Details

Целью работы является определение оптимальной конструкции турбодетандерной установки (ТДУ) для выработки электроэнергии на крупных ГРС. Выполнен обзор применения турбодетандерных установок, использующихся в газовой промышленности. Установлена актуальность работы в связи с современными тенденциями по ресурсосбережению и выработке электроэнергии на собственные нужды ГРС. Выбраны основные параметры для турбодетандера, использующего в качестве рабочего тела природный газ. На основе выбранных параметров определен двухступенчатый вариант используемой в ТДУ турбины. Проведен газодинамический расчет двух ступеней турбины по среднему диаметру и расчет закрутки потока рабочих лопаток. На основе полученных значений построены модели рабочих лопаток вместе с сектором диска. Выполнен прочностной расчет, проведен анализ напряженного состояния и выбран материал, удовлетворяющий условию прочности.

The aim of the work is to determine the optimal design of a turbodetander installation (TDU) for generating electricity at large power plants. An overview of the use of turbo expander units used in the gas industry has been performed. The relevance of the work has been established in connection with modern trends in resource conservation and power generation for the GDSs own needs. The main parameters for a turbo expander using natural gas as a working fluid are selected. Based on the selected parameters, a two-stage version of the turbine used in the TDU was determined. The gas-dynamic calculation of two turbine stages by the average diameter and the calculation of the rotation of the flow of the working blades were carried out. Based on the obtained values, models of the working blades together with the disk sector are constructed. A strength calculation was performed, an analysis of the stress state was carried out and a material satisfying the strength condition was selected.