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 звукопоглощающие кожухи газотурбинных установок, к примеру по патенту на изобретение RU №2241843 (опубл. 10.12.2004), по патенту на полезную модель RU №35380 (опубл. 10.01.2004) или по патенту на изобретение RU №2296235 (опубл. 27.03.2007). Кожух представляет собой каркасно-панельную конструкцию ангарного типа, состоящую из кожуха двигателя и кожуха улитки (называемой также выходным устройством). Кожух содержит наружный корпус и внутреннюю панель, между которыми размещен звукопоглощающий материал. Недостатком такой конструкции является то, что она представляет собой сборную со съемными панелями конструкцию, обладающую из-за этого недостаточной жесткостью и герметичностью, и поэтому недостаточной надежностью. Мощному двигателю соответствует улитка больших размеров. Из-за больших размеров улитки, она помещается в больший по высоте и ширине по сравнению с кожухом двигателя кожух. Такой кожух газотурбинной установки из-за необходимости изготавливать два разных по размеру кожуха для двигателя и улитки нетехнологичен. Обслуживание улитки и других устройств газотурбинной установки производится через двери в кожухе. К недостаткам звукопоглощающего кожуха газотурбинной установки по патенту на изобретение RU №2296235 также 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.
Известны также модульные теплозвукоизолирующие кожухи газотурбинных установок, например, по патенту на изобретение US №8726609 (опубл. 20.05.2014) или по патенту на полезную модель RU №149418 (опубл. 10.01.2015), имеющие прямоугольную форму, стенки которых собираются из модульных деталей при помощи разъемных соединений, после установки газотурбинной установки на раму. Такое исполнение кожуха более технологично по сравнению с приведенными выше аналогами. Однако такие кожухи недостаточно жестки, недостаточно герметичны, демонтаж/монтаж выходного устройства газотурбинной установки в таких кожухах после установки в него газотурбинной установки также не предусмотрен. Обслуживание газотурбинной установки и ее устройств, в том числе улитки, производится через двери в кожухе.
Известен также теплозвукоизолирующий кожух (контейнер) газотурбинной установки по патенту на изобретение № RU 2263807 (опубл. 10.11.2005), включающей газотурбинный двигатель, входное и выходное устройство (улитка), двигательную раму и раму установки. На двигательной раме размещены двигатель с входным устройством. Выходное устройство и двигательная рама закреплены на раме установки. Кожух имеет прямоугольную форму, содержит боковые и верхнюю стенки, закрывающие газотурбинную установку, при этом его боковые стенки жестко соединены с рамой установки. Обслуживание установки производится через двери в кожухе. Это техническое решение выбрано за ближайший аналог заявляемой полезной модели. В кожухе предусмотрены разъемные соединения, из-за чего кожух обладает недостаточной жесткостью и герметичностью, что делает его недостаточно надежным. Другим недостатком является то, что в кожухе не предусмотрены замена и съем с контейнера крупногабаритного выходного устройства из-за большего его ресурса по сравнению с двигателем газотурбинной установки, размеры кожуха также не позволяют этого. Однако в настоящее время наметилась тенденция к значительному продлению ресурса газотурбинных двигателей, в результате может понадобиться замена выходного устройства, кроме того, оно может выйти из строя, что также потребует его замены или ремонта, который может быть неосуществим внутри кожуха.
Перед авторами стояла задача создания конструкции кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки (далее по тексту - кожух) с улучшенными эксплуатационными характеристиками - повышение надежности кожуха за счет увеличения его жесткости и герметичности, обеспечение возможности монтажа/демонтажа выходного устройства из кожуха.
Для достижения указанного технического результата кожух теплозвукоизолирующий газотурбиной установки, включающей входное устройство, газотурбинный двигатель и выходное устройство, имеющий прямоугольную форму, содержащий верхнюю и жестко закрепленные на раме установки боковые стенки, выполнен цельносварным, при этом высота и ширина кожуха выбраны из условия обеспечения монтажа/демонтажа выходного устройства через торец кожуха со стороны входного устройства газотурбинной установки.
Выполнение кожуха цельносварным повышает жесткость и герметичность кожуха, и, как следствие, повышает его надежность по сравнению с прототипом. Кроме того, это повышает его надежность при транспортировании. Выполнение кожуха с высотой и шириной, обеспечивающими монтаж или демонтаж выходного устройства через торец кожуха со стороны входного устройства газотурбинной установки, позволяют производить замену или ремонт и обслуживание выходного устройства. Кроме того, это позволяет на этапе монтажа, к примеру, газоперекачивающего агрегата, установить кожух с рамой газотурбинной установки на монтажную площадку, подключить к нему все системы газоперекачивающего агрегата, а также вспомогательные системы и агрегаты газотурбинной установки, а затем установить в него выходное устройство и двигатель. Это позволяет уменьшить сроки монтажа газотурбинной установки и газоперекачивающего агрегата.
Стенки кожуха, как и в прототипе, выполнены трехслойными и содержат с внешней стороны цельные стальные листы, с внутренней - перфорированные стальные листы, между которыми проложен звукопоглощающий и теплоизолирующий материал. Боковые стенки крепятся к раме установки. Все швы кожуха выполнены сварными. Демонтаж выходного устройства производится одновременно с демонтажем двигателя, который выкатывается через торец кожуха со стороны входного устройства газотурбинной установки и освобождает место для беспрепятственного прохождения через кожух выходного устройства. Демонтаж выходного устройства через другой торец кожуха невозможен из-за примыкающего к нему кожуха компрессора ГПА или генератора электростанции. Двигатель, как и в прототипе, смонтирован на собственной раме и установлен на раму газотурбинной установки. Обслуживание установки, как и в прототипе, производится через двери в кожухе.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что кожух выполнен цельносварным, при этом высота и ширина кожуха выбраны из условия обеспечения монтажа/демонтажа выходного устройства через торец кожуха со стороны входного устройства газотурбинной установки.
Совокупность всех указанных существенных признаков позволила создать кожух теплозвукоизолирующий газотурбинной установки с улучшенными эксплуатационными характеристиками за счет повышения надежности кожуха и обеспечения возможности монтажа/демонтажа выходного устройства из 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, звукотеплоизоляционные материалы.
Авторами разработана конструкция кожуха теплозвукоизолирующего газотурбинной установки, которая была успешно реализована для газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата ГПА-1001 «Иртыш» на производстве предприятия заявителя.