Система регистрации выработки ресурса элементов турбины

Система регистрации выработки ресурса элементов турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕ-Н

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ (61) Дополнительное к ввт. свид-в (22) ЗаЯвлено 311274 (21) 20900 с присоединением заявки М

04

/00)I

/00 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 1504.80. Бюлл

Дата опубликования описания

° 438, 088,8) (72) Авторы изобретения

Б.И.Глезер и Б.И.Юдицкий (71) Заявитель (54) СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ВЫРАБОТКИ РЕСУРСА

ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБ ИНЫ

Изобретение относится к турбостроению. Система может найти применение при эксплуатационном и исследовательском контроле состояния турбин, например газовых.

Известна система регистрации выработки ресурса элементов турбины, содержащая датчики регистрации пара- . метров, характеризующих выработку .ресурса, подключенные к блоку регист рации выработки ресурса (1).

Однако укаэанная система ие учитывает всей совокупности действующих факторов, например изменения нагрузок от инерционных и аэродинамических сил, тепловых ударов и вибрационных нагрузок, а также не обеспечивает непосредственного определения ресурса элементов, лимитирующих работоспособность турбин °

Цель изобретения — повысить достоверность регистрации выработки ресурса путем учета всей совокупности воздействующих факторов.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена дополнительным блоком регистрации показателей выработки ресурса, накапливающим информацию по режимам эксплуатации с учетом длительности действия каждого из параметров, а также вычислительным блоком, определяющим суммарную выработку ресурса от совместного действия параметров по эаранее известному алгоритму для каждого элемента турбины, На чертеже представлена принципиальная функциональная электрическая схема устройства.

Дополнительный блок 1 регистрации содержит запоминающие устройства (ЗУ) 2 суммарной наработки турбины 3-6 длительности работы в четырех определяющих интервалах по температуре рабочего тела 7, 8 количества пусков иэ холодного и горячего состояний, 9 длительности работы при нестационарных температурных режимах, 10 числа тепловых ударов, связанные через логические устройства 11-14 и преобразователь

15 с датчиком 16 температуры рабочего тела, ЭУ 17, 18, 19 длительности работы соответственно при пиковой, номинальной и ниже номинальной нагрузке, связанные через логическое устройство 20 функциональный преобразователь 21 и преобразователи 15, 22 и 23 с датчиками 16 температуры рабочего тала, 24 тем728144

65 р Ъ. йературы окружающего воздуха и 25 оборотов„ а также ЗУ 26, 27 и 28 длительности работы н трех определяющих интервалах по вибрации, связанные через логическое устройстно 29 и преобразователь 30 с датчиком 31 вибрации. Регистрация времени на ЗУ 2-6, 17,18,19,26,27, 28 ведется с помощью датчика 32 временных импульсов. Расшифровка накопленной ЗУ информации ведется в любой момент времени, например, йосредством блока 33 регистрации.

Вычислительный блок 34 содержит

ЗУ 35, фиксирующее выработку ресурса данного элемента турбины например рабочей лопатки, по длительной прочности, ЗУ 36, фиксирующее отработку ресурса по ползучести, ЗУ 37, фиксирующее выработку ресурса по усталости (термоусталость), например, для 2О диска турбины малоцикловой или многоцйкловой, например, для маслопрово да, статорных и других элементов турбины, лимитирующих ее работоспособность по пределу выносливости. 25

Вид алгоритмон, используемых в вычислительном блоке, должен предусматривать возможность введения соответствующих поправочных коэффициентов, учитывающих корроэионное, 30 и эрозионное воздействие рабочего

-тела на ресурс элементов турбины. !

ЗУ 35 определяет суммарную повреждаемость данного элемента турбины 35 по длительной прочности, суммируя импульсы, получаемые через преобразователь 38 (напряжение — частота) от функционального преобразователя

39 и от множительных устройств 40- 4О

43. Функциональный преобразователь

39 ведет обработку информации, поступающей от датчиков 16, 24 и 25 через преобразователи 15, 22 и 23, по алгоритму, составленному для длительной прочности данного элемента турбины с учетом совместного дейст. вия температурных, аэродинамических и инерционных сил, зависящих соот- ветственно от температуры рабочего тела, температуры окружающей среды 50 и оборотов ротора.

Множители 40-43 обеспечивают

- приведение соответственно пусков из холодного состояния, наработки на нестационарных режимах и тепловых ударов к эквивалентной отработке ресурса по длительной прочности. Коэффициенты приведения уста навливаются для данного типа турбин.

ЗУ 36 фиксирует суммарную выработку ресурса по ползучести, суммируя импульсы, получаемые через преобразователь 44, от функционального преобразователя 45 и от множителей

46-.50. Функциональный преобразонатель 45 формирует сигнал, по=тупающий от датчиков 16, 24 и 25 аналогично преобразователю 39, но по алгоритму, составленному по ползучести.

Множители 46-50 обеспечинают принедение соответственно пусков из холодного состояния, тепловых ударов и аварийных остановок к эквивалентной .отработке ресурса по ползучести, ЗУ 37 фиксирует выработку ресурса по усталости, накапливая импульсы от динамических циклоных нагружений, получаемых через преобразователь 51 и функциональный преобразователь 52, и импульсы от термсциклических нагружений, поступающих через множители

53, 54 и 55. Функциональный преобразователь 52 формирует сигнал, поступающий от датчика 31 вибрации, и выдает импульсы, определяющие выработку ресурса по малоциклоной усталости (термоусталости), характерные, например, для понреждаемости дисков турбины.

В процессе пуска турбины и последующего увеличения температуры рабочего тела логическое устройство 11 распределяет импульсы.от датчика временных импульсов по ЗУ 2-6, причем включение каждого ЗУ определяется величиной выходного сигнала датчика 16 температуры рабочего тела, отработанного преобраэойателем 15 сигнала.

Регистрация суммарной наработки турбины осуществляется включением памяти ЗУ 2 при величине выходного сигнала с датчика 16, соответствующего определенному уровню температуры рабочего тела, например, для газовой турбины при зажигании камеры сгорания. По достижении температурой рабочего тела величины, соответствующей началу первого регистрируемого интервала рабочих темпе- ратур, включается память ЗУ 3, работающая до тех пор, пока температура не достигнет верхнего предела первого интервала. Аналогично работают, Зу 4, 5 и 6.

Логическое устройство 13 выдает импульсы н память ЗУ 9 длительности работы при нестационарных режимах в случае превышения заданной скорости измерения температуры рабочего тела. Логические устройства 20 и 29 аналогично работе логического устройства 11 распределяют соответственно импульсы на включение ЗУ

17, 18 и 19 длительности работы при различных уровнях мощностей нагрузки и ЗУ 26, 27 и 28 длительности работы .при различных уровнях вибрации.

Такфе выполнение системы позволит повысить достоверность регистрации выработки ресурса, 728144

Формула изобретения

Составитель Г.Романов

Техред С.Мигай Корректор Ю.Макаренко

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 1140/48 Тираж 641 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изОбретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Система регистрации выработки ресурса элементов турбины, содержащая датчики регистрации параметров, характеризующих выработку ресурса под5 ключенные к блоку регистрации, о т— личающаяся тем,что,с целью повышения достоверности реги- . страции выработки ресурса путем учета всей совокупности воздействующих факторов, она снабжена дополнительным блоком регистрации показателей выработки ресурса, накапливающим информацию по режимам эксплуатации с учетом длительности действия каждого из параметров, а также вычислительным блоком, определяющим суммарную выработку ресурса от совместного действия параметров по заранее известному алгоритму для каждого элемента турбины.

Источники информации, принятые во .вйимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9378910, кл. G 07 С 3/00, 1973.