Система очистки воздуха для судовых энергетических установок
Владельцы патента RU 2485009:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)
Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатели для горения топлива, преимущественно газотурбинные. Система очистки воздуха для судовых энергетических установок включает расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей. Первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи. Вторая ступень выполнена в виде установленного между ними с возможностью выема фильтра-коагулятора, представляющего собой каркас с установленным в нем фильтрующим полотном, работающего в режиме коагуляции. В нижней части корпуса сепараторов находятся выводы отсепарированной из воздуха влаги. Каркас фильтра-коагулятора выполнен разъемным, состоящим из двух элементов, один из которых является основанием, а другой - вставкой, которые оснащены расположенными на обращенных друг к другу поверхностях ребрами. Между ребрами помещено фильтрующее полотно. Ребра вставки входят в межреберное пространство основания. Повышается эффективность работы фильтра-коагулятора и обеспечивается возможность быстрой и удобной смены фильтрующего полотна. 8 ил.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими.
Известна система очистки воздуха (см. патент GB 2136313, 19.09.1984, B01D 45/08), которая включает установленные по ходу воздуха три ступени очистки, из которых первая и третья ступени - жалюзийные сепараторы, а вторая ступень - установленный между ними с возможностью выема фильтр-коагулятор. При этом сепараторы состоят из вертикально установленных зигзагообразных в сечении профилей с влагоулавливающими элементами, а фильтр-коагулятор выполнен в виде полотна из синтетического волокна, установленного в вертикальном каркасе, обеспечивающем зигзагообразность полотна и расположенном перпендикулярно относительно продольной оси системы. Кроме того, нижняя часть системы снабжена устройством отвода отделенной от воздуха влаги - прототип.
Эта система обеспечивает достаточно высокую эффективность очистки воздуха от влаги. Однако в процессе эксплуатации фильтрующее полотно фильтра-коагулятора быстро загрязняется продуктами сгорания топлива, пылью и т.п. и приходит в негодность. В результате аэродинамическое сопротивление фильтра растет за счет постепенного накопления твердых нерастворимых частиц, требует периодического обслуживания и частой замены фильтрующего полотна, что в конструкциях сепараторов, как правило, не предусмотрено. Кроме того, при необходимости обеспечения заданной скорости фильтрации, т.е. обеспечения скорости прохождения воздуха через фильтр в определенном диапазоне, требуется выполнение регламентных работ по восстановлению характеристик фильтрующего полотна фильтра-коагулятора. Следует отметить, что повышение аэродинамического сопротивления тракта приема воздуха газотурбинного двигателя, включающего систему очистки воздуха, приводит к снижению его мощности относительно номинальной (ок. 2%/1000 Па).
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной эффективности фильтра-коагулятора и простоты обслуживания за счет улучшения технологичности конструкции устройства, возможности быстрой и удобной смены фильтрующего полотна.
Для решения поставленной задачи, система очистки воздуха для судовых энергетических установок, включающая расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, представляющего собой каркас с установленным в нем фильтрующим полотном, работающего в режиме коагуляции, и находящиеся в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, по изобретению каркас фильтра-коагулятора выполнен разъемным, состоящим из двух элементов, один из которых является основанием, а другой - вставкой, которые оснащены расположенными на обращенных друг к другу поверхностях ребрами, между которыми помещено фильтрующее полотно, причем ребра вставки установлены входящими в межреберное пространство основания.
Выполнение каркаса фильтра-коагулятора разъемным позволит обеспечить быструю замену фильтрующего полотна, исключая тем самым необходимость проведения регламентных работ по восстановлению его характеристик путем его промывки.
В результате использования изобретения повышается эксплуатационная надежность системы очистки воздуха, технологичность ее изготовления и обеспечивается ее высокая эффективность очистки на всех режимах работы двигателя.
Сущность изобретения поясняется чертежами где, на фиг.1 изображен общий вид устройства, вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 - общий вид фильтра-коагулятора, на фиг.4 - разрез по Б-Б, вид сверху фильтра-коагулятора фиг.3. На фиг.5 - общий вид вставки, на фиг.6 - разрез по Д-Д, вид сверху вставки, на фиг.7 - общий вид основания каркаса фильтра-коагулятора, на фиг.8 - разрез по Г-Г, вид сверху основания каркаса фильтра-коагулятора на фиг.7.
Система очистки воздуха для судовых энергетических установок включает корпус 1 (фиг.1), в котором расположены по ходу движения воздуха три ступени очистки, из которых первая 2 и третья 3 ступени (фиг.1) представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи 4, 5 (фиг.2), а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора 6 (фиг.1, 2, 3). Первая и третья ступени очистки имеют размещенные в нижней части корпуса сепараторов 2, 3 выводы отсепарированной из воздуха влаги 7 (фиг.1). Фильтр-коагулятор состоит из фильтрующего полотна 8 (фиг.4), форма которого создается вставкой 9 (фиг.4, 5) и основанием каркаса фильтра-коагулятора 10 (фиг.4, 7) с помощью пластинчатых ребер 11 (фиг.6, 8), входящих одна в другую.
Воздухоочистительное устройство работает следующим образом.
Очищаемый воздух проходит последовательно все три ступени устройства. Сепаратор первой ступени 2 отсеивает большую часть влаги, состоящую в основном из крупнодисперсных капель, которая по поверхности жалюзи первой ступени 4 в виде пленки попадает в дренажные каналы, стекает в водосборную камеру и удаляется из устройства через дренажные патрубки 7. Более мелкие частицы поступают во вторую ступень 6 - фильтр-коагулятор, где мелкие частицы воды, прошедшие через первую ступень очистки, укрупняются и уже в виде крупных капель поступают на третью ступень 3, состоящую из жалюзийных сепараторов 5, которая работает аналогично первой ступени 2. Отсепарированная собранная в нижней части корпуса влага удаляется из устройства через дренажный патрубок 7.
Предлагаемое техническое решение позволит уменьшить трудоемкость изготовления воздухоочистительного устройства, повысить технологичность его конструкции, обеспечить высокую эффективность и расчетное аэродинамическое сопротивление на всех режимах работы двигателя, за счет снижения трудоемкости изготовления фильтра-коагулятора, повышения его эксплуатационной надежности и простоты обслуживания в процессе эксплуатации, возможности быстрой и удобной смены фильтрующего полотна, что выгодно отличает его от прототипа.
Система очистки воздуха для судовых энергетических установок, включающая расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними с возможностью выема фильтра-коагулятора, представляющего собой каркас с установленным в нем фильтрующим полотном, работающего в режиме коагуляции, и находящиеся в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, отличающаяся тем, что каркас фильтра-коагулятора выполнен разъемным, состоящим из двух элементов, один из которых является основанием, а другой - вставкой, которые оснащены расположенными на обращенных друг к другу поверхностях ребрами, между которыми помещено фильтрующее полотно, причем ребра вставки установлены входящими в межреберное пространство основания.
