Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды

Авторы патента:

РОМИГ Брайан Уэсли (US)

ДИН Дуглас (US)

САЙМОНС Деррик (US)

F02C9/00 - Управление газотурбинными установками; управление топливоподачей в воздушно-реактивных двигательных установках (управление воздухозаборниками F02C 7/057; управление турбинами F01D; управление компрессорами F04D 27/00)

Владельцы патента RU 2615303:

Дженерал Электрик Компани (US)

Описаны системы и способы обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива, определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя и сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты осуществления изобретения относятся в общем к газотурбинным двигателям и, в частности, к системам и способам обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Когда в газотурбинных двигателях во внутренних коллекторах или каналах имеется утечка, желательно, чтобы такая утечка была быстро обнаружена, и было предпринято действие до воспламенения топливовоздушной смеси. Наиболее опасны такие утечки в таких топливных цепях, как цепи четвертичного или позднего введения обедненного топлива, поскольку в эти топливные цепи топливо вводят выше по потоку от процесса сгорания; однако возможны и другие места утечки, где топливные форсунки стыкуются с другими частями оборудования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Некоторые или все указанные выше проблемы могут быть решены с помощью вариантов осуществления изобретения. Варианты осуществления изобретения могут включать системы и способы обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Способ может также включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Способ может также включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может также включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.

[0004] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается система для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Система может содержать клапан управления и контроллер. Контроллер может содержать по меньшей мере одно запоминающее устройство, которое хранит исполняемые компьютером команды, и по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству. Упомянутый по меньшей мере один процессор может быть выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива; определения фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя; сравнения требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и определения разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.

[0005] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Способ может также включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Способ может также включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. На основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности способ может включать инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия для уменьшения опасности, связанной с утечкой топлива.

[0006] Другие варианты, аспекты и признаки изобретения станут понятными для специалистов из последующего подробного описания, прилагаемых чертежей и формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] Далее будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, которые не обязательно выполнены в масштабе.

[0008] Фиг.1 представляет схему газотурбинного двигателя в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

[0009] Фиг.2 представляет структурную схему, подробно иллюстрирующую пример потока данных для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

[0010] Фиг.3 представляет схему последовательности операций, подробно иллюстрирующую пример способа обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Варианты осуществления изобретения будут подробно описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны некоторые, но не все варианты осуществления изобретения. Системы и способы могут быть выполнены в самых разных формах и не ограничены описанными вариантами осуществления изобретения. Эти варианты представлены для того, чтобы настоящее описание удовлетворяло требованиям законодательства. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам.

[0012] Варианты осуществления изобретения направлены, наряду с прочим, на системы и способы обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Некоторые варианты осуществления изобретения могут быть направлены на определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.

Например, может регулироваться клапан управления для соответствия требуемому расходу топлива. Далее фактический расход топлива может быть определен на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Следует отметить, что посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор. Требуемый расход топлива может сравниваться с фактическим расходом топлива, так что может быть определена разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива. Таким образом, разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может указывать на утечку топлива. Например, обнаружение утечки топлива может быть основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, что указывает на утечку топлива.

[0013] В некоторых примерах на основе, по меньшей мере частично, разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может быть предпринято по меньшей мере одно корректирующее действие для уменьшения утечки топлива. Упомянутое по меньшей мере одно корректирующее действие может включать изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей. Например, топливо может быть перенаправлено к различным цепям и/или полностью отключено.

[0014] В некоторых аспектах изобретения один или более параметров газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива или известную эффективную площадь топливной цепи. Другие известные параметры могут включать температуру на входе, давление на входе, влажность на входе, состав входящего воздуха, давление топлива и т.д. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе или расчетную температуру топлива. Другие расчетные параметры могут включать расчетную температуру топлива на выходе.

[0015] Некоторые варианты осуществления изобретения могут представлять собой техническое решение для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. При обнаружении утечки и принятии мер против нее возможность нанесения утечкой вреда резко сокращается и возрастает возможность уменьшения утечки с минимальными затратами. Без обнаружения утечки такие утечки топлива могут нарастать, что, в конечном счете, может создать ситуацию постоянного горения или обратного зажигания, когда топливовоздушная смесь воспламеняется, вызывая горение в зонах камеры сгорания, где горение нежелательно. Такие нежелательные условия могут привести к повреждению оборудования и частей тракта горячего газа. При раннем обнаружении утечек и принятии мер против них место утечки может быть оценено и может быть произведено изменение аппаратного обеспечения, прежде чем возникнет какое-либо повреждение. В результате сбои в работе и простои могут быть сокращены и удешевлены по сравнению с ситуацией, когда аппаратное обеспечение выходит из строя из-за нежелательного горения, вызванного утечкой.

[0016] В некоторых вариантах осуществления изобретения датчики давления могут быть расположены в топливном коллекторе топливной цепи и могут выдавать давление на входе. Исходя из давления на входе, а также давления на выходе, температуры топлива и эффективной площади топливной цепи может быть рассчитан фактический расход топлива. Таким образом, требуемый расход топлива может быть задан системой управления (например, контроллером), так что происходит регулирование клапана управления подачей топлива для достижения требуемого расхода топлива. Давление в топливном коллекторе изменяется при регулировании клапана управления подачей топлива для достижения требуемого расхода топлива. Как указывалось выше, фактический расход топлива может быть получен с помощью обратного расчета на основе знания значения давления в топливном коллекторе и других параметров газотурбинного двигателя. Требуемый расход топлива и расчетный (то есть фактический) расход топлива могут затем сравниваться для определения относительной разности. Разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может быть использована для определения, произошла ли утечка топлива в топливных цепях. Если обнаруживается утечка, давление в топливном коллекторе будет отклоняться от ожидаемого, в результате чего расчетный расход топлива будет отличаться от прогнозируемого. Таким образом, относительное отклонение между значением, указанным в команде, (то есть требуемым расходом топлива) и расчетным значением (то есть фактическим расходом топлива) увеличится.

[0017] Как уже отмечалось, один или более параметров, необходимых для расчета фактического расхода, не являются параметрами, которые измеряются непосредственно; вместо этого эти параметры могут быть рассчитаны (то есть получены обратным расчетом) исходя из многих других параметров газотурбинного двигателя, которые измеряются. В некоторых примерах изобретения необходимо, чтобы была известна температура топлива, так что нужно учитывать любой рост тепла или любую потерю тепла, а также то, насколько эта температура топлива изменяется при изменении условий.

[0018] Фиг.1 представляет схематический вид газотурбинного двигателя 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Как известно, газотурбинный двигатель 10 может содержать компрессор 15. Компрессор 15 сжимает входящий поток воздуха 20 и выдает сжатый поток воздуха 20 в камеру сгорания 25. Камера 25 сгорания может включать один или более топливных коллекторов и одну или более топливных цепей. Камера 25 сгорания смешивает сжатый поток воздуха 20 с подаваемым под давлением потоком топлива 30 и воспламеняет смесь для создания потока газообразных продуктов 35 сгорания. Хотя показана только одна камера 25 сгорания, газотурбинный двигатель 10 может содержать любое число камер 25 сгорания. Поток газообразных продуктов 35 сгорания, в свою очередь, доставляется к турбине 40. Поток газообразных продуктов 35 сгорания приводит в движение турбину 40 так, чтобы производить механическую работу. Механическая работа, произведенная в турбине 40, приводит в движение компрессор 15 посредством вала 45 и внешнюю нагрузку 50, такую как электрический генератор и т.п.

[0019] Газотурбинный двигатель 10 может использовать природный газ, различные виды синтетического газа и/или другие виды топлива. Газотурбинный двигатель 10 может иметь различные конфигурации и может использовать другие типы компонентов. Более того, в настоящем изобретении могут использоваться другие типы газотурбинных двигателей. Многочисленные газотурбинные двигатели, другие типы турбин и другие типы энергетического оборудования могут вместе использоваться в настоящем изобретении.

[0020] Как видно из фиг.1, компрессор 15, камера 25 сгорания, турбина 40 и внешняя нагрузка могут быть связаны с контроллером 55. Таким образом, контроллер 55 может быть выполнен с возможностью управления, регулирования и/или контроля любого числа компонентов газотурбинного двигателя 10. Контроллер 55 может быть также связан с любым количеством датчиков или устройств контроля, связанных с газотурбинным двигателем 10 в целом или его отдельными компонентами. Контроллер 55 может быть выполнен в виде любого подходящего вычислительного устройства, способного реализовать раскрытые признаки изобретения и соответствующие способы, например, не ограничиваясь этим, способы, описанные со ссылкой на фиг.1-3. В качестве примера, не ограничивающего изобретение, подходящие контроллеры 55 могут включать персональные компьютеры (PC), серверы, фермы серверов, центры данных или любое другое устройство, способное хранить и исполнять все описанные признаки или их часть.

[0021] В одном примере конфигурации, показанном на фиг.2, контроллер 55 содержит по меньшей мере одно запоминающее устройство 102 и одно или более обрабатывающих устройств (или процессор (процессоры)) 104. Процессор или процессоры 104 могут быть реализованы при необходимости в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или их комбинации. Реализации процессора (процессоров) 104 в программном или встроенном программном обеспечении могут включать исполняемые компьютером или машиной команды, записанные на любом подходящем языке программирования, для выполнения различных описанных функций. Более того, процессор или процессоры 104 могут быть связаны с сетью, сервером, компьютером или мобильным устройством.

[0022] Запоминающее устройство 102 может хранить программные команды, загружаемые и исполняемые процессором (процессорами) 104, а также данные, формируемые в процессе исполнения этих программ. В зависимости от конфигурации и типа контроллера 55 запоминающее устройство 102 может быть энергозависимым (таким как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (random access memory, RAM)) и/или энергонезависимым (таким как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (read-only memory, ROM), флэш-память и т.д.). Вычислитетельное устройство или сервер могут также включать дополнительное съемное запоминающее устройство 106 и/или несъемное запоминающее устройство 108, включая, не ограничиваясь этим, магнитный накопитель, оптические диски и/или накопитель на ленте. Накопители на дисках и связанные с ними машиночитаемые носители могут обеспечить энергонезависимое хранение машиночитаемых команд, структур данных, программных модулей и других данных для вычислительных устройств. В некоторых вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 102 может включать множество различных типов памяти, таких как статическое оперативное запоминающее устройство (static random access memory, SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (dynamic random access memory, DRAM) или ПЗУ.

[0023] Запоминающее устройство 102, съемное запоминающее устройство 106 и несъемное запоминающее устройство 108 являются примерами машиночитаемых носителей информации. Например, машиночитаемый носитель может включать энергозависимый и энергонезависимый, съемный и несъемный носители, выполненные любым способом или по любой технологии хранения информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Запоминающее устройство 102, съемное запоминающее устройство 106 и несъемное запоминающее устройство 108 являются примерами компьютерных носителей данных. Дополнительные типы компьютерных носителей данных, которые могут присутствовать, включают, не ограничиваясь этим, программируемое оперативное запоминающее устройство (programmable random access memory, PRAM), статическое ОЗУ (SRAM), динамическое ОЗУ (DRAM), ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), флэш-память или другую технологию памяти, постоянную память на компакт-диске (compact disc read-only memory, CD-ROM), цифровые универсальные диски (digital versatile discs, DVD) или другое оптическое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитную ленту, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, который может быть использован для хранения необходимой информации, и к которому может осуществляться доступ посредством сервера или другого вычислительного устройства. Комбинации любых из вышеуказанных средств также охватываются термином "машиночитаемый носитель".

[0024] Альтернативно, машиночитаемая среда связи может включать машиночитаемые команды, программные модули или другие данные, передаваемые в сигнале данных, таком как несущая волна, или передаваемые иначе.

[0025] Контроллер 55 может также содержать соединение (соединения) 110 связи, которое позволяет контроллеру 55 связываться с хранимой базой данных, другим вычислительным устройством или сервером, пользовательскими терминалами и/или другими устройствами в сети. Контроллер 55 может также содержать устройство или устройства 112 ввода, такие как клавиатура, мышь, перо, устройство речевого ввода, устройство сенсорного ввода и т.д., и устройство или устройства 114 вывода, такие как дисплей, динамики, принтер и т.д.

[0026] Если говорить более подробно о содержании запоминающего устройства 102, то запоминающее устройство 102 может содержать операционную систему и одну или более программ приложений или сервисов для реализации признаков, описанных в настоящем документе, включая модуль 116 утечки. Модуль 116 утечки может быть выполнен с возможностью определения разности между требуемым расходом 120 топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. Например, контроллер 55 может определять требуемый расход 120 топлива. Клапан 118 управления может регулироваться для соответствия требуемому расходу 120 топлива. Посредством регулирования клапана 118 управления регулируют фактический расход топлива, что приводит к изменению давления 122 в топливном коллекторе.

[0027] После того как определен требуемый расход 120 топлива и соответствующим образом отрегулированы топливный клапан 118, расход 120 топлива и давление 122 в топливном коллекторе, в блоке 124 может быть определен фактический расход 130 топлива. Фактический расход 130 топлива может быть определен в блоке 124 на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор 122 и одного или более параметров 126 газотурбинного двигателя. В некоторых аспектах изобретения один или более параметров 126 газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи. Используя давление на входе в топливный коллектор 122 и другие известные параметры, могут быть определены один или более расчетных параметров. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива. Может быть использовано любое число алгоритмов для определения расчетного давления на выходе и/или расчетной температуры топлива.

[0028] Далее требуемый расход 120 топлива может сравниваться с фактическим расходом 130 топлива, так что может быть определена 128 разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива. Разность между требуемым расходом 120 топлива и фактическим расходом 130 топлива может указывать на утечку топлива в топливной цепи.

Например, обнаружение утечки топлива может быть основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении фактического расхода 130 топлива от требуемого расхода 120 топлива, что указывает на утечку топлива в топливной цепи.

[0029] Различные команды, способы и технологии, описанные в настоящем документе, могут рассматриваться в общем контексте исполняемых компьютером команд, таких как программные модули, исполняемые одним или более компьютерами или другими устройствами. В общем случае программные модули включают подпрограммы, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д. для выполнения конкретных задач или реализации конкретных абстрактных типов данных. Эти программные модули и аналогичные структуры могут быть выполнены в виде собственного кода данной машины или могут быть загружены и выполнены, например, в виртуальной машине или другой среде исполнения с компиляцией согласно концепции "точно в нужный момент времени". Как правило, функциональные возможности программных модулей могут быть скомбинированы или распределены по желанию в различных вариантах реализации. Реализация этих модулей и способов может сохраняться на машиночитаемом носителе.

[0030] Система, показанная на фиг.2, приводится только в качестве примера. Возможны многочисленные другие операционные среды, системные архитектуры и конфигурации устройств. Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретной операционной средой, системной архитектурой или конфигурацией устройства.

[0031] На фиг.3 представлен пример схемы последовательности операций способа 300 для реализации других аспектов изобретения для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе, как обсуждалось выше. В одном примере изобретения пример контроллера 55, показанного на фиг.1 и 2, и/или один или более модулей примера контроллера 55, по отдельности или в комбинации, могут выполнять описанные операции способа 300.

[0032] В этой конкретной реализации способ 300 может начинаться в блоке 302 на фиг.3, в котором способ 300 может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Посредством регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива регулируют фактический расход топлива и давление в топливном коллекторе. Далее, в блоке 304 способ 300 может включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. В некоторых аспектах изобретения один или более параметров газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи. С использованием давления на входе в топливный коллектор и других известных параметров могут быть определены один или более расчетных параметров. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива. В блоке 306 способ 300 может включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. В блоке 308 способ 300 может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. Например, в некоторых случаях разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может находиться за пределами заранее заданного отклонения, что указывает на утечку в топливной цепи. Далее, в блоке 310, способ 300 может включать принятие корректирующих действий для снижения опасности, связанной с утечкой топлива. Например, по меньшей мере одно корректирующее действие может включать изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.

[0033] Выше были описаны примеры систем и способов обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. Некоторые или все эти системы и способы могут, но не обязательно, быть реализованы, по меньшей мере частично, с помощью архитектур, например, показанных на фиг.1 и 2. Более того, хотя варианты осуществления изобретения были описаны в отношении обнаружения утечек топлива, следует понимать, что любая утечка текучей среды может быть обнаружена посредством систем и способов, описанных выше, включая утечку воздуха, пара, воды, топливовоздушной смеси и т.п.

[0034] Хотя варианты осуществления изобретения были описаны на языке, специфическом для структурных признаков и/или действий способа, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными конкретными признаками или действиями. Конкретные признаки и действия приведены в качестве примеров реализации вариантов осуществления изобретения.

1. Способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе, включающий:

регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива;

определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя;

сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и

определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.

2. Способ по п.1, также включающий на основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия.

3. Способ по п.2, в котором по меньшей мере одно корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий экслуатации или отключение одной или более топливных цепей.

4. Способ по п.1, в котором посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор.

5. Способ по п.1, в котором один или более параметров газотурбинного двигателя включают один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров.

6. Способ по п.5, в котором один или более известных параметров включают известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи.

7. Способ по п.5, в котором один или более расчетных параметров включают расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива.

8. Способ по п.1, в котором определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении.

9. Система для обнаружения утечек топлива в газотурбинном двигателе, содержащая:

клапан управления и контроллер, содержащий:

по меньшей мере одно запоминающее устройство, которое хранит исполняемые компьютером команды;

по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, при этом упомянутый по меньшей мере один процессор выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для

регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива;

определения фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя;

сравнения требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и

определения разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.

10. Система по п.9, в которой упомянутый по меньшей мере один процессор выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для инициирования по меньшей мере одного корректирующего действия.

11. Система по п.10, в которой корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.

12. Система по п.9, в которой посредством регулирования клапана управления регулируются фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор.

13. Система по п.9, в которой один или более параметров газотурбинного двигателя включают один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров.

14. Система по п.13, в которой один или более известных параметров включают известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи.

15. Система по п.13, в которой один или более расчетных параметров включают расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива.

16. Система по п.9, в которой определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении.

17. Способ обнаружения утечки текучей среды в газотурбинном двигателе, включающий:

регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу текучей среды;

определение фактического расхода текучей среды на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в коллектор текучей среды и одного или более параметров газотурбинного двигателя;

сравнение требуемого расхода текучей среды с фактическим расходом текучей среды;

определение разности между требуемым расходом текучей среды и фактическим расходом текучей среды, которая указывает на утечку текучей среды, и,

на основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности, инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия для уменьшения риска, связанного с утечкой текучей среды.

18. Способ по п.17, в котором по меньшей мере одно корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.

19. Способ по п.17, в котором текучей средой является воздух.

20. Способ по п.17, в котором посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход текучей среды и давление на входе в коллектор текучей среды.

Система управления расходом воздуха для охлаждения турбины двухконтурного турбореактивного двигателя (ДТРД) относится к авиационному двигателестроению. В системе каждый клапан выполнен однопоршневым, его вход размещен со стороны надпоршневой полости, выход - со стороны боковой поверхности поршня, а подпоршневая полость сообщена с наружным контуром и в ней установлена пружина.

Способ и система регулирования мощности в случае отказа по меньшей мере одного двигателя летательного аппарата // 2608784

Группа изобретений относится к способу и системе регулирования мощности в случае отказа двигателя летательного аппарата. Для регулирования мощности при отказе по меньшей мере одного двигателя летательного аппарата увеличивают пределы работы основной силовой установки типа двигателя (GPP) в соответствии с тремя аварийными режимами, расположенными последовательно в порядке уменьшения уровня мощности.

Способ эксплуатации турбины для снижения проскока аммиака // 2607139

Изобретение относится к энергетике. Способ работы газотурбинного двигателя для снижения проскока аммиака включает в себя работу двигателя в диапазоне выходных уровней мощности; регулирование массового потока оксидов азота (NOx), производимого в отработавшем газе двигателя, чтобы быть в пределах 10% в диапазоне выходных уровней мощности; и обработку отработавшего газа двигателя в процессе селективного каталитического восстановления таким образом, что генерация NOx и соответствующий поток восстановителя, используемого в процессе селективного каталитического восстановления, остаются относительно постоянными в терминах массового (молярного) потока в диапазоне выходных уровней мощности, и регулируется проскок аммиака.

Способ передачи топлива // 2604152

Изобретение относится к энергетике. Способ передачи топлива включает подачу воды к по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура.

Способ управления основной камерой сгорания газотурбинного двигателя // 2602705

Изобретение относится к области автоматического регулирования газотурбинного двигателя (ГТД), основанного на программном изменении коэффициента избытка воэдуха в первичной зоне горения.

Помехоустойчивый самонастраивающийся измеритель температуры газа газотурбинного двигателя // 2601712

Использование: в системах измерения температуры газа газотурбинных двигателей (ГТД). Технический результат: повышение помехоустойчивости измерителя температуры газа ГТД.

Способ определения тяги в полете турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков // 2596413

Изобретение относится к области управления турбореактивным двухконтурным двигателем со смешением потоков ТРДДсм и ТРДДсм с форсажной камерой сгорания ТРДДФсм и позволяет определить с повышенной точностью тягу в полете с учетом реального истечения газа из реактивного сопла.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя // 2592562

Изобретение относится к способам регулирования турбореактивного двигателя в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета.

Система измерения частоты вращения ротора микро газотурбинной установки с двигателем на основе турбокомпрессора от двс // 2592096

Изобретение относится к газотурбостроению и авиадвигателестроению, более конкретно - к системам измерения частоты вращения ротора газотурбинных двигателей, имеющих циркуляционную систему смазки подшипниковых опор, включающую системы подачи масла и суфлирования, в частности к системам измерения частоты вращения ротора турбин газотурбинных двигателей наземного использования.

Способ отладки ограничителя температуры газа за турбиной газотурбинного двигателя // 2587514

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ограничителям температуры газа перед турбиной, может быть использовано в газотурбинных двигателях летательных аппаратов и позволяет обеспечить возможность настройки ограничителя с учетом полетных условий.

Измеритель температуры газа газотурбинного двигателя // 2617221

Использование - в системах измерения температуры газа газотурбинных двигателей (ГТД). Техническим результатом является повышение точности измерителя температуры газа ГТД на переходных режимах. Сущность изобретения: измеритель температуры газа газотурбинного двигателя дополнительно содержит последовательно соединенные блок гистерезиса, элемент схемы «И», первый переключатель, второй интегратор, второй переключатель, блок памяти ошибок модели, четвертый сумматор, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, общая шина подключена ко второму входу первого и второго переключателей, кнопка пользователя подключена ко второму входу элемента схемы «И» и управляющему входу второго переключателя, выход модели температуры газа подключен к четвертому сумматору, выход датчика частоты вращения ротора высокого давления подключен ко второму входу блока памяти ошибок модели, выход дифференциатора подключен ко входу блока гистерезиса, выход элемента сравнения подключен к третьему входу первого переключателя, выходы с датчиков температуры окружающей среды, давления окружающей среды и датчика определения высоты полета подключены к третьему, четвертому и пятому его входу соответственно. 8 ил.

Термоуправляемый узел для газотурбинной системы (варианты) и способ управления каналом для потока охлаждающего воздуха // 2618791

Изобретение относится к энергетике. Термоуправляемый узел для узла газовой турбины газотурбинной системы содержит элемент теплопередачи, имеющий первую часть и вторую часть, при этом первая часть расположена внутри первой полости, имеющей первую температуру, а вторая часть расположена во второй полости, имеющей вторую температуру, причем элемент теплопередачи проходит через полую стенку, и первая температура больше, чем вторая температура. Также имеется термочувствительный элемент, расположенный внутри второй полости и функционально связанный с элементом теплопередачи. Также имеется устройство регулирования потока, расположенное внутри второй полости и выполненное с возможностью смещения в ответ на изменение температуры в первой полости. Изобретение позволяет повысить эффективность работы газотурбинной системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Генератор и способ его остановки для подготовки к повторному запуску // 2622576

Изобретение относится к энергетике. Способ и устройство предназначены для остановки генератора с целью подготовки его к повторному запуску. Из рабочего состояния инициируют последовательность остановки газовой турбины генератора. Продувочный газ нагнетают в газовую турбину для гашения пламени в камере сгорания газовой турбины. Продувочный газ пропускают через газовую турбину для вытеснения из нее топлива с использованием воздушного потока выбега через газовую турбину во время последовательности остановки с целью подготовки генератора к повторному пуску. Изобретение позволяет повысить эффективность остановки генератора и подготовки его к повторному запуску. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Стенд для испытаний газотурбинных двигателей // 2623625

Изобретение относится к области оборудования для проведения испытаний и может быть использовано для проведения приемосдаточных и других испытаний газотурбинных двигателей различного назначения. Стенд для испытаний газотурбинных двигателей включает нагрузочное устройство, имеющее возможность соединения с валом свободной силовой турбины испытуемого газотурбинного двигателя. В качестве нагрузочного устройства использован синхронный реверсивный турбогенератор, вал ротора которого имеет возможность соединения одним концом с валом свободной силовой турбины испытуемого газотурбинного двигателя, причём другой свободный конец ротора турбогенератора может быть оснащен механическим тормозным устройством. Стенд оснащен системой возбуждения турбогенератора, автономной активной балластной нагрузкой и командным блоком. Статорные электрические цепи турбогенератора имеют возможность подключения к балластной нагрузке, электрические цепи обмоток ротора турбогенератора подключены к системе возбуждения, при этом турбогенератор содержит датчик частоты вращения его вала, связанный с командным блоком, подключенным к системе возбуждения и имеющим возможность подключения к сектору газа испытуемого газотурбинного двигателя. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности стенда. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя // 2623706

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета. Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя, в котором предварительно для данного типа двигателя в рабочем диапазоне углов установки направляющих аппаратов компрессора дополнительно формируют две и более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его приведенной частоты вращения. При полете самолета, при переходе на крейсерский режим работы двигателя, по сигналу выключения охлаждения турбины производят переключение программы управления направляющими аппаратами компрессора в зависимости от приведенных оборотов на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги. Изобретение позволяет повысить надежность переключения регулятором двигателя на программу управления направляющими аппаратами компрессора, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги, при переходе на крейсерский режим работы двигателя, и, как следствие, также позволяет снизить расход топлива на указанном режиме. 2 ил., 1 табл.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя с форсажной камерой сгорания // 2623707

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования турбореактивного двигателя, оптимизирующим его работу в зависимости от условий полета, в частности обеспечение оптимальных тягово-экономических характеристик во всей области эксплуатации самолета. В способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя с форсажной камерой сгорания предварительно проводят испытания двигателя на форсированном режиме при заданных значениях высоты и числа Маха, при которых n-е количество раз изменяют расход топлива, поступающего через топливные коллекторы форсажной камеры, и формируют n-е количество программ поддержания расхода топлива через топливные коллекторы форсажной камеры. Затем по каждой программе изменяют степень расширения на турбине до достижения значения тяги, соответствующего заданным значениям высоты и числа Маха, и измеряют суммарный расход топлива. Далее сравнивают полученные результаты, выделяют наименьший суммарный расход топлива, затем программу с наименьшим суммарным расходом топлива применяют при полете самолета на форсированном режиме при заданных значениях высоты и числа Маха. Изобретение позволяет снизить расход топлива на форсированном режиме работы двигателя. 2 табл.

Способ подачи воздуха для охлаждения турбины турбореактивного двигателя // 2623852

Изобретение относится к способам управления расходом воздуха, охлаждающего турбину, преимущественно двухконтурного турбореактивного двигателя с воздухо-воздушным теплообменником в наружном контуре. Для перекрытия клапана поршень поворачивают или перемещают относительно корпуса клапана механизмом перемещения, дополнительно положение поршней всех клапанов изменяют синхронно до промежуточных положений в интервале от положения "открыто" в положение "закрыто" и, наоборот, при этом расход воздуха изменяют и фиксируют одновременно на всех клапанах с помощью средства передачи управляющего воздействия, связанного с механизмом перемещения каждого клапана и системой управления, причем средство передачи управляющего воздействия на расход воздуха выполнено механическим и/или электрическим. Предусмотрено, что в положении "закрыто" на всех клапанах одновременно обеспечивают с помощью системы управления минимально допустимый "дежурный" расход охлаждающего воздуха, необходимый для уменьшения до минимума концевых потерь за профилями на сопловом аппарате и рабочих лопатках турбины. Технический результат – уменьшение удельного расхода топлива на всех режимах эксплуатации, повышение стабильности охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ регулирования газовых турбин при глубоких снижениях частоты в энергосистеме // 2625552

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирования газовых турбин электростанций для перевода газовых турбин в режим регулирования скорости вращения при снижении частоты в энергосистеме. В способе регулирования газовых турбин, включающем измерение частоты вращения ротора генератора газовой турбины в режиме реального времени, сравнение текущего значения частоты вращения с заданными уставками каждой из ступеней технологической защиты газовой турбины и формирование защитных сигналов, при выявлении снижения частоты вращения до уставки одной из ступеней технологической защиты начинают отсчет времени для этой ступени. В случае превышения частотой вращения значения уставки данной ступени в течение заданной выдержки времени на ее срабатывание отсчет времени прекращают, при этом продолжают вести отсчет времени для ступеней с более высокими уставками по частоте. В случае отсутствия превышения частотой вращения значения уставки данной ступени в течение заданной выдержки времени на ее срабатывание формируют защитный сигнал данной ступени на перевод газовой турбины из режима поддержания мощности с коррекцией по частоте в режим регулирования скорости вращения и на отключение генератора от сети. Изобретение позволяет повысить надежность и живучесть электростанции за счет повышения надежности работы газовых турбин при глубоких снижениях частоты в энергосистеме.

Система генерирования электрической и тепловой энергии // 2626182

Изобретение относится к электротехнике, тепло- и электроэнергетике, а именно к когенерационным системам получения энергии для энергоснабжения машин и комплексов объектов нефтедобычи с использованием попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя и тепла для обеспечения собственных нужд предприятий минерально-сырьевого комплекса, находящихся вдали от действующих систем централизованного электроснабжения без связи с единой энергосистемой. Система генерирования электрической и тепловой энергии снабжена двумя изолированными контурами, системой парогенерирования, первой и второй секцией шин с секционным выключателем, блоком синхронизации, первым и вторым пассивными фильтрами, и также активным фильтром. Изобретение позволяет повысить эффективность функционирования энергетической установки параллельно с сетью за счет фильтрации высших гармонических составляющих вырабатываемого тока посредством активного фильтра и синхронизацией тока по фазе через синхронизирующее устройство, а также использования в блоке утилизации выхлопных газов двух изолированных контуров циркуляции энергоносителя. 1 ил.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя // 2627628

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя в зависимости от целей полета самолета, в частности кратковременного обеспечения максимальной скорости полета самолета. Ожидаемый технический результат - возможность увеличения тяги сверх штатных режимов в ходе эксплуатации двигателя. Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающем поддержание заданных частот вращения роторов и температуры газа за турбиной с помощью регулятора в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, согласно настоящему изобретению предварительно для данного типа двигателей со штатной программой регулирования проводят его испытания на полном форсажном режиме (режиме работы двигателя с максимальным расходом топлива через форсажные коллекторы) с замером тяги, затем перенастраивают регулятор на повышение частот вращения роторов и температуры газа за турбиной, не превышая максимально допустимых значений для данного типа двигателей, до достижения заданного прироста тяги и фиксируют значения регулятора, а при не достижении заданного прироста тяги значения регулятора также фиксируют для максимально полученного прироста тяги, затем на основе полученных данных формируют дополнительную программу регулирования частот вращения роторов и температуры газов за турбиной и вносят ее в регулятор двигателя, далее в ходе эксплуатации двигателя при необходимости увеличения тяги сверх штатных режимов задействуют дополнительную программу регулирования частот вращения роторов и температуры газов за турбиной. 2 табл., 2 пр.