Регулирования расхода

Принципиальные и эксплуатационные недостатки

Принципиальные ограничения, присущие регуляторам расхода, обусловлены тем, что подача топлива не определяет с необходимой точностью таких характерных параметров режима, как частота вращения, температура газа, и т. п. В этом смысле регулирование расхода топлива является косвенным. Косвенное регулирование нуждается в корректировке, так как при отклонении условий работы двигателя от исходных первичная настройка регулятора расхода становится почти неприемлемой для новых параметров. Например, если ГТУ при работе на номинальном режиме не допускает по условиям прочности повышение температуры газа и мощности (момента), то при отклонении температуры атмосферного воздуха регулятор расхода не выполняет необходимой программы подачи топлива. Для устранения этого недостатка необходимо усложнять регулятор расхода введением коррекции по температуре атмосферного воздуха.

Недостатки косвенного регулирования особенно сильно проявляются при эксплуатации. Например регулируя перепад на дроссельном устройстве, регулятор расхода не реагирует на изменение расхода топлива, связанное с его вязкостью, которая зависит от качества принятого топлива, степени нагрева в системе топливопитания и других факторов. Регулируя давление, регулятор не реагирует также на изменение расхода топлива, вызванное эксплуатационными изменениями гидравлического сопротивления форсунок, изменением противодавления в камере сгорания и т.п.

Регуляторы расхода не обеспечивают необходимой точности поддержания режимов, их повторяемости, так как не учитывают изменение теплотворной способности топлива, степенью обводнения и другими обстоятельствами.

Схема регулятора расхода по перепаду давления топлива, объединенного с насосом показана на рис. 13. Такие объединенные конструкции получили название насос-регулятора. Регулирование производится путем поддержания постоянного расхода топлива в камеру сгорания, что приводит к изменению частоты вращения турбокомпрессора, количества газа, подводимого к турбине, и его температуры. Этот способ регулирования нашел широкое применение в главных корабельных (судовых) ГТУ. Регулирование производится путем обеспечения постоянного объемного расхода топлива в камеру сгорания поддержанием постоянного перепада на клапане постоянного перепада. Оператор изменяет расход топлива путем изменения проходного сечения дроссельного крана перемещением сектора газа.

Чувствительным элементом регулятора служит дифференциальный клапан, состоящий из золотника 4 и пружины 3. Он реагирует на изменение перепада давления топлива на дроссельном кране 2 и управляет подводом топлива в полость Б и сливом из полости А, перемещая при этом сервопоршень 7. Клапан постоянного давления 5 понижает давление топлива, подводимого в полость А. Жиклер 8 дозирует слив топлива из полости Б, а жиклер 6 дозирует подвод топлива в полость А. При работе двигателя на установившемся режиме перепад на дроссельном кране 2 поддерживается постоянным, так как силы, действующие на золотник 5, уравновешены, и золотник занимает такое положение, при котором сервопоршень 7 остается неподвижным. При перемещении сектора газа 1 изменится проходное сечение дроссельного крана 2 и перепад давления на нем, а также нарушится равновесие сил на дифференциальном золотнике 4, что приведет к его перемещению. При этом изменится подвод и слив топлива из камер Б и А, что вызовет перемещение сервопоршня 7 и изменение положения наклонной шайбы 10. Изменится ход плунжеров 11 топливного насоса 9, и к форсункам будет подаваться другое количество топлива.

Рис. 13. Схема регулятора перепада давления топлива.

Дата добавления: 2015-05-29