Введение
1 Обзор информационных источников по теме диссертации 15
1.1 Аналитический обзор информационных источников, касающихся современных микротурбинных технологий 15
1.2 Анализ известных современных микротурбинных установок 18
1.3 Теория резонансных колебаний валов роторов микротурбин на подшипниках различных типов 26
1.3.1 Резонансные колебания валов 26
1.3.2 Особенности применения различных типов подшипников при пусковых и остановочных режимах работы микротурбин 27
1.4 Динамические узлы трения 30
1.4.1 Основные положения 30
1.4.2 Основные проблемы узлов трения в вертикальных турбомашинах с различным типом подшипников 34
1.4.3 Обобщение существующей информации по расчету узлов трения 34
1.5 Выводы по главе и постановка задачи на исследование 35
2 Особенности работы влажно-паровой микротурбинной установки 37
2.1 Концепция, особенности и назначение работы микротурбинной установки в составе микроэнергокомплекса 37
2.2 Подшипники микротурбины 41
2.3 Модификации микротурбины влажно-паровой микротурбинной установки 43
2.3.1 Микротурбина на газодинамических подшипниках 43
2.3.2 Микротурбина на керамических подшипниках 51
2.4 Конденсатор микротурбины 53
2.5 Тепловая схема работы микротурбинной установки 58
2.6 Выводы по главе 60
3 Математическое моделирование работы влажно паровой микротурбинной установки 62
3.1 Математическое моделирование динамических характеристик влажно-паровой микротурбины на газодинамических и керамических подшипниках 63
3.1.1 Исходные данные, основные допущения для математического моделирования динамических характеристик микротурбины 64
3.1.2 Определение теоретического значения частоты вращения, при которой вал-ротор всплывает в осевом подшипнике 65
3.1.3 Расчет усилий микротурбины на газодинамических подшипниках 72
3.1.4 Расчет усилий микротурбины на керамических подшипниках 80
3.1.5 Расчет динамических характеристик микротурбины на газодинамических и керамических подшипниках 84
3.1.6 Решение математической модели влажно-паровой микротурбинной установки 89
3.2 Математическое моделирование динамических характеристик конденсатора микротурбинной установки 99
3.2.1 Исходные данные, основные допущения для математического моделирования динамических характеристик конденсатора микротурбинной установки 100
3.2.2 Расчет динамических характеристик конденсатора микротурбинной установки 103
3.2.3 Решение математической модели конденсатора микротурбины 107
3.3 Выводы по главе 115
4 Разработка методики определения динамических характеристик работы влажно-паровой микротурбинной установки и разработка рекомендаций по оптимальному конструктивному составу установки 116
4.1 Программы проведения испытаний основного оборудования микротурбинной установки 118
4.1.1 Программа проведения предварительных испытаний микротурбинной установки ВПМТ-5 и ВПМТ-30 в паровом режиме 118
4.1.2 Программа проведения исследовательских испытаний микротурбины на газодинамических подшипниках электрической мощностью 5 и 30 кВт в моторном режиме 120
4.2 Проведение испытаний микротурбинной установки 122
4.2.2 Испытания микротурбины и конденсатора в паровом режиме при работе на керамических подшипниках 122
4.2.1 Испытания микротурбины электрической мощностью 5 кВт в моторном режиме при работе на керамических подшипниках 124
4.3 Оценка погрешности математического моделирования 126
4.4 Оценка затрат мощности на собственные нужды при работе различных модификаций микротурбин 127
4.5 Методика расчета вертикальных микротурбин в составе микроэнергетических комплексов 128
4.6 Рекомендации по применению разработанной методики расчета динамических характеристик микротурбинной установки 130
4.6.1 Особенности работы влажно-паровой микротурбинной установки на различных типах подшипников 130
4.6.2 Рекомендации по практическому применению методики расчета динамических характеристик влажно-паровой микротурбинной установки 131
4.6.3 Преимущества и недостатки разработанной методики расчета динамических характеристик вертикальных микротурбин 132
4.6.4 Рекомендации по оптимальному конструктивному составу вертикальных паротурбинных агрегатов 132
4.7 Выводы по главе 135
Заключение 136
Перечень сокращений и условных обозначений 139
Список использованных источников 141
