RU182721U1 - GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM - Google Patents

GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU182721U1
RU182721U1 RU2017145690U RU2017145690U RU182721U1 RU 182721 U1 RU182721 U1 RU 182721U1 RU 2017145690 U RU2017145690 U RU 2017145690U RU 2017145690 U RU2017145690 U RU 2017145690U RU 182721 U1 RU182721 U1 RU 182721U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
gas turbine
compartment
turbine engine
cooling system
Prior art date
Application number
RU2017145690U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Викторович Кащеев
Александр Викторович Осарков
Евгений Валентинович Киселев
Original Assignee
Акционерное общество "ОДК-Газовые Турбины"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ОДК-Газовые Турбины" filed Critical Акционерное общество "ОДК-Газовые Турбины"
Priority to RU2017145690U priority Critical patent/RU182721U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU182721U1 publication Critical patent/RU182721U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air

Abstract

Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя используется для снижения температуры приводного газотурбинного двигателя, расположенного в отсеке. Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя (1), расположенного в отсеке (2), содержит кольцевой канал (3), образованный кожухом (4) и корпусом (5) двигателя (1). Кольцевой канал (3) сообщен с затурбинным диффузором (6), а в зоне компрессора (7) через вентиляционные окна (8) и гибкие патрубки (9) с атмосферой. В вентиляционных окнах (8) установлены регулируемые заслонки (10). Подвод охлаждающего воздуха через патрубки (9) непосредственно к корпусу (5) двигателя (1) обеспечивает эффективное равномерное охлаждение нагретых поверхностей двигателя (1) и исключает выхолаживание всего отсека (2).The gas turbine engine air cooling system is used to lower the temperature of the gas turbine drive engine located in the compartment. The air cooling system of the gas turbine engine (1) located in the compartment (2) contains an annular channel (3) formed by the casing (4) and the housing (5) of the engine (1). The annular channel (3) is in communication with the turbine diffuser (6), and in the compressor zone (7) through the ventilation windows (8) and flexible pipes (9) with the atmosphere. Adjustable shutters (10) are installed in the ventilation windows (8). The supply of cooling air through the nozzles (9) directly to the housing (5) of the engine (1) provides effective uniform cooling of the heated surfaces of the engine (1) and eliminates the cooling of the entire compartment (2).

Description

Полезная модель относится к газотурбостроению и может быть использована в агрегатах, использующих в качестве привода газотурбинный двигатель (ГТД), который требует постоянного гарантированного охлаждения.The utility model relates to gas turbine engineering and can be used in units using a gas turbine engine (GTE) as a drive, which requires constant guaranteed cooling.

На современном этапе развития машиностроения широкое распространение получили газотурбинные электростанции и газоперекачивающие агрегаты в блочно-контейнерном исполнении, состоящие из отдельных транспортабельных блоков. При размещении ГТД в отсеке предъявляются определенные требования к его охлаждению.At the present stage of development of mechanical engineering, gas turbine power plants and gas pumping units in block-container design, consisting of separate transportable blocks, are widely used. When placing a gas turbine engine in a compartment, certain requirements are imposed on its cooling.

Известна система для охлаждения газотурбинного двигателя, размещенного в отсеке, образующего с корпусом двигателя кольцевую камеру, блок вентиляторов, газосвязанный с ним кольцевой коллектор с отверстиями, обращенными в сторону охлаждаемой поверхности двигателя, а также кольцевой приемник нагретого воздуха, размещенного в кольцевой камере за охлаждаемой поверхностью и сообщающийся с внешней средой газоходом (патент №2460893, МПК F02C 7/18, опубл. 10.09.2012 г.).A known system for cooling a gas turbine engine located in the compartment, forming an annular chamber with the engine body, a fan block, a gas manifold connected to it with holes facing the cooled surface of the engine, as well as a ring receiver of heated air placed in the annular chamber behind the cooled surface and communicating with the external environment by the flue (patent No. 2460893, IPC F02C 7/18, publ. 09/10/2012).

Недостатком такого устройства является то, что оно не обеспечивает равномерное охлаждение двигателя, так как поток охлаждающего воздуха в такой схеме неравномерен по окружности. Для того чтобы обеспечить приемлемый уровень температуры воздуха под кожухом, исключить застойные зоны требуется продувка с большим расходом. При этом газодинамическое сопротивление такого устройства достаточно велико. Вследствие этого требуются мощные вентиляторы, что ведет к увеличению затрат на изготовление и эксплуатацию такой установки.The disadvantage of this device is that it does not provide uniform cooling of the engine, since the flow of cooling air in such a circuit is uneven around the circumference. In order to ensure an acceptable level of air temperature under the casing, to eliminate stagnant zones, high-flow purging is required. Moreover, the gas-dynamic resistance of such a device is quite large. As a result, powerful fans are required, which leads to an increase in the cost of manufacturing and operating such an installation.

Также известно устройство вентиляции отсека ГТД газоперекачивающего агрегата, содержащее отсек с центробежным вытяжным вентилятором воздуха, ГТД с внутренней и внешней оболочками, образующими канал с горячим воздухом, технологические окна по диаметру внешней оболочки и компрессор высокого давления. Для снижения температуры в отсеке, ГТД дополнительно снабжен воздуховодом для отвода горячего воздуха непосредственно в атмосферу через один из его открытых технологических люков, используя при этом в качестве эжектора активный воздух, нагнетаемый в воздуховод по отдельной трубе из компрессора высокого давления (патент РФ №2246017, от 10.02.2005, F02C 7/12).It is also known a ventilation device of the gas turbine engine compartment of a gas pumping unit, comprising a compartment with a centrifugal exhaust fan, gas turbine engine with internal and external shells forming a channel with hot air, technological windows according to the diameter of the outer shell and a high pressure compressor. To reduce the temperature in the compartment, the gas turbine engine is additionally equipped with an air duct for venting hot air directly into the atmosphere through one of its open technological hatches, using active air pumped into the air duct through a separate pipe from a high-pressure compressor as an ejector (RF patent No. 2226017, dated 10.02.2005, F02C 7/12).

Недостатком такого устройства является то, что воздух, охлаждающий наиболее горячие поверхности ГТД (корпус) эжектируется из отсека ГТД через окна в кожухе. Это приводит к тому, что в холодный период происходит выхолаживание отсека, так как весь вентиляционный воздух (большой расход) засасывается из атмосферы в отсек ГТД и для обеспечения положительной температуры внутри отсека требуется затрачивать электроэнергию на подогрев электронагревателями.The disadvantage of this device is that the air cooling the hottest surfaces of the gas turbine engine (housing) is ejected from the gas turbine engine compartment through the windows in the casing. This leads to the fact that in the cold period the compartment cools down, since all ventilation air (high flow rate) is sucked from the atmosphere into the turbine engine compartment, and to ensure a positive temperature inside the compartment, it is required to expend electric energy for heating by electric heaters.

Кроме того, для эжекции вентиляционного воздуха используется воздух высокого давления («дорогой») отбираемый из проточной части компрессора ГТД, что приводит к снижению характеристик ГТД.In addition, high-pressure air (“expensive”) taken from the flow part of the gas turbine compressor is used to eject ventilation air, which leads to a decrease in gas-turbine engine characteristics.

Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является повышение эффективности охлаждения поверхностей двигателя и исключение выхолаживания отсека ГТД.The technical result, which is directed to a utility model, is to increase the cooling efficiency of engine surfaces and to prevent cooling of the turbine engine compartment.

Поставленный технический результат достигается тем, система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя, расположенного в отсеке и снабженного компрессором и затурбинным диффузором, содержащая кожух с вентиляционными окнами, образующий с корпусом двигателя кольцевой канал.The technical result is achieved by the fact that the air cooling system of a gas turbine engine located in the compartment and equipped with a compressor and turbine diffuser, comprising a casing with ventilation windows, forming an annular channel with the engine body.

Новым в полезной модели является то, что система охлаждения снабжена гибкими патрубками, сообщающими кольцевой канал через вентиляционные окна с атмосферой, при этом вентиляционные окна выполнены в зоне компрессора, а кольцевой канал сообщен с затурбинным диффузором.New in the utility model is that the cooling system is equipped with flexible pipes communicating the annular channel through the ventilation windows with the atmosphere, while the ventilation windows are made in the compressor zone, and the annular channel is in communication with the turbine diffuser.

В вентиляционных окнах установлены регулируемые заслонки.The ventilation windows have adjustable dampers.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены схемы предлагаемой системы воздушного охлаждения газотурбинного двигателя.In FIG. 1 and FIG. 2 shows a diagram of the proposed air cooling system of a gas turbine engine.

Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя 1, расположенного в отсеке 2, содержит кольцевой канал 3, образованный кожухом 4 и корпусом 5 двигателя 1. Кольцевой канал 3 сообщен с затурбинным диффузором 6, а в зоне компрессора 7 через вентиляционные окна 8 и гибкие патрубки 9 с атмосферой. В вентиляционных окнах 8 установлены регулируемые заслонки 10. Со стороны входного устройства двигателя 1 кольцевой канал 5 перекрыт стенкой 11.The air cooling system of the gas turbine engine 1, located in compartment 2, contains an annular channel 3 formed by a casing 4 and a housing 5 of the engine 1. The annular channel 3 is in communication with the turbine diffuser 6, and in the compressor zone 7 through the ventilation windows 8 and flexible tubes 9 with the atmosphere . In the ventilation windows 8, adjustable shutters 10 are installed. From the input device side of the engine 1, the annular channel 5 is blocked by the wall 11.

Стрелками показаны направления воздушных потоков.Arrows indicate the direction of air flow.

Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя работает следующим образом:The air cooling system of a gas turbine engine operates as follows:

При работе установки за счет эжекции в затурбинном диффузоре 6 происходит всасывание холодного воздуха из атмосферы через патрубки 9 и окна 8 в кольцевой канал 3. Поток воздуха, проходя по кольцевому каналу 3, интенсивно охлаждает наиболее нагретые поверхности корпуса 5 двигателя 1 и, смешиваясь в затурбинном диффузоре 6 с высокоэнергетическим газовым потоком, выходящим из двигателя 1, сбрасываются через выхлопную систему 12 в атмосферу.During installation operation, due to the ejection in the turbine diffuser 6, cold air is sucked in from the atmosphere through the nozzles 9 and the windows 8 into the annular channel 3. The air flow passing through the annular channel 3 intensively cools the most heated surfaces of the housing 5 of the engine 1 and, mixing in the turbine a diffuser 6 with a high-energy gas stream exiting the engine 1 is discharged through the exhaust system 12 into the atmosphere.

Оставшееся избыточное тепловыделение от газотурбинного двигателя 1 в отсеке 2 удаляется через отводящий воздуховод 13 системы вентиляции отсека 2 ГТД 1.The remaining excess heat from the gas turbine engine 1 in compartment 2 is removed through the exhaust duct 13 of the ventilation system of compartment 2 of the turbine engine 1.

В холодное время года продувку кольцевого канала 3 уменьшают за счет открытия и закрытия заслонок 10 в вентиляционных окнах 8.In the cold season, the purge of the annular channel 3 is reduced by opening and closing the shutters 10 in the ventilation windows 8.

Подвод охлаждающего воздуха через патрубки непосредственно к корпусу двигателя обеспечивает эффективное равномерное охлаждение нагретых поверхностей двигателя и исключает выхолаживание всего отсека.The supply of cooling air through the nozzles directly to the engine housing provides effective uniform cooling of the heated surfaces of the engine and eliminates the cooling of the entire compartment.

Claims (2)

1. Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя, расположенного в отсеке и снабженного компрессором и затурбинным диффузором, содержащая кожух с вентиляционными окнами, образующий с корпусом двигателя кольцевой канал, отличающаяся тем, что система охлаждения снабжена гибкими патрубками, сообщающими кольцевой канал через вентиляционные окна с атмосферой, при этом вентиляционные окна выполнены в зоне компрессора двигателя, а кольцевой канал сообщен с затурбинным диффузором.1. The air cooling system of a gas turbine engine located in the compartment and equipped with a compressor and turbine diffuser, comprising a casing with ventilation windows, forming an annular channel with the engine housing, characterized in that the cooling system is equipped with flexible pipes communicating the annular channel through the ventilation windows with the atmosphere, while ventilation windows are made in the area of the engine compressor, and the annular channel is in communication with the turbine diffuser. 2. Система воздушного охлаждения газотурбинного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что в вентиляционных окнах установлены регулируемые заслонки.2. The air cooling system of a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the adjustable windows are installed in the ventilation windows.
RU2017145690U 2017-12-25 2017-12-25 GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM RU182721U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145690U RU182721U1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145690U RU182721U1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182721U1 true RU182721U1 (en) 2018-08-29

Family

ID=63467456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145690U RU182721U1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182721U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072327A (en) * 1976-10-01 1978-02-07 Caterpillar Tractor Co. Slip joint between a gas turbine engine and a heat exchanger
RU2246017C2 (en) * 2001-12-13 2005-02-10 ЗАО "Эверест-Турбосервис" Ventilation device of compartment of drive gas-turbine engine of gas main line gas-transfer set
RU2293219C2 (en) * 2005-02-02 2007-02-10 Ирина Федоровна Алавердова Gas-turbine power-generating plant
RU2406845C1 (en) * 2009-03-31 2010-12-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Device for gas-turbine installation cooling
RU2460893C1 (en) * 2010-12-20 2012-09-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Has turbine engine cooling device
RU2623336C2 (en) * 2012-03-30 2017-06-23 АНСАЛДО ЭНЕРДЖИА АйПи ЮКей ЛИМИТЕД Gas turbine with adjustable air cooling system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072327A (en) * 1976-10-01 1978-02-07 Caterpillar Tractor Co. Slip joint between a gas turbine engine and a heat exchanger
RU2246017C2 (en) * 2001-12-13 2005-02-10 ЗАО "Эверест-Турбосервис" Ventilation device of compartment of drive gas-turbine engine of gas main line gas-transfer set
RU2293219C2 (en) * 2005-02-02 2007-02-10 Ирина Федоровна Алавердова Gas-turbine power-generating plant
RU2406845C1 (en) * 2009-03-31 2010-12-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Device for gas-turbine installation cooling
RU2460893C1 (en) * 2010-12-20 2012-09-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Has turbine engine cooling device
RU2623336C2 (en) * 2012-03-30 2017-06-23 АНСАЛДО ЭНЕРДЖИА АйПи ЮКей ЛИМИТЕД Gas turbine with adjustable air cooling system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106460550B (en) There is the gas-turbine unit of cooling system in rotor pair in exhaust diffuser
CA2651748A1 (en) Fuel-fired, power vented high efficiency water heater apparatus
RU2429359C1 (en) Turbo-block of gas-compressor unit
GB2468669C (en) A flow discharge device
WO2013127242A1 (en) Low-noise, gas-type, instantaneous water heater
RU2010107420A (en) DIFFUSER FOR TURBINE COMBUSTION CHAMBER (OPTIONS) AND TURBINE COMBUSTION CHAMBER
JP2009019526A (en) Gas turbine intake device
RU2007127555A (en) CENTRIFUGAL COMPRESSOR BACKGROUND COOLING COOLING SYSTEM
CN208396964U (en) The high smoke exhaust fan of heat-sinking capability
RU2015134385A (en) HEAT-RESISTANT COLLECTOR SYSTEM FOR CASING OF THE CENTRAL FRAME OF A GAS-TURBINE ENGINE
RU2653902C1 (en) Thermal insulating inflated dome
WO2016197902A1 (en) Balanced gas water heating device
RU182721U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE AIR COOLING SYSTEM
CN210799513U (en) Motor isolation cooling type fan
CN2924091Y (en) High-temperature, high-moisture resisting fan
CN106121826B (en) Method for impeding airflow through a device comprising a gas turbine during shutdown
EP3296548A3 (en) Heat exchanger for gas turbine engine mounted in intermediate case
RU2704659C2 (en) Method for cooling of gas transmission turbine shaft and transmission elements instrumentation and device for implementation thereof
JP5055467B2 (en) Apparatus for injecting water or steam into working medium of gas turbine equipment
RU138296U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE TURBINE
RU2017118075A (en) SUPPLY AND EXHAUST FLOW HEAT EXCHANGER
RU2460893C1 (en) Has turbine engine cooling device
CN210623125U (en) High-temperature gas conveying fan based on Venturi effect
RU2709591C1 (en) Power plant with active boiler of high-temperature fluidised bed with improved characteristics of furnace processes
RU190359U1 (en) ANTI-AGING GAS TURBINE SYSTEM