Система управления выпускным воздушным клапаном газотурбинного двигателя Российский патент 2004 года по МПК F02C9/18 

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к системам регулирования газотурбинных двигателей.

Известна система регулирования газовой турбины, содержащая выпускные воздушные клапаны с импульсными клапанами, управляемыми воздухом от циклового компрессора при помощи специальных пневматических устройств (см., например, книгу: Тельнов К.А. и др. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Л.: Недра, 1983, с. 11-27, 44-46).

Известна система регулирования газотурбинного двигателя, содержащая выпускные воздушные клапаны с импульсными клапанами, управляемыми воздухом непосредственно из нагнетания циклового компрессора, подаваемым посредством электромагнитного клапана (см., например, патент РФ №2151898 ″Система регулирования газотурбинного двигателя″ - прототип).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы газотурбинных двигателей, в частности, путем повышения надежности срабатывания выпускных воздушных клапанов.

Существенными признаками предлагаемого изобретения являются выпускной воздушный клапан с установленным на нем импульсным клапаном и магистраль воздуха из нагнетания циклового компрессора газотурбинного двигателя к импульсному клапану с установленным в ней электромагнитным клапаном, при этом в магистрали воздуха из нагнетания циклового компрессора к импульсному клапану перед электромагнитным клапаном установлены последовательно обратный клапан и ресивер.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что в магистрали воздуха из нагнетания циклового компрессора к импульсному клапану перед электромагнитным клапаном установлены последовательно обратный клапан и ресивер.

На чертеже схематично представлена система управления выпускным воздушным клапаном газотурбинного двигателя.

На крышке корпуса 1 выпускного воздушного клапана 2 с впускным 3 и выпускным 4 патрубками установлен импульсный клапан 5 с поршнем 6, полостью 7, пружиной 8, запорным клапаном 9 и отверстием 10. Внутри клапана 2 на выпускном патрубке 4 с полостью 11, сообщенной с атмосферой, выполнено седло 12 и установлена тарелка 13, нагруженная пружиной 14. Над тарелкой 13 в клапане 2 выполнена полость 15, а под тарелкой 13 кольцевая полость 16, сообщенная с впускным патрубком 3. В тарелке 13 выполнены отверстия 17. Полость 7 импульсного клапана 5 соединена магистралью 18 с нагнетанием циклового компрессора 19 газотурбинного двигателя 20, оборудованного системой агрегатной автоматики 21. В магистрали 18 нагнетания воздуха из циклового компрессора 19 установлены обратный клапан 22, ресивер 23 и электромагнитный клапан 24.

Работает система управления выпускным воздушным клапаном газотурбинного двигателя следующим образом.

При работе газотурбинного двигателя на пусковых и рабочих режимах электромагнитный клапан 24 закрыт. Избыточное давление в полости 7 импульсного клапана 5 отсутствует. Поршень 6 под действием пружины 8 и собственного веса находится в нижнем положении и соединенный с ним запорный клапан 9 перекрывает отверстие 10. При этом давления воздуха в полостях 15 (над тарелкой 13) и 16 (под тарелкой 13) из-за наличия отверстий 17 одинаковы. Но так как давление воздуха в полости 15 действует на всю площадь тарелки 13, а давление воздуха в полости 16 только на часть площади тарелки 13, то тарелка 13 прижата к запорным кромкам седла 12 кроме пружины 14 и давлением воздуха, действующим на неуравновешенную часть площади тарелки 13. Сброса воздуха из нагнетания компрессора нет.

При остановке агрегата (аварийной или нормальной) электромагнитный клапан 24 получает из системы агрегатной автоматики 21 команду на открытие. При этом воздух из нагнетания циклового компрессора газотурбинного двигателя поступает через обратный клапан 22, ресивер 23 и электромагнитный клапан 24 в полость 7 и поднимает поршень 6 с запорным клапаном 9, открывая тем самым отверстие 10 для сброса воздуха из полости 15 над тарелкой 13. Давлением воздуха в полости 16 тарелка 13 резко поднимается и воздух из нагнетания циклового компрессора сбрасывается через патрубок 4 в атмосферу. Установка ресивера 23 и обратного клапана 22 позволяет повысить надежность срабатывания импульсного клапана 5, продлить время его открытия. Особенно это актуально при остановке агрегата на пусковых режимах, когда уже необходимо в случае аварийной остановки агрегата открывать выпускные клапаны, но давление воздуха в нагнетании компрессора еще недостаточно велико.

Изобретение относится к области турбокомпрессоростроения, например к системам регулирования газотурбинных двигателей. Изобретение решает задачу повышения надежности работы газотурбинных двигателей путем повышения надежности срабатывания выпускных воздушных клапанов. В предлагаемой системе управления выпускным воздушным клапаном газотурбинного двигателя с помощью электромагнитного клапана в магистрали воздуха из нагнетания циклового компрессора к импульсному клапану перед электромагнитным клапаном установлены последовательно обратный клапан и ресивер. 1 ил.

Система управления выпускным воздушным клапаном, содержащая выпускной воздушный клапан с установленным на нем импульсным клапаном и магистраль воздуха из нагнетания циклового компрессора газотурбинного двигателя к импульсному клапану с установленным в ней электромагнитным клапаном, отличающаяся тем, что в магистрали воздуха из нагнетания циклового компрессора к импульсному клапану перед электромагнитным клапаном установлены последовательно обратный клапан и ресивер.