Газовые турбины проблемы и перспективы. Манушин Э.А. (1014151), страница 32
Текст из файла (страница 32)
.154 Щ К мероприятиям, обеспечивающим надежность установки при ее изго- товлении, опюсятся: выполнение заложенных при конструировании тре бований к изготовлению деталеи и узлов, тщательныи контроль точности н чистоты поверхностей деталей, точности сборки и балансировки узлов, обеспечение высокого качества монтажа и наладки ГТУ на объекте. Наиболее существенными эксплуатационными факторами, влияющи- ми на надежность ГТУ, являются следующие: качество обслуживания ГТУ во время эксплуатации; качество проведения ремонтных работ; уровень надежности системы автоматического управления и защиты ГТУ; уро- вень работоспособности и эффективности вспомогательных систем под- готовки рабочих сред, таких, как фильтрация, охлаждение и подогрев масла; фильтрация и подготовка топлива; фильтрация и (иногда) по- догрев рабочего воздуха цри входе в ГТУ н т.п.
Перспективным направлением в решении задач технического обслужи- вания с целью увеличения межремонтного ресурса и надежности ГТУ является применение методов и средств технической диагностики ГТУ. Диагностика позволяет точно определять техническое состояние рабо- такйцего агрегата и прогнозировать изменение его состояния, позволяет перейти от системы планово-предупредительных ремонтов к обслужива- нию по фактическому состоянию установки. Прн таком обслуживании сокращаются затраты на ремонт, увеличивается межремонтный ресурс, уменьшаются потребности в запасных частях и т.д. Основными методами технической диагностики ГТУ являются; осмотр деталей проточной части без разборки ГТУ с помощью специальных приборов-бороскопов; виб- рационная диагностика; оценка состояния подшипников путем контроля за наличием металлической стружки в системе слива масла из подшип- ников и др.
Принципиальная схема бороскоца показана на рис. 5.23. Места ввода бороскопа и поля, которые удается цри этом осмотреть, показаны на примере газогенератора двигателя ВВ.2! !. Бороскоп вводится в проточ- ную часть через специально выполненные каналы, которые при работе заглушены пробками, Осмотр камеры сгорания н проточных частей компрессора и турбины с помощью бороскопа используется, например, на отечественных агрега- тах ГПА-П-16. Методы и средства вибрапионной диагностики позволяют определять техническое состояние агрегатов ГТУ по различным параметрам вибрадни. Штатными датчиками контроля вибрации оснащены, например, газопере- качивающие агрегаты ГПА41-6,3 и импортные ГПА всех типов.
Для ис- пользования этих датчиков в целях диагностики требуется дополнитель- ная диагностическая аппаратура. Совершенствование систем автоматизации ГТУ идет по пути создания комплексных средств управления, выполняющих все необходимые функ- ции управления, регулирования н защиты агрегатов, У нас в стране выпол- нены работы по усовершенствованию автоматизации ГТУ для ГПА (28( 155 (У 4) Л рис 523, Бороскоп (а), углы обзора бороскапа (б), места его ввода для осмотра основных элементов двигателя (е), поля обзора в турбнне (г), камере сгорания (д) н компрессоре (е): 1 — ход луча света, 2 — площадь обзора", 1 — оптический ход лучей к глазу на. блюдателя, 4 — линзы обьектнва; 5 — дистанпиоинью втулки; б — промежуточные линзы; 7 — корректирующая призма; () — окуляр; 9 . расположение глаза наблю.
дателя; 1|) — волоконный световод, па которому подводится свет от источника к площади обзора; 1! — места обзора в КНД; ! 2 — места обзора в КВД; 11 — место й обзора в камере сгорании, 14 — места обзора в ТВД н ТНД Перспективным путем развития систем автоматического управления ' лвляетси построение системы с применением микропроцессоров; при ". этом ожидается существенное улучшение технико-зкономических характеристик ГТУ, в частности за счет высокой надежностй микропроцессоров..' При эксплуатации ГТУ различных типов может происходить загрязнение проточных частей компрессоров и турбин промышленными отложениями, солями морской воды, пылью нли песком.
Иногда происходит также эрозионный износ детю|ей проточной части некоторыми из этих включений. Отложения приводят к снижению КПД и напорности комп15б рессора и пропускной способности турбины, к снижению мощности и экономичности установки, к появлению опасности помпажа компрессора.
Для защиты проточной части компрессора от отложений применяют воздухоочистители при входе в компрессор. Для обеспечения высокой надежности ГТУ к воздухоочистительным устройствам предъявляются жесткие требования (по ГОСТ 21199 — 82); в частности, остаточная среднегодовая запыленность воздуха на входе в компрессор не должна превышать 0,3 мг/м', а для твердых частиц размером более 20 мкм — 0,03 мг/м'. Для стационарных ГТУ, работающих в зонах средней и высокой запыленности, наиболее рациональна двухступенчатая очистка воздуха, В качестве первой ступени применяют инерционнью фильтры жалюзийного или циклонного типов, а в качестве второй ступени — различные тканевые или масляные сетчатые фильтры. Для лучших конструкций инерционных фильтров степень очистки от пыли размером более 15 мкм высока; т) = 95 о 99 %.
(Под степенью очистки воздуха л понимают выражаемую в процентах долю массового расхода уловленных в воздухоочистителе загрязняюших воздух примесей от общего массового расхода примесей, поступивших в воздухоочиститель.) ' Улавливание частиц пыли размером менее 15 мкм осуществляется чаще всего с помощью тканевых фильтров (паиельных или рулонных).
Рулонные фильтры широко применяются в качестве второй ступени очистки для стационарных приводных ГТУ зарубежных фирм, В отечественных и зарубежных стационарных ГТУ в качестве второй ступени очистки эасасываемого воздуха находят также применение сетчатые фильтры с неподвижными илн перемешаемыми панелями. Их сетки, так же как ткань в рулонных фильтрах, смачиваются маслом. Степень улавливания мелкой пыли филырами тонкой очистки может достигать 98 — 99,5 %. Для ГТУ, работающих на компрессорных станциях, применяют высокоэффективный самоочишаюшийся фильтр, который впервые начал эксплуатировап ся на агрегатах "Марс".
Особенностью фильтра является периодическая очистка фильтруюших элементов продувкой их сжатым воздухом от компрессора ГТУ. Однако даже высокой степени очистки недостаточно пля предотвращения отложений, поэтому применяют периодическую очистку проточных частей ГТУ, ш|я чего используют различные средства. При работающей машине примениют периодическую абразивную очистку компрессоров стационарных приводных ГТУ на компрессорных стандиях газопроводов с использованием размолотой косточковой крошки (из ореховых косточек) . Применяют также промывку моющей жидкостью, продувку паром (например, от вспомогательного котла на судне) . Особенно сложно проблема борьбы с отложениями и эрозией решается в ГТД колесных н гусеничных машин. В них применение воздухоочистителей с высокой степенью очистки затруднено из-за больших объемов, которые такие воздухоочистители занимают.
Кроме того, высокие значения т), являющиеся достаточными, если двигатель работает на воздухе с большим солержанием кварцевой пьии (с большим содержанием Я)Оз — от 60 до 90 %), оказываются недостаточными, если воздух содержит лессовую пьшь (с большим содержанием СаО до 7 — 9 и Ха|О— 157 до 12 — 13 %) . В этом случае даже при ц = 97 е 98 % на лопатках первого соплового аппарата турбины при Тг ~ 1270 К образуются пылевые отложения, перекрывающие со временем междопаточные каналы и сильно ухудшающие нормальную работу двигателя !51) . Эти отложения состоят из мелких (1 — 2 мкм) частиц спекшейся пьгли, температура плавления которой составляет 1420-1570 К.
Снижение отложений наблюдается лишь при ц = 99,7 —: 99,8 %, т.е. практически при абсолютной (100 %-ной) очнст. ке воздуха. Такой очиститель можно создать, но его объем будет в 3 — 4 раза больше, чем у воздухоочистителя с т/ = 98%. Значения л = 100% получаются, например, в двухступенчатом воздухоочистителе, первая ступень в котором инерционная (например, циклонный фильтр), вторая — барьерная (например, бумажная кассета) . Такой очиститель имеет большое гидравлическое сопротивление и ухудшает эксплуатационные характеристики транспортной машины, так как требует периодической очистки второй ступени.
Поэтому применение двухступенчатых воздухоочистителей считается целесообразным только на транспортных машинах, которые располагают достаточными объемами.пля их размещения и которые большую часть времени эксплуатируются в условиях низко з й (до 0,0035 г/м ) нли умеренной (до 0,02 г/м ) запыленности воздуха. Двухступенчатый диклонно-фнльтрующий воздухоочнститель применен на гусеничной транспортной манюне с ГТД АОТ-1500.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
