Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Актуальность темы
• 2. Обзор особенностей структуры и эксплуатации газотурбинной установки
• Выводы
• Список источников

Введение

В нефтегазовой промышленности широко используются газотурбинные установки (ГТУ) для выполнения различных технологических задач. В настоящее время они применяются в производстве электроэнергии совместно с газовой и паровой турбинами и совместном производстве тепла и электроэнергии, а также для обеспечения работы различного технологического оборудования компрессорных и насосных станций. В ряде случаев, для обеспечения работы технологического оборудования насосных и компрессорных станций применяют авиационные, в том числе турбовальные газотурбинные двигатели. При этом для рационального использования добываемых ресурсов, для ГТУ могут использоваться попутные нефтяные газы. Это позволяет одновременно обеспечивать решение вопросов обеспечения энергетических проблем технологического оборудования и утилизации вредных выбросов газов.

1. Актуальность темы

Магистерская работа посвящена функционально-ориентированной технологии машиностроения. Это специальная технология, базирующаяся на функционально-ориентированном технологическом процессе и технологической системе. Она основана на точной топологически ориентированной реализации необходимого множества алгоритмов технологического воздействия орудий и средств обработки в необходимые нано, микро, макро зоны и участки изделия, которые функционально соответствуют условиям их эксплуатации в каждой отдельной его зоне. Следует отметить, что предлагаемый новый класс технологий усложняет процесс изготовления изделий, но в целом обеспечивает качественно новую совокупность свойств и меру полезности изделий машиностроения при эксплуатации. Данная технология может существенно изменить технико-экономические показатели производства, эксплуатации машин и технологических систем, в нашем случае лопаток газотурбинных установок и газотурбинных установок в целом. Будет реализован совершенно новый метод проектирования функционально-ориентированных технологических процессов.

2. Обзор особенностей структуры и эксплуатации газотурбинной установки

ГТУ представляют собой сложную систему, состоящую из множества элементов и подсистем, объединенных в общую систему для решения заданных технологических задач. На рис. 1 представлен общий вид ГТУ со свободной турбиной. В целом, ГТУ состоит из множества различных подсистем, которые показаны на рис. 2 с помощью принципиально-структурной схемы. На рис. 2 показаны следующие составляющие: 1 – входной направляющий аппарат, 2 – компрессор, 3 – камера сгорания, 4 – турбина компрессора, 5 – корпус турбины, 6 – свободная (рабочая) турбина, 7 – устройство выхлопа, 8 – выходной вал. А также на рис. 2 буквами показано следующее: V1 – входной поток воздуха в ГТУ, V1 – подача топлива в камеру сгорания, W – выхлоп из ГТУ, L – длина ГТУ.

Можно отметить, что компрессор в ГТУ объединен с турбиной. Это объединение представляет собой турбокомпрессор.

Основными составляющими турбокомпрессора являются компрессор и турбина. Рассмотрим более детально эти составляющие.

Компрессор предназначен для сжатия поступающей воздушной смеси до как можно высокого давления. При этом, чем выше давление потока воздуха, тем больше коэффициент полезного действия ГТУ. В современных ГТУ, степень сжатия достигает µ = 30 (30:1) и более. Это обеспечивает повышение теплового коэффициента полезного действия более 40 %.

Для ГТУ используются два типа компрессоров – центробежный и осевой. Центробежные компрессоры широко используются в газотурбинных двигателях, особенно в небольших габаритных размеров. В современных ГТУ центробежные компрессоры создают степень сжатия µц < 10 (10:1). Центробежные компрессоры имеют жесткую конструкцию, они дешевле и проще в изготовлении, имеют более простую балансировку и не требуют наличия сложной системы регулирования воздуха. Вместе с тем, для достижения большой степени сжатия воздуха в центробежном компрессоре требуется в ряде случаев, многоступенчатая его конструкция.

Выводы

Таким образом, в представленной работе выполнен анализ особенностей повышения ресурса ГТУ нефтегазовой промышленности за счет обеспечения лопаткам турбокомпрессора функционально-ориентированных свойств. Эта проблема выполнена на основе разработки структурно-технологического обеспечения отделочно-упрочняющей обработки лопаток компрессора и турбины путем применения ФОП и обеспечения равенства ресурсов лопаток компрессора и лопаток турбины. При этом в работе разработаны общие положения и принципы комплексного обеспечения функциональноориентированных свойств лопаток компрессора и лопаток турбины. А также разработана структурная схема синтеза технологических процессов лопаток компрессора и турбины с ФОП на базе системного подхода.

Выполненные исследования позволяют комплексно реализовать структуру технологических процессов для лопаток компрессора и лопаток турбины с функционально-ориентированными свойствами из условия обеспечения равенства их ресурсов при эксплуатации.

Список источников

1. Шаммазов, А. М. Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций: учеб. для вузов / А. М. Шаммазов [и др.]. – М.: Недра – Бизнесцентр, 2003. – 404 с
2. Богданов, Е. Л. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования: учеб. пособие для вузов./ Е. Л. Богданов. – М.: Высш. шк., 2006. – 279 с.
3. Авиаинформ [Текст] / Ежемесячный информационно-аналитический журнал. – М.: Международная ассоциация «Союз авиационного двигателестроения». – 2016. – Вып. № 3(144). – 162 с.
4. Авиаинформ [Текст] / Ежемесячный информационно-аналитический журнал. – М.: Международная ассоциация «Союз авиационного двигателестроения». – 2018. – Вып. № 12(177). – 153 с.
5. Хубка, В. Теория технических систем: пер. с нем. / В. Хубка. – М.: Мир, 1987. – 208 с.
6. Михайлов, А. Н. Основы синтеза функционально-ориентированных технологий / А. Н. Михайлов. – Донецк: ДонНТУ, 2009. – 346 с.
7. Михайлов, А. Н. Основы проектирования функционально-ориентированных технологий машиностроения и перспективы их развития / А. Н. Михайлов, Н. А. Данияров, О. Т. Балабаев. – Караганда: КарГТУ, 2018. – 169 с.
8. Михайлов, Д. А. Общий подход в обеспечении функциональноориентированных свойств лопаток компрессора ГТД на базе принципа единовременного полного износа покрытия / Д. А. Михайлов, А. В. Хандожко, Е. А. Шейко, А. Н. Михайлов // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сб. научных трудов. – Донецк: ДонНТУ, 2015. – Вып. 4(50). – С. 132 – 139.
9. Михайлов, В. А. Комплексное повышение ресурса всех групп лопаток компрессора турбовального ГТД на основе функционально-ориентированного подхода /В. А. Михайлов, А. Н. Михайлов, А. В. Байков // Наукоемкие технологии в машиностроении. – Брянск: ФГБО ВО «БГТУ», 2017. – №9. – С. 42-48.
10. Демин, Ф. И. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей: учеб. пособие. / Ф. И. Демин, Н. Д. Проничев, И. Л. Шитарев – М.: Машиностроение, 2002. – 328 с.
11. Богуслаев, В. А. Технологическое обеспечение и прогнозирование несущей способности деталей ГТД / В. А. Богуслаев, В. К. Яценко, В. Ф. Притченко – Запорожье: ОАО «Мотор Сич», 2006. – 335 с.