Установка промывка газотурбинного двигателя

Промывка ГВТ двигателя — одно из важнейших условий сохранения его эффективности

Евгений ВАХРУШЕВ

Эксплуатация газотурбинной установки связана с потреблением очень большого объема воздуха.
При работе воздух, необходимый для рабочего цикла, проходит тщательную очистку.
Однако, несмотря на это, в воздухе содержатся частицы масел, аэрозолей, почвы, солей и органических веществ, которые налипают на детали газовоздушного тракта (ГВТ) двигателя — особенно на лопатки компрессора. В результате эффективность компрессора уменьшается, увеличиваются рабочая температура и расход топливного газа, снижается выходная мощность двигателя, возрастает эмиссия вредных веществ.

Необходимость очистки лопаток компрессора была признана достаточно давно. На сегодняшний день, применяется три основных способа очистки двигателей.
Один из них — демонтаж и разборка двигателя. Этот способ эффективен, однако является дорогим и требует съема двигателя и доставки его на завод. В течение длительного времени между заводскими ремонтами двигатель будет эксплуатироваться с пониженными рабочими параметрами.
Другой метод предполагает впуск в работающий двигатель различных абразивов. Применение такого способа неизбежно влечет за собой повреждение защитных покрытий лопаток и поверхностей деталей компрессора и в настоящее время этот метод практически не применяется на современных двигателях.
Наилучшим способом очистки двигателя является его регулярная промывка. Это простая и быстрая процедура, при которой моющий раствор и дистиллированная вода при помощи специальной промывочной машины подаются под давлением в ГВТ двигателя. Необходимо отметить, что промывку можно осуществлять как на работающем двигателе, так и на режиме «холодной прокрутки». В обоих случаях имеются свои преимущества.
Промывка на режиме «холодной прокрутки» является более качественной. Моющий раствор большее время находится на очищаемой поверхности, очистке подвергаются большие внутренние поверхности двигателя. Преимуществом промывки на работающем двигателе является быстрота этой операции. Нет необходимости останавливать двигатель.
Важными факторами в эффективности промывок являются их регулярность, соблюдение технологии проведения и вид промывочных жидкостей. Интервал между промывками определяется различными факторами: район работы, степень загрязненности атмосферы, качество топлива и многое другое. Основным же показателем является приемлемый уровень снижения мощности двигателя.
Для промывки деталей ГВТ двигателя применяют различные типы промывочных жидкостей. Спектр предлагаемых к использованию жидкостей очень широк. Среди дилеров — в основном зарубежных производителей — ведется жесткая конкуренция за рынки сбыта. Однако не все жидкости можно использовать без предварительных испытаний на коррозионную стойкость деталей промываемых изделий.
Несомненно, своевременная промывка ГВТ обеспечивала восстановление параметров практически до формулярных значений в течение 50000 ча­сов. В настоящее время один из таких двигателей проходит исследование на «Пермском моторном заводе», по резуль­татам которого будет принято решение о применении определенных жидкостей для про­мы­вки ГВТ ГТУ на базе дви­гателя Д-30.

Евгений Сергеевич Вахрушев
Инженер отдела эксплуатации ОАО «Авиадвигатель».
В 2008 году окончил Пермский государственный технический университет по специальности «Технология машиностроения».
Принимал участие в пусконаладочных работах на компрессорных станциях «Игринская», «Шатровская», подземном хранилище газа «Канчуринское».
Начальник отдела эксплуатации ГТУ и ГТЭС Валерий Потехин считает:
«Евгений Вахрушев — перспективный, динамично развивающийся молодой инженер. Именно с такими ребятами мы связываем будущее нашего отдела.
Я уверен, что в недалеком будущем Евгений вырастет в отличного специалиста и будет достойно представлять «Авиадвигатель» перед фирмами-заказчиками».

источник

Системы промывки осевых компрессоров ГТУ

В процессе эксплуатации газотурбинной установки (ГТУ) на деталях проточной части осевого компрессора появляются отложения, что приводит к снижению КПД и полезной мощности ГТУ до 5 и 10% соответственно.

Система промывки осевого компрессора ГТУ предназначена для удаления загрязнений проточной части и восстановления параметров ГТУ до уровней, близких к текущим номинальным значениям.

Общее описание системы промывки

АО «Турботект Санкт-Петербург» предлагает комплексное решение проблемы очистки проточной части с использованием комбинированной технологии промывки – на холодной прокрутке (на ХП) и «на ходу».

Промывка «на ХП» выполняется каждые 1500-2000 часов. При промывке «на ХП» ГТУ остановлена, прокрутка ротора осуществляется пусковым устройством.

Читайте также:  Датсун он до установка подогрева двигателя

Промывка «на ходу» выполняется при работе ГТУ под нагрузкой. Интервалы между промывками «на ходу» составляют около 200 часов. Промывка «на ходу» не заменяет промывки «на ХП», а только дополняет ее, увеличивая интервалы между промывками «на ХП». Регулярная промывка «на ходу» позволяет поддерживать характеристики ГТУ (мощность и КПД) на уровне, близком к номинальному. При регулярных промывках «на ходу» проточная часть поддерживается в чистом состоянии, и потеря мощности происходит не так резко, как при эксплуатации без промывок.

Лопатки до и после промывки

Лопатки до и после промывки

График зависимости относительной мощности и КПД ГТУ от времени и условий эксплуатации

1 – Без промывки;
2.1 – С периодической промывкой на ходу;
2.2 – С периодической промывкой на холодной прокрутке;
3 – «Старение» ГТУ.

Промывка загрязненного компрессора ГТУ приводит к восстановлению утраченного КПД и мощности до 5 и 10 % соответственно.

Состав системы промывки

Система промывки производства АО «Турботект Санкт-Петербург» состоит из:

  • комплекта форсунок (форсунки, подводящие шланги, коллектора, крепеж), предназначенного для промывки «на ХП»
  • комплекта форсунок (форсунки, подводящие шланги, коллектора, крепеж), предназначенного для промывки «на ходу»
  • устройства ТПМ (и его модификаций) для подготовки и подачи моющего раствора и воды. Устройство подключается к комплектам форсунок для промывки «на ходу» и «на ХП»

Отличительные особенности

  • Cистема промывки производства АО «Турботект Санкт-Петербург» рассчитывается и проектируется с учетом конструктивных особенностей каждой конкретной ГТУ. CFD расчет выполняется по собственной, верифицированной на наших стендах и проверенной на рабочих ГТУ, методике
  • применяется комбинированная технология промывки – «на ХП» и «на ходу»
  • применяются различные типы форсунок для промывки «на ХП» и «на ходу», отличающиеся конструкцией, углом распыла, размером получаемых капель моющего раствора
  • применяются принципиально разные схемы установки форсунок для промывки «на ХП» и «на ходу»
  • применяются различные типы устройств ТПМ

АО «Турботект Санкт-Петербург» успешно сотрудничает с предприятиями-изготовителями ГТУ, поэтому система промывки компрессора может быть установлена как непосредственно на заводе-изготовителе, так и на месте эксплуатации ГТУ. Для оценки технической возможности и дальнейшего выполнения работ по монтажу системы под ключ специалисты АО «Турботект Санкт-Петербург» готовы выехать на объект заказчика.

Применение системы промывки

Системы промывки производства АО «Турботект Санкт-Петербург» применяются как для промывки ГТУ наземного применения на объектах добычи, транспортировки и хранения газа и на генерирующих объектах энергетического комплекса, так и для промывки авиационных двигателей.

Системами промывки производства АО «Турботект Санкт-Петербург» оснащено более 1250 ГТУ мощностью от 2,5 до 160 МВт (ГТУ-2,5П, ГТУ-4П, ГТУ-6П, ГТУ-10П, ГТУ-12П, ГТУ-16П, ГТУ-25П, ГТК-10И, ГТК-25И, ГТД-4РМ, ГТД-6РМ, ГТД-8РМ, ГТД-6,3РМ, ГТД-10РМ, ГТД-110, ДН80, ДУ80, ДГ90, ДР59, ДЖ59, АЛ-31СТ, ГТК-10-4, ГТНР-16, ГТ-750-6,Т-32, ГТЭ-160, ГТЭ-65, Д-336-2Т, НК-12СТ, НК-14СТ, НК-16СТ, НК-36СТ, НК-38СТ, SGT-600, SGT-700, ГТН-6Р, ГТН-16).

Работа форсунки для промывки
на холодной прокрутке

источник

Способ промывки газовоздушного тракта газотурбинного двигателя

Использование: обслуживание двигателей силовых установок, промывка двигателей в условиях эксплуатации. Сущность изобретения: во время работы двигателя подают посредством распылительного устройства на вход в воздухозаборник мелкодисперсные капли жидкости моющего состава размером не более 20 мкм в течение 10-12 мин при температуре окружающей среды. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4944004/06 (22) 10.06.91 (46) 23.11.92. Бюл. tk 43 (71) Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (72) А.С.Седых. В.С.Кобинек, А.И.Соловьев.

В.И.Люлько, В.Г.Павловский, А.Н.Ластовец и

А.А.Литвинов (56) Бюллетень ЬЬ 776 БУГ. Промывка проточной части двигателя НК-8-2У, 1975.

Бюллетень t4 151 БУГ. Промывка проточной части двигателя HK-86, Д 30, 1975.

t4 1351664, кл. F 02 В 77/04, опубл. 1974.. . Ж 1776846 А1 (54) СПОСОБ ПРОМЫВКИ ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Использование; обслуживание двигателей силовых установок, промывка двигателей в условиях эксплуатации. Сущность изобретения: во время работы двигателя подают посредством распылительного устройства на вход в воздухозаборник мелкодисперсные капли жидкости моющего состава размером не более 20 мкм в течение

10-12 мин при температуре окружающей среды. 1 з.п. ф-лы. 1 ил., 1776846

Изобретение относится к обслуживанию двигателей силовых установок, а именно к области промывки двигателей в условиях эксплуатации.

Читайте также:  Установка подогревателя двигателя 220в хундай старекс

Известны способы промывки (очистки) двигателей, заключающиеся в том, что промывочную жидкость подают на вход и в проточную часть авиационного двигателя попеременно с промывочной водой во время холодных прокруток двигателя. Недостатками этих способов являются большие затраты времени и трудоемкости на выполнение промывки, дополнительная нагрузка нэ стартер двигателя при выполнении его многочисленных прокруток, большие затраты промывочной воды (до 800 л. на двигатель), загрязнение стоянок самолетов в процессе промывки, Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки двигателей или котлов. заключающийся в том, что для удаления загрязнений производится добавление в систему воздухопитэния двигателя моющей жидкости во время его работы в течение периода от нескольких секунд до двух часов с интервалом от одного дня до двух недель и добавление это производится через форсунку непосредственно в воздушный поток, причем относительная влажность воздуха и моющей жидкости находится в интервале от

60 до 75;4 замеренной при температуре

Недостатком данного способа является необходимость использования для подачи моющей жидкости сжатого воздуха, что требует соблюдения дополнительных мер предосторожности, относящихся к работе с сосудами под давлением. Кроме того, подача моющей жидкости производится через форсунку непосредственно в систему подачи воздуха в двигатель, что не позволяет обеспечить равномерное распределение моющего раствора в объеме воздуха, поступающего в двигатель. что соответственно снижает эффективность процесса промывки и требует дополнительного расхода моющей жидкости, В настоящее время в предприятиях гражданской авиации промывка газовоздушного тракта газотурбинных двигателей выполняется в соответствии с регламентом технического обслуживания в случае ухудшения основных параметров двигателя вследствие загрязнения деталей проточной части. Кэк уже отмечалось выше, промывка выполняется на режиме холодной прокрутки двигателя с подачей моющего раствора и промывочной воды. Количество циклов достигает 3 и более. Трудоемкость промывки двигателя НК-86 составляет 12-14 чел. часов, что требует длительной стоянки самолета и, в конечном итоге, снижает эффективность его эксплуатации.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эффективности и качества промывки, а также сокращение времени, трудоемкости работ, зкономия моющей жидкости и защита окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в способе промывки газовоздушного тракта газотурбинного двигателя, заключающемся в подаче моющего состава во входное устройство двигателя в процессе его работы. моющий состав подают на вход двигателя с помощью распылительного устройства в виде мелкодисперсных капель размером не более 20 мкм при температуре окружающей среды в течение 10. 12 мин. а также тем, что в качестве моющего состава применяют состав содержащий следующие компоненты ; синтэмид-5 0,3 ; глицерин 3 g, дистиллированная вода- остальное.

Подача, моющего состава на вход двигателя с помощью распылительного устройства в виде мелкодисперсных капель размером не более 20 мкм позволяет обеспечить равномерное распределение моющего состава в объеме воздуха, засасываемого в двигатель, При размерности капель моющего состава смесь его с воздухом практически поступает в двигатель в виде тумана, что обеспечивает воздействие моющего состава на загрязнение газовоздушного тракта двигателя на молекулярном уровне, что усиливает моющий эффект и сокращает расход моющего состава.

При этом исключается отбрасывание капель моющего состава на периферийную часть ротора под действием центробежных сил и достигается прохождение моющего состава по всему тракту двигателя.

Распылительное устройство при промывке располагается без контакта с двигателем, что позволяет сократить время и трудоемкость подготовительных работ перед промывкой двигателя, обеспечивает универсальность способа Ilo отношению к двигателям различных типов, а также обеспечивает воэможность впрыска моющей жидкости в воздушное пространство перед двигателем.

Подача моющего состава при температуре окружающей среды позволяет исключить предварительный подогрев его и тем самым снизить энергозатраты на промывку и при этом получить высокую моющую эффективность, Подача моющего состава в гаэовоздушный тракт двигателя в течение 10. 12 мин, 1776846 пвд = 91,8 представляет собой оптимальное время контакта моющего состава с частицами загрязнений, при котором обеспечивается.их качественное удаление с поверхности деталей газовоздушного тракта двигателя.

Применение в качестве моющего состава смеси компонентов: синтамид-5, глицерин и дистиллированная вода обеспечивает высокое качество очистки деталей газовоздушного тракта двигателя, не вызывая коррозии и дополнительных отложений в условиях применения на деталях двигателя и не требуя последующей промывки его чистой водой, Продукты сгорания моющего состава не отличаются от продуктов сгорания топлива и потому не вызывают дополнительного загрязнения окружающей среды.

Читайте также:  Двигатель д300 установка зажигания

Таким образом, отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения взаимосвязаны между собой и придают предлагаемому способу свойства, перечисленные выше, которые являются причиной достижения положительного эффекта в соответствии с целью изобретения, поскольку именно они обуславливают сам факт решения поставленной в предполагаемом изобретении задачи. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения существенные отличия, поскольку оно представляет собой новую совокупность существенных признаков как сочетание известных и новых признаков и новых технических свойств.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых операций и их связями с остальными операциями способа.

Предлагаемый способ промывки газовоздушного тракта газотурбинного двигателя может быть реализован с помощью устройства, принципиальная схема которого представлена на чертеже.

Устройство состоит из бака 1 для моющей жидкости связанного через насос 2 с манометром 3 и перекрывным краном 4, который в свою очередь через фильтр 5 соответственно с магистралью перепуска 6 и распылительным устройством 7. Распылительное устройство 7 установлено перед входом в двигатель 8 без контакта с ним.

Пример реализации способа, В качестве объекта промывки использовался двигатель Д-30, установленный на самолете Ту-134. В качестве моющего состава использовалось моющее средство, в состав которого входят следующие компоненты, %.

Дистиллированная вода До 100

До промывки производился осмотр проточной части двигателя. На входном направляющем аппарате и на лопатках 1-oh ступени компрессора отмечены пятна копоти и пыль по всей поверхности.

Произведен запуск двигателя и записаны основные характеристики его работы на взлетном режиме. Параметры работы двигателя составили:

Обороты компрессора низкого давления пнд = 87

Обороты компрессора высокого давления пвд = 91,2

Температура газов эа турбиной t о=628О

Далее выполнялась собственно операция промывки двигателя.

После выключения двигателя распылительное устройство 7 размещали на расстоянии 60 см от входа в воздухозаборник двигателя 8. Затем производили запуск двигателя 8 и вывод.его на режим малого газа, Далее открывали перекрывной кран 4, включали насос 2 и моющая жидкость под давлением 10 кгс/см подавалась из бака 1 через фильтр 5 в распылительное устройство 7 и затем в воздушное пространство переддвигателем 8. Избыток жидкости через магистраль перепуска 6 поступала в бак 1.

Мелкодисперсные капли жидкости, перемешиваясь с воздухом, засасываемым двигателем, поступали в газовоздушный тракт двигателя. Промывка продолжалась в течение 11 минут, В процессе промывки производили контроль давления моющей жидкости с помощью манометра 3. Расход моющей жидкости составил 100 л. После выключения двигателя был произведен осмотр входного направляющего аппарата и лопаток 1-ой ступени компрессора. Следов грязи не обнаружено.

Контроль параметров двигателя после промывки на взлетном режиме дал следующие резул ьтаты;

Обороты компрессора низкого давления пнд = 87,6

Обороты компрессора высокого давления

Температура газов эа турбиной с 6=616

Изменение параметров двигателя в результате промывки составило:

Ь нд = +0.6о ; Х пвд = + 0,6%; b t o

—12 С, что в сочетании с результатами внешнего осмотра свидетельствует о положительном влиянии данного способа промывки на состояние двигателя. Через 300 ч, наработки двигателя операция промывки повторялась. Результаты промывки анало гичны вышеуказанным.

Использование предлагаемого способа промывки позволяет повысить качество промывки, сократить время и трудоемкость работ, сэкономить моющую жидкость и обеспечить защиту окружающей среды. ты. отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности и качества промывки, уменьшения расхода моющих средств, моющий состав подают в виде мел5 кодиснерсных капель размером не более 20 мкм в течение 10-12 мин при температуре окружающей среды.

2. Способ по.п.1, о т л и ч à ю шийся тем. что в качестве моющего состава исполь10 зуют состав, состоящий из 0,3Я, синтамида5.3Я, — глицерина и дистиллированной воды, до100Я,.

1. Способ промывки газовоздушного тракта газотурбинного двигателя, заключающийся в подаче распыливающим устройством моющего состава во входное устройство двигателя в процессе его рабо!

Техред М. Моргентал Корректор О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

источник

Оцените статью
Авто мастер
Adblock
detector