ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2010 года по МПК F02C7/52 

Предлагаемое изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки атмосферного воздуха при подготовке его к подаче в компрессоры газотурбинного привода для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа и снижения уровня шума от работающего привода.

Известны воздухоочистительное устройство (см. патент РФ №2166378), содержащее воздухоприемную камеру с воздушными фильтрами, совмещенную с трактом всаса газотурбинного двигателя (ГТД), а также пылесборная камера, оборудованная дверью (см. RU 78784, МПК B68G 3/02). Для защиты от осадков и крупной пыли в воздухоочистительном устройстве предусмотрены осадкозадерживающие козырьки. Их недостатком является то, что они плохо приспособлены к работе в сложных погодных условиях:

- не эффективно защищают от осадков и крупной пыли в условиях снежных бурь, сильной запыленности и ветра (быстро засоряются фильтры, для очистки которых требуется остановка ГТД);

- из-за ветра под козырьками возникают зоны с неравномерным распределением давлений, что приводит к нестабильной работе фильтров;

- не используется сила ветра.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества очистки воздуха, защита воздушных фильтров от быстрого засорения и, соответственно, увеличение периода их работы.

Технический результат достигается тем, что воздухоочистительное устройство для ГТД, содержащее воздухоприемную камеру, сообщенную с трактом всаса двигателя, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, снабжено вертикальной трубой, на входном срезе трубы на опорно-поворотном механизме по аналогии с конструкцией флюгера установлен самоустанавливающийся воздухозаборник, воздухоприемное отверстие которого ориентировано перпендикулярно оси трубы, над трактом всаса установлен инерционный пылеуловитель, а в основании трубы расположена пылесборная камера, оборудованная дверью и шибером, отсекающим ее от инерционного пылеуловителя на время чистки камеры.

На фиг.1 представлено предлагаемое воздухоочистительное устройство. На входном срезе трубы 1 на опорно-поворотном механизме 2 установлен самоустанавливающийся воздухозаборник 3. В полости трубы расположен инерционный пылеуловитель 4, соединенный с пылесборной камерой 5, имеющей дверь 6. Место их соединения оборудовано шибером 7. В трубе 1 между инерционным пылеуловителем 4 и пылесборной камерой 5 выполнены воздуховоды 8 (внутри которых размещена система подогрева циклового воздуха 9) к воздушным фильтрам 10, расположенным в воздухоприемной камере 11, сообщенной с трактом всаса двигателя 12.

Движение воздуха показано на фиг.2 (схема движения воздуха с открытым шибером) и фиг.3 (схема движения воздуха с закрытым шибером).

Работает устройство следующим образом.

Атмосферный воздух поступает в трубу 1 через самоустанавливающийся воздухозаборник 3 с высоты, большей, чем в аналоге, что является искусственным способом очистки (на большей высоте содержится меньшее количество примесей). Самоустанавливающийся воздухозаборник 3, расположенный на опорно-поворотном механизме 2, выполнен аналогично конструкции флюгера - его воздухоприемное отверстие всегда направлено навстречу ветру, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление в тракте всаса и, соответственно, повысить КПД ГТД. Далее воздух поступает в инерционный пылеуловитель 4. Под действием сил инерции примеси скатываются по стенкам пылеуловителя 4 в пылесборную камеру 5, а очищенный воздух через щели в инерционном пылеуловителе 4 идет по воздуховодам 8, подогревается системой подогрева циклового воздуха 9 и подается на воздушные фильтры 10, расположенные в воздухоприемной камере 11, и далее - в тракт всаса двигателя 12.

В процессе работы пылесборная камера 5 заполняется. Для возможности ее очищения без остановки ГТД в конструкции предусмотрены дверь 6 и шибер 7, отсекающий пылесборную камеру 5 от инерционного пылеуловителя 4 на время ее чистки. Чистка камеры 5 осуществляется через дверь 6.

Использование предлагаемого изобретения позволит оптимизировать работу воздухоочистительного устройства и повысить его эффективность, а именно:

1) повысить степень очистки атмосферного воздуха;

2) защитить от быстрого засорения воздушные фильтры и увеличить период их работы;

3) эффективно работать в условиях снежных бурь, сильной запыленности и ветра;

4) очищать пылесборную камеру без прекращения работы ГТД;

5) эффективно использовать силу ветра.

Воздухоочистительное устройство для газотурбинного двигателя содержит воздухоприемную камеру, сообщенную с трактом всаса двигателя, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха. Устройство снабжено вертикальной трубой, на входном срезе которой на опорно-поворотном механизме по аналогии с конструкцией флюгера установлен самоустанавливающийся воздухозаборник. Его воздухоприемное отверстие ориентировано перпендикулярно оси трубы всегда навстречу ветру. Над трактом всаса установлен инерционный пылеуловитель, а в основании трубы расположена пылесборная камера, оборудованная дверью и шибером, отсекающим ее от инерционного пылеуловителя на время чистки камеры. Изобретение позволяет оптимизировать работу воздухоочистительного устройства и повысить его эффективность, а именно: повысить степень очистки атмосферного воздуха, защитить от быстрого засорения воздушные фильтры и увеличить период их работы, эффективно работать в условиях снежных бурь, сильной запыленности и ветра, очищать пылесборную камеру без прекращения работы газотурбинного двигателя, эффективно использовать силу ветра для снижения падения давления в тракте всаса и, соответственно, повышения КПД двигателя. 3 ил.

Воздухоочистительное устройство для газотурбинного двигателя, содержащее воздухоприемную камеру, сообщенную с трактом всаса двигателя, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, отличающееся тем, что устройство снабжено вертикальной трубой, на входном срезе трубы на опорно-поворотном механизме по аналогии с конструкцией флюгера установлен самоустанавливающийся воздухозаборник, воздухоприемное отверстие которого ориентировано перпендикулярно оси трубы, над трактом всаса установлен инерционный пылеуловитель, а в основании трубы расположена пылесборная камера, оборудованная дверью и шибером, отсекающим ее от инерционного пылеуловителя на время чистки камеры.