УСТРОЙСТВО ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ

Заявляемое решение относится к устройствам для очистки воздуха, поступающего в компрессор газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата.
Известно воздухоочистительное устройство, содержащее приемное устройство с подогревом воздуха, и блоки фильтров грубой и тонкой очистки (Е.И.Михайлов, В.А.Резник и др. «Комплексные воздухоочистительные устройства для энергетических установок», Машиностроение, Ленинград, 1978 г, с.40) - аналог.
Недостатком известного решения является невысокая надежность и низкая степень очистки атмосферного воздуха.
Известно воздухоочистительное устройство содержащее последовательно расположенные по ходу воздуха - воздухоприемник, воздухораспределители противообледенительной системы, фильтрующие элементы и блок байпасных клапанов, при этом воздухоприемник, воздухораспределители противообледенительной системы и фильтрующие элементы объединены в единый модуль (патент РФ №76080, F02С 7/04, опубл. 10.09.2008 г.) - прототип.
Недостатками известного решения является:
- повышенное, вследствие небольшой поверхности забора воздуха, гидравлическое сопротивление;
- сопротивление, создаваемое элементами противообледенительной системы, которые сконцентрированы в сечении, где воздух имеет высокие скорости течения;
- затрудненный доступ к защитной сетке осадкозадерживающего (инерционного погодного) козырька может повлечь трудности с ее очисткой в случае обледенения решетки сетки, которое в данной конструкции весьма вероятно ввиду того, что элементы системы противообледенительной расположены за сеткой по ходу движения потока воздуха.
Указанные недостатки приводят к скачкообразному повышению гидравлического сопротивления известного воздухоочистительного устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение надежности и эффективности работы воздухоочистительного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве воздухоочистительном, содержащем воздухозаборник, фильтрующие элементы, противообледенительную систему и байпасные клапаны, воздухозаборник состоит из нескольких связанных друг с другом многоярусных секций с инерционными погодными козырьками, а противообледенительная система выполнена с возможностью подвода воздуха к каждой секции воздухозаборника.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся тем, что может быть снабжено площадками обслуживания фильтрующих элементов и байпасных клапанов.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся тем, что может быть снабжено дополнительным устройством забора воздуха через элементы площадки обслуживания фильтрующих элементов.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся тем, что противооблединительная система может быть выполнена с возможностью подвода воздуха к дополнительному устройству забора воздуха.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся, что выполнено с возможностью направления потока воздуха противообледенительной системы перпендикулярно потоку воздуха поступающего на многоярусные секции воздухозаборника.
Воздухоочистительное устройство, в котором, по меньшей мере, часть многоярусных секций воздухозаборника соединена друг с другом.
Воздухоочистительное устройство, в котором (n-1) из n секций воздухозаборника соединены друг с другом.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся тем, что воздухозаборник в горизонтальном сечении представляет собой кривую из пяти отрезков.
Воздухоочистительное устройство, характеризующееся тем, что противообледенительная система может быть выполнена с возможностью подвода воздуха к каждому ярусу каждой секции воздухозаборника.
Заявляемое устройство конкретизируется на фиг.1-4, где на фиг.1 - общий вид воздухоочистительного устройства, на фиг.2 - вид сбоку воздухоочистительного устройства, на фиг.3 - представлен вид сверху на воздухоочистительное устройство, на фиг.4 - разрез А-А фиг.3.
Заявляемое устройство воздухоочистительное содержит отсек чистого воздуха 1, выполненный из профильного и листового проката, например, 09Г2С, с установленными в нем фильтрующими элементами 2 и байпасными клапанами 3. Воздухозаборники 4 выполнены из профильного проката, например, 09Г2С и обшиты стеновыми профилями с антикоррозионным покрытием. Противообледенительная система 5 содержит трубопроводы и коллекторы, например, из материала 09Г2С. Воздухоочистительное устройство оборудовано площадками обслуживания фильтрующих элементов 6 по периметру забора воздуха и площадкой обслуживания байпасного клапана 7.
Заявляется воздухоочистительное устройство, в котором использованы воздухозаборники с развитой поверхностью забора воздуха, осуществляющие забор воздуха, например с пяти сторон и каждая секция воздухозаборника выполнена многоярусной, например, состоящей из трех ярусов воздухозаборников с инерционными погодными козырьками. При необходимости дополнительно конструктивно может быть организована зона забора воздуха снизу через элементы площадки обслуживания фильтрующих элементов воздухоочистительного устройства. В заявляемом устройстве противообледенительная система 5 с разветвленной сетью трубопроводов для подвода горячего воздуха к каждому ярусу воздухозаборников и к зоне забора воздуха снизу через элементы площадки обслуживания фильтрующих элементов 6 воздухоочистительного устройства. Для получения оптимального результата, направление потока горячего воздуха целесообразно организовать перпендикулярно основному потоку циклового воздуха для эффективного смешения и препятствования процессам обледенения и инееобразования его элементов. Площадки обслуживания 6 и 7 обеспечивают беспрепятственный доступ ко всем элементам воздухоочистительного устройства, в том числе и к защитной сетке воздухозаборников.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Атмосферный воздух через заборную систему поступает в полости воздухозаборников под действием небольшого разряжения, создаваемого газотурбинным двигателем газотурбинной установки. Находящиеся в потоке воздуха атмосферные осадки (капли дождя, снег и т.д.) в результате изменение направления движения при входе в воздухозаборник и под действием сил инерции отделяются от потока, при этом конструкция рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить скорость потока циклового воздуха при которой эти частички (атмосферные осадки) не подхватывались им. По сигналу датчика обледенения (на фигурах не показан) включается в работу противообледенительная система 5 и горячий воздух, отбираемый от компрессора газотурбинного двигателя, подается под давлением, например, Р≥0,1 МПа и температурой Т≥300°C, к воздухоочистительному устройству, и выходя через отверстия в распределительных коллекторах противообледенительной системы 5, смешивается с потоком циклового воздуха. Для равномерного смешения горячий воздух направляется перпендикулярно основному потоку воздуха. Это обеспечивает надежную защиту внутренних поверхностей воздухоочистительного устройства и входного тракта газоперекачивающего агрегата в целом, от инееобразования и обледенения на его поверхности. Затем воздух проходит фильтрующие элементы, очищается до необходимой степени фильтрации и попадает в зону чистого воздуха. Далее очищенный воздух по входному тракту направляется к газотурбинному двигателю. При возрастании гидравлического сопротивления выше установленных значений, срабатывает байпасный клапан.