Выхлопное устройство для газотурбинной установки



Выхлопное устройство для газотурбинной установки
Выхлопное устройство для газотурбинной установки

 


Владельцы патента RU 2525993:

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

Изобретение относится к выхлопным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой. Выхлопное устройство содержит диффузор, переходник с разделяющими поток ребрами и шумоглушитель кассетного типа, размещенный под углом 30-60° к оси переходника. Каждая из кассет шумоглушителя состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом. Со стороны наклоненной к диффузору кассеты обшиты перфорированным листом, а с противоположной стороны - цельным. Изобретение позволяет повысить эффективность снижения шума в выходном устройстве за счет обеспечения равномерного движения потока. 2 ил.

 

Изобретение относится к выхлопным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата (ГПА) с газотурбинной установкой (ГТУ).

Основным источником шума газоперекачивающего агрегата является поток выхлопных газов из газотурбинной установки. Выхлопное устройство предназначено для безопасного удаления выхлопных газов из газотурбинной установки и снижения уровня шума. Известно выхлопное устройство для ГТУ, описанное в книге «Монтаж, испытания и эксплуатация ГПА в блочно-контейнерном исполнении» Апанасенко А.И. и др., Л., Недра, 1991 г., стр.17-29, содержащее последовательно соединенные диффузор, переходник, шумоглушитель. Шумоглушитель кассетного типа, в котором каждая кассета состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом. Кассеты установлены вдоль направления потока.

Устройство взято за прототип.

Недостатком данного технического решения является то, что при работе агрегата выхлопные газы внутри выхлопного устройства сохраняют высокую турбулентность, что приводит к образованию высокого уровня шума. Поворот газов под прямым углом в переходнике создает высокое газодинамическое сопротивление. Шумоглушащие кассеты, установленные вдоль потока выхлопных газов, имеют низкую эффективность звукопоглощения вследствие небольшого угла установки к направлению распространения звука.

Такой тракт не обеспечивает равномерного движения выхлопных газов, которое является главным условием глушения звука.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства по снижению шума в работающем ГПА за счет оптимизации геометрических параметров проточной части выхлопного устройства.

Технический результат достигается тем, что в выхлопном устройстве, содержащем диффузор, переходник, шумоглушитель кассетного типа, каждая кассета в котором состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом, в переходнике установлены разделяющие поток ребра, шумоглушитель размещен под углом 30-60° к продольной оси переходника, а кассеты обшиты перфорированным листом со стороны, наклоненной к диффузору, и цельным листом с противоположной стороны.

Разделение потока выхлопных газов на несколько потоков с помощью ребер снижает турбулентность потока и, соответственно, снижает уровень шума. Размещение шумоглушителя под углом 30-60° к продольной оси переходника повышает поглощение звука шумопоглощающим материалом кассет, размещенным за перфорированным листом. Сплошной лист кассет с обратной стороны повышает эффективность шумоглушения за счет шумоизоляции потока и дополнительно - прочность конструкции.

Изобретение поясняется эскизами, на которых изображен общий вид устройства и показаны направления движения турбулентных потоков выхлопных газов (фиг.1). На фиг.2 показана конструкция с вертикальным выхлопом.

На эскизах обозначены:

1 - диффузор,

2 - переходник,

3 - шумоглушитель,

4 - ребра,

5 - кассета,

6 - перфорированный лист,

7 - сплошной лист,

α - угол между осью диффузора и шумоглушителем (плоскостью корпуса).

Устройство работает следующим образом.

При запуске и работе ГТУ внутри выхлопного устройства образуется турбулентный пульсирующий поток выхлопных газов, являющийся носителем звуковых колебаний большой силы, что создает экологическую опасность на рабочих местах персонала. Верхний уровень шума, кроме того, ограничен санитарными нормами.

Турбулентный поток, проходя через диффузор 1 в переходник 2 между ребрами 4, разделяется и теряет энергию. Разделенные потоки, попадая в глушитель 3, теряют шумность вследствие гашения собственных колебаний в звукопоглощающем материале, размещенном в кассетах 5 под перфорированными листами 6. Сплошные листы 7, установленные на противоположной стороне кассет, обеспечивают звукоизоляцию от потока газов. Замена поворота всего потока под прямым углом на два поворота разделенных потоков под углом 30-60° существенно снижает газодинамическое сопротивление в тракте и повышает равномерность истечения газов из устройства, что также снижает уровень шума, т.е. повышает эффективность работы выхлопного устройства.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить повышение эффективности работы выхлопного устройства по снижению шума за счет повышения равномерности движения потока выхлопных газов и снижения пульсации.

Выхлопное устройство для газотурбинной установки, содержащее диффузор, переходник, шумоглушитель кассетного типа, каждая из кассет в котором состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом, отличающееся тем, что шумоглушитель размещен под углом 30-60° к оси переходника, в переходнике установлены разделяющие поток ребра, а кассеты обшиты перфорированным листом со стороны, наклоненной к диффузору, и цельным листом с противоположной стороны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции опорных или установочных устройств выходного устройства турбины. Выходное устройство турбины содержит полые аэродинамические профилированные стойки, размещенные за рабочим колесом последней ступени турбины, а также аэродинамические профилированные контура.

Выхлопное устройство турбомашины содержит корпус с входным отверстием, расположенным вокруг оси вращения турбины, диффузор, расположенное в наружной стенке корпуса выходное отверстие и дополнительную перегородку.

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно для сбросных систем пара тепловых электрических станций, например, выбросам пара при срабатывании главных предохранительных клапанов котлов, продувок пароперегревателей, растолок котлов и котлов-утилизаторов при расходах сбрасываемого пара более 30 т/ч и степени нерасчетности недорасширенной струи пара n=pa/pc>1, где pa - давление атмосферного воздуха, pc - статическое давление пара на срезе выхлопного трубопровода.

Изобретение относится к конструктивным элементам турбины, взаимосвязям между корпусом турбины и ее внутренними элементами, в частности, к конструкции опорных или установочных устройств выходного устройства турбины.

Изобретение относится к турбомашиностроению, а именно, к устройствам для предотвращения утечек рабочего тела, и может быть использовано в авиационных газотурбинных двигателях (ГТД).

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, в частности к узлу, расположенному между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления внутреннего контура двухконтурного авиационного двигателя.

Изобретение относится к ступице в сборе, входящей в состав задней опоры турбины низкого давления. .

Изобретение относится к конструкции выходного устройства турбины, а именно к элементам связи между корпусом турбины и ее внутренними элементами. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции. Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки содержит обечайку с фланцами, кожух, охватывающий обечайку и звукоизоляцию, размещенную между обечайкой и кожухом. Обечайка выполнена из подвижных, телескопически соединенных частей с ограничителями перемещений. Кожух образован эластичным материалом, например тканью «Атом», закрепленным на обечайке. Изобретение позволит повысить надежность работы конструкции диффузора, а также снизить его металлоемкость. 3 ил.

Выпускной патрубок для использования с турбиной, включающей множество ступеней, выполнен с возможностью направления пара из турбины в конденсатор и содержит опорный конус, окружающий ротор турбины, направляющую и колпак направляющей. Направляющая расположена радиально снаружи опорного конуса, при этом направляющая и опорный конус выполнены с возможностью направления текучей среды из турбины. Колпак направляющей проходит от края и задней поверхности направляющей к турбине и содействует предотвращению образования вихрей текучей среды в выпускном патрубке. Другое изобретение группы относится к паровой турбине, включающей указанный выше выпускной патрубок. Группа изобретений позволяет увеличить производительность турбины. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к энергетике. Часть низкого давления паровой турбины, включающая регулирующий орган на входе, группу ступеней с промежуточными камерами и выхлопной патрубок, соединенный с конденсатором, разделенным трубной системой на входной и выходной объемы, при этом выходной объем конденсатора соединен с промежуточной камерой, например, перед последней ступенью, посредством перепускной трубы с клапаном. Заявляемое техническое решение основано на особенности работы последней ступени низкого давления при малых расходах пара, когда ее рабочее колесо не вырабатывает мощности, а получает ее от ротора, затрачивая на перекачку пара в сторону выхлопа. При таком «компрессорном» режиме работы давление перед последней ступенью оказывается ниже, чем в конденсаторе. Это позволяет направить в камеру перед последней ступенью пар, охлажденный трубной системой конденсатора при протекании из его входного объема в выходной объем. Заявленное изобретение позволяет повысить надежность и экономичность паровой турбины при малых расходах пара через группу ступеней части низкого давления за счет снижения вентиляционного нагрева проточной части и устранения его последствий без использования охлаждающих впрысков влаги, усиливающих эрозию, и без увеличения расхода рабочего пара, сокращающего отпуск тепла и электроэнергии. 1 ил.

Выпускное устройство (400) для двухпоточной паровой турбины (401) обеспечивает отдельный внешний выпускной канал (320) из верхней части (316) выпускного отверстия (315) первой секции (305) турбины и отдельный внешний выпускной канал (325) из нижней части (317) выпускного отверстия первой секции (305) турбины, ведущие к первому конденсатору (330). Также предусмотрен отдельный внешний выпускной канал (420) из верхней части (416) выпускного отверстия (415) второй секции (405) турбины и отдельный внешний выпускной канал (425) из нижней части (417) выпускного отверстия (415) второй секции (405) турбины. Достигается создание отдельных внешних каналов диффузора для верхней половины и нижней половины кольцевого выпускного отверстия для выпуска пара из турбины, таким образом обеспечивая благоприятное распределение отдельно верхней и нижней половины выпуска турбины по внешним выпускным каналам, не ограниченным традиционным выхлопным патрубком, и, кроме того, обеспечивая выход из внешних выпускных каналов к нескольким конденсаторам. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС) с конденсационными паровыми турбинами, в том числе имеющими отбор на теплофикацию. Предложена часть низкого давления паровой турбины, включающая входной трубопровод с регулирующим органом и группы ступеней низкого давления с промежуточными камерами, расположенные в отдельных цилиндрах и соединенные выхлопными патрубками с конденсатором. Промежуточные камеры перед последними ступенями одного цилиндра соединены с выхлопным патрубком соседнего цилиндра посредством трубопровода с клапаном. Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и экономичность паровой турбины при малых расходах пара в цилиндре низкого давления за счет снижения вентиляционного нагрева его проточной части и устранения негативных последствий этого нагрева. 1 ил.

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки механической, тепловой или электрической энергии. Выхлопное устройство энергетической установки содержит корпус, преобразующий горизонтальное движение потока выхлопных газов в вертикальное. Устройство содержит вертикальную цилиндрическую шахту и шумоглушитель, установленный в ней. Шумоглушитель выполнен в виде установленных радиально кассет, содержащих пустотелый корпус, стенки которого перфорированы отверстиями. Полость кассет частично заполнена катализатором, при этом кассеты установлены под углом. Техническим результатом изобретения является обеспечение качественной очистки выхлопных газов, снижение шума и повышение КПД. 8 з.п. ф-лы, 25 ил.

Выпускное устройство (100) осевой паровой турбины содержит внутренний корпус (116) турбины и конденсатор (140) турбины, установленный ниже выпускного кожуха (121). Выпускной кожух (121) содержит верхний выпускной кожух (122) и нижний выпускной кожух (123) и обеспечивает двойной выпускной тракт (180, 190) к конденсатору (140) турбины. Опорный раструб (145) и кольцевые направляющие (140) для пара ограничивают указанный двойной выпускной тракт (180, 190). Первый выпускной тракт (180) проходит через нижнюю секцию (151) диффузора к нижнему выпускному кожуху (123), а затем, по существу, вниз к конденсатору (140). Верхний выпускной кожух (122) проточно сообщается с верхней секцией (152) диффузора. Радиальный канал (170) выпускного кожуха (121) проточно сообщается с верхним выпускным кожухом (122) и с расположенным ниже конденсатором (140) турбины. Второй выпускной тракт (190) проходит через верхнюю секцию (152) диффузора в верхний выпускной кожух (122), далее в осевом направлении в радиальный канал (170), имеющий верхнее пространство (171), расположенное между разделительной стенкой (165) выпускного кожуха (121) и торцевой стенкой (172) диффузора, а затем вниз через радиальный канал (170) к конденсатору (140) турбины. Достигается снижение завихрения потока в верхнем выпускном кожухе, что улучшает эксплуатационные качества кожуха. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Выпускной патрубок (110) паровой турбины (10) содержит нижний выпускной патрубок (105), направляющую (24) для пара, отверстие (26) конденсатора, пластину (200) выпускного патрубка и внутренний канал (215). Нижний выпускной патрубок (105) присоединен к паровой турбине (10). Направляющая (24) для пара расположена в нижнем выпускном патрубке (105) и предназначена для направления потока (35) отработанного пара от лопаток (14) последней ступени корпуса паровой турбины (10). Отверстие (26) конденсатора расположено под нижним выпускным патрубком (105) и предназначено для приема потока (35) отработанного пара из указанного патрубка (105). Пластина (200) выпускного патрубка установлена в нижнем выпускном патрубке (105) и предназначена для направления потока (35) отработанного пара от осевого направления к радиальному направлению к отверстию (26) конденсатора. Внутренний канал (215) расположен в пластине (200) выпускного патрубка и предназначен для направления потока теплоносителя внутри нее, а также для охлаждения и конденсации потока (35) отработанного пара вблизи пластины (200). Повышаются характеристики турбины за счёт того, что конденсация в области с низкими скоростями около пластины (200) выпускного патрубка обеспечивает уменьшение пограничного слоя и улучшение потока, проходящего через указанный патрубок. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство выпуска отработавшего пара для модуля паровой турбины снабжено каналом (4а, 4b) для выпуска пара, ограниченным поверхностью (8а, 8b) диффузора (5а, 5b), направляющей пар, а также нижней стенкой (7а, 7b). Устройство выпуска отработавшего пара содержит жесткую обечайку (13а, 13b) одной из круглой и полукруглой формы, на которой неподвижно закреплены: диффузор (5а, 5b) и жесткое крепежное устройство (6а, 6b), предназначенное для поддержки устройства выпуска отработавшего пара на жесткой раме (20а, 20b). Жесткое крепежное устройство содержит множество жестких штанг (6а, 6b), проходящих через канал для выпуска пара (4а, 4b), причем первый торец каждой штанги (6а, 6b) установлен на обечайке (13а, 13b). Второй торец каждой штанги неподвижно закреплен в указанной нижней стенке (7а, 7b) устройства выпуска отработавшего пара для поддержки указанной жесткой рамой (20а, 20b). Достигается уменьшение веса выпускного устройства примерно на 30%, внутренняя конструкция выпускного устройства становится более прочной, процесс изготовления позволяет легко адаптировать конструкцию для предотвращения резонанса, стоимость получаемого узла ниже, чем у литого диффузора. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Выхлопной диффузор (10) для газовой турбины имеет расширяющийся в направлении выхода (20) диффузора проточный канал (22), в центре которого предусмотрен распространяющийся в осевом направлении направляющий аппарат (14). Направляющий аппарат 14 по меньшей мере на одном осевом участке своей продольной протяженности имеет несколько распределенных по периметру, расположенных между направляющими элементами (32) углублений (30). Вдоль продольной протяженности направляющего аппарата (14) каждый направляющий элемент (32) проходит по спиральной линии. Позволяет получить дополнительно укороченный выхлопной диффузор, направляющий аппарат которого обладает особенно высокой прочностью и склонность которого к вибрации, обусловленной потоком, снижена. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх