Compresorul de inalta presiune

Compresorul de inalta presiune

21. a. Ansamblarea carcasei. Compresorul de inalta presiune axial cu 9 trepte are o carcasa singulara de otel, in care palele statorului sunt fixate in striatiile garniturilor de retinere. Garniturile de retinere sunt asamblate prin buloane unul fata de celalalt, iar primul inel este prins cu buloane de carcasa. Fata de compresorul de joasa presiune, in cel de inalta presiune nu exista inele de blocare a capetelor inferioare ale palelor. La cea de-a saptea treapta este prevazut un orificiu pentru etansarea cu aer a carcasei. Aerul este introdus intre tuburile de flacara si arborele de inalta presiune si evacuatpe fata anerioara a discului turbnei.

b. Ansamblarea rotorului. Arborele rotorului consta in doi arbori prinsi unul de altul. Treptele unu si doi sunt prinse de o placa circulara odata cu capatul arborelui, iar palele rotorice sunt prinse de disc prin stifturi de fixare. Axul rotorului are caneluri la nivelul axului turbinei de inalta presiune, iar intreg ansamblul se sprijina pe lagare de rostogolire, la ambele capete, fiind fixat axial de un lagar cu bile.

Refularea compresorului de inalta presiune

2 Aerul iese din compresor prin duzele de ghidare P3, prin carcasa compresorului de inalta presiune. Carcasa este compusa dintr-un tambur interior si unul exterior, fiecare confectionate dintr-o singura piesa. Cele 10 arzatoare Duplex sunt fixate radial in jurul tamburului exterior, cu capetele arzatoarelor orientate inapoi, catre camera de ardere. Tamburul interior gazduieste ansamblul carcasei pentru lagarul de inalta presiune, carcasa lagarului de rostogolire intermediar, tubulaturile de ungere ale lagarelor si bucsele de ventilatie ale arborelui. Carcasa exterioara are deschizaturi pentru tubulaturile de aer din sistemul antiinghet, ventilare si drenare.

Instalatia de ardere

Camera de ardere

23. Camera de ardere - este o camera cilindrica ce include zece tuburi de facara, situate in orificiul format intre carcasa si ansamblul de protectie termica. Tuburile de fla cara sunt numerotate de la unu la zece, in sens orar, incepand cu numarul unu la ora unu.Pe carcasa exterioara este atasat un scut termic din doi segmenti, prinsi intre ei prin cleme si arcuri asezat dupa un canal de otel (Refrasil). In tuburile 3 si 8 sunt montate doua arzatoare HE. Pentru a permite inspectia camerelor de ardere si a duzelor de inalta presiune sunt prevazute doua guri de vizita.

Tuburile de gaze

24. Cele zece tuburi sunt pozitionate printr-un segmet de ghidare si un surub si prinse intr-o consola de carcasa exterioara a compresorului. Fiecare tub de gaze este alcatuit din: capatul tubului de gaze, tubul de gaze propriu-zis si duza de evacuare.

25. Fiecare cap al tubului de gaze contine o camera de turbionare, care imprima aerului care intra in tub o miscare circulara, stabilizeaza flacara. Pe tuburile de gaze sunt prevazute randuri de gauri cu umeri, prin care se face admisia aerului pentru a forma amestecul combustibil, a raci curentul de gaze si a preveni formarea cenusei. Cele zece duze de evacuare sunt aliniate fata de tuburile de gaze si sunt montate intr-o placa suport.

Curentul de aer primar, secundar si ternar

25. a. Curgerea primara (15%) asigura aer pentru combustia initiala si pentru atomizarea combustibilului.

b. Curgerea secundara (10%) asigura arderea completa a combustibilului si se dispune intr-un strat intre flacara si tubul d egaze pentru a preveni socurile datorate flacarii.

c. Aerul care provine din curgerea ternara (75%) este incalzit in procesul de ardere, pentru a fi folosit in interiorul turbinei ca fluid de lucru, racind in acelasi timp produsele de ardere pana la un nivel acceptabil pentru piesele componente ale turbinei.

Arzatoarele DUPLEX

26. Pe carcasa exterioara a compresorului sunt amplasate cele zece arzatoare tip Duplex, care intra fiecare in tubul sau de gaze. Fiecare arzator are cate un orificiu primar si unul principal, protejate prin filtre, dispuse coaxial.

27. Duza arzatorului este inconjurata de o manta, care asigura compactitatea arzatorului. Trecerile prin manta permit aerului sa curga pe exrtemitatea arzatorului pentru a preveni aparitia depunerilor de cenusa.

28. Duza arzatorului DUPLEX are un orificiu interior si unul exterior, acesta din urma avand o forma circulara. Fiecare orificiu este alimentat individual, alimentarea fiind controlata de valvule regulatoarele de presiune, care, functie de presiune permite curgerea combustibilului spre orificiul primar pentru aprindere si pe masura ce presiunea de combustibil creste, acesta este directionat si catre orificiul circular. Acest fapt usureaza pronirea arzatorului, fara a fi necesare pompe de combustibil de inalta presiune, care sunt foarte sccumpe.

29. La mers in gol, presiunea combustibilului este de 36.74 bar si nu prezinta curgeri suplimentare in duza principala. Pe masura ce creste puterea necesara, duza primara este obturata, iar presiunea creste si actioneaza valvula de presiune permitand patrunderea combustibilului in duza principala.

30. O serie de gauri in jurul arzatorului permite patrunderea aerului in interior pentru racire, prevenirea depunerilor de cenusa si stabilizarea flacarii.

Carcasa duzelor

31. Carcasa duzei este unitara turnata din otel. Un ansamblu de suport prins de carcasa contine rulmentul cu bile al turbinei de inalta presiune fixat prin 10 caneluri dispuse radial. Un colector dispus in jurul carcasei este alimentat cu aer de la compresorul de inalta presiune, pentru racirea turbocompresorului. Cele 10 duze de avacuare de pe tuburile de gaze sunt fixate de un suport asezat cu diametrul interior pe carcasa intermediara a camerei de ardere, inar pe circumferinta se afla carcasa duzelor.

3 In jurul carcasei sunt dispuse radial sase termocuple de tipul "crom - aluminiu"

Turbinele de joasa si inalta presiune

33. Turbinele de joasa si inalta presiune se afla in carcasa duzei. Discurile turbine sunt prinse de flansa prin intermediul buloanelor pe arborii independenti iar la turbine de joasa presiune buloanele fixeaza un butuc pe parte posterioara a discului.

34. Palele libere, confectionate din materiale termorezistente, avand la baza nichelul sunt fixate printr-un inel circular.

35. Un rulment cu bile fixat in cacasa duzei sustinearborele turbinei de inalta presiune. Intre arbore si arborele coaxial al turbinei de joasa presiune se afla un lagar de alunecare. Arborele si rotorul turbinei de inalta presiune sunt interconectate printr-un stift elicoidal.

36. Capatul anterior al axului turbinei de joasa presiune este fixat printr-un lagar de impingere situat in spatiul dintre turbine. Arborele principal al turbinei este coaxial, intre arborii compresoarelor de inalta si joasa presiune, se sprijina pe 3 lagare, lagarul de alunecare al arborelui. Lagarul cu bile al arborelui si inaintea acestora, un cuzinet de sustinere.

37. Un mecanism de cuplare de la capatul arborelui se cupleaza cu arborele compresorului pentru a-l antrena in miscare. Arborele turbinei de joasa presiune este adancit, la capatul anterior al acestuia aflandu-se tubulatura de ungere, asigurand o ungere buna pentru lagarele de sustinere ale organelor aflate in miscare de rotatie.

Carcasa intermediara a turbinelor

38. Carcasa intermediara a turbinelor prezinta o tubulatura care asigura curgerea gazelor intre turbocompresor si turbine de lucru, si asugura sustinerea cuzinetilor turbinei de joasa presiune si lagarul cu rostogolire al turbinei de forta. Carcasa este fixata cu 18 palete directoare dispuse radial care exteriorul carcasei. Paletele directoare fac parte din prima treapta a turbinei de lucru si facilitaeza circulatia fluidelor inspre si dinspre lagarul de sustinere.

Turbina de lucru

39. Turbina de lucru axiala cu doua trepte este acoperita cu o singura carcasa, acoperita cu o manta divizata. Paletele directoare ale celei de-a doua trepte sunt fixate de peretele interior al carcasei, baza lor fiind prinsa printr-o placa de presiune. Paletele directoare ale primei trepte sunt situate in carcasa intermediara a turbinei asa cum s-a aratat mai sus.

40. Cele doua discuri ale turbinei de lucru sunt prinse unul de altul prin suruburi scurte. Palele turbinei sunt prinse de discuri printr-o placa de strangere. Bordurile de atac ale turbinei impreuna cu marginile exterioare al palelor directoare formeaza un labirint de etansare care impiedica aparitia pierderilor de gaze.

41. Capatul anterior al arborelui este fixat pe un lagar de rostogolire. Capatul posterior al arborelui este fixat pe un lagar de impingere situat inaintea orificiului de evacuare. Pe acest arbore este montata "placa sonica", care transmite la atingerea unor viteze periculoase un semnal catre sistemul de protectie la supraturare.

4 Flansele fiecarui arbore au practicata o fanta in forma de "T" pentru montarea de greutati la echilibrarea arborilor. O flansa fixata pe arbore prin intermediul canelurilor si al unei piulite de strangere, prezinta partea anterioara a unui cuplaj flexibil prin intermediul caruia se transmite miscarea catre arborele de transmisie si reductorul primar de tip David Brown.

Coroana inelara de evacuare

43. Coroana inelara de evacuare este realizata dintr-o carcasa exterioara alezata, cu 10 traverse radiale asamblate prin buloane.

44. Tubulaturile de gaze sunt situate intre platbandele metalice dintre marginile flanselor frontale si posterioare si carcasa interioara a lagarului. Platbandele metalice atasate traverselor includ si montantii de sustinere. Spatiul format la interior asigura curgerea aerului de racire.

45. Prin traversele de sustinere sunt practicate gauri prin care trec tevile instalatiilor auxiliare turbinei.

46. Flansa posterioara uneste turbina cu gaze de transfer al regimului de mars cu colectorul de evacuare. Cleme cu eliberare rapida in forma de "V" prind sistemul de etansare cu burduf al flansei pentru a facilita atasarea / indepartarea turbinei cu gaze de transfer al regimului de mars.Camasa interioara prezinta un inel de etansare pentru cuplarea colectorului cu tunelul arborelui de transmisie.

Colectorul de evacuare

47. Colectorul de evacuare este realizat din otel sudat intr-o forma care sa corespunda cuplarii arborelui de transmisie si pentru a forma un unghi drept intre unitatea turbina cu gaze de transfer al regimului de mars si cosul navei. La basa colectorului exista o valvula automata de drenare si o tubulatura de alimentare cu aer.

48. Un inel opritor, fixat cu buloane de flansa colectorului, formeaza un montant in forma de "A" pe cadrul de fixare si permite formarea unui unghi reglabil al pozitiei colectorului. Langa flansa de evacuare sunt fixate termocuple de testare.

Ardori si cuplaje de transmisie

49. Arborele de transmisie, de diametru mai mare, este prevazut la ambele extremitati cu flanse pe care se formeaza cuplaje prin frictiune, care fac legatura cu turbina de putere si reductorul primar. Cuplajele sunt flexibile dar, din constructie, este permisa oprirea in siguranta in cazul in care membrana flexibila Metastream cedeaza in circumstante anormale.

50. Arborele si cuplajele sunt inconjurate de o carcasa formata din 3 module. Modulele de la capete sunt circularesi sunt fixate prin buloane de flansele colectorului de evacuare si reductorul primar. Modulul central este prevazut cu un spatiu longitudinal care permite accesul la turbina cu gaze de transfer al regimului de mars .

51. Carcasa de protectie a arborelui formeaza o tubulatura care asigura curgerea aerului din sectiunea centrala a orificiului de evacuare catre tubulatura de evacuare.

Reductorul primar

5 Reductorul primar este fixat la baza turbinei cu ajutorul buloanelor. Raportul de transmisie este de 4,07:1 si reduce turatia la arbore pana la aproximativ 3 450 rpm. Arborele din tribord se roteste in sens opus sensului de rotatie al turbinei de putere. Modulul din babord are acelasi sens de rotatie cu al turbinei de lucru datorita introduceii unei roti pentru schimbarea sensului de rotatie in reductorul primar din babord.

Batiul si armaturile unitatiide turbina cu gaze

53. Batiul unitatii turbina cu gaze de transfer al regimului de mars asigura suportul de montare al colectorului de evacuare, reductorului primar si al echipamentelor auxiliare. Este realizat din otel imbinat prin sudare avand ca suport o grinda in forma de arc de cerc. Suprafata grinzii este prelucrata astfel incat pe ea sa poata fi fixati cuzinetii superiori ai turbinei cu gaze de transfer al regimului de mars si inelul de etansare. Pentru trecerea tubulaturilor sunt prevazute gauri. Baza este alezata pentru fixarea cuzinetilor inferiori si pentru cadrul turbinei cu gaze de transfer al regimului de mars.

54. Ansamblul interior al turbinei cu gaze de transfer al regimului de mars este format din doua cadre in consola, realizate tubular, de-o parte si de alta a unitatii. O traversa diagonala uneste cele doua cadre la partea superioara. La capatul anterior al fiecarui cadru tubular, se afla cate un lagar sferic pe care se spijina un racord transversal. Unitatea turbina cu gaze de transfer al regimului de mars este sustinuta de traverse de sustinere, de-o parte si de alta a racordului in forma de furca si fixate prin buloane de ansamblu.

55. Capatul anterior al unitatii turbina cu gaze de transfer al regimului de mars este sprijinit de un inel opritor fixat cu buloane de carcasa intermediara, montat pe un inel conic de suport, care preia momentele compuse de torsiune. Inelul conic de suport este fixat de peretele cadrului principal. Inelul - opritor este parte integranta a turbinei cu gaze de transfer al regimului de mars si este supus solicitarilor radiale.

Carcasele modulare

Armatura de admisie a aerului

56. Armatura de admisie a aerului realizeaza legatura dintre tubulaturile de evacuare ale navei si unitatea turbina cu gaze de transfer al regimului de mars , formand un spatiu pentru admisia in cascada a aerului. Ramificatia este realizata pentru a asigura o curgere uniforma a aerului catre tubulatura de admisie. Flansa superioara a ramificatiei etanseaza capatul armaturii. Pe armatura de admisie se afla o gura de vizita, iar pentru verificarule la tubulatura de admisie este prevazuta, de asemenea o gura de vizita.

57. Armatura este fixata pe cadre in forma de "X". Accesoriile externe ale turbinei mai sunt echipamentele de curatare al compresorului si manovacuumetrul.

Armatura turbinei cu gaze

58. Armatura este realizata prin imbinare si acoperita cu materiale de antifonare. Tubulatura cu alimentare cu aer pentru racire este amplasata functie de varianta constructiva a modulului. Evacuarea aerului fierbinte este realizata fie printr-un exhaustor, fie datorita efectului Venturi la nivelul colectorului de evacuare. Tubulaturile sunt prevazute cu clapeti de inchidere actionati automat, atunci cand este activat sistemul de stingere BCF. Deasupra modulului compresorului este montata o tubulatura pentru a prelua aerul de la valvula de siguranta. Pe peretele interior al armaturii se afla o usa etansa. In interiorul armaturii se afla modulele energetice ale arzatoarelor, o sirena de avertizare in caz de incendiu, becuri pentru iluminat, detectoare de foc, comutatoare electrice si un instrument portabil de conectare la circuitul de aer de joasa presiune.

59. Panoul local de control este fixat pe partea laterala a armaturii si face posibila supravegherea functionarii turbinei si actionarea locala. Parghia locala de acceleratie si mecanismul local de decuplare sunt montate langa panou. Controlul pentru aerul de lansare se afla pe un alt panou, situat sub cel local.

Instalatia de control a puterii si a vitezei

60. Este o cutie de otel montata pe arcul cadrului de sustinere si contine aparatele de reglare a puterii si vitezei maxime de rotatie a turbinei si robinetul de inchidere a circuitului de alimentare. Este alimentat de la sistemul BFC situat in interiorul armaturii.

Instalatia de ventilatie si drenaj

61. In modulele pre - MOD, sunt instalate doua tubulaturi prin care circula aerul de racire si cel de ventilatie in interiorul armaturii. Fiecare tub este prevazut cu un clapet tinut deschis printr-un zavor cu arc. Cand sistemul de stingere a incendiilor este actionat, un piston elibereaza arcurile si clapetii obtureaza tubulatura. Acestia sunt redeschisi cu ajutorul unui cablu. In conditii normale de exploatare, prin tubuaturi circula un curent de aer de la un ventilator montat in interiorul armaturii, pe partea de evacuare, actionat local sau din PCC. In cazuri extreme (la defectarea exhaustorului), prin actionarea unui clapet de siguranta, se conecteaza tubulatura de evacuare la cea de admisie, ceea ce creeaza o depresiune suficienta pentru a mentine o circulatie care sa asigure aerul necesar racirii in orice conditie.

6 MOD No 692 si 699 se refera la ventilatia prin colector in modulele de dinainte de 038. Doua tuburi fac legatura dintre spatiul de antifonare si colectorul de evacuare. Atunci cand este actionat sistemul RCF, cele doua incinte sunt izolate de o valvula - fluture.

63. Alimentarea cu aer a incintei se realizeaza natural sau prin sistemul de alimentare in cascada.

Sistemul de drenare

64. Sistemul de drenare colecteaza si depoziteaza combustibilul nears, rezultat dintr-un star nereusit sau orice scurgere de ulei care poate aparea prin etansarile modulelor turbina cu gaze de transfer al regimului de mars.

65. Instalatia de drenare poate fi divizata in trei module care se unesc intr-o magistrala de drenare care duce la tancurile de depozitare reziduuri petroliere la navele Type 4

a. Instalatia de guvernare de joasa presiune, pompa de combustibil, pistonul purjei, lagarul compresorului de inalta presiune si drena controlerului, combinata cu cutie duzelor si drena camerei de ardere. Pe tubulatura sunt montate valvule cu sens unic.

b. Drena colectorului de evacuare, actionata de o valvula operata pneumatic, cu aerul din carcasa inatermediara, deschisa atunci cand unitatea turbina cu gaze de transfer al regimului de mars este oprita si inchisa la cresterea presiunii in compresorul intermediar.

c. Arborele de transmisie si aparatele de control pentru putere si viteza.

66. Este foarte importanta respectarea procedurilor de intretinere a valvulei de drenare a colectorului de evacuare.

67. Drenele modulului armaturii sunt unite intr-o tubulatura flexibila prin valvule de izolare si de aici, la sistemul de ejectie al navei. Este important ca valvula de izolare sa fie tinuta inchisa pentru a mentie etanseitatea unitatii BCF.