RU219983U1 - Соединение стенок выхлопного устройства газоперекачивающего агрегата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения для газотурбинных технологий и может быть использована при создании новых и реконструкции действующих установок и машинных комплексов, где в качестве силового привода применяются газотурбинные двигатели авиационного или другого типа, например газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций на магистральных газопроводах. Задачи создания полезной модели - обеспечение температурных компенсаций и уменьшение теплопередачи между стенками. Достигнутые технические результаты: обеспечение температурных компенсаций и уменьшение теплопередачи между стенками. Решение указанных задач достигнуто в соединении стенок выхлопного устройства газоперекачивающего агрегата, содержащем внешнюю стенку, внутреннюю стенку, внешняя стенка выполнена несущей, а внутренняя стенка - ненесущей, и они соединены шпильками, имеющими сварочные швы с внешней стенкой и крепеж шпилек на внутренней стенке, между внешней и внутренней стенками установлена теплоизоляция, толщина теплоизоляции выполнена из условия δ_из=(0,1÷0,15)В, где δ_из - толщина теплоизоляции; В - внутренняя ширина блока. При этом крепеж шпильки имеет внутреннюю гайку. Крепеж шпильки может иметь опорную шайбу. Крепеж шпильки может иметь прижимную шайбу. Крепеж шпильки может иметь прижимную гайку. Могут быть выполнены следующие соотношения диаметров: D₁-D_ш=0,1÷4,0 мм; D₂-D_ш=0,1÷4,0 мм; D₃-D_ш=0,1÷4,0 мм; где D_ш - диаметр шпильки; D₁ - диаметр отверстия прижимной шайбы; D₂ - диаметр отверстия внутренней стенки, D₃ - диаметр отверстия опорной шайбы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения для газотурбинных технологий и может быть использована при создании новых и реконструкции действующих установок и машинных комплексов, где в качестве силового привода применяются ГТД - газотурбинные двигатели (ГТД) авиационного или другого типа, например, газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций на магистральных газопроводах.

Известен узел соединения элементов стержневой оболочки по патенту по заявке РФ на изобретение №96 101514, МПК Е04В 1/38, опубл. 27.03.1998 г.

Этот узел соединения элементов стержневой оболочки, преимущественно сферической, включающий прикрепленные к торцам элементов металлические наконечники с отверстиями под стяжные болты, отличающийся тем, что наконечники выполнены в виде прикрепленных перьями к торцам элементов двух отрезков уголков, разведенных прикрепленными полками симметрично относительно продольной оси элемента, а отверстия под крепежные болты располагаются в свободных полках уголков, при этом концы элементов оторцованы под углом в ϕ/2, где ϕ - центральный угол между осями узлов.

Недостатки:

сложность конструкции,

большой вес и металлоемкость,

применение конструкции для соединения элементов, расположенных под углом друг к другу.

Известно соединение первого металлического компонента с покрытым оболочкой вторым металлическим компонентом по заявке РФ на изобретение №2014 135921, МПК H01R 13/52, опубл. 20.04.2016 г., прототип.

Это соединение между первым металлическим компонентом и вторым металлическим компонентом, покрытым оболочкой, отличающееся тем, что первый и второй металлические компоненты соединены друг с другом посредством сварочного соединения, и что, соответственно, участок первого металлического компонента и участок второго металлического компонента, включающий в себя, по меньшей мере, один участок оболочки, покрыты нанесенным изоляционным слоем, причем на первый металлический компонент нанесен контактный слой из никель-фосфорного покрытия, а нанесенный изоляционный слой состоит из полиорганосилоксана (силикона горячей вулканизации).

Недостатки:

отсутствие компенсации температурных напряжений и уменьшение теплопередачи между стенками.

Задача создания полезной модели: обеспечение температурных компенсаций между стенками.

Достигнутый технический результат: обеспечение температурных компенсаций между стенками.

Решение указанной задачи достигнуто в соединении стенок выхлопного устройства газоперекачивающего агрегата, содержащем внешнюю стенку, внутреннюю стенку, внешняя стенка выполнена несущей, а внутренняя стенка - ненесущей, и они соединены шпильками, имеющими сварочные швы с внешней стенкой и крепеж шпилек на внутренней стенке, между внешней и внутренней стенками установлена теплоизоляция, толщина теплоизоляции выполнена из условия

δ_из=(0,1÷0,15) В,

где δ_из - толщина теплоизоляции;

В - внутренняя ширина блока,

отличающемся тем, что крепеж шпильки имеет внутреннюю гайку, опорную шайбу, прижимную шайбу, прижимную гайку с выполненными следующими соотношениями диаметров:

D₁ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

D₂ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

D₃ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

где: D_ш - диаметр шпильки,

D₁ - диаметр отверстия прижимной шайбы,

D₂ - диаметр отверстия внутренней стенки,

D₃ - диаметр отверстия опорной шайбы.

Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1-6), где

на фиг. 1 - приведен общий вид блока и соединения стенок выхлопного устройства,

на фиг. 2 - шпилька в сборе с шайбами,

на фиг. 3 - крепежное соединение, первый вариант,

на фиг. 4 - крепежное соединение, второй вариант,

на фиг. 5 - крепежное соединение, третий вариант,

на фиг. 6. - крепежное соединение со второй внутренней стенкой, четвертый вариант.

В описании приняты следующие условные обозначения

блок 1,

внешняя стенка 2,

внутренняя стенка 3,

теплоизоляция 4,

шпилька 5,

сварочный шов 6,

крепеж 7,

внутренняя гайка 8,

опорная шайба 9,

прижимная шайба 10,

прижимная гайка 11,

вторая внутренняя стенка 12,

D_ш - диаметр шпильки,

D₁ - диаметр отверстия прижимной шайбы,

D₂ - диаметр отверстия внутренней стенки,

D₃ - диаметр отверстия опорной шайбы.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…6.

Соединение стенок выхлопного устройства газоперекачивающего агрегата (фиг. 1) содержит несколько блоков 1, содержащих внешнюю стенку 2 и внутреннюю стенку 3 с теплоизоляцией 4 между ними и шпильки 5, соединяющие их.

Теплоизоляция 4 компенсирует деформации стенок 2 и 3.

Оптимальная толщина теплоизоляции 4:

δ_из=(0,1÷0,15) В,

где δ_из - толщина теплоизоляции,

В - внутренняя ширина блока.

При этих условиях температура наружной поверхности внешней стенки 2 не будет превышать 95°С на всех режимах работы.

Соединение стенок выхлопного устройства содержит сварочный шов 6 для присоединения к шпилькам 5 внешней стенки 2.

На внутренней стенке 3 выполнен крепеж 7.

Крепеж 7 внутренней стенки 3 к внешней стенке 2 для газоперекачивающих агрегатов выполнен отдельно стоящими шпильками 5.

Крепеж 7 может содержать внутреннюю гайку 8, опорную шайбу 9, прижимную шайбу 10 и прижимную гайку 11 в любом их сочетании (фиг. 3-6).

Они позволяют удерживать внутреннюю стенку 3 в плоскости стенок при работе ГПА исключая тем самым передачу усилия, возникающего при температурном расширении внутренней стенки 3 и дополнительно уменьшить теплопередачу между стенками.

На фиг. 2 показана шпилька 5 в сборе с внутренней гайкой 8, опорной шайбой 9, прижимной шайбой 10 и прижимной гайкой 11.

Для обеспечения удобства сборки обязательно соблюдение следующих соотношений диаметров:

D₁ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

D₂ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

D₃ - D_ш=0,1÷4,0 мм,

где D_ш - диаметр шпильки,

D₁ - диаметр отверстия прижимной шайбы,

D₂ - диаметр отверстия внутренней стенки,

D₃ - диаметр отверстия опорной шайбы.

В этом случае радиальные отверстия между шпильками 5 и шайбами 9 и 10 будут достаточными для обеспечения сборки.

Работа соединения стенок

При включении ГПА ГТД привода (на фиг. 1-6 ГПА и ГТД не показаны), воздух поступает в ГТД из атмосферы и после сгорания и срабатывания на турбинах (на фиг. 1-6 турбины не показаны) поступает в выхлопное устройство.

Наличие шпилек 5 и крепежа 7 предотвращает деформацию внутренней стенки 3.

Возможны различные варианта исполнения соединения стенок.

На фиг. 6 показано соединение со второй внутренней стенкой 12.

Применение полезной модели позволило:

уменьшить температурные деформации стенок ГПА при запуске, останове и изменении режима работы ГПА.

Claims (12)

1. Соединение стенок выхлопного устройства газоперекачивающего агрегата, содержащее внешнюю стенку, внутреннюю стенку, внешняя стенка выполнена несущей, а внутренняя стенка - ненесущей, и они соединены шпильками, имеющими сварочные швы с внешней стенкой и крепеж шпилек на внутренней стенке, между внешней и внутренней стенками установлена теплоизоляция, толщина теплоизоляции выполнена из условия
2. δ_из=(0,1÷0,15) В,
3. где δ_из - толщина теплоизоляции;
4. В - внутренняя ширина блока,
5. отличающееся тем, что крепеж шпильки имеет внутреннюю гайку, опорную шайбу, прижимную шайбу, прижимную гайку с выполненными следующими соотношениями диаметров
6. D₁ - D_ш=0,1÷4,0 мм,
7. D₂ - D_ш=0,1÷4,0 мм,
8. D₃ - D_ш=0,1÷4,0 мм,
9. где D_ш - диаметр шпильки;
10. D₁ - диаметр отверстия прижимной шайбы;
11. D₂ - диаметр отверстия внутренней стенки;
12. D₃ - диаметр отверстия опорной шайбы.