Назначение и основные функции воздухоприемных устройств осевых компрессоров ГТУ с учетом сложных природно-климатических условий Севера Западной Сибири следующие:
— защита проточной части компрессора от попадания посторонних предметов, частиц, атмосферной пыли;
— противообледенение всасывающего тракта и проточной части компрессора;
— снижение уровня шума на всасе компрессора до санитарных норм. При выполнении перечисленных функций воздухоприемные устройства
должны обеспечивать минимальные гидравлические потери на всасе компрессоров, т. к. каждые 100 мм вод. ст. потерь вызывают снижение располагаемой мощности ГТУ на 2,5 %. Многолетний опыт эксплуатации различных типов ГТУ с разнотипными воздухоприемными устройствами позволил вырабатывать ряд конструктивных и технологических разработок по их совершенствованию.
Воздухоприемное устройство и воздухоприемный тракт осевого компрессора ГТУ в целом для различных климатических районов должны содержать следующие секции по ходу воздуха:
• секцию подогрева циклового воздуха;
• фильтр грубой очистки воздуха по типу инерционного жалюзийного сепаратора, зарекомендовавший себя как на отечественных так и на импортных типах ГТУ;
• фильтр тонкой очистки воздуха (для районов с высоким уровнем запыленности, наличием пыльных бурь) для исключения эрозионного износа проточной части компрессоров;
• секцию с байпасными клапанами, автоматически открывающимися при повышении разрежения на предвключенных фильтрах;
• секцию шумоглушения.
Для ГТУ, располагаемых в районах Западной Сибири, в районах с умеренным климатом и отсутствием пыльных бурь воздухоприемные устройства рекомендовано выполнять следующей компоновки и последовательности секций по ходу воздуха.
• Секция подогрева циклового воздуха с клапаном (жалюзи) прососа воздуха через АВО масла (сборочный чертеж и сравнительные фотографии прилагаются). Результаты испытаний такого решения показали, что величина нагрева циклового воздуха составляет 5 °С, т. е. на эту величину уменьшается расход воздуха из цикла ГТУ на обогрев всаса. Сопротивление тракта увеличивается при полностью закрытых основных жалюзи на 30 мм вод. ст., а при частичном перекрытии (в натуре) основных жалюзи — не более чем на 5—10 мм вод. ст., что приемлемо и экономически оправдано.
Недостающую степень подогрева воздуха на всасе компрессора, для обеспечения противообледенения деталей, осуществляют воздухом, отбираемым из цикла после сжатия в компрессоре или после регенератора для ГТУ с регенерацией тепла.
Применение выхлопных газов, содержащих пары воды от сгорания топлива, для целей антиобледенения не допустимо из-за возможности образования инея или наледи во всасывающем тракте и в проточной части компрессора.
• Фильтр грубой очистки воздуха по типу жалюзийного сепаратора. Результаты обследования работы агрегатов и уровня запыленности воздуха в границах объединения (от Надыма до Н. Туры) за многолетний период по
— защита проточной части компрессора от попадания посторонних предметов, частиц, атмосферной пыли;
— противообледенение всасывающего тракта и проточной части компрессора;
— снижение уровня шума на всасе компрессора до санитарных норм. При выполнении перечисленных функций воздухоприемные устройства
должны обеспечивать минимальные гидравлические потери на всасе компрессоров, т. к. каждые 100 мм вод. ст. потерь вызывают снижение располагаемой мощности ГТУ на 2,5 %. Многолетний опыт эксплуатации различных типов ГТУ с разнотипными воздухоприемными устройствами позволил вырабатывать ряд конструктивных и технологических разработок по их совершенствованию.
Воздухоприемное устройство и воздухоприемный тракт осевого компрессора ГТУ в целом для различных климатических районов должны содержать следующие секции по ходу воздуха:
• секцию подогрева циклового воздуха;
• фильтр грубой очистки воздуха по типу инерционного жалюзийного сепаратора, зарекомендовавший себя как на отечественных так и на импортных типах ГТУ;
• фильтр тонкой очистки воздуха (для районов с высоким уровнем запыленности, наличием пыльных бурь) для исключения эрозионного износа проточной части компрессоров;
• секцию с байпасными клапанами, автоматически открывающимися при повышении разрежения на предвключенных фильтрах;
• секцию шумоглушения.
Для ГТУ, располагаемых в районах Западной Сибири, в районах с умеренным климатом и отсутствием пыльных бурь воздухоприемные устройства рекомендовано выполнять следующей компоновки и последовательности секций по ходу воздуха.
• Секция подогрева циклового воздуха с клапаном (жалюзи) прососа воздуха через АВО масла (сборочный чертеж и сравнительные фотографии прилагаются). Результаты испытаний такого решения показали, что величина нагрева циклового воздуха составляет 5 °С, т. е. на эту величину уменьшается расход воздуха из цикла ГТУ на обогрев всаса. Сопротивление тракта увеличивается при полностью закрытых основных жалюзи на 30 мм вод. ст., а при частичном перекрытии (в натуре) основных жалюзи — не более чем на 5—10 мм вод. ст., что приемлемо и экономически оправдано.
Недостающую степень подогрева воздуха на всасе компрессора, для обеспечения противообледенения деталей, осуществляют воздухом, отбираемым из цикла после сжатия в компрессоре или после регенератора для ГТУ с регенерацией тепла.
Применение выхлопных газов, содержащих пары воды от сгорания топлива, для целей антиобледенения не допустимо из-за возможности образования инея или наледи во всасывающем тракте и в проточной части компрессора.
• Фильтр грубой очистки воздуха по типу жалюзийного сепаратора. Результаты обследования работы агрегатов и уровня запыленности воздуха в границах объединения (от Надыма до Н. Туры) за многолетний период по
Рис 1. Конструкция шумоглушителя на всасе ОК ГТ- 700-5
С увеличением высоты от поверхности земли уровень запыленности падает: 1 м — 125 %, 2,5 м — 100 %, 5 м — 85 %, 7,5 м — 80 %, 10 м — 75 %.
Качественная характеристика атмосферной пыли: по гранулометрическому составу количество зерен с размерами от 1 до 5 мК — до 87 %, т. е. основная доля; минералогический состав — минеральная группа — до 75 % и остальное органика. Основная масса — 85 % часть атмосферной пыли обладает твердостью менее четырех (по шкале Мосса).
Основным фактором, обуславливающим повышение запыленности (до 4 мг/м3) в отдельные дни с пыльным ветром при сухой почве, является атроиоген-ный, определяемый образованием техногенных площадей. Поэтому действенным мероприятием по ограничению источников пыли на промплощадках КС и прилегающих к ним территориям является благоустройство и озеленение.
Как отмечалось выше, основная доля частиц в воздухе имеют размеры от 1 до 5 мК. Существующие конструкции фильтров тонкой очистки воздуха, при высоком уровне гидравлических потерь, не обеспечивают полной очистки воздуха от мелкодисперсной пыли, что приводит к загрязнению проточной части компрессоров, и их применение в районах Западной Сибири не целесообразно.
В отечественной и зарубежной практике имеется множество способов и устройств по промывке, очистке проточных частей компрессоров. Однако, все они имеют ограниченный, цикличный характер применения и малоэффективны. Автором разработан способ предупреждения загрязнения проточной части осевых компрессоров ГТУ. Результаты испытания способа представлены в приложениях.
• Современные мощные, высокооборотные ГТУ являются источником интенсивных шумов в широком диапазоне частот от 100 до 10 000 Гц. Возникая в проточной части ГТУ, шум выделяется наружу через корпуса и в основном через воздухоприемные устройства осевых компрессоров и выхлопные шахты турбин.
Учитывая значительную величину звуковой мощности, подлежащей подавлению, к конструкции шумоглушителя на входе в осевой компрессор предъявляются особые требования.
Шумоглушитель должен эффективно работать как в области низких частот, так и в области средних и высоких частот.
Конструкция шумоглушителя, выполняющего эту сложную задачу, должна в то же время иметь минимальное гидравлическое сопротивление.
Проведя анализ существующих конструкций шумоглушителей на всасе компрессоров ГТУ: пластинчатого, цилиндрического и др. типов, было признано целесообразным разработать волнообразный шумоглушитель, перекрывающий (в свете) звуковой поток в воздуховоде, а в качестве звукопоглащающего материала применить пенополиуретан (пенопласт), обладающий высоким коэффициентом звукопоглощения, эластичностью и достаточной прочностью. Экспериментальная проверка и дальнейшее внедрение предложенной конструкции на агрегатах типа ГТ-700-5 показала эффективность разработки (рис. 1).
Для снижения уровня шума, проникающего через стенки воздуховода от компрессора до воздухоприемной камеры были разработаны и применены в производстве двухслойные теплозвукоизоляционные сегменты на основе пенопласта. Дальнейшее совершенствование конструкций воздухоприемных устройств осевых компрессоров ГТУ, с целью повышения их надежности, долговечности, снижения габаритов при одновременном снижении гидравлических потерь, необходимо провести с применением метода моделирования и отработки отдельных элементов и всей конструкции в целом продувкой в аэродинамической трубе.
Качественная характеристика атмосферной пыли: по гранулометрическому составу количество зерен с размерами от 1 до 5 мК — до 87 %, т. е. основная доля; минералогический состав — минеральная группа — до 75 % и остальное органика. Основная масса — 85 % часть атмосферной пыли обладает твердостью менее четырех (по шкале Мосса).
Основным фактором, обуславливающим повышение запыленности (до 4 мг/м3) в отдельные дни с пыльным ветром при сухой почве, является атроиоген-ный, определяемый образованием техногенных площадей. Поэтому действенным мероприятием по ограничению источников пыли на промплощадках КС и прилегающих к ним территориям является благоустройство и озеленение.
Как отмечалось выше, основная доля частиц в воздухе имеют размеры от 1 до 5 мК. Существующие конструкции фильтров тонкой очистки воздуха, при высоком уровне гидравлических потерь, не обеспечивают полной очистки воздуха от мелкодисперсной пыли, что приводит к загрязнению проточной части компрессоров, и их применение в районах Западной Сибири не целесообразно.
В отечественной и зарубежной практике имеется множество способов и устройств по промывке, очистке проточных частей компрессоров. Однако, все они имеют ограниченный, цикличный характер применения и малоэффективны. Автором разработан способ предупреждения загрязнения проточной части осевых компрессоров ГТУ. Результаты испытания способа представлены в приложениях.
• Современные мощные, высокооборотные ГТУ являются источником интенсивных шумов в широком диапазоне частот от 100 до 10 000 Гц. Возникая в проточной части ГТУ, шум выделяется наружу через корпуса и в основном через воздухоприемные устройства осевых компрессоров и выхлопные шахты турбин.
Учитывая значительную величину звуковой мощности, подлежащей подавлению, к конструкции шумоглушителя на входе в осевой компрессор предъявляются особые требования.
Шумоглушитель должен эффективно работать как в области низких частот, так и в области средних и высоких частот.
Конструкция шумоглушителя, выполняющего эту сложную задачу, должна в то же время иметь минимальное гидравлическое сопротивление.
Проведя анализ существующих конструкций шумоглушителей на всасе компрессоров ГТУ: пластинчатого, цилиндрического и др. типов, было признано целесообразным разработать волнообразный шумоглушитель, перекрывающий (в свете) звуковой поток в воздуховоде, а в качестве звукопоглащающего материала применить пенополиуретан (пенопласт), обладающий высоким коэффициентом звукопоглощения, эластичностью и достаточной прочностью. Экспериментальная проверка и дальнейшее внедрение предложенной конструкции на агрегатах типа ГТ-700-5 показала эффективность разработки (рис. 1).
Для снижения уровня шума, проникающего через стенки воздуховода от компрессора до воздухоприемной камеры были разработаны и применены в производстве двухслойные теплозвукоизоляционные сегменты на основе пенопласта. Дальнейшее совершенствование конструкций воздухоприемных устройств осевых компрессоров ГТУ, с целью повышения их надежности, долговечности, снижения габаритов при одновременном снижении гидравлических потерь, необходимо провести с применением метода моделирования и отработки отдельных элементов и всей конструкции в целом продувкой в аэродинамической трубе.
Автор: К.Ф. Отт "Газоперекачивающие агрегаты"
Приобретение доступа к файлам
ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.