Учебной дисциплины «газотурбинные установки»
1 ВВЕДЕНИЕ
Программа учебной дисциплины «Газотурбинные установки» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 0905 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ, является единой для всех форм обучения.
Учебная дисциплина «Газотурбинные установки» является специальной, устанавливающей базовые знания для освоения других специальных дисциплин и производственной (профессиональной) практики.
Дисциплина «Газотурбинные установки» предусматривает изучение функций, конструкций, приемов, условий эксплуатации, режимов работы, технических характеристик газотурбинных установок и оборудования.
В результате изучения дисциплины
студент должен
знать:
- принцип действия газотурбинных установок (ГТУ) при переменном режиме работы;
- достоинства и недостатки отдельных конструктивных решений;
- вспомогательное оборудование и различные системы газотурбинных газоперекачивающих агрегатов (ГГПА);
- взаимозаменяемость конструкций и особенности эксплуатации газотурбинных ГПА;
- обеспечение надежности и техническую диагностику ГТУ;
уметь:
- проводить расчеты термодинамических показателей тепловых схем стационарных газотурбинных установок;
- использовать методы расчета основных элементов ГТУ: газовых турбин, осевых компрессоров, камер сгорания, теплообменных аппаратов;
- использовать ГОСТы, нормативно-справочную и техническую литературу.
Программа рассчитана на 90 часов (в том числе 12 часов – практические занятия) для базового уровня среднего профессионального образования.
2. ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ»
2.1 ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
|
Наименование разделов и тем | Максимальная учебная нагрузка студента | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | Самостоятельная работа студента | |
| Всего | Практические занятия | |||
| Введение | 2 | 2 | ||
| Раздел 1. Принципиальные схемы и циклы газотурбинных установок | ||||
| Тема 1.1 Принципиальные схемы и циклы простой газотурбинной установки и газотурбинной установки с регенерацией теплоты | 6 | 2 | 4 | |
| Тема 1.2 Принципиальные схемы и циклы газотурбинной установки с промежуточным подогревом рабочего тела и охлаждением воздуха | 4 | 2 | 2 | |
| Тема 1.3 Основные показатели современных газотурбинных установок | 6 | 4 | 2 | - |
| Всего | 16 | 8 | 2 | 6 |
| Раздел 2. Основы термодинамического расчета газотурбинных установок | ||||
| Тема 2.1 Основы термодинамического расчета простой газотурбинной установки | 2 | 2 | - | - |
| Тема 2.2 Основы термодинамического расчета газотурбинной установки с регенерацией теплоты | 2 | 2 | - | - |
| Всего | 4 | 4 | - | - |
| Раздел 3. Осевые турбомашины | ||||
| Тема 3.1 общие сведения об осевых компрессорах. Элементарная ступень осевого компрессора | 2 | 2 | - | - |
| Тема 3.2 Многоступенчатые осевые компрессоры | 2 | 2 | - | - |
| Тема 3.3 Характеристики осевых компрессоров, неустойчивые режимы работы ступени | 10 | 6 | 4 | 4 |
| Тема 3.4 Основные геометрические, термодинамические и газодинамические параметры ступени осевой турбины | 2 | 2 | - | - |
| Тема 3.5 Потери в осевой турбинной ступени | 6 | 4 | 2 | 6 |
| Тема 3.6 Характеристики газовых турбин | 2 | 2 | - | - |
| Всего | 24 | 18 | 6 | 6 |
|
Наименование разделов и тем | Максимальная учебная нагрузка студента | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | Самостоятельная работа студента | |
| Всего | Практические занятия | |||
| Раздел 4. эксплутационные характеристики газотурбинных установок при работе на газопроводах, их конструкции | ||||
| Тема 4.1 Газовые турбины, их конструкции и характеристики | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.2 Характеристики газотурбинного двигателя на частичных нагрузках | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.3 Опоры компрессоров и турбин | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.4 Охлаждение газовых турбин | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.5 Масляная система газотурбинных установок | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.6 Общие сведения о камерах сгорания ГТУ. Классификация камер сгорания. Конструктивное выполнение основных элементов | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.7 Теплообменные аппараты газотурбинных установок | 6 | 4 | 2 | 2 |
| Тема 4.8 Воздухоподготовка и защита газотурбинной установки от обледенения | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.9 Защита от шума газотурбинных газоперекачивающих агрегатов | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.10 Системы автоматического регулирования и управления газотурбинными газоперекачивающими агрегатами | 2 | 2 | - | - |
| Тема 4.11 Надежность и ремонтопригодность газотурбинных газоперекачивающих агрегатов | 4 | 4 | - | - |
| Тема 4.12 Обеспечение виброустойчивой работы газотурбинных газоперекачивающих агрегатов | 2 | 2 | - | - |
| Всего | 28 | 2 | 2 | |
| Всего по дисциплине | 76 | 60 | 10 | 14 |
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Студент должен:
| знать: цель и задачи дисциплины «Газотурбинные установки»; вклад отечественных и зарубежных ученых в совершенствование газотурбинных установок; прикладное значение дисциплины |
Цель и задачи дисциплины, связь с другими дисциплинами.
Краткие сведения о развитии газотурбинных установок. Вклад отечественных и зарубежных ученых в совершенствование газотурбинных установок. Эксплуатация и обслуживание оборудования газотурбинных установок.
Прикладное значение дисциплины «Газотурбинные установки».
Литература: [1], стр. 4-11; [2], стр. 4-5; [4], стр. 5-8
Методические указания
На газопроводах в качестве энергопривода КС эксплуатируются газотурбинные приводы по мощности в настоящее время распределяются следующим образом: стационарные ГТУ – 69,3%; ГТУ авиационного типа – 23,9%; привод от судовых ГТУ – 6,8%.
ГТУ по сравнению, например, с ГМК имеют более простую конструкцию, позволяют значительно концентрировать мощность в одном агрегате, относительно прост, полностью уравновешен, хорошо поддаются автоматизации, имеют малый удельный вес на единицу мощности и относительно небольшие габаритные размеры.
Основные недостатки современных ГТУ – их низкая экономичность ( кпд. не более 26-30%) и сильное влияние переменного режима работы на кпд. ГТУ, а следовательно, и на расход газа на нужды КС. ГТУ по сравнению с электроприводом – это автономный вид привода КС. Они хорошо работают на том же газе, который и перекачивают.
Техническая эксплуатация ГТУ – это дисциплина, изучающая вопросы контроля за состоянием агрегатов в ходе работы, а также диагностики, ремонта и совершенствования.
В условиях производства четко различаются две сферы хозяйствования, которым соответствуют две службы: эксплуатация и обслуживание оборудования. Цели и задачи у них настолько различны, насколько же едины. Служба эксплуатации эксплуатирует «угнетает» оборудование на основании соответствующих правил, инструкций и т.д., при этом осуществляется непрерывный ежесуточный контроль вахтенным персоналом, а служба обслуживания – это «лекари», которые устанавливают диагноз, «лечат» и совершенствуют оборудование.
Основными поставщиками ГТУ для газовой промышленности является Невский машиностроительный завод им. В.И. Ленина (НЗЛ), Уральский трубомоторный завод (ТМЗ), НПО «Машинопроект».
На магистральных газопроводах страны из импортных установок наибольшее применение нашли установки МS 3002 и МS 5002, выпускаемые фирмой «Дженерал Электрик», либо по ее лицензиям, фирмами Германии, Великобритании, Италии, а также ГТУ типа «Коббера», выпускаемые фирмой «Купер Роллс» (США).