5.6. Система маслоснабжения регулирования
Система подачи масла включает в себя:
- шестеренчатый нагнетающий насос (НН), приводимый от вала ВД;
- теплообменник (ТО);
- фильтр масла (ФМ);
- клапан постоянного давления (КПД);
- сборник сливов (СС);
- клапан дренажа (ДК).
В качестве рабочего тела в агрегатах системы регулирования используется масло, отбираемое из маслосистемы двигателя после подкачивающего насоса. Контур выполнен по замкнутой схеме.
Масло (рабочего давления) от нагнетающего насоса (НН), пройдя через теплообменник (ТО), в котором оно охлаждается маслом, циркулирующим в системе смазки, подается к агрегатам управления РНА и КПВ. Слив масла из агрегатов управления производится непосредственно на всас нагнетающего насоса.
Через фильтр (ФМ) и клапан постоянного давления (КПД) масло (постоянного давления) подается к дозатору газа. Клапан постоянного давления поддерживает в системе давление 3,5 МПа, перепуская избыток масла на всас насоса НН. При снижении давления масла на входе в дозатор газа до 1,8 МПа срабатывает аварийная сигнализация и двигатель останавливается.
Слив масла из дозатора газа (ДГ), ограничителя оборотов вала СТ (ОГСТ), регулятора оборотов вала НД (РО) и ограничителя оборотов вала ВД (ОГВД) осуществляется в сборник сливов (СС) и дренажный клапан (ДК).
Перед регулятором оборотов (РО) имеется отбор давления масла (командного давления) для управления агрегатами механизации компрессора.
Для функционирования гидромеханической защиты вала СТ имеется отбор масла из магистрали рабочего давления от клапана постоянного давления (КПД). По этой линии масло постоянно циркулирует через рабочую полость распределительного клапана (РПК) и открытый сливной клапан ограничителя оборотов силовой турбины (ОГСТ).
Система заполняется при холодной прокрутке и запуске двигателя давлением за подкачивающим насосом системы смазки при открытом дренажном клапане (ДК). Через него удаляется из полостей агрегатов регулирования пузырьки воздуха. Закрывается ДК при срабатывании агрегатов управления для закрытия клапана перепуска воздуха (КПВ).
7.5. Измерение параметров на гпа
Измерительные каналы САУ обеспечивают измерение технологических параметров и сравнение с заданными значениями уставок (предупредительных и аварийных).
Быстродействие каналов измерения САУ – не более 0,25 секунд. Информация о значении измеряемого параметра по вызову оператора выводится на экран ПЭВМ (окна аналоговых параметров, сигнализации, графиков, соответствующих мнемосхем в ПК “Аргус”) не позднее чем через 1 секунду.
Устройство управления (УУ) комплекса МСКУ производит измерение аналоговых параметров от датчиков всех подсистем газоперекачивающего агрегата (давлений – Р, температур – Т, вибрации – В, загазованности – З), кроме датчиков, подключенных к устройству регулирования (УР). УУ осуществляет контроль напряжения питания, прием аналоговых сигналов от виброаппаратуры нагнетателя ИКЛЖ и виброаппаратуры двигателя ИВ-Д-ПФ.
УР производит измерение аналоговых параметров температуры и давления, значения которых необходимы для расчета управляющего воздействия на антипомпажный клапан. В их число входят температуры и давления на входе и выходе нагнетателя, перепад давления на конфузоре нагнетателя, обороты газогенератора и силовой турбины. Подключение датчиков частоты вращения осуществляется через плату усилителя-формирователя.
В состав САУ входят аналоговые датчики технологических параметров ГПА:
термопреобразователи сопротивления типа ТСМ, ТСП по ГОСТ Р50353-92;
термоэлектрические преобразователи типа ТХА по ГОСТ Р50431-92;
датчики частоты вращения с выходным сигналом частоты напряжения переменного тока типа ДЧВ-2500;
датчики давления, разрежения, перепада давления, уровня типа ТЖИУ.406, МЕТРАН-43-ДИВ, “Сапфир”, 1151 “Роземаунт” с выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА;
датчики виброскорости типа ИВ-Д-ПФ с выходным сигналом напряжения 0-5 В постоянного тока;
датчики виброперемещения и осевого сдвига ИКЛЖ.402 с выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА.
Место расположения датчиков – блок автоматики ГПА и непосредственно технологическое оборудование.
Функции измерения реализуются техническими средствами САУ, кроме датчиков, включающими вторичные аналоговые преобразователи фирм “Analog Devices” серии 7В, предназначенные для преобразования выходных сигналов датчиков в напряжение постоянного тока 1-5 В, барьеры искробезопасности фирмы “Stahl”, контроллеры УУ и УР, построенные на базе средств “Micro PC”. В контроллерах УУ и УР производится обработка измерительной информации, поступающей от вторичных измерительных преобразователей, и её передача для представления на ПЭВМ пульта оператора, а также формируются значения регулируемых технологических параметров. Для примера приводится структурная схема измерительного канала, работающего с термопреобразователем сопротивления.
Рис.28. Структурная схема измерительного канала:
Т – измеряемый параметр, температура, С; ТС – термопреобразователь сопротивления; R – сопротивление термопреобразователя, Ом; ЛС – линия связи; 7В34- - аналоговый преобразователь; Micro PC – контроллер УУ или УР; ПЭВМ – персональная вычислительная машина; FVT – барьер искробезопасности (для схемы канала с датчиком, устанавливаемым во взрывоопасном помещении).
На газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 предусмотрен контроль технологических параметров двигателя, нагнетателя, вспомогательных систем агрегата (рис.29), блоков и отсеков ГПА (рис.30).
В системе подачи воздуха двигателя измеряются следующие параметры:
температура воздуха на входе компрессора (Т);
давление воздуха в средней опоре двигателя (Р);
разрежение во всасывающей камере (Р);
давление воздуха за компрессором высокого давления (Р).
В системе топливоподачи двигателя измеряются следующие параметры:
давление топливного газа до мерной шайбы (Р);
температура топливного газа после мерной шайбы (Т);
температура газа на выходе силовой турбины (Т);
давление топливного газа на входе в двигатель (Р);
перепад давления топливного газа на мерном устройстве (ΔР).
В системе маслоснабжения двигателя измеряются следующие параметры:
температура масла на входе двигателя (Т);
температура масла на выходе двигателя (Т);
температура масла в маслобаке двигателя (Т);
температура масла на входе в переднюю опору двигателя (Т);
температура масла на выходе из задней опоры двигателя (Т);
температура масла на выходе силовой турбины (Т);
давление масла на выходе двигателя (Р);
давление масла на входе силовой турбины (Р);
уровень масла в маслобаке двигателя (L).
Кроме этого, на двигателе измеряются следующие параметры вибрации опор и частоты вращения роторов:
виброскорость передней опоры двигателя (В);
виброскорость задней опоры двигателя (В);
виброскорость опоры силовой турбины (В);
обороты компрессора низкого давления (n);
обороты компрессора высокого давления (n);
обороты силовой турбины (n).
В системе технологического газа нагнетателя измеряются следующие параметры:
температура газа на входе нагнетателя (Т);
температура газа на выходе нагнетателя (Т);
давление газа до нагнетателя (Р);
давление газа после нагнетателя (Р);
перепад давления газа на конфузоре нагнетателя (ΔР).
Аппаратурой контроля вибрации ИКЛЖ нагнетателя измеряются следующие параметры:
виброперемещение передней опоры нагнетателя (В);
виброперемещение задней опоры нагнетателя (В);
осевой сдвиг ротора нагнетателя (Ос).
В системах маслоснабжения и уплотнения нагнетателя измеряются следующие параметры:
температура масла на входе нагнетателя (Т);
температура масла в маслобаке нагнетателя (Т);
температура масла на выходе переднего опорного подшипника нагнетателя (Т);
температура масла на выходе заднего опорного подшипника нагнетателя (Т);
температура масла на выходе упорного подшипника нагнетателя (Т);
давление масла смазки нагнетателя (Р);
перепад давления “масло-газ” нагнетателя (ΔР);
уровень масла в маслобаке нагнетателя (L);
уровень масла в маслоотводчиках (L).
В системе утилизации тепла измеряются следующие параметры:
температура воды на входе утилизатора (Т);
температура воды на выходе утилизатора (Т);
давление воды на входе утилизатора (Р);
давление воды на выходе утилизатора (Р).
В блоках и отсеках газоперекачивающего агрегата измеряются следующие параметры (рис.27):
температура воздуха в блоке маслоагрегатов (Т);
температура воздуха в блоке нагнетателя (Т);
температура воздуха в блоке двигателя (Т);
температура воздуха в блоке автоматики (Т);
температура атмосферного воздуха (Т);
давление атмосферного воздуха (Р);
температура в приборном блок-боксе МСКУ (Т);
контроль переменного напряжения 220 В в блок-боксе (U);
контроль постоянного напряжения 220 В в блок-боксе (U);
контроль постоянного напряжения 27 В в блок-боксе (U).
Также в системе контроля работы ГПА используются отдельные аппаратурные системы, поставляемые комплектно с двигателем. Это так называемые авиационные приборы. Приборы оснащены датчиками и преобразующей аппаратурой, выдающей в САУ ГПА предупредительные и аварийные сигналы. Датчики установлены на двигателе, а блоки аппаратуры - в отсеке автоматики ГПА. К этой группе приборов относятся сигнализатор предельных оборотов СПО-2Р, сигнализатор помпажа ЭСП-12-1, регулятор температуры РТ-12-9А, блок автоматического запуска БАЗ-16 и аппаратура вибрации ИВ-Д-ПФ.
Р
ис.30.
Схема контроля параметров в блоках и
отсеках ГПА:
БД - блок двигателя; БН - блок нагнетателя; БМА - блок маслоагрегатов; БА - блок агрегатов; БЛОК-БОКС – специальный приборный блок МСКУ; ВВН – вытяжной вентилятор нагнетателя; АСП – автоматическая система пожаротушений
Сигнализатор СПО-2Р работает совместно с датчиком частоты вращения ДЧВ-2500, установленным на свободной турбине (СТ). Сигнал с датчика в виде напряжения с частотой, пропорциональной частоте вращения СТ, поступает на вход сигнализатора СПО-2Р, где осуществляются его усиление, преобразование и измерение. При достижении валом СТ предельно допустимой частоты вращения (6000 об/мин) на выходе сигнализатора формируется сигнал для цепи выключения двигателя.
Сигнализатор помпажа ЭСП-12-1 работает совместно с индуктивным логарифмическим датчиком ДОЛ-16, измеряющим давление за компрессором. Принцип действия сигнализатора основан на измерении уровня и частоты пульсации входного напряжения и выдачи сигнала для цепи включения двигаетля при достижении уровня пульсации заданного значения в диапазоне частот 4-50 Гц. Сигнализатор обеспечивает также выдачу релейной команды при скачкообразном изменении амплитуды переменного напряжения на его входе.
Регулятор РТ-12-9А работает совместно с термопарами ТХА, установленными (4 термопары) перед силовой турбиной. Регулятор имеет два канала. Первый канал работает как пропорциональный регулятор настроенной температуры (режим “ограничение”). Второй канал работает как сигнализатор предельной температуры (режим “останов”). Принцип работы обоих каналов основан на измерении термоэлектродвижущей силы термопар методом сравнения с эталонным источником напряжения задатчика, усиления разностного сигнала и преобразования в напряжение постоянного тока, используемое затем для управления исполнительным механизмом двигателя. Настройка регулятора: на режиме “ограничение” - 615 С (предупредительная уставка), на режиме “останов” – 650 С (аварийная уставка).
Аппаратура контроля вибрации ИВ-Д-ПФ предназначена для непрерывного контроля вибросостояния двигателя и выдачи в САУ ГПА сигнала, пропорционального измеренному значению виброскорости, индикации значений виброскорости опор двигателя и частоты вращения валов в Гц. Аппаратура ИВ-Д-ПФ выдает в САУ ГПА дискретные сигналы в случае достижения виброскоростью любой из опор предупредительного, а также предельно допустимого значения. Аппаратура имеет систему встроенного контроля. Контроль может производиться как на работающем, так и неработающем двигателе.
Датчики вибрации устанавливаются на кронштейнах на передней, задней опорах газогенератора и на опоре силовой турбины. Электронные блоки, служащие для индикации измеряемых параметров и формирования выходных сигналов в САУ, могут располагаться в блоке агрегатов и в пультовой.