ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2024 года по МПК F02C7/55 

Изобретение относится к воздухоподготовительным устройствам, предназначенным для очистки воздуха, поступающего в компрессор газотурбинной установки (ГТУ) или в систему принудительной вентиляции других объектов, например, производственных помещений от атмосферных явлений в виде снега, инея, дождя, повышенной влажности и других неблагоприятных условий, от образования льда на защищаемых поверхностях, например, лопатках ГТУ, лопастях вентиляторов, нарастание стенок льда на которых снижает производительность или угрожает их выходу из строя.

Известно воздухоподготовительное устройство (SU 1746011, МПК: F02C 7/04, опубликовано 07.07.92) газотурбинной установки, содержащее последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник, инерционный сепаратор, фильтр тонкой очистки, шумоглушитель, переходник с байпасным клапаном, входной патрубок, при этом воздухоприемник, инерционный сепаратор, фильтр тонкой очистки, шумоглушитель, переходник и входной патрубок установлены соосно, причем все узлы, кроме входного патрубка, выполнены одинакового поперечного сечения, при этом каждый из составляющих устройства представляет собой отдельную металлоемкую конструкцию.

Недостатками данного устройства являются высокие гидравлические потери, сложность конструкции, большие металлоемкость и габаритные размеры. Для предотвращения авторотации ГТУ при его останове, в воздуховоде воздухоочистительного устройства предусмотрен шибер. Он установлен в труднодоступной части воздуховода и представляет собой массивную стальную заслонку. Принцип его работы заключается в перекрытии проточной части воздуховода при останове ГТУ. Такой шибер значительно утяжеляет конструкцию.

Наиболее близким к заявляемому является воздухоочистительное устройство (RU 76080 U1, МПК F02C 7/04), включающее последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник, воздухораспределители противообледенительной системы, фильтрующие элементы, блок байпасных клапанов и блок шумоглушения, при этом воздухоприемник, воздухораспределители противообледенительной системы и фильтрующие элементы объединены в единый модуль.

Недостатками данного устройства являются технически сложная и материалоемкая конструкция воздушных фильтров грубой и тонкой очистки. Кроме того, такой двухступенчатый фильтр является серьезной аэродинамической нагрузкой для прохождения воздуха.

Результатом предлагаемого изобретения является снижение аэродинамического сопротивления всей системы при одновременном упрощении и облегчении конструкции.

Технический результат достигается тем, что воздухоочистительное устройство, включающее последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник, воздухораспределители, газопроницаемую деформируемую поверхность с приводом возвратно-поступательного движения, управляемого автоматизированной системой, отличающееся тем, что устройство снабжено тросом и системой дренажа, причем по мере нарастания льда на газопроницаемой деформируемой поверхности, автоматизированная система выполнена с возможностью включения привода и приведения в движение газопроницаемой деформируемой поверхности через трос, для очистки от наросшего льда, система дренажа выполнена с возможностью удаления осыпавшегося льда, а газопроницаемая деформируемая поверхность, представляет собой сетку из, или нетканого материала, или податливого металла, или из композиционного материала.

Суть изобретения заключается в решении следующего технического противоречия: для повышения степени защиты от обледенения защищаемого объекта, требуется более тонкая фильтрация воздуха путем наращивания ступеней его очистки от влаги и (или) уменьшение эффективной площади поперечного сечения пор используемых в фильтрах материалов, что неизбежно ведет к росту аэродинамического сопротивления, снижающего коэффициент полезного действия устройства в целом, и учащению регенерации используемых фильтров. Предлагаемая конструкция воздушного фильтра в виде газопроницаемой и деформируемой поверхности, в качестве которой может использоваться сетчатый нетканый материал, приводимый в движение приводом возвратно-поступательного действия позволяет "стряхивать" нарастающий на ней лед по командам автоматической системы управления. Критерием управления является возрастание аэродинамического сопротивления сверх установленного значения.

Схема предлагаемого воздухоочистительного устройства представлена на Фиг. 1. На схеме не указаны такие элементы, как байпасные клапаны, обогреватели, дренаж, шумоглушение - как части устройства, требующиеся только в конкретных приложениях, и не влияющие на суть изобретения.

Воздухоочистительное устройство, включает последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник (1), воздухораспределители (2), газопроницаемую деформируемую поверхность (3) с приводом (5) возвратно-поступательного движения, управляемого автоматизированной системой (6), отличающееся тем, что устройство снабжено тросом (4) и системой дренажа, причем по мере нарастания льда на газопроницаемой деформируемой поверхности (3), автоматизированная система (6) выполнена с возможностью включения привода (5) и приведения в движение газопроницаемой деформируемой поверхности (3) через трос (4), для очистки от наросшего льда, система дренажа выполнена с возможностью удаления осыпавшегося льда, а газопроницаемая деформируемая поверхность (3), представляет собой сетку из, или нетканого материала, или податливого металла, или из композиционного материала.

Устройство работает следующим образом. Атмосферный воздух засасывается через решетку воздухоприемника 1, поток воздуха выравнивается воздухораспределителем 2 и направляется на газопроницаемую деформируемую поверхность 3, представляющую собой сетку из, например, нетканого материала, податливого металла или композиционного материала. По мере нарастания льда на поверхности 3, автоматизированная система 6 включает привод 5 и через трос 4 приводит в движение поверхность 3, что очищает ее сетку от наросшего льда. Осыпавшийся лед удаляется системой дренажа (на схеме не указана).

По данным научно-технической и патентной литературы, авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленных задач, и эти решения не вытекают с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технических решений уровню изобретения.

Изобретение может быть использовано в устройствах, предназначенных для очистки воздуха, поступающего в компрессор газотурбинной установки. Воздухоочистительное устройство включает последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник (1), воздухораспределители (2), газопроницаемую деформируемую поверхность (3) с приводом (5) возвратно-поступательного движения, управляемого автоматизированной системой (6). Устройство снабжено тросом (4) и системой дренажа. По мере нарастания льда на газопроницаемой деформируемой поверхности (3), автоматизированная система (6) выполнена с возможностью включения привода (5) и приведения в движение газопроницаемой деформируемой поверхности (3) через трос (4), для очистки от наросшего льда. Система дренажа выполнена с возможностью удаления осыпавшегося льда. Газопроницаемая деформируемая поверхность (3), представляет собой сетку из, или нетканого материала, или податливого металла, или из композиционного материала. Технический результат заключается в снижении аэродинамического сопротивления системы при одновременном упрощении и облегчении конструкции. 1 ил.

Воздухоочистительное устройство, включающее последовательно расположенные по ходу воздуха воздухоприемник, воздухораспределители, газопроницаемую деформируемую поверхность с приводом возвратно-поступательного движения, управляемого автоматизированной системой, отличающееся тем, что устройство снабжено тросом и системой дренажа, причем по мере нарастания льда на газопроницаемой деформируемой поверхности, автоматизированная система выполнена с возможностью включения привода и приведения в движение газопроницаемой деформируемой поверхности через трос, для очистки от наросшего льда, система дренажа выполнена с возможностью удаления осыпавшегося льда, а газопроницаемая деформируемая поверхность, представляет собой сетку из или нетканого материала, или податливого металла, или из композиционного материала.