Конструкция и принцип работы газовой турбины

Газовая турбина предназначена для преобразования продуктов сгорания газа, смешанного с топливом, в механическую работу генератора.

В ее конструкции можно выделить две основных части – вращающуюся и неподвижную. Первая называется ротором и состоит из вала, на который устанавливаются диски с пластинами – рабочими лопатками.

Вторая представляет собой корпус с лопастями иной формы, служащими для направления и ускорения потока вещества. Она называется статором.

Газовые турбины являются составной частью газотурбинной установки (с компрессором и камерой сгорания) либо газотурбинного двигателя.


Газовая турбина: ротор с лопатками


Рабочие части силовой машины вращаются под воздействием потоков расширенного воздуха. После камеры сгорания он попадает на лопатки статора, которые частично преобразуют энергию струи и направляют ее на пластины ротора. Благодаря лопастям приводится в движение вал, соединенный с электрогенератором.

Сервис газовых турбин

Сервис газовых турбин осуществляется раз в год-полтора. Он включает в себя осмотр и очистку элементов, замену поврежденных деталей, необходимый ремонт.

На этапе производства установок разрабатывают способы повышения ресурса узлов и механизмов. Это связано с быстрым износом элементов вследствие высоких нагрузок и функционирования при экстремальных температурах: около +1000 °С.

На хвостовики лопаток турбин, прессовые посадки, конденсатоотводчики, ходовые винты, крепеж наносят антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1001, MODENGY 1002, MODENGY 1005 и MODENGY 1014. Они обеспечивают снижение и стабилизацию коэффициента трения подвижных деталей, защиту от коррозии, облегчение монтажа и демонтажа соединений и увеличение ресурса оборудования в целом.


Лопатки турбин до и после нанесения защитного покрытия

Применение газовой турбины в различных отраслях

Наиболее распространено применение газовой турбины на различных энергетических станциях, обеспечивающих население электричеством и теплом.

Для повышения коэффициента полезного действия устройства используются в тригенераторных установках. В этом режиме КПД приближается к 90 процентам. Агрегаты производят тепло, электричество и холод.

В авиационной отрасли широко распространены турбины с несколькими валами и сотнями лопаток. Они постепенно становятся заменой двигателей внутреннего сгорания за счет компактности и простоты устройства. Газовые механизмы в двигателях самолетов служат для приведения воздушного винта в движение.

Газовые турбины также используются для перемещения сырья по трубопроводам на компрессорных станциях.

Самые маленькие устройства применяются в медицине. Например, их устанавливают в стоматологические сверла. Турбины вращаются со скоростью 250 тысяч оборотов в минуту и значительно сокращают время на создание отверстий.

В судостроении газовые силовые агрегаты устанавливаются для повышения мощности и скорости кораблей. Кинетическая энергия газа используется для передвижения морского судна.


Газотурбинный двигатель для морских судов


Широкое распространение получают компактные газовые агрегаты – микротурбины. Они производят чистую энергию для автономного бесперебойного обеспечения различных помещений электричеством, а также могут быть источниками экстренного энергоснабжения.