Способ определения момента инерции паротурбинных и газотурбинных установок

Способ определения момента инерции паротурбинных и газотурбинных установок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам определения момента инерции паротурбинных и газотурбинных установок (далее турбинных установок) и может быть использовано для проведения их бездемонтажных бестормозных испытаний.

Известен способ измерения момента инерции турбинных установок, основанный на предварительном измерении мощности тормозным способом и последующем определении угловых ускорений во всем диапазоне частот вращения вала ротора (Машиностроение. Энциклопедия /Ред. Совет: К.В.Фролов (пред.) и др. - М.: Машиностроение. Измерение, контроль, испытания и диагностика. Т.III-7/ В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, В.Н.Филинов и др.; Под общей ред. В.В.Клюева. - 464 с., ил).

Недостаток известного способа заключается в необходимости проведения тормозных испытаний.

Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции турбинных установок без проведения тормозных испытаний.

Сущность изобретения заключается в том, что на конец вала ротора турбинной установки устанавливается диск с эталонным моментом инерции, а момент инерции турбинной установки определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, турбинная установка» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «турбинная установка» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, турбинная установка».

Новизна заключается в том, что момент инерции системы «турбинная установка» определяется с помощью диска с эталонным моментом инерции.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции паротурбинных и газотурбинных установок без проведения тормозных испытаний.

Турбинная установка 1 через фланец вала ротора 2, угловое ускорение которого определяется посредством датчика 3, соединена с диском с эталонным моментом инерции 4.

Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции паротурбинных и газотурбинных установок следующим образом.

На фланец вала ротора 2 устанавливается диск 4 с эталонным моментом инерции J_д. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω вала ротора, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε₁ системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, турбинная установка», имеющей момент инерции J_TУ+J_д при изменении угловой скорости вращения вала ротора в диапазоне от ω до ω+1. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:

Далее диск с эталонным моментом инерции 4 демонтируется и определяется угловое ускорение ε₂ системы вращающихся масс «турбинная установка» с моментом инерции J_TУ при изменении угловой скорости вращения вала ротора в диапазоне от ω до ω+1, то есть при том же начальном значении крутящего момента М. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:

Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «турбинная установка»:

Таким образом, используя один диск с эталонным моментом инерции можно определить момент инерции турбинной установки, а после этого и параметры внешней скоростной характеристики турбинной установки, что позволит значительно повысить экономическую эффективность испытаний паротурбинных и газотурбинных установок.

Способ определения момента инерции турбинной установки, отличающийся тем, что на фланец вала ротора устанавливается диск с эталонным моментом инерции, а момент инерции турбинной установки определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, турбинная установка» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «турбинная установка» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, турбинная установка».