устройство для охлаждения газотурбинной установки

Формула изобретения

Устройство для охлаждения газотурбинной установки (ГТУ), содержащее блок вентиляторов, кольцевой коллектор с отверстиями, направленными на охлаждаемую поверхность ГТУ, отличающееся тем, что в нем на отверстиях коллектора установлены сопла прямоугольного переменного сечения, выходные сечения которых выполнены в виде щели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в газоперекачивающих агрегатах, электростанциях и других энергетических системах, использующих в качестве привода исполнительного устройства газотурбинную установку.

Известна типовая конструкция устройства для охлаждения газотурбинной установки (ГТУ) газоперекачивающего агрегата, содержащая блок осевых вентиляторов, выходные воздуховоды которого соединены с внутренним пространством теплошумозащитного кожуха, который закрывает ГТУ (см. книгу - В.А.Щуровский, Ю.А.Зайцев. Газотурбинные газоперекачивающие агрегаты. - М.: Недра, 1994 г., УДК 621.438:622.69, раздел 6.3, стр. 99).

В известной типовой конструкции устройства охлаждения ГТУ охлаждающий воздух подается в пространство под кожухом, который имеет значительный свободный объем, обдувает наружную поверхность ГТУ и выбрасывается в атмосферу. При этом поверхность ГТУ обдувается неравномерно из-за отсутствия организованного потока воздуха. Для обеспечения заданных параметров теплосъема с поверхности ГТУ при такой схеме вентиляции требуется большой расход воздуха, что влечет за собой использование осевых вентиляторов большой мощности и приводит к неоправданным затратам электроэнергии.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергопотребления системой охлаждения ГТУ.

Технический результат достигается тем, что в известной конструкции устройства для охлаждения ГТУ внутри кожуха установлен кольцевой коллектор, соединенный с воздуховодами блока вентиляторов и снабженный выходными соплами, направленными на охлаждаемую поверхность ГТУ. При этом сопла имеют щелевой выход.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства.

На фиг.2 показан вид на коллектор со стороны выходных сопел.

Устройство охлаждения состоит из блока вентиляторов 1, установленных вне шумотеплозащитного кожуха 2 ГТУ 3. Внутри кожуха 2 установлен коллектор 4 с равномерно расположенными по периметру выходными соплами 5. Коллектор 4 соединен воздуховодом 6 с блоком вентиляции 1. Коллектор 4 может иметь форму тора переменного сечения или форму прямоугольных воздуховодов переменного сечения, обеспечивающего равномерность расхода воздуха через выходные сопла. Сопла 5 прямоугольного переменного сечения заканчиваются щелевым отверстием, обеспечивая истечение плоской струи воздуха.

Работает устройство так.

Блок вентиляторов 1 создает напор воздуха, который по воздуховоду 6 подается в коллектор 4. Из коллектора воздух через сопла 5 кольцевой струей направляется под углом на самую горячую поверхность ГТУ 3 (в зону расположения ее камер сгорания), обтекает поверхность ГТУ, охлаждая ее, и отводится в атмосферу или к потребителю теплого воздуха через отводной канал 7.

Создание кольцевой струи воздуха обеспечивает равномерное распределение воздуха по поверхности ГТУ, а увеличенная за счет профиля сопел скорость истечения воздуха улучшает эффективность охлаждения поверхности ГТУ за счет увеличения интенсивности теплообмена. Это позволяет при увеличении эффективности охлаждения ГТУ уменьшить расход охлаждающего воздуха и, соответственно, снизить мощность вентиляторов, создающих напор воздуха.