Устройство управления стендом для испытаний турбокомпрессоров

 

Изобретение позволяет проводить испытания турбокомпрессоров в широком диапазоне их рабочих режимов. Режим испытания турбокомпрессоров задается контролером 17 блока 12 управления. В зависимости от сигналов датчиков 10 и 11 давления и температуры газов в газовом коллекторе 7 и датчика 9 давления воздуха в воздушном коллекторе 6 блок 12 управления формирует сигналы для управления первым и вторым регулируемыми дросселями 15 и 16 и топливным насосом 30 одновальной управляемой газотурбинной установки 8. Такое выполнение устройства позволяет повысить его функциональные возможности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1575087

А1 щ)5 С 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Оч 3

СЛ

Ю

00 3

Фие. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

21) 4450712/25-06

22) 28.06.88 (46) 30,06.90, Бюл, N - 24 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.И,Володин, В.П.Шаповал, А,А,Горохов, П,Я.Блюденов и В,В.Вихирев (53) 621,438-55 (088.8) (56) Бугаев В.Н. Эксплуатация и ремонт форсированных тракторных двигателей.

M.: Колос, 1981 ст. 180, рис. 79. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СТЕНДОМ

ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ (57) Изобретение позволяет проводить

2 испытания турбокопрессоров в широком диапазоне их рабочих режимов. Режим испытания турбокомпрессоров э адается контроллером 17 блока 12 управления. В зави-. симости от сигнала датчиков 10 u l I давления и температуры газов в газовом коллекторе 7 и датчика 9 давления воздуха в воздушном коллекторе 6 блок 12 управления форьырует сигналы для управления первым и вторым регулируемыми дросселями 15 и 16 и топливным насосом 30 одновальной управляемой гаэотурбинной установки 8. Такое выполнение устрой стн а поз воляет повысить его функциональные возможности, 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

1575087

Изобретение относится к испытательной технике и, н частности, к устройствам дпя испытаний турбокомпрессоров, ( предназначенных для наддува дизелей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, устройства, На фиг, 1 представлена структурная схема устройства;, на фиг. 2 — схема контроллера.. 10

Устройство управления стендом для испытаний турбокомпрессоров 1 (фиг, ), имеющие подключенные через заслонки

I2 и 3 к воздушным и газовым полостям

l4 и 5 тур бокомпрессоров 1, воздушный

1и газовый коллекторы 6 и 7, подключен.ные к входу и выходу соответственно

,генератора 8 газа (газотурбинной ус, тановки) содержит,цатчики 9 давления воздуха в воэдулном коллекторе 6, дат-20

: чики 10 и 11 давления и температуры газов в газовом коллекторе 7, блок

12 управленя, Стенд имеет также выходную заслонку 1 3 на выходе газового коллектора 7, трубопровод 14 между 25 . воздушным и газовым коллекторами 6 и 7 с первым р е гулиру емы м др о с сел ем 15, вт о: рой регупируемый дроссель 16 на входе генератора 8 газа, выполнейного в виде од- новальной управляемой газотурбинной ус- 30 тановки, Блок 12 управления выполнен в ниде контроллера 17 первого 18, вторового 21, второго 22 и третьего 23 уси- лителей мощности, первого 24, второго

25 и третьего 26 управляемых ключей.

Кроме того, устройство содержит датчик 27 положения выходной заслонки 13, Первый выход контроллера 17 через первый управляемый ключ 24, первый компаратор 18 и первый усилитель 21 40 мощности подключен к входу второго регулируемого дросселя 16, второй его выход через второй управляемый ключ

25, второй компаратор 19 и второй усилитель 22 мощности — к газотурбинной 45 установке 8, а третий его выход через третий управляемый ключ 26, третий управляемый ключ 26, третий компаратор 20 и третий усилитель 23 мощности — к входу первого регулируемого 50 дросселя 15, датчик 9 давления воздуха, датчики 10 и 11 да щения и температуры газов подключены к в FopblM BxopBM соответственно первого 18, второго 19 и третьего 20 компараторов, управляющие входы первого 24, второго 25 и третьего 26 управляемых ключей подключены к выходу. датчика 27 положенйя выхо дно и з а слонк и 1 3, Одновальная управляемая газотурбинная установка 8 содержит соединенные единым валом стартер-генератор 28, многоступенчатый воздушный компрессор

29, подключенный к выходу второго регулируемого дросселя 16, управляемый топливный насос 30, камеру 31 сгорания и газовую турбину 32, подключенную выходом к газовому коллектору 7.

Контроллер 17 (фиг. 2) содержит последовательно соединенные источник

33 постоянного напряжения и переключатель 34 на число положений по числу испытуемых туроокомпрессоров, масштабирующие резистивные делители 35 и ди- . оды 36, входы резисторных делителей 35 подключены к выходам переключателя

34, а их средние точки через диоды 36 к входам первого 24, второго 25 и третьего 26 управляемых ключей.

Устройство работает следующим образом.

Запуск газотурбинной установки 8 (фиг. ) производится от аккумуляторной батареи при помощи стартера-генератора 28, служащего одновременно приводом многоступенчатого воздушного компрессора 29 и управляемого топливного насоса 30. Поданные н камеру сгорания 31 воздух и топливо воспламеняются . Образовавшиеся вы сокотемпер атурные газы поступают на турбину 32, которая приводит но вращение все остальные агрегаты установки 8, и подаются в газо ный коллектор 7. Для снижения гидравлических сопротивлений и тем самым. предотврашения роста температуры газов перед турбиной 32 установки

8 выше допустимой в. период запуска выходная заслонка 13 газового коллектора 7 открыт а, -, После запуска установки 8 выходную з аслонку 1 3 э акрывают и газы поступают на испытуемые турбокомпрессоры 1, 3а счет кинетической и тепловой энергии газов в работу могут приводиться несколько турO бокомпрессоров 1, в частности два.

Сжатый воздух из испытуемых турбокомпрессоров 1 поступает в воздушный коллектор 6 стенда и подается в зону воэдухозабарного устройства многоступенчатого воздушного компрессора 29 установки 8, Дополнительные порции воздуха поступают в воэдухозаборное устройство многоступенчатого воздушного компрессора 29 из атмосферы за счет создаваемого разряжения в кольцевом пространстве между наружным ди" э 5087 аметром воздушного коллектора 6 и внутренним диаметром воздухоэаборного устройства, Для снижения температур газов до величины, соответствующей заданному режиму испытаний турбокомпрессоров 1, сжатый воздух, дозируемый управляемым дросселем 15 по трубопроводу 14, поступает под давлением в газовый коллектор 7. Строго заданные для каждого режима испытаний параметры давления газов газового коллектора 7, давления воздуха воздушного коллектора 6, температуры газов газового коллектора 7 введены в контроллер 17, По сигналу датчика 27 положения выходной заслонки 3 гаэового коллектора 7 через соответствуюшие ключи 24, 25 и 26 приводится в дейст— вие блок 12 управления работой стенда. 20

Выбор требуемого режима работы осу— ществляется следующим образом, При установке переключателя 34 (фиг, 2) в одно из возможных положений к источнику 33 постоянного напряжения V поди ключаются три масштабирующих резисторных делителя 35, соответствующих желаемому режиму работы стенда согласно программе испытаний турбокомпрессоров. На выходе каждого иэ подключен- 30 ных делителей 35 появляется потенциал

Vz„,< значение которого определяется соотношением плеч делителя, Потенциалы с выходов трех делителей 35, соответствующие параметрам: давлению газов газового коллектора 7, давлению ноэдуха воздушного коллектора 6 и теМтературе газов газового коллектора 7, через диоды 36 (эти диоды необходима для устранения взаимного

40 влияния делителей) поступают в соответствующие компараторы 18, 19 и 20, где сравниваются с действием параметрами газового 7 и воздушного 6 коллек-. торов, подаваемыми соответствующими датчиками 10, 9 и 11 давления газов газового коллектора 7 давления воз духа воздушного коллектора 6 и температуры газов газового коллектора 7, Сформированные сигналы управления через соответствующие усилители 21, 22 и 23 мощности передаются элементам управления., Элементами управления служат управляемый топливный насос

30 установки 8, регулируемый дроссель

16 управления подачей воздуха в компрессор 29 установки 8 и регулируемый дроссель 15 подачи воздуха в газовый

I коллектор 7. Таким образом, заданный оператором режим испытания турбокомпрессоров стабилизируется, При переключении переключателя 34 контроллера 17 н следующие положения система управления отрабатывает заданный режим аналогичным образом, Устройство управления стенда для испытания турбокомпрессоров позволяет полностью исключить зависимость работы стенда от внешних коммуникаций: как на период запуска, так и в процессе работы, проводить испытания турбокомпрессоров н широком диапазоне их рабочих режимов при устойчивой работе стенда на заданном режиме, снизить его малогабаритные характеристики.

За счет автоматизации режимов запуска и работы стенда снижаются затраты времени на исгытаьыя турбокомпрессоров и трудоемкость работ по обслуживанию стенда, кроме того, отпадает необходимость отбора воздуха от пневмосети предприятия, Формул а изо брет ения

1, Устройство управления стендом для испытаний турбокомпрессоров, имеющим подключенные через заслонки к воздушным и газовым полостям турбокомпрессоров воэцушный и газовый коллекторы, подключенные к входу и выходу соответственно генератора газа, содержащее датчики давления воздуха в воздушном коллекторе, дат ыки давления и температуры газов в газоном коллекторе, блок управления, о тли ч ающ е е ся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства путем расширения режимов испытаний турбокомпрессоров и обеспечения автономности стенда, имеющего выходную заслонку на выходе газового коллектора, трубопровод между воздушным и газовым коллекторами с первым регулируемым дросселем, второй регулируемый дрс ссель на входе генер атор à ras а, выполненного в виде одновальной управляемой гаэотурбинной установки, блок уп-. равления выполнен в виде контроллера, первого, второго и третьего компараторов, первого, второго и третьего усилителей мощности, первого, второго и третьего управляющих ключей, а устройство дополнительно содержит датчик положения выходной заслонки, первый выход контроллера через первый управляемый ключ, первый компаратор и первый

1575087 чей к выходу датчика положения выходной заслонки, Сост артель В, Коля сник ов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор М, Кучеряв ая .

Редактор Н,Товтин.

Заказ 1780 Тираж 446 Подпи с но е

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, 1 1

tt tf

101 усилитель мощности подключен к входу втОрого регулируемого дросселя, второй его выход через второй управляемый ключ, второй компаратор и второй усилитель мощности — к газотурбинной установке, а третий его выход через тр9тий управляемый ключ, третий компаратор и третий усилитель мощности— к ходу первого регулируемого дросселя, датчик давления воздуха, датчи давления и температуры газов по ключены к вторым входам соответстве но первого, второго и третьего компа аторов, управляющие входы первого, второго и третьего управляемых клю2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что контроллер содержит последовательно соединенные источник постоянного напряжения и переключатель на число положений по числу испытуемых турбокомпрессорон, масштабирующие резисторные делители и диоды, входы резисторных делителей подключЕны к выходам переключателя, а их средние точки через диоды — к вхоt дам первого, второго и третьего управляемых ключей, t