RU2593869C1

RU2593869C1 - Air cleaning device

Info

Publication number: RU2593869C1
Application number: RU2015113249/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Лавров; Ольга Викторовна Погребнова; Виталий Борисович Ильин; Федор Фирдаусович Касимов
Original assignee: Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: treatment plants.

SUBSTANCE: invention relates to devices for cleaning air cleaning bled from atmosphere and preparation for feeding thereof into a gas-turbine plant of a gas compressor unit or gas-turbine power plant, arranged in a separate cover. In air cleaning device comprising filtering elements, air receiving chamber with a suction channel, cycle air heating system and residue-trapping shield, on installed along perimeter of residue-trapping shield crosswise beam are fixed at an acute angle to section plane of shield units of louvre shutters, wherein each unit of louvre shutters is a frame with arranged vertically staggered in two rows louvre shutters, mounted on frame by means of axes of rotation, wherein space between blocks of louvre shutters, as well as space between blocks of louvre shutters and air receiving chamber is closed by panels.

EFFECT: invention reduces ingress of coarse fractions of snow in filtering elements of air cleaning device, improves efficiency and service life of cycle air heating system and, consequently, reliability and efficiency of air cleaning device.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в газотурбинную установку газоперекачивающего агрегата (ГПА) или газотурбинной электростанции (ГТЭС), расположенных в индивидуальном укрытии.The invention relates to gas purification devices and can be used to purify air taken from the atmosphere and prepare it to be supplied to a gas turbine installation of a gas pumping unit (GPU) or gas turbine power plant (GTES) located in an individual shelter.

Наиболее близким устройством к заявленному изобретению является воздухоочистительное устройство для газотурбинного двигателя (ГТД) (патент РФ №2504420), принятое за прототип. Воздухоочистительное устройство (ВОУ) состоит из: воздухоприемной камеры, осадкозадерживающих козырьков, каркаса в форме параллелепипеда, фильтрующих элементов, расположенных ярусами в воздухоприемной камере, системы подогрева циклового воздуха с подводящим трубопроводом и соединенным с ним через шумоглушитель закольцованным отводящим трубопроводом. Закольцованный отводящий трубопровод снабжен сообщенными с ним патрубками, равномерно распределенными по периметру зоны всасывания, и имеет ряд круглых отверстий в горизонтальной плоскости со стороны воздухоприемной камеры в патрубках.The closest device to the claimed invention is an air-cleaning device for a gas turbine engine (GTE) (RF patent No. 2504420), adopted as a prototype. An air-cleaning device (HEU) consists of: an air intake chamber, sediment-retaining visors, a parallelepiped-shaped frame, filtering elements arranged in tiers in the air intake chamber, a cyclic air heating system with a supply pipe and a looped discharge pipe connected to it through a muffler. The looped-off outlet pipe is equipped with nozzles communicated with it, evenly distributed along the perimeter of the suction zone, and has a series of circular holes in the horizontal plane from the side of the air intake chamber in the nozzles.

Недостатком конструкции воздухоочистительного устройства, принятого за прототип, является то, что при наличии атмосферного ветра, скорость которого 3 м/с и более, обильных снежных осадков и снежного покрова вокруг воздухоочистительного устройства, часть снежных осадков вносится под осадкозадерживающий козырек и забивает фильтрующие элементы (картриджи) воздухоочистительного устройства. Вследствие чего повышается гидравлическое сопротивление в картриджах, они перестают работать с прежней эффективностью, что приводит к открытию байпасных клапанов, которые пропускают воздух из окружающей среды без очистки, чем выводят из строя ГТУ, что приводит к вынужденному останову всего агрегата.The disadvantage of the design of the air cleaning device adopted for the prototype is that in the presence of atmospheric wind, the speed of which is 3 m / s or more, heavy snowfall and snow cover around the air cleaning device, part of the snowfall is introduced under the sediment-holding visor and clogs the filter elements (cartridges ) air cleaning device. As a result, the hydraulic resistance in the cartridges increases, they cease to work with the previous efficiency, which leads to the opening of bypass valves, which allow air to pass from the environment without cleaning, which disable the gas turbine, which leads to an forced shutdown of the entire unit.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы воздухоочистительного устройства.The technical task of the invention is to increase the reliability of the air cleaning device.

Технический результат достигается тем, что в воздухоочистительном устройстве, содержащем фильтрующие элементы, воздухоприемную камеру с трактом всаса, систему подогрева циклового воздуха и осадкозадерживающий козырек, на установленной по периметру осадкозадерживающего козырька поперечной балке закреплены под острым углом к плоскости среза козырька блоки жалюзийных заслонок, причем каждый блок жалюзийных заслонок выполнен в виде рамы с расположенными вертикально в шахматном порядке двумя рядами жалюзийных заслонок, закрепленных на раме при помощи осей вращения, при этом пространство между блоками жалюзийных заслонок, а также пространство между блоками жалюзийных заслонок и воздухоприемной камерой закрыто панелями.The technical result is achieved by the fact that in the air-cleaning device containing filter elements, an air intake chamber with a suction path, a cyclic air heating system and a sediment-retaining visor, blocks of louvred shutters are fixed at an acute angle to the plane of the visor-cutting visor along the perimeter of the precipitating visor, and the block of louvered shutters is made in the form of a frame with two rows of louvered shutters fixed vertically in a checkerboard pattern, fixed on frame by means of axes of rotation, wherein the space between blocks of louver dampers, and the space between the blocks louvered dampers and air intake chamber closed panels.

Расположение блоков жалюзийных заслонок по периметру осадкозадерживающего козырька значительно уменьшает попадание крупных фракций снега под козырек ВОУ, не происходит забивания фильтрующих элементов и, следовательно, повышается надежность работы ВОУ.The location of the louvre shutter blocks along the perimeter of the sediment-retaining visor significantly reduces the ingress of large fractions of snow under the HEU visor, the filter elements do not clog, and therefore the reliability of the HEU increases.

Закрепление блоков жалюзийных заслонок под острым углом к плоскости среза козырька в сторону основания тракта всаса предотвращает задувание снега в обход блоков жалюзийных заслонок и обеспечивает эффективное осыпание снега с поверхностей заслонок.The fastening of the louvre shutter blocks at an acute angle to the plane of the cut of the visor towards the base of the suction path prevents the blowing of snow bypassing the blocks of the louvered shutters and provides effective snow crushing from the surfaces of the shutters.

Заслонки, установленные вертикально относительно рамы в шахматном порядке, позволяют разбить поток атмосферного воздуха со снегом на составляющие потоки, что позволяет более эффективно отделять снег от воздуха и, следовательно, уменьшить количество снега, попадающего под осадкозадерживающий козырек, и тем самым повысить надежность работы ВОУ. Профиль жалюзийных заслонок может иметь различную геометрию в сечении.The dampers installed vertically relative to the frame in a checkerboard pattern allow you to divide the flow of atmospheric air with snow into component flows, which allows more efficient separation of snow from air and, therefore, reduce the amount of snow falling under the precipitation-retaining visor, and thereby increase the reliability of the HEU. The profile of the blinds may have a different geometry in cross section.

Закрепление жалюзийных заслонок на осях вращения предотвращает налипание снега на жалюзийных заслонках из-за того, что под напором и различными направлениями ветра заслонки двигаются и, соприкасаясь друг с другом, сбивают снег со своей поверхности. Расположение жалюзийных заслонок в шахматном порядке обеспечивает наилучший контакт между заслонками и, следовательно, сбивание снега с поверхностей. Из-за того что снег не задерживается на поверхностях заслонок, происходит максимально эффективное его отделение от воздушного потока, что повышает надежность работы ВОУ.The fastening of the louvre shutters on the axes of rotation prevents snow from sticking to the louvre shutters due to the fact that the shutters move under pressure and various wind directions and, in contact with each other, knock the snow from its surface. The staggered arrangement of the shutter dampers provides the best contact between the dampers and, therefore, churning snow from the surfaces. Due to the fact that the snow does not linger on the surfaces of the dampers, it is most effectively separated from the air flow, which increases the reliability of the HEU.

Пространство между блоками жалюзийных заслонок, блоками заслонок и воздухоприемной камерой закрыто панелями, что предотвращает протекание воздушного потока мимо жалюзийных заслонок. При этом панели служат также для усиления конструкции и лучшего крепления к существующей конструкции ВОУ.The space between the louvre shutter blocks, the shutter blocks and the air intake chamber is covered by panels, which prevents air flow past the louvre shutters. At the same time, the panels also serve to strengthen the structure and better attach to the existing HEU structure.

Такое размещение жалюзийных заслонок позволяет значительно снизить прохождение крупных фракций снега под осадкозадерживающий козырек ВОУ, и тем самым улучшить работу фильтрующих элементов, а также увеличить жизненный цикл фильтрующих элементов ВОУ, тем самым повысить надежность работы ВОУ.Such placement of the louvre shutters can significantly reduce the passage of large fractions of snow under the HEU sediment-retaining visor, and thereby improve the performance of the filter elements, as well as increase the life cycle of the HEU filter elements, thereby increasing the reliability of the HEU.

Изобретение поясняется эскизами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).The invention is illustrated by sketches (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4).

На фиг. 1 показан общий вид воздухоочистительного устройства. На фиг. 2 показан вид снизу воздухоочистительного устройства. На фиг. 3 приведена изометрия воздухоочистительного устройства. На фиг. 4 показан блок жалюзийных заслонок.In FIG. 1 shows a general view of an air cleaning device. In FIG. 2 shows a bottom view of an air cleaning device. In FIG. 3 is an isometric view of an air purifier. In FIG. 4 shows a block of louver shutters.

Устройство состоит из воздухоприемной камеры с трактом всаса 1, осадкозадерживающего козырька 2, каркаса 3, фильтрующих элементов 4, закольцованного отводящего трубопровода 5 с патрубками 6 системы подогрева циклового воздуха, кронштейнов 7, жалюзийных заслонок 8, поперечной балки 9, осей вращения заслонок 10, рамы 11 для крепления осей вращения с заслонками 8. Пространство между блоками жалюзийных заслонок 8, а также пространство между блоками жалюзийных заслонок 8 и воздухоприемной камерой с трактом всаса 1 закрыто панелями 12.The device consists of an air intake chamber with a suction path 1, a sediment-retaining visor 2, frame 3, filter elements 4, a looped exhaust pipe 5 with nozzles 6 of the cyclic air heating system, brackets 7, louver shutters 8, transverse beam 9, axes of rotation of the shutters 10, frame 11 for fastening the rotation axes with shutters 8. The space between the blocks of the shutter shutters 8, as well as the space between the blocks of the shutter shutters 8 and the air intake chamber with the suction path 1 is closed by panels 12.

Блоки жалюзийных заслонок 8, состоящие из рам 11 с зафиксированными вертикально в шахматном порядке двумя рядами заслонок 8, закрепленных на осях вращения 10, жестко крепятся под осадкозадерживающим козырьком 2 на поперечную балку 9 под углом к козырьку 2 ВОУ. Между собой рамы 11 жалюзийных заслонок закрыты и скреплены панелями 12, перпендикулярными друг к другу и прикрепленными к силовым элементам каркаса осадкозадерживающего козырька 2 с помощью кронштейнов 7 и к корпусу воздухоприемной камеры. Нижний край жалюзийных заслонок 8 жестко закреплен на силовой раме 11, прикрепленной к тракту всаса 1.Blinds of shutter dampers 8, consisting of frames 11 with two rows of dampers 8 fixed vertically in a checkerboard pattern, mounted on the axes of rotation 10, are rigidly fixed under the draft-retaining visor 2 to the transverse beam 9 at an angle to the visor 2 of the HEU. Between themselves, the frames 11 of the louvre shutters are closed and fastened by panels 12 perpendicular to each other and attached to the power elements of the frame of the sediment-retaining visor 2 using brackets 7 and to the housing of the air intake chamber. The lower edge of the louvre shutters 8 is rigidly fixed to the power frame 11, attached to the suction tract 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Поток атмосферного воздуха со снегом, имеющий скорость и направление, соответствующие скорости ветра, проходит сквозь жалюзийные заслонки 8, расположенные под осадкозадерживающим козырьком 2, препятствуя прохождению крупных фракций снега. Проходя первый ряд заслонок 8, скорость потока возрастает, при течении потока вдоль профиля второго ряда заслонок 8 образуется застойная зона с низкоскоростным течением. На втором ряду заслонок 8 задерживается следующая часть снежной массы. Далее поток проходит к фильтрующим элементам 4 без обильных снежных осадков, не приводя к забиванию картриджей (фильтрующих элементов 4) ВОУ. Порывом ветра придается кинетическая энергия заслонкам 8. Заслонки 8 двигаются с ускорением и ударяются о собственную раму 11, тем самым стряхивая снег с поверхности. При наличии коробов для сбора снега (на фигуре не показаны), установленных на тракте всаса 1 воздухоприемной камеры, снег с поверхности заслонок 8 попадает в них.A stream of atmospheric air with snow, having a speed and direction corresponding to wind speed, passes through the louvre shutters 8 located under the sediment-retaining visor 2, preventing the passage of large fractions of snow. Passing the first row of shutters 8, the flow rate increases, while flowing along the profile of the second row of shutters 8, a stagnant zone with a low-speed flow is formed. On the second row of dampers 8, the next part of the snow mass is delayed. Further, the flow passes to the filtering elements 4 without heavy snowfall, without leading to clogging of HEU cartridges (filtering elements 4). Kinetic energy is given to the dampers by a gust of wind 8. The dampers 8 move with acceleration and hit their own frame 11, thereby shaking off the snow from the surface. In the presence of boxes for collecting snow (not shown in the figure) installed on the suction path 1 of the air intake chamber, snow from the surface of the shutters 8 falls into them.

Использование изобретения позволяет уменьшить попадание крупных фракций снега в фильтрующие элементы ВОУ, повысить эффективность и ресурс работы системы подогрева циклового воздуха и, следовательно, надежность и эффективность работы воздухоочистительного устройства.The use of the invention allows to reduce the ingress of large fractions of snow into the HEU filter elements, to increase the efficiency and service life of the cyclic air heating system and, therefore, the reliability and efficiency of the air-cleaning device.

Claims

An air-cleaning device containing filter elements, an air intake chamber with a suction path, a cyclic air heating system and a sediment-retaining visor, characterized in that on the perimeter of the sediment-retaining visor the transverse beam is fixed at an acute angle to the plane of the visor cut-out of the louvre shutter dampers, each block made in the form of a frame with two rows of louvred shutters vertically staggered, mounted on the frame using axes in ascheniya, wherein the space between blocks of louver dampers, and the space between the blocks louvered dampers and air intake chamber closed panels.