SU1114142A1 - Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant - Google Patents
Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant Download PDFInfo
- Publication number
- SU1114142A1 SU1114142A1 SU833577652A SU3577652A SU1114142A1 SU 1114142 A1 SU1114142 A1 SU 1114142A1 SU 833577652 A SU833577652 A SU 833577652A SU 3577652 A SU3577652 A SU 3577652A SU 1114142 A1 SU1114142 A1 SU 1114142A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- engine
- pressure
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ГАЗОЙЕРЕКАЧНВАЮПЩГО АГРЕГАТА в процессе его зксплуатации, включающий измерение давлёй и температуры воздуха на входе в двигатель и двух других характерных параметров в исходный и текущий моменты эксплуатации и определение по ним Коэффициента потери мощности, о т л и ч а ю щ и и с тем, что,с целью повьшени точности , в качестве характерных параметров выбирают частоту вращени ротора компрессора двигател и статическое давление воздуха за компрессором , измерение всех параметров в те-кущий момент эксплуатации осуществл ют при значении приведенной частоты вращени ротора, равной ее значению в исходный момент, и определ ют коэффициент потери мощности из урав (Л нени liPlysz./PiiL lllPK.TftK/Pu.taU 1 - с /РН„С). - газодинамический коэффи;Где с циент, рав-ный 1,6-2; Рл Р ., и соответственно давление «тек «сх зоздуха за компрессором в исходный и текущий моменты эксплуатации;: 4: wW PU И соответственно давление Нисх воздуха,на входе в двига4 IN:) тель в .те же моменты. .METHOD FOR DETERMINING THE POWER OF A GAS TURBINE ENGINE OF A GAS-LINE-RELATED AGGREGATE UNIT IN THE PROCESS OF HIS GAS-RING, INCLUDING THE PRESSURE AND TEMPERATURE OF THE ENTRY INTO THE ENGINE AND THE TWO OF CHARACTERISTICS OF THE INPUT AND CURRENT OPERATING TIMES OF THE OPERATION AND THE DEFINITION OF THE LOW CURRENT INPUT AND TABLE and with the fact that, in order to increase the accuracy, as the characteristic parameters, the rotational speed of the rotor of the engine compressor and the static air pressure behind the compressor are chosen, the measurement of all parameters the current moment of operation is carried out at the value of the reduced rotation frequency of the rotor, which is equal to its value at the initial moment, and the coefficient of power loss from the equation is determined (liPlysz./PiiL lllPK.TftK / Pu.taU 1 - s / PH "WITH). - gas-dynamic coefficient; Where with a rate equal to 1.6-2; Рл Р., And accordingly the pressure “tech” is from the air behind the compressor in the initial and current moments of operation ;: 4: wW PU And, respectively, the pressure of the air inlet, at the entrance to the engine 4 IN :) the body is in the same moments. .
Description
Изобретение относитс к газот.урбинным двигател м (ГТД), в частности к ГГД, работающим в составе га.зоперекачнваюощх агрегатов (ГПА) магистральных газопроводов.The invention relates to gas turbine engines (GTE), in particular to GGDs operating as part of a gas pumping unit (HPA) of main gas pipelines.
Известно, что в процессе эксплуатации ГТД в составе ГПА в наземных услви х из-за запыленности окружающей среды происходит достаточно ийтенсивное загр знение воздушного тракта компрессора, вследствие чего ухудшаютс эксплуатационные характеристики газотурбинной установки: снижаетс мощность, повышаетс удельный расход топлива ГГД. При длительности зксплуатации может произойти также изменение геометрических размерой проточной части дйигател , которое отразитс на его эксплуатациоиньгх характеристиках. На практике поддержание уровн характеристик обеспечи ваетс периодической промывкой и очисткой проточной части ГТД. Дл поддержани ха4)актеристик ГТД на должном уровне необходимо периодически производить оценку его выходных параметров - мощности, расхода топливного газа. Известен способ определени мощности газотурбинной установки путем измерени косвенных параметров тем пературы газа до и после турбины низ жого давлени , расхода рабочего тела через установку и мощности турбокомпрессора , полученной расчетным путем. Известный способ имеет относитель но большую трудоемкость, обусловленную , необходимостью измерени большого числа параметров и проведени большого числа испытаний. Наиболее близким к описьшаемому вл етс способ определени мощности газотурбинного двигател газоперекачивающего агрегата в процессе его эксплуатации, включающий измерение давлени и температуры воздуха на входе в двигатель и двух других характерных параметров в исходный и текущий моменты эксгшуатации и определени по ним коэффициента потери мощности. Недостатком способа вл етс низка точность из-за несоблюдени подо ( 5и режимов работы двигател в исход ный и текущий моменты эксплуатации. Целью изобретени вл етс повышение точности определени мощности Поставленна цель достигаетс тем что в способе определени мощности т зотурбинного двигател газоперекачивающего агрегата, включающем измере ние давлени и температуры воздуха на входе в двигатель и двух других характерных параметров в исходный и текущий моменты эксплуатации и опре деление по ним коэффициента потери мощности, в качестве характерных па раметров выбирают частоту вращени ротора компрессора и статическо давление воздуха за компрессором, измерение всех параметров в текущий момент эксплуатации осуществл ют .при значении приведенной частоты вр щени ротора, равной ее значению в исходный момент, и определ ют коэффициент К, потери мощности из уравГ CPi4pji/E m«iziEtm 5i-rfiKil L (РКИС. /РИИСХ 1 J - газодинамический коэффициент , равный 1,6-2; , Ктек - соответственно давление воздуха за компрессором в исходный и текущий моменты эксплуатации; Р., и Р.. - соответственно давление исх тек воздуха на входе в двигатель р те же моменты. Величина коэффициента С зависит от гидравлических потерь во входном и вьпшопном устройствах ITEA к характеристики силовой турбины. Выполнение ГПА различной конструкции отличаютс по гидравлическим сопротивлени м , определ емым наличием воздухоочистительных устройств иа входе в двигатель и установок на выхлопе регенераторов, шумоглушител и т.д. Дл конкретного выполненного ГПА неличина коэффициента С вл етс посто нной, поэтому ее можно определить при выпуске первых экземпл ров газоперекачивающих агрегатов данной серии. Как показывает статистика опраделе ни коэффициента С отдельных газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-6,3 разброс величины С не превышает 2%. Погрешность оценки изменени мощности при этом составл ет 0,4%, что вполне допустимо. Это значительно упрощает способ определени эксплуатационной потери мощности и снижает его трудоемкость. Газодинамический коэффициент С определ етс следующим образом, На установившемс ре симе работы газоперекачивающего агрегата измер - ют приведенную частоту вращенв рото , п . ра компрессора (-.т) , где п - частота вращени ротора; Tj, - температура воздуха на входе в двигатель, статическое давление Р воздуха за компрессором, давление Pf воздуха на входе в двигатель и отношение пт-, полных давлений газа на входе и выходе силовой турбины, после чего измен ют режим работына j;3-5% по приведенной частоте вращени от исходногоIt is known that during the operation of gas turbine engines as part of gas compressor units in ground conditions, due to the dustiness of the environment, there is a fairly intensive pollution of the air path of the compressor, as a result of which the operational characteristics of the gas turbine unit deteriorate: the power decreases, the specific fuel consumption of the HGD increases. With the duration of operation, a change in the geometric size of the flow part of the digester can also occur, which will affect its operation characteristics. In practice, the maintenance of the level of characteristics is ensured by periodic washing and cleaning of the flow path of the CCD. In order to maintain the 4th performance of the CCD at the proper level, it is necessary to periodically evaluate its output parameters - power, fuel gas consumption. A known method for determining the power of a gas turbine installation is by measuring the indirect parameters of the gas temperature before and after the low pressure turbine, the flow rate of the working fluid through the installation and the power of the turbocharger obtained by calculation. The known method is relatively labor intensive due to the need to measure a large number of parameters and to conduct a large number of tests. The closest to the description is the method for determining the power of the gas turbine engine of the gas pumping unit during its operation, including measuring the pressure and air temperature at the engine inlet and two other characteristic parameters at the initial and current excursion points and determining the power loss coefficient from them. The disadvantage of the method is low accuracy due to non-observance of the engine (5 and engine operating modes at initial and current operating moments. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining power pressure and air temperature at the engine inlet and two other characteristic parameters at the initial and current moments of operation and determining the power loss factor from them and, as characteristic parameters, choose the rotor speed of the compressor rotor and the static air pressure behind the compressor, measure all parameters currently in operation at a value of the reduced frequency of the rotor rotation equal to its initial value, and determine the coefficient K, power losses from CPi4pji / E m iziEtm 5i-rfiKil L (РКИС. / РИИСХ 1 J - gas-dynamic coefficient equal to 1.6-2; Ktek - air pressure behind the compressor at the original and current operating times; R., and R. .. - respectively, the pressure is the source of air flow at the engine inlet - the same points. The value of the coefficient C depends on the hydraulic losses in the input and output devices ITEA to the characteristics of the power turbine. The performance of HPA of various designs differs in hydraulic resistances, determined by the presence of air cleaning devices on the engine inlet and on exhaust regenerator installations, a silencer, etc. For the specific HPA performed, the non-value of the coefficient C is constant, so it can be determined with the release of the first copies of gas pumping units of this series. As the statistics of the determination of the coefficient C of individual gas pumping units GPU-Ts-6.3 shows, the spread of the value of C does not exceed 2%. The error in estimating the change in power in this case is 0.4%, which is quite acceptable. This greatly simplifies the method of determining the operational loss of power and reduces its labor intensity. The gas-dynamic coefficient C is determined as follows. At the steady state operation of the gas-pumping unit, the reduced frequency of the rotating roto, p. ra compressor (-.t), where n - the rotor speed; Tj, - air temperature at the engine inlet, static air pressure P behind the compressor, air pressure Pf at the engine inlet and the ratio pt - total gas pressures at the inlet and outlet of the power turbine, after which the operating mode j is changed; 3-5 % over reduced rotation frequency
значени , измер ют статическое давление воздуха за компрессором и отношение iiTg полных давлений газа на входе и .выходе силовой турбины и вычисл ют коэффициент С по формулеvalues, measure the static air pressure behind the compressor and the ratio iiTg of the total gas pressures at the inlet and outlet of the power turbine and calculate the coefficient C using the formula
Т4T4
Г „ I 1 -. 4 Кг ОуКг-1 , , Рн.Г „I 1 -. 4 Kg OuKg-1,, PH.
t к,- - р-;; ,, 1t к, - - р- ;; ,, one
где К - коэффициент адиабаты продуктов сгорани топлива, К- 1,33; IT - значение отношений полныхwhere K is the adiabatic coefficient of fuel combustion products, K is 1.33; IT - the value of the relationship full
давлений газа на входе и выходе силовой турбины приgas pressure at the inlet and outlet of the power turbine at
/ п Ст), ; Ч н/ n St),; H n
Р ц - значение статического давлени воздуха за компрессоромP c - the value of the static air pressure behind the compressor
при (J.-),;with (J.-) ,;
ii-j- - значение отношений полныхii-j- - the value of the relationship full
давлений газа на входе и на выходе силовой турбины, измеренное при изменении режима работы ГТД по частоте вращени ротора компрессора , т.е. при (-п;т-), отлиN- Hi - ..gas pressures at the inlet and at the outlet of the power turbine, measured with a change in the GTE operating mode in terms of the rotor speed of the compressor, i.e. at (-n; t-), otliN- Hi - ..
чающийс от (-J-ST) , на +3-5% STnfrom +J-ST + 3-5% STn
Р у - значение статического давлени воздуха за компрессором измеренное при изменении режима работы ГТД по частоте вращени ротт)ра компрессораP y - the value of the static air pressure behind the compressor measured when changing the GTE operating mode according to the frequency of rotation of the compressor;
, п . . т.е.- при (-rfT)2 , P . . i.e. with (-rfT) 2
1 Н1 N
Представленна зависимость, по которой производитс определение эксплуатационной потери мощности ГТД, и параметры, вход щие в нее, установлены на основе структурного анализа системы уравнений, описывающих- работу ГТД, с использованием метода малых отклонений.The dependence presented by which the determination of the operational loss of GTE power is made, and the parameters included in it, are determined on the basis of a structural analysis of the system of equations describing the operation of the GTE using the small deviation method.
На чертеже схематично изображен газотурбинньтй газоперекачивающий агрегат.The drawing shows schematically a gas turbine gas pumping unit.
Газотурбинный газоперекачивающий агрегат содержит входной направл ющий аппарат 1 компрессора 2, магистраль 3 подачи топливного газа, камеру 4 сгорани , турбину 5 привода компрессора 2, силовую турбину 6 привода нагнетател 7 и выхлопное устройство 8 агрегата.The gas turbine gas pumping unit contains an input guide unit 1 of compressor 2, a fuel gas supply line 3, a combustion chamber 4, a compressor drive turbine 5, a compressor drive power turbine 6 and an exhaust device 8 of the unit.
На выходе из компрессора 2 в зоне вторичного воздуха, омьгеающего камеру 4 сгорани , равномерно по окружности просверлены отверсти , выход щие в коллектор 9, осредн ющий статическое давление, измер емое манометром 10.At the outlet of the compressor 2, in the zone of secondary air, which flushes the combustion chamber 4, holes are drilled evenly around the circumference, which go to the collector 9, averaging static pressure, measured by a pressure gauge 10.
10ten
II
На роторе компрессора 2 устанавливаетс измеритель 1I частоты вращени , например электротахометр.On the rotor of the compressor 2, a rotational speed meter 1I is installed, for example, an electro-tachometer.
В газовом тракте силовой турбины ГПА перед ступенью силовой турби.ны 6 устанавливаетс датчик 12 полного давлени газа, например пневмограбенка , а за силовой турбиной - дат0 чик 13 полного давлени , соединенные с измерителем 14 отноще.ний полных давлений. Число датчиков и место их установки определ ютс уровнем равномерности пол давлени по In the gas path of the HPA power turbine, before the power turbine stage 6, a full gas pressure sensor 12, such as a pneumo-grab box, is installed, and a full-pressure sensor 13 is connected to the full-pressure gauge 14 behind the power turbine. The number of sensors and their installation are determined by the level of uniformity of the pressure field by
5 проточной части.5 flow parts.
Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.
В исходный момент эксплуатации агрегата при выходе на установившийQ с ре а- м .регистрируют значение температуры и давлени воздуха на входе в двигатель, частоту вращени ротора компрессора по измерителю 11 , стати- ческое давление воздуха за компрессором манометром 10.At the initial moment of operation of the unit at the exit to the stationary Q with a ream, record the value of temperature and air pressure at the engine inlet, rotation frequency of the compressor rotor according to meter 11, static air pressure behind the compressor with a pressure gauge 10.
5 При необходимости определени в текущий момент эксплуатации мощности , измен расход топливного газа, устанавливают по измерителю II с .уча-. том температуры ,воздуха на в.ходе 5 If it is necessary to determine the power at the current time of operation, by changing the flow rate of the fuel gas, it is set to measure II s. volume of air
0 в двигатель значение приведенной частоты вращени , равное значению в исходный момент эксплуатации. После этого измер ют статическое давление по показанию манометра 10 и вычисл ют 0 in the engine, the value of the given rotational speed, equal to the value at the initial moment of operation. After that, the static pressure is measured according to the reading of the pressure gauge 10 and
5 коэффициент потери мощности в текущий момент с учетбм изменени давлени воздуха на входе в двигатель по формуле°5 coefficient of power loss at the current time with accounting of changes in air pressure at the engine inlet according to the formula
0/lEji.-PjliejL 0 / lEji.-PjliejL
.L2«те1 j.L2 "te1 j
Кэ 1 - CfKe 1 - Cf
.. , ..,
HHCK/HHCK /
Коэффициент С вычисл ют по данным измерений отношений цолных давлений Coefficient C is calculated from the measurement data of the ratio of total pressures.
5 газа измерителем 14 и статических давлений.воздуха за компрессором манометром 10 с учетом атмосферного давлени по формуле5 gas meter 14 and static pressure. Air after the compressor pressure gauge 10 taking into account the atmospheric pressure by the formula
С WITH
1. one.
i,t. „i, t. „
Pk.- ГиPk.- Guy
К, Р .K, R.
Измерение отношений полных давлений на силовой турбине и статических давлений за компрессором дл определени коэффициента С производ т при выпуске первыЗс экземпл ров газоперекачиваю щих агрегатов данной серии. При необходимости коэффициент С можно определить и на конкретном агрегате в текущий момент эксплуатации.Measurement of the ratio of the total pressures on the power turbine and the static pressures behind the compressor to determine the coefficient C is carried out with the release of the first copies of gas pumping units of this series. If necessary, the coefficient C can be determined on a specific unit in the current operation.
Как показали экспериментальныеAs shown by the experimental
Исследовани большого числа.газотурбинных двигателей, предлагаемый способ определени мощности по входным косвенным параметрам в силу своей объективности и закономерности св - зей между параметрами, а также соблюдени подоби режимов работы обеспечивает высокую степень точности.The study of a large number of gas turbine engines, the proposed method for determining the power by input indirect parameters due to its objectivity and regularity of relations between the parameters, as well as compliance with similar modes of operation, provides a high degree of accuracy.
Расхолщени в коэффициентах К, определенные по предалагаемому способу и подсчитанные по значени м мощности , непосредственно измеренной на ГТД в диапазоне изменени мощности-до 15%, давлени воздуха за компрессором до 8%, расхода воздуха до 6%, пропускной: способности турбины до 2,5%, не превышали 1%. Предлагаемый способ более прост, сни жает трудоемкость, расшир ет диапазон применимости и позвол ет регул рно контролировать.техническое состо ние агрегатов в процессе эксплуатации и качество серийно выпускаемых газотурбинных двигателей газоререкачиваюш .их агрегатов.The dampings in the K coefficients, determined by the proposed method and calculated from the values of power measured directly on the CCD in the range of power change up to 15%, air pressure behind the compressor up to 8%, air consumption up to 6% 5%, did not exceed 1%. The proposed method is simpler, reduces labor intensity, expands the range of applicability and allows for regular monitoring of the technical condition of the units during operation and the quality of commercially produced gas turbine engines for gas-rectifying units.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833577652A SU1114142A1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833577652A SU1114142A1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1114142A1 true SU1114142A1 (en) | 1990-11-30 |
Family
ID=21058502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833577652A SU1114142A1 (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1114142A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592665C2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-07-27 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Method of testing of turbo-machine by similarity, system for testing and turbomachine |
RU2620735C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-29 | Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" | Method of determining gasifier capacity |
-
1983
- 1983-04-11 SU SU833577652A patent/SU1114142A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гречухин Е.М. Результаты испытаний ГТ-750-6 НЗЛ дл магйстральнЬпс газопроводов. Л.: Энергомашиностроение, 1967, № 8, с.5. Авторское свидетельство СССР 592244, кл. G 01 М 15УОО, 1980. Любомудров Ю.В. Применение теории подоби при проектировании -систем управлени газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1972, с.18-19. Хасимов Д.А.Методика расчета характеристик вертолетных ТВД со свободной турбиной. Силовые установки вертолетов. Сб. статей Оборонгиз, 1959, с.120-123, 132, 139. Черкез Л.Я. Инженерные расчеты газотурбинных двигателей методом отклонений, М.: Машиностроение, 1975, с. 12. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592665C2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-07-27 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Method of testing of turbo-machine by similarity, system for testing and turbomachine |
RU2620735C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-29 | Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" | Method of determining gasifier capacity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8014929B2 (en) | Method of monitoring a gas turbine engine | |
RU2658869C2 (en) | Estimation of health parameters in industrial gas turbines | |
CN101595288A (en) | The method and system of monitoring internal-combustion engine process status | |
RU2636602C2 (en) | Method for monitoring engine start cycle of gas-turbine plant | |
SU1114142A1 (en) | Method of determining power of gas-turbine engine of gas-pumping plant | |
CN112098058A (en) | Thermal fatigue life analysis method and test system for heavy gas turbine blade | |
CN1136444C (en) | Pressure tester | |
RU138586U1 (en) | STAND FOR TESTING TURBOCHARGERS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES | |
US20170009598A1 (en) | Method for monitoring a combustor | |
RU2348910C1 (en) | Method of turbocharger trial | |
SU840690A1 (en) | Method of checking technological state of gas-turbine engine | |
RU2665142C1 (en) | Method of flight diagnostics of units of turbofan engine with flow mixing | |
RU2735049C2 (en) | Diagnostic method of internal combustion engine | |
RU2640972C1 (en) | Method for diagnostics of technical state of the two-circuit gas turbine engine during operation | |
CN113074949A (en) | System and method for detecting parameters of miniature aviation turbojet engine | |
SU592244A1 (en) | Method of detecting operating efficiency loss of gas turbine gas-pumping aggregate | |
Boyle et al. | DGEN aeropropulsion research turbofan core/combustor-noise measurements: Experiment and modal structure at core-nozzle exit | |
RU2006135321A (en) | METHOD FOR PROTECTING A GAS TURBINE ENGINE | |
RU167179U1 (en) | STAND OF NON-MOTOR TESTS OF COMPONENTS OF GAS ENGINES | |
SU1114143A1 (en) | Method of diagnosis of gas-turbine engine of gas-pumping plant | |
SU1490542A1 (en) | Method for inspecting technical condition of gas-turbine plant | |
SU794228A1 (en) | Method of monitoring the pollution of flow ducts of gas-turbine unit | |
SU850931A1 (en) | Method of determining stable-operation reserve of natural-gas supercharger | |
RU2808939C1 (en) | Method for gas-dynamic testing of diffuser | |
RU2725919C1 (en) | Control method of technical condition of gas turbine engine fuel regulating system pump |