Газоперекачивающий агрегат ГТК-10-4, сконструированный и изготовленный на Невском машиностроительном заводе (НЗЛ), предназначен для сжатия природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам

Агрегат состоит из газотурбинной установки и нагнетателя природного газа.

Газотурбинная установка, входящая в состав агрегата, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла по схеме с “разрезным валом" (со свободной силовой турбиной). Это позволило получить установку, отличающуюся сравнительно простой конструкцией, высокой экономичностью и маневренностью, т.е. наиболее полно удовлетворяющую требованиям, предъявляемым условиями работы в системе газопроводов.

1.1.Газотурбинная установка

Газотурбинная установка (ГТУ) состоит из двух механических не связанных между собой турбин (турбины высокого давления  для привода воздушного компрессора и силовой турбины  для привода газового нагнетателя), воздушного компрессора, камеры сгорания, воздухоподогревателя (регенератора), пускового турбодетандера, а также систем смазки, регулирования, защиты и управления, обеспечивающих нормальную работу и обслуживание установки.

Воздух из атмосферы через фильтры засасывается и сжимается осевым компрессором и поступает в воздухоподогреватель, где его температура повышается за счет тепла отработавших в турбине продуктов сгорания. Подогретый воздух направляется в камеру сгорания, куда подается и топливо (природный газ). Продукты сгорания из камеры сгорания направляются в турбину высокого давления, мощность которой используется для привода осевого компрессора. Далее продукты сгорания попадают в турбину низкого давления (силовую турбину), вращающую нагнетатель. После силовой турбины продукты сгорания проходят через воздухоподогреватель, отдают часть тепла воздуху за компрессором и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.

Обе турбины выполнены в общем литом корпусе, имеющем внутреннюю тепловую изоляцию. Турбина высокого давления (ТВД)  одноступенчатая. Ротор ТВД состоит из одновенечного  диска, укрепленного на консоли вала воздушного компрессора, который вращается в двух подшипниках (передний - опорно-упорный, задний - опорный). Турбина низкого давления (ТНД) также одноступенчатая. Одновенечный диск ТНД крепится на консоли силового вала, который вращается в двух подшипниках. Передний подшипник силового вала опорный, задний подшипник опорно-упорный.

Воздушный компрессор осевого типа имеет 10 ступеней. Направляющие лопатки укреплены в литом чугунном корпусе. Ротор компрессора барабанного типа. Рабочие лопатки крепятся к ротору при помощи зубчатых хвостов.

Вся турбогруппа смонтирована на общей сварной раме-маслобаке.

Камера сгорания  прямоточная, состоит из корпуса, фронтового устройства с одной дежурной и шестью основными горелками, огневой части и смесительного устройства.

Воздухоподогреватель (регенератор) выполнен из профильных листов и состоит из двух секций. Движение продуктов сгорания через подогреватель осуществляется одним ходом по каналам, образованным профилем листов.

Между листами движется подогреваемый воздух.

Соединение роторов нагнетателя и газовой турбины осуществляется при помощи промежуточного вала с зубчатыми соединительными муфтами.

Пуск агрегата производится пусковым турбодетандером, работающим на перекачиваемом по магистрали газе.

Топливом является перекачиваемый природный газ.

1.2. Техническая характеристика газотурбинной установки    

• Температура перед ТВД - 780°C
• Номинальная мощность на муфте нагнетателя - 10000 кВт
• Коэффициент полезного действия установки - 28 %
• Степень сжатия в компрессоре - 4,6
• Скорость вращения:
  • компрессорного вала - 5200 мин-1
  • силовой турбины - 4800 мин-1
  • Масса турбины - 56 т

1.3. Центробежный нагнетатель

Нагнетатель 370-18-1 выполнен в виде одноступенчатой центробежной машины с консольно расположенным рабочим колесом и  тангенциальным подводом и отводом газа. Основные элементы нагнетателя: ротор, подшипники, диффузор, уплотнения и другие - заключены в специальную гильзу, устанавливаемую в корпус.

Стальной литой корпус нагнетателя без горизонтального разъема, цилиндрической формы, закрывается крышкой, на которой смонтированы всасывающая и сборная  кольцевые камеры. Система лабиринтного и масляного уплотнений обеспечивает надежную защиту от проникновения газа в помещения компрессорного цеха.

Регулирование режима работы нагнетателя осуществляется изменением скорости вращения силового вала  газотурбинной установки. Работа нагнетателя возможна по следующим схемам: один нагнетатель; два последовательно работающих нагнетателя; три последовательно работающих нагнетателя; параллельная работа одиночных нагнетателей, а также групп последовательно включенных нагнетателей.

Нагнетатель 370-18-1 отличается высокой экономичностью по всей рабочей зоне характеристики.

1.4.Техническая характеристика нагнетателя

• Коммерческая производительность - 37,0 млн. м3/сутки
• Объемная производительность одного  или первого из двух работающих последовательно нагнетателей - 370; 455  м3/мин
• Конечное давление газа - 7,6 МПа
• Начальное давление при входево всасывающий патрубок одного  или первого из двух
  работающих последовательно нагнетателей - 6,2; 5,07 МПа
• Масса нагнетателя - 23 т