Estructura y sistema de la turbina de gas LM2500

El compresor es uno de los componentes principales de la turbina de gas. Su función es aumentar la presión del aire que fluye a través de ella y suministrar el aire comprimido necesario a la cámara de combustión. El rendimiento del compresor afecta directamente el rendimiento principal de la turbina de gas, como la potencia, el consumo de combustible, la estabilidad de trabajo y la confiabilidad. El compresor del LM2500 tiene un diseño de un solo rotor de flujo axial, alta relación de presión y 16 etapas. Está compuesto principalmente por una carcasa de carga frontal del compresor, un rotor del compresor, un estator del compresor (carcasa intermedia) y un rotor del compresor. una carcasa de carga trasera del compresor. El extremo delantero del estator del compresor está soportado por la carcasa de carga delantera y el extremo trasero está soportado por la carcasa de carga trasera del compresor. El extremo delantero del rotor del compresor está soportado por cojinetes de rodillos y el extremo trasero está soportado por cojinetes de bolas.

La carcasa de carga delantera forma un canal de circulación para el aire en la entrada del compresor. El cubo y la carcasa están conectados por una placa de soporte guía. La placa de soporte es una estructura hueca con un tanque de retorno de aceite. Interior. Líneas de aceite y retorno. La carcasa también soporta el cojinete delantero del compresor, el tubo de admisión, el carenado, el extremo delantero de la carcasa del compresor, el soporte interior de la paleta guía de admisión, la caja de engranajes de entrada y la cubierta del extremo del sumidero de retorno de aceite. También hay canales de aire en la carcasa para sellar la presión y la ventilación, así como sensores para monitorear la presión del aire de entrada, la temperatura y otros parámetros del compresor.

El rotor del compresor es un componente que gira a alta velocidad y trabaja sobre el aire de succión para aumentar la presión. El núcleo es una estructura híbrida de disco de tambor corto con ranuras en cola de milano distribuidas circunferencialmente. pasar a través de colas de milano están sujetas a él. Todas las conexiones de brida adoptan un ajuste de interferencia para garantizar un buen centrado de las piezas y la rigidez de la conexión. Los materiales del tambor corto y del disco del rotor son: los grados 1 a 10 están hechos de aleación Chin y las partes restantes están hechas de aleación Inconel718. El material de las cuchillas de trabajo de las etapas 1 a 14 es aleación Qin, y el material de las cuchillas de trabajo de las etapas 15 y 16 es acero de aleación A286. Dado que las palas de trabajo de la primera etapa son relativamente largas y estrechas y tienen poca rigidez, para reducir la vibración, hay protuberancias que absorben y amortiguan las vibraciones en el medio de las palas. Después de instalar todas las palas de la primera etapa, las protuberancias. juntos forman un bloqueo de amortiguación.

El estator del compresor es un componente que desacelera y expande el flujo de aire. También es uno de los principales componentes de la carcasa de carga de la turbina de gas. Forma un todo integral con la carcasa de carga delantera. y la carcasa portante trasera. Los rectificadores (anillos de palas del estator) en todos los niveles están fijados en la carcasa del estator y forman la parte del estator del canal de flujo de aire. La caja del estator consta de 4 piezas atornilladas entre sí. Las dos primeras mitades del receptor están hechas de aleación Chin, mientras que las dos últimas mitades del receptor están hechas de aleación Inconel718. El estator del compresor consta de una paleta guía de entrada de primera etapa y una paleta de estator de 16 etapas. La paleta guía de entrada y las paletas del estator de la primera a sexta etapa son paletas ajustables. El material de las paletas guía importadas y de las paletas del estator de la primera y segunda etapa es aleación Qin, y el material de las paletas del estator de la tercera a la decimosexta etapa es acero de aleación A289.

Para garantizar la eficiencia de trabajo del compresor, se requiere que el espacio entre las palas de trabajo, las palas del estator, el estator y el rotor sea lo más pequeño posible para reducir la pérdida de flujo de aire que se escapa de la punta de la pala. , pero las aspas deben estar en contacto con la pared Mantenga suficiente espacio para facilitar la instalación y evitar que las aspas choquen con la pared debido a la expansión térmica durante el funcionamiento, causando daños al motor. Para resolver esta contradicción, se rocían materiales desgastables en las paredes del estator y del rotor opuestas a las partes superiores de las palas de trabajo y de las palas del estator, y las puntas de las palas también se les da una forma desgastable. Cuando el motor se pone en funcionamiento normal, la pintura y el rodaje entre las puntas de las palas pueden mantener el espacio en un valor adecuadamente pequeño, asegurando así el funcionamiento eficiente del compresor.

La carcasa de soporte de carga trasera del compresor está hecha de aleación Inconel718 y consta de una placa guía de la carcasa exterior, un cubo y una carcasa de la piscina de retorno de aceite. La carcasa exterior soporta la cámara de combustión, el tubo principal de combustible y. boquilla de combustible (30 piezas), encendedores (2 piezas) y soporte de guía de turbina de primera etapa. Las cargas axiales y radiales de los cojinetes y parte de la carga de la guía de la turbina de la primera etapa son soportadas por el motor y penetran hasta la carcasa a través de 10 placas deflectoras radiales. El Yi, la placa de soporte del deflector y la carcasa exterior están integrados mediante soldadura. La carcasa no es sólo la carcasa de la cámara de combustión, sino también la vía de transmisión de cargas estructurales entre la carcasa del compresor y la carcasa de la turbina. La cámara de combustión es un dispositivo que garantiza que la turbina de gas pueda convertir con éxito la energía química del combustible en energía térmica y calentar el fluido de trabajo en diversas condiciones de trabajo. Después de que el aire a alta presión del compresor ingresa a la cámara de combustión, se mezcla y quema con el combustible inyectado por el inyector, convirtiéndose en gas de alta temperatura y alta presión con mayor capacidad de trabajo, y luego hace funcionar la turbina. La cámara de combustión es un componente importante de la turbina de gas y el rendimiento y la confiabilidad de la turbina de gas están estrechamente relacionados con ella.

Por ejemplo, si la temperatura local en la salida de la cámara de combustión es demasiado alta, provocará un sobrecalentamiento y quema de las palas de la turbina; la inestabilidad en el proceso de combustión provocará un apagado inesperado o incluso una mala organización de la combustión aumentará la pérdida de flujo; el proceso de combustión y reducir la eficiencia de la combustión. Aumentar el consumo de combustible, etc. Por tanto, una cámara de combustión adecuada es la clave para el buen funcionamiento de la turbina de gas.

La cámara de combustión del LM2500 es una cámara de combustión anular única, que consta de un anillo exterior de la cámara de combustión, un anillo interior del tubo de llama, un anillo exterior del tubo de llama, un cabezal del tubo de llama, una cubierta de la cámara de combustión, un deflector de entrada, un ciclón, que se compone de boquillas de inyección de presión de circuito de aceite dual (30 piezas) y boquillas de encendido semiconductores de alta energía (2 piezas). Tanto las paredes internas como externas de la cámara de combustión utilizan enfriamiento por película de aire para evitar que la temperatura de la pared sea demasiado alta, garantizando así la confiabilidad de funcionamiento y la vida útil de la cámara de combustión. La camisa de la cámara de combustión está integrada con el extremo frontal de la camisa de la cámara de combustión a través de 10 nervaduras ubicadas en la entrada de la cámara de combustión. También sirve como estructura de soporte para soportar el asiento del cojinete trasero del compresor. La turbina de gas es otro componente importante de la turbina de gas. Su función principal es convertir parte de la energía térmica y la energía de presión del gas de alta temperatura y alta presión en la cámara de combustión en trabajo mecánico para impulsar el compresor, los accesorios y. Dispositivos de propulsión de barcos. Las condiciones de trabajo de la turbina son muy duras. Tiene que soportar altas temperaturas, alta velocidad, ciclos térmicos frecuentes, choques térmicos, calentamiento desigual, carga desequilibrada debido al desequilibrio del rotor y pulsaciones de presión del gas. la turbina de gas. El componente más grande. Las turbinas de gas para barcos utilizan principalmente turbinas de flujo axial, cuyas características principales son alta potencia, alta velocidad, alta temperatura del gas y alta eficiencia, que pueden satisfacer eficazmente los requisitos de energía de la propulsión de los barcos.

En las turbinas de gas para barcos, la turbina utilizada para impulsar el compresor y los accesorios se denomina turbina generadora de gas, y la turbina utilizada para impulsar cargas externas, como reductores y hélices para la producción de energía, se denomina turbina de potencia. Son similares en estructura y se componen de dos partes: el rotor y el estator. Normalmente existe sólo una conexión neumática entre la turbina del generador de gas y la turbina de potencia, y suelen estar conectadas mediante un difusor intermedio (también llamado carcasa intermedia). En general, el diámetro de la turbina de potencia es mucho mayor que el de la turbina del generador de gas, por lo que la carcasa intermedia tiene un cierto ángulo de cono de difusión para facilitar la introducción del gas a la salida de la turbina del generador de gas en la turbina de potencia para trabajar con una mínima pérdida de flujo.

La turbina generadora de gas de la turbina de gas LM2500 es una típica turbina de flujo axial de dos etapas y un solo rotor, que se compone del rotor de la turbina, las guías de la turbina de primera y segunda etapa y la turbina intermedia. caja. La guía de la turbina es responsable de dirigir el gas a alta temperatura y alta presión que sale de la cámara de combustión hacia las palas del rotor de la turbina en el ángulo y velocidad requeridos. Está instalada en la carcasa trasera del compresor y está sostenida por. este último. La turbina del generador de gas y el rotor del compresor están conectados mecánicamente y la energía obtenida del gas puede hacer girar directamente el compresor. El extremo delantero del rotor de la turbina está soportado sobre el eje trasero del rotor del compresor y está soportado por un cojinete de bolas de empuje radial. El extremo trasero del rotor está soportado por un cojinete radial en la carcasa intermedia de la turbina. Además de soportar el rotor de la turbina del generador de gas, la carcasa intermedia de la turbina también soporta el rotor de la turbina de potencia. La carcasa intermedia incluye una sección de transición a través de la cual pasa el flujo de gas desde la turbina generadora de gas a la turbina de potencia.

El rotor de la turbina del generador de gas consta de un eje delantero cónico, dos discos de turbina con palas y retenedores, un deflector de rotor cónico, un escudo térmico y un eje trasero de turbina de dos etapas. Todos tienen pecíolos largos. , estructuras de enfriamiento internas y las raíces de las hojas tienen la forma de un árbol de máquina. Las largas palas del pecíolo no sólo proporcionan un paso para el aire de refrigeración, sino que también reducen las vibraciones debido al mayor efecto de amortiguación, y también se reduce la temperatura del borde exterior de la rueda. Las hojas están soldadas entre sí en pares. El material es una aleación a base de cobalto Rene80 y la superficie está infiltrada con una capa protectora de cobalto, cromo, aluminio e itrio resistente a la corrosión y a la oxidación.

El rotor de la turbina y las palas de la turbina de dos etapas se enfrían mediante el aire que sale del compresor. El flujo de aire se introduce a través del soporte guía de la primera etapa y el orificio frente al eje de la turbina. El aire primero enfría el interior del rotor y los dos extremos del disco, y luego ingresa a las palas a través del paso entre las palas emparejadas. Las palas del rotor de la turbina de la primera etapa se enfrían mediante convección interna y una película de aire de enfriamiento externo, mientras que las palas de la segunda etapa se enfrían solo por convección y todo el aire de enfriamiento finalmente se descarga de las puntas de las palas. El eje delantero, la placa divisoria, el escudo térmico, el eje trasero, el disco de la rueda y otros componentes del rotor de la turbina del generador de gas están conectados mediante pernos cortos para formar una estructura de rotor desmontable con buena rigidez.

La turbina de potencia de la turbina de gas LM2500 proviene de la turbina de baja presión del motor turbofan TF39 que impulsa el ventilador. Durante la modificación a bordo, la temperatura de entrada de la turbina de potencia disminuyó significativamente. Diseño típico de baja carga. El número ha alcanzado el nivel 6 para obtener una mayor eficiencia (92,5 % de eficiencia en las condiciones de diseño) y buenas características de condiciones de trabajo variables. Para cumplir con los requisitos de alta eficiencia, en la estructura se utilizan cuchillas de trabajo coronadas. La pared interior de la carcasa del estator está revestida con un material resistente a daños con estructura alveolar, lo que reduce las fugas. Debido a la gran cantidad de etapas, se adopta una estructura de soporte de dos extremos y se instalan dos componentes de soporte de carga especiales: el soporte delantero y el soporte trasero.

El soporte delantero también se llama carcasa de turbina. El borde de montaje delantero está conectado al borde de montaje trasero del generador de gas, y el borde de montaje trasero está conectado a la carcasa del estator de la turbina de potencia. El soporte delantero se compone principalmente de la pista interior, la carcasa exterior y la placa de soporte del rectificador que conecta los dos. Es un elemento integral de transmisión de fuerza. El anillo de pala guía de primera etapa de la turbina está fijo en el interior y el conjunto de cojinete delantero está instalado en la pista interior. El soporte trasero también se denomina carcasa trasera de la turbina. El borde de montaje delantero está conectado a la carcasa del estator de la turbina de potencia y el borde de montaje trasero está conectado a la voluta de escape. El soporte trasero también es un elemento integral de transmisión de fuerza, compuesto principalmente por una pista interior, una carcasa exterior y una placa de soporte rectificadora que conecta los dos. El conjunto de cojinete trasero está instalado en la pista interior.

El estator de la turbina de potencia tiene una estructura dividida horizontalmente y los anillos de las palas guía de segunda a sexta etapa se fijan en las ranuras de los anillos de la carcasa del estator. Antes de cada etapa de los anillos de las palas del estator, se incrustan dispositivos de sellado hechos de materiales con estructura de panal resistentes a daños en la pared interior de la carcasa y en la pared interior del anillo de las palas para reducir el diámetro entre las palas de trabajo de la turbina de potencia y la carcasa. Dirección y reduce el espacio de sellado entre etapas entre la pared del anillo interior del anillo de pala y el rotor, mejorando así la eficiencia de la turbina de potencia.

El rotor de la turbina de potencia tiene una conexión de perno corto y una estructura híbrida de disco-tambor. El eje del tambor delantero cónico se fija delante del disco de la rueda de la tercera etapa, y el eje del tambor trasero cónico se fija delante del disco de la rueda de la sexta etapa, lo que acorta en gran medida la distancia entre los puntos de apoyo del rotor y hace que la estructura sea compacta. y mejora la rigidez a la flexión del rotor. Las ventajas de esta estructura de disco y tambor de varias etapas conectadas mediante pernos cortos son la simplicidad, el peso ligero, la buena rigidez de la conexión y la flexibilidad en el diseño, desmontaje, montaje e instalación. También es más fácil reemplazar los componentes dañados. Las aspas de trabajo de 6 etapas de la turbina de potencia son todas estructuras coronadas con buena resistencia a las vibraciones y alta eficiencia. Están hechas de un material resistente a la corrosión, aleación Rene77. Las superficies de las primeras aspas de trabajo de 3 etapas también están recubiertas con material anticorrosión. revestimientos. Las primeras tres etapas de las hojas guía también están hechas de aleación Rene77 y las últimas tres etapas están hechas de aleación Rene41. Dispositivos de transmisión accesorios En las turbinas de gas de barcos, existen muchos sistemas auxiliares y accesorios de equipos que deben ser impulsados ​​por el rotor del generador de gas, como bombas de aceite, bombas de combustible, reguladores automáticos de combustible, etc. Se utilizan otros sistemas auxiliares y accesorios de equipos para hacer girar el rotor de la turbina de gas, como arrancadores, dispositivos de giro, etc. Para realizar la transmisión entre el rotor de la turbina de gas y estos accesorios, es necesario instalar un dispositivo de transmisión especial, es decir, un dispositivo de transmisión accesorio.

Los accesorios de los sistemas y equipos auxiliares generalmente se instalan en la carcasa del mecanismo de transmisión de accesorios, que contiene varios juegos de engranajes y embragues. Mientras la turbina de gas haga girar el mecanismo de transmisión de este accesorio, el accesorio accionado puede ponerse en funcionamiento y los diversos sistemas y equipos auxiliares de la turbina de gas pueden entrar en funcionamiento normal. De manera similar, cuando accesorios como el motor de arranque y el dispositivo de giro están funcionando, también pueden arrastrar el rotor de la turbina de gas para que gire. La confiabilidad de funcionamiento de los sistemas y equipos auxiliares afecta directamente el rendimiento y la confiabilidad de funcionamiento de la turbina de gas. Por lo tanto, por un lado, se requiere que los sistemas y equipos auxiliares tengan un alto rendimiento y, por otro lado, el dispositivo de transmisión accesorio. También se requiere tener una estructura confiable y poder operar en diversas condiciones de trabajo. Los siguientes requisitos técnicos están garantizados para la velocidad, dirección, transmisión de potencia, etc. de todos los accesorios. Al mismo tiempo, también se requiere que el dispositivo de transmisión accesorio sea pequeño en tamaño y peso, y que sea fácil de usar, mantener y reemplazar.

El dispositivo de transmisión accesorio de la turbina de gas LM2500 está ubicado en la carcasa frontal del compresor y se compone principalmente de caja de cambios de entrada, eje de transmisión radial, caja de cambios de transmisión y otros componentes. El dispositivo de la caja de cambios de entrada se compone de una carcasa de aluminio fundido, un eje, un par de engranajes cónicos, cojinetes y boquillas de aceite. El eje de transmisión radial es un eje hueco. Ambos extremos del eje están conectados con los engranajes cónicos en la caja de cambios de entrada y la caja de conversión, respectivamente, con estrías. Su función es transmitir la potencia desde la caja de cambios de entrada a la parte delantera de la caja de cambios de conversión. .

La caja de cambios de conversión está compuesta por dos carcasas de aluminio, un separador de aceite y gas, engranajes, cojinetes, sellos, boquillas de aceite y conectores de accesorios. Hay una tapa de entrada en la parte inferior de la carcasa, que facilita la instalación del eje de transmisión radial.

Todos los acoplamientos y poleas auxiliares en la parte trasera adoptan el concepto de diseño de engranajes "enchufables", por lo que no es necesario desmontar la caja de engranajes al desmontar o reemplazar engranajes, cojinetes, sellos, componentes del acoplamiento, etc. Los accesorios instalados en la caja de cambios de conversión incluyen: arrancador de turbina de gas, bombas de suministro y retorno de aceite, bomba de combustible y controlador principal de combustible. El separador de aire y aceite está instalado delante de la caja de cambios de conversión y forma parte de la caja de cambios. La turbina de gas no puede funcionar por sí sola y necesita energía externa para ayudar a arrancar. Sólo después de un proceso de arranque preestablecido el motor principal puede entrar en un estado de funcionamiento estable. Por lo general, la maquinaria auxiliar que proporciona energía e impulsa la rotación de la turbina de gas se denomina arrancador. El proceso de arrancar y acelerar la turbina de gas desde un estado estático a un estado inactivo se denomina proceso de arranque. completar el proceso de arranque de la turbina de gas, como el motor de arranque. Un conjunto completo de dispositivos y sistemas que incluyen el sistema de suministro de combustible de arranque, el sistema de encendido, el dispositivo de control automático, etc., se denomina sistema de arranque de la turbina de gas. En el sistema de arranque de la turbina de gas, el motor de arranque se utiliza para hacer girar el rotor del generador de gas y acelerarlo a una cierta velocidad, de modo que el aire que ingresa a la cámara de combustión tenga suficiente presión para garantizar un encendido y combustión confiables de la mezcla en el sistema de combustión. cámara, lo que permite que la turbina de gas entre en funcionamiento autónomo. El estado es el componente central del sistema de arranque. Hay tres tipos de arrancadores que se utilizan comúnmente en las turbinas de gas modernas: arrancadores eléctricos, arrancadores de turbina de gas y arrancadores de turbina de aire. No importa qué tipo de arrancador, todos requieren suficiente energía para hacer girar el motor principal.

La turbina de gas LM2500 adopta un sistema de arranque de fuente de energía dual con un arrancador de motor de aceite hidráulico y un arrancador de turbina de aire. Sin embargo, debido a que es más conveniente obtener aire a alta presión en los barcos, la turbina de aire. Generalmente se utiliza iniciador. La máquina consta de un dispositivo de admisión de aire, un dispositivo de turbina, un engranaje reductor, un interruptor de corte, un embrague de sobrevelocidad y un eje de salida estriado. La turbina es una turbina de flujo axial de una sola etapa, el engranaje reductor es un sistema de engranaje planetario compuesto con un anillo giratorio y el embrague de sobrevelocidad es del tipo trinquete de trinquete, lo que puede garantizar un acoplamiento confiable durante el arranque y después del motor principal. arranca, puede garantizar que el motor de arranque se desacople suavemente. Esta es la parte más compleja del sistema de turbina de gas. Su función es garantizar un suministro confiable de combustible con una presión y un caudal determinados a la cámara de combustión de la turbina de gas. Depende de la función de ajuste del regulador automático en la turbina. Sistema de combustible para controlar y ajustar el suministro de la turbina de gas de acuerdo con ciertas reglas. La cantidad de aceite permite que la turbina de gas funcione de manera eficiente, segura y confiable en cualquier condición de operación. El sistema de combustible se puede dividir en dos partes: suministro y regulación de combustible. Generalmente consta de un tanque de combustible, un filtro de combustible, una bomba de combustible de baja presión, un calentador de combustible (a veces también utilizado como enfriador de aceite) y un calentador de combustible. bomba de combustible a presión, un regulador automático de combustible y un sistema de distribución de combustible. Consta de un controlador, una tubería principal de combustible, una boquilla de combustible, etc. En la gestión, la bomba de combustible de alta presión se utiliza a menudo como límite para dividir el sistema de combustible en una parte de combustible de baja presión y una parte de combustible de alta presión.

En el sistema de combustible de la turbina de gas LM2500, la velocidad del generador de gas se puede controlar ajustando y distribuyendo la cantidad de combustible inyectado en la cámara de combustión. La velocidad de la turbina de potencia no se puede controlar directamente, pero se puede determinar en función de la energía del flujo de gas generado por el generador de gas. Para evitar que la turbina de potencia se acelere excesivamente, está protegida por un interruptor electrónico de sobrevelocidad instalado en la caja de control electrónico. Cuando la velocidad de la turbina de potencia es alta, el suministro de combustible a la cámara de combustión se reduce automáticamente para garantizar la seguridad de la potencia. turbina.

El combustible del tanque de aceite del barco fluye a través de la junta de entrada de combustible en la base de la turbina de gas, ingresa a la parte de presurización de la bomba de combustible principal para la presurización preliminar y luego ingresa a la parte de alta presión de la bomba de combustible. El combustible a alta presión fluye a través del filtro de combustible y luego al controlador de combustible. Si el filtro de combustible está obstruido, se puede usar una válvula de derivación del filtro para permitir que el combustible pase por alto el filtro. Las turbinas de gas para barcos suelen utilizar únicamente gasóleo ligero de alta calidad. El contenido de impurezas finas en el combustible es relativamente pequeño y sólo los filtros pueden cumplir los requisitos de limpieza del combustible. Para garantizar el funcionamiento normal de la turbina de gas, se debe suministrar suficiente combustible. El caudal de todas las bombas de combustible debe ser mayor que el consumo máximo de combustible de la turbina de gas. El combustible se divide en caudal de medición (suministro de combustible). y bypass (retorno de aceite) en el controlador de combustible), el exceso de combustible regresa a la entrada de la parte de alta presión de la bomba de combustible a través de la válvula de bypass.

La válvula de refuerzo instalada en la salida del controlador de combustible puede mantener una cierta contrapresión para garantizar una presión de combustible suficiente para que el controlador de combustible pueda funcionar normalmente. Dos válvulas de cierre de combustible controladas electrónicamente dispuestas en serie garantizan un corte fiable del suministro de combustible.

Cuando se abre la válvula de estacionamiento, el combustible sale del controlador de combustible y se transporta a las boquillas de combustible a través de la válvula de refuerzo, la válvula de estacionamiento de combustible y el tubo principal de combustible. 30 boquillas de combustible se extienden hacia la cámara de combustión a través de la carcasa del compresor trasero para atomizar. el combustible y rocíelo para mantener la combustión normal. Cuando la válvula de cierre está cerrada, el combustible deja de suministrarse al tubo principal de combustible y evita el reflujo hacia la entrada de la bomba de combustible. En este momento, el puerto de drenaje de aceite residual de la válvula de estacionamiento se abre para drenar el aceite residual en el tubo principal de combustible, los ramales y las boquillas para evitar que el combustible residual se coque y bloquee el circuito de aceite debido a la alta temperatura de los componentes cuando la máquina simplemente se apaga.

El sistema de ajuste de velocidad y combustible puede controlar las paletas giratorias (las paletas guía de entrada y las primeras paletas del estator de 6 etapas pueden girar) para garantizar que el compresor mantenga un buen rendimiento de trabajo dentro de todo el rango de condiciones de operación. , para evitar el aumento repentino de la turbina de gas. El sistema de aceite es un sistema de almacenamiento, suministro y retorno de aceite que garantiza la lubricación y refrigeración de los componentes de soporte y transmisión de la turbina de gas. Su función es suministrar aceite lubricante a las superficies de trabajo de las piezas de fricción, como cojinetes y engranajes, para actuar como lubricación líquida, reducir el desgaste y las pérdidas por fricción en estas superficies de trabajo, eliminar el calor de las superficies de fricción y mantener la temperatura de trabajo de los cojinetes. , engranajes, etc. normales. Se puede observar que la confiabilidad operativa de la turbina de gas depende en gran medida de la confiabilidad operativa del sistema de aceite lubricante.

El sistema de aceite lubricante de las turbinas de gas de barcos suele diseñarse como dos sistemas independientes: el sistema de aceite lubricante delantero de la parte del generador de gas y el sistema de aceite lubricante trasero de la turbina de potencia y la parte de transmisión principal del sistema de propulsión. Sin embargo, los sistemas de aceite lubricante delantero y trasero también se pueden fusionar en un solo sistema, especialmente cuando el generador de gas y la turbina de potencia están soportados por rodamientos. Este sistema de aceite lubricante unificado es relativamente simple, confiable y muy práctico.

El sistema de aceite lubricante de la turbina de gas LM2500 es un sistema integrado de lubricación y refrigeración para el generador de gas y la turbina de potencia. El sistema incluye tres subsistemas: suministro de aceite, retorno de aceite y ventilación de la piscina de retorno de aceite. El aceite lubricante se alimenta por gravedad desde el tanque de almacenamiento de aceite hasta la bomba de suministro y retorno de aceite lubricante instalada en el motor principal. La parte de suministro de aceite de la bomba de aceite lubricante presuriza el aceite lubricante entrante y lo transporta a los componentes y áreas que requieren lubricación y. enfriamiento. La filtración del suministro de aceite está garantizada por un doble filtro de aceite instalado en el cuerpo de la caja. La boquilla de aceite al final de la tubería de suministro de aceite rocía aceite directamente en cojinetes, engranajes, estrías y otras piezas para lubricación y refrigeración. El aceite lubricante usado fluye a los cuatro estanques de retorno de aceite y al fondo de la caja de engranajes de conversión, es bombeado por la bomba de retorno de aceite respectivamente, regresa al tanque de ajuste y almacenamiento de aceite lubricante y se enfría. La filtración del aceite de retorno está garantizada por un doble filtro de aceite instalado en el tanque de aceite.

El aceite lubricante en el sistema de aceite lubricante se perderá durante la operación, lo que incluye principalmente la descomposición del aceite lubricante en sí, la fuga de vapor de aceite lubricante en el flujo de aire a través del dispositivo de sellado y el escape. hacia el exterior a través del tubo de ventilación. El consumo de petróleo de las turbinas de gas generalmente no es grande. La tasa máxima de consumo de petróleo de la turbina de gas LM2500 es de aproximadamente 0,9 kg/h, y la tasa de consumo promedio de petróleo es de solo aproximadamente 0,09 kg/h, que es un orden de magnitud menor que. el de los motores diésel. Sin embargo, debido a la alta velocidad de funcionamiento de las turbinas de gas, los requisitos de calidad del aceite lubricante son mucho más altos que los de los motores diésel. Las primeras turbinas de gas de los barcos, como las turbinas de vapor y los motores diésel, también estaban dispuestas en un estado de "metal desnudo" en la sala de máquinas. Aunque eran fáciles de monitorear, acceder y mantener, problemas como altas temperaturas y ruido durante el funcionamiento de las mismas. La turbina de gas tuvo un gran impacto en el ambiente de la sala de máquinas, especialmente. La intensidad del ruido de alta frecuencia es demasiado grande, lo que afecta gravemente el trabajo normal del personal de la cabina. Tal vez influida por la antigua costumbre del colapsado "Imperio Rojo" de exaltar unilateralmente la iniciativa subjetiva de la gente e ignorar la comodidad del personal, la turbina de gas l)A80 diseñada por Ucrania en los años 1990 se encuentra todavía en un estado "básico", con sólo la cámara de combustión y la parte trasera está envuelta con una simple cubierta metálica con poco aislamiento térmico y acústico.

Para evitar estos efectos adversos, lograr la automatización y el control remoto, y aprovechar al máximo el rendimiento técnico de la turbina de gas, ha surgido una solución para integrar la turbina de gas en componentes, es decir, el generador de gas, turbina de energía, entrada de aire La cámara, la voluta de escape, los accesorios de la turbina de gas, el equipo eléctrico relacionado, etc. se ensamblan en una caja con una base a prueba de golpes para formar un cuerpo de caja completo (también llamado módulo de turbina de gas). El módulo de turbina de gas se puede ensamblar y depurar en la fábrica y luego instalarlo en el barco para su uso. Esto puede reducir en gran medida la carga de trabajo de ensamblaje y la dificultad del ensamblaje en el barco, al tiempo que garantiza la confiabilidad del trabajo del módulo. La estructura de la caja favorece el aislamiento térmico, acústico y a prueba de golpes. El interior está equipado con iluminación, calefacción, extinción de incendios, ventilación y otros equipos, lo que mejora enormemente las condiciones de trabajo de la cabina.

Por lo general, el cuerpo de la caja de la turbina de gas es una cubierta sellada de acero y su apariencia es generalmente rectangular. Después de instalar toda la turbina de gas en la base, se cubre con una caja y luego forma un todo orgánico con otros equipos empaquetados por separado para facilitar la operación, el monitoreo y el mantenimiento.

La turbina de gas LM2500 es una de las primeras turbinas de gas para barcos en adoptar una estructura de caja. Su cuerpo de caja mide aproximadamente 8 metros de largo, 2,7 metros de ancho y 3,1 metros de alto. Entre ellos, la base es la base de soporte para la turbina de gas y el cuerpo de la caja. Se instala en la estructura de la base del barco a través de 32 soportes resistentes a impactos. La base está equipada con soportes de turbina de gas, soportes de voluta, cajas y particiones. La base también está equipada con orificios pasantes sellados para instalar tuberías de extracción de aire, tuberías de combustible, tuberías de aceite lubricante, cables de control, cables de instrumentos, tuberías de agua de limpieza, cables de alimentación, tuberías de aire de arranque, tuberías de suministro de agente extintor de incendios y aceite residual y residuos. tubería de drenaje. Además, hay válvulas de alivio de combustible, filtros de aceite y diversos conectores, enchufes y otros accesorios.

La parte superior del cuerpo de la caja está dispuesta con una entrada de aire, una entrada de aire de ventilación y refrigeración y una salida de escape, cada una conectada a la estructura del casco a través de una junta flexible. Hay un conjunto de carriles guía permanentes en la entrada de aire. A través de otro conjunto de carriles guía instalados temporalmente, la turbina de gas separada de la base se puede mover a los carriles guía de la entrada de aire. la entrada de aire ayudará a sacar el motor de los rieles y sacarlo del barco. En la caja existen aberturas como puertas de acceso y tragaluces. La caja en sí es una estructura de aislamiento acústico de múltiples capas con capas intermedias y rellenos. El ruido aerodinámico y mecánico transmitido desde la caja es muy bajo. Cuando la turbina de gas está en funcionamiento, las conversaciones normales se pueden realizar fuera de la caja.