Патент на изобретение №2172856

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2172856 (13) C2
(51) МПК 7
F02C7/04
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.05.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 99124004/06, 10.11.1999

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

10.11.1999

(45) Опубликовано: 27.08.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1816047 Al, 20.09.1995. SU 958676 A, 25.09.1982. US 3534548 A, 20.10.1970. GB 2259287 A, 10.03.1993. DE 1626147 A, 27.06.1974. DE 2629231 Al, 29.12.1977. EP 0924407 A2, 23.06.1999. GB 1432789 A, 22.04.1976.

Адрес для переписки:

614600, г.Пермь, ГСП, Комсомольский пр-кт, 93, ОАО “Авиадвигатель”, бюро защиты интеллектуальной собственности

(71) Заявитель(и):

Открытое акционерное общество “Авиадвигатель”

(72) Автор(ы):

Губин Г.П.,
Отт К.Ф.,
Кириевский Ю.Е.

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Авиадвигатель”

(54) ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА


(57) Реферат:

Газотурбинная установка содержит контейнер, включающий газотурбинный двигатель с силовой турбиной, затурбинным диффузором, а также воздухозаборное и выхлопные устройства. Воздухозаборное устройство снабжено, по меньшей мере, одним рядом разрядных источников света, выполненных в виде ртутных ламп. Диапазон излучения каждой из ртутных ламп составляет 350-450 нм с потоком излучения 125-225 Вт в ультрафиолетовой и фиолетово-синей областях спектра. Общая номинальная мощность ртутных ламп составляет 2-8 кВт на квадратный метр проходного сечения воздухозаборного устройства. Ртутные лампы размещены в отдельной проточной камере перед входом воздухозаборного устройства либо на его выходе. Изобретение предотвращает образование масляных отложений в проточной части установки с помощью фотохимических реакций. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.


Изобретение относится к области газотурбостроения и, в частности, к наземным газотурбинным установкам.

В газотурбинных установках для перекачки природного газа для привода электрогенераторов и другого оборудования на лопатках компрессора образуются маслянистые отложения весом 3,9 – 4,7 г и толщиной до 2 мм после наработки 500 – 1000 ч. При этом мощность установки снижается на 6 – 17%, а удельный расход топливного газа увеличивается на 7%. Очистка проточной части компрессоров моющими жидкостями, косточковой крошкой, рисом, паром, хлористым аммонием, керосином и другими возгоняющимися материалами, малоэффективна.

Известна газотурбинная установка, содержащая размещенный между компрессором и камерой сгорания регенератор с газовым трактом, образующим участок выхлопной системы, а также расположенный в воздухозаборном устройстве перед компрессором инерционный фильтр со сборником пыли и аппаратом для ее удаления [1].

Однако в известной установке инерционный фильтр со сборником пыли и аппаратом для ее удаления, расположенные перед компрессором, недостаточно эффективны, что снижает к. п.д. компрессора, мощность установки и ведет к увеличению удельного расхода топливного газа в процессе эксплуатации.

Наиболее близкой к заявляемой по конструкции является газотурбинная силовая установка, включающая газотурбинный двигатель с силовой турбиной, затурбинным диффузором, а также воздухозаборное и выхлопное устройство [2].

Недостатком известной установки является снижение к.п.д. и мощности, а также повышение удельного расхода топливного газа в процессе эксплуатации в результате отсутствия специальных устройств для разложения маслянистых органических соединений, поступающих с воздухом в компрессор, загрязняющих его проточную часть.

Техническая задача, которую решает изобретение, заключается в повышении эффективности установки при сохранении ее к.п.д. и мощности за счет предотвращения образования маслянистых отложений в проточной части с помощью фотохимических реакций.

Сущность изобретения заключается в том, что в газотурбинной установке, содержащей контейнер, включающий газотурбинный двигатель с силовой турбиной, затурбинным диффузором, а также воздухозаборное и выхлопное устройства, согласно изобретению, воздухозаборное устройство снабжено по меньшей мере одним рядом разрядных источников света, выполненных в виде ртутных ламп, диапазон излучения каждой из которых составляет 350 – 450 нм с потоком излучения 125 – 225 Вт в ультрафиолетовой и фиолетово-синей областях спектра, причем общая номинальная мощность ртутных ламп составляет 2 – 8 кВт на квадратный метр проходного сечения воздухозаборного устройства.

Кроме того, ртутные лампы размещены в отдельной проточной камере перед входом воздухозаборного устройства, либо на выходе воздухозаборного устройства.

Повышение эффективности установки за счет снижения расхода топливного газа по сравнению с устройством по прототипу обеспечивается в результате отсутствия загрязняющих маслянистых отложений в проточной части двигателя, причем к. п.д. и мощность установки в процессе длительной эксплуатации сохраняются на том же уровне.

Выполнение по меньшей мере одного ряда разрядных источников света в виде ртутных ламп в воздухозаборном устройстве заявляемой установки позволяет за счет фотохимической реакции превращать частицы пыли и другие органические вещества, всасываемые воздухом компрессора, из маслянистых в “сухие” соединения. Такие соединения не являются связующими для отложения пыли и органических веществ и поэтому не образуют маслянистые отложения на статорных и роторных лопатках компрессора.

Фотохимическая реакция инициируется в том случае, когда общая номинальная мощность ртутных ламп составляет 2 – 8 кВт на квадратный метр проходного сечения воздухозаборного устройства. Это возможно осуществлять в том случае, когда каждая ртутная лампа имеет поток излучения 125 – 225 Вт, а диапазон излучения 350 – 450 нм в ультрафиолетовой и фиолетово-синей областях спектра.

Размещение ртутных ламп в отдельной проточной камере перед входом воздухозаборного устройства либо на его выходе упрощает шумо – и теплоизоляцию элементов фильтрующих секций фильтров циклового воздуха, а также снижает отложения пыли на маслянистой основе на фильтрах и потери полного давления в воздухозаборном тракте, т. к. создание местных зон обратных токов заторможенных потоков маслянистой пыли и воздуха повышает время облучения для инициации фотохимических реакций.

На фиг. 1 изображен продольный разрез заявляемой установки преимущественного варианта исполнения. Фиг. 2 представляет собой разрез А-А на фиг. 1, а фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 2.

Газотурбинная установка содержит контейнер 1, образующий отсек 2 для газотурбинного двигателя 3 с силовой турбиной 4 и валом привода 5, редуктором 6, электрогенератором 7, затурбинным диффузором 8, а также воздухозаборное устройство 9 и выхлопное устройство 10. Устройство 11 предназначено для охлаждения электрогенератора 7, редуктора 6 и газотурбинного двигателя 3. Воздухозабоное устройство 9 снабжено двумя блоками 12, 13 разрядных источников света, выполненных в виде ряда ртутных ламп 14 и установленных в отдельной проточной камере 15, 16 перед входом 17 воздухозаборного устройства 9. Стенки 18 каждой проточной камеры 15, 16 выполнены в виде диффузорной решетки, образованной уголками 19, направленными вершиной K против потока воздуха 20. Воздухозаборное устройство 9 имеет проходное сечение П. Позицией 21 отмечен основной инерционный блок очистки воздуха.

Установка работает следующим образом.

Воздушный поток 20, содержащий маслянистые частицы, всасывается двигателем 3 через воздухозаборное устройство 9 и блоки 12, 13 с трубными ртутными лампами 14. Маслянистые частицы потока 20, проходя через воздухозаборное устройство с сечением П, облучаются световым потоком ртутных ламп 14 и под действием фотохимических реакций превращаются из маслянистых в “сухие”, которые движутся дальше по проточной части, не оседая на лопатках компрессора. Потоки 20 воздуха при обтекании стенок 18 каждой проточной камеры 15, 16 затормаживаются в диффузорной решетке, образованной уголками 19, направленными вершиной К против потока 20. При этом образуются зоны обратных токов, увеличивая время нахождения пылевидных маслянистых частиц в световом потоке ртутных ламп и препятствуя образованию маслянистых отложений на лампах 14, фильтрах основного инерционного блока очистки воздуха 21 и в проточной части газотурбинного двигателя 3.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 680367, F 02 C 7/052, F 02 C 7/047, 1987 г.

2. Патент РФ N 124646, F 02 C 7/25, 1996 г.

Формула изобретения


1. Газотурбинная установка, содержащая контейнер, включающий газотурбинный двигатель с силовой турбиной, затурбинным диффузором, а также воздухозаборное и выхлопное устройства, отличающаяся тем, что воздухозаборное устройство снабжено по меньшей мере одним рядом разрядных источников света, выполненных в виде ртутных ламп, диапазон излучения каждой из которых составляет 350 – 450 нм с потоком излучения 125 – 225 Вт в ультрафиолетовой и фиолетово-синей областях спектра, причем общая номинальная мощность ртутных ламп составляет 2 – 8 кВт на квадратный метр проходного сечения воздухозаборного устройства.

2. Газотурбинная установка по п.1, отличающаяся тем, что ртутные лампы размещены в отдельной проточной камере перед входом воздухозаборного устройства либо на его выходе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.11.2004

Извещение опубликовано: 20.01.2006 БИ: 02/2006


Categories: BD_2172000-2172999