RU177518U1

RU177518U1 - STAND FOR TESTS OF GAS-TURBINE INSTALLATIONS OF GAS-PUMPING UNITS OF MAIN GAS PIPELINES

Info

Publication number: RU177518U1
Application number: RU2017125509U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерьевич Щенятский; Тарас Николаевич Компанец; Михаил Сергеевич Окулов; Николай Евгеньевич Жижилев; Андрей Юрьевич Жарков; Юрий Викторович Цветков
Original assignee: Публичное акционерное общество "Протон - Пермские моторы" (ПАО "Протон-ПМ")
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-02-28

Abstract

Полезная модель относится к стендам для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов и может быть использована в газодобывающей, авиадвигателестроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности.Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в увеличении пропускной способности стенда.Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в создании технических средств для повышения эффективности использования огневого ресурса стенда, а именно для сокращения цикла огневых испытаний, проводимых на стенде.Достигается технический результат тем, что на стенде для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов к воздухонаполнительной камере пристыкован минимум еще один испытательный бокс с агрегатом нагружения выходного вала испытуемой газотурбинной установки, с выпускным коллектором и с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода, при этом стенд оснащен системой блокировки одновременного запуска испытуемых газотурбинных установок более, чем в одном испытательном боксе. 2 ил.The utility model relates to test benches for gas turbine units (GTU) of gas pumping units of main gas pipelines and can be used in gas production, aircraft engine building, machine-building and other industries. The objective of the claimed utility model is to increase the throughput capacity of the stand. providing a solution to this problem is to create technical means to increase the efficiency of use of fire about the resource of the stand, namely, to reduce the cycle of fire tests conducted at the stand. A technical result is achieved by the fact that at the stand for testing gas turbine installations of gas pumping units of main gas pipelines, at least one more test box is docked with the unit for loading the output shaft of the test gas turbine installation, with an exhaust manifold and with an exhaust device made in the form of an outlet vertically located flue, while the stand is equipped with a system my blocking the simultaneous launch of the tested gas turbine units in more than one test box. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к стендам для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов и может быть использована в газодобывающей, авиадвигателестроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности.The utility model relates to test benches for gas turbine units (GTU) of gas pumping units of main gas pipelines and can be used in gas production, aircraft engine building, machine building and other industries.

В качестве прототипа принят стенд для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов (RU 119460 от 20.08.2012, МПК G01М 15/14).As a prototype, a test bench for testing gas turbine units (GTU) of gas pumping units of main gas pipelines (RU 119460 from 08.20.2012, IPC G01M 15/14) was adopted.

Названный стенд включает в себя испытательный бокс, агрегат нагружения выходного вала ГТУ для поглощения мощности ГТУ, входное воздухозаборное устройство с входной шахтой, выпускной коллектор, выхлопное устройство, при этом входное воздухозаборное устройство оснащено воздуховодами вертикального и горизонтального забора воздуха, а воздуховод горизонтального забора воздуха оснащен расположенной во входной шахте в нижней ее части решеткой-жалюзи с установленным над ней сетчатым впускным устройством, и включает в себя промежуточную воздухонаполнительную камеру, которая расположена ниже решетки-жалюзи и отделена от испытательного бокса воздухонепроницаемой перегородкой, еще одно сетчатое впускное устройство с присоединенным к нему горизонтально расположенным измерительным каналом, выход которого пристыкован ко входу испытуемой ГТУ, при этом названное сетчатое впускное устройство и входная часть измерительного канала находятся в промежуточной воздухонаполнительной камере, а вся остальная часть измерительного канала находится в испытательном боксе, при этом выхлопное устройство выполнено в виде выпускного вертикально расположенного газохода.The named stand includes a test box, a GTU output shaft loading unit for absorbing GTU power, an intake air intake device with an input shaft, an exhaust manifold, an exhaust device, while the intake air intake device is equipped with vertical and horizontal air intake ducts, and the horizontal air intake duct is equipped located in the input shaft in the lower part of the grill-blinds with a mesh intake device installed above it, and includes an intermediate a spirit filling chamber, which is located below the louvre shutter and is separated from the test box by an airtight partition, another mesh inlet device with a horizontally located measuring channel attached to it, the output of which is docked to the input of the test gas turbine, the mesh inlet device and the measuring channel inlet are in the intermediate air-filling chamber, and the rest of the measuring channel is in the test box, while the output opnoe device is designed as a vertical outlet duct.

Признаки известного стенда, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что включают в себя входное воздухозаборное устройство с входной шахтой, которое оснащено воздуховодом горизонтального забора воздуха с воздухонаполнительной камерой, с лемнискатным входом, на который надето сетчатое впускное устройство, с горизонтальным измерительным каналом, испытательный бокс с агрегатом нагружения выходного вала испытуемой ГТУ, с выпускным коллектором и с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода.Signs of a well-known stand that coincide with the features of the claimed utility model are that they include an intake air intake device with an input shaft, which is equipped with a horizontal air intake duct with an air-filling chamber, with a lemniscate inlet on which a mesh inlet device with a horizontal measuring channel, test box with the unit of loading of the output shaft of the test gas turbine, with an exhaust manifold and an exhaust device made in the form of an exhaust vert a very flue gas duct.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, состоит в том, что на известном стенде нет технической возможности увеличить пропускную способность стенда из-за неэффективного использования огневого ресурса стенда, а именно, из-за излишней занятости испытательного бокса монтажными и демонтажными работами в нем при подготовке ГТУ к огневому испытанию и при постиспытательном обслуживании самого испытательного бокса и ГТУ, находящейся в испытательном боксе.The reason that prevents obtaining a technical result in a well-known technical solution, which is provided by the claimed utility model, is that there is no technical possibility at the well-known stand to increase the capacity of the stand due to the inefficient use of the fire resource of the stand, namely, because of the excessive employment of the test box installation and dismantling work in it during the preparation of the gas turbine for the fire test and post-test maintenance of the test box and gas turbine located in tatelnom box.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в увеличении пропускной способности стенда.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the throughput of the stand.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в создании технических средств для повышения эффективности использования огневого ресурса стенда, а именно, для сокращения цикла огневых испытаний, проводимых на стенде.The technical result that provides the solution of this problem is to create technical means to increase the efficiency of the use of the fire resource of the stand, namely, to reduce the cycle of fire tests conducted on the stand.

Достигается технический результат тем, что на стенде для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, включающем в себя входное воздухозаборное устройство с входной шахтой, которое оснащено воздуховодом горизонтального забора воздуха с воздухонаполнительной камерой, с лемнискатным входом, на который надето сетчатое впускное устройство, с горизонтальным измерительным каналом, испытательный бокс с агрегатом нагружения выходного вала испытуемой ГТУ, с выпускным коллектором и с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода, согласно заявляемой полезной модели к воздухонаполнительной камере пристыкован минимум еще один испытательный бокс с агрегатом нагружения выходного вала испытуемой газотурбинной установки, с выпускным коллектором и с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода, при этом стенд оснащен системой блокировки одновременного запуска испытуемых газотурбинных установок более, чем в одном испытательном боксе.The technical result is achieved by the fact that at the test bench for gas turbine installations of gas pumping units of main gas pipelines, which includes an inlet air intake device with an inlet shaft, which is equipped with a horizontal air intake duct with an air-filling chamber, with a lemniscate inlet on which a mesh inlet device with measuring channel, a test box with a unit for loading the output shaft of the tested gas turbine, with an exhaust manifold and with an exhaust a device made in the form of an outlet vertically arranged gas duct, according to the claimed utility model, at least one more test box is docked to the air-filling chamber with a unit for loading the output shaft of the test gas turbine unit, with an exhaust manifold and an exhaust device made in the form of an outlet vertically arranged gas duct, the stand is equipped with a system for blocking the simultaneous launch of the tested gas turbine units in more than one test box.

Наличие как минимум еще одного испытательного бокса, пристыкованного к воздухонаполнительной камере позволяет одновременно проводить работы по обслуживанию как минимум двух газотурбинных установок, на одной из которых в одном боксе проводят постиспытательные работы (обслуживание и ГТУ и самого бокса), а на другой установке в другом боксе проводят предиспытательные работы (обслуживание и ГТУ и самого бокса). Одновременное ведение названных работ позволяет сократить цикл огневых испытаний, что повышает эффективность использования огневого ресурса стенда, то есть сокращается общее время на проведение партии ГТУ, поступивших на стенд для огневых испытаний, а это приводит к увеличению пропускной способности стенда. При этом оснащение стенда системой блокировки одновременного запуска испытуемых газотурбинных установок более, чем в одном испытательном боксе обеспечивает безопасность ведения названных выше работ в каждом из испытательных боксов, что также содействует достижение задачи, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, а именно, увеличение пропускной способности стенда с необходимой степенью надежности.The presence of at least one more test box docked to the air-filling chamber allows simultaneous maintenance of at least two gas turbine units, on one of which box tests are carried out in one box (servicing both the gas turbine unit and the box itself), and in the other box in another box carry out pre-test work (maintenance and gas turbine and boxing itself). Simultaneous conducting of the aforementioned works makes it possible to shorten the fire test cycle, which increases the efficiency of using the fire resource of the stand, that is, reduces the total time spent on a batch of gas turbines received at the fire test stand, and this leads to an increase in the throughput of the stand. At the same time, equipping the stand with a system for blocking the simultaneous start of the tested gas turbine units in more than one test box ensures the safety of the above-mentioned work in each of the test boxes, which also contributes to the achievement of the objective of the claimed utility model, namely, increasing the throughput stand with the necessary degree of reliability.

Новые признаки заявляемого технического решения заключаются в том, что на стенде к воздухонаполнительной камере пристыкован минимум еще один испытательный бокс с агрегатом нагружения выходного вала испытуемой газотурбинной установки, с выпускным коллектором и с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода, при этом стенд оснащен системой блокировки одновременного запуска испытуемых газотурбинных установок более, чем в одном испытательном боксе.The new features of the claimed technical solution are that at least one more test box is docked to the air-filling chamber on the stand with the unit for loading the output shaft of the test gas turbine unit, with an exhaust manifold and with an exhaust device made in the form of an outlet vertically located gas duct, while the stand is equipped with a system for blocking the simultaneous launch of the tested gas turbine units in more than one test box.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, гдеThe utility model is illustrated by drawings, where

- на фиг. 1 представлена планировка стенда для испытания газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов в составе отделения сборки, воздухонаполнительной камеры, испытательного бокса ИБ-1 и пристыкованного к воздухонаполнительной камере испытательного бокса ИБ-2;- in FIG. 1 shows the layout of a test bench for gas turbine installations (GTU) of gas pumping units of gas pipelines as part of an assembly compartment, an air-filling chamber, an IB-1 test box and an IB-2 test box docked to an air-filling chamber;

- на фиг. 2 представлена функциональная схема стенда в составе входной шахты 1, воздухонаполнительной камеры 2, существующего испытательного бокса (ИБ-1) 3 и пристыкованного к воздухонаполнительной камере 2 испытательного бокса (ИБ-2) 4 согласно заявляемой полезной модели.- in FIG. 2 is a functional diagram of the stand as part of the input shaft 1, the air-filling chamber 2, the existing test box (IB-1) 3 and docked to the air-filling chamber 2 of the test box (IB-2) 4 according to the claimed utility model.

Проведение испытаний ГТУ на существующем стенде, состоящем из отделения сборки, воздухонаполнительной камеры и испытательного бокса ИБ-1 (фиг. 1), производится в следующем порядке: в отделении сборки ГТУ устанавливается на подвижную платформу (адаптер), производятся все необходимые технологические операции, затем адаптер с ГТУ по рельсовому пути перемещается из отделения сборки транзитом через воздухонаполнительную камеру в испытательный бокс ИБ-1, где производятся необходимые монтажные работы, собственно огневое испытание ГТУ, демонтажные работы, перемещение адаптера с испытанной ГТУ из испытательного бокса ИБ-1 по рельсовому пути транзитом через воздухонаполнительную камеру в отделение сборки, в котором производятся заключительные технологические операции, съем ГТУ с адаптера, упаковка и отправка со стенда, и одновременно с этим производится постиспытательное обслуживание испытательного бокса ИБ-1 и подготовка его к следующему огневому испытанию очередной ГТУ.Testing of gas turbines at an existing stand, consisting of an assembly compartment, an air-filling chamber, and an IB-1 test box (Fig. 1), is performed in the following order: in a gas turbine assembly department, it is installed on a moving platform (adapter), all necessary technological operations are performed, then the adapter with the gas turbine unit along the rail track moves from the assembly compartment in transit through the air-filling chamber to the IB-1 test box, where the necessary installation work is carried out, the actual fire test of the gas turbine unit, dismantle work, moving the adapter with the tested gas turbine unit from the IB-1 test box along the rail track in transit through the air-filling chamber to the assembly compartment, where the final technological operations are carried out, the gas turbine unit is removed from the adapter, packaging and dispatch from the stand, and at the same time test testing is performed test box IB-1 and its preparation for the next firing test of the next gas turbine.

По окончании постиспытательного обслуживания испытательного бокса ИБ-1 и подготовки его к следующему огневому испытанию, в этом боксе ИБ-1 производится уже описанный выше новый цикл испытаний, который начинается с доставки в этот бокс другого заранее подготовленного адаптера с очередной ГТУ.Upon completion of post-test maintenance of the IB-1 test box and its preparation for the next firing test, in this IB-1 box, the new test cycle described above is carried out, which begins with the delivery of another pre-prepared adapter with the next gas turbine to this box.

Проведение испытаний ГТУ на стенде с двумя испытательными боксами ИБ-1 и ИБ-2 (фиг. 1) согласно заявляемой полезной модели, производится в следующем порядке.Testing of gas turbines at a test bench with two test boxes IB-1 and IB-2 (Fig. 1) according to the claimed utility model is carried out in the following order.

В то время, когда в боксе ИБ-1 с момента окончания предыдущего огневого испытания до момента пуска следующего огневого испытания в этом боксе проводятся описанные выше работы (демонтажные работы, перемещение адаптера с испытанной ГТУ из испытательного бокса ИБ-1 в отделение сборки, постиспытательное обслуживание испытательного бокса ИБ-1), из отделения сборки транзитом через воздухонаполнительную камеру по рельсовому пути доставляется адаптер с очередной ГТУ в испытательный бокс ИБ-2, где затем производятся необходимые монтажные работы по подготовке испытания и собственно огневое испытание. До начала огневого испытания в испытательном боксе ИБ-2 названные выше постиспытательные работы в испытательном боксе ИБ-1 ведутся одновременно с предиспытательными работами в испытательном боксе ИБ-2.At that time, when in the IB-1 box, from the moment the previous fire test was completed until the start of the next fire test, the work described above is carried out in this box (dismantling work, moving the adapter from the tested gas turbine unit from the IB-1 test box to the assembly department, testing service test box IB-1), from the assembly compartment in transit through an air-filling chamber, an adapter is delivered from the next gas turbine unit to the test box IB-2, where then the necessary installation work is carried out of test preparation and the actual fire test. Prior to the start of the fire test in the IB-2 test box, the above test work in the IB-1 test box is carried out simultaneously with the pre-test work in the IB-2 test box.

Во время собственно огневого испытания в одном из огневых боксов в другом боксе никакие работы не ведутся из соображений техники безопасности, для чего и предусмотрена на стенде система блокировки несанкционированного запуска огневого испытания, в частности, и для названной ситуации и для ситуации недопущения одновременного запуска огневых испытаний в двух боксах.During the actual fire test in one of the fire boxes in the other box, no work is carried out for safety reasons, which is why the stand provides a system for blocking the unauthorized launch of a fire test, in particular for this situation and for the situation to prevent the simultaneous launch of fire tests in two boxes.

Описанный выше порядок подготовки и проведения огневых испытаний на стенде с двумя испытательными боксами ИБ-1 и ИБ-2 и системой блокировки, названной выше, обеспечивает, в частности, возможность одновременного ведения постиспытательных и предиспытательных работ на стенде, что позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышения эффективности использования огневого ресурса стенда, а именно, в сокращении цикла огневых испытаний, проводимых на стенде.The procedure for preparing and conducting fire tests at the test bench described above with two test boxes IB-1 and IB-2 and the locking system mentioned above provides, in particular, the possibility of simultaneous post-test and pre-test work at the test bench, which makes it possible to achieve a technical result consisting in to increase the efficiency of using the fire resource of the stand, namely, to reduce the cycle of fire tests conducted at the stand.

Процесс собственно огневого испытания заключается в следующем.The actual process of fire testing is as follows.

Воздух из окружающей атмосферы засасывается через входную шахту 1 (фиг. 2) и открытую решетку-жалюзи 5 в воздухонаполнительную камеру 2 и далее поступает к лемнискатному входу 6, с надетым на него сетчатым впускным устройством 7, и затем через горизонтальный измерительный канал 8 всасывается работающей ГТУ 9, установленной на адаптере 10 и пристыкованной своим выходным фланцем 11 к выпускному коллектору 12, который, в свою очередь, соединен с выхлопным устройством, выполненным в виде выпускного вертикально расположенного газохода 13, при этом выходной вал 14 ГТУ 9 соединен с агрегатом нагружения 15 для восприятия (и измерения) крутящего момента ГТУ 9.Air from the surrounding atmosphere is sucked in through the inlet shaft 1 (Fig. 2) and the open grill-blinds 5 into the air-filling chamber 2 and then goes to the lemniscate inlet 6, with a mesh inlet device 7 put on it, and then it is sucked up by a working measuring channel 8 A gas turbine unit 9 mounted on an adapter 10 and docked with its output flange 11 to an exhaust manifold 12, which, in turn, is connected to an exhaust device made in the form of an outlet vertically located flue 13, while discharge shaft 14 is connected to the gas turbine 9, the loading unit 15 for sensing (measuring and) torque GTU 9.

Процесс огневого испытания в дополнительно пристыкованном огневом боксе (ИБ-2) 4 производится аналогично с задействованием следующих составных частей стенда:The fire test process in the additionally docked fire box (IB-2) 4 is carried out similarly using the following components of the stand:

16 - лемнискатный вход;16 - lemniscate entrance;

17 - сетчатое впускное устройство, надетое на лемнискатный вход 16;17 - mesh intake device worn on lemniscate input 16;

18 - горизонтальный измерительный канал;18 - horizontal measuring channel;

19 - ГТУ;19 - gas turbine engine;

20 - адаптер;20 - adapter;

21 - выходной фланец ГТУ 19;21 - output flange of the gas turbine 19;

22 - выпускной коллектор;22 - exhaust manifold;

23 - выпускной вертикально расположенный газоход;23 - exhaust vertically located flue;

24 - выходной вал ГТУ 19;24 - the output shaft of the gas turbine 19;

25 - агрегат нагружения.25 - loading unit.

Наличие второго испытательного бокса ИБ-2 (фиг. 1), пристыкованного к воздухонаполнительной камере позволяет более эффективно использовать огневой ресурс всего стенда за счет сокращения цикла огневых испытаний, проводимых на стенде.The presence of the second test box IB-2 (Fig. 1), docked to the air-filling chamber allows more efficient use of the fire resource of the entire stand by reducing the cycle of fire tests conducted on the stand.

Таким образом, полученный технический результат, состоящий в создании технических средств для повышения эффективности использования огневого ресурса стенда, обеспечивает выполнение задачи, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, а именно, увеличение пропускной способности стенда.Thus, the obtained technical result, consisting in the creation of technical means to increase the efficiency of using the fire resource of the stand, ensures the fulfillment of the task to be solved by the claimed utility model, namely, increasing the throughput of the stand.

Claims

Test bench for gas turbine installations of gas pumping units of main gas pipelines, including an intake air intake device with an input shaft, which is equipped with a horizontal air intake duct with an air-filling chamber, with a lemniscate inlet on which a mesh inlet device with a horizontal measuring channel is fitted, a test box loading the output shaft of the test gas turbine, with an exhaust manifold and with an exhaust device made in the form of an exhaust ver of a vertically located gas duct, characterized in that at least one more test box is attached to the air-filling chamber with a unit for loading the output shaft of the gas turbine under test, with an exhaust manifold and an exhaust device made in the form of an exhaust vertically located gas duct, while the stand is equipped with a simultaneous start blocking system gas turbine units under test in more than one test box.