тягодутьевая установка

Формула изобретения

1. ТЯГОДУТЬЕВАЯ УСТАНОВКА, содержащая соединенные с топкой воздушный и дымовой тракты с установленными в них соответственно вентилятором и дымососом, отличающаяся тем, что она снабжена газотурбинным контуром в виде последовательно расположенных по потоку газов воздушного компрессора, камеры сгорания, газовой турбины и выходного сопла, воздушным эжектором и дожигательной камерой, при этом компрессор и турбина установлены на одном валу, эжектор установлен на выходном сопле, эжектор и газотурбинный контур подсоединены к воздушному тракту параллельно друг другу, дожигательная камера подсоединена к воздушному тракту между газотурбинным контуром и топкой, а газотурбинный контур выполнен с силовым приводом к валу дымососа.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что силовой привод выполнен в виде механической передачи.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что силовой привод выполнен в виде свободной турбины, размещенной в воздушном тракте в потоке за выходным соплом газотурбинного контура и кинематически связанной с дымососом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам дутья печей промышленного назначения, например металлургических, стекловарочных, топок тепловых электростанций и др.

Известна тягодутьевая установка, содержащая вентилятор и дымосос с приводом от двух посторонних источников, например электродвигателей [1]

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к данному изобретению является тягодутьевая установка, содержащая соединенные с топкой воздушный и дымовой тракты с установленными в них соответственно вентилятором и дымососом [2]

Недостатком известной установки является то, что установка требует электродвигатель для привода вентилятора и дымососа, учитывая, что эти аппараты обычно потребляют большую мощность, то и возрастают сильно габариты электродвигателей, усложняется их регулирование.

Техническим результатом данного изобретения является повышение эффективности за счет совмещения в одном аппарате функции воздуходувки и ее привода.

Указанный технический результат достигается тем, что известная тягодутьевая установка, содержащая соединенные с топкой воздушный и дымовой тракты с установленными в них соответственно вентилятором и дымососом, снабжена газотурбинным контуром в виде последовательно расположенных по потоку газов воздушного компрессора, камеры сгорания, газовой турбины и выходного сопла, воздушным эжектором и дожигательной камерой, при этом компрессор и турбина установлены на одном валу, эжектор установлен на выходном сопле, эжектор и газотурбинный контур подсоединены к воздушному тракту параллельно друг другу, дожигательная камера подсоединена к воздушному тракту между газотурбинным контуром и топкой, а газотурбинный контур выполнен с силовым приводом к валу дымососа.

Силовой привод может быть выполнен в виде механической передачи. Он может быть выполнен также в виде свободной турбины, размещенной в воздушном тракте в потоке за выходным соплом газотурбинного контура и кинематически связанной с дымососом.

На фиг.1 изображена тягодутьевая установка с механической передачей между валом газотурбинного контура и дымососом; на фиг.2 установка со свободной турбиной, связанной с дымососом.

Тягодутьевая установка содержит воздушный 1 и дымовой 2 тракты, соединенные с топкой 3. В воздушном тракте 1 установлен вентилятор 4, в дымовом тракте 2 дымосос 5. Газотурбинный контур 6 и эжектор 7 подсоединены к воздушному тракту параллельно друг другу. Газотурбинный контур 6 состоит из последовательно расположенных по потоку газов воздушного компрессора 8, камеры сгорания 9, газовой турбины 10 и выходного сопла 11. Воздушный компрессор 8 и газовая турбина 10 установлены на одном валу. Эжектор 7 установлен на выходном сопле 11. Газотурбинный контур выполнен с силовым приводом к валу дымососа 5. Силовой привод может быть выполнен в виде механической передачи 12. Силовой привод может быть выполнен в виде свободной турбины 13, размещенной в воздушном тракте 1 в потоке за выходным соплом 11 газотурбинного контура 6 и кинематически связанной с дымососом 5. Дожигательная камера 14 подсоединена к воздушному тракту между газотурбинным контуром 6 и топкой 3.

Тягодутьевая установка работает следующим образом.

В камеру сгорания 9 поступает жидкое или газообразное топливо, а также сжатый воздух из воздушного компрессора 8. Продукты горения попадают сначала на газовую турбину 10 газотурбинного контура 6, а затем на свободную турбину 13 и приводят их по вращение. Крутящий момент передается воздушному компрессору 8, вентилятору 4, а также дымососу 5.

После выхода из выходного сопла 11 горячие продукты горения эжектируют воздух в эжектор 7, а также смешиваются с воздухом, поступающим от вентилятора 4. Разбавленные таким образом продукты горения поступают в дожигательную камеру 14, где происходит их полное догорание, и затем поступают в топку 3. Газы отсасываются из топки 3 дымососом 5. Таким образом, предложенная тягодутьевая установка не нуждается в постороннем источнике механической энергии и полностью использует химическую энергию топлива, сжигаемого в камере сгорания газотурбинного контура.