Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Комплексний повітроочисний пристрій газотурбінного двигуна (ГТД), який містить послідовно з'єднані в тракт циклового повітря повітрозабірну камеру з фільтрувальними елементами, встановлений в повітрозабірній камері автоматичний байпасний клапан, прикріплений до повітрозабірної камери повітропровід, оснащений на кінці циліндричним дифузором для приєднання до вхідного патрубка компресора ГТД, розташованим в повітропроводі шумопоглиначем, та оснащений системою підігріву вхідного повітря, який відрізняється тим, що повітрозабірна камера складається з двох відсіків, в першому з яких на вході повітря встановлені сітчасті фільтри, а на виході - циліндричні фільтри тонкого очищення, другий відсік обладнаний датчиком перепаду тиску повітря і являє собою відсік чистого повітря, в нижній частині якого, з можливістю зовнішнього доступу, закріплений автоматичний байпасний клапан, корпус байпасного клапана щільно прилягає до корпусу відсіку, причому контур прилягання клапана виконаний з можливістю електропідігріву, шумопоглинач виконаний пластинчатого типу з, заповненим базальтовим волокном, склотканинним облицюванням, і встановлений перед дифузором, а система підігріву повітря виконана у вигляді теплообмінного трубопроводу, з можливістю регулювання відбору гарячого повітря від вихлопу ГТД і подачі його на вхід повітрозабірної камери, що обладнана датчиком льодоутворення для вмикання системи підігріву повітря та контуру прилягання клапана.

Текст

Комплексний повітроочисний пристрій газотурбінного двигуна (ГТД), який містить послідовно з'єднані в тракт циклового повітря повітрозабірну камеру з фільтрувальними елементами, встановлений в повітрозабірній камері автоматичний бай C2 2 (19) 1 3 стрій, обладнаний ущільнюючим поясом, який забезпечує герметичність шахти шумопоглинання і додаткового пристрою очистки повітря. Недоліком даного пристрою є низька ступень очистки циклового повітря, із-за потрапляння на вхід в повітрозабірник ГТД абразивних часток з зони, яка не задіяна в додатковій очистці повітря, а відсутність байпасної лінії, при засмічені додаткового повітрозабірника може призвести до помпажу компресора ГТД. Експлуатація даних КПОП в умовах помірно холодного клімату з установкою на відкритому повітрі не передбачена, так як не передбачений захист елементів конструкції від обмерзання. Найбільш близьким по сукупності ознак до технічного рішення, що заявляється, є пристрій за пат. RU 2064061, який містить послідовно з'єднані в тракт циклового повітря повітрозабірну камеру з фільтрувальними елементами та засобами підведення гарячого повітря, автоматичний байпасний клапан, прикріплений до повітрозабірної камери повітропровід, оснащений на кінці циліндричним дифузором для приєднання до вхідного патрубка компресора ГТД, та розташованим в повітропроводі шумопоглиначем. Такий пристрій має ряд недоліків, як постійного характеру, так і набутих в процесі експлуатації. До них відноситься несприятливий та шкідливий шум, що виникає на вході у осьовий компресор ГТД, так як глушники, що в ньому використовуються, шумопоглинаючим матеріалом в яких є поліуретан, не забезпечують належного зниження рівня шуму на проммайданчику компресорної станції. Встановлені в повітрозабірній камері масляні сітки-фільтри в літній період піддаються значному запиленню, для боротьби з чим в пристрій введений блок інерційної очистки з вентиляторами відсмоктування пилу, в зв'язку з чим в процесі експлуатації виникають додаткові енерговитрати. Байпасний клапан оснащений датчиком контролю запилення і спрацьовує лише в умовах, коли в повітрозабірній камері перевищена допустима норма дрібнодисперсних частинок, без врахування того, що фільтра можуть бути забиті крупними частками і потужності компресора ГТД буде недостатньо для всмоктування необхідної кількості чистого повітря без відкриття клапану. Таке виконання призводить до підвищення величини розрідження повітря на всмоктуванні компресора, а отже знижує ККД ГТД. В основу винаходу поставлено задачу створення КПОП з підвищеним ступенем очистки повітря, захистом елементів пристрою від обмерзання і забезпеченням високої надійності пристрою в цілому, шляхом удосконалення елементів конструкції та їх взаємного розташування. Задача вирішується тим, що в комплексному повітроочисному пристрої, який містить послідовно з'єднані в тракт циклового повітря повітрозабірну камеру з фільтрувальними елементами, встановлений в повітрозабірній камері автоматичний байпасний клапан, прикріплений до повітрозабірної камери повітропровід, оснащений на кінці циліндричним дифузором для приєднання до вхідного патрубка компресора ГТД, розташований в повітропроводі блок шумопоглинання, та оснащений системою підігріву вхідного повітря, повітрозабірна 90628 4 камера складається з двох відсіків. Перший відсік містить датчик льодоутворення (не показаний) та встановлені на вході повітря сітчасті фільтри, а на виході - циліндричні фільтри тонкого очищення, другий відсік обладнаний датчиком перепаду тиску повітря (не показаний) і являє собою відсік чистого повітря в нижню частину якого, з можливістю зовнішнього доступу встановлений автоматичний байпасний клапан, причому ущільнюючий контур прилягання корпусу клапана до корпусу відсіку виконаний з можливістю підігріву. Шумопоглинач виконаний пластинчатим з, заповненим базальтовим волокном, склотканинним облицюванням, і встановлений перед дифузором. Система підігріву повітря виконана у вигляді теплообмінного трубопроводу, забезпеченого регуляторами відбору гарячого повітря від вихлопу ГТД і подачі його на вхід повітрозабірної камери. Виконання повітрозабірної камери з двох відсіків сприяє тому, що повітря пройшовши через перший ступінь очистки у вигляді сітчастих фільтрів, встановлених на вході циклового повітря і очистившись від зовнішнього засмічення, очищається додатково від продуктів ерозії, що з часом утворюються в камері, за допомогою циліндричних фільтрів тонкої очистки і, отже в другий відсік надходить вже очищеним. Для циліндричних фільтрів використовують, наприклад, фільтруючі елементи типу ФЕЦ-1,0/2, які встановлюють в кількості щонайменше 50 штук, при цьому їх початковий опір не повинен перевищувати 300Па, а максимальний - 600Па. Другий відсік обладнаний датчиком перепаду тиску повітря, байпасний автоматичний клапан, встановлений в цьому відсіку, відкривається лише при розрідженні повітря у відсіку чистого повітря до 650-700Па, захищаючи двигун від недопустимого зниження тиску повітря на тракті, який свідчить про засмічення фільтрів, яке можливо оперативно усунути. При цьому пил та абразивні частки в повітропровід потрапляють в мінімальній кількості, що сприяє підвищенню ресурсу газотурбінного двигуна. Підігрів місця прилягання кришки байпасного клапана виключає можливість примерзання в зимовий час і гарантує його надійне спрацювання в екстремальній ситуації. Цей підігрів реалізується за рахунок оснащення ущільнюючого контуру прилягання електричною смужкою, яка працює на нагрівання і вмикається за допомогою температурного реле по сигналу датчика льодоутворення при температурі зовнішнього повітря нижче 5°С. Встановлення пластинчастого шумопоглинача з, заповненим базальтовим волокном, склотканинним облицюванням зі сторони входу повітря на газотурбінний двигун, прийнято заявниками як оптимальне для зниження шуму, відповідно до розрахунків розходу робочого повітря через ГТД з урахуванням спектральних характеристик шуму ГТД зі сторони входу повітря. Система підігріву повітря захищає елементи КПОП і вхідного компресора ГТД від обмерзання, шляхом підмішування в робоче повітря на вході в повітрозабірну камеру гарячого повітря, яке відбирається від регенераторів турбін двигуна і являє собою теплообмінний трубопровід, який має теп 5 лову ізоляцію і постачений регулюючими клапанами, автоматичним типу Ду 80, та ручним, за допомогою яких регулюють подачу повітря на вхід повітрозабірної камери, в залежності від атмосферних умов. Ця система, як і підігрів контуру прилягання байпасного клапана, вмикається по сигналу датчика льодоутворення при температурі оточуючого повітря нижче 5°С. Всі електричні пристрої КПОП (електроживлення, вимірювання, контролю і сигналізації) з'єднані з системою електричного керування ГТУ, і являють собою кінцеві вимикачі байпасного та регулюючого клапанів, датчики перепаду тиску та льодоутворення, щит автоматики з блоком вимірювання, який обробляє сигнали, що потрапляють від датчиків і кінцевих вимикачів. На кресленні схематично зображений комплексний повітроочисний пристрій, який містить козирки 1, змонтовані на повітрозабірній камері, що складається з відсіку фільтрів 2, в якому встановлено сітчасті 3 та циліндричні 4 фільтри, та з відсіку чистого повітря 5, в нижній частині якого встановлено байпасний клапан 6, кришка корпусу 7 клапана 6 прилягає з ущільненням до корпусу відсіку 5. До відсіку 5 повітрозабірної камери прикріплено зигзагоподібний повітропровід 8, кінець якого приєднаний до циліндричного дифузора 9, розташованого перед входом на компресор ГТД (на кресленні не показаний). В кінці повітропроводу 8 і перед дифузором 9 встановлений шумопоглинач 10. Система підігріву повітря 11 у вигляді трубопроводу проходить вздовж всієї конструкції, а її кінець введений в відсік фільтрів 2 повітрозабірної камери. При цьому система 11 оснащена глушником 12, краном 13 ручного перекриття та краном 14 автоматичного перекриття подачі гарячого повітря. Конструкція розташована на опорах 15 і обладнана площадками обслуговування 16, розмі 90628 6 шеними по бокових стінках повітрозабірної камери. Атмосферне повітря, внаслідок розрідження, створеного компресором ГТД, всмоктується під козирки повітрозабірної камери, яких передбачено два для надійного захисту від впливу зовнішнього середовища, наприклад опадів. Повітря первісно очищується пройшовши через сітчасті фільтри, та надходить на фільтри тонкої очистки. Таким чином в другий відсік повітря надходить звільнене від пилу та абразивних часток і по повітропроводу проходить на компресор ГТД. В разі засмічення сітчастих, а в виключних випадках і циліндричних фільтрів, їх опір всмоктуванню повітря збільшується, а отже збільшується тиск в відсіках, при крайньому допустимому рівні збільшення якого виникає аварійна ситуація. Завдяки подачі сигналу від датчика тиску, встановленого в другому відсіку, спрацьовує байпасний клапан, чим виключається помпаж в компресорі ГТД. Після необхідної в даній ситуації заміни фільтрувальних елементів, байпасний клапан приводять в вихідне положення і пристрій працює в нормальному режимі. Захист елементів КПОП від обмерзання здійснюється шляхом автоматичного підмішування до циклового повітря ГТД гарячого повітря, яке відбирається від регенераторів і подається на вхід повітрозабірної камери. Комплексний повітроочисний пристрій встановлюється під відкритим небом над існуючими апаратами охолодження масла на стійках-опорах, оснащується площадками обслуговування, розміщеними на бокових стінках повітрозабірної камери, в яких передбачено виконання дверей для доступу всередину, та дробинами для підйому на площадки і розрахований на експлуатацію в умовах перепаду температур від -50°С до 40С°. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 90628 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Complex air purification device of gas-turbine engine

Автори англійською

Olianich Mykhailo Volodymyrovych, Solianyk Volodymyr Hryhorovych, Rudko Volodymyr Vasyliovych, Protsenko Oleh Oleksandrovych

Назва патенту російською

Комплексное воздухоочистительное устройство газотурбинного двигателя

Автори російською

Оляныч Михаил Владимирович, Солянык Владимир Григорьевич, Рудко Владимир Васильевич, Проценко Олег Александрович

МПК / Мітки

МПК: F02C 7/04, B01D 45/00

Мітки: комплексний, газотурбінного, пристрій, двигуна, повітроочисний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-90628-kompleksnijj-povitroochisnijj-pristrijj-gazoturbinnogo-dviguna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Комплексний повітроочисний пристрій газотурбінного двигуна</a>

Подібні патенти