параметрическая диагностика. тезисы. Газоперекачивающих агрегатов с целью параметрической диагностики
 Скачать 54 Kb.
|
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОТУРБИННЫХ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ С ЦЕЛЬЮ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Варсегов Александр Владиславович Инженерно-технический центр Отдел технической диагностики, неразрушающего контроля и механических испытаний Термогазодинамические параметры газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов в различных сечениях газовоздушного тракта являются наиболее достоверными носителями информации о техническом состоянии ГТУ, определяющими их выходные параметры. При этом задача диагностики, как правило, решается на одном из двух уровней. На первом уровне оценка состояния ГТУ производится путем сравнения выходных параметров установки с нормативами на допускаемые отклонения. Если значения параметров находятся в пределах технических норм, состояние ГТУ относится к категории годных. Если значения параметров находятся за пределами технических норм, состояние относится к категории дефектных. Такой подход достаточно широко известен как метод диагностической обработки и анализа характера изменения термогазодинамических параметров в процессе наработки. В данном случае оценка технического состояния ГТУ может быть произведена не только по отклонению выходных параметров от технических норм, но и по темпу изменения параметров в пределах заданных норм по времени. На втором уровне оценка состояния сводится не только к распознаванию годного и негодного ГТУ, но и к определению места локализации дефекта, выявлению внутренних причин появления признаков дефектного состояния. В этом случае по информации, которую несут термогазодинамические параметры, с помощью детерминированных или вероятностных моделей определяются причины дефектного состояния ГТУ. При этом для формирования методов диагностирования требуется решение вопросов, связанных с построением математических моделей объекта диагностирования. Построение математической модели и программы расчета параметров газоперекачивающего агрегата включает следующие этапы: представление характеристик элементов ГПА в аналитическом виде; разработка программы расчета условий совместной работы элементов ГПА; разработка математической модели и программы расчета параметров ГПА при ограниченном числе исходных параметров; разработка метода идентификации математической модели; разработка методики формирования выборок входных параметров; разработка методики и программы расчета прогнозирования технического состояния ГПА; разработка методики и программы расчета тренда параметров; разработка интерфейса представления результатов расчетов и тренда параметров. При идентификации обычно используются результаты измерений параметров, имеющих различную физическую природу, различные способы измерений и неодинаковую точность. Используя среднеквадратичные погрешности измерений неравноточные измерения можно привести к равноточным. Расчет эмпирической среднеквадратичной погрешности требует многократных измерений, однако при испытаниях большинство измерений являются одиночными, и можно оценить только предельную погрешность. На основании центральной предельной теоремы Ляпунова принимается, что погрешности подчиняются нормальному закону распределения. Способы определения предельных погрешностей зависят от типов используемых приборов и условий измерений. В большинстве случаев измерения косвенные, и определяемый параметр зависит от ряда переменных:  В этом случае среднеквадратичная погрешность может быть определена по выражению:  .Тогда вес отдельного измерения вычисляется по формуле:  ,где  – константа, представляющая собой среднеквадратичную погрешность на единицу веса.По результатам автоматической регистрации параметров установки и нагнетателя последовательно формируются дискретные выборки параметров с отбраковкой выпадающих значений. Эксплуатационные характеристики ГПА в соответствии с рекомендациями [1] представлялись в виде зависимостей температуры газа перед турбиной газогенератора, кпд по полной мощности на привод нагнетателя и расхода топливного газа на 1 кВт·ч политропной работы от режима работы, температуры газа за свободной турбиной и приведенного расхода топливного газа от приведенной мощности на привод нагнетателя и политропного кпд нагнетателя от приведенной объемной производительности. По зависимостям от приведенной мощности  приведенной температуры продуктов сгорания за свободной турбиной и приведенного расхода топливного газа определялись коэффициенты технического состояния ГТУ по мощности  и расходу топливного газа  .Коэффициент технического состояния ГТУ по мощности определялся по формуле ,где  – номинальная мощность агрегата, кВт.Коэффициент технического состояния ГТУ по расходу топливного газа определялся по величине фактического расхода топливного газа на номинальном режиме  : ,где  – паспортное значение расхода топливного газа на номинальном режиме, м3/ч.Коэффициент технического состояния нагнетателя  определялся по полученной на основании тренда параметров зависимости политропного кпд от приведенного объемного расхода газа на входе в нагнетатель: ,где  – номинальное значение политропного кпд нагнетателя по техническим условиям.В качестве коэффициентов, характеризующих отклонение текущих значений параметров узлов ГТУ от паспортных значений, принимались отношения фактических значений коэффициентов полезного действия к кпд, соответствующим формулярной характеристике:  ,где  – кпд i-го узла, соответствующий формулярной характеристике.Литература 1. Методика проведения энергоаудита компрессорной станции, компрессорных цехов с газотурбиннымии электроприводными ГПА. – М.: ВНИИГАЗ, 2007, 130 с. 2. Методика определения энергетической эффективности работы газотурбинных установок компрессорных станций. – М.: ВНИИГАЗ, 2005, 20 с. 3. Тунаков А.П. Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей. – М.: Машиностроение, 1979, 184 с. 4. Ахметзянов А. М., Дубравский Н. Г., Тунаков А. П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. – М.: Машиностроение, 1983, 206 с. |