Details

Целью данной работы является проектирование и расчет газотурбинной установки мощностью 18 МВт, прототипом которой является ГТУ НК – 16 – 18 СТ. ГТУ применяется для привода компрессора и электрогенераторов в составе газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок. Определены основные характеристики ГТУ, а также параметры рабочего процесса в характерных сечениях проточной части ГТУ. Предоставляется общее описание установки – прототипа и некоторые особенности конструкции. Проделан расчет тепловой схемы, приближенный расчет компрессора высокого давления и компрессора низкого давления, расчет камеры сгорания. Произведен подробный газодинамический расчет проточной части турбины высокого давления, низкого давления и силовой турбины, с целью получения геометрических размеров проточной части. Выполнен расчет закрутки потока в последней ступени силовой турбины, на основании результатов которого строятся треугольники скоростей, и производится моделирование рабочей лопатки. Так же были построены модели диска и ротора силовой турбины. На базе всех вычислений разрабатывается чертеж продольного разреза ГТУ. Выполняется расчет на прочность роторных элементов ступени силовой турбины, при помощи программного пакета Ansys Workbench и MathCAD с последующим выбором материала, с целью проверки вибронадежности данных элементов. По результатам расчета строятся и анализируются соответствующие диаграммы. Рассматривается способ работы опреснительной установки при помощи ГТУ. В конце работы, на основе анализа всех глав, делается заключение.

The aim of this work is the design and calculation of a gas turbine unit with a capacity of 18 MW, the prototype of which is GTU NK – 16 – 18 ST. GTU is used to drive a compressor and electric generators as part of gas turbine gas pumping units and power plants. The main characteristics of the gas turbine, as well as the parameters of the working process in the characteristic sections of the flow part of the gas turbine. Provides a general description of the installation – the prototype and some design features. The calculation of the thermal circuit, the approximate calculation of the high-pressure compressor and the low-pressure compressor, the calculation of the combustion chamber are done. A detailed gas-dynamic calculation of the flow part of the high-pressure turbine, low pressure, and power turbine was performed in order to obtain the geometric dimensions of the flow part. The calculation of the flow swirl in the last stage of the power turbine is carried out, based on the results of which speed triangles are built, and the working blade is simulated. Also, models of the disk and rotor of the power turbine were built. Based on all the calculations, a drawing of a longitudinal section of a gas turbine is being developed. Strength analysis of rotor elements of a power turbine stage is performed using the Ansys Workbench and MathCAD software packages, followed by material selection, in order to verify the reliability of these elements. According to the calculation results, the corresponding diagrams are built and analyzed. The method of operation of a desalination plant using gas turbines is considered. At the end of the work, based on an analysis of all the chapters, a conclusion is made.