Способ повышения надежности пневмосистемы управления входного направляющего аппарата газотурбинных двигателей ду80л1 и дн80л1 в составе газопрекачивающих агрегатов типа гпа-ц-25сд/100-1,35м

Авторы патента:

Саранов Артем Олегович (RU)

Цывцын Евгений Васильевич (RU)

F02C7/18 - газообразной, например воздухом

Владельцы патента RU 2731689:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" (RU)

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации газоперекачивающего агрегата типа ГПА-Ц-25СД/100-1,35М (далее - ПА) с приводом от газотурбинного двигателя (далее - ТД) ДУ80Л1 или ДН80Л1. При эксплуатации ГТД ДУ80Л1 или ДН80Л1 в составе ГПА при отрицательных температурах наружного воздуха были выявлены отказы исполнительных механизмов (далее - М) системы пневмоуправления входного направляющего аппарата (далее - НА) в результате образования и замерзания конденсата в полости пневмоцилиндров. Задачей изобретения является повышение надежности работы ГТД ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе ГПА за счет исключения аварийных остановов, возникающих по причине отказа системы пневмоуправления ВНА. Технический результат - возможность эксплуатации ГПА с ГТД ДУ80Л1 или ДН80Л1 при отрицательных температурах окружающей среды без изменения конструкции охлаждения двигателя, избегая при этом отказов, связанных с замерзанием конденсата в пневмоцилиндрах системы управления ВНА. Поставленная задача решается, а технический результат достигается путем подачи горячего воздуха в заранее изготовленные и установленные изолирующие кожухи на основной и вспомогательный пневмоцилиндры, тем самым создавая свой микроклимат в полости между пневмоцилиндрами и их изолирующими кожухами. 3 ил.

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации газоперекачивающего агрегата типа ГПА-Ц-25СД/100-1,35М (далее - ГПА) с приводом от газотурбинного двигателя (далее - ГТД) ДУ80Л1 или ДН80Л1.

При эксплуатации ГТД ДУ80Л1 или ДН80Л1 в составе ГПА при отрицательных температурах наружного воздуха были выявлены отказы исполнительных механизмов (далее - ИМ) системы пневмоуправления входного направляющего аппарата (далее - ВНА) в результате образования и замерзания конденсата в полости пневмоцилиндров.

Конструкция системы воздушного охлаждения ГТД ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе ГПА [1] устроена так что, выходной патрубок обдува двигателя расположен в непосредственной близости от ИМ пневмоуправления ВНА. Воздух от вентиляторов обдува прямым потоком попадает на цилиндры пневмоуправления ВНА. В связи с тем, что воздух, отбираемый для управления цилиндрами, всегда имеет положительные значения температуры, так как отбирается с заднего корпуса компрессора высокого давления (далее - КВД), то при охлаждении корпусов пневмоцилиндров в их полости образуется конденсат, который в последующем постепенно замерзает. При замерзании конденсата в полости цилиндров, давление воздуха падает по мере замерзания входного отверстия в цилиндре, возвратные пружины стремятся вернуть ВНА на угол, равный промежуточному или предпусковому состоянию ГТД. При перекладке ВНА в положение, не соответствующее рабочему режиму ГТД, происходит срыв потока воздуха с рабочих лопаток, в результате чего увеличиваются обороты компрессора низкого давления (далее - КНД) до аварийных значений, и ГПА останавливается по срабатыванию аварийной уставки свыше 7600 об/мин.

Указанный недостаток существующей конструкции системы пневмоуправления ГТД ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе ГПА значительно снижает наработку на отказ ГПА в целом. Каждый аварийный останов ГПА приводит к сбою поставок природного газа по магистральному газопроводу и негативно сказывается на основных узлах и механизмах, в связи с чем возникает необходимость во внеплановом ремонте.

Задачей изобретения является повышение надежности работы ГТД ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе ГПА за счет исключения аварийных остановов, возникающих по причине отказа системы пневмоуправления ВНА.

Технический результат - возможность эксплуатации ГПА с ГТД ДУ80Л1 или ДН80Л1 при отрицательных температурах окружающей среды без изменения конструкции охлаждения двигателя, избегая при этом отказов, связанных с замерзанием конденсата в пневмоцилиндрах системы управления ВНА.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается путем подачи горячего воздуха в заранее изготовленные и установленные изолирующие кожухи на основной и вспомогательный пневмоцилиндры, тем самым создавая свой микроклимат в полости между пневмоцилиндрами и их изолирующими кожухами.

Предложенный способ реализуется следующим образом: горячий воздух отбирается из корпуса переходной части между КНД и КВД ГТД (далее - переходник) 1 (фиг.1) ГТД 2. В корпус переходника 1 в месте отбора воздуха 3 монтируют штуцер 4 с проходным сечением от 2 до 4 мм для снижения давления и температуры отбираемого воздуха (без снижения давления температура воздуха составляла от 200°С до 250°С, после снижения давления воздуха температура составляет от 70°С до 80°С, чего вполне достаточно для поддержания микроклимата внутри кожухов пневмоцилиндров). Далее на штуцер 4 монтируют подводящую трубку 5 диаметром от 5 до 8 мм и проводят магистраль 6 до кожуха основного пневмоцилиндра 7 и кожуха вспомогательного пневмоцилиндра 8. Проходя магистраль 6 горячий воздух подает через штуцерное соединение 9 попадает в полость между кожухом 7 и основным пневмоцилиндром, а через штуцерное соединение 10 в полость между кожухом 8 и вспомогательным пневмоцилиндром. К подводящей магистрали 6 монтируют тройник 11 для разделения потоков горячего воздуха между кожухом основного пневмоцилиндра 7 и кожухом вспомогательного пневмоцилиндра 8.

Для равномерного заполнения горячим воздухом, полости между кожухом и пневмоцилиндром, с внутренней стороны кожуха основного пневмоцилиндра 7, в месте входа горячего воздуха монтируют прямоугольную пластину 12, а с внутренней стороны кожуха вспомогательного пневмоцилиндра 8 - пластину 13 на расстоянии от стенки кожуха от 4 до 7 мм.

Кожух основного пневмоцилиндра 7 показан на фиг. 2. Кожух состоит из двух верхних составляющих 14 и 15, которые крепятся между собой болтовыми соединениями через отверстия 16. Снизу крепится нижняя составляющая 17 кожуха. Кожух крепится к корпусу двигателя на болты через отверстия 18. Через отверстие 19 проходит шток на управление ВНА от пневмоцилиндра. Диаметр отверстия 19 подбирался с учетом того, что из него выходит воздух, поданный для создания микроклимата между кожухом и пневмоцилиндром. В отверстие 20 подается горячий воздух в полость между кожухом и пневмоцилиндром.

На фиг. 3 показан общий вид устройства кожуха вспомогательного пневмоцилиндра 8. Он аналогичен устройству кожуха основного пневмоцилиндра 7 и состоит из корпуса кожуха 21 и верхней крышки кожуха 22, которая крепится к корпусу 21 болтами через отверстия 23. Через отверстие 24 проходит шток на управление ВНА ГТД, его диаметр подбирался с учетом того, что из данного отверстия выходит воздух, поданный для создания микроклимата между кожухом и пневмоцилиндром. Через отверстие 25 проходит магистраль воздуха на управление вспомогательным пневмоцилиндром 8 от основного пневмоцилиндра 7. Кожух вспомогательного пневмоцилиндра 8 крепится к корпусу ГТД болтовыми соединениями через отверстия 26. В отверстие 27 подается горячий воздух в полость между кожухом и пневмоцилиндром.

Список источников

1. Агрегаты газоперекачивающие ГПА-Ц-25СД/100-1,44М, ГПА-Ц-25СД/100-1,35М. Руководство по эксплуатации. 574.0000.000 РЭ. - ПАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе». 30.08.2011. - л. 86-88.

2. Газотурбинная установка ГТУ-25НУ80.08. Руководство по эксплуатации Часть 3. Техническое обслуживание, хранение, расконсервация, консервация, транспортирование. 808108000 РЭ2. - НПК «Зоря-Машпроект». 17.03.06. - л. 86.

Способ повышения надежности пневмосистемы управления входного направляющего аппарата газотурбинных двигателей ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе газоперекачивающих агрегатов типа ГПА-Ц-25СД/100-35М, заключающийся в том, что на основной и вспомогательный пневмоцилиндры устанавливают изолирующие кожухи и обеспечивают подачу в полости между ними и пневмоцилиндрами горячего воздуха путем монтажа воздушной магистрали от места отбора на переходной части ГТД до кожухов пневмоцилиндров.

Двухконтурный турбореактивный двигатель содержит вентилятор 1, компрессор высокого давления 2, камеру сгорания 3, турбину высокого давления 4 и турбину низкого давления 5.

Газотурбинный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия // 2730206

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям, и может быть использовано на современных самолетах, морских судах и танках.

Камера сгорания газовой турбины и переходный отсек в сборе // 2726139

Камера сгорания газовой турбины снабжена переходным отсеком в сборе в камере сгорания, включающим в себя переходный отсек, раму, размещенную с нижней по потоку стороны переходного отсека (со стороны выпускного отверстия), и уплотнительным элементом, размещенным на соединительном участке рамы и участка лопатки статора со стороны турбины, для предотвращения прохождения сжатого воздуха из компрессора в сторону турбины через зазор на соединительном участке, причем на внешней окружной поверхности рамы выполнен выступающий элемент, а на уплотнительном элементе выполнен механизм подавления перемещения, который соответствует выступающему элементу и служит для подавления возможного перемещения уплотняющего элемента и в который вставлен выступающий элемент, за счет чего обеспечивается закрепление уплотнительного элемента на раме.

Прокладочное кольцо камеры сгорания с регулируемым пропусканием воздуха // 2707355

Предлагается прокладочное кольцо (341) для камеры сгорания (320) газотурбинного агрегата (100). Прокладочное кольцо (341) включает нижнее основание (352) и буртик (351).

Способ охлаждения вала трансмиссии газотурбинного привода и элементов кип и устройство для его осуществления // 2704659

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к охлаждению газотурбинного привода. Способ охлаждения трансмиссии газотурбинного привода и элементов КИП с использованием охлажденного воздуха, в котором направляют охлаждающий воздух в корпус трансмиссии, регулируют давление воздуха, эжектируют холодный воздух, охлаждают поток воздуха путем смешивания, охлаждают вал трансмиссии, разделяют смешанный охлажденный поток воздуха на две части, направляют одну часть по двум магистралям в коллектор всасывания полумуфты свободной турбины, подают вторую часть потока на полумуфту трансмиссии с другой стороны и далее на вентиляцию застойных зон во внутреннем кольцевом пространстве улитки отвода газов, смешивают оба потока и подают внутрь замкнутого кольцевого пространства для наддува зазоров на внутреннем стыке свободной турбины с улиткой отвода газов.

Способ снижения температуры воздуха в полости между коническим корпусом силовой турбины двигателя ал-31стн и внутренним корпусом улитки газоперекачивающего агрегата ц1-16л/76-1,44 // 2696521

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации ГПА-Ц1-16Л/76-1,44 с двигателем АЛ-31СТН как способ снижения температуры воздуха между корпусом силовой турбины двигателя АЛ-31СТН и внутренним корпусом улитки ГПА-Ц1-16Л/76-1,44 в системе отвода продуктов сгорания.

Устройство охлаждения корпуса турбины газотурбинного двигателя // 2691241

Изобретение относится к устройству охлаждения корпуса турбины газотурбинного двигателя, содержащему множество коллекторов (16’), выполненных с возможностью нагнетания воздуха на корпус турбины.

Система охлаждения многоконтурной газотурбинной установки // 2680636

Изобретение относится к газотурбостроению и может быть использовано в системах охлаждения авиационных многоконтурных газотурбинных двигателей. Система охлаждения многоконтурной газотурбинной установки содержит многосекционный кольцевой рекуперативный теплообменник, размещенный в потоке охлаждающего воздуха проточной части второго контура газотурбинной установки и состоящий из механически связанных между собой унитарных секций с каналами подвода и отвода охлаждаемого воздуха из проточной части первого контура, равномерно расположенных по площади поперечного сечения проточной части второго контура и представляющих собой пучок полых трубчатых теплообменных элементов, выполненный за одно целое, расположенный вдоль проточной части второго контура и сообщенный с каналами подвода и отвода охлаждаемого воздуха.

Система охлаждения многоконтурной газотурбинной установки // 2680636

Камера сгорания газовой турбины // 2669883

В изобретении предложена камера сгорания газовой турбины и, в частности, камера сгорания, включающая в себя множество камер сгорания, предназначенных для смешивания и сжигания топлива и воздуха и соединенных между собой пламяпередающим патрубком.