Способ эксплуатации газотурбинной установки Российский патент 2022 года по МПК G01M15/14 

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных установок, а именно к диагностике температурного состояния его деталей для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации.

Из известных способов наиболее близким к предложенному является диагностика температурного состояния деталей, заключающаяся в том, что по результатам измерения какого-либо параметра определяют состояние газотурбинного двигателя к заданному моменту времени для предотвращения его отказа. (Газотурбинные установки, Б.П. Поршаков, Москва, Недра, 1992, стр. 180-181)

Недостатком известного способа является то, что он вследствие использования дает лишь общую оценку изменений, происходящих в деталях и узлах двигателя в процессе эксплуатации и недостаточно точно выявляет конкретную причину, узел или деталь, приводящую к ухудшению технического состояния двигателя в результате разрушений деталей или узла.

Задача изобретения - наиболее точно в процессе эксплуатации определить необходимость технического обслуживания и причины, приведшие к ухудшению параметров.

Ожидаемый технический результат - определение деталей в конкретной опоре двигателя, в которых происходит изменение технического состояния на стадии допустимого времени эксплуатации без разрушения деталей двигателя, что повышает эксплуатационную экономичность газотурбинного двигателя.

Технический результат достигается тем, что в известном способе эксплуатации газотурбинной установки, включающем диагностику температурного состояния деталей, измеряют температуру масла на сливе из каждой опоры роторов газотурбинной установки на неизменном режиме по частотам вращения роторов на базе времени не менее 2-х минут, предшествующих текущему измерению, вычисляют среднее значение температуры масла на сливе и сравнивают его с текущим значением при тех же частотах вращения и при отклонении текущего значения температуры масла на сливе более, чем на 2°С формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре ротора.

При снижении текущего значения температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении коллектора подвода масла к подшипнику в опоре, а при повышении температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении подшипника в опоре.

Способ реализуется следующим образом. В процессе эксплуатации производят непрерывную регистрацию измерений температуры масла на сливе из опор роторов и частоты вращения ротора газотурбинной установки с дискретностью 10 измерений в секунду. В текущий момент времени на базе 3...5 секунд фиксируют среднее значение частот вращения роторов и температур масла на сливе из опор роторов, а из непрерывной регистрации на базе времени не менее 2-х минут вычисляют средние значения температуры масла на сливе из опор роторов и частот вращения роторов и сравнивают их с текущими значениями. При совпадении текущих значений частот вращения роторов со средними значениями на базе времени не менее 2-х минут вычисляют разность температуры масла на сливе из опор между текущим значением и средним на базе времени не менее 2-х минут. При отклонении текущего значения от среднего на базе 2-х минут формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре.

Пример реализации способа.

Газотурбинная установка содержит переднюю опору А, среднюю опору В компрессора, опору С турбины.

Соответственно температура масла на сливе из опор Т_МА, Т_МВ, Т_{МС. В} таблице 1 представлены частота n вращения ротора, температуры масла на сливе из опор - средние на базе времени 2,5 минут и текущее значение на базе времени 4-х секунд.

Из анализа результатов измерения температуры масла на сливе из опор видно, что при практически неизменном режиме n≈9350 об/мин работы газотурбинной установки по опоре С турбины получено увеличение текущего значения температуры более, чем на 2°, что свидетельствует о начале разрушения подшипника в опоре турбины.

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных установок, а именно к диагностике температурного состояния деталей для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. Способ эксплуатации газотурбинной установки включает диагностику температурного состояния деталей. Измеряют температуру масла на сливе из каждой опоры роторов газотурбинной установки на неизменном режиме по частотам вращения роторов на базе времени не менее 2-х минут, предшествующих текущему измерению, вычисляют среднее значение температуры масла на сливе и сравнивают его с текущим значением при тех же частотах вращения. При отклонении текущего значения температуры масла на сливе более чем на 2°С формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре ротора. При снижении текущего значения температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении коллектора подвода масла к подшипнику в опоре. При повышении температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении подшипника в опоре. Способ позволяет определить детали в конкретной опоре двигателя, в которых происходит изменение технического состояния на стадии допустимого времени эксплуатации без разрушения деталей двигателя, что повышает эксплуатационную экономичность газотурбинного двигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ эксплуатации газотурбинной установки, включающий диагностику температурного состояния деталей, отличающийся тем, что измеряют температуру масла на сливе из каждой опоры роторов газотурбинной установки, на неизменном режиме по частотам вращения роторов на базе времени не менее 2-х минут, предшествующих текущему измерению, вычисляют среднее значение температуры масла на сливе и сравнивают его с текущим значением при тех же частотах вращения, и при отклонении текущего значения температуры масла на сливе более чем на 2°С формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре ротора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при снижении текущего значения температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении коллектора подвода масла к подшипнику в опоре.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при повышении температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении подшипника в опоре.