Выхлопной тракт газоперекачивающего агрегата

 

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано при создании газоперекачивающих агрегатов, в частности в выхлопных трактах газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов. Выхлопной тракт газоперекачивающего агрегата содержит выхлопную трубу, параллельно соединенный с ней через газоход утилизационный теплообменник и поворотные заслонки, установленные на входе в выхлопную трубу и в газоход теплообменника и связанные с приводом. Оси поворотных заслонок установлены в шаровых опорах, седла которых выполнены из терморасширенного графита. Оси заслонок соединены с шаровыми опорами с возможностью осевого перемещения, например, с помощью шпоночного соединения. Изобретение повышает надежность конструкции за счет обеспечения работоспособности поворотных заслонок в выхлопном тракте при воздействии на них высокотемпературного газового потока. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано при создании газоперекачивающих агрегатов, в частности применимо в выхлопных трактах газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов.

Известны выхлопные устройства газотурбинных установок, в которых установлены заслонки жалюзийного типа, перекрывающие сечения газоходов. В техническом решении по а.с. №1625993, F 02 C 6/18 в газоходе установлено несколько секций теплообменника, перед которыми установлен блок шиберов. При работе газотурбинной установки выхлопные газы проходят по газоходу через блок шиберов, поступают во все секции теплообменника и далее в выхлопную шахту.

В выхлопном тракте газотурбинного привода по патенту России №213119, F 01 D 25/30 байпасные клапаны, выполненные в виде жалюзийных заслонок с параллельными осями поворота, установлены в месте стыковки выхлопного газохода и газохода, в котором установлен утилизационный теплообменник.

Конструкция поворотного затвора, взятого за ближайший аналог, представлена в техническом решении по а.с. №781471, F 16 K 1/22, 1980. Поворотный затвор содержит дисковый запорный орган, размещенный на полуосях, каждая из которых установлена в кольцевой опоре с внутренней сферической и наружной цилиндрической поверхностями.

В данной конструкции не учтена возможность температурного расширения полуосей при воздействии на поворотный диск потока газов высокой температуры. При осевом расширении диска и полуосей может произойти заклинивание диска в корпусе и изгиб полуосей, кроме того, под воздействием температуры не исключено спекание металлических поверхностей сферической опоры и цилиндрического гнезда вследствие выпаривания смазки между их поверхностями.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение надежности конструкции за счет обеспечения работоспособности поворотных заслонок в выхлопном тракте при воздействии на них высокотемпературного газового потока.

Технический результат достигается тем, что в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата, содержащем выхлопную трубу, параллельно соединенный с ней через газоход утилизационный теплообменник и поворотные заслонки, установленные на входе в выхлопную трубу и в газоход теплообменника и связанные с приводом, оси поворотных заслонок установлены в шаровых опорах, седла которых выполнены из терморасширеного армированного графита, оси заслонок соединены с шаровыми опорами с возможностью осевого перемещения, например, с помощью шпоночного соединения.

Установка осей поворотных заслонок в шаровых опорах и их подвижное соединение между собой, в частности, шпоночным соединением, выполненным по скользящей посадке, позволяют компенсировать температурное линейное расширение самих заслонок и их осей. Выполнение седел из терморасширенного армированного графита предотвращает заклинивание в них шаровых опор, исключает изгибы и напряжения осей, позволяет сохранить постоянный момент вращения, передаваемый осям от приводного механизма.

На фиг.1 представлена схема расположения заслонок в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата.

На фиг.2 - конструкция поворотной заслонки с опорным узлом.

Выхлопной тракт газоперекачивающего агрегата включает выхлопную трубу 1 и газоход 2. В выхлопной трубе 1 установлен ряд поворотных заслонок 3 жалюзийного типа. В газоходе 2 размещен утилизационный теплообменник, перед которым по ходу потока так же расположен ряд жалюзийных поворотных заслонок 4. Каждая из поворотных заслонок имеет ось 5, установленную в шаровых опорах 6 при помощи шпонок 7 с возможностью перемещения оси 5 по шпоночному пазу относительно шаровой опоры 6. Седла 8 шаровых опор 6 выполнены из терморасширенного армированного графита. На одном конце каждой оси 5 закреплен рычаг привода поворота заслонки 9.

Во время работы газоперекачивающего агрегата выхлопные газы попадают в выхлопную трубу 1 через ряд открытых поворотных заслонок 3, минуя утилизационный теплообменник. При необходимости задействования утилизационного теплообменника через рычаги привода поворота заслонок 9 прикладывают к оси каждой заслонки момент и, вращая оси заслонок 5 в шаровых опорах 6, перекрывают рядом заслонок 3 поперечное сечение выхлопной трубы 1, а заслонками 4 открывают сечение газохода 2, по которому выхлопные газы проходят через утилизационный теплообменник и только затем попадают в выхлопную трубу 1.

При повороте заслонки в шаровых опорах 6 под воздействием на нее высокотемпературного газового потока ее ось 5 удлиняется, изменяя свое положение относительно шаровой опоры 6 скользя по поверхности шпонки 7. При удлинении оси 5 изменяется величина зазора “а” между заслонкой и стенкой газохода 2 или выхлопной трубы 1.

Конструкция опорного узла заслонки позволяет сохранять постоянный момент вращения во всем диапазоне температур от -60 до +550°С и компенсирует осевые температурные расширения и изгибы продольной оси от изменяющегося напора газового потока на заслонку при ее вращении.

Таким образом предполагаемое изобретение повышает надежность работы выхлопного блока газоперекачивающего агрегата.

Формула изобретения

Выхлопной тракт газоперекачивающего агрегата, содержащий выхлопную трубу, параллельно соединенный с ней через газоход утилизационный теплообменник и поворотные заслонки, установленные на входе в выхлопную трубу и в газоход теплообменника и связанные с приводом, отличающийся тем, что оси поворотных заслонок установлены в шаровых опорах, седла которых выполнены из терморасширенного графита, оси заслонок соединены с шаровыми опорами с возможностью осевого перемещения, например с помощью шпоночного соединения.

РИСУНКИ