RU2273747C1

RU2273747C1 - Oil cleaning system of gas-turbine power plant of ground application

Info

Publication number: RU2273747C1
Application number: RU2004130370/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Понькин (RU); Владимир Николаевич Понькин; Борис Александрович Кесель (RU); Борис Александрович Кесель; ев Станислав Федорович Шир (RU); Станислав Федорович Ширяев; Виктор Федорович Коротков (RU); Виктор Федорович Коротков
Original assignee: Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор"
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas turbines.

SUBSTANCE: invention relates to oil cleaning systems of stationary gas-turbine plants for gas-transfer sets and gas-turbine power stations. Oil cleaning system contains additional filter housing with bypass valves and filtering members installed on thread for demounting, in vertical direction relative to horizontal axis of power plant. Filters are connected by lubrication lines with inlet friction units of gas generator and free turbine through inputs of standard filter housings. Outputs of bypass valves of standard housings are blanked, and additional housing of filter of automatic control system is connected directly with lubrication units of said system without housing of standard filter on front end face of power plant. Lower points of housings of all additional filters at their fastening should be located at height whose minimum value is equal to their length.

EFFECT: reduced labor input at routine servicing, prevention of secondary contamination of oil when carrying out route servicing.

4 dwg

Description

Система относится к газотурбостроению, к системам очистки масла силовых установок наземного использования в составе газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций и газотурбинных электростанций.The system relates to gas turbine construction, to oil purification systems of ground-based power plants as a part of gas pumping units of compressor stations and gas turbine power plants.

Известна система очистки масла силовой установки наземного использования, содержащая установленное на корпусе силовой установки устройство фильтрации со штатными корпусами фильтров, оснащенных сетчатыми металлическими фильтроэлементами и перепускными клапанами, линии смазки, соединяющие узлы трения газогенератора, свободной турбины и системы автоматического регулирования с корпусами штатных фильтров (патент RU №2035597 С1, М. кл. F 02 С 7/06, 1995 г.).A known system for cleaning the oil of a ground-based power plant, comprising a filter device mounted on the power plant housing with standard filter housings equipped with mesh metal filter elements and bypass valves, lubrication lines connecting the friction units of the gas generator, a free turbine, and an automatic control system with standard filter housings (patent RU No. 2035597 C1, M. CL F 02 C 7/06, 1995).

Недостатками данной системы является низкая надежность, обусловленная сложностью выполнения регламентных работ и вероятностью внесения в маслосистему вторичных загрязнений при демонтаже фильтроэлементов, а также трудность доступа к ним при замене.The disadvantages of this system are the low reliability due to the complexity of the routine maintenance and the likelihood of introducing secondary contaminants into the oil system when dismantling the filter elements, as well as the difficulty of access to them when replacing.

Наиболее близкой к заявленной является система очистки масла силовой установки для газоперекачивающего агрегата, содержащая установленное на корпусе силовой установки устройство фильтрации со штатными корпусами фильтров и перепускными клапанами, линии смазки, соединяющие узлы трения газогенератора, свободной турбины и системы автоматического регулирования с корпусами штатных фильтров, и отдельно установленные на общей раме силовой установки дополнительные корпуса фильтров с перепускными клапанами и бумажными фильтроэлементами, соединенными линиями смазки с входами узлов трения газогенератора, свободной турбины и системы автоматического регулирования через входы и выходы штатных корпусов фильтров с заглушенными выходами их перепускных клапанов (патент RU №2215885 С2, М. кл. F 02 С 7/02, 2003 г.).Closest to the claimed one is a power plant oil purification system for a gas pumping unit, comprising a filtration device mounted on the power plant housing with standard filter housings and bypass valves, lubrication lines connecting the friction units of the gas generator, a free turbine, and an automatic control system with standard filter housings, and additional filter housings with bypass valves and paper filter elements, separately installed on the general frame of the power plant, connected lines of lubrication with the inputs of the friction units of the gas generator, free turbine and automatic control system through the inputs and outputs of the standard filter housings with muffled outputs of their bypass valves (patent RU No. 2215885 C2, M. CL F 02 C 7/02, 2003) .

Недостатками данной системы очистки масла является отсутствие строгого расположения осей дополнительных корпусов относительно оси силовой установки, высоты их расположения относительно указанной оси, что способствует вторичному загрязнению масла продуктами износа при выполнении регламентных работ, связанных с заменой фильтроэлементов. Подобные недостатки снижают эффективность системы очистки масла.The disadvantages of this oil purification system is the lack of a strict arrangement of the axes of the additional housings relative to the axis of the power plant, their height relative to the specified axis, which contributes to the secondary contamination of the oil by wear products during routine maintenance related to the replacement of filter elements. Such disadvantages reduce the effectiveness of the oil purification system.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы смазки за счет исключения возможности вторичного загрязнения масла при выполнении регламентных работ и обеспечение удобства обслуживания системы в эксплуатации.The objective of the invention is to increase the efficiency of the lubrication system by eliminating the possibility of secondary oil pollution during routine maintenance and ensuring ease of maintenance of the system in operation.

Задача решается тем, что в системе очистки масла силовой установки для газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции, содержащей установленные на корпусе силовой установки устройства фильтрации со штатными корпусами фильтров и заглушенными их перепускными клапанами, линии смазки, соединяющие узлы трения газогенератора, свободной турбины и системы автоматического регулирования с корпусами штатных фильтров, и отдельно установленные на общей раме силовой установки дополнительные корпуса фильтров с перепускными клапанами и бумажными фильтроэлементами, соединенные линиями смазки с входами узлов трения газогенератора, свободной турбины и системы автоматического регулирования через входы и выходы штатных корпусов фильтров с заглушенными выходами их перепускных клапанов, дополнительные корпуса фильтров газогенератора и свободной турбины установлены и закреплены на общей раме силовой установки таким образом, что продольные оси этих корпусов расположены перпендикулярно к горизонтальной плоскости опорной поверхности общей рамы с минимальной высотой расположения, нижних, относительно горизонтальной оси силовой установки, точек указанных корпусов от вышеназванной плоскости, равной длине этих корпусов, которые в свою очередь оснащены резьбой, с возможностью отсоединения от перепускных клапанов и бумажных фильтров в указанном перпендикулярном направлении, а дополнительный корпус фильтра системы автоматического регулирования установлен на переднем, относительно входа циклового воздуха, торце силовой установки таким образом, что его продольная ось параллельна продольным осям дополнительных фильтров газогенератора и свободной турбины, на равной с ними минимальной высоте расположения его нижней точки, оснащен аналогичной им резьбой и соединен с узлами трения системы автоматического регулирования, непосредственно, без промежуточного подключения штатного корпуса устройства фильтрации, соответствующими линиями смазки.The problem is solved in that in a power plant oil purification system for a gas pumping unit or gas turbine power plant, comprising filtration devices installed on the power plant housing with standard filter housings and their bypass valves damped, lubrication lines connecting the friction units of the gas generator, free turbine and automatic control systems with standard filter housings, and additional filter housings with bypass valves separately installed on the common frame of the power plant by us and paper filter elements, connected by lubrication lines to the inputs of the friction units of the gas generator, free turbine and automatic control system through the inputs and outputs of the standard filter housings with silenced outputs of their bypass valves, additional filter housing of the gas generator and free turbine are installed and fixed to the common frame of the power plant so so that the longitudinal axis of these bodies are perpendicular to the horizontal plane of the supporting surface of the common frame with a minimum height location of the lower, relative to the horizontal axis of the power plant, points of the indicated housings from the above plane, equal to the length of these housings, which in turn are threaded, with the possibility of disconnecting from bypass valves and paper filters in the indicated perpendicular direction, and an additional filter housing of the automatic system regulation is installed on the front, relative to the inlet of cyclic air, the end face of the power plant so that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal axes ADDITIONAL filters and free turbine gas generator, with them on an equal minimum height location of its lowest point, it is equipped with a similar thread and is connected to friction nodes automatic control system, directly, without an intermediate connecting body regular filtering device, the respective lubricant lines.

Технический результат в части установки и закрепления на общей раме дополнительных корпусов фильтров газогенератора и свободной турбины с расположением продольных осей этих корпусов перпендикулярно горизонтальной плоскости опорной поверхности общей рамы и минимальной высотой расположения нижних точек, относительно горизонтальной оси силовой установки, равной длине этих корпусов, которые в свою очередь оснащены резьбой, с возможностью отсоединения от перепускных клапанов и бумажных фильтров в указанном перпендикулярном направлении, заключается в том, что при замене загрязненных элементов эти корпуса выворачиваются по резьбе в вертикальном направлении вниз к горизонтальной плоскости опорной поверхности рамы и тем самым исключается вероятность попадания загрязненного масла в магистрали маслосистемы. Любое другое расположение дополнительных корпусов фильтров, а также выемка фильтроэлементов вверх относительно этих корпусов способствует задержанию в них загрязненного масла.The technical result in terms of installing and securing on the common frame additional filter housings of the gas generator and the free turbine with the longitudinal axes of these housings perpendicular to the horizontal plane of the supporting surface of the common frame and the minimum height of the lower points relative to the horizontal axis of the power plant, equal to the length of these housings, which turn equipped with thread, with the ability to disconnect from the bypass valves and paper filters in the specified perpendicular direction and lies in the fact that the replacement of contaminated elements of the housing are turned out of the thread vertically downward to the horizontal support surface of the frame and thereby eliminates the possibility of contact with contaminated oil line of the oil system. Any other arrangement of additional filter housings, as well as the removal of filter elements upward relative to these housings, helps to retain contaminated oil in them.

Минимальная высота расположения их нижних точек обуславливает возможность съема этих корпусов и перемещения, а указанная резьба позволяет после съема осуществлять их последующую промывку.The minimum height of the location of their lower points makes it possible to remove these bodies and move, and the specified thread allows after removal to carry out their subsequent washing.

Технический результат в части установки дополнительного корпуса фильтра системы автоматического регулирования на переднем, относительно входа циклового воздуха, торце силовой установки, заключается в том, что это повышает удобство доступа к фильтру при техническом обслуживании. В свою очередь, его подключение к системе смазки без промежуточного штатного корпуса способствует отсутствию накопления продуктов износа в корпусе штатного фильтра, что благоприятно для работы системы автоматического регулирования, которая является особо чувствительной к чистоте масла. Кроме того, установка продольной оси дополнительного корпуса фильтра системы автоматического регулирования параллельно осям дополнительных корпусов фильтров газогенератора и свободной турбины, на равной с ними минимальной высоте расположения нижней точки и оснащение его резьбой создает перечисленные выше преимущества при техническом обслуживании фильтра системы автоматического регулирования, аналогичные фильтрам газогенератора и свободной турбины.The technical result in terms of installing an additional filter housing of the automatic control system on the front, relative to the inlet of cyclic air, the end face of the power plant, is that this increases the convenience of access to the filter during maintenance. In turn, its connection to the lubrication system without an intermediate full-time housing contributes to the absence of accumulation of wear products in the standard filter housing, which is favorable for the automatic control system, which is especially sensitive to oil purity. In addition, the installation of the longitudinal axis of the additional filter housing of the automatic control system parallel to the axes of the additional filter housings of the gas generator and the free turbine, at the same minimum height as the bottom point and equipping it with the thread, creates the above-mentioned advantages in the maintenance of the filter of the automatic control system, similar to gas generator filters and free turbines.

Суммарный технический результат предлагаемого технического решения существенно повышает эффективность технического обслуживания и исключает вероятность вторичного загрязнения трубопроводов маслосистемы силовой установки.The total technical result of the proposed technical solution significantly increases the efficiency of maintenance and eliminates the likelihood of secondary pollution of the oil system pipelines of the power plant.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими графическими материалами.The invention is illustrated by the following graphic materials.

На фиг.1 представлена схема системы очистки масла с принятыми сокращениями ГГ - газогенератор, СТ - свободная турбина, CAP - система автоматического регулирования, на фиг.2 представлен вид силовой установки с установленными дополнительными корпусами фильтров, на фиг.3 представлен вид А фиг.2, на фиг.4 представлен продольный разрез дополнительного фильтра (все дополнительные фильтры имеют одинаковую конструкцию и размеры).Figure 1 presents a diagram of an oil purification system with the accepted abbreviations GG - gas generator, ST - free turbine, CAP - automatic control system, figure 2 presents a view of the power plant with installed additional filter housings, figure 3 shows a view A of Fig. 2, Fig. 4 shows a longitudinal section of an additional filter (all additional filters have the same design and dimensions).

Система очистки масла (см. фиг.1) содержит силовую установку 1 с соответствующими подшипниковыми узлами 3, 4, 5, 6, 7, которые связаны соответствующими линиями смазки 8, 9, 10 со станционной маслосистемой. В линии 8 смазки подшипниковых узлов газогенератора установлен дополнительный корпус фильтра 11 с обратным клапаном 12 и корпус штатного фильтра 13 с обратным заглушенным клапаном 14. В линии 9 смазки подшипниковых узлов свободной турбины установлен дополнительный корпус фильтра 17 с обратным клапаном 18 и корпус штатного фильтра 15 с заглушенным обратным клапаном 16, а в линии 10 смазки системы автоматического регулирования установлен единственный дополнительный корпус фильтра 19 с обратным клапаном 20. Силовая установка 1 смонтирована на общей раме 2 (см. фиг.2), на которой смонтированы корпуса дополнительных фильтров 17 и 11. Корпус фильтра 11 на фиг.2 закрыт корпусом фильтра 17, поэтому позиция 11 на фиг.2 указана в скобках. Дополнительный корпус фильтра 19 системы автоматического регулирования установлен на переднем, относительно входа циклового воздуха, торце силовой установки 1. Все фильтры 11, 17, 19 установлены на минимальной высоте h_min расположения их нижних точек (см. фиг.2). На фиг.3 показано расположение всех корпусов дополнительных фильтров 11, 17, 19 относительно общей рамы 2 и силовой установки 1. Дополнительный корпус фильтра 11 (17, 19) (см. фиг.4) оснащен резьбой 23, посредством которой он наворачивается на собственный корпус фильтра 24. К собственному корпусу фильтра 24 закреплен фильтроэлемент 21 и штуцера 25, 26 входа и выхода масла соответственно. Кроме того, в собственном корпусе фильтра 24 установлен обратный клапан 22.The oil purification system (see Fig. 1) contains a power unit 1 with corresponding bearing units 3, 4, 5, 6, 7, which are connected by corresponding lubrication lines 8, 9, 10 to the station oil system. An additional filter housing 11 with a non-return valve 12 and a standard filter housing 13 with a non-return valve 14. is installed in a lubrication line 8 of the lubricant bearing assemblies of the gas generator 14. An additional filter housing 17 with a non-return valve 18 and a standard filter housing 15 s are installed in the lubrication line 9 of the bearing assemblies of the free turbine a damped check valve 16, and in the lubrication line 10 of the automatic control system, there is a single additional filter housing 19 with a check valve 20. The power unit 1 is mounted on a common AME 2 (see FIG. 2), on which there are mounted additional filter housings 17 and 11. Filter body 11 in Figure 2 closed filter housing 17, therefore, the position 11 in Figure 2 is indicated in brackets. An additional housing of the filter 19 of the automatic control system is installed on the front, relative to the inlet of cyclic air, the end face of the power unit 1. All filters 11, 17, 19 are installed at the minimum height h _{min of the} location of their lower points (see figure 2). Figure 3 shows the location of all cases of additional filters 11, 17, 19 relative to the common frame 2 and power unit 1. The additional filter housing 11 (17, 19) (see figure 4) is equipped with a thread 23, through which it is screwed onto its own filter housing 24. A filter element 21 and an oil inlet and outlet fitting 25, 26, respectively, are fixed to the own filter housing 24. In addition, a check valve 22 is installed in its own filter housing 24.

Система очистки масла силовой установки наземного использования работает следующим образом (см. фиг.1).The oil purification system of a power plant for ground use works as follows (see figure 1).

При подаче масла на вход в дополнительно установленные на общей раме 2 силовой установки 1 корпуса фильтров 11 и 17, а также в дополнительный корпус фильтра 19, установленный на переднем торце силовой установки 1, масло фильтруется фильтроэлементами 21 и с выходных штуцеров 26 корпусов 24 по линиям смазки 8, 9 поступает на входы штатных корпусов 13, 15, с заглушенным обратным клапаном 14, 16 и без дополнительной фильтрации поступает на узлы смазки газогенератора и свободной турбины. По линии смазки системы автоматического регулирования масло поступает после дополнительного корпуса фильтра 19 и соответствующей фильтрации на фильтроэлементе 21 непосредственно к узлам смазки указанной системы.When oil is supplied to the inlet of the filter housings 11 and 17, additionally installed on the common frame 2 of the power plant 1, as well as in the additional filter housing 19, mounted on the front end of the power plant 1, the oil is filtered by the filter elements 21 and from the outlet fittings 26 of the housings 24 along the lines lubricant 8, 9 enters the inputs of the standard housings 13, 15, with a damped check valve 14, 16 and without additional filtration enters the lubrication units of the gas generator and the free turbine. Through the lubrication line of the automatic control system, the oil enters after the additional filter housing 19 and the corresponding filtration on the filter element 21 directly to the lubrication units of the specified system.

При загрязнении фильтроэлементов 21, установленных в дополнительных корпусах фильтров 11, 17, 19, масло через соответствующие обратные клапаны 12, 18, 20 поступает к соответствующим линиям смазки. При этом схемное обозначение обратных клапанов 12, 18, 20 на фиг.1 соответствует единому конструктивному их исполнению 22 на фиг.4.When the filter elements 21 are installed in the additional filter housings 11, 17, 19, the oil enters the corresponding lubrication lines through the corresponding check valves 12, 18, 20. In this case, the designation of check valves 12, 18, 20 in FIG. 1 corresponds to their unified design 22 in FIG. 4.

При работе предлагаемой системы смазки с загрязненными фильтроэлементами (кратковременно) корпуса штатных фильтров 13 и 15 накапливают в себе определенное количество неочищенного масла. Это допустимо для узлов смазки газогенератора и свободной турбины и исключается для узлов смазки системы автоматического регулирования.During the operation of the proposed lubrication system with contaminated filter elements (short-term), the bodies of the standard filters 13 and 15 accumulate a certain amount of crude oil. This is permissible for lubrication units of a gas generator and a free turbine and is excluded for lubrication units of an automatic control system.

Таким образом, строго вертикальное расположение всех дополнительных корпусов фильтров по отношению к горизонтальной плоскости опорной поверхности силовой рамы, минимально допустимая высота расположения их нижних точек от указанной плоскости, легкодоступность их расположения, удаление элементов, снижающих надежность работы системы смазки автоматического регулирования, позволяет снизить трудоемкость регламентных работ, исключить вторичное загрязнение системы при замене фильтроэлементов и повысить надежность эксплуатации силовой установки.Thus, the strictly vertical arrangement of all additional filter housings with respect to the horizontal plane of the supporting surface of the power frame, the minimum permissible height of their lower points from the specified plane, the easy accessibility of their location, the removal of elements that reduce the reliability of the automatic control lubrication system, reduces the complexity of routine work, eliminate secondary pollution of the system when replacing filter elements and improve the reliability of power operation installation.

Claims

A power plant oil purification system for a gas pumping unit or gas turbine power plant, containing filtration devices installed on the power plant housing with standard filter housings and bypass valves, lubrication lines connecting the friction units of the gas generator, a free turbine, and an automatic control system with standard filter housings and separately installed on general power plant frame additional filter housings with bypass valves and paper filter elements, connecting connected lubrication lines with the inputs of the friction units of the gas generator, a free turbine and an automatic control system through the inputs and outputs of the standard filter housings with muffled outputs of their bypass valves, characterized in that the additional filter housing of the gas generator and the free turbine are installed and secured to the common frame of the power plant in this way that the longitudinal axis of these buildings are perpendicular to the horizontal plane of the supporting surface of the common frame with a minimum height of the lower relative to the horizontal axis of the power plant, the points of the indicated housings from the above plane, equal to the length of these housings, which, in turn, are threaded with the ability to disconnect from the bypass valves and paper filters in the indicated perpendicular direction, and an additional filter housing of the automatic control system is mounted on the front relative the inlet of cyclic air to the end face of the power plant so that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal axes of the additional housing fi trov gas generator and free turbine with them on an equal minimum height location of its lowest point, it is equipped with a similar thread and is connected to an automatic control system nodes friction directly without intermediate connection of the regular filtering device housing respective lubrication lines.