Система управления газотурбинной установкой Советский патент 1992 года по МПК F02C9/00 

1710803..--...

3 ,. . 4..;. - :

Изобретение относится к двигателестрое-пает сигнал нулевого уровня, на выходе элению, конкретно к. системам управления газо-мента И 20 также формируется сигнал нуле-.,

турбинными установками (ГТУ)/ :вого уровня, блок 13 питания плазмотрона не

Цель изобретения - повышение надеж-работает. До момента срабатывания пороности работы системы.гового устройства 10 с выхода инвертора 11

На чертеже представлена структурная ьна вход электромагнитного привода 6 посхема системы. ступает сигнал единичного уровня,, запорный.,-.

Система управления ГТУ, имеющей газо-клапан 5 при этом, закрыт, топливо на фор- турбинный двигатель с компрессором 1, ка-сунку 4 не поступает. При достижении час- мерой 2 сгорания и турбиной 3, топливнуютоты вращения, при которой обеспечивается

систему с форсункой 4, установленной в ка- 1Qнадежная, работа плазмотрона 12, с выхода мере 2 сгорания и связанной с запорнымпорогового .устройства 17, связанного С; да-т-,. клапаном 5 с электромагнитным приводом 6,чиком 9 режима работы {с датчиком частоты содержит последовательно-соединенные пус-вращения), поступает сигнал.. единичного . ковое устройство 7 и элемент 8 памяти, по-уровня на второй вход элемента И 20, с вы- следовательно соединенные датчик 9 режима -jgхода которого при этом, поступает сигнал работы- газотурбинной установки, первоеединичного уровня на включение системы пороговое устройство 10 и первый инвер-воспламенения. На плазмотроне 12 возни- тор 11. ГТУ также имеет систему воспламе-кает электрическая дуга, при наличии кото- нения с плазмотроном 12, установленнымрой на выходе .сигнализатора 14 наличия в камере 2 сгорания, связанным е блоком 13дуги появляется сигнал единичного уровня, питания плазмотрона с сигнализатором 14 20а на третьем входе элемента И 21 - сигнал наличия дуги плазмотрона, а система, кроменулевого уровня.

того, содержит датчик 15 давления воздухаПри достижении частоты вращения, при

на выходе компрессора, второе 16 и третье 17которой в соответствии с пусковыми харакпороговые устройства, второй 18 и третий 19 ,теристиками ГТУ может быть подано топлиинверторы, первый 20 и второй 21 элементы 25во в камеру 2 сгорания, с выхода порогового

И, первый 22 и второй 23 элементы ИЛИустройства 10, связанного с датчиком 9 реи блок 24 задержки.жима работы, выдается-сигнал единичного

Выход элемента 8 памяти подключен куровня на второй вход элемента И 21 и на

первому входу первого элемента И 20, выходвход инвертора 11, где он преобразуется

которого подключен к входу блока 13 пита-в сигнал нулевого уровня и затем поступает

ния; плазмотрона, а второй вход.:- к выходу 30на вход электромагнитного привода 6 затретьего порогового устройства 17, входпорного клапана 5. Электромагнитный прикото/рого подключен к,выходу датчика 9 ре-вод 6 отключается и открывает запорный

жима работы ГТУ, выход датчика 15 давле-.....клапан 5. Топливо через форсунку 4 Посту- . ния воздуха на выходе компрессора подклю-пает в камеру 2 сгорания, где воспламеняётчен .к входу второго порогового устройст- ,ся с помощью дуги плазмотрона 12.

...ва 16, выход которого подключен к. первому 35 При определенном давлении воздуха

входу второго элемента ИЛИ 23 и входуна выходе компрессора 1, соответствующем

второго инвертора 18,, выход,.которого, под-частоте вращения двигателя, при которой

ключей к первому входу второго элементаобеспечиваются достаточно надежные услоИ 21, второй вход которого подключен к вы-вия горения топлива, поступающего через

ходу первого порогового устройства 10, тре- 40форсунку 4, с выхода порогового устройсттий вход- к выходу третьего инвертора 19,ва 16 выдается сигнал единичного уровня,

а выход - к входу блока 24 задержки, выходкоторый поступает на второй вход элеменкоторого подключен к второму входу второгота 8 памяти и отключает его, при этом на

элемента ИЛИ 23 и первому входу первоговыходе элемента 8 памяти формируется сиг. элемента ИЛИ 22, второй вход .которогонал нулевого уровня. Одновременно сигнал

подключен к выходу первого инвертора 11, 45от порогового устройства, преобразуясь в а выход - к входу электромагнитного при-инверторе 18 в сигнал нулевого уровня, повода 6 запорного клапана 5, выход второгоступает на первый вход элемента И 21. В элемента ИЛИ 23 подключен к второму вхо-результате на выходе элемента И 20 форми- ду элемента 8 памяти, вход третьего инвер- руется сигнал нулевого уровня и блок 13 тора 19 подключен к выходу сигнализато-памяти плазмотрона отключается. При этом ра 14 наличия дуги плазмотрона.с сигнализатора 14 наличия дуги на вход Система работает следующим образом.инвертора 19 поступает сигнал нулевого При пуске ГТУ при подаче импульсногоуровня, где он преобразуется в сигнал еди- сигнала от пускового устройства 7 (кнопки)ничного уровня и поступает на третий вход включаются электростартеры (не показаны)элемента И 21. Однако на выходе элемента и начинают раскручивать ротор газотурбин- grИ 21 при,этом формируется сигнал нулевого ного двигателя. Одновременно, импульсныйуровня, так как на его первый вход поступает сигнал запоминается элементом 8 памяти исигнал нулевого уровня от инвертора 18. на первый вход элемента И 20 поступает сиг-Наличие блока 24 задержки предупреждает нал единичного уровня. На второй вход эле-прохождение ложных сигналов на остановку мента И 20 с порогового устройства 17 посту-ГТУ и обеспечивает; нормальное продолжение пуска при отключении системы воспламенения.

Если в момент отключения системы воспламенения (блока 13 питания плазмотрона) по какой-либо причине гаснет факел форсунки 4, то давление воздуха за компрессором 1 резко падает и с выхода инвертора 18 на первый вход элемента. И 21 поступает сигнал единичного уровня. При этом с выхода элемента И 21 через блок 24 задержки на электромагнитный привод 6 поступает сигнал единичного уровня и запорный клапан 5 закрывается, перекрывая подачу топлива в камеру 2 сгорания. ГТУ останавливается.

Если к моменту начала подачи топлива в камеру 2 сгорания через форсунку 4, т. е. к моменту, когда на выходе порогового устройства 10 формируется сигнал единичного уровня, в плазмотроне 12 по какой-либо причине отсутствует дуга, то на третьем входе элемента И 21 формируется сигнал единичного уровня. В результате на выходе элемента И 21 и на выходе блока 24 задержки формируется сигнал единичного уровня, что приводит к .включению электромагнитного привода 6, прекращению подачи топлива в камеру 2 сгорания и остановке ГТУ Одновременно сигнал с выхода блока 24 задержки поступает на второй вход элемента 8 памяти и отключает его, отключая при этом блок 13 питания плазмотрона 12.

Таким образом в ГТУ исключается подача топлива в камеру сгорания при неработающей системе воспламенения и обеспечивается прекращение пуска и остановка ГТУ в случае погасания факела после отключения системы воспламенения. Последнее достигается без применения каких-либо специальных индикаторов факела, что позволяет существенно упростить систему управления ГТУ и повысить ее надежность благодаря исключению возможности ложных срабатываний, характерных для индикаторов факела на пусковых режимах ГТУ.

Формула изобретения Система управления газотурбинной установкой с компрессором, камерой сгорания и турбиной, топливной системой с форсункой установленной в камере сгорания и связан5 ной с запорным клапаном с электромагнитным приводом, содержащая последовательно соединенные пусковое устройство и элемент памяти, последовательно соединенные датчик режима работы газотурбинной устаЮ новки, первое пороговое устройство и первый инвертор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности газотурбинной установки, имеющей систему воспламенения с плазмотроном, установленным в камере сгорания, связанным с блоком питания плазмотрона с сигнализатором наличия дуги плазмотрона, она дополнительно содержит датчик давления воздуха на выходе компрессора, второе и третье пороговые устройства, второй и третий инверторы, первый и второй

20 элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и блок задержки, выход элемента памяти подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к входу блока питания плазмотрона, а второй вход - к

25 выходу третьего порогового устройства, вход которого подключен к выходу датчика режима работы газотурбинной установки, выход датчика давления воздуха на выходе компрессора подключен к входу второго порогового устройства, выход которого под30 ключей к первому входу второго элемента ИЛИ и входу второго, инвертора, выход которого подключен.к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого порогового устройства, третий вход - к выходу третьего инвертора, а выход - к входу блока задержки, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого инвертора, а выход - к входу электромагнитного привода запорного клапана, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу элемента памяти, вход третьего инвертора подключен к выходу сигнализатора наличия дуги плазмотрона.

35

0

Цель изобретения - повышение надежности газотурбинной установки (ТТУ). В системе исключается, подача топлива в камеру сгорания при неработающей системе воспламенения и обеспечивается прекращение пуска и остановка ГТУ в случае погасания факела после отключения системы, воспламенения. Если в момент отключения системы воспламенения (блока 13 питания плазмотрона 12) по какой-либо причине гаснет факел форсунки 4, то давление воздуха за компрессором 1 резко падает и с выхода инвертора 18 на первый вход элемента 21 поступает сигнал единичного уровня. При этом с выхода элемента 21 через блок 24 задержки на электромагнитный привод 6 поступает сигнал единичного уровня и запорный клапан 5 закрывается, перекрывая подачу топлива в камеру 2 сгорания. Если к моменту начала подачи топлиьа в камеру 2 сгорания через форсунку 4, т. е. к моменту, когда на выходе порогового устройства 10 формируется сигнал единичного уровня, в плазмотроне 12 по какой-либо причине отсутствует дуга, то на третьем входе элемента 21 формируется сигнал единичного уровня. В результате на выходе элемента 21 и на выходе блока 24 задержки формируется сигнал единичного уровня, что приводит к включению электромагнитного привода 6, прекращению подачи топлива в камеру 2 сгорания и остановке ГТУ. Такое выполнение системы позволяет повысить надежность ее работы. 1 ил. Подбод mon/tufa Ј vJ «& о со