воздухоочистительное устройство

Формула изобретения

Воздухоочистительное устройство для газотурбинных установок, содержащее ступени грубой и тонкой очистки воздуха, соединенные последовательно, и байпасный клапан, отличающееся тем, что в нем выход ступени тонкой очистки соединен с выходом ступени грубой очистки воздуховодом, а байпасный клапан размещен в проточной части воздуховода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газоочистительным устройствам и может быть использовано для очистки атмосферного воздуха, подаваемого на вход газотурбинных установок (ГТУ).

Известно воздухоочистительное устройство (ВОУ) для газотурбинных установок (см. УДК 622.691.4.052, ББК39.7.А76, А.И. Апанасенко и др. Монтаж испытания и эксплуатация газоперекачивающих агрегатов в блочно-контейнерном исполнении, с. 30, рис.11) щелевого типа, которое снабжено байпасным клапаном, обеспечивающим отключение ВОУ при увеличении по каким-либо причинам его аэродинамического сопротивления, например при обмерзании входных окон. При этом на вход ГТУ поступает неочищенный атмосферный воздух, механические примеси которого могут вызвать повреждения проточной части компрессора и турбины ГТУ. Известное ВОУ сложно по устройству и имеет низкую степень очистки воздуха.

Известно ВОУ газоперекачивающих агрегатов серии “Урал” разработки Заявителя (см. журнал Газотурбинные технологии № 6(15), 2001, статья “Агрегат ГПА-16 “Урал”, рис. 2 на с. 14), которое содержит две установленные последовательно ступени очистки воздуха, соединенные с входом ГТУ. В первой ступени грубая очистка воздуха осуществляется блоками мультициклонов. Во второй ступени тонкая очистка воздуха осуществляется воздушными фильтрами накопительного типа. Известное ВОУ также снабжено байпасным клапаном (на упомянутом выше рисунке не показан), который срабатывает при увеличении аэродинамического сопротивления тракта всаса при сверхнормативном засорении фильтров тонкой очистки. При срабатывании байпасного клапана на вход ГТУ, в обход ВОУ, поступает неочищенный атмосферный воздух. Несмотря на кратковременность процесса питания ГТУ неочищенным воздухом до ее аварийного останова, повреждения проточной части компрессора и турбины ГТУ могут быть весьма существенны.

Известная конструкция ВОУ имеет высокие технические характеристики, но вероятность попадания в ГТУ неочищенного воздуха снижает его технико-эксплуатационные характеристики.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение технико-эксплуатационных характеристик ВОУ.

Технический результат достигается тем, что в известной конструкции ВОУ, содержащей установленные последовательно ступени грубой и тонкой очистки воздуха и байпасный клапан, выход ступени тонкой очистки соединен воздуховодом с выходом ступени грубой очистки, а байпасный клапан размещен в воздуховоде.

На чертеже показан общий вид ВОУ в разрезе.

ВОУ состоит из первой ступени очистки 1, содержащей блоки мультициклонов 2, корпуса 3 второй ступени очистки с установленными в нем воздушными фильтрами 4. Последовательно соединенные ступени очистки 1 и 3 смонтированы на шумоглушителе всаса 5.

В корпусе 3 выше и ниже места размещения фильтров тонкой очистки выполнены окна 6 и 7, к которым присоединен воздуховод 9 (8).

В проточной части воздуховода 9 смонтирован байпасный клапан 10, который выполнен в виде крышки с противовесом 11, закрепленной шарнирно и находящейся в закрытом состоянии под действием собственного веса с учетом настройки противовеса 11. Байпасный клапан снабжен датчиком срабатывания (не показан). Таких комплектов воздуховодов и байпасных клапанов может быть более одного (на чертеже два комплекта) в зависимости от допустимого аэродинамического сопротивления при перепуске воздуха.

При работе ВОУ атмосферный воздух проходит через блоки мультициклонов 2, где происходит его очистка от примесей размером более 10 мк. Тонкая очистка воздуха осуществляется в воздушных фильтрах, где происходит улавливание примесей размером более 2 мк. Очищенный воздух через шумоглушитель всаса 5 поступает на вход ГТУ.

При работе ВОУ аэродинамическое сопротивление мультициклонных блоков практически не меняется. По мере засорения воздушных фильтров 4 сопротивление тракта всаса увеличивается и, когда перепад давления на байпасном клапане 10 превысит заданное, его крышка приподнимается (показано пунктиром) и в ГТУ поступает воздух в обход второй ступени очистки (показано пунктирными стрелками), но очищенный в первой ступени ВОУ. По сигналу датчика срабатывания первого байпасного клапана выдается предупреждение о засорении фильтра тонкой очистки. При срабатывании второго и последующих байпасных клапанов происходит аварийный останов ГТУ.

Таким образом, в случае срабатывания байпасных клапанов в ГТУ поступает воздух, предварительно очищенный в первой ступени ВОУ, а не из атмосферы, что исключает возможность повреждения лопаточного аппарата ГТУ посторонними примесями и улучшает технико-эксплуатационные характеристики ВОУ и агрегата, на котором он установлен, в целом.