Очистка ОК в процессе эксплуатации

 

В составе атмосферного воздуха содержатся примеси (пыль, сажа, цветочная пыль), которые, попадая в газовоздушный тракт, образуют отложения на лопатках ОК. Несмотря на установку специальных фильтров, в процессе эксплуатации происходит неизбежное засорение лопаток ОК.

Отложения на лопатках ухудшают характеристики компрессора: уменьшается давление за осевом компрессором, увеличивается потребляемая мощность, падает КПД, граница помпажа компрессора смещается в сторону его рабочей зоны. Загрязнение проточной части осевого компрессора может привести к уменьшению расхода воздуха до 6% и КПД осевого компрессора на 2-3%, что вызывает снижение полезной мощности ГТУ до 10% и КПД до 2-5%.

Необходимо производить очистку проточной части:

- разборка ОК и отдельной промывки каждой лопатки, но этот способ слишком трудоёмкий и проводится только при проведении планово-предупредительного ремонта;

- очистка косточковой крошкой (диаметром 1-2 мм) или обычным рисом, очень эффективный метод, но засоряются лабиринтные уплотнения;

- очистка с помощью моющей жидкости (Синвал, Прогресс): моющий раствор подается на вход ОК через специальные форсунки с давлением 5-6 кг/см², затем промывают чистой водой. Данный метод позволяет очищать лопатки от загрязнений.

Процесс загрязнения не характеризуется линейной зависимостью от времени и при определенной наработке (в интервале 2-3 тыс. ч), наблюдается стабилизация характеристик осевого компрессора. Отложения на лопатках осевого компрессора вдоль его оси постепенно уменьшаются, то есть последние ступени компрессора загрязняются меньше. Отложения загрязнений больше наблюдаются на выпуклой стороне лопатки. Повышение влажности воздуха на всасе также способствует увеличению образования отложений на лопатках.

Загрязнение лопаточного аппарата в процессе работы ГТУ эксплуатационный персонал определяет по снижению давления за компрессором, что вызывает необходимость для поддержания мощности повышать температуру перед ТВД, а при невозможности поднять температуру – снижать обороты ТВД и ТНД.

Для поддержания параметров ГПА в соответствие с ТУ необходимо периодически проводить очистку проточной части осевого компрессора.

Периодичность очистки зависит от многих факторов, основными среди них являются:

- степень загрязнения и запыленности окружающей среды, где эксплуатируется агрегат;

- эффективность очистки воздуха в ВЗК;

- индивидуальные особенности ГПА (диаметр осевого компрессора, углы атаки осевого компрессора, частота вращения);

- качество работы масляных уплотнений переднего подшипника;

- наличие неплотностей в воздухозаборной камере и в том числе работа ГТУ с открытым байпасным клапаном.

Наилучшие результаты очистки достигаются при разборке проточной части ГПА и промывке каждой лопатки. Однако такой способ очистки является дорогостоящим и применяется только при проведение ППР ГТУ. На практике применяется очистка осевого компрессора на режиме "прокрутки" от пусковой турбины. Эффективная очистка – это регулярная очистка осевого компрессора через каждые 300-400 ч в летнее время и около 1000 ч в зимнее.

В эксплуатации применяют в основном два способа очистки компрессоров:

- очистка с помощью твердых очистителей;

- промывка с помощью жидких моющих сред.

В качестве твердых очистителей применяются органические материалы: молотая скорлупа орехов с диаметром частиц 0, 8-1, 7 мм или обычный рис.

В качестве моющих средств используются специальные растворы "Синвал", "Ml", "М2", "Прогресс" и т. д.

Очистка осевого компрессора твердыми частицами осуществляется на работающих агрегатах стационарного типа, вводом очищающего средства на вход осевого компрессора через специальный бункер, который обеспечивает скорость его подачи примерно 0, 8-1, 0 кг/мин. (для ГТК-25И). Недостатком способа является то, что возможно засорение каналов и отверстий системы охлаждения лопаток газовой турбины.

Очистка осевого компрессора моющими растворами (как правило, для ГТУ авиационного типа) проводится в соответствии со схемой рис. 100 на режиме прокрутки от пусковой турбины. Моющий раствор подается на вход в осевой компрессор через 2 специальные форсунки с давлением 5-6 кг/см с производительностью 10-20 л/мин и течение 10-15 мин. Затем подают чистую воду с температурой 50-60 °С со скоростью 70 л/мин. для промывки. Для слива жидкостей с газовоздушного тракта ГТУ открывается запорная арматура дренажа.

 

Рис. 100. Схема промывки

 

1 – бак с моющим раствором; 2 – бак чистой воды; 3 – дренаж; 4 – насос;

5 – фильтр; 6 – манометр; 7 – вентиль; 8 – коллектор подачи моющего раствора; 9 – дренаж воды

 

Некоторые фирмы для поддержания параметров проточной части осевого компрессора применяют специальное покрытие лопаток, что обеспечивает:

- слабую прилипаемость к лопаткам продуктов загрязнения;

- максимальную наработку между ремонтами;

- противоэрозионную и противокоррозийную защиту.

 

Вопросы для самопроверки

1. Как влияет загрязнение лопаток на характеристики компрессора?

2. Какие существуют способы очистки?

3. Каковы факторы периодичности очистки?

4. Что обеспечивает специальное покрытие лопаток?