Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку газу

Реферат: Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку паливного газу, який подається в каталітичну камеру згоряння, містить вирівнювальну лопатку і вирівнювальну пластину, які розташовані у впускній камері каталітичної камери згоряння. Впускна камера має поперечний переріз круглої форми і містить впускний отвір, що виконаний з можливістю впуску паливного газу в радіальному напрямку, і випускний отвір, через який паливний газ випускається в осьовому напрямку. Вирівнювальна лопатка має передню кромку, яка спрямована до впускного отвору, а також вирівнювальної поверхні, що відходить від передньої кромки таким чином, щоб проходити до циліндричної внутрішньої поверхні стінки впускної камери таким чином, щоб утворювати завихрення потоку паливного газу, який подається у впускну камеру, який проходить до впускного отвору по циліндричній внутрішній поверхні стінки. Вирівнювальна пластина розташована на випускному отворі і має безліч отворів для забезпечення проходження паливного газу через них. UA 109245 C2 (12) UA 109245 C2 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перехресне посилання на споріднену заявку Дана заявка базується на патентній заявці Японії № 2011-288019, що була подана 28 грудня 2011 року, і посилається на її конвенційний пріоритет, до того ж розкриття зазначеної заявки на патент цілком включено через посилання у якості частини даної заявки. Область техніки Даний винахід відноситься до пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку газу, що проходить в каталітичну камеру згоряння газотурбінного двигуна. Розкриття винаходу Каталітична камера згоряння, що встановлена в газотурбінних двигунах, має переваги по відношенню до відомих з рівня техніки, включаючи невелику емісію NOx при спалюванні газу, яка подається шляхом каталітичної реакції, а також здатністю окислення метану з низькою концентрацією, який як правило не може згоряти і, отже, випускається в атмосферу. Таким чином, каталітична камера згоряння вважається кращою при вирішенні проблем, які відносяться до навколишнього середовища, що включають, наприклад, низький рівень викидів і глобальне потепління. З іншого боку, каталітична камера згоряння має недоліки, наприклад, високу вартість і малий термін служби. Зокрема, каталітичне згоряння в умовах високого тиску, наприклад, в газотурбінному двигуні, зокрема, коли розподіл швидкості потоку стисненого газу, що містить паливо, значно змінюється на вході каталітичної камери згоряння, може призвести до утворення нерівномірного розподілу температури всередині каталізатора, що супроводжується скороченням терміну служби каталізатора. Відповідно, стабілізація розподілу швидкості потоку на вході каталітичної камери згоряння вважається одним з основних конструктивних параметрів. Для здійснення стабілізації розподілу швидкості потоку відомий спосіб при якому стиснений газ може проходити в довгому і прямому проточному каналі, що розташований поблизу входу каталітичної камери згоряння таким чином стабілізуючи швидкість потоку. Крім того, використовується інший спосіб при якому для стабілізації швидкості потоку в камері згоряння газової турбіни такого типу не використовується каталізатор, поблизу входу камери згоряння розташована вирівнювальна пластина, наприклад, перфорований метал (див. наведений нижче патентний документ 1). Однак було виявлено, що використання довгого і прямого проточного каналу вимагає великого простору для трубопроводу, що призводить до збільшення розміру. З іншого боку, не існує наочних прикладів щодо стабілізації розподілу швидкості потоку каталітичної камери згоряння з використанням вирівнювальної пластини. При використанні вирівнювальної пластини спостерігається збільшення втрати тиску, при цьому якщо розподіл швидкості потоку значно змінюється на верхній за потоком стороні вирівнювальної пластини, то вирівнювальна пластина, що представляє собою закріплену дросельну заслінку, не може впоратися з такою зміною. Патентний документ 1 Опублікована публікація патенту Японії № 2009-52768 Зважаючи на завдання даного винаходу, яке полягає у створенні пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку, виконаного з можливістю стабілізації розподілу швидкості потоку на вході каталітичної камери згоряння з максимально зменшеними втратами тиску і без необхідності в збільшенні розміру. Для виконання даного завдання пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку згідно з винаходом є пристроєм для стабілізації розподілу швидкості потоку паливного газу, що подається в каталітичну камеру згоряння, яка містить вирівнювальну лопатку і вирівнювальну пластину, що розташовані у впускній камері каталітичної камери згоряння, в якій впускна камера має поперечний переріз круглої форми і містить впускний отвір, виконаний з можливістю впуску паливного газу в радіальному напрямку, і випускним отвором, через який паливний газ випускається в осьовому напрямку, при цьому вирівнювальна лопатка має передню кромку, що спрямована до впускного отвору, а також вирівнювальну поверхню, що відходить від передньої кромки таким чином, щоб проходити до циліндричної внутрішньої поверхні стінки впускної камери з утворенням завихрення потоку паливного газу, який подається у впускну камеру та проходить до впускного отвору по циліндричній внутрішній поверхні стінки. При цьому вирівнювальна пластина розташована на випускному отворі і має безліч отворів, що утворені в ній, для забезпечення можливості проходження паливного газу. Згідно пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку паливного газу, який проходить з впускного отвору у впускну камеру каталітичної камери згоряння, після поділу від передньої кромки вирівнювальної лопатки для проходження по вирівнювальній поверхні на обох сторонах, направляється таким чином, щоб проходити по циліндричній внутрішній поверхні стінки впускної камери до впускного отвору, при цьому утворюється завихрення потоку. Оскільки таким чином 1 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 паливний газ зріджується для перемішування усередині впускної камери і повертається вирівнювальною лопаткою в зворотному напрямку, що забезпечує прискорення стабілізації розподілу швидкості потоку. Паливний газ, розподіл швидкості потоку якого було стабілізовано перед цим вирівнювальною лопаткою, направляється для зміни напрямку потоку під прямими кутами при проходженні по циліндричній поверхні стінки впускної камери, що має поперечний переріз круглої форми, і потім його розподіл швидкості потоку стабілізується при проходженні через безліч отворів вирівнювальної пластини, яка розташована на випускному отворі. Таким чином, пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку згідно з винаходом може ефективно стабілізувати розподіл швидкості потоку паливного газу шляхом виконання двохетапного вирівнювання за допомогою вирівнювальної лопатки і вирівнювальної пластини, навіть коли розподіл швидкості потоку змінюється через зміну характеристики потоку стисненого газу. Крім того, згідно з пристроєм для стабілізації розподілу швидкості потоку даного винаходу, оскільки паливний газ, що проходить в радіальному напрямку з впускного отвору до впускної камери каталітичної камери згоряння, направляється до випускного отвору після зміни напрямку- потоку на поперечний напрям, пристрій в цілому не збільшується в розмірі на відміну від випадку, коли використовується довгий прямий проточний канал. Крім того, оскільки паливний газ, що проходить у впускну камеру каталітичної камери згоряння, направляється в осьовому напрямку до вирівнювальної пластини після зміни напрямку свого потоку на осьовий напрямок, спричинюючи водночас завихрення за напрямком вирівнювальної лопатки, втрати тиску паливного газу, які викликані зміною напряму потоку є мінімальними порівняно з випадком коли вся кількість газу, що надходить наводиться для зіткнення з внутрішньою поверхнею стінки каталітичної камери згоряння для примусової зміни напрямку потоку на поперечний напрям. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу передня кромка вирівнювальної лопатки може розташовуватися в радіальному напрямку навпроти всього впускного отвору в осьовому напрямку впускної камери. Таким чином, паливний газ, що проходить в радіальному напрямку з впускного отвору у впускну камеру направляється так, щоб поступати в напрямку вздовж протилежних зовнішніх поверхонь вирівнювальної лопатки. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу вирівнювальна лопатка може мати форму поперечного перерізу, що є рівнобедреним трикутником, зокрема, кут вершини рівнобедреного трикутника може лежати в діапазоні від 10° до 40°. Згідно з даними конструктивними ознаками, оскільки паливний газ, який проходить в радіальному напрямку з впускного отвору у впускну камеру, може поділятися на дві рівні частини і потім направлятися уздовж протилежних зовнішніх поверхонь вирівнювальної лопатки, при цьому може створюватися завихрення потоку, яке прискорює стабілізацію розподілу швидкості потоку. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу вирівнювальна пластина може мати великі круглі діаметральні отвори, утворені в зоні, віддаленій від впускного отвору, а також маленькі круглі діаметральні отвори в зоні, суміжній із впускним отвором, кожне з яких має діаметр, менший, ніж діаметр великих діаметральні отворів. Завдяки даній конструкції із паливного газу, що подається від вирівнювальної лопатки, частина паливного газу, яка проходить через зону, віддалену від впускного отвору, проходить через великі діаметральні отвори у вирівнювальній пластині в стані, при якому швидкість потоку зменшується до відносно низької величини в результаті сильного зіткнення з внутрішньою поверхнею стінки впускної камери, при цьому інша частина паливного газу, що проходить через зону, суміжну із впускним отвором, має зменшену швидкість потоку, при проходженні через маленькі діаметральні отвори вирівнювальної пластини. Відповідно, розподіл швидкості потоку паливного газу, стабілізованого шляхом вирівнюючої дії вирівнювальної лопатки, може додатково стабілізуватися. Крім того, оскільки великі і малі діаметральні отвори є круглими, вони легко утворюються. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу впускна камера може мати внутрішній діаметр в діапазоні від 1,5 до 2,0 від діаметра впускного отвору. Завдяки цьому паливний газ, який проходить з впускного отвору у впускну камеру, після уповільнення через внутрішній діаметр впускної камери, більший, ніж діаметр впускного отвору, плавно прямує до вирівнювальної лопатки. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу впускна камера може бути утворена всередині верхньої за потоком частини контейнера згоряння, в якому розміщений каталізатор згорання каталітичної камери згоряння. Завдяки цьому, контейнер згорання може одночасно використовуватися в якості корпусу пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку газу. Згідно одного варіанту втілення даного винаходу пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку може бути встановлено в газотурбінному двигуні. В якості окремого прикладу, пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку згідно з винаходом може застосовуватися до типу збідненого палива, в якому низькокалорійний паливний газ стискається компресором, а 2 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 потім спалюється в каталітичній камері згоряння. Наприклад, якщо пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку згідно даного винаходу застосовується для газотурбінного двигуна типу, в якому використовується низькокалорійний паливний газ, що містить стислу суміш метану вентиляційного повітря (VAM) і метану вугільних пластів (СММ), таким чином можна прискорити не тільки змішування паливного газу, але також стабілізувати розподіл швидкості потоку. Будь-яка комбінація із щонайменше двох конструкцій, які розкриті в формулі винаходу і/або в описі і/або на доданих кресленнях, повинна розглядатися такою, що знаходиться в межах обсягу правової' охорони даного винаходу. Зокрема, будь-яка комбінація з двох або більше пунктів формули винаходу повинна рівним чином розглядатися такою, що знаходиться в межах обсягу правової охорони даного винаходу. Короткий опис креслень Даний винахід буде більш зрозумілим з нижченаведеного опису його варіантів втілення з доданими кресленнями. Проте варіанти втілення винаходу і креслення наведені тільки з метою ілюстрації та пояснення, при цьому їх не слід розглядати як такі, що будь-яким чином обмежують обсяг правової охорони даного винаходу, який визначений в поданій формулі винаходу. На супроводжуючих кресленнях однакові номери позицій використані для позначення схожих частин у кількох видах, при цьому: на Фіг 1 зображена блок-схема, яка показує схематичну конструкцію газотурбінного двигуна, який має пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку, що виконаний згідно варіанту втілення даного винаходу, на Фіг.2 зображений вид в поздовжньому розрізі, що показує пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку, на Фіг. 3 зображений вид в поперечному розрізі, що показує пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку, і на Фіг. 4 зображений вид зверху, що показує вирівнювальну пластину, що використовується в пристрої для стабілізації розподілу швидкості потоку. Втілення винаходу На доданих кресленнях показані деталі пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку, що виконується згідно варіанту втілення даного винаходу. Зокрема, на Фіг.1 зображена блок-схема, що показує схематичну конструкцію газотурбінного двигуна GT, який використовує пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку згідно варіанту втілення даного винаходу, де як приклад показаний газотурбінний двигун GT, що виконаний з можливістю використання збідненого палива. Даний газотурбінний двигун GT містить компресор 1, каталітичну камеру згоряння 2, що використовує каталізатор, наприклад, платину і/або паладій, а також турбіну 3. Вихід даного газотурбінного двигуна GT приводить в дію електрогенератор 4. В якості низькокалорійного газу, що використовується в газотурбінному двигуні GT, можуть застосовуватися наступні гази, зокрема, VAM, який виробляється у вугільних шахтах та подається з джерела подачі VAM, при цьому СММ, який має більш високу концентрацію пального компонента (метану), ніж концентрація в VAM, подається з джерела подачі СММ. Паливні гази, наприклад, типів VAM і СММ, мають відповідні концентрації палива, які відрізняються один від одного, змішуються разом за допомогою змішувача 23 для отримання робочого газу G1, при цьому робочий газ G1, який є низькокалорійним газом, подається в газотурбінний двигун GT через впускний отвір компресора 1. Даний робочий газ G1 має концентрацію пального компонента, при якому в компресорі 1 не відбувається самозаймання Робочий газ G1 стискається компресором 1, потім отриманий стиснений газ G2 високого тиску подається в каталітичну камеру 2 згоряння в якості паливного газу. Стиснутий газ G2 спалюється шляхом каталітичної реакції каталізатора, наприклад, платини і/або паладію каталітичної камери згоряння 2, при цьому отриманий газ згоряння G3 з високою температурою і під високим тиском подається в турбіну 3 для приведення в дію турбіни 3. Турбіна 3 з'єднана з можливістю передачі приводного зусилля з компресором 1 за допомогою обертового вала 5, при цьому компресор 1 приводиться в дію турбіною 3. Γ азотурбінний двигун GT також містить теплообмінник 6 для нагрівання стисненого газу G2, який подається з компресора 1 в каталітичну камеру 2 згоряння, за допомогою вихлопного газу G4, який подається з турбіни 3. З теплообмінника 6 виходить вихлопний газ G5 після глушіння глушником (не показаний) випускається назовні. Канали подачі палива від джерела 11 подачі VAM і джерела 15 подачі СММ до газотурбінного двигуна GT, які мають у відповідних місцях безліч регуляторів подачі палива і вимірників концентрації метану, при цьому регулятори подачі палива керуються контролером 41 залежно від значень концентрації палива, що визначаються вимірювачами концентрації метану, причому, відповідно, робочий газ G1 регулюється до 3 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 концентрації палива, яка необхідна для отримання номінальної потужності, і потім G1 подається в компресор 1. Каталітична камера 2 згоряння, показана на Фіг. 1, яка містить пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку, виконана у відповідності з варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 2 і 3 відповідно зображує схематичні види в подовжньому і поперечному розрізі пристрою 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку. Пристрій 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку містить вирівнювальну лопатку 12 і вирівнювальну пластину 13, яка розташована нижче по потоку від вирівнювальної лопатки 12, як показано на Фіг. 2. Каталітична камера 2 згоряння має каталізатор 14 згоряння, наприклад, платину і/або паладій, який розміщений у внутрішній частині головного циліндричного контейнера 18 згоряння, що має осьовий напрям, який по суті паралельний вертикальному напрямку. Пристрій 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку розташований на верхній за потоком стороні від місця, де каталізатор 14 згоряння розміщений в контейнері 18 згоряння, тобто, в місці розташування вище каталізатора 14 згоряння в контейнері 18 згоряння. Іншими словами, всередині верхньої за потоком частини контейнера 18 згоряння утворена впускна камера 8, яка веде до каталізатора 14 згоряння, при цьому вирівнювальна лопатка 12 і вирівнювальна пластина 13 розташовані у впускній камері 8. Форма поперечного перерізу впускної камери 8 є круглою, при цьому впускний отвір 80, утворений трохи нижче верхнього кінця зовнішньої стінки, який пов'язаний з трубою 19 подачі газу, через яку стиснений газ G2 подається з теплообмінника 6, показаного на Фіг. 1. Труба 19 подачі газу забезпечує можливість проходження стисненого газу G2 через впускний отвір 80 до пристрою 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку в радіальному напрямку контейнера 18 згоряння, тобто, в радіальному напрямку впускної камери 8. Як показано на Фіг. 3, форма поперечного перерізу вирівнювальної лопатки 12 є формою рівнобедреного трикутника. Вирівнювальна лопатка 12 прикріплена до внутрішньої поверхні стінки контейнера 18 згоряння, яка направлена до впускного отвору 80 для стисненого газу G2 (паливного газу), тобто, до виходу 19а труби 19 подачі газу, причому таким чином, що вершина рівнобедреного трикутника, який є поперечним перерізом вирівнювальної лопатки 12, орієнтований в напрямку, що зворотній напрямку потоку стисненого газу G2. Вирівнювальна лопатка 12, що має зовнішню форму рівнобедреного трикутника, може мати кут вершини θ переважно в діапазоні від 10° до 40° і, переважніше, в діапазоні від 15° до 35°. В даному варіанті здійснення винаходу кут θ вершини вирівнювальної лопатки 12 дорівнює 30°. Вирівнювальна лопатка 12, яка виконана описаним чином, має вирівнювати поверхню 12b, що проходить від передньої кромки 12а, яка утворює вершину і проходить у внутрішньому напрямку від впускної камери 8, причому поверхня 12b проходить до циліндричної внутрішньої поверхні стінки впускної камери 8 таким чином, що вони закінчуються базовими кінцевими частинами 12с, які знаходяться в жорсткому контакті з внутрішньою поверхнею стінки впускної камери 8. Велика частина вирівнювальної лопатки 12, за винятком своїх базових кінцевих частин 12с, має форму рівнобедреного трикутника. Як показано на Фіг.2, верхній кінець вирівнювальної лопатки 12 утримується в контакті з верхньою кінцевою поверхнею впускної камери 8, тобто, з внутрішньою поверхнею верхньої кінцевої стінки 18а контейнера 18 згоряння. Вирівнювальна лопатка 12 має довжину b, тобто, розмір b, виміряний в напрямку, який паралельний осьовому напрямку контейнера 18 згоряння, обраний так, що він дещо більший, ніж внутрішній діаметр d труби 19 подачі газу, тобто, діаметра d впускного отвору 80. Тоді як вирівнювальна лопатка 12 має верхній кінець, що розташований трохи над рівнем верхнього кінця 19b каналу всередині труби 19 подачі газу, він може бути на одному рівні з верхнім кінцем 19b. З іншого боку, вирівнювальна лопатка 12 має нижній кінець, що утримується на одному рівні з нижнім кінцем 19с каналу труби 19 подачі газу або трохи нижче даного нижнього кінця. Іншими словами, в осьовому напрямку впускної камери 8 вирівнювальної лопатки 12, яка розташована в радіальному напрямку навпроти впускного отвору 80. Крім того, відповідні зони поблизу базових кінцевих частин 12с вирівнювальної лопатки 12, які, як показано на Фіг. 3, утворюють протилежні зони, що прикріплені до контейнера 18 згоряння, сформовані у вигляді увігнутих зон, які плавно проходять по протилежних частинах внутрішньої поверхні стінки контейнера 18 згоряння. Слід зауважити, що внутрішній діаметр D контейнера 18 згоряння обраний в діапазоні від 1,5 до 2,0 від внутрішнього діаметра d труби 19 подачі газу, тобто, від діаметра d впускного отвору 80. З іншого боку, вирівнювальна пластина 13 відповідає випускному отвору 82 впускної камери 8, при цьому вона розташована на частині внутрішньої поверхні стінки контейнера 18 згоряння 4 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 на верхній за потоком стороні впуску каталізатора 14 згоряння 14 і поблизу його вхідного отвору. Вирівнювальна пластина 13 виконана у формі перфорованого металевого диска, який може взаємодіяти з контейнером 18 згоряння, при цьому даний диск має безліч отворів, наприклад, у формі групи великих діаметральних отворів 13а, наприклад, великих круглих отворів і групи маленьких діаметральних отворів 13b, наприклад, маленьких круглих отворів. Великі діаметральні отвори 13а і маленькі діаметральні отвори 13b використовуються в рівних кількостях, при цьому вони розташовані в однаковій конфігурації у відповідних рівних половинних зонах вирівнювальної пластини 13. Зокрема, на віддаленні від виходу 19а (впускний отвір 80) труби 19 подачі газу по відношенню до центральної лінії С вирівнювальної пластини 13, що проходить перпендикулярно до напрямку потоку стисненого газу G2 в трубі 19 подачі газу, утворена напівкругла зона вирівнювальної пластини 13 з великими діаметральними отворами 13а, при цьому суміжно з виходом 19а (впускний отвір 80) по відношенню до осьової лінії С утворена інша напівкругла зона вирівнювальної пластини 13 з маленькими діаметральними отворами 13b. Великі діаметральні отвори 13а мають розмір отвору, що становить приблизно 1,2 від розміру маленьких діаметральні отворів 13b. Великі діаметральні отвори 13а і маленькі діаметральні отвори 13b не обов'язково повинні бути круглими отворами, при цьому вони можуть бути еліптичної, овальної або щелевидної форми. Слід зауважити, що, якщо вони мають круглу форму, то вони можуть легко утворюватись. Як показано на Фіг. 3, у пристрої 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку стиснений газ G2, що проходить з труби 19 для подачі газу в контейнер 18 згоряння, сповільнюється, так як внутрішній діаметр D контейнера 18 згоряння є більшим, ніж внутрішній діаметр d труби 19 подачі газу. Крім того, як показано на Фіг. 3, стиснений газ G2 направляється так, щоб проходити в напрямку вздовж протилежних зовнішніх поверхонь вирівнювальної лопатки 12 з формою рівнобедреного трикутника, оскільки поздовжній розмір b вирівнювальної лопатки 12, показаний на Фіг. 2, відповідає всьому виходу 19b труби 19 подачі газу. У даному стані, як показано на Фіг.2, стиснений газ G2 проходить до вирівнювальної пластини 13, де в той час відбувається завихрення на увігнутих базових кінцевих частинах 12с на протилежних сторонах вирівнювальної лопатки 12 і на відповідних частинах внутрішньої поверхні стінки контейнера 18 згоряння, які проходять до них, для переміщення до впускного отвору 80. Пристрій 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку конструкції є конструкцією, в якій стиснений газ G2, який пройшов з труби 19 подачі газу в по суті горизонтальному напрямку, направляється головним циліндричним контейнером 18 згоряння в напрямку, перпендикулярному напрямку впуску (на кресленні в напрямку прямо вниз). Відповідно, на відміну від випадку, в якому використовується довгий прямий проточний канал, пристрій в цілому не збільшується в розмірах. Крім того, стиснений газ G2, який проходить в радіальному напрямку у впускну камеру 8, направляється до каталізатора 14 згоряння на нижній по потоку стороні після зміни напрямку потоку на осьовий напрямок, при цьому він спрямований вирівнювальною лопаткою 12 для завихрення. Відповідно, в порівнянні із звичайним пристроєм в якому всі гази, які в нього проходять безпосередньо стикаються з внутрішньою поверхнею стінки контейнера згоряння для примусової зміни напрямку потоку на поперечний напрям, втрати тиску стисненого газу G2, які зумовлені зміною напрямку потоку, є вкрай малими. Крім того, оскільки вирівнювальна лопатка 12 забезпечує можливість проходження стисненого газу G2, хоча він і перемішується, стиснений газ G2 може бути направлений до вирівнювальної пластини 13 з ефективно стабілізованим розподілом швидкості потоку. Стиснутий газ G2, розподіл швидкості потоку якого попередньо стабілізовано вирівнювальною лопаткою 12, додатково стабілізується при проходженні через вирівнювальну пластину 13. Водночас швидкість стисненого газу G2a, що проходить в зоні, віддаленій від виходу 19а труби 19 подачі газу, зменшується до відносно малої величини в результаті сильного зіткнення з внутрішньою поверхнею стінки контейнера 18 згоряння, при цьому стиснений газ G2a проходить через великі діаметральні отвори 13а вирівнювальної пластини 13. З іншого боку, швидкість потоку стисненого газу G2b, що проходить через зону, яка суміжна з виходом 19b труби 19 подачі газу, і яка має відносно високу швидкість потоку, зменшується при проходженні через маленькі діаметральні отвори 13b вирівнювальної пластини 13. Відповідно, розподіл швидкості потоку стисненого газу G2 додатково стабілізується. Таким чином, пристрій 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку має конструкцію, в якій може виконуватися двоетапне вирівнювання за допомогою вирівнювальної лопатки 12 і вирівнювальної пластини 13, навіть коли розподіл швидкості потоку стисненого газу G2 змінюється, наприклад, в результаті зміни потоку стисненого газу G2. Відповідно, пристрій 10 5 UA 109245 C2 5 10 15 20 25 30 35 для стабілізації розподілу швидкості потоку є ефективним для стабілізації розподілу швидкості потоку стисненого газу G2 перед його подачею на каталізатор 14 згоряння. Крім того, так як впускна камера 8 утворена всередині верхньої за потоком частини контейнера 18 згоряння, в якій розміщений каталізатор 14 згоряння каталітичної камери 2 згоряння, у пристрої 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку контейнер 18 згорання може одночасно використовуватися в якості корпусу пристрою 10 для стабілізації розподілу швидкості потоку. Таки чином, відповідно спрощується конструкція пристрою. Слід зауважити, що хоча в описі варіанти здійснення винаходу як низькокалорійного газу для газотурбінного двигуна GT використовується стиснений газ G2, що містить суміш VAM і СММ, даний винахід може застосовуватися в рівній мірі в газотурбінному двигуні, який використовує паливо, наприклад, у вигляді природного газу або гасу. Слід також зауважити, що даний винахід може використовуватися в якості пристрою для стабілізації розподілу швидкості потоку в іншому каналі для газу, ніж канал у газотурбінному двигуні. Хоча даний винахід повністю описано стосовно своїх варіантів здійснення з посиланнями на прикладені креслення, які використовуються тільки з метою ілюстрації, фахівець в області техніки може легко створити численні зміни та модифікації, які є очевидними після прочитання представленого опису даного винаходу. Відповідно передбачається, що такі зміни і модифікації включені в даний винахід, якщо вони не виходять за обсяг правової охорони даного винаходу, визначеного в формулі винаходу. Перелік позначень 2 каталітична камера згоряння 8 впускна камера 10 пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку 12 вирівнювальна лопатка 12а передня кромка 12b вирівнювальна поверхня 13 вирівнювальна пластина 13а великий діаметральний отвір (отвір) 13b маленький діаметральний отвір (отвір) 14 каталізатор згорання 18 контейнер згоряння 19 труба подачі газу G2, G2a, G2b стиснений газ (паливний газ) GT газотурбінний двигун D внутрішній діаметр впускної камери d діаметр впускного отвору ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку паливного газу, що подається в каталітичну камеру згоряння, яка містить вирівнювальну лопатку і вирівнювальну пластину, які розташовані у впускній камері каталітичної камери згоряння, впускну камеру, що має поперечний переріз круглої форми і містить впускний отвір, який виконаний з можливістю впуску паливного газу в радіальному напрямку, і випускний отвір, через який паливний газ випускається в осьовому напрямку, при цьому вирівнювальна лопатка має передню кромку, що спрямована до впускного отвору, а також вирівнювальну поверхню, що відходить від передньої кромки таким чином, щоб проходити до циліндричної внутрішньої поверхні стінки впускної камери таким чином, щоб утворювати завихрення потоку паливного газу, що подається у впускну камеру, який проходить до впускного отвору по циліндричній внутрішній поверхні стінки, причому вирівнювальна пластина розташована на випускному отворі і має безліч утворених в ній отворів для забезпечення можливості проходження паливного газу через них. 2. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за п. 1, який відрізняється тим, що передня кромка вирівнювальної лопатки розташована в радіальному напрямку навпроти всього впускного отвору в осьовому напрямку впускної камери. 3. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що вирівнювальна лопатка має форму поперечного перерізу, що є рівнобедреним трикутником. 4. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за п. 3, який відрізняється тим, що кут вершини рівнобедреного трикутника лежить в діапазоні від 10° до 40°. 6 UA 109245 C2 5 10 15 5. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за будь яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що вирівнювальна пластина має великі круглі діаметральні отвори, утворені в зоні, віддаленій від впускного отвору, а також маленькі круглі діаметральні отвори в зоні, що суміжна з впускним отвором, кожен з яких має діаметр, менший, ніж діаметр великих діаметральних отворів. 6. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що впускна камера має внутрішній діаметр в діапазоні від 1,5 до 2,0 від діаметра впускного отвору. 7. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що впускна камера утворена всередині верхньої за потоком частини контейнера згоряння, в якому розміщений каталізатор згорання каталітичної камери згоряння. 8. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що він встановлюється в газотурбінному двигуні. 9. Пристрій для стабілізації розподілу швидкості потоку за п. 8, який відрізняється тим, що газотурбінний двигун належить до типу з живленням збідненим паливом, в якому низькокалорійний паливний газ стискається компресором і потім спалюється в каталітичній камері згоряння. 7 UA 109245 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8