БЛОК РЕЦИРКУЛЯЦИИ

Полезная модель относится к средствам подготовки воздуха с возможностью регулирования и может быть использована в системах вентиляции газотурбинных установок.
Прототипом полезной модели является рециркуляционное устройство для газотурбинной электростанции по патенту Украины на полезную модель №58929, F02C 7/00, F24F 13/06, опубликованный 26.04.2011, которое обеспечивает рециркуляцию и охлаждение выхлопного воздуха генератора. Устройство содержит разделенный на отсеки разъемный корпус с входными и выходными отверстиями. В одном из отсеков установлены элементы шумоглушения, а в другом размещен соосно расположенному над ним входному отверстию поворотный блок с приводом, выполненный с возможностью поворота вокруг продольной оси. На поворотном блоке закреплена крышка для открывания и закрывания входного отверстия.
Недостатками прототипа является то, что поворотный блок с закрепленной на нем крышкой для открывания и закрывания входного отверстия атмосферного воздуха не имеет возможности полностью отделять приточный и выхлопной (рециркуляционный) воздух, что сужает температурный диапазон воздуха, выходящего из устройства. Кроме того, нагретый выхлопной воздух генератор выбрасывается через постоянно открытые отверстия, что также уменьшает количество воздуха необходимого для обеспечения рабочего диапазона температур. Из-за того, что через входное отверстие атмосферный воздух поступает в генератор, возникает опасность попадания в генератор пыли и другой грязи, которая может повредить генератор.
Задачей полезной модели является усовершенствование устройства для системы рециркуляции отработанного воздуха генератора газотурбинной установки. Техническим результатом является улучшение рабочих параметров воздуха, т.е. обеспечение нужного диапазона рабочих температур и необходимого уровня очистки.
Задача решается тем, что блок рециркуляции содержит корпус, в верхней части которого выполнено входное отверстие атмосферного воздуха, в нижней части выполнены входное отверстие рециркуляционного воздуха и выходное отверстие подготовленного воздуха, а в боковых частях расположены выходные отверстия остаточного рециркуляционного воздуха, в центральной части корпуса вдоль входного отверстия атмосферного воздуха расположен поворотный блок, выполненный с возможностью поворота вокруг продольной оси, а над входным отверстием рециркуляционного воздуха установлены элементы шумоглушения.
Согласно полезной модели блок дополнительно оборудован воздухозаборником с воздушными фильтрами, установленными на крыше корпуса над входным отверстием атмосферного воздуха, датчиком температуры, который установлен на выходе воздуха из блока, а также регулируемыми жалюзийными клапанами, расположенными в отверстиях выхода остаточного рециркуляционного воздуха. Поворотный блок выполнен с возможностью в одном крайнем положении полностью перекрывать проход рециркуляционного воздуха, одновременно полностью открывая входное отверстие атмосферного воздуха, а в другом крайнем положении полностью открывать проход рециркуляционного воздуха и закрывать отверстие атмосферного воздуха, а также в промежуточных положениях одновременно открывать проход горячего рециркуляционного и очищенного атмосферного воздуха. Поворотный блок и жалюзийные клапаны связаны с датчиком температуры.
Отличительными признаками полезной модели является наличие элементов, улучшающих параметры воздуха, который подается через блок рециркуляции к генератору (до необходимого уровня очистки, в нужном диапазоне рабочих температур).
С датчика температуры подается сигнал на регулирование потока рециркуляционного и атмосферного воздуха с помощью блока поворотного и жалюзийных клапанов, а обеспечение возможности полностью перекрывать проход рециркуляционного воздуха, который поступает из генератора, позволяет расширить диапазон температуры в сторону ее снижения, которое важно в летний период. Установка воздухозаборника с воздушными фильтрами позволяет обеспечить очистку атмосферного воздуха.
Полезная модель представлена следующими чертежами:
Фиг. 1 - продольный разрез;
Фиг. 2 - вид спереди.
Корпус 1 блока рециркуляции условно разделен на отсеки: отсек, в который входит нагретый рециркуляционный воздух из генератора, отсек смешения воздуха, отсек подготовленного воздуха. Корпус выполнен разъемным со съемными панелями для удобства обслуживания устройства.
В отсеке, в который входит нагретый воздух, снизу расположено входное отверстие 2, на боковых сторонах - выходные отверстия 3 с жалюзийными клапанами 4, и над входным отверстием 2 установлены элементы шумоглушения 5.
В отсеке смешения воздуха расположен блок поворотный 7, выполненный в виде цилиндрического сегмента установленного на вале, продольная ось которого находится вдоль расположенного над ним входного отверстия 6 атмосферного воздуха, выполненного в верхней части корпуса 1. Блок поворотный 7 изменяет положение с помощью привода 10, закрепленного на корпусе (фиг. 2). Снаружи на корпусе 1 над приводом 10 и отверстиями с жалюзийными клапанами 4 установлены защитные козырьки 13. Входное отверстие 6 соединено с воздухозаборником 8 с воздушными фильтрами 9.
В отсеке подготовленного воздуха снизу расположено выходное отверстие 11 (фиг. 1), через которое подготовленный воздух попадает в генератор. Отсек оборудован датчиком температуры (термопреобразователь сопротивления) 12, который связан с приводом 10 и жалюзийными клапанами 4.
Работает устройство таким образом.
Блок рециркуляционный может работать в режиме полной рециркуляции воздуха фиг. 1(a), режиме полностью разомкнутой цепи фиг. 1(б), а также в их сочетании, которое зависит от положения блока поворотного 7 и положения поворотных элементов жалюзийных клапанов 4.
На фиг. 1(a) показан режим полной рециркуляции, при котором блок поворотный 7 перекрывает входное отверстие атмосферного воздуха, и жалюзийные клапаны 4 закрыты. В данной замкнутой системе горячий воздух охлаждается, проходя через все пустоты блока рециркуляции, и выходит к генератору. Такой режим актуален в холодную пору года, и защищает генератор от влияния низких температур атмосферного воздуха.
На фиг. 1(б) показан режим полностью разомкнутой цепи, при котором блок поворотный 7 полностью перекрывает приток горячего генераторного рециркуляционного воздуха, и открывает входное отверстие 6. Охлаждающий атмосферный воздух попадает через воздухозаборник 8 с воздушными фильтрами через выходное отверстие 11 к генератору. Одновременно рециркуляционный воздух, проходя через элементы шумоглушения 5, выходит наружу через открытые жалюзийные клапаны 4.
В зависимости от температуры, которая измеряется термопреобразователем сопротивления 12, изменяется положение блока поворотного 7 и положение жалюзийных клапанов 4, обеспечивая одновременное попадание горячего и очищенного атмосферного воздуха в отсек подготовленного воздуха, а излишек горячего воздуха выходит через клапаны 4, устанавливая, таким образом, оптимальный температурный режим.
Использование полезной модели обеспечивает снижение затрат на установление дополнительного оборудования для обогрева генератора газотурбинной установки и экономию электроэнергии. Полезная модель может быть использованная для любых модификаций газотурбинных установок.