МОДУЛЬ ВОЗДУХОЗАБОРНЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2021 года по МПК B01D45/12 B04C3/04 

Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства относится к газоочистным устройствам и может быть использован для очистки атмосферного воздуха, подаваемого на вход газотурбинных установок.

На сегодняшний день в составе газотурбинной установки известны и широко применяются воздухоочистительные устройства для очистки циклового воздуха.

Так, известен «ВОЗДУХОЗАБОРНИК ДЛЯ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ» по патенту РФ на изобретение 2280772 от 28.06.2005, опубликован 27.07.2006. Известный воздухозаборник содержит расположенный под защитным колпаком несущий корпус с ярусами блок-модулей циклонных фильтров.

Наиболее близким по технической сути является «БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН» по патенту РФ на изобретение №2210436 от 18.02.2002, опубликован 20.08.2003, МПК B04C5/20, содержащий расположенные ярусами воздухозаборные камеры с циклонными элементами, коллекторы отвода чистого газа, пылесборники ярусов.

Корпуса блоков пылесборников, корпуса блоков воздухозаборников и их конструктивные элементы в известных решениях модулей воздухозаборных выполнены из стандартного металлического проката методом сварки. Корпуса блоков пылесборников, корпуса блоков воздухозаборников соединены при помощи сварных соединений в единую жесткую конструкцию модуля воздухозаборного. Модули воздухозаборные в рабочем положении зафиксированы при помощи болтовых соединений на металлическом корпусе воздухоочистительного устройства, при этом открытые торцы корпусов воздухозаборников закреплены посредством фланцевых соединений на соответствующих проемах. Корпус воздухоочистительного устройства включает обшитую металлическим листом пространственную раму с проемами, снабженными металлическими фланцами, предназначенными для крепления модулей воздухозаборных. Эксплуатация воздухоочистительных устройств для газоперекачивающих агрегатов осуществляется в полевых условиях. Все металлические элементы воздухоочистительного устройства подвержены значительным температурным расширениям и воздействию атмосферной коррозии, что уменьшает срок эксплуатации оборудования и приводит к необходимости постоянного контроля состояния элементов конструкции. Ввиду выполнения модулей воздухозаборных, их конструктивных элементов, корпусов воздухозаборников, а также средств крепления, в том числе соединительных фланцев, из единого материала (металла), при температурных перепадах все эти элементы претерпевают пропорциональные тепловые расширения. Выполнение воздухозаборных камер и пылесборников из металла снижает технологичность, увеличивает массу и стоимость устройства по сравнению, например, с изготовлением этих узлов из пластика. Процесс эксплуатации воздухоочистительного устройства сопровождается постоянными существенными вибрационными нагрузками. Монолитная, жесткая система взаимного крепления составных частей известных устройств предполагает накопление со временем усталости металла в соединительных элементах, вызванной циклическими вибрационными нагрузками, что может привести к разрушению креплений и выходу оборудования из строя.

Задачей заявляемого технического решения является создание модуля воздухозаборного воздухоочистительного устройства обладающего высокой надежностью, повышенным ресурсом работы, высокой технологичностью изготовления и длительными межремонтными периодами.

Поставленная задача решена за счет модуля воздухозаборного воздухоочистительного устройства, содержащего, по меньшей мере, одну пару, включающую блок пылесборника и блок воздухозаборника, между которыми установлены циклонные фильтры, при этом модуль содержит пространственную раму, блок пылесборника и блок воздухозаборника выполнены из пластика и установлены на раму с возможностью перемещения, а открытый торец блока воздухозаборника снабжен эластичной манжетой, при этом блок пылесборника и блок воздухозаборника подвешены на пространственную раму при помощи хомутов.

Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг.1 - Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства.

На фиг. 1 изображены: модуль 1 воздухозаборный, блок 2 воздухозаборника, циклонный фильтр 3, манжета 4, блок 5 пылесборника, крышка 6, рама 7, хомуты 8.

Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства выполнен следующим образом.

Модуль 1 содержит, по меньшей мере, одну пару, включающую блок 5 пылесборника и блок 2 воздухозаборника. Блок 5 пылесборника и блок 2 воздухозаборника изготовлены из пластика, например, посредством полимерного литья. Исполнение блоков 2 и 5 из пластика существенно повышает технологичность изготовления устройства, снижает его металлоемкость и, как следствие, его массу. Кроме того, в отличие от металла, пластик не подвержен атмосферной коррозии, что значительно увеличивает сроки эксплуатации устройства. Между блоком 5 пылесборника и блоком 2 воздухозаборника установлены циклонные фильтры 3. Блок 5 пылесборника и блок 2 воздухозаборника, с расположенными между ними циклонными фильтрами 3, установлены на пространственную раму 7, выполненную из стандартного металлического проката методом сварки. Так как элементы модуля 1 выполнены из разных материалов, обладающих различными коэффициентами температурного расширения, для возможности эксплуатации устройства в климатических условиях со значимыми температурными перепадами, блок 5 пылесборника и блок 2 воздухозаборника установлены на пространственную раму 7 с возможностью перемещения относительно нее. Перемещение пластиковых блоков 5 и 2 относительно металлической рамы 7 компенсирует разницу температурных расширений элементов устройства. Возможность перемещения обеспечена тем, что блок 5 пылесборника и блок 2 воздухозаборника подвешены на пространственную раму 7, например, при помощи эластичных хомутов 8. Подвешивание блоков на пространственную раму может осуществляться посредством и других эластичных элементов, например, пружин и пр. Использование эластичных хомутов 8 для установки блока 2 воздухозаборника и блока 5 пылесборника на пространственную раму 7 позволяет компенсировать взаимные температурные перемещения компонентов устройства при эксплуатации в климате со значительными температурными перепадами. Пространственная рама 7 покрыта коррозионно-стойким покрытием. Открытый торец блока 2 воздухозаборника снабжен эластичной манжетой 4, выполненной в поперечном разрезе Г-образной формы и имеющей прямоугольный фланец. Блок 5 пылесборника с открытого торца снабжен крышкой 6. В рабочем положении рама 7 жестко зафиксирована на корпусе воздухоочистительного устройства, а эластичная манжета 4 соединена с его соответствующим металлическим фланцем.

Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства работает следующим образом.

Модуль 1 воздухозаборный устанавливают на корпус воздухоочистительного устройства путем фиксации пространственной рамы 7. Эластичную манжету 4 соединяют с фланцем, расположенным на проеме корпуса воздухоочистительного устройства. Манжета 4, выполненная из эластичного материала, обеспечивает герметичность соединения между блоком 2 воздухозаборника и фланцем, расположенным на проеме корпуса воздухоочистительного устройства. После создания перепада давления атмосферный воздух всасывается из окружающей среды в циклонные фильтры 3. В результате прохождения воздушного потока через циклонный фильтр 3 частицы, содержащиеся в атмосферном воздухе, сепарируются и поступают в блок 5 пылесборника, а очищенный воздух через блок 2 воздухозаборника и манжету 4 поступает в полость корпуса воздухоочистительного устройства. Периодически, по мере заполнения полости блока 5 пылесборника, производят техническое обслуживание устройства: снимают крышку 6 и удаляют скопившуюся пыль из блока 5 пылесборника. После чего крышку 6 вновь устанавливают на открытый торец блока 5 пылесборника.

Модуль 1 воздухозаборный работает в условиях постоянных существенных вибрационных нагрузок. Установка блока 5 пылесборника и блока 2 воздухозаборника на пространственную раму 7 с возможностью перемещения, например, подвешиванием при помощи эластичных хомутов 8, позволяет снизить негативный эффект от усталости металла пространственной рамы 7, возникающий под действием циклических нагрузок. Исполнение манжеты 4 из эластичного материала так же повышает надежность устройства при эксплуатации в условиях постоянных вибрационных нагрузок. При эксплуатации устройства в климате со значимыми перепадами температур возникает риск нарушения герметичности соединения блока 2 воздухозаборника с корпусом воздухоочистительного устройства вследствие того, что материалы, из которых они изготовлены - пластик и металл, обладают различными температурными коэффициентами расширения. Исполнение манжеты 4 из эластичного материала позволяет сохранить герметичность соединения при перемещении блока 2 воздухозаборника относительно фланца на проеме корпуса воздухоочистительного устройства. Выполнение блока пылесборника и блока воздухозаборника из пластика и установка их на пространственную раму с возможностью перемещения, а также снабжение открытого торца блока воздухозаборника эластичной манжетой позволяет говорить о принципиально новом техническом решении модуля воздухозаборного воздухоочистительного устройства.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности и ресурса работы модуля воздухозаборного воздухоочистительного устройства за счет модуля воздухозаборного воздухоочистительного устройства, содержащего, по меньшей мере, одну пару, включающую блок пылесборника и блок воздухозаборника, между которыми установлены циклонные фильтры, при этом модуль содержит пространственную раму, блок пылесборника и блок воздухозаборника выполнены из пластика и установлены на раму с возможностью перемещения, а открытый торец блока воздухозаборника снабжен эластичной манжетой, при этом блок пылесборника и блок воздухозаборника подвешены на пространственную раму при помощи хомутов.

Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства относится к газоочистным устройствам и может быть использован для очистки атмосферного воздуха при подготовке его для подачи в компрессоры газотурбинного привода. Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства содержит по меньшей мере одну пару, включающую блок пылесборника и блок воздухозаборника. Между этими блоками установлены циклонные фильтры. При этом модуль содержит пространственную раму. Блок пылесборника и блок воздухозаборника выполнены из пластика и установлены на раму с возможностью перемещения. Открытый торец блока воздухозаборника снабжен эластичной манжетой. При этом блок пылесборника и блок воздухозаборника подвешены на пространственную раму при помощи хомутов. Заявленное изобретение обеспечивает повышение надежности и ресурса работы, а также снижение стоимости изготовления и обслуживания модуля воздухозаборного. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Модуль воздухозаборный воздухоочистительного устройства, содержащий, по меньшей мере, одну пару, включающую блок пылесборника и блок воздухозаборника, между которыми установлены циклонные фильтры, отличающийся тем, что модуль содержит пространственную раму, при этом блок пылесборника и блок воздухозаборника выполнены из пластика и установлены на раму с возможностью перемещения, а открытый торец блока воздухозаборника снабжен эластичной манжетой.

2. Модуль воздухозаборный по п.1, отличающийся тем, что блок пылесборника и блок воздухозаборника подвешены на пространственную раму при помощи хомутов.