Спосіб діагностування газомоторного компресора

Спосіб діагностування газомоторного компресора, за яким створюють еталонну модель справного газомоторного компресора у вигляді залежності діагностичних параметрів, вимірюють їх на експлуатаційному режимі і ідентифікують несправності шляхом аналізу відхилення виміряних значень діагностичних параметрів від еталонної мо C2 1 3 76599 4 (0,9-1) залежностей одного діагностичного паранесправного стану, складають таблиці метра від іншого, як діагностичні параметри виковідповідності несправностей та технічного обслуристовують параметри робочого процесу або говування ГМК для кожної зони еталонної моделі. підготовки палива, а несправність ідентифікують Вимірюють на режимі експлуатації шляхом аналізу сукупності і знака відхилень від концентрацію оксидів вуглецю і азоту у еталонної моделі. відпрацьованих газах і розраховують потужність Недоліком цього способу є неможливість його викидів оксиду вуглецю і азоту, розраховують використання для двигунів малої та середньої ефективну потужність ГМК і по положенню одерпотужності, не обладнаних достатньою кількістю жаного значення у полі значень еталонної моделі замірних вузлів для визначення діагностичних визначають зону, що відповідає технічному стану параметрів, необхідних для створення еталонної ГМК і по таблиці відповідності визначають моделі та порівняння з нею значень залежностей несправність і рекомендують технічне обслуговуцих діагностичних параметрів з метою визначення вання. технічного стану двигуна. При використанні способу діагностування гаЗадачею винаходу є створення способу ексзомоторних компресорів за визначеними даними прес-оцінки технічного стану газомотокомпресора, будуються графіки та заповнюються таблиці. а саме технічного стану паливної системи, систеНа графіках зображено залежності ми запалювання, обладнаних недостатньою концентрацій та потужностей викидів оксидів вугкількістю замірних вузлів для визначення лецю і азоту від ефективної потужності ГМК з видіагностичних параметрів, що характеризують значенням зон технічно справного і несправного технічний стан контрольованих систем. стану: Фіг.1 - Залежність допустимої концентрації Для вирішення поставленої задачі створюють оксиду азоту від ефективної потужності ГМК; Фіг.2 еталонну модель газового двигуна газомоторного - Залежність допустимої потужності викидів оксиду компресора у вигляді набору залежностей азоту від ефективної потужності ГМК; Фіг.З параметрів концентрації і потужності викидів оксиЗалежність допустимої концентрації оксиду вугледу вуглецю і оксиду азоту від ефективної цю від ефективної потужності ГМК; Фіг.4 потужності газомоторного компресора з визначенЗалежність допустимої потужності викидів оксиду ням зон технічно справного і несправного стану, вуглецю від ефективної потужності ГМК. На усіх для кожної з цих зон складають таблиці схемах визначені зони 1, 3 технічно несправного відповідності несправностей та технічного обслустану газового двигуна ГМК і зона 2 технічно говування газомоторного компресора, на режимі справного стану газового двигуна ГМК. експлуатації вимірюють концентрацію оксиду вугОтримані значення зводяться у таблиці: таблецю і оксиду азоту у відпрацьованих газах, розлиця 1 - Граничні значення концентрацій; потужнораховують потужність викидів оксиду вуглецю і стей викидів оксидів вуглецю і азоту в залежності оксиду азоту, розраховують ефективну потужність від ефективної потужності ГМК, що відповідають газомоторного компресора та по положенню знаяк зоні задовільного так і незадовільного чення концентрації, потужності викидів оксиду вугтехнічного стану; таблиця 2 - Значення лецю, оксиду азоту від ефективної потужності у коефіцієнтів функції залежності концентрацій; пополі значень еталонної моделі визначають зону, тужностей викидів оксидів вуглецю і азоту від що відповідає технічному стану газомоторного ефективної потужності ГМК; таблиця 3 - Таблиця компресора, і по таблиці відповідності визначають відповідності передбачених несправностей та наявність несправності та рекомендують технічного обслуговування газомоторного компренеобхідне технічне обслуговування. сора для кожної зони еталонної моделі в Технічним результатом від використання спозалежності від значень викидів оксиду вуглецю і собу є визначення технічного стану паливної сисоксиду азоту та ефективної потужності газомотортеми, системи запалювання газомоторного комного компресора. пресора, обладнаного недостатньою кількістю Приведемо приклад діагностування газового замірних вузлів для визначення діагностичних двигуна ГМК 10 ГКН за параметрами викидів оксипараметрів, що характеризують технічний стан ду вуглецю і оксиду азоту з відпрацьованими гаконтрольованих систем. зами. За результатами вимірювань концентрацій та За результатами вимірювань концентрацій та розрахунку потужностей викидів оксиду вуглецю і розрахунків потужностей викидів оксидів вуглецю і азоту і ефективної потужності отримують значеназоту отримані значення, що відповідають різним ня, що відповідають різним дефектам технічного дефектам технічного стану газового двигуна ГМК. стану газомоторного компресора. Шляхом Шляхом систематизації значень, отримано зони з систематизації значень, отримують зони з задовільним і незадовільним технічним станом. задовільним і незадовільним технічним станом. Для визначення границь зон з задовільним і Для визначення границь задовільного і незадовільним технічним станом газового двигуна незадовільного технічного стану ГМК отримують були отримані функції у(х), де у(х) - значення функції залежності значень концентрації та концентрації та потужності викидів оксидів вуглепотужності викидів оксидів вуглецю і азоту цю і азоту відповідно, мг/нм3; г/с; х - значення відповідно від значення його ефективної ефективної потужності ГМК, кВт. потужності за допомогою яких будують еталонну Функція у(х) апроксимувалась за методом модель залежності концентрацій та потужностей найменших квадратів. Для визначення викидів оксидів вуглецю і азоту від ефективної коефіцієнтів функції задані виміряні перемінні у та потужності з визначенням зон технічно справного і х, тобто граничні значення залежності 5 76599 6 концентрацій і потужностей викидів оксидів вуглеця 3 відповідності несправностей та технічного цю і азоту від ефективної потужності ГМК, що обслуговування газового двигуна ГМК для кожної відповідають як зоні задовільного так і зони еталонної моделі. незадовільного технічного стану, які занесені у Для визначення технічного стану ГМК таблицю 1. Отримані коефіцієнти функції кубічного вимірюють на режимі експлуатації концентрацію рівняння а, в, с, d наведено в таблиці 2. оксидів вуглецю і азоту у відпрацьованих газах і За допомогою визначених коефіцієнтів розраховують потужність викидів оксиду вуглецю і функцій побудована еталонна модель у вигляді азоту, розраховують ефективну потужність газовонабору залежностей концентрацій та потужностей го двигуна і по положенню одержаного значення у викидів оксидів вуглецю і азоту від ефективної полі значень еталонної моделі (Фіг.1-4) визначапотужності, що встановлюють допустимі границі ють зону, що відповідає технічному стану газового технічно справного стану ГМК 10 ГКН, за якими двигуна ГМК і по таблиці 3 відповідності визначабудуються графіки (Фіг.1 - 4). На графіках визнають несправність і рекомендують технічне обслучаються зони 1, 3 технічно справного стану газовоговування щодо поліпшення технічного стану ГМК го двигуна ГМК і зона 2 технічно справного стану та зменшення викидів забруднюючих речовин у газового двигуна ГМК. повітря. За результатами вимірювань складена таблиТаблиця 1 Верхня границя Нижня границя Верхня границя Нижня границя Верхня границя Нижня границя Верхня границя Нижня границя Ne, кВт MNOx,r/c Ne, кВт MNOx ,r/c Ne, кВт С NOx, 3 мг/нм Ne, кВт С NOx, 3 мг/нм Ne, кВт М СО, г/с Ne, кВт МСО, г/с Ne, кВт 3 С СО, мг/нм Ne, кВт 3 С СО, мг/нм 992.6 9.25 992.6 5.7 992.6 3320 941.2 8.4 992.6 4.9 992.6 3000 992.6 8.0 882.4 3.8 955.9 2980 933.8 7.7 926.5 3.25 955.9 2600 933.8 6.5 808.8 3.1 860.3 2500 875.0 6.1 698.5 3.26 845.6 2050 889.0 5.2 683.8 2.85 698.5 1900 992.6 2000 845.6 1760 691.2 1200 551.5 1400 617.6 850 459.6 970 441.2 500 992.6 1.25 992.6 0.8 992.6 500 992.6 275 919.1 1.35 897.1 0.69 955.9 350 955.9 250 955.9 1.1 845.6 0.5 882.4 480 845.6 180 867.6 1.04 698.5 0.47 867.6 400 676.5 120 867.6 0.94 672.8 0.3 860.3 320 477.9 100 845.6 0.8 441.2 0.15 845.6 275 330.9 130 672.8 0.62 294.2 0.28 698.5 210 845.6 5.0 617.6 2.2 669.1 1620 669.1 4.4 470.6 2.25 536.8 1820 551.5 4.0 500.0 1.7 551.5 1400 316.2 4.2 441.2 1.0 382.4 1400 308.8 2.95 308.8 1.75 367.6 1000 566.2 0.67 536.8 0.55 441.2 0.58 330.9 0.44 279.4 0.7 676.5 225 588.2 175 477.9 220 330.9 200 316.2 280 Таблиця 2 Функція Верхня ниця Нижня ниця Верхня ниця Нижня ниця Верхня ниця Нижня ниця Верхня ниця Нижня ниця граграграграграграграгра а Коефіцієнти функції b с d MNOx(Ne) -6.129 0.058 -1.065Е-4 6.373E-8 MNOx(Ne) 0.39899 5.73765E-3 -9.7054Е-6 8.62956E-9 С NOx(Ne) -2.9014Е+3 20.34992 -0.03166 1.74218E-5 С NOx(Ne) -2.3003Е+3 11.98242 -0.01467 7.06269E-6 M CO(Ne) 1.11779 -2.653E-3 3.21378Е-6 -3.77E-10 M CO(Ne) 1.20633 -5.2942E-3 8.13753Е-6 -3.2492E-9 С CO(Ne) 726.33547 -2.3401 2.91475Е-3 -8.2146E-7 С CO(Ne) 319.53395 -0.83705 7.93385Е-4 5.0729E-9 7 76599 8 Таблиця 3 № зони Значення концентрації та потужності викиЗначення концентрації та потужності викиду оксиду ду оксиду азоту в залежності від вуглецю в залежності від ефективної потужності гаефективної потужності газомозомотокомпресора (рисунок 3 -4) токомпресора (рисунок 1 - 2) Технічне обслуговування Несправність Несправність Технічне обслуговування 1 Необхідно встановити оптимальний кут Необхідно встановити випередження запаоптимальний кут випелювання (при редження запалювання В камері згоряння В камері згоряння газовиникненні (при виникненні газового двигуна вого двигуна раннє западетонаційного горіння детонаційного горіння пізнє запалювання. лювання. встановити встановити рівномірний рівномірний розподіл розподіл навантаження навантаження силосилових циліндрів). вих циліндрів) 2 Несправність виявлена 3 1 В камері згоряння газового двигуна раннє запалювання. 2 При наявності стійкого кута випередження запалювання діагностується дефект газовпускного клапана. 3 При нестійкому куті випередження запалювання діагностується дефект системи запалювання. не Не потребує 1 Необхідно встановити оптимальний кут випередження запалювання. 2 Необхідно виконати ремонт, або заміну газовпускного клапана. 3 Необхідно виконати ремонт датчикагенератора, муфти. Несправність не виявлена 1 В камері згоряння газового двигуна пізнє запалювання. 2 При нестійкому куті випередження запалювання діагностується дефект системи запалювання. 3 При наявності стійкого кута випередження запалювання діагностується дефект газовпускного клапана. 4. В камері згоряння газового двигуна детонаційне горіння. Не потребує 1,4 Необхідно встановити оптимальний кут випередження запалювання (при виникненні детонаційного горіння встановити рівномірний розподіл навантаження силових циліндрів). 2 Необхідно виконати ремонт системи запалювання (датчикагенератора, муфти приводу). 3 Необхідно виконати ремонт, або заміну газовпускного клапана. 9 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 76599 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601