Методика оценки технического состояния и прогнозирования показателей работы газоперекачивающего агрегата гтк-10и

Объект исследования: Процесс оценки технического состояния и прогнозирования показателей работы ГПА ГТК-10И.

Результаты, полученные лично автором: Разработанные методы дают возможность повысить точность определения КТС и располагаемой мощности ГТУ, а так же полезны при прогнозировании параметров работы ГТУ для разных режимных задач.

Метод оценки технического состояния газотурбинной установки, входящей в состав ГПА ГТК-10И разработан на основе проведенного подробного рассмотрения заводских стендовых характеристик ГПА ГТК-10И.

Порядок обработки стендовых характеристик ГТК-10И следующий.

Характеристики, представленные графически для температуры воздуха на входе в осевой компрессор 15°С, и все остальные предоставленные изготовителем характеристики для разных 0температур -40,1°С, 0°С, и50°С, методами статистического анализа перерабатываются в аналитические зависимости с использованием трехмерной регрессии.

Определяется зависимость максимально допустимой эффективной мощности от температуры воздуха на входе в осевой компрессор и от частоты вращения вала ТНД как результат обработки с использованием трехмерной регрессии линий максимальных режимов из всех имеющихся характеристик, являющаяся функцией от входной температуры и частоты вращения турбины низкого давления.

Прогноз располагаемой мощности делается с использованием следующих коэффициентов: N_e.max – максимально допустимая эффективная мощность по характеристике, Вт; K_ne– коэффициент технического состояния по мощности; k_p._атм. – корректирующий коэффициент по величине атмосферного давления, k_Ne._{Δp.вход.} – корректирующий коэффициент по величине потерь давления на входе в осевой компрессор, k_{Ne.Δp.вход.} – корректирующий коэффициент по величине потерь давления на выходе из ГТУ; все коэффициенты считаются в долях единицы.

Корректирующие коэффициенты для мощности по величине потерь давления на входе в осевой компрессор и по величине потерь давления на выходе из ГТУ вычисляются с учетом пояснения, данного в заводской характеристике ГТУ: Коэффициент технического состояния по мощности К_Ne определяется в процессе эксплуатации с использованием N_{e.характ.} – эффективная мощность; N_e.изм. – измеренная эффективная мощность, определенная непосредственно, например, по параметрам работы ЦБН, или с применением бесконтактного измерителя момента на валу трансмиссии, или другими известными методами.

Прогноз эффективного КПД рассчитывается умножением следующих коэфициентов:η_{e.характ.} - эффективный КПД, определенный по характеристике, по текущим значениям t_входн. и n_ТНД; K_ηe - коэффициент технического состояния по эффективному КПД; k_ηe._{Δp.вход.} - корректирующий коэффициент по величине потерь давления на входе в осевой компрессор, k_ηe._{Δp.выход.} - корректирующий коэффициент по величине потерь давления на выходе из ГТУ; все показатели и коэффициенты считаются в долях единицы.

Мощность ГТУ должна монотонно снижаться при росте температуры на входе в осевой компрессор при поддержании постоянных величин температуры на выхлопе и частоты вращения вала ТНД.

Подходы, примененные в изложенной выше методологии оценки технического состояния по располагаемой эффективной мощности и

эффективному КПД, а также методах прогнозирования величин этих параметров, детально рассмотренных на примере ГПА ГТК-10И применимы также для ГПА ГТК-25ИР при наличии стендовых характеристик агрегата.

Материал поступил в редколлегии 04.2017г.

УДК 621.436

С. А. Корытько, В. А. Кравченко

Научный руководитель: доцент кафедры «Тепловые двигатели», к.т.н.,

А. В. Осипов

victor_2327@mail.ru