Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок



Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок
Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок
Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок
Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок

 


Владельцы патента RU 2471533:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими. Воздухоочистительное устройство включает расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги. Узлы крепления профилей сепараторов первой и третьей ступеней выполнены в виде набора взаимозаменяемых гребенчатых державок, имеющих под профилированные жалюзи ответные гнезда в форме прорезей, распределенных по длине державок с заданным шагом, и установлены с зазором между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов, образующим пространство для сбора и удаления отсепарированной влаги. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности и технологичности конструкции, обеспечение высокой эффективности на всех режимах работы двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими.

Известна система очистки воздуха (см. патент GB 2136313, 19.09.1984, B01D 45/08), которая включает установленные по ходу воздуха три ступени очистки, из которых первая и третья ступени - жалюзийные сепараторы, а вторая ступень - установленный между ними с возможностью выема фильтр-коагулятор. При этом сепараторы состоят из вертикально установленных зигзагообразных в сечении профилей с влагоулавливающими элементами, а фильтр-коагулятор выполнен в виде полотна из синтетического волокна, установленного в вертикальном каркасе, обеспечивающем зигзагообразность полотна и расположенном перпендикулярно относительно продольной оси системы. Кроме того, нижняя часть системы снабжена устройством отвода отделенной от воздуха влаги - прототип.

Эта система обеспечивает достаточно высокую эффективность очистки воздуха от влаги, однако в силу конструктивных особенностей сепарирующих элементов в объеме первой и второй ступеней этих элементов располагается очень много, что приводит к значительному аэродинамическому сопротивлению, так как для достижения высокой эффективности требуются достаточно высокие скорости для обеспечения вывода из воздуха примесей, а следовательно, и небольшие зазоры между элементами, поэтому установка (крепление) сепарирующих элементов оказывает значительное влияние на характеристики сепараторов. Следует отметить, что повышение аэродинамического сопротивления тракта приема воздуха газотурбинного двигателя, включающего систему очистки воздуха, приводит к снижению его мощности относительно номинальной (ок. 2%/1000 Па). Технология установки и крепления сепарирующих элементов является сложной и трудоемкой. Устройство обладает недостаточной эксплуатационной надежностью в части эффективности из-за возможности попадания отсепарированной влаги в очищенный воздух.

Принятое, при организации вывода отсепарированной влаги, крепление сепарирующих элементов приводит, при значительном обводнении воздуха, к ее выносу с поверхности листа, в котором установлены сепарирующие элементы, в очищенный воздух.

Задачей предлагаемого и изобретения является снижение трудоемкости изготовления устройства, повышение его эксплуатационной надежности за счет предотвращения попадания отсепарированной влаги в очищенный воздух и повышение технологичности конструкции устройства.

Для решения поставленной задачи воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок, включающее расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, по изобретению узлы крепления профилей сепараторов первой и третей ступеней выполнены в виде набора взаимозаменяемых гребенчатых державок, имеющих под профилированные жалюзи ответные гнезда в форме прорезей, распределенных по длине державок с заданным шагом, и установлены с зазором между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов, образующим пространство для сбора и удаления отсепарированной влаги.

Кроме того, зазор между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов образован пластинчатыми ребрами, по длине которых образованы выемки для свободного протока отсепарированной влаги, а державки имеют в поперечном сечении форму уголка.

Выполнение узлов крепления профилей сепараторов первой и второй ступеней воздухоочистительного устройства в виде набора взаимозаменяемых гребенчатых державок с прорезями под профилированные жалюзи позволит произвести точную установку сепарирующих элементов в корпус первой и второй ступеней для обеспечения характеристик по эффективности и аэродинамическому сопротивлению, повысить технологичность изготовления устройства.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении эффективности воздухоочистительного устройства за счет уменьшения вероятности вторичного обводнения очищенного воздуха, высокой точности установки сепарирующих элементов с одновременным упрощением конструкции первой и третьей степеней, а также снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления, повышении технологичности сепараторов первой и третьей ступеней за счет крепления сепарирующих элементов, в конструкции которого отсутствует «трубная доска», т.е. заделка сепарирующих элементов в перфорированный лист, поэтому вся уловленная влага беспрепятственно поступает во влагосборную камеру и далее в дренажные патрубки. В результате внедрения изобретения повышается эксплуатационная надежность, технологичность изготовления и высокая эффективность на всех режимах работы двигателя.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - вид сбоку устройства на фиг.1 - разрез по А-А, на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.1 с сепарирующими элементами, на фиг.4 - узел установки сепарирующих элементов.

Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок включает корпус 1, в котором расположены по ходу движения воздуха три ступени очистки, из которых первая 2 и третья 3 ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи 4, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора 5. Имеет размещенные в нижней части корпуса сепараторов 2, 3 выводы отсепарированной из воздуха влаги 6 и 7. Узлы крепления профилей сепараторов первой 2 и третей ступеней 3 выполнены в виде набора взаимозаменяемых гребенчатых державок 8 и 9 и установлены с зазором между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов 1, образующим пространство для сбора и удаления отсепарированной влаги. Зазор между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов образован пластинчатыми ребрами 10, по длине которых образованы выемки 11 для свободного протока отсепарированной влаги.

Воздухоочистительное устройство работает следующим образом.

Очищаемый воздух проходит последовательно все три ступени устройства. Сепаратор первой 2 ступени отсеивает большую часть влаги, состоящую в основном из крупнодисперсных капель, которая по поверхности жалюзи 4 в виде пленки стекает в водосборную камеру, образованную гребенчатыми державками 9, основанием корпуса 1 сепараторов и пластинчатыми ребрами 10, и удаляется из устройства через дренажные патрубки 6. Более мелкие частицы поступают во вторую ступень 5 - фильтр-коагулятор, где мелкие частицы воды укрупняются и уже в виде крупных капель поступают на третью ступень 3, состоящую из жалюзийных сепараторов, которая работает аналогично первой ступени 2. Отсепарированная собранная в нижней части корпуса влага удаляется из устройства через дренажный патрубок 7.

Предлагаемое воздухоочистительное устройство позволит уменьшить металлоемкость устройства и трудоемкость его изготовления, повысить технологичность конструкции и обеспечить высокую эффективность и расчетное аэродинамическое сопротивление на всех режимах работы двигателя, что его выгодно отличает от прототипа.

1. Воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок, включающее расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними с возможностью выема фильтра-коагулятора, и размещенные в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, отличающееся тем, что узлы крепления профилей сепараторов первой и третьей ступеней выполнены в виде набора взаимозаменяемых гребенчатых державок, имеющих под профилированные жалюзи ответные гнезда в форме прорезей, распределенных по длине державок с заданным шагом, и установлены с зазором между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов, образующим пространство для сбора и удаления отсепарированной влаги.

2. Воздухоочистительное устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между гребенчатыми державками и основанием корпуса сепараторов образован пластинчатыми ребрами, по длине которых образованы выемки для свободного протока отсепарированной влаги.

3. Воздухоочистительное устройство по п.1, отличающееся тем, что державки имеют в поперечном сечении форму уголка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке нефтяного попутного газа на нефтяных месторождениях. .

Изобретение относится к области нефтегазового и химического машиностроения, а именно к сепарационным устройствам, расположенным в корпусах аппаратов или в трубе, и может быть использовано в процессах отделения жидкостей и примесей из газового потока в установках подготовки газов: природного и попутного, низкотемпературной сепарации, компримирования, факельных, первичных, трубных сепараторах.

Изобретение относится к коллекторам сбора жидкости для массообменных и сепарационных аппаратов, в частности для сбора жидкости, ее отвода или перераспределения по поперечному сечению аппарата, для распределения и сепарации газовых потоков от капель жидкости.

Сепаратор // 2438756
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования при расчете ширины кольцевого зазора для прохождения газа по высоте перфорированной обечайки в номинальном режиме эксплуатации сепаратора, устанавливаемой в качестве внутрисепарационного устройства при достижении необходимого технологического процесса разделения газожидкостного потока на компоненты.

Сепаратор // 2438755
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования при расчете ширины кольцевого зазора для прохождения газа по высоте перфорированной обечайки в номинальном режиме эксплуатации сепаратора, устанавливаемой в качестве внутрисепарационного устройства при достижении необходимого технологического процесса разделения газожидкостного потока на компоненты.

Сепаратор // 2433854
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве внутрисепарационного устройства измерения уровня воды в сепараторе при достижении необходимого технологического процесса разделения газожидкостного потока на компоненты.

Сепаратор // 2422189
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве сепарационного устройства при достижении необходимого технологического процесса разделения газожидкостного потока на компоненты.

Изобретение относится к технике очистки технологических и неорганизованных выбросов от пыли и других посторонних твердых частиц, поступающих на сухую газоочистку, и может быть использовано в металлургической промышленности.

Изобретение относится к устройствам для разделения жидкости и пара. .

Сепаратор // 2392034
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве сепарационного устройства при достижении необходимого технологического процесса разделения газожидкостного потока на компоненты.

Изобретение относится к области нефтехимического и газового машиностроения, в частности к коалесцирующим, фильтрующим и сепарационным устройствам

Изобретение относится к технике, предназначенной для осаждения и удаления влаги из сжатых газов. Резервуар для осаждения и удаления влаги представляет собой корпус, к обечайке которого прикреплены сваркой ряд вертикальных гофрированных оцинкованных пластин с наклонными перегородками и который имеет дренажную трубу. Наклонные перегородки установлены по высоте пластин и образуют каналы для отвода жидкости, имеющие треугольную форму. Перегородки выполнены изогнутыми в средней части. Корпус также снабжен перемычкой, установленной под нижней перегородкой и соединяющей соседние пластины. В гофрированных пластинах выполнены прорези, снабженные лепестками, отогнутыми в противоположные стороны. При этом корпус покрыт сплошным слоем термостойкой теплопроводной пасты с чередующимися по его длине участками различной толщины - ребрами. Изобретение обеспечивает эффективное охлаждение, осаждение и удаление влаги из сжатых газов за счет улучшения теплообмена с окружающей средой. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для очистки воздуха от твердых частиц, капель морской воды и соли на входе судовых газотурбинных двигателей. Устройство включает инерционный сепаратор в виде, по крайней мере, одного пакета вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля. Передняя кромка профилей выполнена острой, задняя - разрезной в виде влагоулавливающего элемента, а коагуляторы в виде заостренных шевронов установлены на передних кромках влагоулавливающих элементов. Монолитность конструкции вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами обеспечивает технологичность их массового производства с помощью фильер. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам очистки воздуха на входе судовых газотурбинных двигателей. Система очистки воздуха включает сепаратор с конфузором, горловиной, диффузором и капле-пылеуловителем, установленные в воздуховоде, и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля. В горловине сепаратора установлены направляющий аппарат из плоских профилей и решетка аэродинамических профилей с разрезной задней кромкой и перфорированной их выпуклой аэродинамической поверхностью. Технический результат: высокая надежность, гидравлические потери не превышают 200 Па и низкий уровень эксплуатационных расходов. 1 ил.

Изобретение относится к пластинчатому сепаратору для отделения капель жидкости от текучей среды с жидкой фазой. Пластинчатый сепаратор для отделения капель жидкости от текучей среды с жидкой фазой включает в себя, по меньшей мере, два практически вертикально ориентированных пластинчатых профиля, расположенных на расстоянии друг от друга и образующих канал для протекания между ними текучей среды с жидкой фазой, на поверхности стенок которых осуществляется отделение капель жидкости, и отстойник, расположенный под пластинчатыми профилями, служащий для приема жидкости, отделившейся от текучей среды с жидкой фазой. Отстойник имеет, по меньшей мере, одну разделительную стенку, делящую отстойник на несколько частей. Пластинчатые профили выполнены, по меньшей мере, частично гофрированными и ориентированы параллельно друг другу. Несколько экранов выступают в канал потока, по меньшей мере, от одного из указанных пластинчатых профилей и направлены против направления потока (S), образуя улавливающие карманы, направленные против направления потока (S) и служащие для отделения капель жидкости. Несколько подрезанных пластинок, выступающих из одного и того же пластинчатого профиля, образуют полости, ориентированные по направлению потока (S) так, что подрезанные пластинки перекрыты на заданную длину со своих внешних сторон, направленных в сторону от пластинчатого профиля, экранами, направленными против направления потока (S), образуя лабиринтную отделительную систему для отделения капель жидкости. Подрезанные пластинки установлены только на первой половине пластинчатого профиля по направлению потока (S). Техническим результатом является предотвращение завихрения жидкости в отстойнике. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к каплеотделителю для отделения капелек из содержащего капельки газа. Каплеотделитель (10) содержит проточный канал (5), который предназначен для направления через него содержащего капельки газа и прохождения потока этого содержащего капельки газа вдоль основного направления потока, при этом вокруг проточного канала (5) расположен по существу кольцеобразно отделительный элемент (8), который предназначен для прохождения направленного от проточного канала (5) кольцевого потока. Отделительный элемент (8) имеет донный элемент (11) и закрывающий элемент (12), а также множество соединительных элементов (1), которые расположены между донным элементом (11) и закрывающим элементом (12) так, что донный элемент (11) и закрывающий элемент (12) расположены на расстоянии друг от друга, которое задано соединительными элементами (1). Соединительный элемент (1) содержит стенной элемент (3), который предназначен для направления вдоль него в виде пленки капелек содержащего капельки газа в направлении донного элемента (11), при этом стенной элемент (3) имеет отделительную поверхность, которая имеет среднюю ширину больше 1 мм. Отделительный элемент (8) содержит кольцевой элемент (17), который расположен по существу кольцеобразно вокруг проточного канала (5) и имеет внутреннюю боковую поверхность, которая имеет по существу диаметр проточного канала (5), и предусмотрены проходные отверстия для входа содержащего капельки газа в кольцевой элемент. Техническим результатом изобретения является создание каплеотделителя, с помощью которого обеспечивается возможность улучшенного отделения, в частности, небольших капелек. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл., 24 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам очистки воздуха, и может быть использовано для судовых энергетических установок при очистке воздуха от морской воды, соли и твердых частиц на входе судовых газотурбинных двигателей. Устройство очистки воздуха содержит корпус, инерционный сепаратор, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля. Инерционный сепаратор состоит, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами. Влагоулавливающие элементы установлены в зигзагообразных каналах инерционного сепаратора, образованных вертикально ориентированными профилями, как у вершин, так и во впадинах каждой волны профиля. Зигзагообразные вертикально ориентированные профили имеют переднюю и заднюю кромки в виде влагоулавливающих элементов, а коагулятор выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора в виде сетчатых элементов, установленных на влагоулавливающих элементах инерционного сепаратора. Технический результат заключается в устранении вибраций и повышении степени очистки воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение предназначено для разделения неоднородных систем газ-жидкость на газовую и жидкую фазы и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газовой, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Отстойник включает горизонтальный цилиндрический корпус с днищами, штуцер ввода неоднородной системы и штуцера вывода газовой и жидкой фаз. Под штуцером ввода неоднородной системы расположен сопряженный с горизонтальным цилиндрическим корпусом перфорированный цилиндрический отбойник с коническими пластинами, по обе стороны от которого расположены секции сепарации в виде пакета регулярной многослойной насадки из гофрированных проницаемых пластин. Секции сепарации образуют в горизонтальном цилиндрическом корпусе емкости вертикальную цилиндрическую стенку или параллельную с осью горизонтального цилиндрического корпуса емкости горизонтальную прямоугольную стенку, сопряженную с двух параллельных оси торцов с горизонтальным цилиндрическим корпусом емкости и с двух перпендикулярных оси торцов с дополнительными сегментными пластинами. В нижней части горизонтального цилиндрического корпуса расположены перфорированные сегментные перегородки. Технический результат: эффективность разделения газ-жидкость, снижение металлоемкости, универсальность конструкции. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для разделения неоднородных систем газ-жидкость типа «туман» на газовую и жидкую фазы и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газовой, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности для разделения газожидкостных смесей. Вертикальный сепаратор включает вертикально-цилиндрический корпус, штуцер ввода неоднородной системы, штуцер вывода газовой фазы, штуцер вывода жидкой фазы и сепарационные элементы. Сепарационные элементы представляют собой пакеты регулярной многослойной насадки из гофрированных проницаемых пластин. Пакеты пластин образуют в вертикально-цилиндрическом корпусе стенку, состоящую, по крайней мере, из двух секций, сопряженных с вертикально-цилиндрическим корпусом емкости и горизонтальными сегментными перегородками. В нижней части вертикально-цилиндрического корпуса расположена секция сбора выделенной из газа жидкости, соединенная переливными трубами с горизонтальными сегментными перегородками. Технический результат: снижение металлоемкости сепаратора, повышение качества разделения неоднородной системы. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх