Уплотнения газовых турбин

.

Контроль зазоров имеет большое значение для проектировщиков турбомашин и необходим для удовлетворения сегодняшних высоких требований по мощности, эффективности и срокам эксплуатации. Чрезмерные зазоры приводят к потерям в эффективности цикла, нестабильности потока и поступлению горячего газа в полости дисков. Недостаточные зазоры ограничивают потоки охлаждающей жидкости и вызывают истирание контактных поверхностей, перегрев расположенных ниже компонентов и повреждение поверхностей, что ограничивает срок службы компонентов. Специалисты уделяют особое внимание контролю зазоров, поскольку часто это самый экономичный метод повышения производительности системы.

Ключевые места уплотнения компрессора и турбины в промышленном двигателе показаны на рисунке 1.

Заказать сервис и поставку уплотнений газовых турбин от официального производителя.

  1. Истираемые уплотнения компрессора
  2. Истираемые уплотнения турбины
  3. Щеточное или истираемое уплотнение между ступенями
  4. Лабиринтные уплотнения подшипников
  5. Щеточное манжетное уплотнение высокого давления

Рисунок 1 – Уплотнения в газовой турбине GE Frame 7 EA

Торцевое уплотнение

Для минимизации утечек между роторами и корпусами применяются радиальные, торцевые и радиально-торцевые уплотнения. Уплотнения подвижных соединений, применяемые в газотурбинном оборудовании можно подразделить на бесконтактные (щелевые) и контактные. Основные из них представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Уплотнения подвижных соединений

Класс Тип уплотнения Схема уплотнения (зазор в мм) Ограничения Эффективный зазор, мкм
скорость скольжения температура давление
Бесконтактные Лабиринтное Схема лабиринтного уплотнения нет огран. 1200 и более нет огран. 50… 200
Щеточное Схема щеточного уплотнения 400 1000 1,2 на один ряд щеток 40…165
Графитовое бесконтактное Схема графитового бесконтактного уплотнения 180 700 25 3…12
Контактные Графитовое контактное Схема графитового контактного уплотнения 100 700 P*V=50 МПа·м/с 10…20
Поршневые кольца, металлические набивки сальников Схема поршневых колец, металлических набивок сальников 80… 100 700 P*V=50 МПа·м/с 10…20
Притертые пары, мягкие набивки сальников Притертые пары, мягкие набивки сальников 3 Притертые пары 20…500
сальники 363…343
500 0
Манжеты (кожа, резина) Манжеты (кожа, резина) 1 310 600 (несколько манжет) 0

Заказать сервис и поставку торцевых уплотнений john crane у официального производителя в России и СНГ.

Рисунок 2.  Торцевые уплотнения John Crane

Торцевое уплотнение John Crane — это высокотехнологичное герметизирующее устройство, характеризующееся надежностью и высокой эффективностью (официальный сайт: johncraneiskra.ru).

Уплотнение торца лопатки

Уплотнение торца лопатки турбины представляет собой сложную проблему из-за высокой скорости, температуры и разного зазора.

На сегодняшний день продолжаются исследования, основной задачей которых является разработка уплотнения с улучшенным управлением зазором торца лопатки.

Заказать сервис и поставку уплотнений газовых турбин от официального производителя.

  1. Диск турбины высокого давления (ТВД)
  2. Лопатки ТВД
  3. Поступающий воздух
  4. Уплотнение торца лопатки ТВД
  5. Фланцы
  6. Поступающий воздух

Рисунок 3 – Расположение уплотнения торца лопатки ТВД современной газовой турбины

Истираемые уплотняющие материалы

Как следует из названия, истираемые уплотняющие материалы стираются вращающимися лопастями во время работы. Ими оснащают корпуса компрессоров, газовых и паровых турбин для уменьшения зазоров до уровней, которые трудно достичь с помощью механических средств. Истираемые уплотнения приобретают высокое распространение в газовых турбинах как относительно простое средство для уменьшения зазоров газового тракта как в компрессоре, так и в турбине.

Наиболее эффективными материалами для истираемых элементов считаются материалы на основе дискретных металлических волокон.

Заказать сервис и поставку уплотнений газовых турбин от официального производителя.

Рисунок 4 – Образцы истираемого уплотнительного материала из волокон медного сплава

 

В турбомашинах применяются следующие виды уплотнений типа «газ-газ» между ротором и статором:

  1. Лабиринтные
  2. Щеточные
  3. Скользящие сухие газодинамические уплотнения

Лабиринтные уплотнения

Лабиринтные уплотнения часто используются в турбомашинах, компрессорах и насосах. Они имеют множество конфигураций. Наиболее распространенные конфигурации уплотнений показаны на рисунке 4. Лабиринтные уплотнения, обычно устанавливаемые на ротор, представляют собой бесконтактные уплотнения с малыми зазорами. Уплотняющее действие достигается за счет увеличения  площади уплотнения благодаря чередующемуся расположению колец на валу и неподвижном корпусе.

Заказать сервис и поставку лабиринтных уплотнений газовых турбин от официального производителя.

  • а) с прямыми гребешками
  • б) с наклоненными гребешками
  • в) с шахматным расположением гребешков
  • г) со ступенчатым расположением гребешков
  • д) с взаимным зацеплением
  • е) истираемое (прирабатываемое)

Рисунок 5 – Типы лабиринтных уплотнений

Лабиринтные уплотнения имеют долгую историю доказанной надежности с развитой технологией и хорошо подходят для контактов с истираемой поверхностью.

Расположенное на территории России ООО «Джон Крейн – Искра» (г. Пермь) выпускает эффективные термопластичные лабиринтные уплотнения. Термопластичное уплотнение сохраняет заданный зазор, нивелирует вибрации, вызываемые трением.

Заказать сервис и поставку лабиринтных уплотнений газовых турбин от официального производителя.

Рисунок 6 – Термопластичное лабиринтное уплотнение Джон Крейн – Искра

Щеточные уплотнения

 

Заказать сервис и поставку щеточных уплотнений газовых турбин от официального производителя.

Рисунок 7 – Щеточные уплотнения Waukesha Bearings для газовых турбин

В промышленных газовых турбинах щеточные уплотнения применяются в межкаскадных уплотнениях горячего газового тракта, межствольных уплотнениях компрессорного отсека и масляной полости подшипника.

Щеточное уплотнение является первой простой и практичной альтернативой лабиринту, которое обеспечивает значительное улучшение производительности. Преимущества щеточных уплотнений по сравнению с лабиринтными включают:

  • Снижение утечек
  • Обеспечение отклонения вала из-за операций остановки/запуска и других переходных условий
  • Малое занимаемое пространство в осевом направлении
  • Более стабильные характеристики утечки в течение длительных периодов эксплуатации.

Сухие газодинамические уплотнения (СГДУ)

Уплотнения «газ-газ» («воздух-воздух»), работающие по принципу подшипника скольжения на газовой смазке, называют скользящими сухими уплотнениями.

В опорах компрессоров промышленных газотурбинных двигателей наибольшее распространение получили торцевые сухие газодинамические уплотнения (СГДУ) производства компании John Crane.

В конструкции СГДУ Джон Крейн используется запатентованная компанией специальная форма спиральной канавки. Благодаря этой особенности сухие газодинамические уплотнения Джон Крейн полностью бесконтактны. Это делает их безопасным, высоконадежным и долговечным решением для герметизации компрессоров, турбин, турбодетандеров.

Сухое газодинамическое уплотнение Джон Крейн

  1. Седло из карбида вольфрама;
  2. Кольцо из графита;
  3. Пружины;
  4. Вторичные уплотнения;
  5. Металлические детали.

Рисунок 8 – Конструкция сухого газодинамического уплотнения Джон Крейн

Сухое газодинамическое уплотнение Джон Крейн Искра

Рисунок 9 – Сухое газодинамическое уплотнение Джон Крейн Искра

СГДУ Джон Крейн 28

СГДУ John Crane

Применяются в турбомашинах с 70-х годов прошлого столетия. Уже поставлено более 20 тысяч СГДУ Джон Крейн, суммарная наработка которых составляет свыше 200 млн часов.

Особенности:

  • Во время динамической работы зазор между седлом и торцом составляет около 5 мк, что сводит к минимуму износ.
  • Конструкция седла в обойме предупреждает вторичное повреждение в случае выхода из строя седла.

Параметры эксплуатации:

  • Температура: от -140°С до 315°С.
  • Давление: до 450 бар изб.
  • Скорость: до 200 м/с.
  • Вал: до 330 мм.

СГДУ Джон Крейн AURA

СГДУ John Crane AURATM

Новое поколение газовых уплотнений Джон Крейн Искра с увеличенным сроком эксплуатации и интервалами в техобслуживании, с низкими затратами на техобслуживание и потребностью в запасных частях.

Особенности:

  • Уплотнение балансировочного диаметра – это запатентованная конструкция, включающая в себя держатель торца и упорную втулку.
  • Вторичный полимерный уплотнитель за седлом и торцом препятствует утечке уплотнительного газа и повышает диапазон рабочих режимов.

Параметры эксплуатации:

  • Температура: от -60°С до 220°С.
  • Статическое давление: до 220 бар.
  • Скорость: до 140 м/с.
  • Размер уплотнения: 100-276 мм.

Статическое уплотнение в турбооборудовании

Уплотнения в местах с неподвижным или относительно медленным перемещением в турбомашине включают поверхность контакта или соединения между неподвижными компонентами (камеры сгорания, сопла, кожухи и т. д.) по всему каналу внутреннего охлаждения для минимизации или контроля потоков утечки между компонентами турбины. Как правило, соприкасающиеся элементы должны выдерживать относительное вибрационное движение с минимальным износом. Кроме того, они должны соответствовать параметрам теплового расширения и несоосности. Эффективное уплотнение в зонах статического контакта не только повышает эффективность и выходную мощность турбины, но также улучшает профиль температуры газового тракта. Для решения этих проблем были разработаны различные типы уплотнений. Рассмотрим основные из них.

Металлические уплотнения

Металлические уплотнения используются в условиях с более высокой температурой и давлением, когда резиновые и полимерные уплотнения не подходят. В турбомашинах применятся несколько конфигураций: c поперечным сечением O, C и E. На рисунке 9 показан пример использования металлических уплотнений в промышленной газовой турбине.

Уплотнения газовой турбины Alstom GT26 300 МВт

  1. E-образные уплотнения компрессора
  2. Уплотнения камеры сгорания
  3. Уплотнения топливной системы
  4. E-образные уплотнения турбины
  5. Разделенные уплотнения

Рисунок 10 – Металлические уплотнения газовой турбины Alstom GT26 300 МВт

Уплотнения из металлической ткани

Они представляют собой объединения тонких листовых металлов (прокладок) и слоев плотно сплетенной металлической ткани. В то время как прокладки предотвращают утечку и обеспечивают гибкость конструкции, внешние слои ткани добавляют объем (играют роль чехла, защищающего от износа тонкие прокладки) и толщину без существенной жесткости. Типичная структура показана на рисунке 4.

Уплотнения из металлической ткани

 

  1. Обертывающая металлическая ткань
  2. Сварные точки
  3. Две прокладки
  4. Уплотнения из металлической ткани

Рисунок 11 – Структура уплотнения из металлической ткани

Плетеные и канатные уплотнители

Плетеные и канатные уплотнители могут использоваться в различных местах в турбомашинах. Активно исследуются передовые материалы, в том числе цельная/композитная керамика, интерметаллические сплавы (например, алюминид никеля) и углерод-углеродные композиционные материалы для удовлетворения требований по температуре, долговечности и весу.

Заказать сервис и поставку тканных и канатных уплотнителей от официального производителя.

Рисунок 12– Плетеные и канатные уплотнители для компрессоров и турбин

Купить уплотнения в России

Компания DMEnergy готова оказать услуги поставки торцевых уплотнений, лабиринтных уплотнений, щеточных уплотнений, сухих газодинамических уплотнений. Наши специалисты сотрудничают с производителями и обеспечивают оперативную доставку оборудования и комплектующих в любую точку России.

Заявка на «Уплотнения газовых турбин»

Рекомендации

Последние проекты

Все проекты>

Поставка оборудования

Компания DMEnergy выполнила своевременную отгрузку промышленного оборудования для газотурбинной установки крупной генерирующей компании. В поставленную продукцию вошли следующие позиции: Элемент фильтровальный пилотного газа с уплотнительным

Читать далее »
Поставка запасных частей

Компания DMEnergy выполнила своевременную отгрузку запасных частей для газотурбинной установки крупного промышленного предприятия. В поставленную продукцию вошли следующие позиции: pn 379A9705P050 термопара для измерения температур

Читать далее »
Часто-задаваемые вопросы

Доставка

Процесс погрузки и разгрузки промышленного оборудования осуществляется внутренними ресурсами компании, что обеспечивает высокий уровень контроля над всеми этапами логистической цепочки. Квалифицированный персонал компании занимается эффективной организацией данных процессов, тщательно следя за безопасностью груза и соблюдением всех необходимых стандартов. Мы стремимся обеспечить клиентам надежность и точность в обработке грузов, гарантируя сохранность и целостность поставляемого оборудования.

Компания может оказать услуги по монтажу и настройке промышленного оборудования в случае, если это предусмотрено в договоре.

Да, наша компания имеет возможность организации международной доставки, и при этом наше основное направление и специализация заключаются в поставке импортного оборудования. Мы успешно осуществляем данную деятельность на протяжении многих лет, включая период санкций. Наш опыт в сфере международных поставок позволяет нам эффективно управлять логистикой и обеспечивать надежную транспортировку оборудования из различных стран.

 

При организации международной доставки мы готовы предоставить необходимую документацию с соблюдением всех требований и нормативов. Наша цель – обеспечить клиентов удобством и надежностью в перевозке грузов по всему миру, предоставляя индивидуальные решения в зависимости от конкретных потребностей Заказчика.

Промышленное оборудование доставляется на условиях DDP (Delivered Duty Paid), что означает, что наша компания берет на себя все расходы и ответственность по доставке товаров до места назначения, включая таможенные пошлины и налоги. Подобный подход предоставляет клиентам максимальную прозрачность и уверенность в том, что все затраты на логистику и таможенное оформление уже включены в окончательную стоимость товаров. Данный тип доставки освобождает Заказчика от необходимости заниматься формальностями, связанными с таможенным оформлением и оплатой пошлин.

Средний срок доставки оценивается в 14 недель и зависит от различных факторов, включая тип оборудования, местоположение завода-изготовителя, таможенные процедуры, а также возникновение форс-мажорных ситуаций в ходе транспортировки.

Стоимость доставки включает все расходы по транспортировке, хранению и таможенной очистке товара, а также оплату всех необходимых пошлин.

Стоимость доставки включена в цену предлагаемого товара, покупатель не несет дополнительных расходов по транспортировке. Это означает, что общая цена товара, указанная для покупателя, включает в себя не только стоимость самого товара, но и все затраты, связанные с его доставкой. Этот принцип позволяет избежать неприятных сюрпризов в виде дополнительных затрат на этапе оформления заказа.

Сроки поставки

Компания стремится предложить наиболее возможные короткие сроки. Однако, конкретные сроки зависят от нескольких факторов, включая производственные процессы, наличие товаров на складе и логистическую инфраструктуру. При согласовании с Заказчиком, мы готовы рассмотреть возможность досрочной поставки. Также возможна организация авиадоставки если Заказчик выражает соответствующие потребности.

Для более подробной информации и отслеживания текущего статуса заказа мы рекомендуем обратиться к Вашему персональному менеджеру. Он также сможет ответить на любые вопросы, касающиеся заказа, и предоставить необходимые обновления.

Условия, связанные с возможной задержкой заказа, детально обговариваются и прописываются в договоре на поставку. Компания заблаговременно предупредит о возможности задержки доставки товара. Мы прикладываем максимум усилий для минимизации или полного избежания подобных ситуаций, предпринимая необходимые шаги для обеспечения своевременности выполнения заказов.

Выдача коммерческих предложений

В среднем выдача коммерческого предложения обычно занимает 7-14 дней.

Для предоставления КП необходимы:

  • указание производителя и артикула товара;
  • указание необходимого количества товара;
  • желаемые сроки предоставления КП;
  • информация о конечном заказчике. (Информация необходима во избежание дублирования одного и того же запроса. В системе компании будет произведен поиск, для понимания того, имеется ли данный запрос в работе у наших сотрудников).
  • информация о проводимой процедуре (опрос рынка; закупочная процедура; закупочная процедура через ЭТП).

Компания может предоставить индивидуальное техническое решение в виде подбора аналога на необходимый Покупателю тип оборудования.

Компания предоставляет индивидуальные коммерческие предложения, предлагая наиболее выгодные для Покупателя условия.

Сертификаты и декларации

Предлагаемое нами оборудование соответствует всем стандартам безопасности. Обычно вместе с поставляемым оборудованием предоставляются сертификаты соответствия международного образца. Эти документы подтверждают, что наше оборудование успешно прошло все необходимые тесты и испытания, соответствует требованиям безопасности и высоким стандартам качества.

С поставкой Покупателю предоставляются:

  1. сертификат соответствия;
  2. технический паспорт;
  3. универсальный передаточный документ;
  4. товарно-транспортная накладная;
  5. упаковочный лист;
  6. комплектная ведомость.

Документы предоставляются Покупателю на этапе поставки.

Такого плана ситуации обговариваются с Покупателем индивидуально. Если для вашего региона требуются дополнительные сертификаты или разрешения на использование предлагаемого оборудования, мы готовы индивидуально обсудить и решить данный вопрос. Такие моменты подробно обговариваются в договоре на поставку, где указывается, что в случае необходимости предоставления дополнительных сертификатов или разрешений для определенного региона, стороны согласуют дальнейшие шаги. Эти дополнительные требования могут повлиять на стоимость поставки, сроки исполнения заказа и другие аспекты, которые также прописываются в договоре.

Связаться с нами