Конвертированные двигатели


Конвертированные авиационные и судовые двигатели 90-х годов

Конвертированные авиационные и судовые двигатели 90-х годов

 

В 80-е годы истекшего столетия, когда было развернуто широкое строительство газопроводов с компрессорными станциями из северных районов Тюменской области в центральные регионы России, более половины потребностей в ГПА было удовлетворено за счет агрегатов с конвертированными транспортными газотурбинными двигателями С учетом более простой установки и большей индустриализации строительства в короткое время было построено и укомплектовано ими значительное число компрессорных цехов.

Благодаря имеющимся резервам мощностей отечественного авиадвигателестроения и судового газотурбостроения по заказу Газпрома в 90-е годы было разработано большое число ГПА, оснащенных конвертированными транспортными двигателями, параметры которых приведены в табл. 1.3.

Отметим характерные черты новых транспортных двигателей, которые начали использовать на компрессорных станциях.

ГТД НК-38СТ выполнен трехвальным на наиболее высокую степень сжатия в цикле (26,4). Он задуман, как замена действующим НК-16СТ в агрегате ГПА-Ц-16. Продольный разрез газогенераторной части двигателя представлен на рис.8.9. Имеет семиступенчатый КНД с трансзвуковыми первыми ступенями, тремя регулируемыми первыми ступенями и двумя регулируемыми в хвостовой части и восьмиступенчатый КВД (с РВНА). ТВД и ТНД - одноступенчатые с воздухоохлаждаемыми сопловыми и рабочими лопатками. Рабочие лопатки ТВД монокристальные с развитым термобарьерным покрытием. Охлаждение ТВД и ТНД осуществляется кондиционированным воздухом. В турбине осуществлено активное регулирование радиальных зазоров.

Таблица 1.3

Основные параметры новых двигателей для газовой промышленности

 

Разработчик, производитель Обоз­наче­ние ГТД Номи­нальная мощность, МВт (ISO) Эффек­тивный кпд, % Степень повыше­ния дав­ления Расход рабо­чего тела, кг/с Темпера­тура на входе/ выходе, К
ОАО "СНТК" им Н Д Кузнецова ОАО "Моторостроитель" г.Самара НК-38СТ НК-14СТ НК-36СТ 26,5 26,4 10,5 57,9 35,4 99,1 1509 1250/750 1454/729
ОАО "А.Люлька-Сатурн" г. Москва, ОАО "УМПО" г Уфа АЛ-31СТ 16,8 18,1 65,2 -/762
ОАО "Авиадвигатель", ОАО "Пермский 1 моторный завод" ГТУ-12П ГТУ-16П 12,4 16,5 34,6 15,8 19,6 57,2 1363/743 1416/739
ЗМКБ "Прогресс", ОАО "Мотор Сич" г Запорожье АИ-336-2-8 АИ-336-1-10 31,8 17,5 21,3 32,8 1410/710 1450/709
НПП "Машпроект", ПО "Заря" г Николаев ДЖ-59 ДТ-90 ДН-80 16,8 16,7 26,7 34,5 36,5 12,7 19,6 21,6 1150/633 1349/693 1530/748

 

Двухступенчатая СТ с консольным ротором на подшипниках качения имеет расчетную частоту вращения 5300 об/мин.

Камера сгорания двухзонная, что снижает токсичность выхлопа.

Газоперекачивающий агрегат с этим двигателем получил условное обозначение "Волга". Головной образец ГПА установлен на Помарской КС.

Параметры двигателя НК-36СТ указаны в табл. 1.3.

Продольный разрез двигателя приведен на рис. 1.12.

Как видно из рис. 1.11, этот ГТД четырехвальный с двухступенчатой свободной силовой турбиной (СТ). КНД имеет три ступени, КСД - пять и КВД - семь. Турбины привода компрессоров - одноступенчатые. В части трехкаскадного газогенератора двигатель является уникальным и в мировой практике встречается редко. ГТД создан на базе серийного авиадвигателя НК-321 в двух вариантах: для привода нагнетателей природного газа с обозначением НК-36СТ и для привода электрогенератора (с четырехступенчатой СТ) с обозначением НК-37.

Каскады высокого и среднего давления при конвертировании в основном соответствуют серийному двигателю (около двух третей узлов и деталей базового двигателя). Каскад низкого давления отличается от базового двигателя (меньше на одну ступень в ТНД). Лопатки ТНД и СТ имеют большие удлинения, что обусловило значительное их число.

Оболочки внешнего контура являются тепло- и шумозащитным кожухом. В полость между ними и статором двигателя подается воздух после первой ступени КНД для охлаждения (в основном) кожуха.

Камера сгорания двухзонная с целью снижения уровня NOх.

Один из первых серийных двигателей в составе ГПА-Ц-25 находится в эксплуатации на Заволжской КС.

При повышении температуры воздуха до 25 °С мощность ГТД снижается до 20,5 МВт (без учета гидравлических потерь в тракте).

Из других характерных особенностей двигателя отметим следующее. Для передачи крутящего момента использована мембранная муфта, допускающая некоторые перекосы и несоосность валов свободной турбины и ЦН.

Рис.1.11. Конструктивная схема двигателя типа НК-38 мощностью 16 МВт

 

Рис.1.12. Газотурбинный двигатель НК-36СТ

 

Конструкция муфты позволяет производить разборку подшипников нагнетателя без демонтажа муфты со стороны СТ. Для предупреждения разгона СТ при разрушении муфты имеется страховочное шлицевое соединение. Предусмотрена возможность балансировки ротора СТ в собственных подшипниках. К особенностям конструкции также относится:

• одни и те же опорные рамы используются для транспортировки двигателя и его эксплуатации;

• газогенератор и свободная турбина представляют собой отдельные крупные модули;

• соединение всех систем двигателя с ГПА осуществляется через две отдельные панели: электрическую и гидравлическую.

Ремонт двигателя должен производится в заводских условиях или в ремонтных центрах, для чего предусмотрены ролики, облегчающие выкатку модулей газогенератора и свободной турбины из контейнера. Предусмотрены также приспособления, облегчающие прицентровку двигателя к нагнетателю после ремонта. Узлы соединения трубопроводов и кабельных изделий сконцентрированы в хорошо доступном месте и закреплены на раме.

Двигатель снабжен системами регулирования, защиты и автоматического управления. Системы защиты гидромеханические и действуют и при отсутствии электроэнергии.

Разработанный коллективом ОАО "Люлька-Сатурн" двигатель АЛ-31СТ - трехвальный, получен переработкой короткоресурсного двигателя для военной авиации. Имеет КНД четырехступенчатый с регулируемым ВНА и трансзвуковыми первыми ступенями, КВД - десятиступенчатый с тремя рядами регулируемых НА. Между КНД и КВД - противопомпажный выпуск воздуха.

Турбины высокого и низкого давления одноступенчатые, СТ -трехступенчатая с межопорным ротором на подшипниках качения и вертикальным продольным разъемом корпуса. Рабочие лопатки СТ повышенного удлинения с бандажными полками. Благодаря разъему корпуса имеется простой доступ к лопаточному аппарату СТ. Сопловые лопатки СТ закреплены консольно в кольцевых пазах корпуса. Над рабочими лопатками - сотовые уплотнения. В целом СТ имеет черты, присущие силовым турбинам стационарного типа. Навесные агрегаты исходного двигателя перенесены на опоры и раму. Кондиционирование воздуха для охлаждения ТВД и ТНД осуществляется в воздуховоздушном теплообменнике.

Отметим здесь некоторые особенности двигателя ДН-80.

Предприятием "Машпроект" разработаны в 90-е годы три варианта судового двигателя мощностью 25 тыс. кВт: ДГ80, ДН80, ДА80, -имеющие черты ГТД как третьего, так и четвертого поколений.

Отличия между модификациями состоят в частоте вращения свободной турбины, назначении двигателя и ряде других особенностей. Основные параметры двигателя указаны в табл.1.3. Степень сжатия в простом цикле 21,6 обеспечивается двухкаскадным 18-ступенчатым компрессором, каждый каскад которого приводится одноступенчатыми ТВД и ТНД. Свободная турбина четырехступенчатая и в отдельный модуль не выделена, имеет только вертикальные разъемы корпуса. Ротор СТ межопорный (бесконсольный), что позволяет разработчику сравнительно просто изменить число ступеней при соединении с нагнетателем иной быстроходности.

Ресурс двигателя до капитального ремонта 20000 часов, полный ресурс 60000 часов.

На расчетном режиме в станционных условиях КПД двигателя составляет 34,5...35%. Ведутся работы по снижению токсичности выбросов в соответствии с повышающимися требованиями. С 1995 г. ГПА с двигателем ДН80 находятся в эксплуатации на КС "Софиевская", позднее на КС "Бар", "Гребенка" (Украина), что позволило внести в конструкцию ряд усовершенствований, вытекающих из опыта групповой эксплуатации.

К особенностям двигателя ДН80 также относится:

• осуществление запуска с помощью электродвигателей переменного тока;

• охлаждение блок-контейнера ГТД воздухом, отбираемым в зоне первых ступеней КНД. Безвозвратные потери масла 0,3 кг/ч.;

• время пуска и нагружения до полной мощности 25 мин. Число пусков в процессе эксплуатации не ограничивается.

Предусмотрен отбор воздуха за осевым компрессором ГТД для системы противообледенения в количестве 0,9 кг/с с температурой около 420 °С.

Двигатели мощностью 12 МВт и выше имеют наработку в условиях эксплуатации на начало 2001 г. от 15 тыс. часов и более.

Генеральный поставщик ГПА для Газпрома ОАО НПО "Искра" работает над комплектацией оборудования ГПА почти со всеми вышеуказанными двигателями.

Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 114 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: Схемы ГТУ для транспорта газа | Одновальная приводная ГТУ | Двухвальная ГТУ с выделенным газогенератором (ГГ) и свободной силовой турбиной (СТ) | Замкнутые ГТУ | Многовальные ГТУ | Схемы авиационных ГТД и их характеристики | Современное состояние стационарных приводных ГТУ и конвертирован­ных ГТД в газотранспортных системах | О разработке авиационных двигателей и их конвертировании в наземные ГТУ | Перспективы развития приводных ГТУ и конвертирован­ных ГТД для транспорта газа | О конструкции свободной силовой турбины при авиационном газогенераторе |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.054 сек.)

mybiblioteka.su

Судовые энергетические установки на базе двигателей ЯМЗ

ООО «Производственная компания «Электроагрегат» предлагает к поставке судовые энергетические установки на базе двигателей ЯМЗ (СЭУ ЯМЗ) для применения на судах речного флота. Конвертация двигателей ЯМЗ в судовые согласована ОАО «Автодизель и ФАУ «Российский Речной Регистр» (РРР).

Все изделия соответствуют требованиям Технического регламента о безопасности объектов внутреннего водного транспорта

СЭУ ЯМЗ изготавливаются таким образом, что они могут применяться как при модернизации судов с заменой выработавших ресурс штатных двигателей, так и на вновь строящихся судах. Для этого максимально учитываются пожелания заказчиков по подсоединительным размерам монтажных рам и опор, а также систем установок.

Срок поставки СЭУ ЯМЗ в зависимости от комплектации от одного до трех месяцев. Действует гибкая система скидок.

Предлагается следующая продукции и услуги для использования на судах речного флота России:

1. Двигатели ЯМЗ, конвертированные для применения на судах

Конвертированные двигатели

Конвертированные двигатели ЯМЗ с освидетельствованием Российским Речным Регистром предназначены для привода реверс-редукторов, генераторов и других потребителей, с дополнительной адаптацией под уже установленные на судах редукторы, генераторы, насосы ( в виде модулей, готовых к установке на фунда­менты судна).

Двигатели с турбонаддувом

 

 

Модель

ЯМЗ-238НД4- 4бр/бг

ЯМЗ-238Дбр/бг

ЯМЗ- 7514.10бр/бг

ЯМЗ- 8401.10бр/бг

Тип

Четырехтактный, с воспламенением от сжатия, V-образный

 

8ЧН13/14

12ЧН14/14

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

160(218)

220 (260)

220(375)

404(550)

Номинальная частота вращения кол. вала, мин -1

1500

 

Двигатели без турбонаддува

Модель

ЯМЗ-236М2бр/бг

ЯМЗ-238М2бр/бг

ЯМЗ-238ГМ2-2бр/бг

Тип

Четырехтактный, с воспламенением от сжатия, V-образный с воспламенением от сжатия, V-образный,

 

 

6Ч13/14

8Ч13/14

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

104(142)

138(188)

120(163)

Номинальная частота вращения кол. вала, мин -1

1500

 

Конвертированные дизельные двигатели ЯМЗ (ДДК ЯМЗ) с освидетельствованием Российским Речным Регистром (таблицы 1,2) предназначены для привода реверс-редукторов, генераторов и других потребителей, в том числе, с дополнительной адаптацией под уже установленные на судах редукторы или генераторы (в виде модулей, готовых к установке на фундаменты судна) с освидетельствованием Российским Речным Регистром.

Таблица 1

Технические характеристики и стоимость конвертированных двигателей ЯМЗ без турбонаддува

 

Наименование параметра

Модель двигателя

ЯМЗ-236М2бр/бг

ЯМЗ-238М2бр/бг

ЯМЗ-238ГМ2-2бр*

Тип

Четырехтактный, с воспламенением от сжатия, V-образный

6Ч13/14

8Ч13/14

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

104(142)

138(188)

120 (163)

Мощность максимальная снимаемая с фланца шкива коленчатого вала (на привод вспомогательных агрегатов), кВт (л.с), не более

 

22 (30)

Номинальная частота вращения кол. вала, мин -1

1500

Направление вращения коленчатого вала

Левое (со стороны винта)

Удельный расход топлива при номинальной мощности брутто, г/кВт.ч (г/л.с.ч)

227(167)

227 (167)

220(162)

Относительный расход масла на угар от расхода топлива , %

0,5

Масса сухого двигателя, кг

890

1075

1075

*Специальная комплектация двигателя ЯМЗ-238ГМ2-2бр с сертификатом РРР для применения на катере типа КС-100

Таблица 2

Технические характеристики и стоимость конвертированных двигателей ЯМЗ с турбонаддувом

Наименование параметра

Модель двигателя

ЯМЗ-238НД4-

4бр*

ЯМЗ-

238Дбр/бг

ЯМЗ-

7514.10бр/бг

ЯМЗ-

8401.10бр/бг

Тин

Четырехтактный, с воспламенением от сжатия, V-образный

 

 

8ЧН13/14

 

12ЧН14/14

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

160(218)

191(260)

220(375)

400-550 (550-750)

Мощность максимальная снимаемая с фланца шкива коленчатого вала, (на привод вспомогательных агрегатов) кВт (л.с), не более

30(40,8)

73,5 (100)

Номинальная частота вращения кол. вала, мин -1

1500

1500-1900

Направление вращения коленчатого вала

Левое ( со стороны винта)

Удельный расход топлива при номинальной мощности брутто, г/кВт.ч (г/л.с.ч)

 

220 (162)

208 (153) допускается

+5%

208 (153) допускается

+5%

Относительный расход масла на угар от расхода топлива, %

 

0,5

 

0,3

Масса cvxoro двигателя, кг

1240

1240

1280

1980

* Специальная комплектация двигателя ЯМЗ-238НД4-4бр с сертификатом РРР для применения на катере типа КС-110

 

Дизель-генераторные установки

Судовые дизель-генераторные установки (ДГУ) в составе конвертированных двигателей ЯМЗ и генераторов SINCRO (Италия) и БГ (Баранчинский электро-механический завод) с освидетельствованием Российским Речным Регистром.

Модель

ЯМЗ-

236M2гSC-60Т230/400

 

ЯМЗ-236М2гБГ-60Т230/400

ЯМЗ-

238M2гSC-100Т230/400

 

ЯМЗ-238М2гБГ-100Т230/400

ЯМЗ-

238Дг8С-160Т230/400

 

ЯМЗ-238ДгБГ-160Т 23 0/400

ЯМЗ-

7514гSC-200 Т2 30/400

 

ЯМЗ-7514гБГ-200Т2 30/400

ЯМЗ- 8401гSC- 315Т230/400

 

ЯМЗ-8401гБГ-

315Т230/400

Номинальная мощность, кВт

60

100

160

200

315

Номинальное напряжение, В

230/400

230/400

230/400

230/400

230/400

Род тока

Переменный трехфазный

Номинальная частота. Гц

50

 

Комплектация двигателей

Двухпроводные стартер и генератор, специальный поддон для обеспечения требований по крену и дифференту, термоизолированные выхлопные коллектора с защитными кожухами, топливные трубки высокого давления с защитой от протечек топлива и сигнализатором протечек, топливопроводы низкого давления металлические, встроенные агрегаты второго контура охлаждения (насос забортной воды, охладитель водо-масляный, охладитель водо-водяной), бачок расширительный (два для ЯМЗ-8401.10 бр/бг), электромагнитная заслонка аварийного останова двигателя , электромагнит рабочего останова двигателя, сильфонный узел (компенсатор) системы газовыхлопа, блок фильтров грубой очистки топлива с обеспечением обслуживания без остановки двигателя, охладитель надувочного воздуха (для двигателя ЯМЗ-7514.10 бг/бр и ЯМЗ-8401.10 бр/бг), воздушный фильтр с бумажным фильтрующим элементом, глушитель выпуска, контрольные и аварийные двухпроводные датчики и приборы и система АПС.

Опоры или рамы (по ТЗ заказчика) для установки двигателей на фундаментные рамы

По отдельному заказу (техническому заданию заказчика) двигатели комплектуются адаптерными узлами для соединения с различными редукторами, упругими муфтами для соединения с генераторами, специальными шкивами/упругими муфтами для привода вспомогательных агрегатов (пожарный насос, валогенератор) и др.

2.Дизель-редукторные агрегаты

Дизель-редукторные агрегаты (таблица 3) в составе конвертированных двигателей ЯМЗ и гидравлических реверс - редукторов ZF Marine, Германия, редукторов DMT, Республика Корея, механических и гидравлических реверс-редукторов производства ОАО «Барнаултрансмаш» (серии СБ) с освидетельствованием Российским Речным Регистром

Модельный ряд судовых дизель - редукторных агрегатов (ДРА) мощностью от 90 до 650 л.с. с различными передаточными отношениями, позволяющими обеспечивать частоту вращения винта судна от 300 до 1000 мин -1. Применяемые судовые гидравлические редукторы обеспечивают передачу мощности и оборотов как при положении «вперед», так и при положении «реверс», что позволяет использовать их при установке на судно 2-х и более двигателей.

При изготовлении ДРА выше изложенная комплектация двигателей дополняется системой наружного охлаждения, опорами и контрольно-измерительными приборами реверс-редуктора.

Дизель-редукторные агрегаты (ДРА) в составе конвертированных двигателей ЯМЗ и гидравлических реверс - редукторов серии PRM фирмы NEWAGE, Великобритания, редукторов ZF Marine, Германия, редукторов серии DMT, Республика Корея, механических и гидравлических реверс- редукторов производства ОАО «Барнаултрансмаш» с освидетельствованием Российским Речным Регистром. Модельный ряд судовых дизель - редукторных агрегатов (ДРА) мощностью от 99 до 392 кВт. поставляется с различными передаточными отношениями, что позволяет обеспечивать частоту вращения винта судна от 300 до 1000 мин -1. Применяемые судовые гидравлические редукторы передают полную мощность как при положении вперед, так и при положении «реверс», что позволяет использовать их при установке 2-х и более двигателей. ДРА с реверс-редукторами импортного производства могут оснащаться системой «троллинг» для обеспечения устойчивого малого хода судна

 

Таблица 3

Технические характеристики и стоимость дизель-редукторных агрегатов

 

Модель ДРА

 

Тип редуктора

ДРЛ ЯМЗ-236М2ррDМТ70Т

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,61; 2,06; 2,45; 2,82; 3,12; 3,46

ДРА ЯМЗ-238М2ррDМТ110А

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,77; 2,09; 2,42; 2,82; 3,19; 3,81

ДРА ЯМЗ-238М2ррDМТ150Н

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,83; 2,09; 2,51; 3,08; 3,43

ДРА ЯМЗ-238НДррDМТ140Н

 

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,97: 2,57; 3,03; 3,46

ДРА ЯМЗ-238ДррDМТ150Н

 

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,83; 2,09; 2,51; 3,08; 3,43

ДРА ЯМЗ-7514ррDМТ200Н

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,83; 2,09; 2,51; 3,08; 3,43

ДРА ЯМЗ-8401ррZF W 650 (Мощность 550 л.с.)

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=3,6; 4,06;4,53;5,14;5,36;5,59;

ДРА ДРА ЯМЗ-8401ррDМТ280Н (Мощность 550-650 л.с.)

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х/з.х I=2,06; 2,50; 2,92; 3,26

ДРА ЯМЗ-238ГМ2ррРР300

 

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=2,04/2,18; 2,95/2,18; 2,95/2,61; 2,95/2,95

ДРА ЯМЗ-238ГМ2ррСБ 525-00-4

Механический параллельный передаточные отношения п.х./з.х. I=3,07/2,96; I=2,02/2,96

ДРА ЯМЗ-7514ррРР-300

 

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=2,04/2,18; 2,95/2,18; 2,95/2,61 ;2,95/2,95

Стоимость может меняться в зависимости от комплектации редуктора

3.Судовые вспомогательные дизель-генераторы

Судовые вспомогательные дизель-генераторы (ДГ) в составе конвертированных двигателей ЯМЗ и генераторов SINCRO (Италия), БГ

(Баранчинский электромеханический завод) и ГС (ОАО «Электроагрегат» г. Курск) мощностью 60-315 кВт (таблица 4) с

освидетельствованием Российским Речным Регистром. По заказу может быть изготовлен ДГ мощностью до 400 кВт в составе двигателя ЯМЗ-8503 и генераторов SINCRO.

В стандартном исполнении ДГ изготавливаются в варианте 1-й степени автоматизации, возможно исполнение по 2-й степени с обеспечение синхронизации работы 2-х и более агрегатов. ДГ оснащены оборудованием управления и контроля, в т.ч. силовым щитом, модулем управления и двумя выносными пультами управления, обеспечивающими операции по запуску электроагрегата, измерение и отображение параметров работы ДГ, аварийно-предупредительной сигнализацией, аварийный останов двигателя, защита генератора от короткого замыкания.

Специальные комплектации ДГ для плавучих кранов оборудованы электронными регуляторами частоты вращения

Таблица 4

Технические характеристики дизель-генераторных установок

Модель ДРА

Номинальная мощность на фланце редуктора, кВт

Тип редуктора

ЯМЗ-236М2ррDМТ70Т

993

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT : варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,61; 2.06; 2.45; 2.82; 3.12:3.46

ЯМЗ-238M2ppDMT110A

132

Гидроопический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,77; 2.09; 2,42; 2,82: 3.19:3,81

ЯМЗ-238М2ррDМТ150Н

132

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1.83; 2,09; 2.5 1; 3.08; 3,43

ЯМЗ-38НД4ррDМТ140Н

153

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT : варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1.97:2,57:3.03; 3.46

ЯМЗ-238ДррDМТ150Н

171

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,83:2,09:2,51; 3.08; 3.43

ЯМЗ-7514ppDMT200H

253

Гидравлический параллельный редуктор серии DMT ; варианты передаточных отношений п.х.з.х. I=1.83; 2.09; 2.5 1; 3.08;

3.43

ЯМЗ-236М2рр PRM1000D

99,3

Гидравлический параллельный редуктор серии PRM ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1.53; 2.03; 2.86; 4,0

ЯМЗ-

38гM2ppPRM1000D

105

Гидравлический параллельный редуктор серии PRM ; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1,53; 2.03; 2,86; 4,0

ЯМЗ-238М2рр PRM 1500S

132

Гидравлический параллельный редуктор серии PRM; варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=1.22; 1.56; 1.94:2.25: 2.45:3.01

ЯМЗ- 238HД4ppPRM1500S

153

Гидравлический параллельный редуктор серии PRM; варианты передаточных отношений п.х./з.х.  I=1,22; 1,56; 1,94; 2,25; 2,45:3,01

ЯМЗ-238ДррРЯМ 1500S

171

Гидравлический параллельный редуктор серии PRM; варианты передаточных отношений и.х./з.х. I=1,22; 1.56; 1,94:2.25; 2.45; 3,01

ЯМЗ-7514ррРRM1750S

253

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=3: 3 .5;3.97; 4.54; 4.96;5,46;5.96

ЯМЗ-8401ррZF W 650

392

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=3.6: 4.06;4.53:5.14;5.36:5.59;

ЯМЗ-8401ррDМТ280Н

392

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений 2,06; 2.50; 2.92:3.26

ЯМЗ-238ГМ2ррРР-300

110

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=2.04/2.18: 2.95/2.18; 2.95 2.61; 2.95/2.95

ДРА ЯМЗ-238ГМ2ррСБ 525-00-4

110

Механический параллельный передаточные отношения п.х./з.х. I=3.07/2.96; I=2.022,96

ДРА ЯМЗ-7514ррРР-300

220

Гидравлический параллельный редуктор, варианты передаточных отношений п.х./з.х. I=2.04/2,18; 2,95/2.18; 2,95/2,61:2.95/2.95

e-agregat.ru

Глава 1 обзор газотурбинных установок на базе конвертированных авиационных двигателей

1.1 Конвертация авиационных газотурбинных двигателей для энергетических целей

Наиболее распространенные типы авиационных газотурбинных двигателей (АГТД) по ряду основных показателей вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым к приводным двигателям элек­тростанций. В частности, АГТД сравнительно просты, так как выполняются по от­крытому циклу. Они не нуж­даются в охлаждающей воде и не имеют вспомогательных систем с автономными приво­дами. АГТД отличаются быст­рым запуском из любого со­стояния, высокой степенью ав­томатизации и надежности. По сравнению с энергетиче­скими ГТД они обладают еще меньшими удельными массами и габаритами, компактны и могут работать в любых климатических условиях.

Благодаря крупносерийному выпуску АГТД имеют сравни­тельно низкую удельную стоимость.

Однако по ряду показателей, как, например, числу оборотов выходного вала, экономичности, моторесурсу, тепловыделениям, они не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к ГТД электрических станций.

В то же время авиационные ГТД обладают рядом специфиче­ских качеств, которые вовсе не обязательны для ГТД энергетиче­ского назначения. Поэтому в случае использования того или иного авиационного двигателя в энергетических целях, необходимо его конвертировать, т. е. приспособить для нового назначения. Естест­венно, что, конвертируя АГТД для энергетики, можно создать уста­новки лишь с такими характеристиками, какие способен обеспечить конкретно выбранный АГТД. Например, для создания газотурбоге­нератора (ГТГ) можно использовать как ТРД, так и ТВД. В то же время ТВД может быть одновальным или двухвальным. Конструкция и характеристики любого из выбранных двигателей определяются ти­пом самолета или вертолета, для которого он предназначен. Естест­венно, что все это скажется на характеристиках ГТГ.

В самом деле, используя одновальный или двухзальный ГТД для привода электрического генератора определенной мощности, мы получим ГТГ, существенно отличающиеся по пусковым характери­стикам, качеству генерируемого тока и ряду других показателей. Следовательно, выбор типа ГТД для того или иного ГТГ должен определяться технико-экономическими показателями, предъявляе­мыми к последнему.

В некоторых случаях от использования выбранного двигателя приходится отказываться по той причине, что данный двигатель выпускается малой серией или имеет высокую стоимость. Это за­ставляет использовать более доступный и дешевый двигатель, что в свою очередь сказывается на технико-экономических показателях ГТГ, созданного на его основе.

Короче говоря, выбор конкретного АГТД для газотурбогенера­тора необходимо производить, исходя из предъявляемых к данному ГТГ требований и в первую очередь — мощности и назначения станции.

Например, нужно выбрать двигатели для ГТГ аварийной элек­тростанции и электростанции временного обеспечения. Естественно, что в первом случае большее внимание уделяется пусковым харак­теристикам ГТГ, а во втором — его транспортабельности.

После выбора необходимого ГТД следует определить объем работы, требуемой для его конвертации, возможности ее выполне­ния и ориентировочные затраты. Только произведя такой всесто­ронний анализ выбранного ГТД и получив оптимальные данные, можно приступить к разработке проекта и его практической реали­зации.

В случае использования для ГТГ ТРД необходимо серьезное внимание уделить выбору или созданию силовой газовой турбины нужной мощности. Впрочем, во всех случаях необходимо уделять большое внимание выяснению возможностей комплектации созда­ваемого ГТГ и всей электростанции необходимым оборудованием.

Как уже было сказано выше, мощность современных АГТД ко­леблется в широких пределах: от нескольких десятков до несколь­ких тысяч и даже десятков тысяч киловатт. Поэтому при выборе ГТД для определенного генератора необходимо особое внимание обратить на мощность двигателя. В то время как мощность ГТГ определяется выбранным электрическим генератором (из серийного выпуска промышленности), мощность АГТД определена его целе­вым назначением. В одних случаях имеющийся в распоряжении конструктора ГТГ приводной двигатель может обладать избыточной, в других — недостаточной мощностью. Выбрать оптимальный по мощности и характеристикам ГТД далеко не всегда возможно.

Возможные варианты применения АГТД для привода электри­ческих генераторов показаны ниже. На рисунке 1.1 представлены два варианта использования ТВД для привода электрических генера­торов.

В первом варианте — выходной вал двигателя соединяется не­посредственно с ротором электрического генератора. Это возможно в случае выбора ТВД, равного по мощности электрическому генератору Второй вариант предполагает необходимость использования нескольких ТВД для привода одного электрического генератора. В обоих случаях, за редким исключением, возникает необходимость в дополнительном редукторе.

а) использование одного ТВД; б) использование нескольких ТВД

1 — турбина; 2 —камера сгорания; 3 — компрессор; 4 — редуктор;

5 — электро­генератор.

Рисунок 1.1 – Варианты использования ТВД для привода

studfiles.net

О разработке авиационных двигателей и их конвертировании в наземные ГТУ

О разработке авиационных двигателей и их конвертировании в наземные ГТУ

 

При проектировании авиадвигателей для гражданского воздушного флота во главу угла ставят задачи обеспечения максимальной надежно­сти, высокой экономичности и минимальной массы. Надежность обеспе­чивают длительными доводочными и ресурсными испытаниями большого числа опытных ГТД на наземных стендах и в летающих лабораториях, строгой регламентацией технологии изготовления, сборки и эксплуата­ции. Необходимая экономичность достигается высокими параметрами двигателя (πк и Тг), совершенной аэродинамикой турбомашин, рацио­нальным использованием воздуха для охлаждения высокотемпературных деталей. В ДТРД удельный расход топлива снижается при повышении степени двухконтурности (отношения расхода воздуха через венти­ляторный контур к расходу воздуха через двигатель), при этом скорость истечения струи приближается к скорости полета и растет КПД движи­теля. Хорошие массовые показатели обеспечиваются за счет положенного в основу при проектировании принципа минимизации массы путем рационального использования материала, за счет новой технологии получения заготовок, широкого применения легких сплавов и материалов с высокой удельной прочностью (титановые, магниевые и другие сплавы)

Период создания авиадвигателя нового типоразмера занимает не менее десяти лет, новой модификации двигателя - три-четыре года. Наиболее общим критерием совершенства авиационных двигателей в гражданском воздушном флоте является стоимость жизненного цикла, т.е. суммарные затраты на изготовление, топливо, обслуживание и ремонт двигателя за время его использования. Другими, менее общими критериями совершенства авиадвигателей для заданных скорости и дальности полета может быть суммарная масса и стоимость силовой установки и топливной системы с топливом, эксплуатационные расходы в единицах стоимости на тоннокилометр при заданной скорости полета. (Силовая установка состоит из двигателей и систем, обеспечивающих их эксплуатацию.) Частными критериями, используемыми при оценке двигателей, служат общий и межремонтный ресурс двигателей, стоимость, удельный расход топлива, удельная масса, затраты на обслу­живание и ремонт и др.

К началу XXI века для новых двигателей характерно πк ³ 30, tг ³ 1250 °С, h*к.пол ≈ 0,88...0,9, h*т =0,9...0,92. Кроме роста термодина­мических параметров и повышения hк и hтдостигается значительный прогресс в усовершенствовании систем охлаждения деталей турбины, в развитии системы технической диагностики, в создании модульных конструкций, т.е. таких, которые предусматривают конструктивное разделение двигателя на взаимозаменяемые блоки (модули), что позволяет сократить затраты на ремонт путем замены вышедших из строя модулей.

Для авиадвигателестроения характерно постоянное совершенство­вание технологических процессов изготовления, например в последнее время дисков турбины из гранул жаропрочных никелевых сплавов, широкое применение композиционных материалов в холодных узлах двигателя, литых рабочих лопаток турбины с направленной кристаллизацией и монокристальных, теплозащитных покрытий охлаждаемых деталей и т.п. При разработке турбомашин ГТД наблюдается увеличение, аэродинамической нагрузки на ступень (особенно в компрессорах), использование при проектировании проточных частей методики расчета пространственного потока с учетом вязкости и турбулентности, улучшение профилей охлаждаемых лопаток, активное регулирование радиальных зазоров в проточной части с целью повышения экономичности на переменных режимах.

Целесообразность конвертирования авиадвигателей в приводные ГТУ определяется следующими обстоятельствами: нехваткой совершен­ных стационарных ГТУ, прогрессом в авиадвигателестроении в части повышения надежности и экономичности, высоким уровнем качества изготовления авиадвигателей, приспособленностью их к организации централизованного ремонта, возможностью использования некоторых узлов и деталей двигателей, отработавших летный ресурс.

При конвертировании авиадвигателя для работы на КС необходимо выполнить большой объем работы, обусловленной типом двигателей. Переработка ТВД или ДТРД обычно включает в себя: замену топливной системы. замену подвески (крепления) двигателя, снижение максимальной частоты вращения, температуры газа и степени сжатия, удаление вентиляторного контура (в. ДТРД) или редуктора в ТВД, перестановку навесных агрегатов с корпуса двигателя на раму, замену систем регулирования и автоматического управления и т.д. В отношении проточной части турбокомпрессорной группы отметим следующее Одновальные ТВД удобнее превратить в двухвальные за счет уменьшения числа ступеней на выделяемом валу турбокомпрессора и добавления свободной турбины, что и выполнено, например, в двигателе НК-12СТ агрегата ГПА-Ц-6,3. В ДТРД с передним расположением вентилятора предпочтительно удалить периферийную часть ступени вен­тилятора, относящуюся к наружному контуру. Так выполнен, например, двигатель НК-16СТ при преобразовании ДТРД НК-8-2у. Наиболее целесообразный путь конвертирования определяют разработчики ГТД.

В вопросе конструктивного облика свободной турбины нет единого мнения. В зарубежной практике преобладают силовые турбины стацио­нарного типа на подшипниках скольжения с горизонтальным разъемом статора. Их ремонтируют на месте эксплуатации, как и НПГ. Соединение силовой турбины с газогенератором осуществляют с помощью эластичного переходного патрубка. Тогда при замене газогенератора во время ремонта нет необходимости в точной его прицентровке к силовой турбине, так как связь между ними только газодинамическая. Подшипники скольжения (опорный и упорный) имеют неограниченный ресурс, а упорный подшипник может воспринять значительную осевую нагрузку, что дозволяет поднять КПД силовой турбины за счет повышения реактивности ступеней до оптимальной. Силовые турбины обычно выполняют двухступенчатыми, что позволяет через ряд лет осуществить модернизацию и применить новый газогенератор с более высокими параметрами и увеличенным теплоперепадом на силовую турбину. Иногда стационарные силовые турбины устанавливают на общей раме с НПГ и оснащают их общей масляной системой.

В отечественной практике при конвертировании авиадвигателей получили распространение силовые турбины транспортного типа на подшипниках качения, имеющие единый конструктивный облик с газогенератором. Достоинство такого решения - вынесение ремонтных работ по силовой турбине с площадки КС, так как СТ не имеет горизонтального разъема и ремонт ее следует проводить на специальных ремонтных базах. Недостатки этого решения - меньший ресурс работы подшипников и необходимость тщательной прицентровки к нагнетателю после ремонта, для чего не всегда можно создать комфортные условия, а также повышенные затраты на ремонт по сравнению с СТ стационарного типа.

На отечественных газопроводах большое распространение получили конвертированные двигатели: двухвальный НК-12СТ и трехвальный НК-16СТ мощностью соответственно 6,3 и 16 МВт. Общими их характерными чертами является: возможность установки ГПА на открытой площадке в блок-контейнерах без строительства здания, частичное использование двигателей после отработки ими летного ресурса. достаточно высокая быстроходность, отсутствие горизонтальных разъемов статора двигателя, возможность сравнительно быстрой замены при необходимости.

В то же время двигатель НК-16СТ, созданный с учетом опыта использования НК-12СТ, в большей мере отвечает специфическим требованиям эксплуатации на КС газопроводов. В частности, в нем модуль силовой турбины можно заменить' независимо от блока газогенератора, значительное число трубопроводных соединений выполнено с помощью легко разъединяемых гибких шлангов, более рационально размещены маслоохладители, выделен удобный для обслуживания блок маслоагрегатов и т.д.

При использовании не отработавших летный ресурс старых двигателей, а новых и современных технический и экономический "эффект от применения авиапривода для ГПА более высок, так как это дает заметное ускорение ввода в строй компрессорных цехов и снижение расхода топливного газа. Значительную выгоду должна дать и высокая модульность конструкции новых двигателей, обеспечивающая снижение затрат на ремонт. В целом широкое применение авиапривода в отечественном транспорте газа в 70-е и 80-е годы позволило существенно сократить капитальные затраты и упростить сооружение компрессорных цехов, так как перенос с площадки КС в специальные центры ремонта ГТД позволил сооружать для них не здания, а блок-боксы, что сократило сроки и позволило полнее индустриализировать строительство компрессорных станций.

Однако в длительной эксплуатации затраты на обслуживание и ремонт конвертированных авиационных двигателей, размещаемых в блок-боксах, особенно в условиях средних и северных широт России, оказались в 2,5...3,0 раза выше, чем для газотурбинного привода стационарного типа, размещаемого в зданиях и укрытиях и ремонтируемого на месте.

Положение дел может быть улучшено, если конвертированный для условий земли авиапривод размещать не в блок-боксах, а в легких промышленных зданиях, позволяющих создать более комфортныеусловия для обслуживающего и ремонтного персонала, что влияет на качество и уровень проводимых работ.

 

Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 83 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: Схемы ГТУ для транспорта газа | Одновальная приводная ГТУ | Двухвальная ГТУ с выделенным газогенератором (ГГ) и свободной силовой турбиной (СТ) | Замкнутые ГТУ | Многовальные ГТУ | Схемы авиационных ГТД и их характеристики | О конструкции свободной силовой турбины при авиационном газогенераторе | Особенности судовых ГТД и конвертирования их для использования в газоперекачивающих агрегатах | Конвертированные авиационные и судовые двигатели 90-х годов | ГТУ конструкции Дженерал Электрик (США) мощностью 10 и 25 МВт типа MS-3002(A) и MS-5002(B). |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.055 сек.)

mybiblioteka.su


Смотрите также