Противопомпажная защита цбн на кс.

Внешне помпаж проявляется в виде хлопков, сильной вибрации нагнетателя, отдельных периодических толчков, в результате чего возможны разрушение рабочего колеса нагнетателя, повреждение упорного подшипника, разрушение лабиринтных уплотнений и т.д. Помпаж сопровождается резкими колебаниями расхода и давления газа, увеличением вибрации и характерным звуком в нагнетателе.

1.2. Процесс возникновения. При штатной работе нагнетателя поток газа имеет определённый расчётный угол атаки (i) на рабочие лопатки (рис. 1.1.). При таком угле входа потока в рабочее колесо обтекание лопаток нагнетателя происходит плавно, без завихрений.

Рис.1.1.

Угол входа потока (i) зависит прежде всего от расхода газа через нагнетатель. При снижении расхода этот угол увеличивается, при увеличении расхода уменьшается. В случае снижения расхода газа через нагнетатель до значения примерно 60% от расчётного, угол атаки (i) увеличится до критического значения и произойдёт так называемый срыв потока с рабочей лопатки (рис.1.2.).

Рис 1.2.

В результате этого срыва резко снизится эффективность работы ступени нагнетателя, т.е. упадёт степень сжатия. Давление, создаваемое нагнетателем в напорной полости будет намного меньше чем в напорном коллекторе (за краном №2) и газ с более высоким давлением из напорной полости устремится на всас нагнетателя. Т.е. возникнет обратное течение газа в проточной части нагнетателя. Установленный перед краном №2 обратный клапан закрывается, отсекая напорный коллектор от полости нагнетателя, давление на выходе нагнетателя падает до значения меньшего, чем создаваемое нагнетателем, и нагнетатель возобновляет подачу газа в прямом направлении до расхода, при котором возникает обратное течение, а затем процесс повторяется. При помпаже обратный клапан на линии крана №2 служит для предотвращения перетока газа из напорного коллектора на всас нагнетателя.

2. Причины помпажа.

· При возрастании разряжения на всасе, вследствие обледенения всасывающего тракта и входного лопаточного аппарата и ОК.

· При увеличении сопротивления входного тракта ГТУ в результате неправильного переключения шиберов

· При сбросе или резком возрастании нагрузки ГПА.

· При недостаточной подаче топливного газа вследствиезагрязнении и коксовании газовых горелок или загрязнении фильтров на подводе газа.

· Колебания давления газа в газопроводе.

· Попадание постороннего предмета на защитную решетку или её обмерзание.

Выявление помпажа.

Внешне помпаж проявляется в сильном прерывистом шуме, сильных вибрациях, возможны периодические толчки, раскачка трубопроводов на свайных основаниях.

По показаниям приборов помпаж выявляют по следующим признакам:

· Рост температуры газа на выходе нагнетателя.

· Резкие изменения показаний осевого сдвига ротора нагнетателя.

· Резкие колебания температуры газа перед СТ.

· Сильный рост вибрации узлов двигателя и нагнетателя.

· Резкие изменения показаний перепада «масло-газ».

· Изменения потребляемой мощности (определяется по показаниям ССС).

· Пересечение рабочей точки границы помпажа на схеме ССС.

· Изменения расхода газа через нагнетатель (определяется по показаниям ССС).

Режимы работы нагнетателя по расходу газа, как правило, ограничиваются 10%-м запасом от границы помпажа и определяются как:

Q - Приведенная объемная производительность

Q_помп – определяется по характер нагнетателя

В настоящее время существует достаточно много противопомпажных автоматических систем, позволяющих не допустить попадание нагнетателя в помпаж и сигнализирующих о приближении рабочей точки к границе помпажа. Наиболее распространенные системы основаны на сопоставлении величины расхода газа с создаваемым нагнетателем напором с последующим воздействием на перепускной кран. Хорошо известны сигнализаторы помпажа, разработанные НЗЛ, которые укомплектованы пневматическими ППЗ на базе элементов системы "Старт".

Более современные системы включают защиту и регулирование нагнетателя в области помпажных режимов и имеют перепускной кран с регулируемым проходным сечением. К таким системам относится, например, система фирмы ССС ("Компрессор контролскорпорейшн").