры ок-

ружающего воздуха в пределах -55 - +40°С, поэтому для работы в зимнее

время года аппараты воздушного охлаждения масла оборудованы электриче-

ским подогревом.

105

Аппарат состоит из трех одинаковых секций с жалюзийным механиз-

мом и двумя электрокалориферами, расположенными под нижней обшивкой

секций. В нижней обшивке, объединяющей секции между собой, установлено

шесть одинаковых жалюзи с индивидуальным ручным приводом. Каждый из

шести вентиляторов имеет верхние отдельные жалюзи с индивидуальным руч-

ным приводом.

Охладительные элементы, каждый из которых

набран из оребренных

трубок, имеют по маслу два хода по отношению к потоку воздуха. Теплообмен-

ные элементы выполнены из алюминиевых сплавов. На одной стороне охлади-

тельного элемента расположена камера с двумя подсоединительными

патрубками, разделенная по всей длине на две части, другая сторона снабжена

поворотной камерой, на которой имеется воздушник для

удаления воздуха из

трубного пространства.

Охладительные секции крепятся к раме штифтами только с одной сторо-

ны, чем гарантируется свободное расширение секций при нагревании.

Коробка вентиляторов разделена в середине перегородкой на две части.

Оба вентилятора можно включать независимо друг от друга.

Поддержание температуры масла смазки на выходе из маслоохладителя

(в зависимости

от температуры наружного воздуха) осуществляется изменени-

ем расхода воздуха через секции аппарата путем последовательного включения

или отключения вентиляторов и изменения положения жалюзи.

Фильтр масляный

В блок фильтров тонкой очистки масла входят два полнопоточных

фильтра: рабочий и резервный. Блок смонтирован на общей сварной раме. Об-

вязка фильтров трубопроводами и арматурой позволяет

производить переклю-

чения фильтров на работающем агрегате при загрязнении рабочего фильтра.

Фильтр (рис. 71) состоит из следующих основных сборочных единиц и

деталей: корпуса, фильтрующих элементов, которые надеваются на трубу,

фиксируются этой трубой и стаканом, прижимаются при закрытии заглушки

пружинами.

При включении фильтра в маслосистему масло поступает через входной

патрубок и заполняет

пространство между корпусом и наружной поверхностью

фильтрующего элемента, проходит через фильтрующий элемент и выходит из

внутренней его полости через выходной патрубок в маслосистему. Посторон-

ние включения, находящиеся в масле, задерживаются на наружной поверхности

фильтрующего элемента.

Для слива масла и отстоя при замене фильтрующих элементов, а также

для выпуска воздуха при заполнении

фильтра предусмотрены специальные от-

воды с запорными вентилями. На трубопроводах входа и выхода масла уста-

новлены манометры для измерения перепада давлений на фильтре.

106

Рис. 71. Фильтр тонкой очистки масла

1 – заглушка; 2 – пружина; 3 – стакан; 4 – фильтрующий элемент;

5 – корпус; 6 – труба

Резервный маслонасос смазки

Резервный маслонасос смазки снабжает маслом подшипники турбины и

опорно-упорный подшипник нагнетателя во время аварийной остановки агрега-

та. Привод насоса осуществляется от электродвигателя постоянного тока.

Резервный насос (рис. 72) имеет две ступени давления с общим всасывани-

ем. Корпус насоса и электродвигатель установлены на литой раме, которая кре

пится к фундаменту. В корпусе насоса размещены два параллельных вала –

ведущий и ведомый – с двумя парами шевронных шестерен. Каждая пара шесте-

рен, находящихся в зацеплении, образует ступень давления. Ступени давления в

насосе разделены диафрагмой, зажатой между корпусом и крышкой насоса.

Шестерни ступени низкого давления выполнены как одно целое соответственно

ведущим и ведомым валами, имеющими шейки под подшипники. Ведущий вал

снабжен также хвостовиком под полумуфту. Шестерни ступени высокого давле-

ния насажаны на ведущий и ведомый валы закреплены шпонками.

Вращение валов происходит в подшипниках, которые запрессованы в

гнезда корпуса и крышки насоса. Внутренняя поверхность подшипников залита

баббитом. Подвод масла на смазку

шеек валов, а также отвод масла произво-

дятся по специальным канавкам в корпусе и крышке насоса. Уплотнение в кор-

пусе между полостями нагнетания и всасывания достигается за счет малых

зазоров между корпусом и шестернями. Уплотнение ведущего вала на выходе

хвостовика из корпуса насоса осуществляется резиновыми манжетами с пру-

жинными кольцами.

107

Рис. 72. Резервный маслонасос

1 – рама насоса; 2 – электродвигатель; 3 – ведущий вал; 4 – уплотнительный манжет;

5 – корпус; 6 – ведомый вал; 7 – диафрагма; 8 – крышка; 9– шестерня ступени

высокого давления; 10 – шпонка

Система отсоса масляных паров

Выделение масляных паров в помещение машинного зала через зазоры

подшипников предотвращается удалением их из рамы-маслобака и всех карте-

ров подшипников отсасывающим устройством, которое подсоединено к воз-

душной полости рамы-маслобака. Пары масла и воздух подаются

отсасывающим устройством в сепаратор, из которого выделенное масло стека-

ет

в раму-маслобак, а воздух выбрасывается в выхлопной газопровод турбины.

На линии слива масла из сепаратора установлен гидрозатвор высотой 1 м.

Отсасывающее устройство по конструкции и принципу действия анало-

гично инжектору главного маслонасоса. Эффект эжекции достигается за счет

воздуха, отбираемого после четвертой ступени компрессора.

Циклонный сепаратор обеспечивает разделение масла и воздуха

и пред-

ставляет собой аппарат цилиндрической формы, состоящий из сварного корпу-

са с донышком, сварной трубы и сетки, свернутой в виде конуса и вставленной

в раструб трубы. Труба установлена внутри корпуса и закреплена фланцем.

Сепарация масла осуществляется за счет тангенциального подвода мас-

ловоздушной смеси к корпусу сепаратора. Масло по стенкам стекает

и через

отверстие в донышке по трубопроводу, присоединенному к фланцу, отводится

в раму-маслобак. Поток воздуха через фильтрующую сетку поступает в трубку

и уходит в выхлопной газопровод турбины.

108

Рис. 73. Система отсоса масляных паров

1 – гидрозатвор; 2 – выхлопная труба; 3 – сепаратор; 4 – эжектор;

5 – дроссельная шайба; 6 – вентиль; 7 – теплоизоляция выхлопной трубы;

8 – рама-маслобак; 9 – картер подшипника ОУП;

10 – картер подшипника ОП; 11 – картер подшипника ОП и ОУП

Рама-маслобак

Служит для размещения основного оборудования системы маслоснабже-

ния, является несущей опорой турбокомпрессора и резервуаром для масла:

− емкость бака 8 тонн;

− уровень масла 100 мм ниже верхнего листа.

Полость бака разделена на отсеки грязного и чистого масла, между кото-

рыми 3 сдвоенных фильтра.

С целью исключения протечек масла через

масляные уплотнения в мас-

лосистеме установлен инжекторный отсос воздуха и масла из корпусов под-

шипников и маслобака.

На раме маслобаке установлены:

− пусковой масляный насос;

− сетчатые масляные фильтры

− инжектор ГМН;

− поплавковый и электронный указатель уровня, воздухоотделители;

− маслоприводы в приделах турбоблока.

109

Рис. 74. Рама-маслобак

1 – корпус; 2 – опорные стойки; 3 – выход масла; 4 – перегородка; 5 – вход масла;

6 – сливной отсек; 7 – фильтр; 8 – воздухоотделитель; 9 – фланец

Вопросы для самопроверки

1. В чем заключается назначение системы маслоснабжения?

2. Как осуществляется работа системы?

3. Каковы параметры работы системы?

4. В чем заключается назначение узлов системы маслоснабжения?

5. В чем заключается назначение система отсоса масляных паров?

6.5 Система автоматического регулирования и защиты

Система автоматического регулирования предназначена для осуществ-

ления операций пуска, останова, изменения режима работы и защиты ГПА при

возникновении аварийных ситуаций.

Основная задача регулирования – поддержание постоянного режима рабо-

ты нагнетателя – производится изменением количества топливного газа в каме-

ру сгорания регулирующим клапаном. К регулирующему и стопорному

клапанам природный газ подводится из станционного коллектора, в котором

поддерживается постоянное давление 1,5 МПа.

Система регулирования выполнена по схеме непрямого регулиро-

вания с пневматическими серводвигателями и усилителями, она обеспечивает-

ся воздухом из станционного воздушного коллектора через регулятор давления

"после себя", поддерживающего постоянное давление 0,14 МПа.

Масло из системы смазки подводится к импеллеру, напор которого ис-

пользуется в качестве импульса для регулятора скорости.

Система автоматического регулирования ГТК-10-4 – пневмогидравли-

ческая.

110

ГТУ работает совместно с другими агрегатами КС на газопроводе. На КС

устанавливают общестанционарную автоматику, которая выполняет следую-

щие функции:

− Регулирование давления

в нагнетании КС обеспечивается синхрониза-

цией скоростей вращения нагнетателей. Этим достигается одинаковая

степень повышения давления нагнетателей (групп нагнетателей).

− Управление противопомпажным клапаном

, возникающее в период освое-

ния газопровода, когда общий расход по нему мал, и при возникновении

помпажной ситуации на КС, если предыдущая (а также последующая)

станция остановилась по каким-либо аварийным причинам.

− Управление технологическими кранами

станции при различных ситуа-

циях (например, краны №№ 7, 8, 17, 18 и 20 управляются только обще-

стационарной автоматикой).

− Сбор обобщенных данных

о состоянии работы машин для передачи их

(дистанционно) на пульт управления газопроводом. Эти данные заим-

ствуются из системы агрегатной автоматики и системы управления

общестационарными кранами.

Функции системы автоматического регулирования

1. Поддержание постоянной частоты вращения ротора ТНД.

2. Изменение частоты вращения ротора ТНД с помощью регулятора ско-

рости.

3. Управление стопорным клапаном.

4. Управление турбодетандером.

5. Прекращение подачи топливного газа в камеру сгорания и открытие

выпускных воздушных клапанов при срабатывании защиты от:

− бойковых автоматов безопасности;

− реле осевого сдвига;

− электрического сигнала остальных защитных устройств.

6. Управление при останове одного из последовательно работающих ГПА

в группе.

Состав системы автоматического регулирования

В состав системы автоматического регулирования входят следующие

агрегаты:

− регулятор скорости;

− стопорный клапан;

− регулирующий клапан;

− ограничитель приемистости;

− выпускные воздушные клапана;

− отсечной золотник;

− регулирующее устройство турбодетандера;