ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ НК-12СТ
В СОСТАВЕ ГПА-Ц-6,3Учебное пособие
Глава 3
Екатеринбург
2013
Содержание
3.1. Особенности эксплуатации и обслуживания приводных ГТУ транспортного типа 33.2.Эксплуатационные указания для НК-12СТ 6
3.3.Техника безопасности при проведении работ на двигателе 7
3.4.Режимы работы ГПА 9
3.4.1.Подготовка ГПА к пуску 9
3.4.2. Подготовка к запуску двигателя 11
3.4.3.Холодная прокрутка 11
3.4.4. Запуск двигателя 12
3.4.5. Работа двигателя на режиме 14
3.4.6.Пуск ГПА. Виды запусков ГПА 14
3.4.7.Предупреждение срывных и неустойчивых режимов эксплуатации 15
3.4.8.Останов ГПА. 17
3.5.Особенности работы ГПА в различных климатических условиях 19
3.5.1.Эксплуатация ГПА в холодное время года 19
3.5.2.Особенности эксплуатации НК-12СТ при низких температурах атмосферного воздуха 20
3.5.3.Особенности эксплуатации при повышенной запыленности воздуха 21
3.5.4.Особенности эксплуатации ГПА при грозе 22
3.6.Техническое обслуживание 22
3.6.1.Обслуживание во время работы 23
3.6.2.Техническое обслуживание через каждые 2000 часов наработки 23
3.6.3.Техническое обслуживание через 6000 часов наработки 24
3.6.4.Техническое обслуживание через 12000 часов наработки 25
3.7.Отыскание и устранение неисправностей 25
Библиографический список 38
^
Конвертированный двигатель НК-12СТ, серийное производство которого было начато в 1974 году, был одним из первых двигателей, созданных на базе отработавших летный ресурс авиа ГТД. Срок службы таких двигателей продлялся за счет снижения основных параметров цикла и, прежде всего, температуры газа перед турбиной газогенератора. В двигателе НК-12СТ было использовано порядка 80% деталей базового двигателя
НК-12МВ.
В настоящее время НК-12СТ используется в составе ГПА-Ц-6,3.
Эксплуатационный персонал, обслуживающий стационарные ГТУ, должен следить:
Для авиационных ГТД предпочтительно наличие сопроводительной технической документации двух типов:
Запуск агрегата производится подачей пускового газа в турбодетандер, который раскручивает осевой компрессор двигателя ГТУ.
При вращении осевого компрессора двигателя происходит забор атмосферного воздуха, его очистка в системе воздухозаборной, затем воздух поступает в двигатель и сжимается в ОК, а далее подается в камеру сгорания двигателя.
При достижении определенных параметров, заданных программой регулирования работы двигателя ГТУ в камеру сгорания подается топливный газ и происходит воспламенение газовоздушной смеси от запального устройства.
Продукты сгорания поступают на лопатки турбины газогенератора, затем на лопатки свободной турбины ГТУ, где их энергия преобразуется в механическую энергию, передаваемую через трансмиссию на вал нагнетателя.
При вращении вала нагнетателя газ по трубопроводу поступает в нагнетатель, в котором происходит сжатие газа, после чего он поступает в нагнетательную часть технологической газовой обвязки КС.
Отработанные газы от силовой турбины ГТУ через систему выхлопа ГПА выбрасываются в атмосферу.
Останов агрегата с приводной ГТУ необходимо производить после максимальной разгрузки и доведения газогенератора до нижнего предела собственной устойчивости, т.е. самоходности. В этом случае при отключении факела в камере сгорания температурные напряжения в деталях будут минимальными.
Приводные ГТУ снабжаются различными агрегатными системами, которые обслуживают в некоторых отношениях и приводимый объект. Неотъемлемой частью ГТУ является система автоматического управления (САУ) и система контрольно-измерительных приборов (КИП).
Важнейшей системой, обеспечивающей работу ГТУ и агрегата в целом, является масляная система, включающая систему смазки подшипников, охлаждение шеек ротора турбины, систему охлаждения масла и все элементы, необходимые для ее функционирования.
Хотя вся установка должна быть оснащена системой двухступенчатой очистки воздуха и противообледенительной системой входного тракта, конструкцию двигателя необходимо приспособить к периодической промывке проточной части и ее сухой очистке. Система воздухоподготовки предназначена для предотвращения обледенения при неблагоприятных условиях.
Газоперекачивающие агрегаты, использующие ГТД, должны быть оборудованы такой системой подготовки топливного газа, которая исключала бы выпадение газового конденсата после дросселирования газа в дозаторе (топливном клапане).
Противопожарная система, которой оснащается газоперекачивающая установка, должна учитывать особенности конструкции двигателя. ГТД может быть снабжен собственным противопожарным оборудованием. Система пожаротушения может действовать в автоматическом режиме. Кроме этого, приводные ГТУ должны иметь систему электроснабжения переменным и постоянным током.
Как энергетические установки, так и газоперекачивающие агрегаты с ГТД должны быть оснащены системой подавления шума, вызываемого работой двигателя. Эта система должна учитывать весь спектр звуковых частот и уровень звукового давления.
Допустимая токсичность выхлопных газов должна учитывать состав и особенности поступающего в камеру сгорания топлива.
На всех ГТУ рекомендуется производить периодическую промывку проточной части осевого компрессора, для чего в его входном патрубке изготовителем должны быть предусмотрены форсунки и определен тип моющего раствора. Впрыск раствора может производиться при вращении роторов пусковым двигателем, но возможна и сухая очистка косточковой крошкой на рабочих режимах. В результате промывки сразу возрастает полезная мощность.
Для авиационных двигателей, используемых на земле, важны эксплуатационная технологичность и технологичность при техническом обслуживании. Под термином «технологичность» здесь следует понимать минимизацию затрат на выполнение работ по обслуживанию, обеспечиваемому при проектировании. Авиационные ГТД, используемые по прямому назначению, приспособлены к предполетному и послеполетному обслуживанию. При использовании на земле необходимость в частом обслуживании удорожает эксплуатацию.
Направленность работ по техническому обслуживанию – предупреждение неисправностей и устранение их при обнаружении или сигнализации системой технической диагностики.
Любое обслуживание ГТУ должно предусматривать периодические остановки для проведения профилактических работ. Для приводных ГТУ в газовой промышленности предусмотрено четыре вида технических обслуживаний с разной длительностью стоянок и с разным набором технических операций, предусматривающих частичную разборку отдельных узлов. Для выполнения ревизий должен быть облегчен доступ к высокотемпературной части ГТУ, и в частности к камере сгорания. При осмотре камер сгорания должны быть обследованы и экраны, и пламяперекидные патрубки.
Общими вопросами по обслуживанию ГТУ с авиационными двигателями являются:
Очистка и промывка относится, с одной стороны, к жидкотопливной и масляной системам, а с другой – к газовоздушному тракту двигателя. Промывочные составы для тракта должны быть эффективны для условий, в которых работает двигатель.
Дефектации должны подвергаться как все лопатки компрессора, так и все лопатки турбины с помощью осмотров через эндоскоп и другими, рекомендованными заводом-изготовителем средствами.
Основной формой технического обслуживания авиационных ГТД являются регламентные работы, дополняемые внеплановым техническим обслуживанием.
Периодичность регламентных работ устанавливается разработчиками двигателей по календарным срокам или по длительности наработки.
Задачей регламентных работ является предупреждение отказов двигателей в эксплуатации, поддержание основных параметров ГТД в предусмотренных инструкциями пределах, увеличение межремонтных периодов эксплуатации, обеспечение продолжения эксплуатации.
При регламентных работах уделяется внимание деталям и устройствам, где может происходить старение материалов (например, резины) и коррозия, или деталям, работающим в условиях полусухого трения.
auto-ally.ru
Оглавление:1. НК-122. История создания3. Конструкция4. Модификации5. Наземное применение
Для решения проблемы транспортировки газа в 1974 году был создан газотурбинный привод НК-12СТ. В его конструкции осуществлена идея использования авиационного двигателя типа НК-12 в качестве привода газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-6,3. Были выполнены работы, позволившие использовать природный газ, перекачиваемый по трубопроводам, в качестве топлива для двигателя. Это позволило обеспечить газоперекачивающие агрегаты мощным газотурбинным приводом с малой массой и небольшими габаритами, а также осуществить полную автоматизацию газоперекачивающих агрегатов и обеспечить полную автономию двигателя, не требующую дополнительных источников тепла, топлива и водоснабжения.
Серийный выпуск агрегата ГПА-Ц-6,3 был налажен в 1975 г., за время серийного производства изготовлено около 2000 двигателей, их суммарная наработка составила около 40 тыс. часов. Они эксплуатируются более чем на 100 компрессорных станциях в составе более 800 газоперекачивающих агрегатов.
По состоянию на 2005 год в эксплуатации находилось более 1 750 установок этого типа. Производительность газоперекачивающего агрегата с данным двигателем - 11 млн. куб. м. газа в сутки.
Однако выработка ресурса и устаревание двигателя диктует необходимость его модернизации. Производитель двигателей НК-12, ОАО «Моторостроитель» подготовил замену двигателю НК-12СТ и начал выпуск более совершенного двигателя НК-14СТ, который полностью взаимозаменяем с ним в газоперекачивающих агрегатах, и является его модифицированной версией. За счет изменения камеры сгорания, турбины турбокомпрессора, основной и свободной турбин удалось повысить мощность и КПД двигателя. Модифицированный двигатель НК-14СТ с регенеративным циклом имеет КПД до 41,5%. Также он может использоваться в качестве силовой установки для судов на подводных крыльях.
Существует вариант модернизации, заключающийся в замене газотурбинного двигателя НК-12СТ, имеющего КПД 24%, на газотурбинный двигатель производства ОАО "НПО "Сатурн" ГТД-6,3РМ с КПД 33%. Также предлагаются варианты продления ресурса агрегата, повышение его КПД и мощности за счет поузловой реновации, в частности, за счет замены силовой турбины.
НК-14Э - модификация газотурбинного двигателя НК-14СТ, предназначенная для использования в качестве привода генератора в блочно-модульных электростанциях типа БГТС-9,5 и АТГ-10. На базе этого двигателя спроектирована теплоэлектростанция АТГ-10, способная обеспечить электроэнергией небольшие города и поселки, промышленные и строительные объекты, удаленные от центральных энергоносителей.
| 6300 | 8600 | 10000 | 10000 |
| 1820 | 1930 | 1820 | 2180 |
| 8200 | 8200 | 8200 | |
| 750 | 780 | 750 | |
| 26,1% | 32% | 33,2% | 33% |
| природный газ | природный газ | природный газ | природный газ |
| 33000 | 50000 | 50000 |
Просмотров: 5624
www.vonovke.ru
Добро пожаловать на наш сайт. В России мы первые!К концу XI пятилетки в СССР добычу природного газа необходимо было довести до 620… 640 миллиардов кубических метров. Проблема состояла в том, что для обеспечения транспортировки такого количества газа по магистральным газопроводам остро встала задача ввода в действие семейства компрессорных станций с минимальными затратами на их строительство. Газоперекачивающими агрегатами прежнего поколения это сделать было невозможно. Требовалось найти иное решение проблемы.
Успехи Куйбышевских авиационных моторостроителей позволили реализовать новые концепции в строительстве эффективных и мобильных газоперекачивающих агрегатов (ГПА) нового поколения. Всем известно, что сердцем любой машины служит двигатель. Без двигателя любая машина становится бесполезной грудой металлолома, поэтому поставка Газпрому необходимого количества двигателей стала ключевой задачей, от решения которой зависел успех решения проблемы в целом. Ответом на поставленную задачу было решение нашего земляка, действительного члена Академии наук СССР, Генерального конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова «снять с крыла» стратегического бомбардировщика газотурбинный двигатель НК-12МВ, отработавший гарантийный ресурс. Доработать двигатель под нужды Газпрома и поставить в ГПА в качестве привода газового нагнетателя (компрессора) вместо дизельных или электрических приводов, которые широко использовались до этого.
Так военно-промышленный комплекс Самары начал конверсию производства. В результате конверсии страна впервые получила, блочный газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 с доработанным под нужды Газпрома авиационным двигателем НК-12 СТ. В этом смысле в России, безусловно, мы первые!
Первые блочные ГПА-Ц-6,3, собранные в СССР.К строительству газоперекачивающих агрегатов мы присоединились в 1974 году. Это были ГПА на ГКС Красноармейская и Бурдыгинская газопровода Оренбург-Куйбышев, ГКС Аханск – на газопроводе Нижняя Тура-Пермь-Горький-центр. Наш, Самарский двигатель НК-12 СТ в составе ГПА-Ц-6,3 позволил коренным образом решить проблему газификации страны.
Голубой огонек на кухнях наших сограждан во многом живет и служит людям благодаря этому факту.
Газовая плита в доме, это так просто…
Решение Николая Дмитриевича Кузнецова не просто закрыло в масштабах страны актуальный вопрос, но и принесло фантастическую выгоду. Дело в том, что отказ авиадвигателя в полете чреват катастрофой, поэтому авиационные двигатели, не выработавшие свой технический ресурс после отработки гарантийного срока, с эксплуатации снимаются. К примеру, при гарантийном ресурсе 4000 часов, снятый с крыла двигатель НК-12СТ за номером СТ17 без ремонта отработал более 50 тысяч часов!Вслед за Бурдыгино и Аханском последовало строительство и эксплуатация ГПА в Закавказье, в Белоруссии, на севере в Заполярье и на юге в Туркестане и в Узбекистане! Наши двигатели и газоперекачивающие агрегаты (ГПА) показали надежную работу во всех климатических условиях СССР, после чего стали поставляться в Болгарию, Польшу … В период конфликта на Фолклендских островах наши ГПА были установлены в Аргентине. Местные специалисты были потрясены качеством и сроками пуско-наладочных работ. Намечалась диверсификация рынка газоперекачивающих агрегатов Латинской Америки, и только политический аспект проблемы не позволил нашим инженерам, безусловно, развить успех. Тем не менее, коллективы инженеров в Самаре продолжали совершенствовать технику.Газпром получил семейство более мощных и современных двигателей серии НК.Одним из двигателей нового поколения оказался, к примеру авиационный мощный и экономичный двигатель НК-36.
ГТД НК-36 мощностью 25 МВт
После доработки он превратился в двигатель для Газпрома НК-36СТ мощностью 25 мгвт.
Так этот двигатель выглядит «в железе»
«Перестройка, ускорение», распад СССР и прочие политические игры внесли некоторую корректировку в распределении заказов на строительство ГПА. Между заказчиками и изготовителями изделий появился многочисленны и жирный слой посредников, интересы которых отнюдь не совпадают с интересами государства и народа.Посредническая контора из 10-15 человек, заручившись поддержкой высокого чиновника и получив заказ, может собрать ГПА, привлекая к исполнению тех или иных субподрядчиков, но какие это будут ГПА?.. Известно, что первый блин бывает комом. Даже простую сковороду нужно «учить» печь блины. Что уж говорить о людях и о трудовых коллективах впервые приступающих к строительству ГПА, поэтому мы напоминаем: в России мы – первые!Ключевой проблемой сегодняшнего дня встает простой вопрос: Позволят ли коррумпированные чиновники в своем алчном стремлении к обогащению Самаре делать то, что она делает раньше и лучше других или инструментами бюрократического влияния сделают все возможное, чтобы исключить Россию из списка независимых государств, из числа производителей конкурентоспособной технической продукции, обеспечивающей не только экономику, но и обороноспособность страны, как они это делают на протяжении последних двадцати лет с уникальным двигателем НК-93, который до сих пор, как впрочем и НК-12МВ, по базовым показателям остается лучшим в своем классе!
Ведущие двигательные фирмы Англии, Америки и всего остального мира пока далеко не приблизились к «Николаю Кузнецову-93»! Поэтому у нас пока остается шанс сохранить свое лидерство в этом вопросе и выйти на мировой рынок с конкурентным наукоемким продуктом и в итоге сохранить самостоятельность и независимость нашей Родины! Однако, окружению президента это почему-то не нужно и на маршруте следования главы государства они выполняют зачистку, убирая все, что не вписывается в их планы и может осложнить и их жизнь. Возникает законный вопрос: почему уникальный двигатель НК-93, обладающий бесспорными рыночными преимуществами, был в срочном порядке «зачищен» и удален с пути следования президента на выставке авиационной техники в Жуковском в 2007 году?Напоминаем: в России мы первые.Покажите нам любую площадку возле магистрального газопровода, и вскоре на ней как грибы после дождя дружно поднимутся семейства новых ГПА!E-mail: [email protected]
gpa-63.ru
