ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ
GAS TURBINE AIR CLEANER

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой (ГТУ).
Известно воздухоочистительное устройство для ГТУ по патенту РФ №2324062, содержащее воздухоприемную камеру, осадкозадерживающие козырьки, воздушные фильтры, расположенные в воздухоприемной камере, систему подогрева циклового воздуха с закольцованным трубопроводом, размещенным под осадкозадерживающим козырьком, подводящим горячий воздух к воздухоприемной камере.
Устройство взято за прототип.
Недостатком данного изобретения является то, что при работе агрегата под осадкозадерживающим козырьком образуется область циркуляционного турбулентного движения циклового воздуха, которое сужает просвет для движения воздуха. Это приводит к повышению скорости потока в оставшемся зазоре, что нарушает равномерное смешивание подогретого воздуха с цикловым воздухом, снижая тем самым эффективность системы подогрева циклового воздуха и, соответственно, эффективность работы воздухоочистительного устройства.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы воздухоочистительного устройства за счет обеспечения равномерности распределения тепла в потоке циклового воздуха за счет снижения скорости его движения и исключения турбулентности.
Технический результат достигается тем, что в воздухоочистительном устройстве, содержащем воздухоприемную камеру, осадкозадерживающий козырек, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, подводящий горячий газ трубопровод, размещенный под осадкозадерживающим козырьком, при этом под осадкозадерживающим козырьком установлен соединенный с ним, с охватом воздухоприемной камеры, кожух с вогнутостью, направленной от воздухоприемной камеры, при этом высота кожуха составляет 1/5-1/4 высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности составляет 1-1,5 высоты кожуха.
Установка кожуха под осадкозадерживающим козырьком обеспечивает смещение области циркуляционного турбулентного движения вниз, что освобождает просвет между фильтрами и осадкозадерживающим козырьком для движения циклового воздуха и равномерного смешивания с подогретым воздухом.
Соединение кожуха с козырьком позволяет сформировать направленный профилированный тракт для поступающего воздуха, обеспечить его равномерный подогрев. Вогнутость, направленная от воздухоприемной камеры, обеспечивает плавный вход воздуха к кожух, улучшает аэродинамические характеристики тракта.
Относительные размеры высоты кожуха и радиуса кривизны получены путем варьирования размеров и проведения численного эксперимента в ходе моделирования картины течения циклового воздуха при его взаимодействии с подаваемым под козырек подогретым воздухом. Наиболее равномерная картина течения и, соответственно, равномерное распределение тепла в потоке циклового воздуха получено при соотношениях высоты кожуха 1/5-1/4 от высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности 1,0-1,5 высоты кожуха.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображен общий вид устройства и показаны направления движения потоков циклового воздуха (зона А), образование области циркуляционного турбулентного движения (зона Б) и распределения тепла (зона В) под осадкозадерживающим козырьком до (на фиг.1) и после установки кожуха (на фиг.2) с вогнутостью поверхности.
Устройство (фиг.3) состоит из воздухоприемной камеры 1 с воздушными фильтрами 2, осадкозадерживающего козырька 3, закольцованного трубопровода 4, кожуха 5.
Устройство работает следующим образом.
При запуске и работе ГТУ под осадкозадерживающим козырьком 3 создается разрежение, что обеспечивает движение циклового воздуха снизу вверх к воздушным фильтрам 2, установленным в воздухоприемной камере 1. При этом кожух 5, высота которого составляет 1/5-1/4 высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности составляет 1-1,5 его высоты, установленный под осадкозадерживающим козырьком и соединенный с ним, за счет своей конфигурации обеспечивает равномерное смешивание циклового воздуха с подогретым воздухом и плавный вход потока в воздухоприемную камеру. Это позволяет сузить и отодвинуть область циркуляционного турбулентного движения к краю кожуха, исключить сужение просвета под осадкозадерживающим козырьком для движения циклового воздуха и снизить скорость его движения. В образованном широком просвете происходит более равномерное смешивание подогретого воздуха и циклового воздуха.
Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить равномерное распределение тепла в потоке циклового воздуха за счет снижения скорости его движения и исключения турбулентности и, тем самым, повысить эффективность работы воздухоочистительного устройства.