Система регулирования газотурбинного двигателя.

Назначение любой системы автоматического регулирования (САР) состоит в решении следующих основных задач:

· обеспечение автоматического запуска с выходом на режим малого газа при всех заданных эксплуатационных условиях.

· управление объектом регулирования, то есть установление требуемого режима его работы;

· сохранение режима работы или его быстрое и безопасное для двигателя изменение по заданной программе при меняющихся внешних условиях;

· исключение возможности выхода на опасные режимы работы, на которых:

- недопустимо снижаются запасы прочности деталей (превышение максимально допустимой температуры газов перед турбиной);

- создаются нагрузки превышающие пределы прочности деталей (превышение максимально допустимых оборотов);

- нарушается устойчивость газодинамического процесса (помпаж).

Режим работы газотурбинного двигателя достаточно точно характеризуется совокупностью нескольких параметров, поддающихся прямому и точному измерению и контролю - это обороты турбокомпрессора, свободной турбины и температура газов (n _тк, n _ст, Т_г).

 Эти параметры называют регулируемыми. САР предусматривает непрерывную регистрацию всех регулируемых параметров и их поддержание или изменение по заданной программе.

Основной регулируемый параметр САР двигателя НК-12СТ – это частота вращения турбокомпрессора (n_тк), которая точно отражает режим работы двигателя, в том числе и соответствующие этим оборотам давление воздуха в проточной части и температуру газов перед турбиной (Т_г).

Регулирующими факторами являются:

1. Расход топлива G_т;

2. Расход воздуха G _в через двигатель.

Исходя, из этого САР функционально и по агрегатно делится на две подсистемы, каждая из которых управляет своими агрегатами.

Первая управляет топливными агрегатами, обеспечивая дозированную подачу топлива в камеру сгорания.

Вторая – агрегатами механизации компрессора, обеспечивая устойчивость газодинамического процесса в проточной части двигателя.

Обе подсистемы функционируют строго согласованно, так как их алгоритмы задаются одним и тем же регулируемым параметром – частотой вращения ротора турбокомпрессора.

Функции системы регулирования НК-12СТ

· автоматическое изменение подачи топлива по времени при запуске и выводе двигателя   на режим;

· автоматическое поддержание режима “Малого газа” (минимальных n_тк);

· управление КПВ и ВНА;

· ограничение максимальных n_тк  и n_ст;

· ограничение Т_г перед свободной турбиной на запуске и режимах;

· ограничение статического давления воздуха за компрессором (мощности двигателя) при низких температурах наружного воздуха;

· прекращение подачи топлива по командам от агрегатов системы защиты двигателя или с пульта управления.

Основные параметры НК-12СТ, величины, которых контролируется, регулируется или заложены в алгоритм работы агрегатов системы регулирования.

 

Давление топливного газа перед ДГ-12 …………….……….....24±1 (кгс/см²)

Расход топливного газа на номинальном режиме.……….........1844 (кг/час.)

                                     на максимальном режиме.….................2250 (кг/час.)

Давление пускового газа ……………………………………….....4±1 (кгс/см²)

Давление масла автоматики ……………………………………..30±1 (кгс/см²)

Аварийная уставка по давлению масла автоматики ………………5 (кгс/см²)

 

Обороты ротора турбокомпрессора:

·при включении агрегата зажигания …………………….1600÷2000 (об/мин.)

· при отключении воздушного стартера ………………...4500÷5000 (об/мин.)

· на режиме «малого газа» ……………………………………6600⁺²⁰⁰ (об/мин.)

· на номинальном режиме ……………………………………….8280 (об/мин.)

· на максимальном режиме …..………………………………..8450^±50 (об/мин.)

Структура СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.

Топливорегулирующие агрегаты

Маслонасос САР

Агрегаты механизации компрессора

Дозатор газа ДГ-12

Агрегат управления АУП-10

Воздушный редуктор

Агрегат управления АУ-10

Регулятор оборотов ОГ-12

Ограничитель оборотов ОГ-8-4

Гидроприводы КПВ 1,5

Гидропривод ВНА

 

 

Стопорный клапан

                                                                           

Гидроприводы КПВ 2,3,4

 

Гидравлическая часть системы регулирования питается из системы смазки двигателя, поступающим на вход маслонасоса САР, который увеличивает его давление до 30 кгс/см². Маслонасос установлен на передней опоре. Рабочая величина давления 30 кгс/см² поддерживается и при необходимости регулируется редукционным клапаном, расположенным в дозаторе газа ДГ-12.