Регенеративная газотурбинная установка Советский патент 1987 года по МПК F02C7/52 F02C7/47 

Изобретение относится к области газотурбиностроения и, в частности, к регенеративным газотурбинным установкам. Известна газотурбинная установка содержащая расположенный в воздухоз борном устройстве перед компрессором инерционный фильтр со сборником пыли Однако такое выполнение характеризуется относительно малой надежностью и экономичностью, что обусловлено от сутствием аппарата для удаления отсе парированной пыли. Известна также ре генеративная газотурбинная установка являющаяся наиболее близкой к описываемой по технической сущности, содержащая размещенный между компрессо ром и камерой сгорания регенератор с газовым трактом, образующим участок вьпспопной системы, а также распо ложенный в воздухозаборном устройстве перед компрессором инерционный фильтр со сборником пыли и аппаратом для ее удаления. Целью данного изобретения является повьшение надежности и экономичности. Эта цель достигается тем, что аппарат выполнен в виде двухступенчатого эжектора, высоконапорное сопло которого каналом подключено к полости за компрессором, низконапорное сопло первой ступени соединено магистралью со входом газового тракта регенератора, сопло второй ступени сообщено трубопроводом со сборником, а выход эжектора соединен с системой патрубком, ориентированным выходным срезом по потоку. На чертеже приведена схема предлагаемой регенеративной газотурбинной установки. Установка содержит размещенный между компрессором 1 и камерой сгора ния 2 регенератор 3 с газовым трактом 4, образующим участок выхлопной системы 5, а также, расположенный в воздухозаборном устройстве 6 перед компрессором 1 ,. инерционный фильтр 7 со сборником 8 пыли и аппаратом для ее удаления в виде, двухступенчатого эжектора 9, высокЬнапорное сопло 10 которого, каналом 11 с регулируемым клапаном 12, подключено к полости 13 за компрессором 1. Низконапорное сопло 14 первой ступени эжектора 9 соединено магистралью 15, снабженной регулируемым клапаном 16, со входом газового тракта 4 регенератора 3, а низконапорное сопло 17 второй ступени эжектора 9, высоконапориым соплом которой служит камера смещения 18 первой ступени, сообщено трубопроводом 19, снабженным регулируемым клапаном 20, со сборником 8. Выход эжектора 9 соединен с выхлопной системой 5 патрубком 21, ориентированным выходным срезом 22 по потоку газа. На выходном срезе 22 патрубка 2 расположен клапан в виде заслонки 23. Компенсатор 1 соединен с турбиной 24 высокого давления, а нагнетатель 25 - с турбиной 26 низкого давления. При работе установки при закрытых клапанах 12, 16, 20 загрязненный воздух засасывается через воздухозаборное устройство 6 и, пройдя через инерционный фильтр 7, очищенный от пыли, попадает на вход компрессора I, после чего, сжимаясь в ступенях последнего и нагреваясь в регенераторе 3 теплом выхлопных газов, поступает в камеру сгорания 2, где к нему подводят топливный газ. В процессе горения топливного газа образуются продукты сгорания, которые, последовательно пройдя через турбины 24 и 26 и отдав часть энергии на привод компрессора 1 и нагнетателя 25, поступают к регенератору 3 и выходят в выхлопную систему через газовый тракт 4. Отсепарированная в фильтре 7 пьшь скапливается в сборнике 8. При необ-ходимости удаления отсепарированной пыли из сборника 8, открывают клапаны 20 и 16, после чего, в результате создаваемого эжектором 9 разрежения при истечении продуктов сгорания, через сопло 14 в камеру смешения 18 пыль из сборника 8 транспортируется ° трубопроводу 19 и, проходя через эжектор 9 через выходной срез 22 патрубка 21, выбрасывается в выхлопную систему 5. Если режим установки не обеспечивает разрежения, необходимого для транспортирования пыли из сборника 8, то открывают клапан 2 и, подмешивая к продуктам сгорания воздух, отбираемый из полости 13 за компрессором 1 по каналу 11, поднимают давление смеси продуктов сгорания с воздухом, служащей эжектирующей средой второй ступени эжектора 9. Подвод воздуха особенно целесообразен при ускоренных запусках установки (либо при изменении режима) для исключения возможности возникновения режимов обратной эжекции в эжекторе 9. Размегчение выходного среза 22 патрубка 21 по потоку позволяет, при отключении аппарата для удаления пыли, удалить застойную среду из магистрали 15 трубопровода 19, канала 11 и эжектора 9, что практически исключает появление отложений на их стенках После чего заслонку 23 закрывают. При непрерывной работе аппарата для удаления пьши (эжектора 9) клапаны 12, 16, 20 и заслонка 23 постоянно открыты, а регулирование обеспечивают изменением их пропускной способности в соответствии с режимом работы установки и уровнем концентрации пыли в воздухе. Регулирование может осуществляться от ручного привода или автоматически. Основным требованием к регулированию является получение минимального расхода воздуха, отбираемого из полости 13 компрессора 1, по каналу 11,

Данная установка позволяет при необходимости обеспечить, подогрев

воздуха на входе в компрессор для исключения возможности его обледенения при низких температурах атмосферного воздуха. Для этого, после удаления пыли из сборника 8, открывают клапаны 20 и 16 (клапан 12 закрыт) и закрывают заслонку 23. Эжектор 9 начинает работать на режиме обратной зжекции, при котором продукты сгорания, поступая в эжектор 9 через низконапорное сопло 14 первой ступени, далее выходят через сопло 17, трубопровод 19, сборник 8, фильтр 7 на вход компрессора 1 и,.смешиваясь с воздухом, поступающим через воздухозаборное устройство 6, повышает его температуру. Использование в качестве аппарата для удаления пыли эжектора, в меньшей степени подверженного эрозии, чем вентилятор, и независящего от электроснабжения, позволяет повысить надежность работы газотурбинной установки. Повьш ение же экономичности установки достигается использованием для отсоса отсепарированной пьши отработавших продуктов сгорания.

РЕГЕНЕРАТИВНАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА, содержащая размещенный между компрессором и камерой сгорания регенератор с газовым трактом.образующим участок выхлопной системы, а также расположенный в воздухо- заборном устройстве перед компрессором инерционный фильтр со сборником пыли и аппаратом для ее удаления, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности и экономичности, аппарат выполнен в виде двухступенчатого эжектора, высоконапорное сопло которого каналом подключено к полости за компрессором, низконапорное сопло первой ступени соединено с входом газового тракта регенератора, сопло второй ступени сообщено трубопроводом со сборником, а выход эжектора соединен с системой патрубком, ориентированным выходным срезом по потоку.i(Лс:Ot) 00о0005^