Спосіб захисту від розгону турбіни газотурбінного двигуна
Номер патенту: 1760
Опубліковано: 25.10.1994
Автори: Берестнєв Борис Сергійович, Майорович Борис Давидович, Качан Олександр Георгійович
Формула / Реферат
Способ защиты от разгона турбины газотурбинного двигателя, включающий измерение двух частот вращения и прекращение подачи топлива отличающийся тем. что измеряют частоту вращения роторов высокого и низкого давления, формируют сигнал разности последних, а прекращение подачи топлива производят при превышении сформированным сигналом заданной максимальной величины или при снижении ниже заданной минимальной величины.
Текст
Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно к способам защиты газотурбинных двигателей от разгона. Известен способ защиты свободной турбины газотурбинного двигателя от разгона путем прекращения подачи топлива в камеру сгорания при превышении частотой вращения свободной турбины заданной величины [1]. Известен также способ защиты турбин газогенератора от разгона, обеспечивающий остановку ротора турбины низкого давления двухкаскадного газотурбинного двигателя путем раскрытия межлопаточных каналов и захватов колеса турбины упорами устройства после того, как радиальный зазор полностью выбран [2]. В качестве прототипа принят способ защиты свободной турбины газотурбинного двигателя от разгона путем изменения частот вращения компрессора и потребителя мощности. Частоту вращения компрессора приводят к стандартным атмосферным условиям, формируют сигнал, пропорциональный разности приведенной частоты вращения компрессора и частоты вращения (потребителя мощности, а прекращение подачи топлива производят при превышении сформированным сигналом заданной величины [3]. Недостатком прототипа является возможность его применения только для защиты от разгона ротора свободной турбины газотурбинного двигателя. Задачей настоящего изобретения является повышение надежности двухкаскадного газотурбинного двигателя путем защиты от разгона его турбин. Поставленная задача решается тем, что измеряют частоту вращения роторов высокого и низкого давления, формируют сигнал разности последних, а прекращение подачи топлива производят при превышении сформированным сигналом заданной максимальной величины или при снижении ниже заданной минимальной величины. Использование данного изобретения позволит обеспечить надежную одновременную защиту от разгона турбин двухкаскадного газотурбинного двигателя с размещением датчика частоты вращения в "холодном" месте, что обеспечит повышение надежности защиты достаточно простым путем. На фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации данного способа одновременной защиты турбин 15 двухкаскадного газотурбинного двигателя от разгона. На фиг.2 приведена зависимость разности частоты вращения компрессоров высокого и низкого давления от частоты вращения компрессора высокого давления на 20 установивши хся режимах при различных значениях температуры воздуха на входе в двигатель ДИ59. Устройство для реализации способа содержит датчик 1 частоты вращения компрессора низкого давления (П кнд), датчик 2 частоты вращения компрессора высокого давления (Пквд), выходы из которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 3 вычитания, формирующего 30 сигнал разности (фиг.1). Выход блока 3 вычитания D П = Пквд - П кнд подключен к пороговому устройству 4, где сигнал из блока 3 сравнивается с двумя заданными величинами настроек D П 1 и D П 2. Изобретение осуществляется следующим образом. При нормальной работе двигателя абсолютное значение сигнала D П будет лежать в интервале значений настроек D П 1 и D П 2, и аварийный сигнал с порогового устройства 4 не выдается. При разрыве вала, соединяющего компрессор и турбину низкого давления, частота вращения компрессора, низкого давления уменьшается, а частота вращения компрессора 45 высокого давления остается практически постоянной. Соответственно, уменьшается сигнал датчика 1, а разность сигналов датчиков 2 и 1 увеличивается. Сигналы с датчиков 1 и 2 поступают в блок 3 вычитания, а сформированная разность сигналов D П = Пквд - Пкнд поступает в пороговое устройство 4, где сравнивается с заданными максимальной и минимальной величинами настроек D П 1 и D П 2. При превышении D П или при снижении ниже D П 2 выдается аварийный сигнал. При разрыве вала. соединяющего компрессор и турбину высокого давления, частота вращения компрессора высокого давления уменьшается. Соответственно уменьшается величина сигнала датчика 2 и разность с датчиков сигналов 2 и 1. Затем сигналы поступают в блок вычитания 3, а сформированное значение их разности D П поступает в пороговое устройство 4, где сравнивается с двумя заданными величинами настроек D П 1 и D П 2 и при превышении D П 1 или при снижении ниже D П 2 выдается аварийный сигнал. Из. фиг.2 следует, что при различных температурах воздуха на входе в двигатель tв вх рабочий диапазон разности частот вращения D П составляет: Величины настроек D П 1 и D П 2 выбираются исходя из следующи х соображений. Из приведенных значений величин разности ЛП при различных температурах воздуха следует, что максимальная рабочая величина D П равна 2460 об/мин, минимальная -1550 об/мин. Целесообразно настройку задатчиков по величине D П принять на 5% больше и меньше номинальных частот вращения соответствующего ротора, то есть, при разгоне ротора турбины низкого давления - на 310 об/мин, разгоне ротора турбины высокого давления - на 400 об/мин меньше. Тогда величины настроек П составят: для турбины низкого давления П 1 2 = 2770 об/мин для турбины высокого давления П 2 = 1150 об/мин.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for protection against gas-turbine engine turbine speedup
Автори англійськоюBerestenev Borys Serhiiovych, Maiorovych Borys Davydovych, Kachan Oleksandr Heorhiiovych
Назва патенту російськоюСпособ защиты от разгона турбины газотурбинного двигателя
Автори російськоюБерестнев Борис Сергеевич, Майорович Борис Давидович, Качан Александр Георгиевич
МПК / Мітки
МПК: F01D 21/00
Мітки: двигуна, газотурбінного, захисту, турбіни, спосіб, розгону
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-1760-sposib-zakhistu-vid-rozgonu-turbini-gazoturbinnogo-dviguna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб захисту від розгону турбіни газотурбінного двигуна</a>
Попередній патент: Привод гідродвигуна у виконавчих механізмах кувального маніпулятора
Наступний патент: Система керування та захусту судового газотурбінного устаткування
Випадковий патент: Спосіб корекції апоптозу мононуклеарних клітин периферійної крові