патент
№ RU 2656083
МПК G01M15/14

СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Авторы:
Киселёв Андрей Леонидович
Номер заявки
2017121832
Дата подачи заявки
21.06.2017
Опубликовано
30.05.2018
Страна
RU
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Реферат

Способ эксплуатации газотурбинного двигателя (ГТД) относится к области двигателестроения, а именно к испытаниям ГТД во время их длительной эксплуатации. Измеряют статическое давление на входе в двигатель на контролируемом режиме при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации двигателя приводят его к стандартным атмосферным условиям, сравнивают приведенные значения при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации, а промывку проточной части двигателя проводят при увеличении приведенного статического давления на входе в двигатель на выбранном режиме не менее чем на 1% относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях. Способ позволяет сохранить оптимальные параметры двигателя и его устойчивую работу в процессе эксплуатации, что позволит повысить надежность работы двигателя, снизить расход топлива и эксплуатационные расходы.

Формула изобретения

Способ эксплуатации газотурбинного двигателя по его техническому состоянию, при котором проводят периодическую фиксацию параметров двигателя, сравнение их с исходными значениями и по полученным данным осуществляют промывку проточной части двигателя, отличающийся тем, что измеряют статическое давление на входе в двигатель на контролируемом режиме при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации двигателя приводят его к стандартным атмосферным условиям, сравнивают приведенные значения при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации, а промывку проточной части двигателя проводят при увеличении приведенного статического давления на входе в двигатель на выбранном режиме не менее чем на 1% относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях.

Описание

[1]

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к испытаниям газотурбинных двигателей (ГТД) во время их длительной эксплуатации.

[2]

Известен способ эксплуатации двухконтурного турбореактивного двигателя по его техническому состоянию, при котором при длительной эксплуатации двигателя периодически выводят его на частоту вращения ротора низкого давления, близкую к полученной в начале эксплуатации, создают на турбине перепад давления, близкий к перепаду в начале эксплуатации на этой частоте вращения, измеряют частоту вращения ротора высокого давления, сравнивают ее со значением, полученным в начале эксплуатации, а при увеличении ее измеренного значения от значения в начале эксплуатации более чем на 1,5% промывают газовый тракт двигателя (см. патент RU №2168163 класса G01M 15/00, опубл. 27.05.2001 г.).

[3]

Недостаток известного способа состоит в том, что он не может быть реализован на ГТД с нерегулируемым соплом, на которых невозможно создать перепад давления на турбинах, близкий к перепаду в начале эксплуатации на контролируемом режиме, что приводит к несвоевременной промывке проточной части двигателя и к повышению расходов на его эксплуатацию.

[4]

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является возможность своевременного проведения промывки проточной части изделия на любом типе газотурбинных двигателей в процессе эксплуатации, что позволит поддерживать оптимальные параметры двигателя и сохранить оптимальные значения тяги, мощности, расхода топлива, газодинамической устойчивости и надежности в процессе эксплуатации.

[5]

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе эксплуатации ГТД по его техническому состоянию, при котором проводят периодическую фиксацию параметров двигателя, сравнение их с исходными значениями и по полученным данным осуществляют промывку проточной части двигателя, согласно изобретению, измеряют статическое давление на входе в двигатель на контролируемом режиме при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации двигателя приводят его к стандартным атмосферным условиям, сравнивают приведенные значения при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации, а промывку проточной части двигателя проводят при увеличении приведенного статического давления на входе в двигатель на выбранном на режиме не менее чем на 1% относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях.

[6]

Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении испытаний и в ходе эксплуатации двигателей отмечено, что при загрязнении проточной части двигателя снижается суммарный расход воздуха через двигатель, снижается тяга двигателя и увеличивается приведенное статистическое давление воздуха на входе в двигатель. При этом увеличение приведенного статического давления воздуха на входе в двигатель на 1% относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях двигателя, приводит к снижению суммарного расхода воздуха через двигатель на 1%, что, в свою очередь, приводит к снижению тяги и мощности двигателя более чем на 2% и потере двигателем требуемых характеристик.

[7]

При увеличении приведенного статического давления воздуха на входе в двигатель менее чем на 1%, расход воздуха и мощность снижаются незначительно и находятся в пределах допуска на эксплуатацию. Кроме того, увеличение приведенного статического давления воздуха на входе в двигатель менее чем на 1% может быть вызвано погрешностью датчика давления воздуха на входе в двигатель, и проведение промывки проточной части будет нецелесообразно.

[8]

Таким образом, для сохранения оптимальных параметров двигателя, его газодинамической устойчивости и надежности необходимо контролировать приведенное статическое давление воздуха на входе в двигатель на выбранном режиме, и при повышении его на 1% и более относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях, производить промывку проточной части двигателя для восстановления его основных параметров.

[9]

Способ реализуют следующим образом.

[10]

Пример.

[11]

При проведении приемо-сдаточных испытаний на номинальном режиме работы двигателя при атмосферном давлении Ва=754 мм рт.ст. при приведенной частоте вращения ротора низкого давления nПР=90% измеряют статическое давление на входе в двигатель РВХ=0,923 кг/см2 и приводят его к стандартным атмосферным условиям

[12]

Затем в ходе эксплуатации двигателя на номинальном режиме работы при nпр=90% измеряют статическое давление на входе в двигатель и приводят его к стандартным атмосферным условиям. При достижении приведенного статического давления на входе в двигатель РВХпр=0,939 кг/см2 (соответствующего увеличению приведенного статического давления на входе в двигатель на 1% и более) производят промывку проточной части двигателя.

[13]

Способ позволяет сохранить оптимальные параметры двигателя и его устойчивую работу в процессе эксплуатации, что позволит повысить надежность работы двигателя, снизить расход топлива и эксплуатационные расходы.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты