Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки



Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки
Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки
Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки
Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки
Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки

 


Владельцы патента RU 2503839:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата и газотурбинной электростанции с газотурбинной установкой. В диффузоре выхлопного тракта газотурбинной установки, содержащем обечайку с фланцами, звукотеплоизоляцию, кожух, охватывающий с зазором обечайку, кожух с помощью фланцев скреплен с поддоном. Обечайка разъединена с кожухом и установлена на опорах. В средней части на неподвижных опорах, а остальной поверхностью - на подвижных опорах, разнесенных симметрично относительно неподвижных опор. Использование изобретения позволит повысить надежность работы конструкции диффузора и, кроме того, эксплуатационные характеристики. 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата (ГПА) или газотурбинной электростанции с газотурбинной установкой (ГТУ).

Диффузор является одним из элементов выхлопного тракта, обеспечивающего снижение скорости высокотемпературного газового потока, снижение теплопередачи и звука от газового потока в окружающее пространство. Диффузор своими фланцами стыкуется с улиткой ГТУ и выхлопной трубой.

Известен диффузор выхлопного тракта, представляющий собой обечайку с фланцами, кожух, охватывающий обечайку и состоящий из боковых панелей (стенок), крыши, поддона, звукотеплоизоляции, размещенной между обечайкой и кожухом. На верхней и боковых стенках обечайки установлены штыри, на концах которых выполнены прорези с образованием половинок, концы штырей соединены между собой проволокой, (см. RU 2313030 C2 (Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)), 20.12.2007).

Данный диффузор принят в качестве прототипа.

Недостаток данного диффузора заключается в том, что из-за многослойности конструкции происходит неравномерный нагрев внутренней и наружной поверхностей диффузора, что приводит к разной величине расширения материала внутренней и наружной поверхностей, и, соответственно, к различным напряжениям в стыках конструкции, и может привести к разрушению конструкции по стыкам фланца с обечайкой и кожуха.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка, т.е. повышение надежности работы конструкции.

Технический результат достигается тем, что в диффузоре выхлопного тракта газотурбинной установки, содержащем обечайку с фланцами, звукотеплоизоляцию, кожух, охватывающий с зазором обечайку и состоящий из стенок и поддона, кожух с помощью фланцев скреплен с поддоном, а обечайка разъединена с кожухом и установлена на опорах - в средней части на неподвижных опорах, а остальной поверхностью - на подвижных опорах, разнесенных симметрично относительно не подвижных опор.

Для закрепления подвижных и неподвижных опор на нижней поверхности обечайки и для обеспечения подвижности опор на внутренней поверхности нижней стенки кожуха предусмотрены металлические пластины.

Отличительные признаки являются существенными:

1. Разъединение кожуха и обечайки позволяет избежать возникновения напряжений, образующихся в результате разных тепловых расширений кожуха и обечайки в местах их соединения, тем самым предотвратить разрушение сварных швов, соединяющих кожух и обечайку.

2. Установка обечайки на неподвижных опорах позволяет зафиксировать ее относительно кожуха и ограничить подвижность при тепловых расширениях.

3. Установка обечайки на подвижных опорах позволяет перемещаться участкам обечайки относительно кожуха при тепловых расширениях.

Техническое решение поясняется чертежами на фиг.1, 2, 3, 4, 5.

На фиг.1 показан диффузор вид - сбоку. На фиг.2 показан диффузор в разрезе. На фиг.3 показано расположение подвижной опоры (выносной элемент А). На фиг.4 показано расположение неподвижной опоры (выносной элемент Б). На фиг.5 показан диффузор в разрезе В-В.

Диффузор выхлопного тракта ГТУ содержит обечайку 1, подвижные опоры 3 и неподвижные опоры 4, кожух 5 с фланцами 6, охватывающий обечайку 1 и состоящий из поддона 7 и стенок 8, звукотеплоизоляции 9, пластины 10.

При работе ГТУ высокотемпературный газовый поток продуктов сгорания, проходя через проточную часть обечайки 1, нагревает обечайку 1 равномерно по всей поверхности. При равномерном прогреве обечайки 1 тепловые расширения, в основном, распространяются от центра и увеличиваются по направлению к периферии. Так как в центре нижней плоскости обечайки 1 менее напряженный участок, вблизи него расположены неподвижные опоры 4 для фиксации обечайки 1 относительно кожуха 5. На остальной поверхности нижней плоскости обечайки 1 расположены подвижные опоры 3 для перемещения участков обечайки 1 при тепловых расширениях относительно кожуха 5. Для закрепления подвижных и неподвижных опор 3, 4 на нижней поверхности обечайки 1 и для обеспечения подвижности опор 3 на внутренней поверхности нижней стенки кожуха 5 предусмотрены металлические пластины 10. При закреплении опор 3, 4 металлические пластины 10 создают поверхность для крепления и увеличивают жесткость конструкции. При перемещении подвижных опор 3 металлические пластины 10 образуют поверхность, по которой происходит перемещение, и увеличивают жесткость и прочность поддона 7. Через стенки обечайки 1 тепловой поток передается на звукотеплоизоляцию 9. Звукотеплоизоляция 9 сдерживает часть тепла, передаваемого на кожух 5, в результате чего происходит разный прогрев материалов стенок 8 кожуха 5 и обечайки 1. Под воздействием теплового потока расширение стенок обечайки 1 больше, чем расширение стенок 8 кожуха 5. Так как участки обечайки 1 не имеют жесткого крепления с элементами кожуха 5 и поддона 7, в зонах интенсивного расширения, то они свободно перемещаются на подвижных опорах 3 под воздействием тепловых расширений относительно кожуха 5, не создавая дополнительных напряжений в конструкции. Кожух 5 и поддон 7 жестко соединены фланцами 6 для увеличения жесткости кожуха.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы конструкции диффузора и, кроме того, эксплуатационные характеристики.

Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки, содержащий обечайку с фланцами, звукотеплоизоляцию, кожух, охватывающий с зазором обечайку и состоящий из стенок и поддона, отличающийся тем, что в нем кожух с помощью фланцев скреплен с поддоном, а обечайка разъединена с кожухом и установлена на опорах - в средней части на неподвижных опорах, а остальной поверхностью - на подвижных опорах, разнесенных симметрично относительно неподвижных опор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к реактивному двигателю летательного аппарата. Реактивный двигатель включает в себя обтекатель воздухозаборника, содержащий две раздельных в целом трубчатых секции.

Изобретение относится к системе воздухозаборника двигателя сверхзвукового летательного аппарата. .

Изобретение относится к системе соединения, содержащей соединительный элемент, предназначенный для надевания на конец трубопровода при помощи крепежного соединения.

Изобретение относится к слоистой структуре трубопровода для газотурбинных двигателей и способу ее изготовления. .

Изобретение относится к жаростойкому компоненту такому, как, например, лопатка турбины или рабочее колесо нагнетателя, подвергающемуся трению о другой компонент в условиях высокой температуры.

Изобретение относится к области машиностроения, касается устройства элементов систем газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в маслосистемах авиационных ГТД для поддержания заданного давления воздушно-газовой смеси в системе суфлирования масляных полостей. Баростатический клапан двойного действия для системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя содержит корпус с двумя тарельчатыми клапанами, подключенными параллельно к магистрали суфлирования, один из которых - баростатический, - связан с чувствительным элементом, воспринимающим давление окружающей атмосферы, а другой клапан - избыточного давления в системе суфлирования. Клапаны установлены в противоположных местах относительно магистрали суфлирования. Чувствительный элемент выполнен в виде пакета отдельных мембранных коробок, поджатых через тарелку баростатического клапана к установленной в корпусе с противоположной стороны пакета подвижной опоре. Опора снабжена устройством для фиксации взаимного положения тарелки баростатического клапана и его седла. Изобретение направлено на повышение надежности работы агрегата за счет предварительной регулировки первоначального хода баростатического клапана. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Система нагрева топливного газа с когенерационной установкой, в которой когенерационная установка подключена к блоку управления, соединена трубопроводами подвода и отвода топливного газа с агрегатным блоком подготовки топливного газа (АБПТГ) и двигателем газоперекачивающего агрегата (ГПА) и содержит в своей конструкции два последовательно подключенных теплообменника: газомасляный теплообменник (ГМТ) и теплообменник-утилизатор тепла выхлопных газов (ТУВГ), в которых греющими теплоносителями выступают соответственно горячее масло и выхлопные газы газотурбинного двигателя когенерационной установки. Одновременно, в систему подогрева природного газа АБПТГ подключен дополнительный газомасляный теплообменник, в котором греющим теплоносителем выступает горячее масло двигателя ГПА, а к ТУВГ подключен остаточный теплообменник-утилизатор, посредством которого оставшееся тепло выхлопных газов когенерационной установки, прошедших через ТУВГ и нагревших топливный газ, направляется на отопление помещения. В трубопроводе топливного газа перед входом нагретого топливного газа в двигатель ГПА смонтирован и подключен к когенерационной установке как минимум один взрывозащищенный трубчатый электронагреватель для дополнительного электроподогрева топливного газа. Электроэнергия, вырабатываемая когенерационной установкой, направляется дополнительно для работы как минимум одного вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа и как минимум одного электрического калорифера. Изобретение позволяет повысить эффективность работы системы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в маслосистемах теплонапряженных авиационных ГТД для регулирования давления сжатого воздуха и горячих газов в системе суфлирования. Баростатический клапан двойного действия для системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя содержит корпус с выполненными в нем седлами, взаимодействующими с двумя тарельчатыми клапанами, подключенными параллельно в магистраль суфлирования, один из которых - баростатический - связан с чувствительным элементом, воспринимающим изменение давления окружающей двигатель атмосферы, а другой клапан - предельного давления в системе суфлирования. Седла повернуты в одну сторону в направлении к чувствительному элементу, клапан предельного давления расположен между чувствительным элементом и баростатическим клапаном и соединен с последним механически с возможностью свободного хода обоих клапанов. Ход баростатического клапана выполнен больше, чем ход клапана предельного давления. Данное изобретение позволяет снизить гидросопротивление баростатического клапана за счет увеличения проходного сечения в выходном тракте устройства, что, по мнению заявителя, повысит надежность его работы. 1 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для прогнозирования погоды. Сущность: выбирают из множества элементов информации о погоде, которые относятся к областям и моментам времени и которые включают в себя, по меньшей мере, температурные данные, множество наборов информации о погоде, относящихся к множеству моментов времени в течение фиксированного периода, касающихся первой области, содержащей местоположение, в котором размещается устройство использования воздуха. Решают с помощью выбранного множества наборов информации о погоде в качестве входных данных дифференциальные уравнения, выражающие информацию о погоде на основе моделей анализа, используемых для проведения моделирований погоды. Формируют множество первых наборов информации о погоде в локальной области, относящихся к множеству вторых областей, которые расположены в пределах первой области и которые меньше, чем первая область. Выбирают второй набор информации о погоде в локальной области, касающийся второй области, содержащей местоположение устройства использования воздуха, среди сформированного множества первых наборов информации о погоде в локальной области. Формируют распределение накопленной повторяемости температуры или распределение вероятности превышения температуры в течение фиксированного периода с помощью данных о температуре, содержащихся во втором наборе информации о погоде в локальной области, для того, чтобы вычислять расчетную температуру устройства использования воздуха. Технический результат: прогнозирование погоды. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх