Что такое горячий тракт турбины

Алексей Текслер посетил Уральский турбинный завод и Центр восстановления деталей горячего тракта газовых турбин РОТЕК

12 июля 2016 г. Уральский турбинный завод и Центр восстановления деталей горячего тракта газовых турбин РОТЕК посетил Первый заместитель министра энергетики РФ Алексей Текслер. Вместе с Председателем Совета директоров РОТЕК Михаилом Лифшицем и генеральным директором УТЗ Игорем Сорочаном он осмотрел производственные цеха, познакомился с планами развития предприятий.

Так, в механосборочном цехе УТЗ Алексей Текслер осмотрел готовые к сборке детали и узлы турбины Т-295. Это одна из самых мощных теплофикационных турбин в мире, которую УТЗ изготавливает по заказу ПАО «Мосэнерго». Генеральный директор ЗАО «УТЗ» Игорь Сорочан рассказал Алексею Текслеру о ходе выполнения других стратегических заказов, в частности об изготавливаемых турбинах для строящихся энергоблоков на Сахалине и в Калининграде. Обсуждалось и участие завода в изготовлении судовых турбин для серийных атомных ледоколов по заказу Росатомфлота.

Алексей Текслер побывал также в Центре восстановления деталей горячего тракта газовых турбин, открытом в мае этого года холдингом РОТЕК. Это первое в России предприятие подобного профиля, на котором создана полная производственная цепочка для восстановления деталей горячего тракта (направляющих и рабочих лопаток, камер сгорания, форсунок) энергетических газовых турбин.

Ford Mondeo "Мэл" › Бортжурнал › О турбинах подробно

Приветствую Всех кто решил заглянуть в мою новую запись посвященную турбинам, и так пока в виду некоторых обстоятельств я не могу заняться своими проектами по машине, я продолжу Вам рассказывать о технически интересных узлах в доступной (я надеюсь) форме, и так изучив уже клапан турбины, тыц сюда тем кто пропустил урок—> www.drive2.ru/l/4836934/ теперь поговорим и о самой турбине.

И так я расскажу Вам о турбинах в целом, ну и так как большинство моих подписчиков ( а это между прочим 74 человека на минуточку ) владеют ecoboost-ами рассмотрим и их турбину отдельно.

Что такое турбина и для чего она нужна?

Турбина – устройство в автомобиле, которое направлено на увеличение давления во впускном коллекторе автомобиля для того, чтобы обеспечить большее поступление воздуха, а значит и кислорода, в камеру сгорания.

Главное назначение турбины – с ее помощью можно значительно увеличить мощность автомобиля. При увеличении давления во впускном коллекторе на 1 атмосферу в камеру сгорания попадет в два раза больше кислорода, а значит от небольшого турбового двигателя можно ожидать мощности как от атмосферника с объемом в два раза больше…

Принцип работы турбокомпрессора

Принцип работы турбины несложен: горячие выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в горячую часть турбины, проходят через крыльчатку горячей части приводя ее и вал на который она крепится в движение. На этом же вале закреплена крыльчатка самого компрессора в холодной части турбины, эта крыльчатка при вращении создает давление во впускном тракте и впускном коллекторе, что обеспечивает большее поступление воздуха в камеру сгорания.

На картинке ниже показана циркуляция газов:

Общие устройство турбины в целом похожи.

Турбина состоит из двух улиток – улитки компрессора, через которую всасывается воздух и нагнетается во впускной коллектор, и улитки горячей части, через которую проходят выхлопные газы вращая колесо турбины и выходят в выхлопной тракт. Из крыльчатки компрессора и крыльчатки горячей части. Из шарикоподшипникового картриджа. Из корпуса, который соединяет обе улитки, держит подшипники, так же в корпусе находится охлаждающий контур.

Вестгейт, также как и блоуофф, является средством управления наддувом, только со стороны выхлопа. Некоторые коммерческие дизельные системы турбонаддува вовсе обходятся без оного (т.н. система свободно плавающего турбонагнетателя). Однако, использование турбонаддува на бензиновых двигателях требует применения этого компонента.

Существуют две разновидности вестгейтов — внутренний и внешний. И тот и другой обеспечивают обход выхлопных газов мимо колеса турбины. Обход газов колеса, как вы уже понимаете, уменьшает мощность турбокомпрессора, позволяя турбине соответствовать мощности, требуемой для данного уровня наддува. Аналогично блоуоффам, вестгейты используют в своей конструкции силу пружины, для регулировки потока, проходящего в обход турбины.

Внутренние вестгейты встроены в корпус турбины и состоят из клапана "хлопушки", тяги, наконечника, и пневматического привода (актюатора).

Очень важно подсоединить актюатор исключительно к давлению наддува, т.к. механизм не работает с вакуумом и не может относиться к впускному коллектору.

Устройство турбины на ECOBOOST:

1) Внутренняя труба

2) Внешняя оболочка

3) Приводной механизм регулятора давления наддува

4) Клапан управления турбонагнетателя

8) Перепускной клапан

9) Канал регулятора давления наддува

10) Встроенный корпус турбины

Турбина так-же идет в сборе с коллектором, как единое целое.

Система охлаждения турбин

Не одна современная турбина не обходится без охлаждения как воздуха в нее поступающего так и самой себя, сама турбина охлаждается маслом и антифризом, есть турбины с чисто масленым охлаждением но мы будем рассматривать наш вариант а это масло и антифриз, при охлаждении турбины маслом и антифризом повышается эффективность и такие проблемы, как закипание и коксование масла, практически не встречаются. Но данная систем охлаждения имеет более сложную конструкцию т.к. имеет раздельные масляный контур и контур охлаждающей жидкости. Масло как и прежде служит для смазки подшипников и для охлаждения, а антифриз, который используется из общей системы охлаждения двигателя, не дает перегреться и закипеть маслу.

При работе турбины воздух под действием компрессора сжимается и, как следствие, очень сильно греется, что приводит к нежелательным последствиям т.к. чем выше температура воздуха, тем меньшее количество кислорода в нем содержится – тем меньше эффективность наддува. С этим явлением призван бороться интеркулер – промежуточный охладитель воздуха. Кстати для наших турбин наиболее актуальны интеркулеры с технологией tube fin так как наши турбины довольно малы, и эта технология значительно снижает потери.

Загрязненное масло двигателя ведет к повреждению турбокомпрессора в форме сильного коксования в каналах подачи масла, а также некачественной работы фильтров. Загрязнения крупными частицами приводит к появлению глубоких царапин на подшипнике скольжения. Для предотвращения повреждений должно быть гарантировано применение масла и фильтров высокого качества.

Длительный процесс не поступления масла (от 8 до 10 сек.) Ведет к тому, что на подшипнике скольжения и опорных шейках ротора турбокомпрессора образуются как следы износа, так и характерные следы перегрева на поверхностях.

Недостаточное количество масла может объясняться следующими причинами:

недостаточный уровень масла в поддоне;

выход из строя масляного насоса;

неисправности системы смазки двигателя;

доступ воздуха в систему смазки.

Твердый посторонний предмет в воздушном всасывающем тракте компрессора.

Повреждение происходит при попадании постороннего предмета в компрессор. Предмет, попавший в компрессор, отскакивает от стенок входа компрессора, приводя к серьезным повреждениям . Соль и песок вызывают сильную эрозию и разрушение крыльчатки.

Мягкий посторонний предмет в воздушном всасывающем тракте компрессора.

Попадание в турбину мягких посторонних предметов, таких как куски бумаги, резины, ткани или ветоши приводят к деформации крыльчатки (загиб, накат) и откалывания от них кусков металла.

Твердый посторонний предмет в выхлопном тракте турбины.

Посторонние предметы, обломки деталей двигателя (клапанов, поршневых колец), что попадают в турбину, приводят к характерному повреждению крыльчатки. Даже небольшие кусочки ржавчины могут вызвать серьезное разрушение вследствие высокой скорости вращения ротора.

Затрудненный доступ масла

Кратковременный, повторяющийся процесс прерывания доступа масла (от 4 до 5 сек.) Ведет к сильному износу на поверхностях подшипников скольжения турбокомпрессора. Это происходит тогда, когда двигатель не смазывается и не прокручивается после следующих операций:

-Замена турбокомпрессора без предварительного заполнения системы смазки;

-Замена масла, фильтра;

-Непрофессиональный запуск двигателя, особенно в холодное время года;

-Пониженное давление масла вследствие неисправности системы смазки;

-Загрязнения масла топливом и частицами герметика;

-Эксплуатация турбокомпрессора с изношенным двигателем.

Отказ работы турбокомпрессора вследствие высоких температур отработанных газов или выключение двигателя без достаточного времени для охлаждения турбокомпрессора, что ведет к образованию нагара. Поэтому рекомендуется перед остановкой двигателя дать ему поработать 1-3 мин. на холостом ходу, для охлаждения турбокомпрессора.

Работа турбокомпрессора при чрезмерной температуре ведет к коксованию масла и коррозии системы подшипников скольжения. Значительные повреждения возникают при этом на валу, его уплотнениях, подшипниках, а также вследствие засорения выпуска масла в крышке. Тяжелые случаи ведут к деформации впускного фланца крышки турбины.

Причинами этого являются:

-Засорение воздушного фильтра;

-Остановка двигателя без работы на холостом ходу в течение 1-3 мин . перед выключением;

-Большой интервал при замене масла;

-Неплотное соединение подводов воздуха и отводов отработанных газов;

-Неправильно выставлен момент впрыска или зажигания, что приводит к обгоранию колеса турбины;

-Превышение скорости приводит к перегреву посадочных мест подшипников, а также сгоранию масла, на валу образуется нагар;

Нужно отметить что многие современные моторы позволяют глушить мотор сразу, на многих ставят даже принудительное охлаждение турбины после выключения мотора, но в случае с нашими моторами я бы не пожалел одну две минуты времени.

Про турбину 2.5T можно сказать что она не столь сильно отличается от экобустовской, она тоже низко оборотистая с довольно большим ресурсом, при разумной эксплуатации, поэтому выносить ее отдельно не буду.

Что-ж вот такая сборная статья получилась, плохая или хорошая судить Вам, статья собрана с разных источников в том числе и зарубежных, допилена и частично переведена мной и сделана в одно целое.

«Горячий тракт» для газовой турбины Краснодарской ТЭЦ

Группа японских специалистов Mitsubishi во главе с проект-менеджером инжинирингового департамента г-ном Танцу посетила стройплощадку парогазовой турбины на Краснодарской ТЭЦ. Затем ознакомилась с технической документацией и текущими техническими вопросами по проекту строительства парогазовой установки инвестпроекта ЛУКОЙЛа на Краснодарской ТЭЦ.

Отдельное внимание было уделено вопросам сроков поставки частей «горячего тракта» для газовой турбины, сервисного обслуживания в рамках долгосрочного договора обслуживания турбины.

По результатам совместной работы был подписан протокол, в котором были зафиксированы промежуточные этапы и порядок дальнейшего взаимодействия в рамках договора.

«Такие рабочие совещания необходимы для правильного планирования деятельности и выполнения договорных обязательств. Представители японской корпорации Mitsubishi – поставщика газовой турбины (одного из главных и напряженно работающих узлов оборудования новой парогазовой установки) работают на территории строительства с момента доставки газовой турбины на Краснодарскую ТЭЦ. На сегодняшнем этапе у нас возникла необходимость в совместном обсуждении дальнейших действий в рамках действующего договора по поставке газовой турбины на ПГУ-410»,- рассказал заместитель главного инженера ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго» Александр Булаткин.

Напомним, в мае текущего года ОАО «Группа Е4»- генеральный подрядчик строительства ПГУ-410 — выполнила доставку газовой турбины и генератора компании Mitsubishi для Краснодарской ТЭЦ. В состав парогазового блока входит газовая турбина Mitsubishi Heavy Industries типа M701F4 номинальной мощностью 303,4 МВт, генератор газовой турбины Mitsubishi Electric с водородным охлаждением.