Регуляторы скоростей ГТУ (центробежный, гидродинамический, схемы)

1. Центробежный регулятор частоты вращения.

Схема

1 – вал

2 – муфта

3 – рычаги

4 – груз

5 – пружина

6 – «сухарь»

7 – шпонка

Регулятором частоты вращения относительно паровых и газовых турбин наз-ся центробежный или гидромеханический механизм, измеряющий частоту вращения вала и преобразующий её в поступательное движение исполнительного механизма, либо передающий импульс для управления последующими элементами САР.

Силы действующие на груза: сила Кориолиса, тангенциальная сила, центробежная сила, сила растяжения-сжатия пружины. Сила Кориолиса тангенциальная сила не значительны.

.

Статической характеристикой центробежного регулятора частоты вращения наз-ют зависимость между частотой вращения ротора и перемещением муфты регулятора.

, z – кол-во витков пружины; h – толщина одного витка.

пусть Δr =x, тогда

где .

Коэффициент А может принимать следующие значения: меньше нуля, больше нуля и равное нулю.

1. А<0→k<mw²

Такой регулятор частоты вращения наз-ся неустойчивым. Груза, и соответственно, исполнительные органы могут находиться только в двух положениях, груз: левая мертвая точка и правая мертвая точка; исп. орган: закрыто и открыто. Применяются в системах защиты.

2. А=0, k=mw²

Груза могут занимать любое положение.

Такой регулятор наз-ся безличным. Данный вид

регулятора нигде не применяется.

3. А>0, k>mw²

Данная система устойчива. Существует множество равновесных состояний. Применяются в турбостроении, используются на каждом из видов турбоагрегата.

2. Гидродинамический регулятор

1 – насос-импеллер

2 – поршень

3 – пружина

4 – рычаг

5 – отсечной золотник

6 – главный сервомотор

7 – исполнительный орган

8 – маслобак

Насос-импеллер играет роль датчика частоты вращения.

В тех случаях, когда единственной функцией центробежного насоса яв-ся формирование и передача импульса, передаваемого жидкости на выходе в зависимости от изменения частоты вращения вала агрегата, насос наз-ют импеллером. Широко используются в ГТУ типа ГТК-10-4, ГТК-25и; главный маслонасос на агрегатах ГТН-16; во всех паровых агрегатах.

Требования, предъявляемые к гидродин. датчикам частоты вращения:

1) давление жидкости на выходе из датчика должно изменяться только в результате изменения угловой скорости агрегата. Никакие внешние воздействия не должны влиять на показания датчика;

2) пульсации давления на выходе из датчика должны быть минимальными, либо полностью скомпенсированы.

3) конструкция датчиков должна быть простой, технологичной, ремонтопригодной и долговечной (ресурс по длительной прочности должен превосходить в несколько раз ресурс всего турбоагрегата).

Отсечной золотник – это устройство, предназначенное для разъединения одной из камер сервомотора с линией подачи рабочей жидкости.

Золотник – устройство, предназначенное для изменения величины подачи раб. жидкости в камеру поршней сервомотора.

Главный сервомотор – это уст-во, преобразующее изменение давления рабочей жидкости в поступательное движение исполнительного органа (топливный, регулирующий, дежурный, сбросной, противопомпажный и др. клапаны)

Сервомотор – уст-во, предназначенное для преобразования и усиления изменения давления раб. жидкости.