СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ РАСКРУТКИ СВОБОДНОЙ СИЛОВОЙ ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО АГРЕГАТА (ГТА) ПРИ ЕГО ЗАПУСКЕ В ПРИВОДЕ ГРЕБНОГО ДВИЖИТЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК B63H23/10 B63H25/00 

Изобретение относится к судовым установкам, оборудованным газотурбинными агрегатами (ГТА).

В классическом варианте ГТА включает свободную силовую турбину, редукторную передачу, снабженную муфтой управления, и движитель, обеспечивающий режимы переднего и заднего ходов, а также режим нулевого хода судна - режим «Стоп», при котором он создает нулевой вектор тяги вне зависимости от своего вращения.

К управляемым гребным движителям относится винт регулируемого шага (ВРШ) и водометный движитель. ВРШ имеет поворотные лопасти, которые позволяют изменять шаг винта и его вектор тяги в диапазоне «передний ход - нулевой ход - задний ход».

Аналогичным образом работает и водометный движитель, имеющий управляемые поворотные заслонки, позволяющие изменять вектор тяги по величине и направлению.

Из технической литературы [1] известно несколько приемов, позволяющих притормаживать определенные элементы исполнительной системы ГТА в процессе запуска турбины, однако все они связаны с отдельными конструктивными переделками приводных устройств.

Предложенный способ не требует принятых на этот счет модернизаций и отводит роль затормаживающего элемента самому гребному движителю.

При этом под исполнительной системой ГТА понимается вся совокупность соединенных между собой конструктивных элементов от турбины и до гребного движителя, т.е. туда входят редуктор, муфты включения и т.п.

Говоря о гребном движителе как затормаживающем элементе, следует различать роль этого движителя в системе привода судна и в системе привода турбины. В системе привода судна процессы затормаживания и реверсирования с помощью гребных движителей известны [2, 3]. Нас же интересует поведение гребного движителя в системе привода турбины, что является новым и, как мы полагаем, до сих пор не известным.

Сущность предложенного способа ограничения раскрутки свободной силовой турбины ГТА в приводе гребного движителя состоит в том, что перед запуском турбины управление гребного движителя устанавливают в положение «Стоп» (режим нулевого хода), при котором муфту управления не включают, после чего от САУ ГТА дают команду на запуск газотурбинного двигателя (ГТД) и проводят регистрацию параметров режима запуска, осуществляют контроль этих параметров и проводят их анализ.

Затем, при устойчивом достижении необходимых ограничений частоты вращения турбины (n_тек) от предельно допустимых (n_пр.доп), т.е. (n_тек≤n_пр.доп) и производных этих величин по времени переход на режим XX ГТД считают завершенным.

Все операции по запуску турбины внесены нами в прилагаемый алгоритм управления запуском ГТА. При этом ограничение параметров раскрутки ГТД осуществляют включением электрического клапана (ЭК) управляемой муфты редуктора с передачей воздействий на движитель, который автоматически подсоединяют к турбине при превышении параметров ее раскрутки.

После достижения устойчивого холостого хода (XX) переходят на другие режимы работы судовой установки.

Полагаем, что данное предложение обладает всеми критериями изобретения.

Поскольку ранее не известен был прием использования гребного винта в качестве затормаживающего элемента приводной системы силовой турбины - в этом состоит достижение изобретательского уровня данного предложения и одновременно проявление его мировой новизны.

Промышленная полезность состоит в его максимальной доступности и в отсутствие каких-либо переделок объекта перед его внедрением.

Источники информации

1. «Николаевские газотурбинные двигатели и установки. История создания», изд. Николаев, «Юг-Информ», 2005 г., стр.62, 88, 202-203.

2. Изобретение SU 1122554 A. Способ торможения судна гребным винтом.

3. Изобретение RU 2058245 C1. Устройство для создания реверсивной тяги судна.

Изобретение относится к судовым установкам, оборудованным газотурбинными агрегатами. Способ ограничения раскрутки свободной силовой турбины газотурбинного агрегата при его пуске в приводе гребного движителя состоит в использовании одного из ведомых элементов исполнительной системы в качестве затормаживающего элемента. В качестве тормозного элемента турбины выбирают гребной движитель. Управление гребного движителя устанавливают в положение «стоп». От системы автоматического управления газотурбинным двигателем дают команду на пуск газотурбинного двигателя. Проводят регистрацию и анализ параметров этого режима. При превышении предельно допустимых параметров раскрутки включают электрический клапан управляемой муфты исполнительной системы и тем самым подсоединяют гребной движитель к турбине. При устойчивом достижении необходимых ограничений частоты вращения турбины от предельно допустимых и производных этих величин по времени переход на режим холостого хода считают завершенным. Достигается устойчивость холостого хода, после чего становится возможным переход на другие режимы работы судовой установки. 1 ил.

Способ ограничения раскрутки свободной силовой турбины газотурбинного агрегата при его пуске в приводе гребного движителя путем затормаживания одного из ведомых элементов исполнительной системы, отличающийся тем, что в качестве тормозного элемента турбины выбирают гребной движитель, управление которого предварительно устанавливают в положение «Стоп» (режим нулевого хода), после чего от системы автоматического управления газотурбинного двигателя дают команду на пуск газотурбинного двигателя и проводят регистрацию и анализ параметров этого режима, при превышении предельно допустимых параметров раскрутки включают электрический клапан управляемой муфты исполнительной системы и тем самым подсоединяют гребной движитель к турбине, при устойчивом достижении и переход на режим холостого хода газотурбинного двигателя считают завершенным.