RU2517503C2

RU2517503C2 - Gas turbine air cleaner

Info

Publication number: RU2517503C2
Application number: RU2012133616/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Белобородов; Ольга Викторовна Погребнова
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2014-05-27
Also published as: RU2012133616A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to air cleaners and can be used at gas turbine drives of gas transfer plants. Proposed air cleaner comprises air intake chamber, sediment club, air filters, cycle air heating system, and hot air feed pipeline arranged under said club. Jacket concaved from air intake chamber is arranged under club and jointed therewith to surround said chamber. Jacket height makes 1/5 to 1/4 height of air intake chamber while concave surface curvature radius makes 1-1.5 of jacket height.

EFFECT: higher efficiency of air cleaner.

3 dwg

Description

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой (ГТУ).The invention relates to air-cleaning devices and can be used as part of a gas pumping unit with a gas turbine installation (GTU).

Известно воздухоочистительное устройство для ГТУ по патенту РФ №2324062, содержащее воздухоприемную камеру, осадкозадерживающие козырьки, воздушные фильтры, расположенные в воздухоприемной камере, систему подогрева циклового воздуха с закольцованным трубопроводом, размещенным под осадкозадерживающим козырьком, подводящим горячий воздух к воздухоприемной камере.Known air purification device for gas turbines according to the patent of the Russian Federation No. 2324062, containing an air intake chamber, precipitation visors, air filters located in the air intake chamber, a cyclic air heating system with a looped pipe placed under the precipitation visor supplying hot air to the air intake chamber.

Устройство взято за прототип.The device is taken as a prototype.

Недостатком данного изобретения является то, что при работе агрегата под осадкозадерживающим козырьком образуется область циркуляционного турбулентного движения циклового воздуха, которое сужает просвет для движения воздуха. Это приводит к повышению скорости потока в оставшемся зазоре, что нарушает равномерное смешивание подогретого воздуха с цикловым воздухом, снижая тем самым эффективность системы подогрева циклового воздуха и, соответственно, эффективность работы воздухоочистительного устройства.The disadvantage of this invention is that during operation of the unit under the sediment-holding visor, a region of circulating turbulent movement of cyclic air is formed, which narrows the clearance for air movement. This leads to an increase in the flow rate in the remaining gap, which violates the uniform mixing of the heated air with the cyclic air, thereby reducing the efficiency of the cyclic air heating system and, accordingly, the efficiency of the air-cleaning device.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы воздухоочистительного устройства за счет обеспечения равномерности распределения тепла в потоке циклового воздуха за счет снижения скорости его движения и исключения турбулентности.The technical task of the invention is to increase the efficiency of the air cleaning device by ensuring uniform distribution of heat in the flow of cyclic air by reducing its speed and eliminating turbulence.

Технический результат достигается тем, что в воздухоочистительном устройстве, содержащем воздухоприемную камеру, осадкозадерживающий козырек, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, подводящий горячий газ трубопровод, размещенный под осадкозадерживающим козырьком, при этом под осадкозадерживающим козырьком установлен соединенный с ним, с охватом воздухоприемной камеры, кожух с вогнутостью, направленной от воздухоприемной камеры, при этом высота кожуха составляет 1/5-1/4 высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности составляет 1-1,5 высоты кожуха.The technical result is achieved by the fact that in an air-cleaning device containing an air intake chamber, a sediment-retaining visor, air filters, a cyclic air heating system, a hot gas supply pipe placed under the precipitation-retaining visor, while connected under it under the precipitation-visor, with the coverage of the air-intake chamber, the casing with a concavity directed from the air inlet chamber, while the height of the casing is 1 / 5-1 / 4 of the height of the air inlet chamber, and the radius of curvature the concave surface is 1-1.5 the height of the casing.

Установка кожуха под осадкозадерживающим козырьком обеспечивает смещение области циркуляционного турбулентного движения вниз, что освобождает просвет между фильтрами и осадкозадерживающим козырьком для движения циклового воздуха и равномерного смешивания с подогретым воздухом.The installation of a casing under the sediment-holding visor provides a displacement of the circulating turbulent downward movement, which frees up the gap between the filters and the sediment-retaining visor for the movement of cyclic air and uniform mixing with heated air.

Соединение кожуха с козырьком позволяет сформировать направленный профилированный тракт для поступающего воздуха, обеспечить его равномерный подогрев. Вогнутость, направленная от воздухоприемной камеры, обеспечивает плавный вход воздуха к кожух, улучшает аэродинамические характеристики тракта.The connection of the casing with the visor allows you to form a directional profiled path for incoming air, to ensure its uniform heating. The concavity directed from the air intake chamber provides a smooth entry of air to the casing, improves the aerodynamic characteristics of the tract.

Относительные размеры высоты кожуха и радиуса кривизны получены путем варьирования размеров и проведения численного эксперимента в ходе моделирования картины течения циклового воздуха при его взаимодействии с подаваемым под козырек подогретым воздухом. Наиболее равномерная картина течения и, соответственно, равномерное распределение тепла в потоке циклового воздуха получено при соотношениях высоты кожуха 1/5-1/4 от высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности 1,0-1,5 высоты кожуха.The relative dimensions of the height of the casing and the radius of curvature were obtained by varying the sizes and conducting a numerical experiment in the course of modeling the pattern of the flow of cyclic air during its interaction with the heated air supplied under the visor. The most uniform flow pattern and, accordingly, the uniform distribution of heat in the cyclic air flow was obtained with the ratio of the casing height 1 / 5-1 / 4 of the height of the air intake chamber, and the radius of curvature of the concave surface of 1.0-1.5 casing height.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображен общий вид устройства и показаны направления движения потоков циклового воздуха (зона А), образование области циркуляционного турбулентного движения (зона Б) и распределения тепла (зона В) под осадкозадерживающим козырьком до (на фиг.1) и после установки кожуха (на фиг.2) с вогнутостью поверхности.The invention is illustrated by drawings, which depicts a General view of the device and shows the direction of movement of the flows of cyclic air (zone A), the formation of a region of circulating turbulent motion (zone B) and heat distribution (zone B) under the precipitation visor before (in figure 1) and after installation of the casing (figure 2) with a concavity of the surface.

Устройство (фиг.3) состоит из воздухоприемной камеры 1 с воздушными фильтрами 2, осадкозадерживающего козырька 3, закольцованного трубопровода 4, кожуха 5.The device (Fig. 3) consists of an air intake chamber 1 with air filters 2, a sediment-retaining visor 3, a looped pipe 4, and a casing 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При запуске и работе ГТУ под осадкозадерживающим козырьком 3 создается разрежение, что обеспечивает движение циклового воздуха снизу вверх к воздушным фильтрам 2, установленным в воздухоприемной камере 1. При этом кожух 5, высота которого составляет 1/5-1/4 высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности составляет 1-1,5 его высоты, установленный под осадкозадерживающим козырьком и соединенный с ним, за счет своей конфигурации обеспечивает равномерное смешивание циклового воздуха с подогретым воздухом и плавный вход потока в воздухоприемную камеру. Это позволяет сузить и отодвинуть область циркуляционного турбулентного движения к краю кожуха, исключить сужение просвета под осадкозадерживающим козырьком для движения циклового воздуха и снизить скорость его движения. В образованном широком просвете происходит более равномерное смешивание подогретого воздуха и циклового воздуха.When starting up and operating a gas turbine under a sediment-retaining visor 3, a vacuum is created, which ensures the movement of cyclic air from the bottom up to the air filters 2 installed in the air inlet chamber 1. At the same time, the casing 5, the height of which is 1 / 5-1 / 4 of the height of the air inlet chamber, and the radius of curvature of the concave surface is 1-1.5 of its height, installed under the sediment-retaining visor and connected to it, due to its configuration ensures uniform mixing of cyclic air with heated air and a smooth entrance an eye in the plenum chamber. This allows you to narrow and move the region of circulating turbulent motion to the edge of the casing, to eliminate the narrowing of the lumen under the sediment-retaining visor for the movement of cyclic air and reduce its speed. In the formed wide lumen, a more uniform mixing of heated air and cyclic air occurs.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить равномерное распределение тепла в потоке циклового воздуха за счет снижения скорости его движения и исключения турбулентности и, тем самым, повысить эффективность работы воздухоочистительного устройства.Thus, the use of the invention allows for uniform distribution of heat in the flow of cyclic air by reducing its speed and eliminating turbulence and, thereby, increasing the efficiency of the air cleaning device.

Claims

An air-cleaning device for a gas turbine installation, comprising an air intake chamber, a sediment-retaining visor, air filters, a cyclic air heating system, a hot air supply pipe, which is located under the precipitation-retaining visor, characterized in that it is connected to it under the precipitation-retaining visor, with an air cover with a concavity directed from the air intake chamber, while the height of the casing is 1 / 5-1 / 4 of the height of the air intake chamber, and the radius of izny concave surface is 1-1.5 shell height.