Система управления судовой паротурбинной установкой с винтом регулируемого шага
Изобретение относится к судостроению, в частности к системам дистанционного автоматического управления судовыми паротурбинными установками (ПТУ) с винтами регулируемого шага (ВРШ). Цель изобретения - повышение экономичности эксплуатации судовых ПТУ. В систему управления судовой ПТУ с ВРШ введены две интегральные связи по ошибке регулирования частоты турбоагрегата (ТА) и положению маневрового клапана 7 (ТА). Степень открытия маневрового клапана 7 определяется косвенно по величине задающего воздействия на статический регулятор 9 частоты вращения ТА. Введение этих связей создает систему связанного управления судовой ПТУ с ВРШ, в которой заданная степень открытия маневрового клапана 7 поддерживается изменением давления пара в котле 12 посредством интегрального корректора 11 давления пара в котле 12 по положению маневрового клапана 7. Точное значение частоты вращения ТА удерживается задатчиком 6 во всем диапазоне нагрузок, а при перегрузках - корректором 15 шага ВРШ. 1 ИЛ.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51) 5 В 63 Н 21/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
©
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2i) 4408273/40-11 (22) 06.01.88 (46) 23.01. 90. Бюп. ¹ 3 (71) Новороссийское высшее инженерное морское училище (72) В.И.Королев (53) 629.12-81(088.8) (56) Особенности эксплуатации силовой паротурбинной установки крупнотоннажных танкеров. Под редакцией А.С.Трусова. ЦРИА "Морфлот",,1981. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВОЙ ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКОЙ С ВИНТОМ
РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к системам . дистанционного автоматического управления судовыми паротурбинными установками (ПТУ) с винтами регули,руеМого шага (ВРШ) . Цель изобретения — повышение экономичности экс„„SU„„1537603 А 1
2 плуатации суцовых ПТУ. В систему управления судовой ПТУ с ВРШ введены две интегральные связи по ошибке регулирования частоты вращения турбоагрегата (ТА) и положению маневрового клапана 7 ТА. Степень открытия маневрового клапана 7 определя- ется косвенно по величине задающего воздействия на статический регулятор 9 частоты вращения TA. Введение этих связей создает систему связанного управления судовой ПТУ с ВРШ, в которой заданная степень окрытия маневрового клапана 7 поддерживается изменением давления пара в котле 12 посредством интегрального корЖ ректора 11 давления пара в котле
12 по положению маневрового клапана 7. Точное значение частоты вращения ТА удерживается задатчиком
6 во всем диапазоне нагруз.ок, а при перегрузках — корректором 15 шага
ВРШ. 1 ил.
Миа
1537603
Изобретение относится к судостроению, в частности к системам дистанционного автоматического управления судовыми паротурбинными установками (ПТУ) с винтами регулируемого шага
5 (ВРШ) .
Цель изобретения — повышение экономичности ПТУ.
На чертеже изображена система
10 связанного управления судовой ПТУ с ВРШ.
Система содержит задатчик 1 шага
ВРШ, блок 2 .управления задатчиком шага ВРШ, механизм 3 изменения шага
ВРШ, нелинейный функциональный блок
4, сумматор 5, задатчик 6 степени открытия маневрового клапана 7, блок
8 управления эадатчиком частоты вращения ВРШ, статический регулятор 9 частоты вращения турбоагрегата (ТА),- интегратор 10 отклонения частоты вращения TA интегральный корректор
11 давления пара в котле 12, блок
13 регулирования горения в котле 12, топливный клапан 14, корректор 15 шага ВРШ.
Режим работы установки задается рукояткой машинного телеграфа, воздействующей на задатчик 1 шага BPlil.
Сигнал задатчика 1 шага ВРШ через блок 2 управления задатчиком шага ВРШ передается на механизм 3 изменения шага ВРШ, осуществляющий изменение положения лопастей ВРШ.
Поддержание заданной частоты вращения TA осуществляется статическим регулятором 9 частоты вращения TA воздействующим на маневровый клапан
7. Исключение статической ошибки 40 регулирования частоты вращения ТА осуществляется интегратором 10 ° Во всех случаях, когда частота вращения не равна заданной, интегратор 10 изменяет свое воздействие на регулятор
9 частоты вращения ТА через сумматор
5 и блок 8 управления задатчиком частоты вращения ТА до исключения этого отклонения.
Блок 13 регулирования горения в котле 12 поддерживает заданное давление пара путем изменения расхода топлива в котле 12 топливным клапаном 14. Величина давления пара в котле 12 задается корректором 11 давления пара в котле 12. Корректор 11
55 . давления пара формирует интегральный закон управления настройкой регулятора дав. ения блока 13 регулирования горения в котле 12 и изменяет давление пара в котле 12 до получения заданной степени открытия маневрового клапана 7, т.е. выходной сигнал сумматора 5 равен нулю.
Для повышения динамической точности управления ПТУ с ВРШ введен нелинейный функциональный блок 4, осуществляющий возведение в квадрат выходного сигнала задатчика 1 шага ВРШ, его преобразование и масштабирование. Он состоит из датчика положения рукоятки машинного телеграфа, двух резисторов переменного сопротивления, жестко связанных с машинным телеграфом, электронного усилителя и апериодического звена первого порядка. При изменении положения рукоятки машинного телеграфа меняется сигнал задатчика 1 шага ВРШ, который преобразуется блоком 4 и, суммируясь с сигналами интегратора 10 и задатчика 6 степени открытия маневрового клапана 7, оказывает дополнительное воздействие на регулятор 9 частоты вращения ТА и блок 13 регулирования горения в котле 12.
Итак, во всех случаях изменения нагрузки ПТУ интегратор 10 стремится удерживать строго заданное значение частоты вращения ТА, а корректор 11 давления пара в котле 12 нулевое значение выходного сигнала сумматора 5, Таким образом, происходит взаимная коррекция частоты вращения и давления пара, в результате которой система связанного управления стремится к статическому равновесию при строго заданной частоте вращения ТА и заданной степени открытия маневрового клапана 7. Степень открытия маневрового клапана
7 на равновесных режимах определяется только сигналом задатчика 6.
Действительно, регулятор 9 частоты вращения TA статический, следовательно степень открытия маневрового клапана 7 пропорциональна разности выходных сигналов блока 8 управления задатчиком частоты и датчика частоты вращения ТА. Так как на установившихся режимах частота вращения ТА постоянна, а выходной сигнал сумматора 5 равен нулю, то степень открытия маневрового клапана 7 определяется только сигналом задатчика 6.
5 15
При перегрузках турбоагрегата происходит. снижение частоты вращения TA которое компенсируется корректором 15 шага ВРШ.
Составитель В.Горелов
Техред М.Дидык Корректор О.Цнпле
Редактор В.Данко
Заказ 141 Тираж 353 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
Формула изобретения
Система управления судовой паротурбинной установкой (ПТУ) с винтом регулируемого шага (ВРШ), содержащая задатчик шага ВРШ, подключенный к блоку управления задатчиком шага. ВРШ, выход которого соединен с механизмом изменения шага ВРШ, блок управления задатчиком частоты вращения турбоагрегата (ТА), выход которого через регулятор частоты вращения ТА соединен с маневровым клапаном турбоагрегата,датчик частоты вращения ТА, подключенный к регулятору частоты вращения TA корректор шага ВРШ, вход которого со,единен с датчиком частоты вращения
37б03
ТА, а выход — с входом блока управления задатчиком шага ВРШ, и блок регулирования горения в котле, вход
5 которого соединен с датчиком давления пара в котле, а выход - с клапаном расхода топлива в котле, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности ПТУ, система управления последней снаб,жена сумматором, корректором давле ния пара в котле, интгератором отклонения частоты вращения ТА и нелинейным функциональным устройством, при этом входы последних соединены с датчиком частоты вращения ТА и задатчиком шага ВРШ соответственно, а выходы через сумматор — с входом блока управления задатчиком частор0 ты вращения ТА, вход корректора давления пара в котле - с сумматором, а выход — с входом блока регулирования горения в котле.
