Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3

Агрегат ГПА-Ц-6,3 представляет собой установку, состоящую из стыкуемых между собой на месте эксплуатации отсеков и блоков. Монтаж ГПА осуществляется на специальном фундаменте. Базовой сборочной единицей является турбоблок. Над турбоблоком установлено устройство, которое предназначено для выброса выхлопных газов от приводного двигателя. Турбоблок включает в себя: контейнер, раму, двигатель, улитку, вал торсионный с кожухом, входной и выкидной патрубки, нагнетатель.

Контейнер турбоблока является помещением для размещения основных сборочных единиц и систем агрегата, а также служит опорой для выхлопного устройства. Состоит из следующих сборочных единиц: торцевых стенок, передних стенок, щитов, дверей, крыш, отсеков, переходника, опоры выхлопной шахты.

Рама – базовая сборочная единица турбоблока, которая представляет собой сварную конструкцию, выполненную из профильного проката и листовой стали. Рама состоит из рамы фундаментной и рамы подмоторной. На раме фундаментной расположены: двигатель нагнетатель и контейнер. Внутри рамы размещены трубопроводы системы смазки, уплотнения и системы обогрева. Нагнетатель устанавливается на опору, которая является составной частью рамы фундаментной.

Двигатель устанавливается на опоры рамы подмоторной, которая обеспечивает свободное температурное расширение его во время работы. Центровка двигателя относительно нагнетателя осуществляется при помощи клиньев и болтов.

Улитка предназначена для отвода продуктов сгорания от свободной турбины двигателя в выхлопное устройство. Корпус улитки конструктивно выполнен расширяющимся кверху. Корпус изготовлен из жаропрочной стали, и соединяются между собой шпильками с распорными гайками.

Вал торсионный предназначен для передачи крутящего момента от вала силовой турбины к нагнетателю. Вал торсионный имеет два зубчатых венца, посредством которых входит в зацепление с соответствующими зубчатыми обоймами.

Воздухоочистная установка предназначена для очистки от пыли циклового воздуха, поступающего из атмосферы в осевой компрессор циклового двигателя. ВОУ представляет собой прямоугольную вертикальную шахту, установленную на камере ВЗК. Состоит из камеры, элементов воздухоочистительных, воздуховодов, воздухозаборников, вентилятора осевого, байпасных клапанов, коробов.

Блок маслоохладителей предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системе маслообеспечения агрегата. Блок маслоохладителей расположен над контейнером двигателя. Охлаждение масла осуществляется пластинчато-ребристыми теплообменниками, которые вместе с трубопроводами и запорной и регулирующей арматурой расположены внутри отсека.

Блок систем обеспечений состоит из: отсека КИП и А, камеры всасывания, отсека автоматики, отсека пожаротушения. Отсеки разделены герметичными перегородками. Отсек КИП и А предназначен для размещения датчиков давления и манометров. Камера всасывания служит для поворота и формирования воздушного потока на входе в осевой компрессор двигателя. В отсеке автоматики располагаются средства КИП и А и электрооборудование. Снаружи установлена панель управления. В отсеке пожаротушения расположена установка автоматического газового пожаротушения и распределительное устройство.

Устройство выхлопное предназначено для выброса выхлопных газов приводного двигателя, а также для вентиляции отсека двигателя. Включает в себя опору и каркас обшитый стальными щитами, образующие выхлопную шахту. Сверху на выхлопную шахту монтируется шумоглушитель выхлопа.

Двигатель НК-12 СТ

Двигатель НК-12СТ, созданный на базе авиационного турбовинтового двигателя НК-12МВ, используется в качестве привода нагнетателя газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3.

Компактность и малая масса, присущие авиационным двигателям, обеспечивают всему агрегату в целом высокую транспортабельность и мобильность, простоту монтажа и демонтажа. Блочная конструкция агрегата дает возможность вести поставку блоков в полной заводской готовности, что уменьшает объемы капитальных затрат на строительство станций в 2...2,5 раза и сокращает сроки ввода их в действие.

Двигатель НК-12СТ является турбовальным газотурбинным двигателем, предназначенным для привода нагнетателей газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций магистральных газопроводов большой протяженности.

Двигатель НК-12СТ обладает автоматическим запуском, при котором раскрутка ротора обеспечивается воздушным стартером, для привода которого используется газ, транспортируемый по газопроводу. При запуске стартер раскручивает ротор турбокомпрессора, а от него через соответствующие приводы вращение передается на агрегаты топливной и масляной систем, а также агрегаты управления механизацией компрессора в соответствии с кинематической схемой приводов двигателя.

1 — передняя опора; 2 — Компрессор (статор и ротор); 3 — картер турбины с камерой сгорания; 4 — турбина ТК; 5 — промежуточная опора; 6 — проставка; 7 — свободная турбина.

Рисунок 1 - Продольный разрез двигателя.

Двигатель состоит из двух основных частей: турбокомпрессора (газогенератора) и свободной (силовой) турбины, включающих в себя узловые элементы: переднюю опору, осевой четырнадцати - ступенчатый компрессор, камеру сгорания кольце­вого типа, трехступенчатую реактивную турбину, промежуточную опору (заднюю опору турбокомпрессора), свободную (силовую) турбину, цилиндрические проставки, служащие для выравнивания поля температур и давлений на входе в свободную (силовую) турбину, опору свободной (силовой) турбины, коробки приводов агрегатов двигателя, масляные насосы, обслуживаю­щие двигатель и ГПА.

Передняя опора является одним из силовых узлов двигателя, воспринимающим нагрузки от статора и ротора компрессора и передающим их через цапфы подвесок на раму агрегата. Конструктивно корпус передней опоры состоит из наружной кольцевой коробки, связанной с внутренним конусом шестью полыми обтекаемыми ребрами. Внутренняя поверхность наружной кольцевой коробки и наружная поверхность внутреннего конуса профилированы и образуют вместе с ребрами шесть каналов, по которым в компрессор поступает воздух. Пустотелые ребра используются для размещения внутри них приводов к агрегатам, а также масляных и воздушных коммуникаций.

Внутри корпуса передней опоры расположены центральный привод, передающий крутящийся момент с турбины на привод агрегатов масляной системы и коробок приводов, входной регулируемый направляющий аппарат компрессора (ВНА), а также роликовый подшипник, который является передней опорой ротора компрессора.

На задней стенке корпуса передней опоры имеются фланцы крепления привода центробежного суфлера, масляного фильтра, привода нижней коробки приводов.

Кроме того, двигатель имеет агрегаты питания топливом, агрегаты системы смазки, агрегаты регулирования и управления двигателем, агрегаты запуска двигателя, агрегаты параметрического контроля и защит, предупреждающие возникновение аварийных ситуаций.

Нагнетатель Н-196-1,45

 

Нагнетатель центробежный с вертикальным разъемом состоит из: корпуса наружного, передней и задней крышки. К передней крышке крепится опорный, к задней – опорно-упорный подшипники. Подшипники монтируются в подшипниковых камерах. На опоры устанавливается ротор. Ротор в передней части имеет шлицевую втулку для соединения с торсионным валом. В задней части вал для привода маслонасоса. На ротор напрессовываются рабочие колеса и разгрузочный диск. Во внутреннем корпусе монтируется входной направляющий аппарат, улитка, втулка думмиса, обратный направляющий аппарат, лопаточный диффузор.

Рабочие колеса относительно корпуса, вал и думмис уплотняются лабиринтными уплотнениями.

 

1 – опорный подшипник; 2 – ротор; 3 – кольцо; 4 – крышка; 5,8 – диффузоры; 6 – обратно направляющий аппарат; 7 – диафрагма; 9 – думмис; 10 – улитка; 11 – упорный подшипник; 12 – уплотнение; 13 – корпус.

 

Ротор нагнетателя имеет цилиндрическую форму цилиндрического сечения. Поверхность ротора, контактирующая с щелевыми уплотнениями и опорами имеет износостойкое покрытие. Рабочие колеса и разгрузочный диск фиксируются стопорными кольцами и гайками. В передней части имеются шлицы и резьба с гайкой для крепления полумуфты. В задней части находится вал для привода насоса смазки нагнетателя. Уплотнения предназначены для надежного гидравлического масляного затвора во внутренней полости нагнетателя. Уплотнение состоит из втулки лабиринтной, которая образует газовую и маслогазовую полости. Втулка фиксируется при помощи фиксатора и уплотняется относительно корпуса резиновыми кольцами. К втулке с помощью штифта крепится внутренний корпус щелевого уплотнения. Во внутреннем корпусе устанавливается внутреннее кольцо и фиксируется штифтом. Далее монтируется наружная втулка с наружным плавающим кольцом, закрепленная с помощью винта. Между кольцами установлена пружина. Кольцевая полость проточкой соединена с масляной.

Таблица 1 - режимная карта работы основного оборудования