КОЖУХ ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к кожухам теплозвукоизолирующим, в частности, к кожухам теплозвукоизолирующим газотурбинных установок, и может использоваться для теплоизоляции и защиты от шума газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов и электростанций.
Известны кожухи теплозвукоизолирующие газотурбинных установок, изготавливаемые отечественными производителями, к примеру, кожух теплозвукоизолирующий газотурбинной электростанции ГТЭС «Урал-4000» ЗАО «Металлист - Пермские моторы» (http://www.metallist-pm.ru/news/1569/). Их недостатком является то, что они представляют собой неразборные сварные конструкции, доступ к оборудованию ограничен. Для проведения ремонтных работ на газотурбинной установке кожухи демонтируются в сборе, что требует применения грузоподъемных механизмов и значительного дополнительного места на производственной площадке под размещение кожуха на период ремонта. При модернизации газотурбинной установки, ведущих, к примеру, к увеличению ее габаритов, такой кожух уже не может быть применен, и придется изготавливать новый.
Известен звукопоглощающий кожух газотурбинной установки по патенту на изобретение RU №2241843 (опубл. 10.12.2004). Кожух представляет собой каркасно-панельную конструкцию ангарного типа, состоящую из кожуха двигателя и кожуха улитки. Кожух содержит наружный корпус и внутреннюю панель, между которыми размещен звукопоглощающий материал. На внутренней стенке корпуса равномерно по ее поверхности размещены многочисленные продольные и поперечные ребра коробчатого профиля, образующие прямоугольные ячейки, на ребрах закреплена обечайка с многочисленными продольными и поперечными перегородками, при этом звукопоглощающий материал размещен между обечайкой и перфорированной панелью в ячейках, образованных перегородками. Недостатком такой конструкции является то, что она представляет собой сборную конструкцию из укрупненных элементов, соединения в которых выполнены при помощи сварки. При модернизации газотурбинной установки, ведущих к примеру к увеличению ее габаритов, модернизация такого кожуха требует значительных затрат, так как требует замены укрупненных элементов. Кроме того, из-за того что наружный корпус кожуха имеет многочисленные продольные и поперечные коробчатые ребра, внутренние обечайки с многочисленными перегородками, несущий каркас кожуха содержит вертикальные и горизонтальные балки, он имеет большую материалоемкость. Кожух имеет двери для доступа к оборудованию установки. Однако этого доступа недостаточно, для демонтажа двигателя газотурбинной установки для его замены или ремонта его выкатка производится через камеру всаса, пристыкованную к торцу кожуха. При выкатке двигателя через камеру всаса в ней могут остаться посторонние предметы, грязь и после закатки двигателя на место возможно попадание посторонних предметов из камеры всаса в проточную часть газотурбинной установки, что может привести к выходу ее из строя при работе.
Известен также звукопоглощающий кожух газотурбинной установки по патенту на изобретение RU №2296235 (опубл. 27.03.2007). Он содержит общие с известным кожухом по патенту на изобретение RU №2241843 признаки и недостатки указанные выше. Его отличие от приведенного выше аналога по патенту на изобретение RU №2241843 в том, что верхнее перекрытие корпуса выполнено съемным, и выемка двигателя из кожуха обеспечивается сверху. К недостатком такого кожуха так же можно отнести то, что выемка двигателя из кожуха сверху не всегда возможна из-за особенностей компоновки газотурбинных установок, нередко к крыше кожуха двигателя газотурбинной установки присоединяют выхлоп двигателя и воздухозаборное устройство. Это техническое решение выбрано за ближайший аналог заявляемой полезной модели.
Перед авторами стояла задача улучшения эксплуатационных характеристик кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки (далее по тексту - кожух) за счет создания простой легко собираемой и разбираемой сборно-разборной каркасной конструкции, за счет обеспечения возможности выемки двигателя из кожуха с любой стороны, за счет создания легко модернизируемой конструкции, а также снижение материалоемкости.
Для достижения указанного технического результата кожух представляет собой сборно-разборную металлическую каркасно-панельную конструкцию в виде контейнера и содержит силовой каркас, выполненный в виде вертикальных балок установленных непосредственно на раму газотурбинной установки по ее периметру, на которые установлена крыша, содержащая теплозвукоизолирующие панели, кожух содержит также стенки, содержащие теплозвукоизолирующие панели и двери, выполненные идентично теплозвукоизолирующим панелям. При этом стенки кожуха не связаны с силовым каркасом и крепятся снизу непосредственно к раме газотурбинной установки, а сверху - к крыше кожуха. Теплозвукоизолирующие панели и двери кожуха выполнены в виде модульных унифицированных деталей, соединения которых между собой в кожухе выполнены разъемными. Теплозвукоизолирующие панели кожуха и двери содержат: наружный корпус коробчатого типа, выполненный, к примеру, из стального листа; перфорированный кожух теплозвукоизолирующего материала коробчатого типа, выполненный, к примеру, из стального листа, и служащий также задней стенкой теплозвукоизолирующей панели или двери; теплозвукоизолирующий материал, к примеру, на основе стекловолокна, помещаемый между наружным корпусом и перфорированным кожухом теплозвукоизолирующего материала. Перфорированный кожух теплозвукоизолирующего материала выполнен с шириной и высотой меньшей, чем ширина и высота наружного корпуса и крепится внутри наружного корпуса при помощи проставок, таким образом, что между боковыми стенками наружного корпуса и боковыми стенками перфорированного кожуха теплозвукоизолирующего материала остается зазор, к примеру, размером 50 мм, необходимый и достаточный для осуществления разъемного, к примеру, болтового соединения теплозвукоизолирующих панелей между собой и к раме газотурбинной установки. В боковых стенках наружного корпуса теплозвукоизолирующих панелей выполнены отверстия под разъемные, к примеру, болтовые соединения для соединения панелей в кожухе, при этом отверстия выполнены продолговатыми с целью регулировки разъемных соединений. Размеры теплозвукоизолирующих панелей кожуха и дверей унифицированы. Теплозвукоизолирующие панели в кожухе соединяются боковыми стенками, при этом упомянутый выше зазор между боковыми стенками наружного корпуса панели и перфорированного кожуха теплозвукоизолирующего материала позволяет легко продеть, к примеру, болт в отверстия соединяемых боковых стенок и закрепить гайкой с противоположной стороны. Для обеспечения герметичности кожуха при соединении теплозвукоизолирующих панелей в кожухе между их боковыми стенками устанавливается эластичная прокладка из негорючего материала, регулировка разъемных соединений также этому способствует. Петли дверей крепятся при помощи разъемного, к примеру, винтового соединения.
Выполнение кожуха из теплозвукоизолирующих панелей и дверей выполненных в виде модульных унифицированных деталей, с разъемными соединениями позволяет производить монтаж и демонтаж кожуха в короткие сроки. Для демонтажа двигателя газотурбинной установки для замены и ремонта достаточно снять часть теплозвукоизолирующих панелей и дверей, соответствующую его габаритам и произвести его выемку из кожуха, при этом выемка может осуществляться с любой стороны кожуха. Это также дает возможность полностью разобрать кожух, транспортировать его на другое место и использовать на другой газотурбинной установке.
Выполнение конструкции сборно-разборной, а теплозвукоизолирующих панелей и дверей кожуха в виде модульных унифицированных деталей позволяет при необходимости легко модернизировать кожух, дополнив его новыми панелями и дверями, например при модернизации газотурбинной установки, влекущей увеличение ее габаритов.
Выполнение силового корпуса содержащим только вертикальные балки, крепление теплозвукоизолирующих панелей стенок кожуха непосредственно к раме газотурбинной установки и крыше кожуха без применения дополнительных элементов несущего каркаса позволяет снизить материалоемкость кожуха по сравнению с ближайшим аналогом.
Кроме того унификация деталей кожуха позволила улучшить технологичность изготовления кожуха, а также увеличить экономическую эффективность его производства за счет изготовления однотипных деталей.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что силовой каркас выполнен содержащим вертикальные балки, установленные непосредственно на раму газотурбинной установки по ее периметру, поддерживающие крышу кожуха, стенки кожуха крепятся снизу непосредственно к раме газотурбинной установки, а сверху - к крыше кожуха, теплозвукоизолирующие панели и двери кожуха выполнены в виде модульных унифицированных деталей, их соединение между собой в кожухе и с рамой газотурбинной установки выполнено разъемным, теплозвукоизолирующие панели и двери содержат наружный корпус коробчатого типа; перфорированный кожух теплозвукоизолирующего материала коробчатого типа, выполненный с шириной и высотой меньшей, чем ширина и высота наружного корпуса и служащий также задней стенкой панели или двери; кожух теплозвукоизолирующего материала прикреплен внутри наружного корпуса таким образом, что между боковыми стенками наружного корпуса и боковыми стенками кожуха теплозвукоизолирующего материала имеется зазор, в боковых стенках наружного корпуса панелей выполнены отверстия под разъемные соединения, при этом отверстия выполнены продолговатыми с целью регулировки разъемных соединений, а упомянутый зазор выполнен с размером, достаточным для осуществления разъемного соединения.
Совокупность указанных признаков позволяет создать конструкцию, которая обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки за счет создания простой легко собираемой и разбираемой сборно-разборной каркасной конструкции, за счет создания легко модернизируемой конструкции, а также обеспечивает снижение материалоемкости, улучшение технологичности изготовления кожуха и выкатку двигателя с любой стороны кожуха.
Предлагаемая конструкция иллюстрируется чертежом.
На фигуре 1 представлен общий вид кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки в аксонометрической проекции, на фигуре 2 показана теплозвукоизолирующая панель, на фигуре 3 показано соединение теплозвукоизолирующих панелей кожуха между собой и рамой газотурбинной установки, где 1 - наружный корпус теплозвукоизо-люрующей панели или двери 6, 2 - перфорированный кожух теплозвукоизолирующего материала 4 (перфорация не показана), 3 - проставка, 4 - теплозвукоизолирующий материал, 5 - зазор с размером L между наружным корпусом 1 и перфорированным кожухом 2 теплозвукоизолирующего материала 4 необходимым и достаточным для осуществления разъемного соединения, 6 - теплозвукоизолирующая панель или дверь, 7 - рама газотурбинной установки, 8 - вертикальная балка силового каркаса кожуха.
Заявляемое техническое решение кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки может быть осуществлено в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования и технологий. При изготовлении кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки используются стандартные металлические конструкции, металлопрокат, строительные материалы и средства крепежа.
Авторами разработана конструкция кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки, которая была успешно реализована для газотурбинной установки Solar Turbines Mars 100 компании Caterpillar Inc. на производстве предприятия заявителя.