RU2261349C1

RU2261349C1 - Gas-turbine plant

Info

Publication number: RU2261349C1
Application number: RU2003136995/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Черненко (RU); А.В. Черненко; В.А. Кузнецов (RU); В.А. Кузнецов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-09-27
Also published as: RU2003136995A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas-turbine engines.

SUBSTANCE: proposed gas-turbine plant includes gas-turbine engine with intake device and air filter made in form of protective gauze. Said protective gauze is installed on intake device in lower part of which sealed inspection hatch is found. Lid of inspection hatch is secured by hinge joint at one side, and by lock at other side for opening to side of container in radial plane. Inner surface of hatch lid in closed position is flush with inner surface of intake device.

EFFECT: improved reliability of gas-turbine plant, prevention of icing and getting of foreign substances to compressor input, improved conditions of plant servicing at visual inspection and gauging.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к передвижным и стационарным газотурбинным установкам.The invention relates to mobile and stationary gas turbine units.

Известна передвижная газотурбинная установка, состоящая из контейнера с установленным в нем газотурбинным двигателем, содержащим входное устройство и выходное сопло [1].Known mobile gas turbine installation, consisting of a container with a gas turbine engine installed in it, containing an input device and an output nozzle [1].

Недостатком такой конструкции является низкая ее надежность из-за отсутствия защитной сетки на входном устройстве газотурбинного двигателя, что может привести к попаданию посторонних предметов на вход в компрессор двигателя и его поломке.The disadvantage of this design is its low reliability due to the lack of a protective mesh at the inlet of the gas turbine engine, which can lead to the ingress of foreign objects into the engine compressor and its breakdown.

Наиболее близкой к заявляемой является газотурбинная установка, содержащая газотурбинный двигатель с воздушным фильтром в виде сетки и глушителем шума всасывания на входе и выпускным патрубком на выходе [2].Closest to the claimed one is a gas turbine installation containing a gas turbine engine with an air filter in the form of a grid and an intake silencer at the inlet and an exhaust pipe at the outlet [2].

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, являются ее низкая надежность из-за возможности попадания посторонних предметов из глушителя шума всасывания на вход в компрессор газотурбинного двигателя, а также из-за затрудненного доступа к компрессору со стороны входа для визуального и инструментального контроля его лопаток.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is its low reliability due to the possibility of foreign objects from the intake silencer getting into the compressor inlet of the gas turbine engine, and also because of the difficult access to the compressor from the input side for visual and instrumental control of its blades.

Техническая задача, не решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности газотурбинной установки за счет повышения запасов газодинамической устойчивости, исключения обледенения и попадания посторонних предметов на вход в компрессор, а также улучшения условий обслуживания при визуальном и инструментальном контроле.The technical problem, the solution of which the claimed invention is directed, is to increase the reliability of a gas turbine installation by increasing the reserves of gas-dynamic stability, eliminating icing and the ingress of foreign objects at the compressor inlet, as well as improving service conditions during visual and instrumental control.

Сущность технического решения заключается в том, что в газотурбинной установке, включающей газотурбинный двигатель со входным устройством и воздушным фильтром, выполненным в виде защитной сетки, согласно изобретению, защитная сетка установлена на входном устройстве, в нижней части которого размещен герметично уплотненный смотровой люк, крышка которого закреплена шарниром с одной стороны и фиксатором - с другой, с возможностью открытия ее в сторону стенки контейнера в радиальной плоскости, внутренняя поверхность крышки люка в закрытом положении выполнена «заподлицо» с внутренней поверхностью входного устройства.The essence of the technical solution lies in the fact that in a gas turbine installation comprising a gas turbine engine with an inlet device and an air filter made in the form of a protective mesh, according to the invention, the protective mesh is installed on the input device, in the lower part of which there is a hermetically sealed inspection hatch, the cover of which fixed by a hinge on one side and a latch on the other, with the possibility of opening it towards the container wall in the radial plane, the inner surface of the manhole cover in a closed the position is made "flush" with the inner surface of the input device.

Кроме того, под люком на расстоянии 1-2 м от оси двигателя расположена смотровая площадка.In addition, under the hatch at a distance of 1-2 m from the axis of the engine is an observation deck.

При работе газотурбинной установки в результате вибрации и аэродинамических нагрузок от потока воздуха глушитель шума всасывания может частично разрушаться, в результате чего его частицы, поступающие на вход в компрессор, могут привести к поломке его лопаток.During the operation of a gas turbine installation as a result of vibration and aerodynamic loads from the air stream, the suction silencer may partially collapse, as a result of which its particles entering the compressor inlet can cause damage to its blades.

Постановка защитной сетки непосредственно на входное устройство газотурбинного двигателя исключает повреждение лопаток компрессора частицами глушителя шума всасывания, или любыми другими посторонними частицами. Наличие смотрового люка в нижней части устройства обеспечивает визуальный осмотр и инструментальный контроль лопаток компрессора без снятия с входного устройства защитной сетки.The installation of the protective grid directly on the input device of the gas turbine engine eliminates damage to the compressor blades by the particles of the silencer of the suction noise, or by any other extraneous particles. The presence of the inspection hatch in the lower part of the device provides visual inspection and instrumental control of the compressor blades without removing the protective mesh from the input device.

Размещение герметично уплотненного смотрового люка в нижней части входного устройства и выполнение внутренней поверхности крышки в закрытом положении «заподлицо» с внутренней поверхностью входного устройства исключает появление срывных турбулентных течений на входе в компрессор и обеспечивает высокий запас газодинамической устройчивости за счет равномерности потока воздуха на входе в компрессор. При этом снижается вероятность обледенения входного устройства, т.к. лед как правило образуется на уступах в проточной части входного устройства.Placing a hermetically sealed inspection hatch in the lower part of the inlet device and making the inner surface of the lid in the closed position “flush” with the inner surface of the inlet device eliminates the appearance of shear turbulent flows at the inlet to the compressor and provides a high supply of gas-dynamic adaptability due to the uniform flow of air at the inlet to the compressor . This reduces the likelihood of icing of the input device, because ice is usually formed on ledges in the flow part of the inlet device.

При работе газотурбинной установки во входном устройстве образуется пониженное по сравнению с атмосферным давление воздуха, поэтому выполнение крышки люка открывающейся в сторону стенки контейнера в радиальной плоскости позволяет дополнительно прижимать ее ко входному устройству за счет перепада давления воздуха.When a gas turbine installation is operating, an air pressure lower than atmospheric pressure is generated in the input device, therefore, the hatch opening opening towards the container wall in the radial plane allows it to be additionally pressed against the input device due to the difference in air pressure.

Закрепление крышки с одной стороны шарниром, а с другой - фиксатором дает возможность снижать время, необходимое для открывания люка, а также исключает использование дополнительных крепежных элементов и инструмента (болтов, гаек, ключей и т.п.), что исключает вероятность их попадания на вход в компрессор, т.е. «человеческий» фактор исключается.Fixing the cover on one side with a hinge and on the other with a latch makes it possible to reduce the time required to open the hatch, and also eliminates the use of additional fasteners and tools (bolts, nuts, wrenches, etc.), which eliminates the possibility of their falling on compressor input, i.e. The “human” factor is excluded.

Установка под люком смотровой площадки исключает повреждение трубопроводов различного назначения, расположенных на раме газотурбинного двигателя, улучшает контролепригодность установки и уменьшает вероятность попадания грязи и песка во входное устройство газотурбинного двигателя.Installation under the hatch of the observation deck eliminates damage to pipelines for various purposes located on the frame of the gas turbine engine, improves the suitability of the installation and reduces the likelihood of dirt and sand entering the inlet of the gas turbine engine.

При расположении смотровой площадки на расстоянии менее 1 м и больше 2 м ухудшается контролепригодность и техническая диагностика газотурбинной установки из-за неудобства ее обслуживания через смотровой люк.When the viewing platform is located at a distance of less than 1 m and more than 2 m, the control suitability and technical diagnostics of the gas turbine installation deteriorate due to the inconvenience of its maintenance through the inspection hatch.

На фиг.1 показан продольный разрез газотурбинной установки, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows a longitudinal section of a gas turbine installation, figure 2 is a section aa in figure 1.

Газотурбинная установка 1 состоит из контейнера 2, во внутренней полости 3 которого на раме 4 установлен газотурбинный двигатель 5 с входным устройством 6 и двигательной рамой 7. На входном устройстве 6, со стороны его входа 8, установлена защитная сетка 9, а в боковой цилиндрической стенке 10 входного устройства 6, в нижней его части, выполнен герметично уплотненный смотровой люк 11 с крышкой 12, закрепленный на входном устройстве 6 одной боковой стороной 13 шарнирами 14 и другой стороной 15 - фиксаторами 16.The gas turbine installation 1 consists of a container 2, in the inner cavity 3 of which a gas turbine engine 5 is installed on the frame 4 with an input device 6 and an engine frame 7. A protective net 9 is installed on the input device 6, from the side of its input 8, and in the side cylindrical wall 10 of the input device 6, in its lower part, a hermetically sealed inspection hatch 11 with a cover 12 is made, mounted on the input device 6 with one side 13 of hinges 14 and the other side 15 with clips 16.

Внутренняя поверхность 17 крышки 12 при ее закрытом положении выполнена заподлицо с внутренней поверхностью 18 входного устройства 6, исключая дополнительную турбулизацию потока воздуха, поступающего на лопатки 19 компрессора 20.The inner surface 17 of the cover 12 in its closed position is flush with the inner surface 18 of the input device 6, eliminating additional turbulization of the air flow entering the blades 19 of the compressor 20.

Для обеспечения герметичности крышка 12 снабжена уплотнительным элементом 21. Крышка 12 открывается в радиальной по отношению к входному устройству 6 плоскости в сторону стенки контейнера 2.To ensure tightness, the lid 12 is provided with a sealing element 21. The lid 12 opens in a plane radial with respect to the input device 6 toward the wall of the container 2.

Под люком 11 выполнена смотровая площадка 22, защищающая от повреждения трубопроводы 23, размещенные на раме 4.Under the hatch 11, an observation deck 22 is made, which protects the pipelines 23, located on the frame 4, from damage.

Работает данное устройство следующим образом.This device works as follows.

При работе газотурбинной установки 1 крышка 12 смотрового люка 11 в дополнение к усилиям от фиксаторов 16 прижимается к входному устройству 6 за счет перепада давления. Так как внутренняя поверхность 17 крышки 12 при ее закрытом положении выполнена заподлицо с внутренней поверхностью 18 входного устройства 6, а люк 11 выполнен герметичным, то на входе в компрессор 20 отсутствует дополнительная турбулизация поступающего на его лопатки 19 воздуха, что повышает запасы газодинамической устойчивости компрессора 20 и его надежность. Защитная сетка 9, установленная на входном устройстве 6, исключает попадание на входе в двигатель 5 посторонних предметов, что повышает надежность газотурбинной установки 1.During the operation of the gas turbine installation 1, the cover 12 of the inspection hatch 11, in addition to the forces from the latches 16, is pressed against the input device 6 due to the pressure drop. Since the inner surface 17 of the cover 12 is flush with the inner surface 18 of the input device 6 and the hatch 11 is sealed, there is no additional turbulization of the air entering its blades 19 at the inlet of the compressor 20, which increases the gas-dynamic stability of the compressor 20 and its reliability. The protective grid 9 installed on the input device 6 eliminates the ingress of foreign objects at the entrance to the engine 5, which increases the reliability of the gas turbine installation 1.

Для визуального и инструментального контроля лопаток 19 компрессора 20 после останова газотурбиной установки 1 фиксаторы 16 герметичного люка 11 на входном устройстве 6 ослабляются, и крышка 12 на шарнирах 14 открывается в радиальной плоскости в сторону стенки контейнера 2, т.е. во внешнюю от входного устройства 6 сторону, открывая, таким образом, доступ к лопаткам 19 компрессора 20 со стороны его входа.For visual and instrumental monitoring of the blades 19 of the compressor 20 after stopping the gas turbine installation 1, the latches 16 of the airtight hatch 11 on the inlet 6 are loosened, and the lid 12 on the hinges 14 opens in a radial plane towards the wall of the container 2, i.e. to the side external from the input device 6, thus opening up access to the blades 19 of the compressor 20 from the input side.

Крепление крышки 12 фиксаторами 16 и шарнирами 14 не требует для ее открывания дополнительных инструментов и исключает попадание по неосторожности деталей крепления крышки 12 на вход в компрессор 20. Смотровая площадка 22, установленная под герметичным люком, выполненным в нижней части входного устройства 6, исключает повреждение трубопроводов 23 на раме 4 и исключает попадание посторонних частиц и предметов на вход в компрессор 20 газотурбинного двигателя 5.The lid 12 is fastened with clamps 16 and hinges 14 does not require additional tools to open it and excludes, by negligence, the lid 12 fastening parts entering the compressor inlet 20. A viewing platform 22, mounted under an airtight hatch made in the lower part of the input device 6, eliminates damage to pipelines 23 on the frame 4 and eliminates the ingress of foreign particles and objects at the entrance to the compressor 20 of the gas turbine engine 5.

Источники информации:Sources of information:

1. Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок, Москва, «Машиностроение», стр.97, рис.57, 1970.1. Schwartz V.A. Designs of gas turbine units, Moscow, "Engineering", p. 97, Fig. 57, 1970.

2. Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок, Москва, «Машиностроение», стр.31, рис.22, 1970.2. Schwartz V.A. Designs of gas turbine units, Moscow, "Engineering", p. 31, Fig. 22, 1970.

Claims

1. Gas turbine installation, including a gas turbine engine with an inlet device and an air filter made in the form of a protective net, characterized in that the protective net is installed on the input device, in the lower part of which there is a hermetically sealed inspection hatch, the lid of which is hinged on one side and a latch - on the other hand, with the possibility of opening it towards the container wall in a radial plane, the inner surface of the hatch in the closed position is made "flush" with the inner surface input device.

2. The gas turbine installation according to claim 1, characterized in that under the hatch at a distance of 1-2 m from the axis of the engine is an observation deck.