С 6 по 10 июня в Канаде в выставочном центре г. Ванкувера прошел технический конгресс и выставка ASME Turbo Expo-2011. Организатором мероприятия выступил Международный институт газовых турбин (IGTI), который входит в состав американского общества инженеров-механиков (ASME International).
Выставка и конференция ASME Turbo Expo являются отличной возможностью для изучения мировых достижений в области газотурбинной техники. Здесь демонстрировались двигатели для гражданской и военной авиации, энергоустановки наземного и морского применения, ГТУ для нефтегазовой отрасли (для платформ и трубопроводов), вспомогательное оборудование и т.д. Более 200 компаний из различных стран представили свою продукцию.
На 20 секциях конгресса прозвучали доклады самой разнообразной тематики: передовые технологии при создании ГТУ различного применения, новые материалы и сплавы, последние разработки в области теплообменного оборудования, альтернативные виды топлива, способы снижения уровня эмиссии двигателей.
Компания Concepts NREC, мировой лидер в проектировании и разработке программного обеспечения по моделированию и производству турбомашин, заключила дистрибьюторское соглашение с ООО «Сигма Технология» – разработчиком и поставщиком программного обеспечения по параметрической оптимизации на основе оригинальной технологии IOSO.
IOSO – программное обеспечение для многомерной оптимизации. Оно используется для улучшения характеристик сложных систем и технологических процессов, а также для разработки новых материалов на основе поиска их оптимальных параметров.
Согласно контракту, Concepts NREC будет представлять IOSO на различных региональных рынках по всему миру. Наличие прямого интерфейса между проверенной программой оптимизации и широким спектром программных инструментов по проектированию и анализу турбомашин обеспечит высокую эффективность проектируемых объектов.
Agile Engineering Design System^® – это единственный коммерчески доступный программный комплекс по проектированию и анализу турбомашин. Он включает в себя весь цикл: предварительное и детальное проектирование, перепроектирование, сложные инструменты анализа, такие как CFD, FEA и роторная динамика. Комплекс также включает программное обеспечение CAM для пяти осевых станков и возможность точной передачи данных геометрии в различные CAD-пакеты.
Используя совместно IOSO оптимайзера и комплекс Agile Engineering Design System, проектировщик имеет возможность автоматически перебрать большое количество вариантов по необходимым техническим критериям внутри цикла проектирования. Это существенно ускоряет поиск оптимальной конструкции, сокращая процесс проектирования до нескольких дней.
При разработке проекта любой технической системы, будь то газотурбинный двигатель, летательный аппарат или автомобиль, конструктор выполняет действия в одной и той же последовательности: разработка базовой концепции проекта; интеграция комплекса математических моделей для расчета основных показателей эффективности; оценка альтернативных вариантов для удовлетворения предъявляемым требованиям. Простой и удобный «трехшаговый» алгоритм работы IOSO NM позволяет конструктору легко интегрировать все требуемые математические модели в единый расчетный блок и автоматизировать процесс поиска альтернативных технических решений.
Фирма Heinzmann, имеющая многолетний опыт в создании свободно конфигурируемых систем электронно-управляемого впрыска и мониторинга двигателей с системами Common Rail, добавила к уже существующим следующее поколение систем управления – ODYSSEUS. Это «последнее слово» в комплексных системах подачи топлива.
Эффективность работы компании по проектированию и оптимизации обеспечивается современными программными средствами: моделирование гидравлики (AMESim), FEAnalysis (CosmosWorks) и анализ процесса сгорания (Prometheus).
Система объединяет в себе модернизированные дизельные форсунки, насосы высокого давления и аккумуляторы. Этот новаторский продукт предлагает оптимальное комплексное решение для модернизации систем впрыска дизельного топлива под высоким давлением как для новых двигателей в диапазоне мощности 60…5000 кВт, так и для существующих.
Система применима для двигателей различной мощности: ODYSSEUS S/М/L/XL для двигателей мощностью до 100, 300, 1500 кВт и 10 МВт соответственно.
ODYSSEUS обеспечивает пользователям следующие преимущества:
•    высокое давление впрыска для оптимального распыления топлива внутри камеры сгорания;
•    мощность до 500 кВт на цилиндр;
•    адаптация форсунок к различным головкам цилиндров;
•    широкий диапазон блоков управления: для двигателей с количеством цилиндров от 3 до 20;
•    безопасный и компактный аккумулятор, а также трубопровод и кабели;
•    возможность применения в топливных системах MicroPilot Common Rail газопоршневых двигателей.
Насосы высокого давления серии HDP-K для системы ODYSSEUS имеют надежную конструкцию и могут создавать давление в аккумуляторе до 200 МПа. Компактный роторный насос серии HDP-R имеет различное применение. После запуска двигателя насос быстро создает давление, необходимое для достижения экстремально мелкого распыления топлива в камере сгорания. При этом максимально снижается уровень выбросов, обеспечивая дальнейшее соответствие всем будущим требованиям по эмиссии. Насосы прошли испытания на наработку и отказ и показали отличные характеристики при циклической работе.
Управляемые электромагнитом топливные форсунки ODYSSEUS представлены в нескольких размерах и легко адаптируются для установки на двигатели с цилиндровой мощностью от 15 до 500 кВт. Это позволяет быстро заменить элементы впрыска, сохраняя при этом индивидуальные характеристики впрыска для каждой форсунки.
Блоки управления серии DARDANOS и MVC, используемые в системе ODYSSEUS, разработаны как универсальные контроллеры частоты вращения двигателей для систем электронно-управляемой подачи топлива. Они обеспечивают эффективность использования топлива, увеличение мощности двигателя, снижение вредных выбросов и уменьшение дымности, особенно при запуске и увеличении нагрузки.
Обновленную версию программного обеспечения AxSTREAM™ v.2.0 для расчетов и проектирования радиальных турбомашин представляла американская компания SoftinWay Inc. С помощью программы можно выполнить предварительное проектирование проточной части, включая выбор основных размеров ступеней в цилиндре, одномерный тепловой и прочностной расчеты ступеней, поступенчатую оптимизацию проточной части и выбор количества лопаток в венцах и т.д.
AxSTREAM обеспечивает экспорт пространственной геометрии лопаток в системы CFX, ANSYS, FLUENT и другие по запросу пользователя. Система имеет русскоязычный и англоязычный интерфейсы, что позволяет вести разработку в русском варианте, а отчет выдавать в английском; работает с операционными системами Windows 2000 и Windows XP.
Компания Siemens представила результаты долгосрочных испытаний газовой турбины SGT-300, которые проводились в составе электростанции тригенерационного цикла на площадке университета New Hampshire. Цель испытаний – повышение топливной гибкости энергоблока и обеспечение стабильной и надежной работы станции на природном газе, дизельном топливе и газе мусорных свалок. При этом использовалась стандартная камера сгорания DLE.
Энергоблок запущен в эксплуатацию в 2006 г., в качестве основного топлива использовался газ мусорных свалок. В 2009 г. электростанция переведена в тригенерационный цикл. Для обеспечения стабильной работы она была оснащена интеллектуальной системой управления на базе микропроцессорных устройств. В результате был оптимизирован процесс предварительной подготовки топлива, а также периодичность его впрыска в камеру сгорания (в зависимости от изменения рабочих параметров, условий эксплуатации и нагрузки).
В период испытаний энергоблок работал при различных температурах окружающего воздуха (от –30°С до +35°С), при различных давлениях топливного газа, а также с использованием различных комбинаций топлива. В итоге был отработан оптимальный алгоритм управления двигателем и электростанцией в целом для достижения стабильной работы и поддержания эксплуатационных параметров в заданных пределах.
Для обеспечения требуемых уровней NOx двигатель оснастили системой постоянного мониторинга уровня эмиссии (Continuous Emission Monitoring System) – в результате достигнуты показатели ниже 9 ppm. В перспективе Siemens планирует оснастить передовой интеллектуальной системой управления на базе микропроцессорных устройств все ГТУ в классе мощности 5…15 МВт (SGT-100…SGT-400).
Приглашаем российские компании к участию в выставе ASME Turbo Expo-2012, которая состоится 11-15 июня 2012 года в Дании в выставочном центре Bella Center г. Копенгагена.