ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ предметной области 7
1.1 Определения и области применения турбодетандеров криогенных установок 7
1.2 Применение турбодетандеров криогенных установок 9
1.3 Принцип действия турбодетандеров криогенных установок 10
1.4 Описание основных узлов турбодетандеров криогенных установок 11
1.5 Характеристика турбо детандеров криогенных установок номенклатура и маркировка 14
1.6 Основные разработчики и зароды изгoтoвитeри тyрбoдeтaндeрoв криогеиных установок 16
1.7 Причины отказов и износа турбо детандеров криогенных установок 20
2 Анализ расчет данных для разработки паспорта надежности 23
2.1 Необходимость и планирование ремонта 23
2.2 Основы выбора способа восстановления турбодетандеров криогенных установок 28
2.3 Основы вы бора оборудования и оснастки для восстановления турбодетандеров криогенных установок 31
2.4 Техническое обслуживание 34
2.5 Структура ремонтного цикла 36
2.6 Расчет интенсивности отказа и обработка информации о надежности турбодетандеров криогенных установок 39
2.7 Оценка уровня эксплуатационной надежности турбодетандеров криогенных установок 44
2.8 Расчеты режимов ремонта деталей турбодетандеров криогенных установок наплавкой 47
2.9 Расчеты режимов ремонта деталей электромеханического привода механической обработкой 49
2.10 Расчет режимов и параметров восстановления деталей электромеханического привода методом электрохимического нанесения покрытий 51
2.11 Термообработка для повышения износостойкости турбодетандеров криогенных установок при ремонте 54
3 Разработка паспорта надежности 56
Заключение 63
Список использованных источников 63
Турбодетандер - это машина для производства холода. Наряду с компрессором он является основным агрегатом криогенной установки. При расширении газа в направляющем аппарате и на лопатках рабочего колеса он отдает энергию за счет производимой работы, вследствие чего происходит понижение температуры потока. Отданная газом энергия в турбодетандере частично поглощается сопротивлением в подшипниках, а остальная часть используется тормозным колесом воздуходувки, дожимающим компрессором или в электрогенераторе.
Целью данной бакалаврской работы является разработка паспорта надежности для турбодетандеров криогенных установок. Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи: рассмотреть общие сведения, а именно принцип действия, структурные схемы, описание узлов, основные положения существующей нормативной литературы, информация по заводам-изготовителям, маркировка, номенклатура и эксплуатационные характеристики.
Проанализировать данные для совершенствования эксплуатационных характеристик и ремонта центробежного компрессора, а именно причины отказов и износа, основы выбора способа восстановления деталей, основы выбора оборудования и оснастки для восстановления деталей, основы необходимости и планирования ремонта, техническое обслуживание.
Рассчитать режимы ремонта компрессора, в том числе наплавкой и механической обработкой. Рассчитать нормы времени выполнения операций по ремонту деталей механической обработкой, нормы расхода материала и времени выполнения операций по ремонту деталей нанесением покрытий, режимы и параметры восстановления деталей методом электрохимического нанесения покрытий, а также рассмотреть применение термообработки для повышения износостойкости объекта при ремонте.
В ходе выполнения работы цель достигнута: разработан паспорт надежности для турбодетандеров криогенных установок. Описание выполненных задача разделено на три главы.
В первой главе рассмотрены общие сведения о турбодетандерах криогенных установок: а именно принцип действия, структурные схемы и описание узлов, основные положения существующей нормативной литературы , информация по заводам-изготовителям и предприятиям-разработчикам, маркировка, эксплуатационные характеристики, основные узлы. Ведущими производителями центробежных ко мире ссоров являются НПО Гелиймаш, Криогенмаш, Кислородмаш и другие. Рассмотрена основная нормативная документация для монтажа и эксплуатации турбодетандеров криогенных у становок. Также рассмотрены способы маркировки и их эксплуатационные характеристики.
Во второй главе проанализированы данные для совершенствования эксплуатационных характеристик и ремонта турбодетандеров криогенных установок, а именно причины отказов и износа. Для ремонта корпусных деталей рассмотрены основы выбора способа восстановления деталей, основы выбора оборудования и оснастки для восстановления деталей, основы необходимости и планирования ремонта, техническое обслуживание. В качестве способа восстановления деталей определены наплавка и наплавка под слоем флюса. Также проведение анализ статистического ряда наработок до отказа .
Рассчитаны режимы ремонта деталей, в том числе наплавкой и механической обработкой. Рассчитаны нормы времени выполнения операций по ремонту деталей механической обработкой, нормы расхода материала и времени выполнения операций по ремонту деталей нанесением покрытий, режимы и параметры восстановления деталей методом электрохимического нанесения покрытий, а также рассмотрено применение термообработки для повышения износостойкости турбодетандеров криогенных установок при ремонте.
Турбодетандеры чрезвычайно просты в эксплуатации и нуждаются в минимальном обслуживании. При медленном охлаждении во время пуска, правильном режиме, предотвращающем высаживание в проточной части льда и углекислоты, а также заброса сжиженного газа, неполадки в работе турбо детандера, а те м боле е повреждение его деталей, как это подтверждено практике явление редкое.
Полученные в работе зависимости показателей надёжности могут использоваться для планирования времени проведения ремонтов поршневых агрегатов из условия минимизации затрат.
