Измерение мощности ГТУ тепловыми методами

1. Измерение мощности ГТУ по мощности приводимого агрегата – приводимый агрегат – нагнетатель.

Мощность ГТУ: Nгту = ΔNмех.н + ΔNтеплот + Nн, где

- Nн - внутренняя мощность поглощаемая ЦН: Nн= Gтг*Δiг; Δi_г= i_г^// - Δi_г^/ = Ср(tн^// - tн^/ ) –

можно определить по разности энтальпий или температур;

- ΔNмех.н – мощность поглощаемая подшипниками и т.д.: ΔNмех.н = А ^. n³, коэф-т А различен для разных машин, обычно берут ΔNмех.н = 1,5 - 2,0%;

- ΔNтеплот – теплота, отводимая от поверхности нагнетателя: пренебрегаем (т.к менее 1%);

Хотя в соответствии с ГОСТом необходимо обеспечить погрешность определения мощности δN = 0,5%, из-за большого кол-ва параметров допускается погрешность до 2%

2. Определение мощности ГТУ методом баланса

Сущность метода: вокруг ТА строится контрольный объем внутрь которого входит все оборудование ТУ и граница проходит по выходному валу –см. рис.1.

Энергия входная: G_В, i_В – воздух;

G_Т, Q^Р_Н, i_Т (i_Т- энтальпия топлива учитывается, когда есть подогрев топлива –

чтобы не выпадал газовый конденсат, экономия топлива).

Потери энергии: ΔN_ТЕПЛ- тепловые потери в окр. среду (излучение, конвекция);

ΔN_МЕХ- мех. потери отводятся с теплотой масла в окр. среду;

ΔN_УТ - утечки РТ (через уплотнения, неконтролируемые утечки, щели на фланцах);

G_Г, i_Г – потери энергии с выхлопными газами.

Тогда мощность ГТУ: N_ГТУ = G_В i_В + G_Т(Q^Р_Н + i_Т) - ΔN_ТЕПЛ - ΔN_МЕХ - ΔN_УТ - G_Г i_Г;

Недостатки:

- точность определения мощности очень низкая (погрешность до 7%);

- трудно определить величину теплоотдачи конвекцией: ΔN_ТЕПЛ = ∑α_i ^. F_i ^. (t_{i КОЖ} - t_ОКРУЖ),

где i – относится к участкам корпуса, т.е. необх. промерять темп. поле);

- трудно определить величину мех. потерь: ΔN_МЕХ = G_М ^. С_РМ^. (t_М^/ - t_М^//), G_М-расход масла;

- очень трудно определить расход утечек, чтобы определить ΔN_УТ ;

- очень сложно определить расход на выхлопе -нужно разбивать на большое кол-во участков и вычис

лять: G = ∑ F_i C_i ρ_i, существуют большие перекосы поля скоростей (могут быть обратные токи).

Заводы при отработке мощности ГТУ могут вычислять мощность этим методом т.к.:

- возможна организация таких измерений (имеются средства, люди, оборудование, время);

- могут проводиться комплексно, т.е. параллельно определяется множество других параметров.

3. Модификация метода баланса - метод частичного баланса

Сущность метода: контрольный объем захватывает только СТ – рис. 3 - уменьшается объем побочных измеряемых параметров и погрешность метода до 4%