5. 4. Система гидромеханической защиты двигателя от раскрутки вала силовой турбины

Защиту вала силовой турбины от превышения допустимой скорости вращения осуществляет гидромеханическая защита (рис. 14). Она аварийно останавливает двигатель в случае раскрутки вала СТ до оборотов, превышающих 5600 мин^-1. Останов производится закрытием стопорного клапана, который перекрывает подачу топливного газа в дозатор.

З ащита состоит из ограничителя оборотов (ОГСТ), управляющего распределительного клапана (РПК), воздействующего на стопорный клапан (СК), и сигнализатора давления (СД), выдающего сигнал в систему управления о срабатывании гидромеханической защиты.

Рис.14. Система гидромеханической защиты двигателя

от раскрутки вала силовой турбины:

ОГСТ- ограничитель оборотов силовой турбины; ЭМЗ- электромагнит закрытия; ЭМО- электромагнит открытия; СК- стопорный клапан;

ДГ- дозатор газа; ТГ- топливный газ; РПК- распределительный клапан;

МРД- масло рабочего давления; СД- сигнализатор давления

5.4.1. Ограничитель оборотов вала силовой турбины

Ограничитель состоит из следующих основных элементов:

- центробежного датчика частоты вращения, приводимого в движение от ротора СТ;

- механизма настройки с подвижным рычагом;

- сливного клапана.

При частоте вращения ротора силовой турбины ниже уровня настройки ограничитель обеспечи­вает слив подводимого масла. При этом давление масла после дросселирующего жиклера в управляющем узле распределительного клапана не превышает 1,0 МПа.

При достижении валом СТ предельной скорости вращения грузики центробежного датчика расходятся и, преодолевая усилие пружины, перекрывают сливные окна. Давление масла в подводящей ма­гистрали после жиклера в полости РПК резко возрастает до 2,0 МПа, происходит сра­батывание управляющего узла и закрытие СК.

5.4.2. Работа гидромеханической защиты

При достижении валом СТ скорости вращения более 5600 мин^-1 центробежный механизм команд­ного агрегата ОГСТ через систему рычагов настолько прикрывает слив масла, проходящего через полость управляющего узла распределительного клапана (РПК), что давление в ней поднимается до 2,0 МПа. При этом золотник РПК переместится в крайнее правое положение и закроет дренаж топливного газа из пружинной полости запорного клапана СК. В эту полость поступит топливный газ с давлением 2,5 МПа. с входа в стопорный клапан через открытые каналы управляющего распределительного клапана и электропневмоклапана СК. Равновесие грибка запорного клапана в открытом положении нарушится, и под действием пружины запорный клапан закроется, подача топливного газа в двигатель прекратится.

Сигнализатор (СД) сработает по давлению топливного газа, поступившего по каналам в запорный клапан, и передаст сигнал в систему управления ГПА о срабатывании гидромеханической защиты. Система управления в свою очередь начнет аварийный останов агрегата.

5.5. Система регулирования режима работы

Система регулирования обеспечивает:

- программированную по времени подачу топлива в двигатель при запуске;

- управление регулируемым направляющим аппаратом (РНА) компрессора и клапаном перепуска воздуха (КПВ) из компрессора при запуске и остановке двигателя для обеспечения устойчивой работы компрессора;

- поддержание заданного режима работы двигателя по частоте вращения ротора НД;

- управление режимом работы двигателя в диапазоне от холостого хода (малого газа) до максимального (обороты СТ 3750-5560 мин^-1);

- ограничение максимальных оборотов ротора каскада высокого давления (обороты ВД не более 7100 мин^-1);

- ограничение максимального давления воздуха за компрессором высокого давления (не более 1,0 МПа);

- ограничение максимальной средней температуры продуктов сгорания перед СТ (не более 600 С);

- ограничение максимальной мощности двигателя при отрицательной темпера­туре воздуха на входе в компрессор (не более 19,2 МВт).

Система регулирования (рис. 11) включает в себя:

- дозатор газа (ДГ);

- регулятор оборотов вала НД (РО);

- ограничитель оборотов вала ВД (ОГВД);

- агрегат управления регулируемым направляющим аппаратом (АУ);

- агрегат командный клапана перепуска воздуха (АК);

- агрегат управления клапана перепуска воздуха (АУП).

Основными агрегатами, обеспечивающими регулирование двигателя, явля­ются регулятор оборотов (РО) и дозатор газа (ДГ). Выполнение программы регулирования, управление режимами, ограничение параметров двигателя во всех случаях производится воздействием на расход топливного газа в камере сгорания.