ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Российский патент 2018 года по МПК F02C7/52 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в судовой двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими.

Известна система очистки воздуха (GB 2136313, 19.09.1984, В01D 45/08), которая включает установленные по ходу воздуха три ступени очистки, из которых первая и третья ступени - жалюзийные сепараторы, а вторая ступень - установленный между ними с возможностью выема фильтр-коагулятор. При этом сепараторы состоят из вертикально установленных зигзагообразных в сечении профилей с влагоулавливающими элементами, а фильтр-коагулятор выполнен в виде полотна из синтетического волокна, установленного в вертикальном каркасе, обеспечивающем зигзагообразность полотна, и расположенном перпендикулярно относительно продольной оси системы. Кроме того, нижняя часть системы снабжена устройством отвода отделенной от воздуха влаги.

Известна система очистки воздуха (RU 2272668 C1, 27.03.2006, B01D 45/08), состоящая также из трех ступеней очистки расположенных по ходу воздуха, причем профиль сепараторов первой и третьей ступеней выполнен разрезным и каждая из лопаток имеет влагоулавливающий элемент - карман. Нижняя часть системы снабжена устройством отвода отсепарированной влаги.

Известна также система очистки воздуха (RU 22471533 C2, 20.03.2012, B01D 45/08), состоящая из расположенных в корпусе по ходу воздуха трех ступеней очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора - прототип.

Однако в процессе очистки воздуха на элементах системы очистки при влажности воздуха менее 55% происходит активное испарение уловленной воды и, в связи с этим, отложение соли на поверхностях элементов системы очистки. Основная масса морской соли откладывается на фильтре-коагуляторе, что приводит к росту аэродинамического сопротивления системы очистки и необходимости промывки фильтра-коагулятора. Для восстановления характеристик системы очистки требуется остановка двигателя, выполнение демонтажа фильтра-коагулятора, его промывка и установка чистого фильтра обратно в систему очистки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной эффективности системы очистки воздуха за счет обеспечения ее непрерывной работы без демонтажа фильтра-коагулятора для его обслуживания.

Для решения поставленной задачи воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок, включающее расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, согласно изобретению устройство оснащено установленной за первой ступенью очистки перед фильтром - коагулятором системой увлажнения воздуха, состоящей из ряда вертикальных трубок с перфорированными стенками, объединенных верхним входным и нижним выходным коллекторами. Перфорация стенок трубок выполнена в верхней половине фильтра-коагулятора по ее высоте и протяженностью не менее 1/3 высоты фильтра-коагулятора, а по ширине трубок в пределах 80÷120° длины дуги. При этом нижний выходной коллектор имеет сливной патрубок, оснащенный клапаном слива воды.

Кроме того, перфорационные отверстия размещены по поверхности трубок в шахматном порядке.

Оснащение воздухоочистительного устройства системой увлажнения воздуха обеспечивает восстановление его характеристик без демонтажа фильтра.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении эффективности воздухоочистительного устройства и, соответственно, энергетической установки за счет обеспечения рабочего состояния ее элементов путем удаления солевых отложений с фильтра-коагулятора в ходе его работы.

В результате внедрения изобретения сокращается время, необходимое для восстановления работоспособности системы очистки воздуха, повышается надежность и высокая эффективность воздухоочистительного устройства на все время работы двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображен разрез воздухоочистительного устройства для судовых энергетических установок; на фиг. 2 показано расположение системы увлажнения за первой ступенью очистки на фиг. 1 - разрез по А-А; на фиг. 3 - общий вид системы увлажнения; на фиг. 4 - расположение отверстий на трубке на фиг. 3 вид Б; на фиг 5 и 6 - расположение отверстий по диаметру трубки на фиг. 4 - разрез по Г-Г и Д-Д.

Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок включает корпус 1, в котором расположены по ходу движения воздуха три ступени очистки, из которых первая 2 и третья 3 ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора 4. Устройство имеет размещенные в нижней части корпуса сепараторов 2, 3 и фильтра коагулятора 4 выводы отсепарированной из воздуха влаги 5, 6 и 7 (фиг. 1). За жалюзийным сепаратором первой ступени 2 перед фильтром-коагулятором 4 установлена система увлажнения воздуха 8, состоящая из вертикальных трубок с перфорированными стенками 9, объединенных верхним входным 10 и нижним выходным коллекторами 11. Нижний выходной коллектор 10 имеет сливной патрубок 12, оснащенный клапаном слива воды 13 (фиг. 1, 2, 3).

Воздухоочистительное устройство работает следующим образом.

Очищаемый воздух проходит последовательно все три ступени устройства. Сепаратор первой ступени 2 отсеивает большую часть влаги, состоящую в основном из крупнодисперсных капель, которая по поверхности жалюзи в виде пленки стекает в водосборную камеру и удаляются из устройства через дренажный патрубок 6. Более мелкие частицы поступают во вторую ступень 4 - фильтр-коагулятор, часть влаги, попадая на фильтр, стекает и удаляется через дренажный патрубок 5, мелкие частицы воды, проходя через фильтр-коагулятор 4, укрупняются и уже в виде крупных капель поступают на третью ступень 3, состоящую из жалюзийных сепараторов, которая работает аналогично первой ступени и удаляется из устройства через дренажный патрубок 7. Образующиеся в процессе работы воздухоочистительного устройства отложения соли на фильтре-коагуляторе удаляются путем подачи в верхний коллектор 10 воды или пара, которые через отверстия образованных перфорацией стенок трубок 9 поступают на поверхность фильтра-коагулятора 4. После прекращения работы системы увлажнения 8 открывается клапан слива воды 13 и оставшаяся в трубках 9 вода удаляется через нижний выходной коллектор 11.

По результатам эксплуатации и экспериментальных исследований при влажности воздуха более 60% отложение соли на фильтре не происходит, аэродинамические характеристики системы очистки не изменяются, в случае подачи воды на фильтр его характеристики восстанавливаются.

Предлагаемое воздухоочистительное устройство позволит сократить время, необходимое для восстановления работоспособности системы очистки воздуха, повысить надежность и высокую эффективность воздухоочистительного устройства на все время работы двигателя за счет отсутствия необходимости демонтажа фильтра-коагулятора для его обслуживания, что его выгодно отличает от прототипа.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в судовой двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими. Воздухоочистительное устройство включает расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги. Устройство оснащено установленной за первой ступенью очистки перед фильтром - коагулятором системой увлажнения воздуха, состоящей из ряда вертикальных трубок с перфорированными стенками, объединенных верхним входным и нижним выходным коллекторами, причем перфорация стенок трубок выполнена в верхней половине фильтра-коагулятора по ее высоте и протяженностью не менее 1/3 высоты фильтра-коагулятора, а по ширине трубок в пределах 80÷120° длины дуги, при этом нижний выходной коллектор имеет сливной патрубок, оснащенный клапаном слива воды. Кроме того, перфорационные отверстия размещены по поверхности трубок в шахматном порядке. Технический результат: повышение эффективности воздухоочистительного устройства и, соответственно, энергетической установки за счет обеспечения рабочего состояния ее элементов путем удаления солевых отложений с фильтра-коагулятора в ходе его работы без демонтажа фильтра. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок, включающее расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, отличающееся тем, что устройство оснащено установленной за первой ступенью очистки перед фильтром-коагулятором системой увлажнения воздуха, состоящей из ряда вертикальных трубок с перфорированными стенками, объединенных верхним входным и нижним выходным коллекторами, причем перфорация стенок трубок выполнена в верхней половине фильтра-коагулятора по ее высоте и протяженностью не менее 1/3 высоты фильтра-коагулятора, а по ширине трубок в пределах 80÷120° длины дуги, при этом нижний выходной коллектор имеет сливной патрубок, оснащенный клапаном слива воды.

2. Воздухоочистительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорационные отверстия размещены по поверхности трубок в шахматном порядке.