Лекция №11Лекция №11

Неисправности компрессораНеисправности компрессора

Неисправности Неисправности компрессоракомпрессора

Наиболее распространёнными неисправностями компрессора в Наиболее распространёнными неисправностями компрессора в эксплуатации являются следующие.эксплуатации являются следующие.

1 Трещины, обрывы и разрушение лопаток. 1 Трещины, обрывы и разрушение лопаток. 2 Повреждение лопаток компрессора посторонними предметами 2 Повреждение лопаток компрессора посторонними предметами 3 Обледенение деталей входной части ГТД3 Обледенение деталей входной части ГТД 4 Абразивный износ деталей проточной части 4 Абразивный износ деталей проточной части 5 Трещины и разрушение дисков 5 Трещины и разрушение дисков 6 Потеря ГДУ работы компрессора6 Потеря ГДУ работы компрессора 7 Разрушение подшипников опор.7 Разрушение подшипников опор. Такие неисправности, какТакие неисправности, как повреждение лопаток компрессора повреждение лопаток компрессора

посторонними предметамипосторонними предметами, , абразивный износабразивный износ деталей деталей проточной частипроточной части, , разрушениеразрушение подшипников опорподшипников опор, , обледенениеобледенение входной части компрессоравходной части компрессора значительно значительно ухудшают ухудшают эксплуатационныеэксплуатационные характеристикихарактеристики ГТД и могут привести к его ГТД и могут привести к его отказу.отказу.

В качестве профилактических мер предотвращения В качестве профилактических мер предотвращения разрушения (обрыва) рабочих лопаток разрушения (обрыва) рабочих лопаток применяются:применяются:

-строгое соблюдение правил технической -строгое соблюдение правил технической эксплуатации компрессора;эксплуатации компрессора;

- эксплуатация двигателя только на установленных - эксплуатация двигателя только на установленных режимах;режимах;

- тщательный визуальный и инструментальный - тщательный визуальный и инструментальный контроль состояния лопаток;контроль состояния лопаток;

- проверка времени выбега ротора при останове - проверка времени выбега ротора при останове двигателя. двигателя.

Признаками разрушения или обрыва рабочих Признаками разрушения или обрыва рабочих лопаток компрессора в полёте являются:лопаток компрессора в полёте являются:

- резкий хлопок и удар в двигателе;- резкий хлопок и удар в двигателе; - уменьшение частоты вращения ротора и - уменьшение частоты вращения ротора и

увеличение температуры газа перед турбиной увеличение температуры газа перед турбиной выше допустимой для данного режима.выше допустимой для данного режима.

Повреждение лопаток Повреждение лопаток компрессора посторонними компрессора посторонними

предметамипредметами Повреждение лопаток компрессора посторонними предметамиПовреждение лопаток компрессора посторонними предметами

является частой причиной досрочного съёма двигателя с является частой причиной досрочного съёма двигателя с эксплуатации. С мощной струёй воздуха, засасываемого ГТД, эксплуатации. С мощной струёй воздуха, засасываемого ГТД, различные твёрдые частицы могут попадать на вход в различные твёрдые частицы могут попадать на вход в компрессор и, встречаясь с лопатками, имеющими окружные компрессор и, встречаясь с лопатками, имеющими окружные скоростями до м/с и выше, наносить им серьёзные повреждения; скоростями до м/с и выше, наносить им серьёзные повреждения; эти повреждения (эти повреждения (забоинызабоины) наиболее опасны на кромках и ) наиболее опасны на кромках и корневых сечениях. Забоины на лопатках при их обнаружении корневых сечениях. Забоины на лопатках при их обнаружении тщательно выводятся. Если это невозможно без заметного тщательно выводятся. Если это невозможно без заметного снижения прочности лопатки, двигатель снимается для замены снижения прочности лопатки, двигатель снимается для замены повреждённых лопаток. Попадающие в двигатель посторонние повреждённых лопаток. Попадающие в двигатель посторонние предметы могут повреждать не только первые ступени предметы могут повреждать не только первые ступени компрессора, но икомпрессора, но и проходят весь тракт вплоть до последних проходят весь тракт вплоть до последних ступеней.ступеней.

Обледенение деталей входной части ГТДОбледенение деталей входной части ГТД ОбледенениеОбледенение деталей входной части ГТД приводит к: деталей входной части ГТД приводит к: - - увеличению входных потерьувеличению входных потерь из-за изменения формы и размеров из-за изменения формы и размеров

проточной части входного канала, что приводит к изменению проточной части входного канала, что приводит к изменению параметров воздуха на входе в компрессор и характера течения параметров воздуха на входе в компрессор и характера течения воздуха во входном канале и вызывает появление больших воздуха во входном канале и вызывает появление больших гидравлических сопротивлений;гидравлических сопротивлений;

- - уменьшению тяги (мощности)уменьшению тяги (мощности) вследствие уменьшения расхода вследствие уменьшения расхода воздуха и из-за больших гидравлических сопротивлений;воздуха и из-за больших гидравлических сопротивлений;

- - увеличению температуры газа перед турбинойувеличению температуры газа перед турбиной вследствие вследствие увеличения подачи топлива () и уменьшения расхода воздуха;увеличения подачи топлива () и уменьшения расхода воздуха;

- - ухудшению экономичностиухудшению экономичности двигателя из-за увеличения тепловых двигателя из-за увеличения тепловых потерь (нагрев конструкции) и потерь тепла ( в виде несгоревшего потерь (нагрев конструкции) и потерь тепла ( в виде несгоревшего топлива) с выходными газами; топлива) с выходными газами;

- - помпажу компрессорапомпажу компрессора вследствие уменьшения расхода воздуха, вследствие уменьшения расхода воздуха, изменения геометрической формы профилей лопаток ВНА и изменения геометрической формы профилей лопаток ВНА и увеличения температуры газа перед турбиной;увеличения температуры газа перед турбиной;

- - увеличению уровня вибрации и тряскиувеличению уровня вибрации и тряски из-за образования льда на из-за образования льда на рабочих лопатках первой ступени компрессора, что приводит к рабочих лопатках первой ступени компрессора, что приводит к дисбалансу ротора двигателя и, как следствие, к задеванию лопаток дисбалансу ротора двигателя и, как следствие, к задеванию лопаток о корпус, износу и увеличению радиальных зазоров между о корпус, износу и увеличению радиальных зазоров между лопатками и корпусом; лопатками и корпусом;

- - попаданию внутрь компрессора льдапопаданию внутрь компрессора льда, что может вызвать, что может вызвать на на рабочих лопатках ротора, вращающихся с большой частотойрабочих лопатках ротора, вращающихся с большой частотой. .

Абразивный износ деталей проточной частиАбразивный износ деталей проточной части Пылевая эрозия элементов проточной части и Пылевая эрозия элементов проточной части и

отложения пыли имеют место на ГТД, отложения пыли имеют место на ГТД, эксплуатируемых вблизи земли. Как следствие эксплуатируемых вблизи земли. Как следствие возникают такие неисправности (отказы), как возникают такие неисправности (отказы), как снижение мощностиснижение мощности, недопустимый , недопустимый рост рост температуры газатемпературы газа, , поломкиполомки ослабленных эрозией ослабленных эрозией лопатоклопаток, , помпажипомпажи..

Износ лопаток первых ступеней происходит по Износ лопаток первых ступеней происходит по всей высоте вследствие равномерного всей высоте вследствие равномерного распределения потока пыли. У лопаток последних распределения потока пыли. У лопаток последних ступеней износ наблюдается на периферии ступеней износ наблюдается на периферии лопаток, что объясняется центрифугированием лопаток, что объясняется центрифугированием пыли в ступенях. Действие центробежных сил на пыли в ступенях. Действие центробежных сил на частицы пыли приводит к концентрации её на частицы пыли приводит к концентрации её на периферии, и лопатки последних ступеней, периферии, и лопатки последних ступеней, являющиеся наиболее тонкими, становятся и являющиеся наиболее тонкими, становятся и наиболее изнашиваемыми деталями компрессора.наиболее изнашиваемыми деталями компрессора.

Потеря газодинамической устойчивости работы Потеря газодинамической устойчивости работы

компрессоракомпрессора

Отложение льда на рабочих лопатках Отложение льда на рабочих лопатках компрессора приводит также к дисбалансу компрессора приводит также к дисбалансу ротора двигателя и, как следствие, к задеванию ротора двигателя и, как следствие, к задеванию лопаток о корпус, износу и увеличению лопаток о корпус, износу и увеличению радиальных зазоров между лопатками и радиальных зазоров между лопатками и корпусом. Изменение геометрии проточной части корпусом. Изменение геометрии проточной части и увеличение радиальных зазоров в компрессоре и увеличение радиальных зазоров в компрессоре снижает его КПД и, помимо ухудшения снижает его КПД и, помимо ухудшения эксплуатационных параметров двигателя, эксплуатационных параметров двигателя, может вызвать неустойчивую работу – помпаж, может вызвать неустойчивую работу – помпаж, вплоть до самопроизвольного выключения еговплоть до самопроизвольного выключения его

Вопросы к лекции №11Вопросы к лекции №11

1.Какие эксплуатационные факторы приводят 1.Какие эксплуатационные факторы приводят к неисправностям в компрессоре?к неисправностям в компрессоре?

2.Какие причины приводят к разрушению 2.Какие причины приводят к разрушению лопаток компрессора?лопаток компрессора?

3.К чему приводит потеря газодинамической 3.К чему приводит потеря газодинамической устойчивости компрессора?устойчивости компрессора?

4.Вследствие чего происходит износ 4.Вследствие чего происходит износ проточной части компрессора?проточной части компрессора?

5.К каким последствиям приводит помпаж в 5.К каким последствиям приводит помпаж в компрессоре компрессоре