Огляд та дослідження ринку вітчизняного турбінобудування

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ ТА НАУКИ,

МОЛОДІ  ТА СПОРТУ УКРАЇНИ 

Національний  університет кораблебудування імені адмірала Макарова 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

^{КУРСОВА РОБОТА}

З дисципліни: «Маркетинг»

На тему: «Огляд та дослідження ринку вітчизняного турбінобудування» 
 
 
 
 
 
 
 

        Виконав:   студент групи 4418з

       Комаров П.Ю.

             Перевірив: к.е.н., доцент

       Ратушняк І.О. 
 
 
 
 
 

Миколаїв  – 2012 

    Зміст 

    Вступ

    1. Розвиток і сучасний стан газотурбобудування  України та Росії

    2. Галузі застосування газотурбінних  агрегатів

    3. Загальна будова виробляємих газотурбінних агрегатів

    3.1 Газотурбінні агрегати простої  теплової схеми

    3.2 Газотурбінні агрегати складних  теплових схем

    3.3 Когенераційні газотурбінні установки

    Висновок

    Список  літератури

    Додатки

 

    ВСТУП 

    Перспективним напрямком у розвитку світової промисловості, теплоенергетики та електроенергетики в останні десятиліття є застосування газотурбінних технологій.

    Україна і Росія входять у число  небагатьох країн, що володіють необхідним технологічним рівнем розвитку, науковим, конструкторським і виробничим потенціалом, який дозволяє створювати високоефективні  агрегати даного типу різноманітного функціонального призначення. Істотну  роль у цьому відіграють напрацювання військово-промислового комплексу  зазначених країн, у першу чергу  авіаційного і корабельного газотурбобудування.

 

    1. Розвиток і сучасний  стан газотурбобудування  України та Росії 

    Газотурбобудування  на території сучасних України та Росії почало розвиватися наприкінці XIX століття і до другої світової війни  носило переважно теоретичний та експериментальний характер.

    Відомі  роботи інженера П.Д. Кузьмінського в 1892-1900 рр. зі створення оригінальної корабельної газотурбінної установки, що працювала на парогазовій суміші. У 1907.1909 рр. В.В. Караводін проводив дослідження безкомпресорного газотурбінного двигуна з ізохорним підведенням тепла в камері згоряння. У 1914 р. лейтенант флоту М.М. Нікольський запропонував конструкцію авіаційного двигуна, багато в чому аналогічну сучасним турбогвинтовим двигунам.

    Наприкінці 30-х років на Харківському турбогенераторному заводі професор В.М. Маковський створював і досліджував експериментальну газотурбінну установку, в якій паливом був газ підземної газифікації.

    Теоретичні  дослідження різних питань газотурбобудування в 20.30-х роках здійснювалися В.В. Уваровим, Г.І. Зотиковим, В.М. Маковським та ін.

    Потенціал (в основному теоретичний), накопичений  у довоєнний період, відіграв важливу  роль у стрімкому розвитку авіаційного  газотурбобудування після закінчення Великої Вітчизняної війни. Необхідність прискореної розробки і створення  принципово нової техніки . реактивної авіації . багато в чому диктувалася  політичною ситуацією, яка склалася на той момент у світі і вимагала зміцнення обороноздатності Радянської держави.

    Перші авіаційні газотурбінні двигуни, що серійно випускалися в 40-х роках  у Радянському Союзі, являли собою  відтворені конструкції німецьких (РД-10 і РД-20) та англійських (РД-45 і  РД-500) двигунів, проте вже в березні 1947 р. проходив державні випробування турбореактивний двигун С-18 (серійне  позначення - ТР-1) конструктора А.М. Люльки, який був розроблений незалежно від них і по праву вважається першим вітчизняним турбореактивним двигуном.

    Надалі  на території Радянського Союзу  формувалися потужні центри авіаційного  газотурбобудування: в Москві, Ленінграді, Куйбишеві, Запоріжжі, Казані, Пермі, Омську, Уфі та Рибінську, які сприяли перетворенню СРСР в одну з провідних держав світу в цій галузі техніки.

    У 40-х роках у Радянському Союзі  починають розглядати можливість застосування газотурбінних двигунів (ГТД) на кораблях ВМФ. У травні 1954 р. у м. Миколаєві організовується спеціальне конструкторське бюро з проектування таких установок. Для їхнього серійного випуску перепрофілюється споруджений у тому ж місті Південний турбінний завод.

    Першим  у світі кораблем, оснащеним головною газотурбінною енергетичною установкою, став вартовий корабель проекту 61 "Комсомолец Украины" (1961 р.), на якому були встановлені два газотурбінних агрегати М3. Необхідно відзначити, що у Великобританії перший подібний корабель (есмінець проекту 21 "Аmаzоn") вступив у дію тільки в 1974 р., у США (есмінець DD963 "Spruens") . у 1975 р.

    Військово-морський флот СРСР, оснащений переважно газотурбінними двигунами, до розпаду країни був  одним з найбільших у світі  і становив гордість держави.

    У 60-80-х роках газотурбінні двигуни знаходять застосування і на деяких комерційних суднах. Установкою ГТУ-20 наприкінці 60-х років оснащується судно "Парижская коммуна" (одне із суховантажних суден типу "Ленинский комсомол").

    Газотурбінні  агрегати М25 розробки СПБ "Машпроект" (м. Миколаїв) установлюються у 80-х роках на серії контейнеровозів типу "Капитан Смирнов". Газотурбінні двигуни використовуються також в енергетичних установках суден на підводних крилах.

    До 50-х років відносять перші спроби застосування в СРСР газотурбінних двигунів на бронетанковій техніці. Наприкінці 60-х років конструкторами Ленінградського НВО ім. В.Я. Климова (нині ДУП "Завод им. В.Я. Климова") створюється двигун ГТД-1000Т потужністю 1000 к.с., який з 1976 р. встановлюється на серійному танку Т-80. Подальший розвиток подібних енергоустановок закріпив пріоритет Радянського Союзу в цій галузі техніки.

    У післявоєнний період продовжуються  роботи радянських конструкторів у  галузі стаціонарного газотурбобудування. У 1957 р. Невський машинобудівний завод ім. В.І. Леніна (НЗЛ) у Ленінграді починає серійне виробництво двигуна ГТ-700-4 потужністю 4 МВт для газоперекачувальних станцій. У 1957.1958 рр. два енергетичних агрегати ГТ-12-3 потужністю 12 МВт для м. Шатська виготовляє Ленінградський металевий завод (ЛМЗ). У цей же час ЛМЗ створює агрегат ГТ-25-700-1 потужністю 25 МВт, установлений у 1960 р. на одну з електростанцій м. Києва.

    У 60-х роках НЗЛ серійно випускає газотурбінні агрегати ГТ-700-5 і ГТ-700-6 потужністю 4,25 та 6,0 МВт, ГТК-5 потужністю 4,4 МВт, починає виробництво одного з найбільш масових в історії СРСР агрегатів для приводу нагнітачів компресорних станцій . ГТК-10 потужністю 10 МВт. Ленінградський металевий завод випускає агрегати ГТН-9-750 потужністю 9 МВт. Ряд дослідно-промислових зразків газотурбінної техніки, у тому числі й агрегат потужністю 50 МВт з початковою температурою газів 1073 К, створюється на Харківському турбінному заводі. Виробництво газотурбінних агрегатів ГТ-6-750 потужністю 6 МВт організовується підприємством Уральський турбомоторний завод (ТМЗ) у м. Свердловську.

    Наприкінці 60-х років починається створення  енергетичних і привідних агрегатів  на базі суднових та авіаційних газотурбінних  двигунів. Двигунами потужністю 10 МВт  розробки СПБ "Машпроект" (м. Миколаїв) комплектуються плавучі електростанції типу "Северное сияние". Судновий двигун ДО12 у 70-х роках використовується при створенні агрегатів ГТЭ-4 потужністю 4 МВт, призначених для енергопоїздів типу "Маяк". Газотурбогенераторами потужністю 12 МВт надалі оснащуються як пересувні, так і стаціонарні електростанції, розташовані в різних регіонах Радянського Союзу. Турбогвинтові двигуни АИ-20 і АИ-23 розробки ЗМКБ "Прогрес" (м. Запоріжжя) широко використовуються для створення пересувних електростанцій, а також для приводу бурових установок, насосів і т. п.

    У 70-80-х роках Невський машинобудівний завод серійно випускає різні модифікації агрегату ГТК-10 для компресорних станцій, виробляє агрегат ГТН-25 потужністю 25 МВт. Ленінградський металевий завод серійно виробляє агрегати ГТК-10-3 і ГТК-10-4 розробки НЗЛ, створює енергетичні газотурбінні двигуни ГТ-100-750 потужністю 100 МВт (до 1975 р. . найбільш потужні ГТД у світі) і ГТ-100-3М потужністю 105 МВт. Уральський турбомоторний завод випускає газоперекачувальні агрегати ГТН-6, ГТН-16 і ГТН-25-1 потужністю 6, 16 та 25 МВт. Харківським турбінним заводом створюються енергетичні двигуни ГТ-35-770 і ГТ-45 потужністю 35 та 50 МВт. На базі ГТ-35-770 створюються перші в СРСР парогазові установки ПГУ-200 і ПГУ-250, встановлені на Невинномиській (1972 р.) та Молдавській (1980 р.) електростанціях.

    Середина 70-х років відзначена початком масового використання газотурбінних двигунів авіаційного і суднового типів для комплектації газоперекачувальних станцій. На базі турбогвинтового авіаційного двигуна НК-12МВ підприємством ВАТ "СНТК им. Н.Д. Кузнецова" (м. Самара) створюється газотурбінний привід НК-12СТ потужністю 6,3 МВт, який з 1974 р. серійно випускається заводом "Моторостроитель" (м. Самара). Двоконтурний турбореактивний двигун (ТРДД) НК-8 став основою для створення ГТД НК-16СТ потужністю 16 МВт. Даний двигун серійно виробляється Казанським моторобудівним виробничим об’єднанням з 1982 р.

    Також у цей період на газоперекачувальних  станціях масово застосовуються двигуни суднового типу. Для серійного випуску розробленого в СПБ "Машпроект" двигуна ДР59Л потужністю 10 МВт і газоперекачувального агрегату на його основі ГПА-10 у м. Кривий Ріг наприкінці 70-х років будується турбінний завод "Восход" (у даний час ВАТ "Констар"). Перші агрегати даного типу були введені в експлуатацію в 1978р.

    Політичні реформи в державі кінця 80-х . початку 90-х років негативно відбилися  на стані пострадянського газотурбобудування. У даний час практично згорнуте серійне виробництво газотурбінної  техніки на підприємствах, які традиційно займалися випуском стаціонарних агрегатів: ВАТ "Невский завод" (м. С.-Петербург), ВАТ "ТМЗ" (м. Єкатеринбург), ВАТ "Констар" (м. Кривий Ріг), ВАТ "Турбоатом" (м. Харків). Винятком є ВАТ "ЛМЗ", що випускає з 1991 р. двигуни V94.2 потужністю 160 МВт німецької фірми "Siemens".

    Практично без роботи за основним профілем залишилися 12 заводів і 15 конструкторських бюро, які розробляли й виготовляли  авіаційні газотурбінні двигуни. Порівняно з 1985 р., коли в СРСР одночасно вироблялося до 70 типорозмірів авіадвигунів, замовлення на дану продукцію в цей час скоротилися в десятки разів. Більшість цих підприємств одним зі шляхів виходу з кризи вважає організацію виробництва промислових газотурбінних агрегатів (ГТА). Їх величезний науковий і технічний потенціал у даний час спрямований головним чином на створення газотурбінних установок, які можуть бути використані в енергетиці, а також у ролі приводів газоперекачувальних станцій. Частина проектів фінансується російськими компаніями "Газпром" і "ЕЭС России".

    До  таких підприємств можна віднести: ВАТ "Авиадвигатель" і ВАТ "Пермский моторный завод" (м. Перм); ВАТ "НПО "Сатурн" (м. Рибінськ); ВАТ "СНТК им. Н.Д. Кузнецова", ВАТ "СКБМ" та ВАТ "Моторостроитель" (м. Самара); ЗМКБ "Прогрес" і ВАТ "Мотор Січ" (м. Запоріжжя); ВАТ "КМПО" і ВАТ "КПП "Авиамотор" (м. Казань); ММПП "Салют" (м. Москва); ВАТ "УМПО" і НПП "Мотор" (м. Уфа); ДУП "Завод им. В.Я. Климова" (м. С.-Петербург); ВАТ "Калужский двигатель" і ВАТ "КОБМ" (м. Калуга); ВАТ "ОМКБ" і "ОМО им. П.И. Баранова" (м. Омськ) та ін.

    На  базі Науково-випробувального центру ФДУП "ЦИАМ" у м. Литкаріно (Московська обл.) для створення енергетичних та привідних газотурбінних агрегатів засноване ЗАТ "Энергоавиа". У проекті також беруть участь ряд московських підприємств (Тушинське МКБ "Союз", ВАТ "ММП им. В.В. Чернышева" та ін.).

    В останні роки енергійно налагоджує виробництво газотурбінних агрегатів промислового типу потужністю 9 МВт на своїх підприємствах ВАТ "Энергомашкорпорация" (м. Москва).

    Корабельні  газотурбогенератори потужністю 1,5 МВт, які серійно випускає для потреб військово-морського флоту ВАТ "Пролетарский завод" (м. С.-Петербург), конвертовані для роботи на газоподібному паливі і використовуються у складі газотурбінних електростанцій.