Спосіб діагностування силових циліндрів газомотокомпресорів

Спосіб діагностування силових циліндрів газомотокомпресорів шля хом вимірювання тиску в камері згоряння, який відрізняється тим, що ви мірюють індикаторний Тиск в силових циліндрах, розраховують індикаторну потужність як функцію середнього індикаторно го тиск у, вимірюють го динну витрату і теплотвірн у здатність паливного газ у газомо токомпресора, вира хо вують індика Винахід відноситься до технічної діагностики, а саме до діагностування силови х циліндрів газового двигуна вн утрі шнього згоряння (ГДВЗ) газомотокомпресорів, які складаються з ГДВЗ (силова частина) і компресорних циліндрів, поршні яких приводяться в дію від кривошипів ГДВЗ (компресорна частина). Відомий спосіб діагностики поршневого дви гун а вн утр і шньо го з гор янн я (А.С . С РС Р №1183857 кл. G 01 М 15/00), який полягає в тому, що на заданому режимі вимірюють в усі х циліндрах двигуна середні індикаторні тиски і максимальні тиски згоряння, вираховують параметри зрівняння і зрівнюють їх з еталонними, додатково вимірюють кут повороту кривошипа, відповідаючи максимальним тискам згоряння у циліндрах, вираховують усереднену по вам циліндрам двигуна величину середнього індикаторного тиску, по котрій з наявних еталонних залежностей знаходять еталонні значення кутів повороту кривошипа. Недоліком відомого способу виявляється те, що за допомогою цього способу можливо лише поширити перелік діагностованих несправнос торний к.к.д., також вимірюють тиск стиснення в силових циліндрах, вирахо вують усереднену по всіх силових циліндрах величину тиску стиснення за один цикл, визначають середній тиск стиснення за п £ 10 циклі в, р озра хо вують термі чний к.к.д*. знаходять відносний к.к.д. з відношення індикаторного к.к.д. до термічного к.к.д. за формулою: (3600 х ЫЛ/,х Hr)/(1R стер У P. де N, - індикаторна потужність, V,- годинна витрата наливного газу, Нг - теплотвірна здатність. Per ер середній тиск стиснення, Раш - атмосферний тиск, к - показник адіабати робочого тіла, та за значенням відносного к.к.д. роблять висновки про стан енергетичних витрат силових циліндрів газомотокомпресора, неповноту згоряння паливного газу, якість сумішоутворення. см О тей циліндропоршневої групи, але неможливо оцінювати енергетичний стан силових циліндрів: неповноту згоряння, якість сумішоутворення та ефективність двигуна внутрішнього згоряння. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб визначення технічного стану двигуна внутрішнього згоряння (А.С. СРСР №1255887 кл. G 01 М 15/00), який полягає в тому, що вимірюють тиск в камері згоряння, задають і фіксують кутові координати колінчастого валу двигуна, при яких досягаються задані величини тиску, проводять обчислення параметру стану та визначають технічний стан шляхом зрівняння вказаного параметру з аналогічним еталонним параметром, для підвищення достовірності проводять дослідження фазових співвідношень процесів зміни тисків, задають постійний рівень вимірюваного тиску в камері згоряння та за серію обертів колінчастого вала визначають для кожної кутової координати колінчастого вала відношення числа досягнень заданого тиску в камері згоряння до загального числа серій, а параметр стану двигуна приймають як сукупність відношень для всіх кутових координат колінчастого вала. 5Ї CO м 27647 Недоліком цього способу є неможливість визначення енергетичних втрат (якість сумішоутворення, неповноту згоряння) в двигуні, оскільки даний спосіб дозволяє визначити тільки технічний стан паливної системи, системи вихлопу і повітряної системи діагностованого агрегату. Задачею винаходу є підви щення ефективності діагностування силових циліндрів газомотокомпресорів. Для вирішення поставленої задачі у відомому способі визначення технічного стану газомотокомпресорів шляхом вимірювання тиску в камері згоряння, згідно з винаходом вимірюють індикаторний тиск в силових циліндрах, розраховують індикаторну потужність, як функцію середнього індикаторного тиску, вимірюють годинну витрату і теплотвірну здатність паливного газу газомотокомпресора, вирахо вують індикаторний к.к.д., також вимірюють тиск стиснення в силових циліндрах, вираховують усереднену по всім силовим ци ліндрам ве ли чин у ти ск у стиснен ня за один цикл, визначають середній тиск стиснення за п>10 циклів, розраховують термічний к.к.д., знаходять відносний к.к.д. з відношення індикаторного к.к.д. до термічного к.к.д. за формулою: Пмди = (3600 х N/V.x Нг)/(1-РСТСр(1к"1)/ (1/К-1) Індикаторний тиск і тиск стиснення в силових циліндрах визначають експериментальне по знятим індикаторним діаграмам виміру тиску в кожному з 10 циліндрів на протязі не менш ніж за 10 робочих циклів, усереднюючи одержані значення по кожному циліндру за один цикл, а потім за п > 10 циклів по формулам (2) і (3): / (п х т), L (2) 10 10 . 1 = и де Рінд - індикаторний тиск, виміряний в і-му циліндрі за j-й цикл; л - кількість циліндрів; m - кількість циклів. /(n x m), (3) .=1 де РстЧ - індикаторний тиск, виміряний в і-му циліндрі за j-й цикл. По формулі (4) розраховують індикаторну потужність: N, = Р,„д ер х і х V х п , (4) де Ріндср - середній індикаторний тиск; і - кількість циліндрів двигуна газомотокомпресора; V - об'єм одного циліндра двигуна газомотокомпресора; п - частота обертання колінчастого валу двигуна. Вимірюють годинну витрату паливного газу V, і його теплотвірну здатність Н г, та за формулою (5) знаходять індикаторний к.к.д.: • (5) n »«=360 0 xN l /(V1 xH r). Використовуючи значення середнього тис-, ку стиснення, розраховують термічний к.к.д. газомотокомпресора за формулою (6): (1) де N, - індикаторна потужність; V, - годинна витрата паливного газу; Нг - теплотвірна здатність; Рст ер - середній тиск стиснення; Ратм - атмосферний тиск; к - показник адіабати робочого тіла, та за значенням відносного к.к.д. роблять висновки про стан енергетичних витрат силових циліндрів газомотокомпресора, неповноту згоряння паливного газу, якість сумішоутворення. індср 10 10 Рст ер = П тер м = 1 - Рст ер (1/к-1) (6) де Рст ер - середній тиск стиснення; Ратм - атмосферний ТИСК; К - показник адіабати робочого тіла. Відно сний к .к.д. зна ходя ть з відно шення формул (5) і (6): Пвідн = Пмд / П терм (7) По значенню відносного к.к.д. можливо робити висновки про енергетичний стан силових циліндрів газомотокомпресора: неповноту згоряння, якість сумішоутворення. Приведемо приклад визначення ефективності роботи силових циліндрів трьох газомотокомпресорів типу 10 ГКН. В результаті випробувань газомотокомпресорів, по індикаторним діаграмам визначають показники індикаторного тиску та тиску стиснення в силових циліндрах двигуна. Значення індикаторного тиску і тиску стиснення вимірюють в кожному з 10 циліндрів на протязі 10 циклів, усереднюючи одержані значення по кожному циліндру за один цикл, а потім за п > 10 циклів по формулам (2) і (3). Вимірюють годинну витрату і теплотвірну здатність паливного газу, частоту обертання колінчастого валу двигунів газомотокомпресорів. Показник адіабати робочого тіла k = 1,3. Дані випробувань приведені в табл.1. Таблиця 1 1 2 3 Годинна витрата паливного газу, м /г 320 320 320 Частота обертання колінчастого валу, об/хв. 310 310 310 35085,4 706 35085,4 588,4 35085,4 653,1 1623 1572 1534,7 Номер агрегату 3 3 Теплотвірна здатність, кДж/м Середній індикаторний тиск, кПа Середній тиск стиснення, кПа 27647 Викорис товую чи значе ння та бл иці 1, розраховують те рмі чний к. к.д., інд ика торний к. к.д., від нос ний к. к.д. газового двигу на газом отоком пресо ра по формулам (5), (6), (7). Од ержані значення приве де ні в та бл. 2. Та бл иця 2 Номер агрегату Термічний к. к.д. Індика торний к.к.д. ВІДНОСНИЙ К.К.Д. 1 0. 47 5 0,4 40 0,93 2 0,4 68 0,37 0,78 3 0,471 0,4 13 0,87 Аналіз отрима них резул ьтатів дозволяє зро бити висновок про те , що значення відносного к.кл . дає можл ивіс ть оціню вати ста н ене ргетичних вит рат газом отоком прес орів. З табл иці 2 вид но, щ о стан агрегатів знаход иться в нормал ьних межах , але можливо рекомендува ти звернути увагу на технічний стан агрегату № 2: не повне згоряння палива в силових циліндрах, його якість сумішоутворення. Використа ння запропонованого спос обу дозволяє об'є ктивно оціню ва ти стан ене ргетичних витра т с илових цилінд рі в га зомотокомпрес о рів. С посіб м оже бути використаний в газовій про мисл овості та інших галу зях гос под арс тва. Тираж 50 екз. Відкрите а кці онерне товарис тво «Пате нт» Україна, 8 8000, м. Ужгород, вул. Гага рі на, 101 ( 0 3 1 2 2 ) 3 - 7 2 - 8 9 ( 0 3 12 2 ) 2 - 5 7 - 0 3 ^^