стенд для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов

Формула изобретения

Стенд для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, включающий в себя испытательный станок с установленной на нем платформой с ГТУ, выхлопное устройство, выполненное в виде выпускного вертикально расположенного газохода, который включает в себя пристыкованный к выходу испытуемой ГТУ выпускной коллектор, расположенный выше него и присоединенный к нему термокомпенсирующий и виброгасящий блок, пристыкованный к термокомпенсирующему и виброгасящему блоку переходный канал, присоединенную к переходному каналу выхлопную трубу, верхний срез которой расположен выше входной шахты, отличающийся тем, что выхлопная труба выполнена из двух секций (нижней и верхней), нижняя из которых расположена внутри каркасной конструкции и опирается на ее нижнюю часть, а сама каркасная конструкция подвешена к крыше стенда, при этом верхняя часть нижней секции выхлопной трубы проходит через крышу стенда и свободно размещена в нижней части верхней секции, которая установлена на крыше стенда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стендам для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, и может быть использовано в газодобывающей, авиадвигателестроительной, машиностроительной и в других отраслях промышленности при проведении испытаний газотурбинных установок и других аналогичных энергомашин.

В качестве прототипа принят стенд для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов.

Названный стенд включает в себя испытательный станок с установленной на нем платформой с ГТУ, выхлопное устройство, выполненное в виде выпускного вертикально расположенного газохода, в состав которого входит пристыкованный к выходу испытуемой ГТУ выпускной коллектор, расположенный выше него и присоединенный к нему термокомпенсирующий и виброгасящий блок, пристыкованный к термокомпенсирующему и виброгасящему блоку переходный канал, присоединенную к переходному каналу выхлопную трубу, верхний срез которой расположен выше входной шахты.

Признаки известного стенда, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, заключаются в наличии испытательного станка с установленной на нем платформой с ГТУ, выхлопного устройства, выполненного в виде выпускного вертикально расположенного газохода, который включает в себя пристыкованный к выходу испытуемой ГТУ выпускной коллектор, расположенный выше него и присоединенный к нему термокомпенсирующий и виброгасящий блок, пристыкованный к термокомпенсирующему и виброгасящему блоку переходный канал, присоединенную к переходному каналу выхлопную трубу, верхний срез которой расположен выше входной шахты,

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявляемым изобретением, состоит в том, что, во-первых, в известном стенде в процессе его эксплуатации при периодических нагревах и последующих охлаждениях выхлопной трубы, представляющей собою единую длинномерную конструкцию, возникают знакопеременные нагрузки в ниже расположенных конструкциях стенда от воздействия выхлопной трубы, что снижает их рабочий ресурс и межремонтные циклы.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении долговечности стенда.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в устранении возникновения знакопеременных нагрузок в ниже расположенных конструкциях стенда от воздействия выхлопной трубы.

Достигается технический результат тем, что на стенде для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, включающем в себя испытательный станок с установленной на нем платформой с ГТУ, выхлопное устройство, выполненное в виде выпускного вертикально расположенного газохода, который включает в себя пристыкованный к выходу испытуемой ГТУ выпускной коллектор, расположенный выше него и присоединенный к нему термокомпенсирующий и виброгасящий блок, пристыкованный к термокомпенсирующему и виброгасящему блоку переходный канал, присоединенную к переходному каналу выхлопную трубу, верхний срез которой расположен выше входной шахты, согласно заявляемому изобретению выхлопная труба выполнена из двух секций (нижней и верхней), нижняя из которых расположена внутри каркасной конструкции и опирается на ее нижнюю часть, а сама каркасная конструкция подвешена к крыше стенда, при этом верхняя часть нижней секции выхлопной трубы проходит через крышу стенда и свободно размещена в нижней части верхней секции, которая установлена на крыше стенда.

Выполнение выхлопной трубы из двух секций (нижней и верхней), нижняя из которых расположена внутри каркасной конструкции и опирается на ее нижнюю часть, а сама каркасная конструкция подвешена к крыше стенда, при этом верхняя часть нижней секции выхлопной трубы проходит через крышу стенда и свободно размещается в нижней части верхней секции, которая установлена на крыше стенда, позволяет устранить возникновение знакопеременных нагрузок в ниже расположенных конструкциях стенда от воздействия выхлопной трубы вследствие того, что нижняя секция выхлопной трубы, опираясь на нижнюю часть каркасной конструкции и не имея при этом никаких других элементов крепления по всей своей длине (высоте), при нагреве от выхлопных газов ГТУ свободно удлиняется вверх, а при последующем охлаждении принимает исходный размер, не оказывает никакого силового воздействия на ниже расположенные конструкции и другие элементы стенда, а также в связи с тем, что верхняя секция выхлопной трубы, будучи отделенной от нижней ее секции (и механически, и в части теплопроводности), имеет значительно меньшую тепловую нагрузку и, удлиняясь при нагреве от выхлопных газов ГТУ только вверх, а при последующем охлаждении принимая исходный размер, не создает никаких силовых воздействий на ниже расположенные конструкции и другие элементы стенда.

Новые признаки заявляемого технического решения заключаются в том, что на стенде выхлопная труба выполнена из двух секций (нижней и верхней), нижняя из которых расположена внутри каркасной конструкции и опирается на ее нижнюю часть, а сама каркасная конструкция подвешена к крыше испытательного бокса, при этом верхняя часть нижней секции выхлопной трубы проходит через крышу испытательного бокса и свободно размещена в нижней части верхней секции, которая установлена на крыше испытательного бокса.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлена схема стенда для испытания газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов.

В состав стенда входит испытательный станок 1 с установленной на нем платформой 2 с испытуемой ГТУ 3, выхлопное устройство, выполненное в виде выпускного вертикально расположенного газохода, который включает в себя выпускной коллектор 4, термокомпенсирующий и виброгасящий блок 5, пристыкованный к нему переходный канал 6, присоединенную к переходному каналу 6 нижнюю секцию 7 выхлопной трубы, верхнюю секцию 8 выхлопной трубы, каркасную конструкцию 9. При этом нижняя секция 7 выхлопной трубы расположена внутри каркасной конструкции 9 и опирается на ее нижнюю часть, а сама каркасная конструкция 9 подвешена к крыше 10 стенда и при этом верхняя часть нижней секции 7 выхлопной трубы проходит через крышу 10 стенда и размещается в нижней части верхней секции 8, которая установлена на крыше 10 стенда.

Работа стенда для испытаний газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов осуществляется следующим образом.

На испытательный станок 1 устанавливают платформу 2 с подготовленной к испытаниям ГТУ 3. Состыковывают выход ГТУ со входом выпускного коллектора 4. Остальные блоки выхлопного устройства в виде выпускного вертикально расположенного газохода (поз.5; 6; 7; 8; на фиг.1) постоянно находятся в собранном (штатном) состоянии и готовы к проведению испытаний ГТУ. При испытании ГТУ отработанные горячие газы от ГТУ движутся по газоходу (поз.4; 5; 6; 7; 8; на фиг.1) и через верхнюю секцию 8 выхлопной трубы выхлопываются (выбрасываются) за пределы стенда в атмосферу. При движении газов по газоходу происходит нагрев всех блоков (поз.4; 5; 6; 7; 8; на фиг.1), которые входят в его состав, в частности, нижней секции 7 и верхней секции 8 выхлопной трубы. Нижняя секция 7, которая расположена внутри каркасной конструкции 9 и нижней своей частью опирается на нижнюю часть каркасной конструкции 9 при нагревании от протекающих по ней газов удлиняется, причем удлинение происходит только в одном направлении, а именно, вверх, то есть в сторону свободного (не закрепленного) ее конца. Каркасная конструкция 9 при этом практически не нагревается, и поэтому удлинениям не подвержена. Верхняя секция 8 выхлопной трубы, будучи установленной на крыше 10 стенда при нагревании от протекающих по ней газов удлиняется аналогично нижней секции 7, а именно, только вверх в сторону свободного (не закрепленного) ее конца. Поскольку удлинения от нагрева обеих секций (поз.7 и поз.8) происходят только в сторону свободных (не закрепленных) их концов, то есть, только вверх, никаких знакопеременных нагрузок в нижерасположенных конструкциях стенда при нагреве и последующем охлаждении обеих секций (поз.7 и поз.8) выхлопной трубы не появляется.

Техническое решение (все признаки), составляющее предмет заявляемого изобретения, обеспечивает получение технического результата и решение поставленной задачи, а именно, повышение долговечности стенда для испытаний газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов.