燃气轮机动力系统.
燃气轮机发电机组原理

燃气轮机发电机组原理一、燃气轮机发电机组的概述燃气轮机发电机组是一种高效、可靠、灵活性强的发电设备,它由燃气轮机和发电机两部分组成。
其中,燃气轮机是利用高温高压燃气驱动涡轮转动,进而带动发电机转子旋转产生电能的设备。
该设备具有启动快速、响应迅速、效率高等特点,广泛应用于航空、航天、军事、工业和民用领域。
二、燃气轮机发电机组的工作原理1. 燃气轮机部分(1) 空气进口:空气通过进口管道经过滤清器进入压缩室。
(2) 压缩室:空气在压缩室中被压缩至高温高压状态。
(3) 燃料喷射:燃料通过喷油嘴喷入压缩室中与空气混合并点火,产生高温高压的燃气。
(4) 涡轮驱动:高温高压的燃气通过涡轮驱动涡轮转子旋转,同时也带动了发电机转子的旋转。
(5) 排气:燃气在涡轮旋转后被排出燃气轮机。
2. 发电机部分(1) 旋转磁场:发电机通过交流电源产生旋转磁场,使得发电机内的定子和转子之间产生感应电势。
(2) 感应电势:感应电势使得定子上的线圈中产生了交变的电流,从而产生了交流电能。
(3) 输出电能:输出的交流电能经过变压器调节后输出到外部供电系统中。
三、燃气轮机发电机组的特点1. 高效:燃气轮机具有高效率和高功率密度,可以在较小体积内提供大量的功率输出。
2. 快速启动:相比于其他类型的发电设备,燃气轮机启动快速,响应迅速。
3. 灵活性强:燃气轮机可以根据负载需求进行调整,实现灵活性强的功率输出。
4. 维护成本低:由于其结构简单、零部件少、维护周期长等特点,维护成本较低。
四、燃气轮机发电机组的应用1. 工业领域:燃气轮机发电机组广泛应用于工业生产领域,如钢铁、化工、纺织等行业。
2. 民用领域:燃气轮机发电机组也被应用于民用领域,如商场、医院、学校等场所的备用电源。
3. 航空航天领域:燃气轮机发电机组被广泛应用于航空航天领域,如飞机和火箭的动力系统。
五、燃气轮机发电机组的未来展望随着能源环保意识的不断提高,燃气轮机发电技术也在不断地创新和改进。
燃气轮机发电机组原理

燃气轮机发电机组原理一、燃气轮机发电机组概述燃气轮机发电机组是一种利用燃气轮机驱动发电机产生电能的装置。
它通过燃烧燃气来驱动轴上的涡轮转动,然后将涡轮的动能转化为电能。
燃气轮机发电机组被广泛应用于电力行业、工业领域和航空航天等领域,具有高效、环保、可靠的特点。
二、燃气轮机发电机组的工作原理2.1 燃气轮机工作原理燃气轮机发电机组的核心是燃气轮机。
其工作原理可分为压缩、燃烧和膨胀三个过程。
2.1.1 压缩过程燃气轮机的压缩过程通过压气机实现。
压气机将空气进行连续压缩,提高空气的压力和温度。
压缩后的空气进入燃烧室进行燃烧。
2.1.2 燃烧过程压缩后的空气与燃料混合燃烧,产生高温高压的燃气。
燃气轮机通常采用顺流燃烧室,燃气沿轴向方向流动,燃烧完全。
2.1.3 膨胀过程燃气轮机的膨胀过程通过涡轮实现。
高温高压的燃气推动涡轮转动,涡轮通过轴将动能转化为机械能,驱动发电机产生电能。
2.2 发电机工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
燃气轮机发电机组中的发电机采用的是同步发电机。
2.2.1 磁场产生发电机通过电势差产生磁场。
磁场产生的方式主要有直流磁场和交流磁场两种。
在燃气轮机发电机组中,通常采用励磁电磁铁产生直流磁场。
2.2.2 电能转化机械能通过转子转动带动磁场旋转,磁场切割导线产生感应电动势。
感应电动势经过三相绕组和定子铁心的作用,输出交流电能。
2.2.3 电能调节发电机输出的电能需要通过调节器进行稳定和调节。
调节器根据负载的变化,调节发电机的励磁电流,使输出电能的电压和频率保持稳定。
三、燃气轮机发电机组的优缺点3.1 优点•高效:燃气轮机发电机组的总体效率可以达到40%以上,远高于传统的汽轮机发电机组。
•环保:燃气轮机燃烧燃料时产生的废气中含有少量的NOx和CO2等污染物,排放量较低。
•快速启动:燃气轮机发电机组启动和停机时间短,可以快速响应电网负荷的变化。
•可靠性高:燃气轮机发电机组结构简单,运行稳定可靠,维护成本较低。
燃气轮机工作原理与应用技术

燃气轮机工作原理与应用技术燃气轮机是一种能够将燃料的热能转化为动能的发电机组,被广泛应用于发电、航空、船舶等领域。
本文旨在介绍燃气轮机的工作原理和应用技术。
一. 燃气轮机的工作原理燃气轮机的基本构成包括压气机、燃烧室、涡轮和发电机。
其工作原理可以简单概括为:压缩来自空气压力机的压缩空气,送入燃烧室燃烧燃料,产生高温高压气流,通过涡轮转子驱动发电机发电,同时排出尾气。
1. 压气机压气机的作用是将空气压缩并提高压力,为下一步的燃烧提供充足的氧气。
一般情况下,燃气轮机会使用多级离心式压气机,它的作用是将来自空气压力机的空气进行多级压缩,以达到较高的压力和温度。
2. 燃烧室燃烧室是将燃料燃烧,产生高温高压气流的空间。
在燃烧室中,燃料喷射器将燃料喷入燃烧室中,随后点火引燃。
经过燃烧后,气流温度达到1000℃以上,并且压力增加。
3. 涡轮涡轮是燃气轮机中最重要的组成部分之一。
涡轮的作用是将由燃烧室排出的高温高压气流转化为机械能,启动发电机转子,发电机转子通过旋转发电。
通常,燃气轮机会采用多级叶轮式涡轮,不同级数叶片的转速和角度不同,以适应不同的压力和温度。
4. 发电机发电机是将涡轮输出的机械能转化为电能的装置。
发电机一般采用在转子上安装绕组的感应式发电机。
整个燃气轮机的工作过程,最终会输出电能。
二. 燃气轮机的应用技术燃气轮机作为一种高效能、节能、环保的发电机组,具有着广泛的应用领域。
1. 发电在发电领域,燃气轮机可以单独或者联合热电联产的方式来输出电能和热能,具有高效能、低污染等优点。
另外,由于其响应速度较快,可以在短时间内投入运行,满足紧急情况下的电力需求。
2. 航空领域燃气轮机在航空领域中可以作为飞机推进装置,为飞机提供动力。
燃气轮机具有高可靠性、高效能、快速响应等优点,很好地满足了航空领域对发动机的高要求。
3. 船舶领域燃气轮机在船舶领域中可以作为动力装置,为船只提供足够的动力。
燃气轮机具有启动响应快、可调速、低振动、低噪音等优点,非常适合船舶的工作环境。
燃气轮机发电机工作原理

燃气轮机发电机工作原理燃气轮机发电机是一种常见的发电设备,其工作原理深受工程学的影响。
本文将从燃气轮机发电机的基本组成部分、工作原理以及应用领域等方面进行论述。
一、燃气轮机发电机的基本组成部分燃气轮机发电机主要由燃烧系统、压气机、燃气轮机、发电机以及控制系统等组成。
1. 燃烧系统:燃气轮机发电机的燃烧系统用于将燃料与空气进行混合并进行燃烧。
燃料一般为天然气、柴油或煤气等,通过燃烧反应产生高温高压气体,为后续转化工作奠定基础。
2. 压气机:压气机负责将大气中的空气进行压缩,提供给燃气轮机进行燃烧。
它通常是通过离心式或轴流式压气机实现的。
3. 燃气轮机:燃气轮机作为燃气轮机发电机的核心部分,利用高温高压的燃气通过燃气扩张过程驱动轴转动,从而产生机械能。
燃气轮机的结构一般包括压气机、燃烧室和高压涡轮、低压涡轮等。
4. 发电机:发电机根据燃气轮机提供的机械能转化为电能,供应给电网或特定设备。
发电机一般采用旋转磁场感应原理,通过旋转转子产生电磁感应,进而生成电能。
5. 控制系统:控制系统负责协调和调节燃气轮机发电机的运行,以确保其正常工作。
控制系统通常包括温度、压力、转速等各种监测和控制装置。
二、燃气轮机发电机的工作原理燃气轮机发电机的工作原理可以分为三个阶段:压缩、燃烧和扩张。
1. 压缩阶段:压气机将大气中的空气进行压缩,使其压力和温度升高。
2. 燃烧阶段:压缩后的空气进入燃烧室,与燃料进行混合并点燃。
燃料的燃烧产生高温高压气体,使燃气轮机内部的温度和压力迅速升高。
3. 扩张阶段:高温高压气体通过高压涡轮和低压涡轮的扩张作用驱动轴转动。
随着气体的扩张,气体的温度和压力下降,机械能通过轴传递到发电机,转化为电能。
三、燃气轮机发电机的应用领域燃气轮机发电机由于其高效率、低污染以及快速启动等特点,广泛应用于各个领域。
1. 发电站:燃气轮机发电机常用于发电站,尤其是在对电力供应要求灵活和启动时间要求短的场合,如城市供电系统的调峰和备用电源。
发电燃气轮机天然气系统介绍

发电燃气轮机天然气系统介绍燃气轮机是一种以燃料燃烧产生高温高压气体,然后通过喷嘴喷射高速气流以推动涡轮旋转的内燃机。
它可同时产生动力和热能,广泛应用于电力、石化、制药、钢铁等行业。
天然气是燃气轮机的理想燃料之一,因其清洁、低污染、高效等特点而备受青睐。
天然气系统是燃气轮机发电系统中的关键组成部分,它主要由天然气供应系统、气体燃烧系统和废气处理系统三个部分组成。
天然气供应系统主要包括天然气输送管道、调压设备和储气设备等。
天然气由主要管道输送至燃气轮机厂区,经过调压设备将其压力调整为适合燃气轮机燃烧需要的压力。
储气设备通常是由地下储气库或压缩气体储罐组成,用于储存备用天然气供应。
气体燃烧系统主要由燃气轮机的燃气管路、燃气阀门、点火装置和燃气燃烧室等组成。
燃气通过管路和阀门进入燃气燃烧室,在燃烧室内与空气混合并点燃,产生高温高压气体。
点火装置用于引燃燃气和空气混合物,启动燃气轮机。
燃气燃烧室通常采用倒置圆筒形结构,既能保证清洁燃烧,又能提供稳定的燃烧效果。
废气处理系统用于净化燃气轮机排放的废气,以达到环保要求。
废气处理系统通常包括排烟系统和废热回收系统。
排烟系统用于排放燃烧产生的废气,通常通过烟囱排出到大气中。
废热回收系统则通过热交换器等设备,将燃气轮机排放的废热转化为有用的热能,供应给其他生产过程或加热系统使用,提高能源利用效率。
与传统的燃煤发电系统相比,燃气轮机发电系统具有许多优点。
首先,燃气轮机燃烧清洁,几乎不排放二氧化硫和颗粒物等污染物,对环境影响小。
其次,燃气轮机具有高效率和快速启动的特点,可在短时间内达到额定功率输出。
此外,燃气轮机发电系统还具有较小的占地面积和较低的噪音水平,更适合城市和对环境要求较高的地区。
总之,燃气轮机发电系统是一种高效、环保的电力生成方式,天然气系统是其中不可或缺的重要组成部分。
随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,燃气轮机发电系统将在未来得到广泛应用和发展。
船舶动力系统的经济性与节能分析

船舶动力系统的经济性与节能分析在现代航运业中,船舶动力系统的经济性与节能问题至关重要。
随着全球能源危机的加剧和环保要求的日益严格,如何提高船舶动力系统的经济性、降低能源消耗,成为了航运界关注的焦点。
船舶动力系统的类型多种多样,常见的有内燃机动力系统、蒸汽动力系统、燃气轮机动力系统和电力推进系统等。
不同类型的动力系统在经济性和节能方面有着各自的特点。
内燃机动力系统是目前船舶应用最为广泛的动力形式之一。
其优点在于技术成熟、可靠性高、成本相对较低。
然而,内燃机在燃烧过程中会产生较多的污染物,且燃油效率存在一定的提升空间。
为了提高内燃机动力系统的经济性,船舶制造商和运营商采取了一系列措施。
例如,优化发动机的燃烧过程,通过改进喷油系统、进气系统等,提高燃油的燃烧效率,从而降低燃油消耗。
同时,采用新型的涡轮增压技术、中冷技术等,也能够提升发动机的功率输出和燃油经济性。
蒸汽动力系统在过去曾经占据主导地位,但由于其系统复杂、效率相对较低,目前已逐渐被其他动力系统所取代。
不过,在一些特殊用途的船舶上,如核动力船舶,蒸汽动力系统仍有应用。
对于蒸汽动力系统而言,提高其经济性的关键在于提高蒸汽发生器的热效率,减少能量损失。
燃气轮机动力系统具有功率密度大、启动迅速等优点。
但其缺点是燃油消耗较高,经济性相对较差。
为了改善这一情况,科研人员正在努力研发更高效率的燃气轮机叶片和更先进的燃烧技术,以提高燃气轮机的热效率和燃油经济性。
电力推进系统则是一种较为新型的动力系统,具有良好的调速性能和灵活性。
在节能方面,通过采用先进的电力管理系统,合理分配电能,能够有效降低能耗。
例如,在船舶负载较低时,降低发电机的输出功率,避免不必要的能量浪费。
除了动力系统的类型选择,船舶的运营管理也对经济性和节能有着重要影响。
合理的航线规划和航速控制是降低能耗的关键。
船舶在航行过程中,会受到水流、风向等多种因素的影响。
通过精确的气象和海况预报,选择最佳的航线和航速,能够显著降低船舶的阻力,减少燃油消耗。
燃气轮机的原理与结构介绍

燃气轮机的原理与结构介绍燃气轮机是一种利用燃气燃烧产生高温高压气流,通过推动涡轮转动,进而驱动发电机或其他机械装置的热动力装置。
其工作原理主要包括燃气燃烧、能量转换和工作过程三个方面。
1.压缩机:压缩机是燃气轮机的核心部件之一,以提高压气机进气流动的动能,同时将气体压力提升至燃烧室所需的压力值。
压缩机通常由多级叶轮设计,叶片与壳体之间的间隙很小,以确保气流的紧凑状态。
气流在各级叶轮中加速,并在每个级别后面的导向叶片中改变流向,最终进入燃烧室。
2.燃烧室:燃烧室是将燃气和空气混合并进行燃烧的部分。
压缩机泵入的气体首先通过燃气轮机喷油器喷入燃烧室,混合燃气在点火器的点火下燃烧。
在燃烧的过程中,燃气内部的化学能被释放出来,产生高温高压的气流。
3.涡轮:涡轮是燃气轮机中的另一个关键部件,由高压涡轮和低压涡轮组成。
高温高压的燃气通过高压涡轮的叶片,使涡轮快速旋转。
旋转的涡轮通过轴向传递的力量,带动高速旋转的低压涡轮,最终推动轴线上的装置工作。
涡轮通常由高温合金材料制成,以保证在高温高压的环境下的耐磨、耐腐蚀性能。
4.排气系统:排气系统主要用于将燃气轮机的废气排放到大气中。
排气管在涡轮后面连接,将排放的废气引导出燃气轮机。
同时,排气管内部还设置了一些降温装置,以降低排气温度,减少对环境的污染。
1.压缩:压缩机将大量的空气吸入,通过多级叶轮的旋转将气体压缩成高压气体。
在此过程中,气体的体积减小,温度和压力增加。
2.燃烧:压缩后的高压气体进入燃烧室,在燃料的点火下燃烧。
这些燃烧物质会释放出大量的热能,将气体的温度提高到非常高的程度。
3.膨胀:高温高压的气体通过高温涡轮的叶片,使涡轮快速旋转。
涡轮通过轴向传递的力量带动低压涡轮旋转,同时提供给发电机或其他机械装置所需的动力。
4.排气:膨胀后的废气通过排气管排出,同时通过降温装置冷却后排放到大气中。
排气管内设有减震器和消声器,以减少噪音和震动对环境和设备的影响。
总而言之,燃气轮机利用压缩、燃烧、膨胀和排气等过程,将燃气燃烧产生的高温高压气体转化为机械能或电能。
船舶动力系统的节能减排技术与应用

船舶动力系统的节能减排技术与应用在全球对环境保护的关注度日益提高的背景下,船舶行业作为重要的交通运输领域,其动力系统的节能减排技术与应用成为了关键的研究方向。
船舶的动力系统不仅影响着船舶的运行效率和性能,也对环境产生着重要的影响。
因此,不断探索和应用新的节能减排技术,对于减少船舶的能源消耗和污染物排放,具有极其重要的意义。
船舶动力系统的类型多种多样,常见的包括内燃机动力系统、蒸汽轮机动力系统、燃气轮机动力系统以及电力推进系统等。
不同的动力系统在能源利用效率和排放特性上存在着差异。
内燃机动力系统是目前船舶应用最为广泛的动力形式之一。
然而,传统的内燃机在燃烧过程中,往往存在燃烧不完全、热效率低等问题,从而导致能源的浪费和污染物的大量排放。
为了改善这一状况,一系列的技术改进应运而生。
例如,采用高压共轨燃油喷射技术,能够精确控制燃油的喷射量和喷射时间,使燃油在燃烧室内更加充分地燃烧,提高燃烧效率,减少有害气体的排放。
同时,优化进气和排气系统,提高换气效率,也有助于提升发动机的性能,降低能耗和排放。
蒸汽轮机动力系统在大型船舶上曾经有过广泛的应用。
但其存在热效率低、启动时间长等缺点。
为了提高其节能减排性能,采用高效的蒸汽发生器和冷凝器,提高蒸汽的循环效率,是一种有效的途径。
此外,通过余热回收技术,将蒸汽轮机排出的废热加以利用,用于船舶的其他系统,如供热、发电等,可以进一步提高能源的综合利用效率。
燃气轮机动力系统具有功率密度大、启动迅速等优点。
在节能减排方面,通过采用先进的燃烧技术,如干式低氮燃烧技术,能够有效地降低氮氧化物的排放。
同时,对燃气轮机进行联合循环改造,将燃气轮机的高温排气引入余热锅炉产生蒸汽,驱动蒸汽轮机,形成联合循环系统,可以显著提高整个动力系统的热效率。
电力推进系统则是一种较为新型的船舶动力系统。
其通过将发动机产生的机械能转化为电能,再通过电动机驱动螺旋桨。
这种系统具有调速范围广、运行平稳、布置灵活等优点。
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燃气轮机动力系统微型实验台指示书(初稿)清华大学热能工程系2011年10月24日目录一、实验台简介二、实验台主要组成部分三、实验台安全操作指南四、实验报告要求一、实验台简介由美国Turbine Technologies, LTD 公司研制生产的MiniLab TM(以下简写为MiniLab)燃气轮机动力系统微型实验台是清华大学热能工程系动力机械与工程研究所最新购置的实验设备。
2005年11月14日购置,2006年3月3日到货并进行安装调试。
该实验台合同编号:BE25-06445BS2,设备号:06014272,型号:MINILAB#0423,规格:870000RPM0.5Kg/s,单价:¥343333.29元。
MiniLab 动力系统实验台包括SR-30 燃气轮机机组和相应的辅助系统。
除个别的外部接口以外,所有的系统均封装在一个整体的机壳中他的全貌如图1-.1。
使得机组小巧、紧凑、便于搬运。
图1-1实验台全貌二、实验台主要组成部分SR-30 燃气轮机是MiniLab 的核心部件,包括进气道、一级离心式压气机、环形回流燃烧室、一级轴流式透平以及尾喷管等。
图2-1 是SR-30 的一个剖面图,从中我们可以清晰地看到引擎的各个部分。
下面将对这些部分进行简要介绍图2-1 SR-30 燃气轮机剖面图进气道:进气道是引擎与大气相通的部分,空气通过进气道进入压缩机。
SR-30 的进气道为喇叭型,可看作一个渐缩喷管。
离心式压气机:SR-30 的压气机为单级离心式压气机。
空气从轴向进入压气机动叶,由径向流出进入静叶,当系统达到最大转速90000 转/分时,动叶末端的空气速度可达473 米/秒。
在静叶中,空气减速增压,且流动方向又由径向变回轴向。
空气经过一级动叶和一级静叶可产生的最大压比为3,远高于相同情况下轴流式压气机单级所能产生的压比。
环形回流燃烧室:SR-30 的燃烧室为环形回流燃烧室,燃烧室内气体流动方向为从引擎尾部向头部流动,与整体流动方向相反。
在引擎尾部均匀分布着6 个雾化喷油嘴,喷嘴喷出的燃料与附近的空气混合(这些空气即为一次空气),启动时由点火器引燃,然后便开始自维持燃烧。
燃烧后的气体向引擎头部方向流动,流动过程中再次与周围未经燃烧的空气(即二次空气)混合,使燃烧和火焰位置都趋于稳定。
燃烧室出口有一过渡段,燃气经过渡段再次改变流动方向,恢复由头向尾的流动。
燃烧室设计成回流构造,使燃烧室与其后的透平、尾喷管可处于同一轴向位置,使得整个引擎的体积大大缩小,结构更为紧凑。
轴流式透平:SR-30 的透平为单级轴流式,从燃烧室过渡段排出的燃气经过透平的导叶环减压增速,形成气流冲击动叶,带动动叶旋转。
由于透平动叶与压气机动叶是同轴的,从而也带动了压气机旋转。
SR-30 透平的唯一任务就是带动压气机,使引擎能够持续运转。
燃气经过单级透平后仍具有很大能量。
尾喷管:燃气经过透平之后到达尾喷管,尾喷管是一个典型的渐缩喷管,燃气在喷管内加速膨胀,对引擎产生推力。
可以看到,SR-30 的基本部件与工业燃气轮机相同,而它的离心式压气机和回流式燃烧室的设计,使整个引擎的结构十分紧凑,对于教学用机和航空发动机来讲十分有利。
消音部件为了降低引擎运行过程中的噪声,以创造一个相对安静的实验教学环境,MiniLab 还为系统配备了消音部件。
主要为入口消声器和出口消声器(图2-2)。
两个消声器可以分别减少84%(约16 分贝)的入口噪声和75%(约12 分贝)的出口噪声。
消声器的安装也十分方便:入口消声器的出口端(即连接进气道的一端)有一个充气橡胶圈,安装时只需先将出口端套在进气道上,再用手捏压气球对其充气即可。
出口消声器则由通过螺栓将4 个卡爪,卡在实验台的出口处。
8图2-2安装了消声器的实验台其他主要部件除以上部件外,MiniLab 机组还包括燃料油箱、润滑油箱、测量传感器、数据采集卡、控制电路、数据输出计算机。
MiniLab 也配有相应的辅助系统。
主要有燃料油系统、润滑油系统、启动系统、控制系统、报警停机系统、数据采集系统等等。
燃料油系统SR-30 的燃料油系统包括燃料油箱,燃料油泵,燃料油过滤器,雾化喷油嘴,燃料流量控制器和燃料进、回油管。
燃料油箱位于机体后方,容积约7 加仑(26.5 升);运行时,油泵将燃料油从油箱中泵出,通过进油管经过滤器到达流量控制器。
燃料油泵的泵油压力是不变的,因此每次泵出的油量都近似相等,进入燃烧室的油量则由流量控制器通过控制回油流量来调节,使之随运行工况变化而变化。
通往燃烧室的燃料油经雾化喷油嘴雾化成小液滴,均匀喷入燃烧室,与气体混合燃烧。
余下的燃料油则通过回油管回到油箱中。
润滑油系统SR-30 的润滑油系统包括润滑油箱,润滑油泵、润滑油过滤器和润滑油进、回油管。
润滑油箱位于机体后方,与燃料油箱相邻,容积约1 加仑(3.8升)。
润滑油泵的泵油压力随着运行工况的改变而改变,润滑油经过过滤器进入引擎,通过润滑油道流过压气机-透平的轴承,对轴承起润滑和冷却的作用,之后再经过回油管回到润滑油箱中。
与燃料油不同,润滑油是重复多次使用的。
启动系统SR-30 的启动系统由启动用压气机、输气管和相应的控制阀组成。
MiniLab 没有配备启动用压气机,需由实验室自备。
由于启动过程中系统需要启动压力保持在80 psi (550 kPa),MiniLab 系统的启动压力不可低于100psi(690 kPa)。
启动过程中,高压空气沿输气管切向进入压气机,吹动压气机动叶使之旋转,从而带动整个机组。
当机组启动完毕后,控制阀将启动气压切断,此后压气机由透平带动旋转,维持机组运行。
控制系统与报警停机系统便捷的“一键”控制系统是MiniLab 的一大特色,控制系统安装在操作面板液晶屏幕下的自动启动控制盒中,控制盒由一个专用的可编程电子计算器和一个专门设计的控制版及自带电源组成,所有采集到的信号最终都进入这个控制盒。
系统经过对不同信号的处理,发出不同的指令:维持当前运行、改变运行状态或紧急停机。
几乎所有对引擎的操作都可以仅通过一次按键或一次调节来完成:启动:在接好电源、启动用压缩空气,打开开关,确认其他一切措施无误的情况下,按下绿色按钮,系统即能够按照程序自动启动。
停机:无论系统处于何种状态,只需按下红色按钮,系统便会立即停止工作。
当机组的温度值和转速参数等回到允许范围内时,若无其他警报等因素,系统又能够再次启动。
转速调节:通过对操作面板上油门杆的操作,即可以实现对引擎转速在50000 转/分到90000 转/分之间无限制的调节。
空气轻吹:这是一个用于诊断和吹扫的系统,平常一般不使用。
即使这样,启动它也仅需按两次按键。
除此之外,保障机组安全运行的报警并自动停机系统,也是控制系统的组成部分:在机组启动和运行过程中,如果某些参数超出系统能承受的界限或者出现一些本不该出现的问题,系统就会发出报警并立即紧急停机,以保护机组,紧急停机是由系统自动控制的,无需人为的操作。
报警总体上可以分为两类:“注意”(CAUTION)类警报和“警告”(WARNING)类警报。
“注意”类警报对应一些小故障,这些故障可以立即被修复。
“警告”类警报则说明出现了一个较为严重的问题,在机组再次运行之前,必须对此问题进行调查。
系统自带的各个警报及与其相关的原因和解决方法详见“实验台安全操作指南”。
数据采集系统MiniLab 配备了DigiDAQ 数据采集系统,该系统几乎涵盖了所有系统参数的采集。
系统通过各种传感器、励磁源、信号转换器等将各个参数汇集到数据采集卡中,再通过一条与装有igiDAQ 系统的计算机相连的USB 线,将数据传输到计算机中。
DigiDAQ 系统的操作界面简单明了,各个参数都能够在屏幕上实时显示,使操作者不用花费时间和精力去研究如何测量和记录数据,而将重点放在研究系统运行和分析上。
我们可以看到SR-30 的各个测点的位置及它们的测量对象,包括:压气机进口压力P1、温度t1、出口压力P2、温度t2;透平进口压力P3、温度t3,出口压力P4,温度t4;排气压力P5、温度t5;以及转速RPM、燃料流量Fuel Flow 和推力Thrust。
数据采集的具体步骤可参考“实验台安全操作指南”润滑油系统SR-30 的润滑油系统包括润滑油箱,润滑油泵、润滑油过滤器和润滑油进、回油管。
润滑油箱位于机体后方,与燃料油箱相邻,容积约1 加仑(3.8升)。
润滑油泵的泵油压力随着运行工况的改变而改变,润滑油经过过滤器进入引擎,通过润滑油道流过压气机-透平的轴承,对轴承起润滑和冷却的作用,之后再经过回油管回到润滑油箱中。
与燃料油不同,润滑油是重复多次使用的。
启动系统SR-30 的启动系统由启动用压气机、输气管和相应的控制阀组成。
MiniLab 没有配备启动用压气机,需由实验室自备。
由于启动过程中系统需要启动压力保持在80 psi(550 kPa),MiniLab 系统的启动压力不可低于100psi(690 kPa)。
启动过程中,高压空气沿输气管切向进入压气机,吹动压气机动叶使之旋转,从而带动整个机组。
当机组启动完毕后,控制阀将启动气压切断,此后压气机由透平带动旋转,维持机组运行。
控制系统与报警停机系统便捷的“一键”控制系统是MiniLab 的一大特色,控制系统安装在操作面板液晶屏幕下的自动启动控制盒中,控制盒由一个专用的可编程电子计算器和一个专门设计的控制版及自带电源组成,所有采集到的信号最终都进入这个控制盒。
系统经过对不同信号的处理,发出不同的指令:维持当前运行、改变运行状态或紧急停机。
几乎所有对引擎的操作都可以仅通过一次按键或一次调节来完成:启动:在接好电源、启动用压缩空气,打开开关,确认其他一切措施无误的情况下,按下绿色按钮,系统即能够按照程序自动启动。
停机:无论系统处于何种状态,只需按下红色按钮,系统便会立即停止工作。
当机组的温度值和转速参数等回到允许范围内时,若无其他警报等因素,系统又能够再次启动。
转速调节:通过对操作面板上油门杆的操作,即可以实现对引擎转速在50000 转/分到90000 转/分之间无限制的调节。
三、实验台安全操作指南(一)、准备1.场地检查:确保实验场所有足够空间,能够使操作者和观测者自由活动,且进气通常;所有人必须遵守实验室相关安全守则,牢记安全通道、火警和急救电话;操作人员必须熟悉操作步骤,建议多人一组进行操作,一人检查,一人确认安全清单,以提高安全系数。
2.实验时须备有灭火器,出现一场情况时,要立即关机并灭火。
3.确保实验台的4个脚轮已经锁紧。
4.插钥匙的总开关(Keyed Master Switch)处于关闭状态。
5.油门杆处于最小功率档,即最靠近操作者处。
6.用小辊或手轻轻波动压气机叶片使之旋转,确认旋转时流畅,无明显阻滞或间断现象。