устройство для контроля состояния топливных форсунок газотурбинного двигателя

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик давления, соединенный с измерительным устройством, и магистраль нагнетания топлива, подключенную к топливным магистралям форсунок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит основные перекрывные краны, установленные в топливных магистралях форсунок, дополнительный перекрывной кран, жиклер-имитатор расходной характеристики форсунки, измерительную магистраль, в которой последовательно установлены датчик давления, дополнительный перекрывной кран, жиклер-имитатор, и обегающее устройство, соединенное с измерительной магистралью со стороны датчика давления и последовательно с магистралью нагнетания топлива и топливными магистралями форсунок до основных перекрывных кранов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газотурбостроению и может быть использовано для контроля состояния топливных форсунок газотурбинных двигателей.

Известно устройство для контроля состояния топливных форсунок, содержащее датчик расхода топлива, преобразователь, цифровой указатель расхода. Недостатком известного устройства является то, что оно применяется только в системе испытательного стенда и не дает объективной оценки состояния топливного коллектора и не позволяет контролировать состояние отдельно взятых топливных форсунок.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для контроля состояния топливных форсунок камеры сгорания газотурбинной установки, содержащее в линиях подвода топлива к топливным форсункам дроссели, емкость, измеритель перепада давления и обегающее устройство.

Устройство обеспечивает определение разности между давлением топлива на входе в каждую форсунку и значением давления, осредненного по всем форсункам, по которой судят о состоянии форсунок.

Недостатком известного устройства является следующее. Конструкция устройства не позволяет оценить фактическое состояние отдельной форсунки в случае коксования всего топливного коллектора. При этом определяемая разность давления между отдельной форсункой и средним значением всего топливного коллектора остается в пределах допускаемых значений, что приводит к ошибочному заключению о состоянии топливной форсунки.

Цель изобретения повышение точности контроля состояния топливных форсунок.

Цель достигается тем, что устройство для контроля состояния топливных форсунок, содержащее датчик давления, соединенный с измерительным устройством, и магистраль нагнетания топлива, подключенную к топливным магистралям форсунок, снабжено перекрывными кранами, установленными в топливных магистралях форсунок, жиклером-имитатором расходной характеристики форсунки и обегающим устройством.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием эталонного жиклера-имитатора. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию избретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями, в которых состояние топливных форсунок определяют при помощи датчика расхода, показывает, что они не обеспечивают объективный контроль состояния форсунок.

Заявляемое устройство дает возможность определения фактического состояния каждой топливной форсунки. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена структурная схема устройства для контроля топливного коллектора.

Устройство содержит магистраль 1 нагнетания топлива, подключенную к топливным магистралям форсунок 2, перекрывные краны 3, обегающее устройство 4, поочередно соедоиняющее каждую топливную магистраль форсунки с датчиком 5 давления, измерительный прибор 6, перекрывной кран 7 и жиклер-иммитатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Закрывают краны 3 в топливных магистралях форсунок 2, открывают кран 7 в расходной магистрали и обегающим устройством 4 соединяют магистраль 1 с расходной магистралью, в которой установлен жиклер-имитатор 8. Замеряют датчиком 5 давление топлива Р_жик^эт перед жиклером-имитатором.

Закрыв кран 7, открывают один кран 3 топливной магистрали контролируемой форсунки 2 и обегающим устройством 4 соединяют эту магистраль с датчиком 5 давления. Замеряют фактическое давление топлива Р_i перед i-й форсункой, сравнивают со значением давления перед жиклером-имитатором Р_жик^эт и определяют разность между ними

P_i P_жик^эт

При помощи обегающего устройства, соединяя поочередно магистрали каждой форсунки, определяют заданную разность.

По полученной разности определяют состояние топливных форсунок. Если по- лученная разность больше или меньше допустимой величины, то форсунки бракуются.

Использование предлагаемого устройства позволит контролировать состояние топливных форсунок как на испытательном стенде, так и в эксплуатации без съема двигателя с объекта; снизить число досрочных съемов двигателя из эксплуатации за счет предупреждения прогара турбинных лопаток, что составляет 8-10% от парка двигателей, находящихся в эксплуатации.