Способ очистки газовой турбины турбокомпрессора наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Область использования: техника эксплуатации и ремонта двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: вал газовой турбины 1 и компрессора 2 с помощью муфты 3 подсоединяют к двигателю 4, с помощью которого раскручивают ротор турбокомпрессора. Во входной патрубок 5 подают поток газообразной углекислоты со взвешенными в нем частицами твердой углекислоты. Выходной патрубок 6 газовой турбины подсоединен к входному патрубку компрессора через теплообменник 7 и фильтр 8. Выходной патрубок компрессора через задвижку 10 подсоединен к приемной емкости 11. 1 ил.

Изобретение относится к технике эксплуатации и ремонта поршневых двигателей внутреннего сгорания, оборудованных системами наддува с помощью турбокомпрессоров, и может найти применение во всех отраслях народного хозяйства, эксплуатирующих двигатели.

Известны способы очистки деталей от загрязнений (М. Д. Рахматулин. "Технология ремонта тепловозов", М. Транспорт, 1983, стр. 35-48). Согласно этим способам очистку деталей турбокомпрессоров от смолистых отложений осуществляют с помощью абразивной очистки, с помощью жидких очищающих сред, с помощью струйных методов очистки. Известным способам присущи недостатки, связанные прежде всего с загрязнением окружающей среды и с попаданием, например, абразива в углубления и всевозможные труднодоступные места, что вызывает необходимость последующей промывки деталей или изделий.

Наиболее близок по своей технической сущности к заявляемому способ очистки газовой турбины турбокомпрессора наддува двигателя внутреннего сгорания (а.с. N 953992, кл. F 04 D 29/70), принятый за прототип.

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность очистки.

Технической целью изобретения является устранение отмеченного недостатка.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки газовой турбины турбокомпрессора наддува двигателя внутреннего сгорания от загрязнений, заключающемся в подаче во внутреннюю полость газовой турбины промывочного вещества, согласно изобретению в качестве промывочного вещества используют газообразную углекислоту со взвешенными в ней частицами твердой углекислоты, вал турбокомпрессора прокручивают от постороннего источника энергии, выходящий из турбины поток промывочного вещества нагревают в теплообменнике до газификации твердых частиц углекислоты, затем фильтруют с отделением частиц отложений, а очищенный поток газообразной углекислоты сжимают в компрессоре, после чего нагнетают в приемную полость.

Принципиальная схема осуществления способа представлена на чертеже, на котором изображена газовая турбина 1 соединенная валом с компрессором 2. Вал с помощью муфты 3 соединен с электродвигателем 4 (может быть применен любой двигатель). Поток газообразной углекислоты с взвешенными в нем частицами твердой углекислоты поступает в газовую турбину 1 по входному патрубку 5. Выходной патрубок 6 газовой турбины 1 подсоединен к теплообменнику 7. Выходной патрубок теплообменника 7 подсоединен к входу фильтра 8, выход из которого с помощью трубопровода 9 соединен с входным патрубком компрессора 2. Выходной патрубок компрессора через задвижку 10 подсоединен к приемной емкости 11.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Устанавливают снятый с двигателя турбокомпрессор на стенд, снимают одну из торцевых крышек и подсоединяют вал турбокомпрессора к валу электродвигателя 4 одним из известных методов, например, с помощью муфты 3. К выходному патрубку 6 газовой турбины 1 подсоединяют теплообменник, в котором греющей средой может быть вода, воздух или любое вещество при температурах больших, чем температура перехода твердой углекислоты в газообразную. Выход теплообменника 7 подсоединяют к входу фильтра 8. В качестве фильтра может быть использован любой фильтр, очищающий поток газа от твердых включений. Выход фильтра 8 соединяют с входным патрубком компрессора 2 с помощью трубопровода 9. Выход компрессора 2 соединяют с приемной емкостью 11, в которой находится газообразная углекислота при атмосферном или меньшем давлении. На соединительном трубопроводе между выходом компрессора и входом в емкость 11 устанавливают задвижку 10. Затем раскручивают ротор турбокомпрессора с помощью электродвигателя 4, продувают всю систему газообразной углекислотой (подавая ее по патрубку 5 и выпуская в атмосферу до емкости 11). После продувки, когда в полостях газовой турбины и компрессора остается чистая газообразная углекислота, во входной патрубок газовой турбины подают поток газообразной углекислоты со взвешенными в нем частицами твердой углекислоты и одновременно открывают задвижку 10, сообщая выход из компрессора 2 с приемной емкостью 11. Поступая вместе с потоком газообразной углекислоты, твердые частицы углекислоты попадают в полость газообразной турбины 1, взаимодействуют с отложениями на лопатках, сопловом аппарате и внутренних поверхностях корпуса, в результате чего происходит очистка поверхностей газовой турбины. Действие частиц твердой углекислоты на отложения подобно действию любого абразивного порошка. В выходной патрубок газовой турбины поступает поток углекислоты, содержащий удаленные частицы отложений и часть твердых частиц углекислоты (не перешедших из твердого в газообразное состояние). Эта смесь поступает в теплообменник 7, где за счет подвода теплоты все твердые частицы углекислоты газифицируются. После теплообменника 7 поток полностью газообразной углекислоты с удаленными частицами отложений поступает в фильтр 8, где твердые частицы улавливаются. Очищенный поток газообразной углекислоты поступает на всас компрессора 2 по трубопроводу 9. В компрессоре 2 происходит сжатие газообразной углекислоты, которая и нагнетается в приемную емкость 11. После окончания очистки (время очистки устанавливается экспериментально) задвижка 10 закрывается.

В результате осуществления способа сокращаются потери углекислоты в окружающую среду, чем и достигается технико-экономический эффект.

Формула изобретения

Способ очистки газовой турбины турбокомпрессора наддува двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в подаче во внутреннюю полость газовой турбины промывочного вещества, отличающийся тем, что в качестве промывочного вещества используют газообразную углекислоту со взвешенными в ней частицами твердой углекислоты, вал трубокомпрессора прокручивают от постороннего источника энергии, выходящий из турбины поток промывочного вещества нагревают в теплообменнике до газификации твердых частиц углекислоты, затем фильтруют с отделением частиц отложений, а очищенный поток газообразной углекислоты сжимают в компрессоре, после чего нагнетают в приемную емкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1