Лаборатория компрессорных установок, воздухоподготовки и шумоглушения энергетического оборудования
Main / Направление деятельности > Отделение турбинных установок > Отдел исследований турбоустановок > Лаборатория компрессорных установок, воздухоподготовки и шумоглушения энергетического оборудования

Основные направления деятельности лаборатории:

Осевые компрессоры:

  • Разработка проточных частей многоступенчатых компрессоров с дозвуковыми и сверхзвуковыми ступенями с последующей аэродинамической и вибрационной отработкой на стендах НПО ЦКТИ;
  • реконструкция существующих компрессоров для повышения производительности, давления и КПД с использованием методов оптимизации лопаточного аппарата;
  • разработка и исследование трансзвуковых и сверхзвуковых ступеней на стендах НПО ЦКТИ;
  • исследование компрессора с впрыском воды в проточную часть для интенсификации процесса сжатия;
  • исследование вопросов загрязнения и разработка оптимальных методов очистки проточной части осевых компрессоров;
  • проведение обследований компрессоров, продление их ресурса и поставка запчастей (рабочих, направляющих лопаток и др.) компрессорного оборудования;
  • организация и проведение промышленных испытаний натурных компрессоров у заказчика в местах эксплуатации;
  • проектирование, изготовление и поставка сосудов, фильтров и других аппаратов, подведомственных Ростехнадзору и Росатомнадзору.

Проектирование и испытание многочисленных видов центробежного компрессорного оборудования для ведущих отраслей промышленности:

  • нагнетателей природного газа различной мощности; воздушных компрессоров и нагнетателей для черной металлургии, криогенной техники и общего назначения;
  • компрессоров и нагнетателей для химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности;
  • разработка проточных частей центробежных компрессоров и нагнетателей на основе современных методов проектирования, с последующей доработкой аэродинамических схем на стендах НПО ЦКТИ;
  • расчетно-теоретические исследования проточных частей центробежных компрессорных машин;
  • экспериментальные исследования и отработка на моделях ступеней центробежных компрессоров и нагнетателей;
  • модернизация существующих компрессоров с целью улучшения их параметров, повышения надежности, снижения энергетических затрат при эксплуатации;
  • исследование влияния абразивного и коррозионного износа элементов проточной части на аэродинамические и энергетические характеристики центробежных компрессоров и нагнетателей и разработка эффективных методов защиты;
  • нагнетателей природного газа различной мощности;
  • воздушных компрессоров и нагнетателей для черной металлургии, криогенной техники и общего назначения.
  • обследования компрессоров и нагнетателей, дефектация их основных узлов, разработка рекомендаций по замене их элементов и поставке запасных частей (рабочих колес, лопаточных диффузоров, уплотнений, подшипников) с целью продления ресурса; проведение промышленных испытаний натурных компрессоров у Заказчика с выдачей рекомендаций по их дальнейшей эксплуатации;
  • диагностика компрессоров и нагнетателей с целью определения остаточного ресурса их определяющих элементов участие в расследовании причин аварий компрессоров и нагнетателей и в выработке способов и условий их устранения;
  • выбор центробежного компрессорного оборудования на заданные параметры и технические требования;
  • проведение сертификационных испытаний компрессоров и нагнетателей с выдачей заключений о соответствии нормативным документам;
  • разработка и поставка систем охлаждения воздуха на входе в ГТУ;
  • разработка авторизованной системы раннего предупреждения о приближении к нестационарным режимам работы компрессоров.

По воздухоподготовительным устройствам:

  • Проектирование воздухоочистительных устройств и их производство на базе собственного предприятия.
  • Проведение исследовательских испытаний на модели воздухозаборного тракта в целом либо на его отдельных элементах, расчет и подтверждение акустических, тепловых и прочностных характеристик при новом строительстве и реконструкции станций.
  • Оптимальный выбор способа фильтрации циклового воздуха для конкретного проекта.
  • Научно-техническое сопровождение оборудования на месте монтажа, шефмонтаж, гарантии.

Для отработки и исследования моделей осевых компрессоров создано три крупномасштабных экспериментальных стенда, которые позволяют испытывать как отдельные одиночные ступени, так и отсеки из нескольких ступеней, а также многоступенчатые компрессоры с большим числом ступеней на высокие степени повышения давления. Исследования проводятся комплексно: исследуются газодинамические характеристики лопаточных аппаратов и вибрационное состояние рабочих лопаток.

Стенд для испытаний осевых компрессоров ГТУ (21206)

Экспериментальный стенд предназначен для проведения аэродинамических и вибрационных испытаний крупномасштабных моделей осевых компрессоров ГТУ.

  • Привод: паровая турбина мощностью 16 МВт.
  • Расход пара – 80 т/час.
  • Давление пара – 40 кгс/см².
  • Максимальная частота вращения ротора модельного компрессора до 14 000 об/мин.

Изменение режимов работы модели ОК от режимов максимального расхода до границы устойчивой работы производится с изменением частоты вращения ротора от 2 000 до 14 000 об/мин и регулированием нагрузочного дросселя, установленного на выходе из компрессора.

Выполненные работы

На стенде № 21206 испытывались:

  • модель ОК ГТЭ-150 ОАО ЛМЗ в масштабе 1:4,14 (Gм = 36,7 кг/с, π*к = 13, n = 12 420 об/мин).
  • модель первых шести ступеней ОК ГТЭ-65 в масштабе 1:2,2332 (Gм = 36,27 кг/с, π*1-6 = 3,74, n = 12 151 об/мин).
  • Модели ротора и отсека компрессора установки ГТЭ-65
  • В состав экспериментальной установки входили:

    • ресивер, входной стыковочный участок, участок закрутки для 3-х разных режимов работы натурного агрегата: холостого хода, 50 % нагрузки, номинального режима;
    • модели диффузора турбины, модель выхлопного патрубка, модель переходного участка, модель диффузора котла-утилизатора;
    • модель КУ с первым трубным пучком и эквивалентной моделью собственно котла.

  • Система регистрации параметров работы установки
  • Стенды для модельных исследований центробежных компрессоров (21202 и 21203)
  • Стенды предназначены для исследования моделей центробежных компрессоров и нагнетателей природного газа. Приводом является электродвигатели постоянного тока. Один стенд имеет привод мощностью 700 кВт и частоту вращения ротора модели до 20 000 об/мин, второй стенд имеет привод мощностью 300 кВт и частоту вращения ротора модели до 17 000 об/мин. Стенды оснащены системой автоматического управления приводов с поддержанием заданной частоты вращения, а также нагрузочным дросселем с дистанционным управлением. На этих стендах прошли исследования моделей почти всех нагнетателей природного газа турбостроительных заводов страны.

  • Стенд № 21201 для испытаний компрессоров
  • Стенд предназначен для отработки и исследований моделей компрессоров или отсеков на степени повышения давления до π*к = 5÷6.

    Приводом модели компрессора является паровая турбина мощностью до 2,5 МВт с максимальной частотой вращения ротора до 20 000 об/мин.

    Стенд оснащен системой автоматического управления приводной турбиной и поддержания заданной частоты вращения модели компрессора, а также помпажной защитой и нагрузочным дросселем с дистанционным управлением.

    Выполненные работы

    На стенде № 21201 исследовались модели компрессоров КНД ГТ-100, ГТК-10, ГТК-16 и ГТК-25, модели компрессоров для черной металлургии с поворотом лопаток направляющих аппаратов во время испытаний.:

    • модель первых 2-х ступеней КНД-П (первая ступень трансзвуковая);
    • модель из первых трех ступеней компрессора ГТН-25 ТМЗ (первые две ступени трансзвуковые).
  • Стенд № 21205 для продувок воздухозаборных устройств компрессоров ГТУ
  • Схема стенда

    Модель воздухозаборного тракта для ГТЭ-110 ПАО «ОДК Сатурн»