Харитонов Олег Юрійович

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

• Вступ
• 1. Актуальність теми
• 2. Огляд особливостей структури та експлуатації газотурбінної установки
• Висновок
• Перелік посилань

Вступ

У нафтогазовій промисловості широко використовуються газотурбінні установки (ГТУ) для виконання різних технологічних завдань. В даний час вони застосовуються у виробництві електроенергії спільно з газовою і паровою турбінами і спільному виробництві тепла і електроенергії, а також для забезпечення роботи різного технологічного обладнання компресорних і насосних станцій. У ряді випадків, для забезпечення роботи технологічного обладнання насосних і компресорних станцій застосовують авіаційні, в тому числі турбовальні газотурбінні двигуни. При цьому для раціонального використання ресурсів, що видобуваються, для ГТУ можуть використовуватися попутні нафтові гази. Це дозволяє одночасно забезпечувати вирішення питань забезпечення енергетичних проблем технологічного обладнання та утилізації шкідливих викидів газів.

1. Актуальність теми

Магістерська робота присвячена функціонально-орієнтованій технології машинобудування. Це спеціальна технологія, базується на функціонально-орієнтованому технологічному процесі і технологічній системі. Вона заснована на точній топологічно орієнтованої реалізації необхідного безлічі алгоритмів технологічного впливу знарядь і засобів обробки в необхідні нано, мікро, макро зони і ділянки виробу, які функціонально відповідають умовам їх експлуатації в кожній окремій його зоні. Слід зазначити, що пропонований новий клас технологій ускладнює процес виготовлення виробів, але в цілому забезпечує якісно нову сукупність властивостей і міру корисності виробів машинобудування при експлуатації. Дана технологія може істотно змінити техніко-економічні показники виробництва, експлуатації машин і технологічних систем, в нашому випадку лопаток газотурбінних установок і газотурбінних установок в цілому. Буде реалізований абсолютно новий метод проектування функціонально-орієнтованих технологічних процесів.

2. Огляд особливостей структури та експлуатації газотурбінної установки

ГТУ являють собою складну систему, що складається з безлічі елементів і підсистем, об'єднаних в загальну систему для вирішення заданих технологічних завдань. На рис. 1 представлений загальний вигляд ГТУ з вільною турбіною. В цілому, ГТУ складається з безлічі різних підсистем, які показані на рис. 2 за допомогою принципово-структурної схеми. На рис. 2 Показані наступні складові: 1 – вхідний направляючий апарат, 2 – компресор, 3 – камера згоряння, 4 – турбіна компресора, 5 – корпус турбіни, 6 – вільна (робоча) турбіна, 7 – пристрій вихлопу, 8 – вихідний вал. А також на рис. 2 буквами показано наступне: V1 – вхідний потік повітря в ГТУ, V1 – подача палива в камеру згоряння, W – вихлоп з ГТУ, L – довжина ГТУ.

Можна відзначити, що компресор в ГТУ об'єднаний з турбіною. Це об'єднання являє собою власний турбокомпресор.

Основними складовими турбокомпресора є компресор і турбіна. Розглянемо більш детально ці складові.

Компресор призначений для стиснення надходить повітряної суміші до якомога високого тиску. При цьому, чим вище тиск потоку повітря, тим більше коефіцієнт корисної дії ГТУ. У сучасних ГТУ, ступінь стиснення досягає ? = 30 (30: 1) і більше. Це забезпечує підвищення теплового коефіцієнта корисної дії більше 40 %.

Для ГТУ використовуються два типи компресорів – відцентровий і осьовий. Відцентрові компресори широко використовуються в газотурбінних двигунах, особливо у невеликих габаритних розмірів. У сучасних ГТУ відцентрові компресори створюють ступінь стиснення µц < 10 (10: 1). Відцентрові компресори мають жорстку конструкцію, вони дешевше і простіше у виготовленні, мають більш просту Балансування і не вимагають наявності складної системи регулювання повітря. Разом з тим, для досягнення великого ступеня стиснення повітря в відцентровому компресорі потрібно в ряді випадків, багатоступенева його конструкція.

Висновок

Таким чином, у представленій роботі виконано аналіз особливостей підвищення ресурсу ГТУ нафтогазової промисловості за рахунок забезпечення лопатками турбокомпресора функціонально-орієнтованих властивостей. Ця проблема виконана на основі розробки структурно-технологічного забезпечення обробно-зміцнюючої обробки лопаток компресора і турбіни шляхом застосування ФОП і забезпечення рівності ресурсів лопаток компресора і лопаток турбіна. При цьому в роботі розроблені загальні положення і принципи комплексного забезпечення функціонально орієнтованих властивостей лопаток компресора і лопаток турбіни. А також розроблена структурна схема синтезу технологічних процесів лопаток компресора і турбіни з ФОП на базі системного підходу.

Виконані дослідження дозволяють комплексно реалізувати структуру технологічних процесів для лопаток компресора і лопаток турбіни з функціонально-орієнтованими властивостями з умови забезпечення рівності їх ресурсів при експлуатації.

Перелік посилань

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.