Способ диагностики газотурбинного двигателя газоперекачивающего агрегата Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к турбомашиностроению и касается способов контроля технического состояния газотурбинных .двигателей, в частности газотурбинных газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов.

Изменение эффективности КПД при любом способе его определения находится только путем измерения косвенных параметров. Известен способ, по которому вычисляется эффективный КГЩ газотурбинного двигателя по соотношению

Ne

GT-H, где {, эффективный КПД; Ng - мощность на выводном валу силовой турбины, кВт; - расход топлива, кг/с; Н,. - низшая теплотворная способ ность топлива, кДж/кг. В данном способе для определения эффективного КПД требуется измерять мощность, расход топлива и состав то лива, после чего по вьшеуказанной формуле произвести вычисления КПД в начальный и текущий моменты и путем сравнения результатов определить изменение КПД, При массовой эксплуатации ГТД на газоперекачивающих.станциях отсутствует система пряг-ых измерег-шй мощнос ти и расходов топлива ГТД, Известен способ диагностики газотурбинного двигателя газоперекачиваю щего агрегата, включающий измере.ни температуры и давления воздуха на входе в двигатель, температуры тормо жения газов перед его силовой турбиной и других характерных параметров исходный и текущий моменты эксплуата ции и определение по ним коэффициентов, характернзукжщх экономичность двигателя, .Этот способ является наиболее близким по технической сущности к предоагаемому. Однако при его использовании не соблюдается подобие режимов двигателя в исходный и текущий моменты эксплуатации и не учитывается изменени теплотворной способности топлива в процессе эксплуатации, В результате точность известного способа оказывается 1шзкой. Целью изобретения является повьш1е ние точности и упрощение процесса ди агностики двигателя. Поставленная цель достигается тем что, в способе диагностики газотурбинного двигателя газоперекачиванлдего агрегата, включающем измерение температуры и давления воздуха на вход в двигатель, температуры торможения газов перед его силобой турбиной и других характерных параметров двигателя в исходный и текущий момен ты эксплуатации и определение по ним коэффициентов, характеризукндих экономичность двигателя, в качестве хаpaKTepitbix параметров выбирают статическое давление воздуха за компресс ром и теплотворную способность топлива, измерение всех параметров в текущий момент эксплуатации осуществляют при значениях теплотворной способности топлива и степени сжатия комрессора, равных по значениям в исходный момент эксплуатации, и определя- т коэффициенты изменения КПД днигаеля и расхода топлива из следукхцих равнений соответственно: ,75.--iТ, L (VTHWIJ Г(Тг/Т„)е« ,1 4TT-r7T;T7J - J де 1 с)( - исходный КПД двигателя; (TT/TH ),сх и{Тг/Тц)т-5ц - отношение температуры торможения газов перед силовой турбиной и температура воздуха на входе в двигатель в исходный и текущий моменты эксплуатации, Указанные уравнения получены из системы уравнений, описывающих работу двигателя с использованием метода малых отклонений. На чертеже показана схема агрегата, на котором реализуется описываемый способ. Газотурбинный газоперекачивающий агрегат содержит компрессор i, магистраль 2 подачи топлива, камеру 3 сгорания, турбину 4 привода компрессора и силовую турбину 5 привода нагнетателя 6 приводного газа, перекачиваемого по магистрали. Перед силовой турбиной 5 установлен Датчик 7 полной температуры, например термопара, соединенный с измерителем 8, За компрессором 1 на коллекторе 9 камеры 3 сгорания установлен манометр 10 для измерения статического давлего1я воздуха. Газотурбинный двигатель оборудован измерителем 11 частоты вращения ротора компрессора, Б магистральном трубопроводе 12 установлен регулятор 13 расхода и анализатор 14 теплотворной способности топливного газа. Способ осуществляют следуицим образом, В исходный момент- эксплуатации из- , меряют температуру и давление воздзуха на входег в двигатель, температу

СПОСОБ /ЩАГНОСТИКИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ГАЗОПЕРЕКРЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА, включаюши; измерение температуры и давления на входе в двигатель, температуры торможения газов перед его силовой турбиной и других характерных параметров двигателя в исходный и текущий моменты эксплуатации и определение по ним коэффициентов,, характеризующих экономичность двигателя, отлич ающи йс я тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса диагностики, в качестве характерных параметров выбирают статическое давление воздуха за компрессором и тегатотвор ную способность топлива, измерение всех параметров в текущий момент эксплуатагщи осуществлянл- при значениях теплотворной способности топлива и степени сжатия компрессора, равных их значениям в исходный момент эк- сплуатации, и определяют коэффициен.ты изменения КПД двигателя и расхода топлива из следующих уравнений со- . .ответственно ,о.75. ,. V г Л i ,},,, и СЛ ) исх исходный КПД двигателя; (Тг/Тн)ис и (Tf./T(,) - отношение температуры можения газов перед силовой турбиной и температуры воздуха на входе в двигатель в исходньй и текущий моменты эксплуатации соответст4 венно. QO