RU2678793C1 - Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit - Google Patents
Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678793C1 RU2678793C1 RU2018107973A RU2018107973A RU2678793C1 RU 2678793 C1 RU2678793 C1 RU 2678793C1 RU 2018107973 A RU2018107973 A RU 2018107973A RU 2018107973 A RU2018107973 A RU 2018107973A RU 2678793 C1 RU2678793 C1 RU 2678793C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacer
- pipe
- support
- gas
- flange
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/20—Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области двигателестроения, а именно, к конструкции входного устройства газотурбинной установки (ГТУ) в составе газоперекачивающего агрегата (ГПА) и может быть использовано на компрессорных станциях нефтегазовой и энергетической промышленности.The group of inventions relates to the field of engine building, namely, to the design of the input device of a gas turbine installation (GTU) as part of a gas pumping unit (GPU) and can be used at compressor stations in the oil and gas and energy industries.
Из существующего уровня техники известен газоперекачивающий агрегат, содержащий газотурбинный двигатель, включающий газогенератор и турбину, расположенные на общей подмоторной раме. ГПА содержит тракт всасывания воздуха с воздуховодами и камерой всасывания, входное устройство для подачи воздушного потока из камеры всасывания на вход двигателя, выхлопную систему с трактом выхлопа для удаления продуктов сгорания. Выхлопная система выполнена с возможностью установки утилизационного теплообменника. Система охлаждения газотурбинной установки выполнена с возможностью принудительной подачи атмосферного воздуха под защитный кожух (RU 2403416 С1, опубл. 10.11.2010).A gas pumping unit comprising a gas turbine engine including a gas generator and a turbine located on a common engine frame is known from the prior art. The GPA contains an air intake path with air ducts and a suction chamber, an input device for supplying air flow from the suction chamber to the engine inlet, an exhaust system with an exhaust path for removing combustion products. The exhaust system is configured to install a recycling heat exchanger. The cooling system of a gas turbine installation is configured to force the supply of atmospheric air under a protective casing (RU 2403416 C1, publ. 10.11.2010).
Из существующего уровня техники известен газоперекачивающий агрегат, содержащий ГТД с входным устройством и центробежный компрессор для сжатия газа, КВОУ, выхлопную систему с выхлопной шахтой для удаления продуктов сгорания. ГТД вместе с входным устройством расположен на общей фундаментной раме. Система охлаждения ГТД выполнена с возможностью обеспечения регулирования количества охлаждающего воздуха. Выхлопная шахта выполнена с возможностью установки утилизационного теплообменника и оснащена погодным колпаком (зонтом) (RU 115843 U1, опубл. 10.05.2012).A gas pumping unit is known from the prior art, comprising a gas turbine engine with an inlet device and a centrifugal compressor for compressing gas, a CVO, an exhaust system with an exhaust shaft for removing combustion products. The gas turbine engine together with the input device is located on a common foundation frame. The gas turbine engine cooling system is configured to control the amount of cooling air. The exhaust shaft is made with the possibility of installing a recycling heat exchanger and is equipped with a weather hood (umbrella) (RU 115843 U1, publ. 05/10/2012).
Недостатком известных решений является относительно невысокая эффективность, надежность и долговечность работы газоперекачивающего агрегата, неадаптированность конкретно к техническим решениям двухвального, двухконтурного ГТД, сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД и ресурса ГПА с одновременным повышением компактности входящих в ГПА сборочных единиц и деталей, входящих в состав ГПА, в том числе недостаточной проработанности входного устройства для подачи рабочего тела на вход в двигатель, что в конечном итоге снижает эксплуатационную надежность и ресурс работы как ГТУ, так и ГПА в целом.A disadvantage of the known solutions is the relatively low efficiency, reliability and durability of the gas pumping unit, the lack of adaptation specifically to the technical solutions of a twin-shaft, double-circuit gas turbine engine, the difficulty of obtaining a compromise combination of increased efficiency and GPU resource with a simultaneous increase in the compactness of the assembly units and parts included in the gas compressor unit GPA, including insufficient elaboration of the input device for supplying the working fluid to the engine inlet, which in the end As a result, it reduces the operational reliability and service life of both the gas turbine engine and the gas compressor unit as a whole.
Задача, решаемая группой изобретений, заключается в повышении КПД, эксплуатационной надежности и ресурса работы ГПА для транспортировки газа и газотурбинной станции.The problem solved by the group of inventions is to increase the efficiency, operational reliability and service life of the gas compressor station for transporting gas and a gas turbine station.
Поставленная задача решается тем, что газоперекачивающий агрегат (ГПА) компрессорной станции (КС), согласно изобретению, содержит последовательно сообщенные по рабочему телу: тракт всасывания воздуха, включающий комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ), воздуховод и камеру всасывания воздуха; газотурбинную установку (ГТУ) с входным устройством (ВУ) в виде соосной с осью двигателя трубы для подачи воздуха из камеры всасывания на вход в газотурбинный двигатель (ГТД), имеющий модули газогенератора (ГТ) и силовой турбины (СТ), а также соединенный с модулем СТ газоотвод, выполненный в виде улитки; тракт выхлопа отработанных газов, сообщенный газоходом на входе по потоку рабочего тела из СТ с газоотводом и на выходе с завершающей тракт выхлопа выхлопной трубой ГПА, которая в свою очередь сообщена с теплообменником утилизатора теплоты с автономной выхлопной трубой; газовый компрессор, сообщенный по крутящему моменту с валом СТ ГТД посредством трансмиссии, включающей промежуточный вал, а также по рабочему телу - перекачиваемому газу с подводящим и отводящим газопроводами; систему охлаждения ГТД, включающую воздухозаборник, по меньшей мере, один нагнетающий вентилятор, нагнетающий с распределительным коробом и отводящий воздуховоды; при этом входное устройство ГТУ включает трубу с аэродинамическим входным насадком, заведенным в верхнюю секцию камеры всасывания и имеющем раструб с конфигурацией продольного сечения в виде кривой второго порядка типа фрагмента лемнискаты с осредненным градиентом Gвх.н.. убывания площади поперечного сечения проточной части на длине Lвх.н.. насадка по потоку рабочего тела от Fmax п.ч. раструба насадка до Fmin п.ч. проточной части трубы, определенным в диапазоне значенийThe problem is solved in that the gas pumping unit (GPU) of the compressor station (KS), according to the invention, contains successively communicated through the working fluid: an air intake path including a comprehensive air-cleaning device (KVOU), an air duct and an air intake chamber; gas turbine unit (GTU) with an input device (VU) in the form of a pipe coaxial with the axis of the engine for supplying air from the suction chamber to the inlet of the gas turbine engine (GTE), having gas generator (GT) and power turbine (ST) modules, as well as connected to ST module gas vent made in the form of a snail; the exhaust gas exhaust path communicated by the gas duct at the inlet of the working fluid from the ST with a gas outlet and at the outlet with the exhaust gas exhaust pipe completing the exhaust path, which in turn is connected to the heat exchanger heat exchanger with an autonomous exhaust pipe; a gas compressor communicated by torque with the ST GTD shaft through a transmission including an intermediate shaft, as well as a pumped gas with supply and exhaust gas pipelines through the working fluid; a gas turbine engine cooling system, including an air intake, at least one forcing fan, forcing with a distribution box and exhaust ducts; the GTU input device includes a pipe with an aerodynamic inlet nozzle connected to the upper section of the suction chamber and having a bell with a longitudinal section configuration in the form of a second-order curve of the type of a lemniscate fragment with an averaged gradient G in . . decreasing cross-sectional flow portion in the length L vh.n. . nozzle according to the flow of the working fluid from F max socket nozzle up to F min flow part of the pipe defined in the range of values
Gвх.н.=(Fmax п.ч.-Fmin п.ч.)/Lвх.н.=(1,15÷1,58) [м2/м];G int. = (F max p.h. -F min p.h. ) / L int = (1.15 ÷ 1.58) [m 2 / m];
причем максимальный диаметр Dmax вх.н. входного контура раструба насадка, образованного совокупностью точек касания условной плоскости к вершинам раструба, выполнен превышающем минимальный диаметр проточной части на выходе из насадка в N раз и определен в диапазоне значенийand the maximum diameter D max IH the input contour of the nozzle socket, formed by the set of points of contact of the reference plane to the vertices of the socket, is N times greater than the minimum diameter of the flow part at the outlet of the nozzle and is defined in the range of values
N=(Dmax.вх.н./Dmin п.ч.)=(1,4÷2,1),N = (D max.input./ D min.p.h. ) = (1,4 ÷ 2,1),
при этом труба ВУ выполнена сборной и включает разъемные проставки, первая по потоку рабочего тела проставка с одной стороны соединена фронтальным фланцем с ответным фланцем входного насадка и с другой стороны - с примыкающей к ней второй проставкой, соединенной тыльным фланцем с ответным фланцем мерной проставки, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой, а та через промежуточную проставку, объединена с оконечной проставкой ВУ, телескопически соединенной с направляющим аппаратом (ВНА) ГТД, а проставки герметично соединены через фланцы крепежными элементами, установленными с угловой частотой γо.ф.п., определенной в диапазоне значений γо.ф.п.=(3,18÷4,46) [ед/рад]; кроме того труба ВУ наделена опорными кольцами, установленными во фланцевых соединениях соответственно между первой и второй, а также мерной и промывочной проставками, каждое из которых снабжено в нижней части опорным уширением для разъемного соединения понизу крепежными элементами с направляющей балкой ВУ, тыльный конец которой через талреп регулируемо соединен с нижним поперечным элементом тыльной трапецеидальной опорной рамы ВУ.in this case, the VU pipe is made by the national team and includes detachable spacers, the spacer, first in the flow of the working fluid, is connected on one side by the front flange to the inlet nozzle flange and, on the other hand, by a second spacer adjacent to it, connected by the back flange to the measured spacer counterflange, which in turn, it is similarly connected to the flushing spacer, and that through the intermediate spacer, is combined with the terminal spacer of the VU, telescopically connected to the GTD guide apparatus (VNA), and the spacers are sealed are clearly connected through flanges with fasteners installed with an angular frequency of γ rf Defined in the range γ o.f.p. = (3.18 ÷ 4.46) [units / rad]; in addition, the VU pipe is endowed with support rings installed in flange joints, respectively, between the first and second, as well as measuring and flushing spacers, each of which is provided in the lower part with support broadening for detachable connection downward with fasteners with a guide beam VU, the rear end of which is through the lanyard adjustable connected to the lower transverse element of the rear trapezoidal support frame WU.
При этом третье опорное кольцо трубы ВУ может быть введено во фланцевое соединение промежуточной и оконечной проставок трубы ВУ и снабжено двумя боковыми уширениями с отверстиями для разъемного соединения посредством крепежных элементов с ответными элементами стоек, опертых на наклонные боковые стойки опорной рамы ВУ, снабженные каждая понизу не менее чем одним колесом, установленным в направляющей типа швеллера с двумя оппозитными нижней опорной и верхней страховочной полками, а оконечная проставка ВУ соединена с ВНА через сборный фланец, содержащий П-образную выемку, в которой установлен уплотнительный кольцевой элемент исходной торообразной формы и через ответное входное кольцо ВНА сообщена по потоку рабочего тела с ГТД, при этом ответные фланцы герметично соединены крепежными элементами, установленными с угловой частотой γс.ф., определенной в диапазоне значений γс.ф.=(1,27÷2,23) [ед/рад].In this case, the third support ring of the VU pipe can be inserted into the flange connection of the intermediate and terminal spacers of the VU pipe and provided with two lateral broadening with holes for detachable connection by means of fasteners with mating elements of racks supported on inclined side racks of the VU support frame, each provided with a lower less than one wheel installed in the channel type guide with two opposite lower support and upper safety shelves, and the terminal spacer WU is connected to the VNA through a prefabricated Anetsi comprising a U-shaped recess, in which is mounted an annular sealing element of the source through a toroidal shape and the response input ring BHA communicated by the working fluid flow from GTE, the flanges are sealed to fastening elements installed with angular frequency γ ef defined in the range of values of γ s.f. = (1.27 ÷ 2.23) [units / rad].
Поставленная задача в части ГТУ ГПА решается тем газотурбинная установка ГПА, согласно изобретению, включает входное устройство, сообщенное напроход по рабочему телу с ГТД, в который входят модуль ГГ, включающий в качестве функциональных узлов компрессоры низкого и высокого давления (КНД и КВД), камеру сгорания, двухступенчатую турбину, имеющую ступень турбины низкого давления (ТНД), связанную валом ротора низкого давления с КНД, турбину высокого давления (ТВД), объединенную соосным валом ротора высокого давления с КВД и газодинамически связанный с модулем ГГ силовую турбину (СТ), которая выполнена осевой, имеет корпус с многоступенчатым сопловым аппаратом и вал ротора с рабочими колесами ступеней СТ, имеющими лопаточные венцы, газодинамически сообщенные с потоком рабочего тела, при этом труба ВУ имеет площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения проточной части ВНА двигателя, и наделена на входе аэродинамическим входным насадком, раструб которого выполнен с конфигурацией продольного сечения в виде кривой второго порядка типа фрагмента лемнискаты, при этом максимальный диаметр Dmax вх.н. входного контура раструба насадка, образованного совокупностью точек касания условной плоскости к вершинам раструба, выполнен превышающем минимальный диаметр проточной части на выходе из насадка в N раз и определен в диапазоне значенийThe task in terms of gas turbine engine gas turbine unit is solved by the gas turbine unit gas turbine unit, according to the invention, includes an input device, informed passage through the working fluid with a gas turbine engine, which includes a gas module, which includes low and high pressure compressors (KND and KVD) as functional units, a chamber combustion, a two-stage turbine having a stage of a low pressure turbine (HPH) connected by a low pressure rotor shaft with a low pressure pump, a high pressure turbine (HPH) combined by a coaxial shaft of a high pressure rotor with HPC and gasdynamically with The power turbine (ST) associated with the GH module, which is made axial, has a housing with a multi-stage nozzle apparatus and a rotor shaft with impellers of the ST stages having blade crowns gas-dynamically connected with the flow of the working fluid, while the VU pipe has a cross-sectional area equal to the cross-sectional area of the flow path of the VNA of the engine, and is endowed with an aerodynamic inlet nozzle at the inlet, the bell of which is configured with a longitudinal section in the form of a second-order curve of the type of a fragment of a lemniscate, etc. This maximum diameter D max vh.n. the input contour of the nozzle socket, formed by the set of points of contact of the reference plane to the vertices of the socket, is N times greater than the minimum diameter of the flow part at the outlet of the nozzle and is defined in the range of values
N=(Dmax вх.н./Dmin п.ч.)=(1,4÷2,1),N = (D max int.d. / D min.p.h. ) = (1.4 ÷ 2.1),
причем труба ВУ выполнена сборной и включает разъемные проставки, герметично соединенные через фланцы крепежными элементами, в том числе включает соединенную фронтальным фланцем с ответным фланцем входного насадка первую по потоку рабочего тела проставку и примыкающую к ней вторую проставку, соединенную тыльным фланцем с ответным фланцем мерной проставки, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой, а та через промежуточную проставку, объединена с оконечной проставкой ВУ, которая телескопически соединена через фланец, наделенный уплотнительным элементом, и входное кольцо ВНА с ГТД, кроме того, фланцевые соединения первой со второй проставок и мерной проставки с фланцем промывочной проставки наделены каждое опорным кольцом и разъемно соединены понизу крепежными элементами с направляющей балкой ВУ, а третье опорное кольцо введено во фланцевое соединение, образованное фланцами промежуточной и оконечной проставками ВУ, выполнено с двумя боковыми уширениями в узлах разъемного крепления к стойкам, опертым на наклонные боковые стойки трапецеидальной опорной рамы ВУ, снабженные понизу каждая не менее чем одним колесом, при этом направляющая балка ВУ регулируемо соединена тыльным концом через талреп с нижним поперечным элементом по ходу рабочего тела рамы ВУ с возможностью подвижной передачи нагрузки через колеса наклонных стоек рамы на направляющий элемент опорного комплекса ГТУ ГПА, а передним концом балка ВУ подвижно оперта на неподвижную стойку, снабженную в верхней части опорным колесом с возможностью осевых монтажных и эксплуатационных перемещений трубы ВУ, причем группы отверстий под крепежные элементы в пластинах боковых уширений опорного кольца, введенного между ответными фланцами промежуточной и оконечной проставками трубы ВУ, а также в пластинах боковых уширений стоек, опертых на наклонные элементы опорной рамы ВУ, выполнены с угловой частотой γо.п., определенной в диапазоне значений γo.п.=(0,087+0,12) [ед/рад].moreover, the VU pipe is made by the national team and includes detachable spacers hermetically connected through the flanges by fasteners, including the first spacer connected to the front flange with the inlet nozzle by the inlet flow and the second spacer adjacent to it, the back spacer connected to the counterflange of the measured spacer , which, in turn, is similarly connected to the flushing spacer, and that through the intermediate spacer, is combined with the terminal spacer WU, which is telescopically connected to without a flange endowed with a sealing element and an input ring of the BHA with the gas turbine engine, in addition, the flange connections of the first from the second spacer and the measuring spacer with the flange of the washing spacer are endowed with each support ring and are detachably connected downward by fasteners with the guide beam of the VU, and the third support ring is inserted in the flange connection formed by the flanges of the intermediate and terminal spacers WU, made with two lateral broadening in the nodes of detachable mounting to the racks, supported on the inclined side racks of the trapezoid of the VU support frame, each equipped with a bottom of at least one wheel, while the VU guide beam is adjustable with the rear end through the lanyard with the lower transverse element along the VU frame working body with the possibility of movable load transfer through the wheels of the inclined frame racks to the guide element of the support complex GTU GPA, and the front end of the VU beam is movably supported on a stationary rack equipped in the upper part with a support wheel with the possibility of axial assembly and operational movements of the VU pipe, moreover, groups The holes for fasteners in the plates of the side broadening of the support ring inserted between the counter flanges of the intermediate and terminal spacers of the VU pipe, as well as in the plates of the side broadening of the racks supported on the inclined elements of the support frame of the VU, are made with an angular frequency of γ rp defined in the range of values of γ o.p. = (0.087 + 0.12) [u / rad].
При этом проставки герметично могут быть соединены через фланцы крепежными элементами, установленными с угловой частотой γо.ф.п., определенной в диапазоне значений γо.ф.п.=(3,18÷4,46) [ед/рад], при этом мерная проставка трубы ВУ выполнена с кольцевым утолщением в средней части осевой длины проставки, имеющем функцию элемента жесткости корпуса проставки и содержащем равномерно разнесенные по периметру отверстия в количестве не менее двух под съемную установку проходников для измерения статического давления рабочего тела перед входом в ВНА ГТД, а промывочная проставка снабжена кольцевым утолщением с функцией ребра жесткости, в котором выполнены отверстия с возможностью установки в последние съемных заглушек, заменяемых на периоды промывки ГТД съемными промывочными форсунками.In this case, the spacers can be hermetically connected through flanges with fasteners installed with an angular frequency of γ r.p.p. Defined in the range γ o.f.p. = (3.18 ÷ 4.46) [units / rad], while the measured spacer of the VU pipe is made with an annular thickening in the middle of the axial length of the spacer, having the function of the stiffening element of the spacer body and containing at least equally spaced holes around the perimeter in an amount two for a removable installation of drifts for measuring the static pressure of the working fluid before entering the VNA gas turbine engine, and the flushing spacer is equipped with an annular thickening with a stiffening function, in which holes are made with the possibility of installation in the last removable plugs, amenyaemyh the washing periods TBG removable flushing nozzles.
Поставленная задача в части входного устройства ГТУ ГПА решается тем, что согласно изобретению входное устройство выполнено в виде трубы, имеющей площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения проточной части ВНА газотурбинного двигателя, и наделенной на входе аэродинамическим входным насадком, имеющем раструб с конфигурацией продольного сечения в виде кривой второго порядка типа фрагмента лемнискаты, при этом максимальный диаметр Dmax вх.н. входного контура раструба насадка, образованного совокупностью точек касания условной плоскости к вершинам раструба, выполнен превышающем минимальный диаметр проточной части на выходе из насадка в N раз и определен в диапазоне значенийThe problem in terms of the input device of the gas turbine engine is solved by the fact that according to the invention, the input device is made in the form of a pipe having a cross-sectional area equal to the cross-sectional area of the flowing part of the VNA of the gas turbine engine and endowed with an aerodynamic inlet nozzle having a socket with a longitudinal section configuration in the form of a second-order curve of the lemniscate fragment type, with the maximum diameter D max int. the input contour of the nozzle socket, formed by the set of points of contact of the reference plane to the vertices of the socket, is N times greater than the minimum diameter of the flow part at the outlet of the nozzle and is defined in the range of values
N=(Dmax вх.н./Dmin п.ч.)=(1,4÷2,1),N = (D max int.d. / D min.p.h. ) = (1.4 ÷ 2.1),
причем труба ВУ выполнена сборной и включает разъемные проставки, герметично соединенные через фланцы крепежными элементами, установленными с угловой частотой γо.ф.п., определенной в диапазоне значений γо.ф.п.=(3,18÷4,46) [ед/рад], в том числе включает соединенную фронтальным фланцем с ответным фланцем входного насадка первую по потоку рабочего тела проставку и примыкающую к ней вторую проставку, соединенную тыльным фланцем с ответным фланцем мерной проставки, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой, а та через промежуточную проставку, объединена с оконечной проставкой ВУ, которая телескопически соединена через фланец, наделенный уплотнительным элементом, и входное кольцо ВНА с ГТД, причем мерная проставка трубы ВУ наделена в средней части длины кольцевым утолщением, в котором выполнены отверстия для установки проходников для измерения статического давления на входе в ВНА ГТД, равномерно разнесенные по периметру с угловой частотой γо.м.п., определенной в диапазоне значений γо.м.п.=(0,324÷1,12) [ед/рад].moreover, the VU pipe is made by the national team and includes detachable spacers, hermetically connected through flanges by fasteners installed with an angular frequency of γ rf Defined in the range γ o.f.p. = (3.18 ÷ 4.46) [unit / rad], including the first spacer connected by the front flange with the inlet nozzle counterflange and the second spacer adjacent to it, the second spacer adjacent to it, the back flange with the measured spacer counterflange, which, in turn, is similarly connected to the flushing spacer, and that through the intermediate spacer, is combined with the terminal spacer of the VU, which is telescopically connected through a flange endowed with a sealing element, and the input ring of the VNA with the turbine engine, and the measured spacer of the VU pipe on Elena in the middle of the length of the annular thickening, which is provided with holes for mounting bushings for measuring the static pressure at the inlet of the BHA TBG, evenly spaced around the perimeter of angular frequency γ o.m.p. defined in the range of values of γ OMP = (0.324 ÷ 1.12) [unit / rad].
При этом фланцевые соединения первой со второй проставок и мерной проставки с фланцем промывочной проставки могут быть наделены каждое опорным кольцом и разъемно соединены понизу крепежными элементами с направляющей балкой ВУ, а третье опорное кольцо введено во фланцевое соединение, образованное фланцами промежуточной и оконечной проставками ВУ, и выполнено с двумя боковыми уширениями в узлах разъемного крепления к стойкам, опертым на наклонные боковые стойки трапецеидальной опорной рамы ВУ, снабженные понизу каждая не менее чем одним колесом, при этом направляющая балка ВУ регулируемо соединена тыльным концом по ходу рабочего тела через талреп с нижним поперечным элементом опорной рамы ВУ с возможностью подвижной передачи нагрузки через колеса наклонных стоек рамы на направляющий элемент опорного комплекса ГТУ ГПА, а передним концом балка ВУ подвижно оперта на неподвижную стойку, снабженную в верхней части опорным колесом с возможностью осевых монтажных и эксплуатационных перемещений трубы ВУ, кроме того группы отверстий под крепежные элементы в пластинах боковых уширений опорного кольца, введенного между ответными фланцами промежуточной и оконечной проставок, а также в пластинах боковых уширений стоек, опертых на наклонные элементы рамы ВУ, выполнены с угловой частотой γо.п., определенной в диапазоне значений γо.п.=(0,087÷0,12) [ед/рад].In this case, the flange connections of the first from the second spacer and the measured spacer with the flange of the washing spacer can be endowed with each support ring and detachably connected downward by fasteners with the guide beam of the VU, and the third support ring is inserted into the flange connection formed by the flanges of the intermediate and terminal spacers of the VU, and made with two lateral broadening in the nodes of detachable mounting to the racks, supported on the inclined side racks of the trapezoidal support frame WU, provided with a bottom of at least one m wheel, while the guide beam of the VU is adjustable connected to the rear end along the working fluid through the lanyard with the lower transverse element of the VU support frame with the possibility of movable load transfer through the wheels of the inclined frame racks to the guiding element of the GTU GPU support complex, and the front end of the VU beam is movably supported on a fixed rack equipped in the upper part with a support wheel with the possibility of axial assembly and operational movements of the VU pipe, in addition, a group of holes for fasteners in the side plates x broadening support ring inserted between the flanges of the intermediate and end spacers and the side plates in broadening racks simply supported on inclined elements slave frame are formed with an angular frequency γ OP defined in the range of values of γ o.p. = (0,087 ÷ 0,12) [units / rad].
Поставленная задача в части входного устройства ГТУ ГПА по второму варианту решается тем, что согласно изобретению входное устройство выполнено в виде трубы, имеющей площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения проточной части ВНА газотурбинного двигателя, и наделенной на входе аэродинамическим входным насадком, имеющем раструб с конфигурацией продольного сечения в виде кривой второго порядка типа фрагмента лемнискаты с осредненным градиентом Gвх.н. убывания площади поперечного сечения проточной части на длине Lвх.н. насадка по потоку рабочего тела от Fmax п.ч. раструба насадка до Fmin п.ч. проточной части трубы, определенным в диапазоне значенийThe problem with the input device of the gas turbine engine of the GPA according to the second embodiment is solved by the fact that according to the invention, the input device is made in the form of a pipe having a cross-sectional area equal to the cross-sectional area of the flowing part of the VNA of the gas turbine engine and endowed with an aerodynamic inlet nozzle having a socket with a longitudinal section configuration in the form of a second-order curve of the type of a lemniscate fragment with an averaged gradient G in . the decrease in the cross-sectional area of the flowing part along the length L int. nozzle according to the flow of the working fluid from F max socket nozzle up to F min flow part of the pipe defined in the range of values
Gвx.н.=(Fmax п.ч.-Fmin п.ч.)/Lвх.н.=(1,15÷1,58) [м2/м];G in.n. = (F max p.h. -F min p.h. ) / L int = (1.15 ÷ 1.58) [m 2 / m];
причем труба ВУ выполнена сборной и включает разъемные проставки, герметично соединенные через фланцы крепежными элементами, установленными с угловой частотой γо.ф.п., определенной в диапазоне значений γо.ф.п.=(3,18÷4,46) [ед/рад], в том числе включает соединенную фронтальным фланцем с ответным фланцем входного насадка первую по потоку рабочего тела проставку и примыкающую к ней вторую проставку, соединенную тыльным фланцем с ответным фланцем мерной проставки, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой, а та через промежуточную проставку, объединена с оконечной проставкой ВУ, которая телескопически соединена через фланец, наделенный уплотнительным элементом, и входное кольцо ВНА с ГТД, причем мерная проставка трубы ВУ наделена в средней части длины кольцевым утолщением, в котором выполнены отверстия для установки проходников для измерения статического давления на входе в ВНА ГТД, равномерно разнесенные по периметру с угловой частотой γо.м.п., определенной в диапазоне значений γо.м.п.=(0,324÷1,12) [ед/рад], а промывочная проставка снабжена кольцевым утолщением с функцией ребра жесткости, в котором выполнены отверстия с возможностью установки в последние съемных заглушек, заменяемых на периоды промывки ГТД съемными промывочными форсунками, при этом указанные отверстия под заглушки/форсунки равномерно разнесены по периметру кольцевого утолщения проставки с угловой частотой γо.з.ф., определенной в диапазоне значений γо.з.п.=(1,59÷2,39) [ед/рад], кроме того фланцевые соединения первой со второй проставок и мерной проставки с фланцем промывочной проставки наделены каждое опорным кольцом и разъемно соединены понизу крепежными элементами с направляющей балкой ВУ.moreover, the VU pipe is made by the national team and includes detachable spacers, hermetically connected through flanges by fasteners installed with an angular frequency of γ rf Defined in the range γ o.f.p. = (3.18 ÷ 4.46) [unit / rad], including the first spacer connected by the front flange with the inlet nozzle counterflange and the second spacer adjacent to it, the second spacer adjacent to it, the back flange with the measured spacer counterflange, which, in turn, is similarly connected to the flushing spacer, and that through the intermediate spacer, is combined with the terminal spacer of the VU, which is telescopically connected through a flange endowed with a sealing element, and the input ring of the VNA with the turbine engine, and the measured spacer of the VU pipe on Elena in the middle of the length of the annular thickening, which is provided with holes for mounting bushings for measuring the static pressure at the inlet of the BHA TBG, evenly spaced around the perimeter of angular frequency γ o.m.p. defined in the range of values of γ OMP = (0.324 ÷ 1.12) [units / rad], and the flushing spacer is equipped with an annular thickening with a stiffening function, in which holes are made with the possibility of installation in the last removable plugs, replaced by GTD washing periods with removable flushing nozzles, while these holes under the plugs / nozzles are evenly spaced around the perimeter of the annular thickening of the spacers with an angular frequency of γ o.s. defined in the range of values of γ s.p. = (1.59 ÷ 2.39) [unit / rad], in addition, the flange connections of the first and second spacers and the measuring spacer with the flange of the washing spacer are each endowed with a support ring and are detachably connected downward by fasteners to the guide beam of the VU.
При этом третье опорное кольцо может быть введено во фланцевое соединение, образованное фланцами промежуточной и оконечной проставками ВУ, и выполнено с двумя боковыми уширениями в узлах разъемного крепления к стойкам, опертым на наклонные боковые стойки трапецеидальной опорной рамы ВУ, снабженные понизу каждая не менее чем одним колесом, при этом направляющая балка ВУ регулируемо соединена по ходу рабочего тела тыльным концом через талреп с нижним поперечным элементом опорной рамы ВУ с возможностью подвижной передачи нагрузки через колеса наклонных стоек рамы на направляющий элемент опорного комплекса ГТУ ГПА, а передним концом балка ВУ подвижно оперта на неподвижную стойку, снабженную в верхней части опорным колесом с возможностью осевых монтажных и эксплуатационных перемещений трубы ВУ, кроме того группы отверстий под крепежные элементы в пластинах боковых уширений опорного кольца, введенного между ответными фланцами промежуточной и оконечной проставок, а также в пластинах боковых уширений стоек, опертых на наклонные элементы опорной рамы ВУ, выполнены с угловой частотой γо.п., определенной в диапазоне значений γо.п.=(0,087÷0,12) [ед/рад].In this case, the third support ring can be inserted into the flange connection formed by the flanges of the intermediate and terminal spacers of the VU, and made with two lateral broadening in the nodes of detachable mounting to the racks, supported on the inclined side racks of the trapezoidal supporting frame of the VU, each provided with at least one lower a wheel, while the guide beam of the VU is adjustable connected along the working fluid with the rear end through the lanyard with the lower transverse element of the VU support frame with the possibility of movable load transfer through to the wood of the inclined frame racks on the guide element of the GTU GPU support complex, and the front end of the VU beam is movably supported on a stationary rack equipped in the upper part with a support wheel with the possibility of axial mounting and operational movements of the VU pipe, in addition to a group of holes for fasteners in the side broadening plates a support ring inserted between the counter flanges of the intermediate and terminal spacers, as well as in the plates of the side broadening of the racks, supported on the inclined elements of the support frame of the WU, are made with angular th frequency γ r.p. defined in the range of values of γ o.p. = (0,087 ÷ 0,12) [units / rad].
Поставленная задача в части опорного комплекса решается тем, что опорный комплекс входного устройства в газотурбинный двигатель ГТУ ГПА, включающий многоступенчатую СТ с затурбинной хвостовой частью не менее чем с двумя рабочими колесами, согласно изобретению, выполнен с возможностью монтажно-демонтажных ограниченных перемещений входного устройства вдоль оси двигателя и содержит размещенной под трубой ВУ направляющую балку, опертую трапецеидальную опорную раму ВУ, причем труба ВУ выполнена сборной и включает разъемные проставки, герметично соединенные через фланцы крепежными элементами и входной насадок, в том числе включает первую по потоку рабочего тела проставку, соединенную фронтальным фланцем с ответным фланцем упомянутого входного насадка, а также примыкающую к ней вторую проставку, соединенную тыльным фланцем с ответным фланцем мерной проставки, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой, а та через последнюю по ходу рабочего тела промывочной проставку, объединена с оконечной проставкой ВУ, которая телескопически соединена через фланец, наделенный уплотнительным элементом, и через входное кольцо ВНА соединена с ГТД, а также содержит три соосных опорных кольца опорного комплекса ВУ, неподвижно вмонтированных в корпус трубы ВУ между смежными фланцами проставок, два из которых, введенные во фланцевые соединения между первой со второй проставками и мерной и промывочной проставками, наделены каждое нижним опорным уширением в виде радиально приращенной дуги окружности, снабженной дополнительной группой отверстий, выполненных с угловой частотой γд.г.о.>9,5 [ед/рад], соосной с группой ответными отверстий, выполненных в автономном дугообразном кронштейне, жестко прикрепленном к верхней части направляющей балки, а третье опорное кольцо введено во фланцевое соединение между промежуточной и оконечной проставками, выполнено с двумя боковыми уширениями и разъемно прикреплено к укороченным стойкам, опертым на наклонные боковые стойки опорной рамы ВУ, снабженные понизу каждая не менее чем одним колесом, причем направляющая балка ВУ регулируемо оперта тыльным по ходу рабочего тела концом через талреп на нижний поперечный элемент опорной рамы ВУ с возможностью подвижной или стационарной передачи нагрузки через колеса наклонных стоек рамы на направляющий элемент типа швеллера с двумя оппозитными нижней опорной и верхней страховочной полками, установленный на опорной раме ГТД ГТУ ГПА, а передним концом балка ВУ подвижно оперта на неподвижную стойку-подставку, снабженную в верхней части опорным колесом с возможностью хода возвратных осевых монтажных и эксплуатационных перемещений ВУ на длину не менее длины хвостовой затурбинной части СТ, считая от выходного фланца за последним рабочим колесом СТ.The task in terms of the support complex is solved by the fact that the support complex of the input device to the gas turbine engine of the gas turbine engine, including a multi-stage turbine with a turbine tail part with at least two impellers, is made according to the invention with the possibility of mounting and disassembling limited movements of the input device along the axis the engine and contains a guide beam located under the VU pipe, a supported trapezoidal support frame of the VU, and the VU pipe is prefabricated and includes detachable spacers, Methically connected through flanges by fasteners and inlet nozzles, including the first spacer downstream of the working fluid connected by the front flange to the counter flange of the said inlet nozzle, as well as the second spacer adjacent to it, connected by the back flange to the counter flange of the measuring spacer, which in turn, it is similarly connected to the flushing spacer, and that, through the last flushing spacer along the working fluid, is combined with the terminal spacer of the control unit, which is telescopically connected through a flange endowed with a sealing element, and through the inlet ring the BHA is connected to the gas turbine engine, and also contains three coaxial support rings of the VU support complex, fixedly mounted in the VU pipe body between adjacent flanges of the spacers, two of which are inserted into the flange connections between the first and second spacers and measuring and flushing spacers, each endowed with a lower support broadening in the form of a radially incremented circular arc, equipped with an additional group of holes made with an angular frequency γ d.g.o. > 9.5 [units / rad], coaxial with a group of mating holes made in a self-contained arcuate bracket, rigidly attached to the upper part of the guide beam, and the third support ring is inserted into the flange connection between the intermediate and terminal spacers, made with two lateral broadening and detachably attached to shortened racks, supported on inclined side racks of the VU support frame, each provided with at least one lower wheel, and the VU guide beam is adjustable supported by the rear end along the working fluid through Alrep to the lower transverse element of the VU support frame with the possibility of mobile or stationary load transfer through the wheels of the inclined frame racks to the channel element of the channel type with two opposite lower support and upper safety shelves, mounted on the support frame of the GTU GTU GPA, and the front end of the VU beam is movably supported on a stationary stand-stand, equipped in the upper part with a support wheel with the possibility of a stroke of the return axial assembly and operational movements of the control unit to a length not less than the length of the tail turbine th part of the ST, counting from the output flange behind the last impeller of the ST.
При этом группы отверстий под крепежные элементы в пластинах боковых уширений третьего опорного кольца, введенного между ответными фланцами промежуточной и оконечной проставками трубы ВУ, а также в пластинах боковых уширений стоек, опертых на наклонные элементы опорной рамы ВУ, могут быть выполнены с угловой частотой уо.п., определенной в диапазоне значений γо. п.=(0,087÷0,12) [ед/рад], кроме того опорный комплекс снабжен стопорными фиксаторами стационарного эксплуатационного положения ВУ, выполненными в узлах опирания наклонных стоек рамы ВУ на нижнюю опорную поверхность направляющих опорного комплекса ВУ с возможностью разъединения колес с опорной поверхностью направляющих и перевода опирания каждой из стоек рамы на стационарный стопорный фиксатор, а в узле регулируемого подвижного опирания направляющей балки ВУ на опорное колесо верхнего конца стойки с возможностью прижатия колеса к нижней поверхности балки посредством тяги, соединяющей с регулируемым усилием последнюю со стойкой.In this case, groups of holes for fasteners in the lateral broadening plates of the third support ring inserted between the counter flanges of the intermediate and terminal spacers of the VU pipe, as well as in the lateral broadening plates of the racks supported on the inclined elements of the VU support frame, can be made with the angular frequency у о .P. defined in the range of γ about. p. = (0,087 ÷ 0,12) [unit / rad], in addition, the support complex is equipped with locking clamps of the stationary operational position of the VU, made in the nodes supporting the inclined racks of the VU frame on the lower bearing surface of the guides of the VU support complex with the possibility of separation of the wheels from the support the surface of the guides and the translation of the support of each of the racks of the frame to a stationary locking latch, and in the site of the adjustable movable support of the guide beam WU on the support wheel of the upper end of the rack with the possibility of pressing the wheel to the lower part surface of the beam through rod connecting the latter with adjustable force with a rack.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью существенных признаков группы изобретений, объединенных единым творческим замыслом, заключается в повышении надежности, эффективности и ресурса работы ГПА за счет улучшения конструктивных, аэродинамических и энергетических параметров входного устройства, выполненного в виде соосной с осью двигателя трубы с лемнискатным входом для обеспечения плавного, без срывов и завихрений, захода воздуха из камеры всасывания на вход в газотурбинный двигатель. Большая протяженность входного устройства обеспечивает достижение требуемых характеристик по неравномерности воздушного потока, достигая тем самым повышение КПД, безопасной работы и ресурса двигателя ГПА в процессе эксплуатации. Предлагаемый в изобретении опорный комплекс входного устройства выполнен с возможностью монтажно-демонтажных ограниченных перемещений входного устройства вдоль оси двигателя, для чего снабжен размещенной под трубой ВУ направляющей балкой с возможностью подвижной или стационарной передачи нагрузки на направляющий элемент, установленный на опорной раме ГТД, и неподвижной стойкой, снабженную в верхней части опорным колесом с возможностью хода возвратных осевых перемещений ВУ, чем достигают повышение безопасной работы и ресурса входного устройство ГПА при одновременном снижении материалоемкости и энергозатрат при проведении монтажных и эксплуатационных работ.The technical result achieved by the given set of essential features of the group of inventions, united by a single creative concept, is to increase the reliability, efficiency and service life of the gas compressor unit by improving the structural, aerodynamic and energy parameters of the input device, made in the form of a pipe coaxial with the axis of the engine with a lemniscate input for ensuring smooth, without breakdowns and turbulence, air entry from the suction chamber to the entrance to the gas turbine engine. The large length of the input device ensures the achievement of the required characteristics of uneven air flow, thereby achieving an increase in efficiency, safe operation and resource of the GPU engine during operation. The input complex of the input device proposed in the invention is capable of mounting and disassembling limited movements of the input device along the axis of the engine, for which it is equipped with a guide beam located under the VU pipe with the possibility of mobile or stationary load transfer to the guide element mounted on the support frame of the gas turbine engine and a stationary rack equipped with a support wheel in the upper part with the possibility of a stroke of the reciprocal axial movements of the VU, thereby achieving an increase in safe operation and input resource GPA of the device while reducing the consumption of materials and energy during installation and maintenance work.
Сущность группы изобретений поясняется чертежами, где:The essence of the group of inventions is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен газоперекачивающий агрегат, вид сверху;in FIG. 1 shows a gas pumping unit, a top view;
на фиг. 2 - входное устройство с опорным комплексом, вид сбоку;in FIG. 2 - input device with a reference complex, side view;
на фиг. 3 - фрагмент входного устройства - фланцевое соединение входного насадка с первой проставкой трубы, вид В на фиг. 2;in FIG. 3 - a fragment of the input device - flange connection of the inlet nozzle with the first spacer of the pipe, view B in FIG. 2;
на фиг. 4 - фрагмент входного устройства - фланцевое соединение оконечной проставки трубы и кольца ВНА ГТД, вид Г на фиг. 2;in FIG. 4 - a fragment of the input device - flange connection of the end spacer of the pipe and the VNA gas-turbine engine ring, view G in FIG. 2;
на фиг. 5 - опорный комплекс входного устройства, вид по А на фиг. 2;in FIG. 5 - reference complex of the input device, view along A in FIG. 2;
на фиг. 6 - разрез по Б-Б на фиг. 1;in FIG. 6 is a section along BB in FIG. one;
на фиг. 7 - мерная проставка входного устройства, продольный разрез;in FIG. 7 - dimensional spacer input device, a longitudinal section;
на фиг. 8 - промывочная проставка входного устройства, продольный разрез;in FIG. 8 - flushing spacer input device, a longitudinal section;
на фиг. 9 - фрагмент мерной проставки, вид Д на фиг. 7;in FIG. 9 is a fragment of a measured spacer, view D in FIG. 7;
на фиг. 10 - фрагмент промывочной проставки, вид Е на фиг. 8.in FIG. 10 is a fragment of a washing spacer, view E in FIG. 8.
Газоперекачивающий агрегат компрессорной станции содержит последовательно сообщенные по рабочему телу: тракт всасывания воздуха, газотурбинную установку ГПА, тракт выхлопа отработанных газов и систему охлаждения ГТД.The gas pumping unit of the compressor station contains successively communicated through the working fluid: air intake path, gas turbine unit GPA, exhaust gas path and gas turbine engine cooling system.
Тракт всасывания воздуха включает комплексное воздухоочистительное устройство КВОУ-1, всасывающий воздуховод 2 и двухсекционную камеру 3 всасывания воздуха.The air intake path includes a complex air cleaning device KVOU-1, a
Газотурбинная установка ГТУ включает входное устройство 4 в виде соосной с осью двигателя трубы для подачи воздуха из камеры 3 всасывания на вход в газотурбинный двигатель 5, имеющий модуль газогенератора ГГ-6 и газодинамически связанный с модулем ГГ модуль силовой турбины СТ-7, а также соединенный с СТ газоотвод 8, выполненный в виде улитки. Модуль ГГ-6 включающий в качестве функциональных узлов компрессоры КНД и КВД, камеру сгорания, двухступенчатую турбину, имеющую ступень ТНД, связанную валом ротора низкого давления с КНД и ТВД, объединенную соосным валом ротора высокого давления с КВД. СТ-7 выполнена осевой, имеет корпус с многоступенчатым сопловым аппаратом и вал ротора с рабочими колесами ступеней СТ, имеющими лопаточные венцы, газодинамически сообщенные с потоком рабочего тела.The gas turbine unit GTU includes an
Тракт выхлопа отработанных газов сообщен газоходом 9 на входе по потоку рабочего тела из СТ-7 с газоотводом 8 и на выходе с завершающей тракт выхлопа выхлопной трубой 10 ГПА, которая в свою очередь сообщена с теплообменником 11 утилизатора теплоты с автономной выхлопной трубой 12.The exhaust gas exhaust duct is communicated by the
Газовый компрессор - нагнетатель 13 центробежного типа сообщен по крутящему моменту с валом СТ-7 посредством трансмиссии, включающей промежуточный вал 14, а также по рабочему телу - перекачиваемому газу с подводящим газопроводом на входе и с отводящим на выходе.The gas compressor - the
Система охлаждения ГТД включает воздухозаборник 15, по меньшей мере, один нагнетающий вентилятор 16 (основной или резервный), нагнетающий воздуховод 17 с распределительным коробом 18 и отводящий воздуховод 19. Система охлаждения ГТД выполнена с возможностью равномерного охлаждения двигателя посредством регулирования распределения потока охлаждающего воздуха. ГТД установлен в защитном кожухе 20, выполненном для шумоизоляции работающего ГТД и защиты технического персонала.The gas turbine engine cooling system includes an
Входное устройство 4 ГТУ включает трубу 21 с аэродинамическим входным насадком 22, который заведен в верхнюю секцию камеры 3 всасывания. Входной насадок 22 выполнен с раструбом 23 с конфигурацией продольного сечения в виде кривой второго порядка типа фрагмента лемнискаты с осредненным градиентом Gвх.н. убывания площади поперечного сечения проточной части на длине Lвх.н. насадка 22 по потоку рабочего тела от Fmax п.ч. раструба насадка до Fmin п.ч. проточной части трубы 21, определенным в диапазоне значенийThe
Gвх.н.=(Fmax п.ч.-Fmin п.ч.)/Lвх.н.=(1,15-1,58) [м2/м].G int. = (F max p.h. -F min p.h. ) / L int = (1.15-1.58) [m 2 / m].
Труба 21 ВУ-4 имеет площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения проточной части ВНА двигателя. Максимальный диаметр Dmax вх.н. входного контура раструба 23 насадка 22, образованного совокупностью точек касания условной плоскости к вершинам раструба, выполнен превышающем минимальный диаметр проточной части на выходе из насадка 22 в N раз и определен в диапазоне значенийThe
N=(Dmax вх.н./Dmin п.ч.)=(1,4÷2,1).N = (D max int.d. / D min.p.h. ) = (1.4 ÷ 2.1).
Труба 21 ВУ-4 выполнена сборной и включает разъемные проставки. Первая по потоку рабочего тела проставка 24 с одной стороны соединена фронтальным фланцем 25 с ответным фланцем 26 входного насадка 22 и с другой стороны - с примыкающей к ней второй проставкой 27, соединенной через фланцы с мерной проставкой 28, которая в свою очередь аналогично соединена с промывочной проставкой 29. Промывочная проставка 29 через промежуточную проставку 30 объединена с оконечной проставкой 31 трубы 21, телескопически соединенной с ВНА ГТД.The
Проставки герметично соединены между собой через фланцы 32 крепежными элементами, установленными с угловой частотой γо.ф.п., определенной в диапазоне значенийSpacers sealingly interconnected via
γо.ф.п.=(N/2π)=(3,184÷4,46) [ед/рад],γ r.f.p. = (N / 2π) = (3.184 ÷ 4.46) [units / rad],
где N - число крепежных элементов.where N is the number of fasteners.
Оконечная проставка 31 трубы ВУ-4 соединена с ВНА через сборный фланец 33, содержащий П-образную выемку, в которой установлен уплотнительный кольцевой элемент 34 исходной торообразной формы и через ответное входное кольцо 35 ВНА сообщена по потоку рабочего тела с ГТД, при этом ответные фланцы герметично соединены крепежными элементами 36, установленными с угловой частотой γс.ф., определенной в диапазоне значений γс.ф.=(1,27÷2,23) [ед/рад].The
Мерная проставка 28 трубы 21 ВУ-4 выполнена с кольцевым утолщением 37 в средней части осевой длины проставки 28, имеющем функцию элемента жесткости корпуса проставки. Мерная проставка 28 содержит отверстия 38 для установки проходников 39 для измерения статического давления на входе в ВНА ГТД, равномерно разнесенные по периметру кольцевого утолщения 37 с угловой частотой γо.м.п., определенной в диапазоне значений γо.м.п.=(0,324÷1,12) [ед/рад].
Промывочная проставка 29 снабжена кольцевым утолщением 40 с функцией ребра жесткости, в котором выполнены отверстия 41 с возможностью установки в последние съемных заглушек 42, заменяемых на периоды промывки ГТД съемными промывочными форсунками. Отверстия 41 под заглушки/форсунки равномерно разнесены по периметру кольцевого утолщения 40 проставки 29 с угловой частотой γо.з.ф., определенной в диапазоне значений γо.з.п.=(1,59÷2,39) [ед/рад].The flushing
Входное устройство ВУ-4 установлено на опорном комплексе, выполненном с возможностью монтажно-демонтажных ограниченных перемещений входного устройства вдоль оси двигателя. Опорный комплекс содержит размещенную под трубой 21 ВУ направляющую балку 42 и трапецеидальную опорную раму 43 с нижним и верхним поперечными элементами 44, 45. Тыльный конец направляющей балки 42 через талреп 46 регулируемо соединен с нижним поперечным элементом 44 опорной рамы 43.The input device VU-4 is installed on a support complex made with the possibility of mounting and dismounting limited movements of the input device along the axis of the engine. The support complex comprises a
ВУ-4 крепится к опорному комплексу в передней, средней и задней части. Для чего труба 21 наделена опорными кольцами.VU-4 is attached to the support complex in the front, middle and back. Why
Одно опорное кольцо 47 установлено во фланцевых соединениях между первой и второй проставками 24 и 27, второе кольцо 48 - между мерной и промывочной проставками 28 и 29. Каждое из колец 47, 48 снабжено в нижней части опорным уширением 49 для разъемного соединения понизу крепежными элементами с направляющей балкой 42. Опорное уширение 49 колец 47, 48 выполнено в виде радиально приращенной дуги окружности, снабженной группой отверстий 50, выполненных с угловой частотой γд.г.о.>9,5 [ед/рад], соосной с группой отверстий выполненных ответными в автономном дугообразном кронштейне 51, который жестко прикреплен к верхней части направляющей балки 42.One
Третье опорное кольцо 52 трубы 21 ВУ-4 введено во фланцевое соединение промежуточной и оконечной проставками 30 и 31. Опорное кольцо 52 снабжено двумя боковыми уширениями 53, выполненных с отверстиями 54 для разъемного соединения посредством крепежных элементов с ответными элементами стоек 55. Стойки 55 оперты на наклонные боковые стойки 56 опорной рамы ВУ. Группы отверстий 54 под крепежные элементы в пластинах боковых уширений 53 третьего опорного кольца 52 и в ответных пластинах боковых уширений стоек 55 выполнены с угловой частотой γо.п., определенной в диапазоне значений γо.п.=(0,087÷0,12) [ед/рад].The
Боковые стойки 55 опорной рамы снабжены каждая понизу не менее чем одним колесом 57, установленным в направляющей 58 типа швеллера (рельса) с двумя оппозитными нижней опорной и верхней страховочной полками установленными на раме 59 ГТД. При этом направляющая балка 42 регулируемо соединена через талреп 46 с нижним поперечным элементом 44 по ходу рабочего тела рамы 43 с возможностью подвижной передачи нагрузки через колеса 56 наклонных стоек 55 рамы на направляющей 58 опорного комплекса ГТУ ГПА. Передним концом балка 42 подвижно оперта на неподвижную стойку 60, которая снабжена в верхней части опорным колесом 61 с возможностью осевых монтажных и эксплуатационных перемещений трубы ВУ на длину не менее длины хвостовой затурбинной части СТ-7, считая от выходного фланца за последним рабочим колесом СТ.The side racks 55 of the support frame are each provided with at least one lowering
Опорный комплекс снабжен стопорными фиксаторами 62 стационарного эксплуатационного положения ВУ, выполненными в узлах опирания наклонных стоек 55 рамы ВУ на нижнюю опорную поверхность направляющих 58 опорного комплекса ВУ с возможностью разъединения колес 57 с опорной поверхностью направляющих и перевода опирания каждой из стоек 55 рамы на стационарный стопорный фиксатор 62. В узле регулируемого подвижного опирания балки 43 на опорное колесо 61 стойки 60 с возможностью прижатия колеса 61 к нижней поверхности балки 42 посредством тяги 63, соединяющей с регулируемым усилием балку 42 со стойкой 60.The support complex is equipped with locking
Работа ГПА осуществляется следующим образом.GPA work is carried out as follows.
Перед запуском ГПА выполняют предпусковые работы. Перед запуском выполняют заполнение контура газовых систем ГПА топливным и пусковым газом. Выполняют запуск ГПА. По команде «Запуск» с пульта управления из магистрального трубопровода пусковой газ поступает в газовый стартер двигателя, который начинает раскручивать РВД. Одновременно атмосферный воздух через КВОУ-1, где он подогревается с помощью противообледенительной системы (ПОС) (при необходимости) и проходит очистку до требуемых параметров. Через тракт всасывания и камеру 3 всасывания воздуха воздушный поток поступает в ВУ-4, выполненное в виде соосной с осью двигателя трубы с лемнискатным входом для обеспечения плавного, без срывов и завихрений, захода воздуха из камеры всасывания на вход в КНД и затем в КВД двигателя 5. Большая протяженность трубы ВУ-4 обеспечивает достижение требуемых характеристик по неравномерности воздушного потока. В компрессоре ГТД воздух сжимается, в результате чего повышается его температура и давление. После этого подготовленное рабочее тело поступает в камеру сгорания. Через контрольный промежуток времени по сигналу САУиР ГПА в камеру сгорания начинается подача топливного газа. Происходит перемешивание сжатого воздуха с топливным газом и воспламенением топливовоздушной смеси из камеры сгорания. Топливовоздушная смесь сгорает в камере сгорании, продукты сгорания поступают в модуль ГГ-6. Кинетическая энергия продуктов сгорания при расширении на рабочих лопатках модуля ГГ-6 преобразуется в механическую работу компрессора без помощи газового стартера. Через контрольный промежуток времени по циклограмме САУиР подача пускового газа прекращается. После модуля ГГ-6 продукты сгорания поступают в СТ-7, где кинетическая энергия продуктов сгорания при расширении на рабочих лопатках турбины СТ также преобразуется в механическую работу вращения ротора СТ. Ротор СТ-7 через промежуточный вал 14 вращает ротор центробежного нагнетателя 13. В нагнетателе 13 компрессор сжимает природный газ, отбираемый из магистрального трубопроводов, до требуемых параметров. Из нагнетателя 13 сжатый технологический газ поступает в станционную систему охлаждения, откуда, после охлаждения, направляется обратно в магистральный трубопровод для дальнейшей транспортировки. После СТ-7 двигателя 5 продукты сгорания через газоотвод 8 поступают в газоход 9 тракт выхлопа, откуда через выхлопную трубу 10 ГПА выходят в атмосферу. Конструкция тракта выхлопа обеспечивает рассеивание в окружающей атмосфере вредных выбросов до требуемого уровня ПДК. При наличии теплообменника 11 утилизатора теплоты в системе тракта выхлопа до выхода в атмосферу часть горячих продуктов сгорания осуществляет подогрев теплоносителя для нужд КС и затем через выхлопную трубу 12 системы выхлопа теплоутилизатора теплоты выбрасываются в атмосферу.Before starting the GPU, they perform prestarting work. Before starting, they fill the circuit of the gas compressor systems with fuel and starting gas. Run the GPA. At the “Start” command, from the control panel from the main pipeline, the starting gas enters the gas starter of the engine, which begins to spin the WFD. At the same time, atmospheric air through KVOU-1, where it is heated by means of an anti-icing system (POS) (if necessary) and is cleaned to the required parameters. Through the suction path and the
Таким образом, за счет улучшения конструктивных, аэродинамических и энергетических параметров входного устройства, выполненного в виде соосной с осью двигателя трубы с лемнискатным входом для обеспечения плавного, без срывов и завихрений, захода воздуха из камеры всасывания на вход в газотурбинный двигатель, а большая протяженность входного устройства обеспечивает достижение требуемых характеристик по неравномерности воздушного потока, достигая тем самым повышение КПД, безопасной работы и ресурса двигателя процессе эксплуатации в составе газоперекачивающих агрегатов для транспортировки газа или газотурбинной электростанции.Thus, by improving the design, aerodynamic and energy parameters of the input device, made in the form of a pipe coaxial with the axis of the engine with a lemniscate inlet to ensure smooth, without disruption and turbulence, air from the suction chamber to the entrance to the gas turbine engine, and a large input length the device ensures the achievement of the required characteristics of uneven air flow, thereby achieving increased efficiency, safe operation and engine life during operation in Remaining gas pumping units for transporting gas or a gas turbine power plant.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107973A RU2678793C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107973A RU2678793C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2678793C1 true RU2678793C1 (en) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018107973A RU2678793C1 (en) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2678793C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255536A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-07 | Toshiba Corp | Turbine building |
RU2170369C1 (en) * | 2000-01-10 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сургутгазпром" | Method of and device for reconstruction of compressor station |
WO2009123300A2 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary machine scroll structure and rotary machine |
RU2403416C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "Объединенные газопромышленные технологии "Искра-Авигаз" (ЗАО "Искра-Авигаз") | Gas-compressor plant |
-
2018
- 2018-03-05 RU RU2018107973A patent/RU2678793C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255536A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-07 | Toshiba Corp | Turbine building |
RU2170369C1 (en) * | 2000-01-10 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сургутгазпром" | Method of and device for reconstruction of compressor station |
WO2009123300A2 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary machine scroll structure and rotary machine |
RU2403416C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "Объединенные газопромышленные технологии "Искра-Авигаз" (ЗАО "Искра-Авигаз") | Gas-compressor plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2559297B2 (en) | Turbine engine | |
US2625012A (en) | Gas turbine power plant, including multiple fluid operated turbines | |
CN104420999B (en) | For the system and method to the deicing of gas-turbine unit inlet screen and to inlet air filter dehumidifying | |
GB1512993A (en) | Centrifugal compressor and gas turbine driver unit | |
KR101385836B1 (en) | Method and apparatus to facilitate gas compression | |
US20110083705A1 (en) | Engine wash system | |
JP2014092157A (en) | Inlet bleed heat system with integrated air knife/silencer panels | |
CN106930982A (en) | Band has the gas-turbine unit of the stator of cooling entrance | |
CN109827779A (en) | A kind of multifunctional modular test bench for gas turbine | |
US10907640B2 (en) | Gas turbine blower/pump | |
RU2678793C1 (en) | Gas compressor unit, gas turbine plant (gtp), input device of gtp gas compressor unit (options), support complex of the input device gtp gas compressor unit | |
RU134244U1 (en) | GAS PUMPING UNIT | |
RU2299993C2 (en) | Construction for separation of high-and low-pressure turbo expanders in gas turbine | |
KR101851060B1 (en) | System and method for blade access in turbomachinery | |
JP2018035805A (en) | Compact gas turbine air inlet system | |
US8505273B2 (en) | System for ice and/or frost prevention using guided wave energy | |
RU2707105C2 (en) | Turbojet double-flow engine | |
JP2023134525A (en) | Two piece split scroll for centrifugal compressor | |
RU2005102424A (en) | GAS-TURBINE POWER INSTALLATION | |
RU2396448C1 (en) | Gas-turbine installation | |
CN209656289U (en) | A kind of multifunctional modular test bench for gas turbine | |
RU2573437C1 (en) | Antiicing system of gas transfer unit with gas turbine drive | |
CN220470253U (en) | Double-speed explosion-proof smoke exhaust fan | |
RU2675969C1 (en) | Gas-pumping unit (gpu), gas duct of gpu exhaust tract and inlet assembly of gas duct of gpu exhaust tract | |
RU2318195C2 (en) | Method for testing gas-turbine engine and device for its realization |