RU2134617C1

RU2134617C1 - Battery-type cyclone

Info

Publication number: RU2134617C1
Application number: RU98106400/25A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Мельничук; Г.Ф. Кислицын; Ю.В. Лепихин; В.Г. Будусов
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: cleaning of air sucked from atmosphere and preparing it for supplying to gas turbine engine compressors. SUBSTANCE: cyclone has air intake chambers positioned in stages, sediment retention shields, cyclone members, clean gas discharge collectors, stage dust catchers, air heating system with hot gas ducts connected to air intake chambers, and pipeline disposed at side adjacent air intake chamber rear walls. Gas ducts are extending from pipeline and terminate in collectors, whose one wall is defined by air intake chamber rear wall. This wall is provided with hot gas guiding slit disposed in plane extending in parallel with plane of atmospheric air inlets of cyclone members. Such construction allows blade system of gas turbine engine compressors to be protected from wearing and battery-type cyclone and pipeline surfaces to be prevented from formation of ice due to uniform heating of sucked atmospheric air. Besides, dust catchers are not injured by hot air and sucked air is not further saturated with moisture. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в компрессоры газотурбинных двигателей (ГТД) для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа, а входных элементов от обледенения. The invention relates to gas-cleaning devices and can be used to clean air taken from the atmosphere and prepare it for supply to gas turbine engine (GTE) compressors to protect the blade apparatus from abrasive wear, and the input elements from icing.

Известен батарейный циклон, содержащий расположенные ярусами воздухозаборные камеры, расположенные в области забора воздуха осадкозадерживающие козырьки, циклонные элементы, коллекторы отвода чистого газа, пылесборники ярусов и систему подогрева воздуха с газоотводами для горячего газа, подведенными в воздухозаборные камеры, при этом коллекторы для горячего газа выполнены в зонах между ярусами с помощью панелей, перекрывающих пространство между ярусами со стороны подвода атмосферного воздуха, а газоотводы выполнены в виде щелей между панелями и торцевыми стенками пылесборников и коллекторов отвода чистого газа (пат. N 2092247, B 04 C 5/20, 1995 г). Данная конструкция позволяет получить минимальные габариты батарейного циклона, уменьшить его металлоемкость. A known cyclone battery containing tiered intake chambers located in the area of air intake sedimentation hoods, cyclone elements, clean gas exhaust manifolds, dust tiers and an air heating system with hot gas vents led into the intake chambers, while the collectors for hot gas are made in areas between tiers using panels that overlap the space between tiers from the side of the supply of atmospheric air, and gas vents are made in the form of gaps between to the panels and end walls of the dust collectors and clean gas drain manifolds (US Pat. N 2092247, B 04 C 5/20, 1995). This design allows you to get the minimum dimensions of the battery cyclone, to reduce its metal consumption.

Наряду с этими достоинствами она обладает рядом недостатков:
- ввод горячего воздуха вдоль потока холодного всасываемого атмосферного воздуха не обеспечивает равномерного перемешивания двух потоков, снижает эффект подогрева;
- образованные элементами батарейного циклона коллекторы подачи подогретого газа уменьшают объем пылесборников блоков циклонных:
- прохождение горячего воздуха под пылесборниками вызывает интенсивный нагрев и испарение влаги, находящейся в пылесборниках, что приводит к увеличению водности всасываемого воздуха и, как следствие, к ускорению процесса образования льда на элементах магистрали всаса;
- наличие теплоотдачи теплого воздуха через боковые панели вызывает необходимость нанесения на панели теплозащитного материала.Along with these advantages, it has several disadvantages:
- the introduction of hot air along the cold intake air stream does not ensure uniform mixing of the two flows, reduces the heating effect;
- the heated gas collectors formed by the elements of the battery cyclone reduce the volume of the dust collectors of the cyclone blocks:
- the passage of hot air under the dust collectors causes intense heating and evaporation of moisture in the dust collectors, which leads to an increase in the water content of the intake air and, as a result, to an acceleration of the ice formation process on the elements of the suction line;
- the presence of heat transfer of warm air through the side panels makes it necessary to apply heat-protective material to the panels.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в батарейном циклоне, содержащем расположенные ярусами воздухозаборные камеры, осадкозадерживающие козырьки, циклонные элементы, коллекторы отвода чистого газа, пылесборники ярусов, систему подогрева циклового воздуха с газоводами для горячего газа, подведенными в воздухозаборные камеры, система подогрева воздуха снабжена трубопроводом, который размещен со стороны задней стенки воздухозаборных камер, а газоводы отведены от трубопровода и заканчиваются коллекторами, одна из стенок которых является задней стенкой воздухозаборной камеры, при этом в ней выполнена направляющая теплый воздух щель, плоскость которой параллельна плоскости расположения входных зон циклонных элементов для атмосферного воздуха. This goal is achieved by the fact that in a battery cyclone containing tiered intake chambers, sedimentary hoods, cyclone elements, clean gas exhaust manifolds, dust tiers, a cycle air heating system with hot gas ducts supplied to the intake chambers, the air heating system is provided with a pipeline , which is located on the side of the rear wall of the intake chambers, and the gas ducts are diverted from the pipeline and end with collectors, one of the walls of which is tsya rear wall of the suction chamber, wherein there is formed a guide warm air gap plane which is parallel to the plane of arrangement of the input elements for zones cyclone air.

На фиг. 1, 2 представлен батарейный циклон, содержащий расположенные ярусами воздухозаборные камеры 1, осадкозадерживающие козырьки 2, циклонные элементы 3, пылесборники ярусов 4 и коллекторы отвода чистого газа 5. От коллектора горячего газа 6, расположенного внутри корпуса 7 батарейного циклона, отведен трубопровод 8, от которого, в свою очередь, отведены газоводы 9, заканчивающиеся коробчатыми коллекторами 10. Одна из стенок коробчатого коллектора 10 образована задней стенкой 11 воздухозаборной камеры 1. В задней стенке 11 выполнена щель 12, плоскость которой параллельна плоскости расположения входных зон 13 циклонных элементов для поступающего атмосферного воздуха (направление поступления атмосферного воздуха указано стрелками). In FIG. 1, 2 shows a battery cyclone containing tiered intake chambers 1, sedimentation hoods 2, cyclone elements 3, dust collectors of tiers 4 and clean gas exhaust manifolds 5. From the hot gas manifold 6 located inside the battery cyclone body 7, a pipe 8 is diverted from which, in turn, is assigned to the gas ducts 9, ending with box-shaped manifolds 10. One of the walls of the box-shaped manifold 10 is formed by the rear wall 11 of the air intake chamber 1. A slot 12 is made in the rear wall 11, the plane the second is parallel to the plane of the arrangement of the input zones 13 of the cyclone elements for incoming atmospheric air (the direction of atmospheric air intake is indicated by arrows).

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

Горячий воздух или газ из коллектора 6 поступает в трубопровод 8 и далее через газоводы 9 и щели 12 в зону атмосферного воздуха параллельно плоскости расположения входных зон циклонных элементов, при этом поток горячего воздуха, истекающий из щели, пересекает поток атмосферного воздуха, поступающего во входные зоны циклонных элементов. Hot air or gas from the manifold 6 enters the pipe 8 and then through the gas ducts 9 and the slit 12 into the atmospheric air parallel to the plane of the inlet zones of the cyclone elements, while the stream of hot air flowing out of the slit crosses the stream of atmospheric air entering the inlet zones cyclone elements.

Система позволит надежно предотвратить образование льда на поверхностях батарейного циклона и всей магистрали и обеспечить устойчивую работу всасывающей турбины. The system will reliably prevent the formation of ice on the surfaces of the battery cyclone and the entire line and ensure stable operation of the suction turbine.

Исключение воздействия горячего воздуха на пылесоборники предотвращает дополнительное насыщение влагой всасываемого воздуха. Eliminating the effects of hot air on the dust collectors prevents additional absorption of moisture into the intake air.

Размещение элементов системы подогрева внутри корпуса батарейного циклона со стороны задних стенок воздухозаборных камер исключает применение теплозащитного материала для теплоизоляции трубопровода и газоводов. Placing elements of the heating system inside the battery cyclone body from the rear walls of the air intake chambers eliminates the use of heat-shielding material for thermal insulation of the pipeline and gas ducts.

Claims

A battery cyclone comprising tiered intake chambers, sediment retaining visors, cyclone elements, clean gas exhaust manifolds, dust collectors of tiers, an air heating system with hot gas ducts introduced into the air intake chambers, characterized in that the air heating system is provided with a pipe that is placed with sides of the rear walls of the intake chambers, and the gas ducts are diverted from the pipeline and end with collectors, one of the walls of which is the rear wall of the air intake a chamber, wherein a hot air guide slit is made in it, the plane of which is parallel to the plane of the arrangement of the input zones of the cyclone elements for atmospheric air.