Система очистки канала турбомашины, турбомашина и способ фильтрации воздушного потока, проходящего от компрессора к турбине турбомашины

Авторы патента:

F01D25/00 - Турбины и турбомашины (с потоками рабочего тела, направленными аксиально в противоположные стороны для уравновешивания осевого давления F01D 3/02; с движением иным, чем вращательное F01D 23/00; турбины, применяемые в специальных паросиловых установках, циклах или процессах, регулирующие устройства для них F01K)

Владельцы патента RU 2617038:

Дженерал Электрик Компани (US)

Система очистки канала турбомашины содержит первый канал для воздушного потока, имеющий первое впускное отверстие, первое выпускное отверстие и первую промежуточную часть, содержащую первый фильтр грубой очистки. Второй канал для воздушного потока проточно соединен с первым каналом для воздушного потока. Второй канал для воздушного потока имеет вторую промежуточную часть, содержащую второй фильтр грубой очистки. Первый клапан расположен в первой промежуточной части, выше по потоку от первого фильтра грубой очистки, и второй клапан расположен во второй промежуточной части, выше по потоку от второго фильтра грубой очистки. Первый и второй клапаны выборочно приводятся в действие для управления текучей средой, проходящей в соответствующий один канал для воздушного потока, первый или второй, для фильтрации воздуха, проходящего от компрессора к турбине. Технический результат изобретения – уменьшение загрязнения воздуха и исключение необходимости остановки турбомашины для устранения засорения каналов для охлаждения воздуха. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Описанный в настоящем документе объект изобретения относится к турбомашинам и, в частности, к системе очистки канала турбомашины.

[0002] Турбомашины содержат компрессор, соединенный с турбиной. Турбина содержит лопатки, или рабочие лопатки, расположенные вдоль газового тракта. Лопатки поддерживаются рабочими колесами турбины, которые определяют ступени турбины. Образующиеся в узле камеры сгорания горячие газы проходят через переходной патрубок в направлении ступеней турбины. Кроме горячих газов, выходящих из узла камеры сгорания, отбираемый воздух, имеющий более низкую температуру, вытекает из компрессора в направлении турбины для охлаждения.

[0003] Желательно уменьшить загрязнения в отбираемом воздухе, которые могут засорить или закупорить каналы в узле камеры сгорания и/или в турбине. Как правило, компрессор содержит впускные фильтры грубой очистки, снижающие вероятность засасывания посторонних предметов. Так, из патента США №6152978 известна система очистки канала турбомашины, содержащая канал для воздушного потока, имеющий впускное отверстие, расположенное и выполненное с возможностью проточного соединения с компрессором, выпускное отверстие, расположенное и выполненное с возможностью проточного соединения с турбиной, и промежуточную часть, расположенную между впускным отверстием и выпускным отверстием, и фильтр грубой очистки, расположенный в промежуточной части. Но частицы посторонних предметов небольшого размера могут проходить через впускной фильтр грубой очистки. Кроме того, частицы посторонних предметов могут попасть в компрессор при замене впускного фильтра грубой очистки. В настоящее время через каналы с целью удаления или размельчения частиц посторонних предметов, пропущенных впускным фильтром грубой очистки, подают очищающую текучую среду под высоким давлением. Таким образом, требуется техническое решение, в котором отсутствуют упомянутые выше недостатки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В соответствии с одним аспектом иллюстративного варианта выполнения, система очистки канала турбомашины содержит первый канал для воздушного потока, имеющий первое впускное отверстие, выполненное и расположенное с возможностью проточного соединения с компрессором, первое выпускное отверстие, выполненное и расположенное с возможностью проточного соединения с турбиной, и первую промежуточную часть, расположенную между первым впускным отверстием и первым выпускным отверстием. Первый фильтр грубой очистки расположен в первой промежуточной части. Второй канал для воздушного потока проточно соединен с первым каналом для воздушного потока. Второй канал для воздушного потока содержит второе впускное отверстие, расположенное выше по потоку от первого впускного отверстия, второе выпускное отверстие, расположенное ниже по потоку от первого выпускного отверстия, и вторую промежуточную часть, расположенную между вторым впускным отверстием и вторым выпускным отверстием. Второй фильтр грубой очистки расположен во второй промежуточной части. Первый клапан расположен в первой промежуточной части, выше по потоку от первого фильтра грубой очистки и ниже по потоку от первого впускного отверстия, а второй клапан расположен во второй промежуточной части, выше по потоку от второго фильтра грубой очистки и ниже по потоку от второго впускного отверстия. Первый и второй клапаны включаются выборочно для управления потоком текучей среды, протекающим в соответствующий один канал для воздушного потока, первый или второй, для фильтрации воздуха, проходящего от компрессора к турбине турбомашины.

[0005] В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта выполнения, способ фильтрации воздушного потока, проходящего от компрессора к турбине турбомашины, включает направление воздушного потока в первый канал для воздушного потока, проточно соединяющий компрессор и турбину, пропускание воздушного потока через первый фильтр грубой очистки, расположенный в первом канале для воздушного потока, измерение воздушного потока, проходящего через первый фильтр грубой очистки, закрытие первого клапана для прекращения прохождения воздушного потока через первый канал для воздушного потока, когда воздушный поток, проходящий через первый фильтр грубой очистки, имеет первую заданную скорость, открытие второго клапана для направления воздушного потока во второй канал для воздушного потока, проточно соединяющий компрессор и турбину, и направление воздушного потока через второй фильтр грубой очистки, расположенный во втором канале для воздушного потока.

[0006] В соответствии с еще одним аспектом иллюстративного варианта выполнения, турбомашина содержит компрессор, турбину, механически соединенную с компрессором, узел камеры сгорания, проточно соединенный с компрессором и турбиной, и систему очистки канала турбомашины, проточно присоединенную между компрессором и турбиной. Система очистки канала турбомашины содержит первый канал для воздушного потока, имеющий первое впускное отверстие, выполненное и расположенное с возможностью проточного соединения с компрессором, первое выпускное отверстие, выполненное и расположенное с возможностью проточного соединения с турбиной, и первую промежуточную часть, расположенную между первым впускным отверстием и первым выпускным отверстием. Первый фильтр грубой очистки расположен в первой промежуточной части. Второй канал для воздушного потока проточно соединен с первым каналом для воздушного потока. Второй канал для воздушного потока содержит второе впускное отверстие, расположенное выше по потоку от первого впускного отверстия, второе выпускное отверстие, расположенное ниже по потоку от первого выпускного отверстия, и вторую промежуточную часть, расположенную между вторым впускным отверстием и вторым выпускным отверстием. Второй фильтр грубой очистки расположен во второй промежуточной части. Первый клапан расположен в первой промежуточной части, выше по потоку от первого фильтра грубой очистки и ниже по потоку от первого впускного отверстия, и второй клапан расположен во второй промежуточной части, выше по потоку от второго фильтра грубой очистки и ниже по потоку от второго впускного отверстия. Первый и второй клапаны включаются выборочно для управления текучей средой, проходящей в соответствующий один канал для воздушного потока, первый или второй, для фильтрации воздуха, проходящего от компрессора турбомашины к турбине турбомашины.

[0007] Эти и другие преимущества и признаки будут более понятны из последующего описания, рассмотренного совместно с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Рассматриваемый объект изобретения детально описан и четко заявлен в формуле изобретения, приведенной в заключительной части описания изобретения. Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества изобретения будут понятны из последующего подробного описания, рассмотренного совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0009] Фиг. 1 представляет собой схему турбомашины, содержащей систему очистки канала турбомашины, выполненную в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения.

[0010] Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую регулятор для системы очистки канала турбомашины, показанной на Фиг. 1.

[0011] В подробном описании изложены варианты выполнения изобретения, наряду с преимуществами и признаками, посредством примера со ссылкой на чертежи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Со ссылкой на Фиг. 1, турбомашина, выполненная в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, везде обозначена номером 2 позиции. Турбомашина 2 содержит 4 компрессор, механически соединенный с турбиной 6 посредством общего вала 8 компрессора/турбины. Узел 10 камер сгорания проточно соединен с компрессором 4 и турбиной 6. Узел 10 камер сгорания образован из нескольких расположенных по окружности камер сгорания, одна из которых обозначена номером 12 позиции. Конечно, следует принимать во внимание, что узел 10 камер сгорания может иметь другое расположение камер сгорания. В указанной конструкции компрессор 4 подает сжатый воздух в узел 10 камер сгорания. Сжатый воздух смешивается с горючей текучей средой для образования горючей смеси. Горючая смесь сжигается в камере 12 сгорания, образуя продукты сгорания, которые доставляются в турбину 6 через переходной патрубок (не показан). Продукты сгорания расширяются, проходя через турбину 6, приводя в действие, например, генератор, насос, транспортное средство и т.п. (также не показаны).

[0013] Кроме того, турбомашина 2 содержит канал 21 для выпуска воздушного потока, проточно соединяющий компрессор 4 с турбиной 6. При такой конструкции в дополнение к пропусканию сжатого воздуха к узлу 10 камер сгорания, компрессор 4 подает другой или отбираемый воздушный поток к турбине 6. Отбираемый воздушный поток обеспечивает охлаждение различных компонентов (не показаны) турбины 6. В процессе работы посторонние предметы могут попадать во впускное отверстие (отдельно не обозначено) компрессора 4. Посторонние предметы могут сжиматься компрессором 4 и проходить по каналу 21 для выпуска воздушного потока к турбине 6. Посторонние предметы, попадающие в турбину 6, могут привести к засорению каналов для выпуска воздушного потока и к недостаточному воздушному охлаждению компонентов турбины. При недостатке охлаждающего воздуха компоненты турбины могут выйти из строя, что потребует отключения турбомашины 2 для ремонта. Чтобы исключить повреждения, вызываемые попаданием посторонних предметов, турбомашина 2 содержит систему 27 очистки канала турбомашины.

[0014] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, система 27 очистки канала содержит первый канал 30 для воздушного потока, проточно соединенный с каналом 21 для выпуска воздушного потока. Первый канал 30 содержит первое впускное отверстие 32, первое выпускное отверстие 33 и первую промежуточную часть 34. Первый фильтр 36 грубой очистки расположен вдоль первой промежуточной части 34. Первый фильтр 36 отфильтровывает отбираемый воздух, проходящий из компрессора 4 в турбину 6 по каналу 21 для выпуска воздушного потока. Первый клапан 38 расположен ниже по потоку от первого впускного отверстия 32. Как описано более подробно ниже, первый клапан 38 выборочно приводится в действие для управления потоком текучей среды, проходящим по первому каналу 30. Система 27 очистки канала также содержит второй канал 40 для воздушного потока, проточно соединенный с каналом 30 для выпуска воздушного потока. Второй канал 40 содержит второе впускное отверстие 42, расположенное выше по потоку от первого впускного отверстия 32, второе выпускное отверстие 43, расположенное ниже по потоку от первого выпускного отверстия 33, и вторую промежуточную часть 44. Второй фильтр грубой очистки или фильтр 46 расположен вдоль второй промежуточной части 44. Подобно описанному выше, второй клапан 48 расположен ниже по потоку от второго впускного отверстия 42. В случае забивания фильтров грубой очистки второй клапан выборочно приводится в действие для управления потоком текучей среды, проходящим по второму каналу 40, обеспечивая тем самым непрерывную подачу охлаждающего воздуха в турбину 6. Таким образом, в иллюстративном варианте выполнения исключается необходимость остановки турбомашины 2 для ремонта.

[0015] Кроме того, также в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, система 27 содержит третий и первый датчики 54 и 55, расположенные вдоль первой промежуточной части 34. Третий датчик 54 расположен выше по потоку от первого фильтра 36 грубой очистки, а первый датчик 55 расположен ниже по потоку от первого фильтра 36. Третий датчик 54 измеряет поток, проходящий в первый фильтр 36, тогда как первый датчик 55 измеряет поток, выходящий из первого фильтра 36. Как описано более подробно ниже, третий и первый датчики 54 и 55 подают контролируемый сигнал о первом потоке для определения состояния первого фильтра 36. То есть, осуществляя контроль скорости потока, проходящего по первому каналу 30 для воздушного потока, можно определить, когда первый фильтр 36 необходимо очистить и/или заменить. Кроме того, система 27 очистки канала содержит четвертый и второй датчики 58 и 59, расположенные вдоль второй промежуточной части 44. Четвертый датчик 58 расположен выше по потоку от второго фильтра 46 грубой очистки, а второй датчик 59 расположен ниже по потоку от второго фильтра 46 грубой очистки. Четвертый датчик 58 измеряет поток, проходящий во второй фильтр 46, тогда как второй датчик 55 определяет поток, выходящий из второго фильтра 46. Как описано более подробно ниже, четвертый и второй датчики 58 и 59 подают контролируемый сигнал о втором потоке для определения состояния второго фильтра 46. То есть, осуществляя контроль скорости потока, проходящего по второму каналу 40 для воздушного потока, можно определить, когда второй фильтр 46 грубой очистки необходимо очистить и/или заменить.

[0016] Также в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, система 27 очистки канала содержит регулятор 70, функционально соединенный с первым и вторым клапанами 38 и 48, а также с первым, вторым, третьим и четвертым датчиками 55 и 59, и 54 и 58. Регулятор 70 содержит центральный процессор или ЦПУ 73 и блок 75 памяти. Блок 75 памяти содержит систему команд, обеспечивающих регулятору 70 возможность осуществления контроля датчиков 54, 55, 58, 59 и управления первым и вторым клапанами 38 и 48. В частности, регулятор 70 осуществляет контроль потока текучей среды, проходящего через первый канал 30 для воздушного потока, а более конкретно, через первый фильтр 36. Если регулятор 70 определяет, что скорость потока, проходящего через первый фильтр 36, становится ниже заданной скорости, то регулятор 70 закрывает первый клапан 38, прерывая поток, проходящий через первый канал 30 для воздушного потока, и открывает второй клапан 48, обеспечивая возможность прохождения потока через второй канал 40 для воздушного потока. В это время может проводиться техническое обслуживание/очистка или замена первого фильтра грубой очистки. Регулятор 70 осуществляет контроль датчиков 58 и 59 для определения скорости потока, проходящего через второй канал 40. Если скорость потока, проходящего через второй канал 40, становится ниже заданной скорости, то регулятор 70 закрывает второй клапан 48 и открывает первый клапан 38, поворачивая тем самым поток через первый канал 30.

[0017] Также в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, система 27 очистки канала содержит систему 90 впрыска пара. Система 90 впрыска пара содержит источник 94 пара, проточно соединенный с первым каналом 30 посредством третьего клапана 100, или же система 90 впрыска пара проточно соединена со вторым каналом 40 для воздушного потока. Клапан 100 соединен с регулятором 70 и выборочно приводится в действие для доставки очищающего потока пара в турбину 6. Следует понимать, что конкретная схема соединения системы 90 впрыска пара с системой 27 очистки канала может меняться и может включать непосредственное соединение с турбиной 6. Система 90 впрыска пара выборочно приводится в действие для введения потока пара высокого давления в турбину 6, для того, чтобы разрыхлять, удалять, измельчать или иным способом извлекать частицы, которые могли прилипнуть к внутренним поверхностям канала для охлаждающей текучей среды.

[0018] Система 90 впрыска пара может использоваться на различных режимах работы турбомашины 2, в зависимости от локальных условий эксплуатации, требований и/или технических условий. Пар высокого давления оказывает не только очищающее действие, он также охлаждает компоненты турбины. Таким образом, при необходимости регулятор 70 закрывает первый и второй клапаны 38 и 48 и открывает третий клапан 100, чтобы обеспечить протекание пара высокого давления из источника 94 пара в направлении турбины 6. Как отмечалось выше, пар высокого давления не только обеспечивает дополнительную очистку в контурах охлаждения турбины 6, но также оказывает охлаждающее действие. Пар будет вытекать из источника 94 пара до тех пор, пока регулятор 70 не закроет третий клапан 100 и не откроет либо первый 38, либо второй 48 клапан, обеспечивая возможность прохождения отбираемого воздуха из компрессора 4 в турбину 6.

[0019] Следует понимать, что данные иллюстративные варианты выполнения описывают систему очистки канала турбомашины, которая содержит параллельно расположенные фильтры грубой очистки, выборочно фильтрующие отбираемый воздух, поступающий из компрессора в турбину 6. В дополнение к фильтрации отбираемого воздуха, в системе очистки канала выборочно используется пар высокого давления, подающийся в турбину для дополнительной очистки и охлаждения. Конкретное размещение системы очистки канала может варьироваться. Кроме того, может меняться количество и местоположение датчиков. Также следует понимать, что датчики могут быть выполнены с возможностью измерения потока, давления и других характеристик, обеспечивая данные о потоке, проходящем через соответствующий фильтр грубой очистки. Таким образом, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, в системе очистки канала всегда используются несколько клапанов для регулирования и обеспечения непрерывной подачи отбираемого воздуха из компрессора во внутренние полости турбины. Применение нескольких клапанов обеспечивает непрерывный поток отбираемого воздуха и исключает необходимость остановки газотурбинной системы для устранения предполагаемого засорения/технического обслуживания каналов для охлаждающего воздуха.

[0020] Несмотря на то, что изобретение было подробно описано в отношении ограниченного числа вариантов выполнения, должно быть ясно, что изобретение не ограничивается данными описанными вариантами выполнения. Напротив, изобретение может быть усовершенствовано с учетом любого количества изменений, вариаций, замен или равноценных комбинаций, ранее не описанных, но соответствующих сущности и объему изобретения. Кроме того, хотя были описаны различные варианты выполнения изобретения, ясно, что аспекты изобретения могут включать в себя лишь некоторые из описанных вариантов выполнения. Таким образом, изобретение не должно ограничиваться приведенным выше описанием, оно ограничивается лишь объемом прилагаемой формулы изобретения.

1. Система очистки канала турбомашины, содержащая:

первый канал для воздушного потока, имеющий первое впускное отверстие, расположенное и выполненное с возможностью проточного соединения с компрессором, первое выпускное отверстие, расположенное и выполненное с возможностью проточного соединения с турбиной, и первую промежуточную часть, расположенную между первым впускным отверстием и первым выпускным отверстием,

первый фильтр грубой очистки, расположенный в первой промежуточной части,

второй канал для воздушного потока, проточно соединенный с первым каналом для воздушного потока и имеющий второе впускное отверстие, расположенное выше по потоку от первого впускного отверстия, второе выпускное отверстие, расположенное ниже по потоку от первого выпускного отверстия, и вторую промежуточную часть, расположенную между вторым впускным отверстием и вторым выпускным отверстием,

второй фильтр грубой очистки, расположенный во второй промежуточной части,

первый клапан, расположенный в первой промежуточной части выше по потоку от первого фильтра грубой очистки и ниже по потоку от первого впускного отверстия, и

второй клапан, расположенный во второй промежуточной части выше по потоку от второго фильтра грубой очистки и ниже по потоку от второго впускного отверстия, при этом первый и второй клапаны выполнены с возможностью выборочного приведения в действие для управления текучей средой, проходящей в соответствующий один канал для воздушного потока, первый или второй, для осуществления фильтрации воздуха, проходящего из компрессора турбомашины к турбине турбомашины.

2. Система по п. 1, дополнительно содержащая первый датчик, расположенный ниже по потоку от первого фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, вытекающего из первого фильтра грубой очистки, и подачи сигнала о первом потоке.

3. Система по п. 2, дополнительно содержащая второй датчик, расположенный ниже по потоку от второго фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, вытекающего из второго фильтра грубой очистки, и подачи сигнала о втором потоке.

4. Система по п. 3, дополнительно содержащая регулятор, функционально соединенный с каждым из следующих устройств: первым клапаном, вторым клапаном, первым датчиком и вторым датчиком, при этом регулятор запрограммирован для выборочного приведения в действие первого и второго клапанов, в зависимости от одного или нескольких сигналов о первом и втором потоках.

5. Система по п. 4, дополнительно содержащая третий датчик, расположенный выше по потоку от первого фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, проходящего в первый фильтр грубой очистки.

6. Система по п. 5, дополнительно содержащая четвертый датчик, расположенный выше по потоку от второго фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, проходящего во второй фильтр грубой очистки.

7. Система по п. 6, в которой регулятор функционально соединен как с третьим, так и с четвертым датчиком, при этом регулятор запрограммирован для определения состояния как первого, так и второго фильтра грубой очистки, исходя из сигналов, поступающих от первого, второго, третьего и четвертого датчиков.

8. Система по п. 1, дополнительно содержащая систему впрыска пара, проточно соединенную либо с первым, либо со вторым каналом для воздушного потока.

9. Система по п. 8, дополнительно содержащая регулятор, функционально соединенный с системой впрыска пара и запрограммированный для выборочного закрытия каждого из первого и второго клапанов и приведения в действие системы впрыска пара.

10. Способ фильтрации воздушного потока, проходящего от компрессора к турбине турбомашины, включающий:

направление воздушного потока в первый канал для воздушного потока, проточно соединяющий компрессор и турбину,

пропускание воздушного потока через первый фильтр грубой очистки, расположенный в первом канале для воздушного потока,

измерение воздушного потока, проходящего через первый фильтр грубой очистки,

закрытие первого клапана для прерывания воздушного потока через первый канал для воздушного потока, когда воздушный поток, проходящий через первый фильтр грубой очистки, имеет первую заданную скорость,

открытие второго клапана для направления воздушного потока во второй канал для воздушного потока, проточно соединяющий компрессор и турбину, и

пропускание воздушного потока через второй фильтр грубой очистки, расположенный во втором канале для воздушного потока.

11. Способ по п. 10, в котором дополнительно измеряют воздушный поток, проходящий через второй фильтр грубой очистки.

12. Способ по п. 11, в котором дополнительно закрывают второй клапан и открывают первый клапан, когда воздушный поток, проходящий через второй фильтр грубой очистки, имеет вторую заданную скорость.

13. Способ по п. 10, в котором дополнительно выборочно направляют поток пара через первый или второй канал для воздушного потока к турбине.

14. Турбомашина, содержащая:

компрессор,

турбину, механически соединенную с компрессором,

узел компрессора, проточно соединенный с компрессором и турбиной, и

систему очистки канала турбомашины, проточно присоединенную между компрессором и турбиной, при этом система очистки канала турбомашины содержит:

первый фильтр грубой очистки, расположенный в первой промежуточной части,

второй фильтр грубой очистки, расположенный во второй промежуточной части,

15. Турбомашина по п. 14, дополнительно содержащая:

первый датчик, расположенный ниже по потоку от первого фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, вытекающего из первого фильтра грубой очистки, и подачи сигнала о первом потоке, и

второй датчик, расположенный ниже по потоку от второго фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, вытекающего из второго фильтра грубой очистки, и подачи сигнала о втором потоке.

16. Турбомашина по п. 15, дополнительно содержащая регулятор, функционально соединенный с каждым из следующих устройств: первым клапаном, вторым клапаном, первым датчиком и вторым датчиком, при этом регулятор запрограммирован для выборочного приведения в действие первого и второго клапанов, в зависимости от одного или нескольких сигналов о первом и втором потоках.

17. Турбомашина по п. 16, дополнительно содержащая третий датчик, расположенный выше по потоку от первого фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, проходящего в первый фильтр грубой очистки.

18. Турбомашина по п. 17, дополнительно содержащая четвертый датчик, расположенный выше по потоку от второго фильтра грубой очистки и выполненный с возможностью измерения потока, проходящего во второй фильтр грубой очистки, причем регулятор функционально соединен с каждым датчиком, первым, вторым, третьим и четвертым, и запрограммирован для определения состояния как первого, так и второго фильтра грубой очистки, исходя из сигналов, поступающих от первого, второго, третьего и четвертого датчиков.

19. Турбомашина по п. 14, дополнительно содержащая систему впрыска пара, проточно соединенную либо с первым, либо со вторым каналом для воздушного потока.

20. Турбомашина по п. 19, дополнительно содержащая регулятор, функционально соединенный с системой впрыска пара и запрограммированный для выборочного закрытия каждого из первого и второго клапанов и приведения в действие системы впрыска пара.

Группа изобретений относится к статору компрессора низкого давления осевой турбомашины. Статор содержит кольцевой ряд лопаток статора 26, имеющих радиальные концы, проходящие через отверстия 36 внутреннего кожуха 28, и содержащие радиальные крепежные пазы 38.

Эндоскопическая система и способ для обследования газовых турбин // 2610973

Изобретение относится к энергетике. Эндоскопическая система 10 содержит эндоскоп 12 и устройство 16 обработки данных, в котором эндоскоп 12 содержит устройство 13 записи изображений, причем эндоскоп 12 выполнен с возможностью передачи записей изображений от устройства 13 записи изображений изнутри газовой турбины 11 к устройству 16 обработки данных, при этом эндоскопическая система 10 выполнена с возможностью позиционирования и юстировки определенным образом в газовой турбине 11 эндоскопа 12, содержащего устройство 13 записи изображений, которое введено в газовую турбину 11.

Уплотнительный узел переходного патрубка (варианты ) и турбомашина // 2604687

Уплотнительный узел переходного патрубка содержит первое уплотнение и второе уплотнение, присоединенное к первому уплотнению. Второе уплотнение расположено на расстоянии от первого уплотнения для формирования прохода для охлаждающей текучей среды.

Поворотная пластина // 2603227

Выпускной патрубок (11) паровой турбины содержит выпускную секцию (12, 13) и поворотную пластину (70), расположенную в этой секции (12, 13). Поворотная пластина (70) имеет поперечное сечение сложного криволинейного профиля, имеющее первую секцию (80), которая проходит между первой концевой частью (73) и средней частью (76), и вторую секцию (82), которая проходит между указанной средней частью (76) и второй концевой частью (75).

Выравнивающий элемент для сегмента диафрагмы турбины и выравнивающее устройство для сегмента диафрагмы турбины (варианты) // 2599095

Предложен выравнивающий элемент (18, 118, 318) для сегмента (4) диафрагмы турбины. Выравнивающий элемент (18, 118, 318) выполнен с обеспечением прохождения в радиальном направлении через часть указанного сегмента (4) диафрагмы турбины.

Пассивная динамическая инерционная балансировочная система ротора для турбомашинного оборудования // 2597722

Группа изобретений относится к балансировочной системе для ротора, используемого в турбомашинном оборудовании. Пассивная динамическая инерционная балансировочная система ротора включает в себя множество балансировочных элементов, посаженных на вал ротора в местах расчетного максимального модального отклонения вала.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками // 2583206

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками, содержащая корпус, втулку, закрепленную в корпусе, упругое кольцо с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, выполненными соответственно на наружной и внутренней поверхностях кольца, подшипник качения, форсуночное кольцо с форсунками и уплотнение масляной полости опоры.

Нижний слой или верхний слой многослойного сварного шватурбинного ротора из высокохромистой стали, материал для наплавки сваркой многослойного сварного шва, и способ изготовления многослойного сварного шва // 2573842

Изобретение относится к области металлургии, а именно к многослойному сварному шву. Многослойный сварной шов, сформированный на участке поверхности турбинного ротора из высокохромистой стали, контактирующем с подшипником, содержащий нижний и верхний наплавленные слои, при этом нижний наплавленный слой содержит, в вес.%: С от 0,05 до 0,2, Si от 0,1 до 1,0, Mn от 0,3 до 1,5, Cr от 4,0 до менее 6,5, Мо от 0,5 до 1,5, Fe и неизбежные примеси - остальное.

Сплав, защитное покрытие и конструкционная деталь // 2562656

Изобретение относится к области металлургии, а именно к защитному покрытию для защиты конструкционной детали от коррозии и/или окисления. Безрениевый сплав на основе никеля, обладающий стойкостью к коррозии и/или окислению, содержит, в вес.%: кобальт 24-26, хром 12-15, алюминий 10,5-11,5, по меньшей мере один элемент из скандия и/или редкоземельных элементов, в частности иттрий, 0,1-0,7, тантал 0,1-3, необязательно кремний 0,05-0,6, никель - остальное.

Способ измерения геометрических деформаций компонента турбины // 2562327

Изобретение относится к энергетике. Способ измерения геометрических деформаций компонента турбины, в частности канавки ротора или хвостовика лопатки, при котором обеспечивают компонент турбины, или канавку ротора, или хвостовик лопатки, соответственно, по меньшей мере одной измерительной меткой, используют упомянутую измерительную метку в качестве опорной точки для определения при первом измерении некоторой длины, эксплуатируют турбину в течение некоторого периода времени, определяют при втором измерении упомянутую длину вновь с использованием упомянутой измерительной метки в качестве опорной точки после упомянутого периода времени эксплуатации и сравнивают измеренные длины.

Система управления потоком, электрогенераторная система и способ восстановления турбинного двигателя в такой системе // 2618133

Изобретение относится к энергетике. Система управления потоком включает по меньшей мере один управляющий клапан, связанный по меньшей мере с одним соплом турбинного двигателя, при этом упомянутый управляющий клапан сконфигурирован для регулирования потока текучей среды в первом направлении или втором направлении. Первое направление соответствует ситуации, когда текучую среду направляют из компрессора в сопло, а второе направление соответствует ситуации, когда упомянутую текучую среду направляют из сопла в секцию выпуска упомянутого турбинного двигателя. С управляющим клапаном связан контроллер, который сконфигурирован для управления потоком текучей среды в первом направлении во время работы упомянутого двигателя и для изменения направления потока текучей среды с первого направления на второе направление для обеспечения восстановления упомянутого турбинного двигателя. Также представлены электрогенераторная система и способ восстановления турбинного двигателя в электрогенераторной системе. Изобретение позволяет обеспечить противодействие засорению охлаждающих каналов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины // 2623675

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит радиальный подшипник качения, установленный на валу, статорный элемент, жестко закрепленный на наружном кольце подшипника корпус, образующий со статорным элементом демпфирующую полость, внутри которой расположено упругое кольцо, а также графитовое уплотнение и вторичное лабиринтное уплотнение, содержащее крышку лабиринтных уплотнений. Упругодемпферная опора содержит установленную на статорном элементе фиксирующую крышку; при этом упругое кольцо закреплено с возможностью смещения в демпфирующей полости совместно с корпусом подшипника, графитовым уплотнением и крышкой лабиринтов в радиальном и осевом направлениях в пределах допустимых зазоров и ограничены фиксирующей крышкой от осевого смещения с одной стороны и статорным элементом - с другой стороны. Наружное кольцо подшипника, упругое кольцо, графитовое уплотнение и крышка лабиринтного уплотнения жестко установлены на корпусе подшипника. Изобретение позволяет снизить зазор между статорной и роторной частями, что приводит к снижению потерь в лабиринтных уплотнениях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство мониторинга состояния внутри турбинных узлов и деталей паровых турбин // 2624380

Изобретение относится к системе индикации и может быть использовано для диагностики состояния элементов внутри турбинных узлов и деталей проточных частей на закрытой турбине, как на валоповороте, так и на полном останове турбин. Устройство мониторинга состояния внутри турбинных узлов и деталей паровых турбин состоит из шлюзов для обеспечения доступа без вскрытия проточных частей паровой турбины в процессе эксплуатации, как на валоповороте, так и на полном останове турбин, видеозондов, входящих в эндоскопический узел с регистратором, блока создания светового потока различной направленности. Все действия по определению места положения эндоскопического узла относительно получения данных с видеозондов согласуются с калиброванным синхродатчиком, размещенным стационарно на валу паровой турбины, который по обратной связи через центр обработки контролирует местоположение видеозондов относительно лопаточного аппарата и элементов проточной части. Изобретение позволяет проводить визуальную диагностику в автоматическом режиме элементов внутри турбинных узлов и деталей проточных частей паровых турбин без вскрытия в процессе эксплуатации, как на валоповороте, так и на полном останове турбин. 6 ил.

Оборудование для удаления песка из турбомашины // 2637598

Изобретения относятся к оборудованию и способам для удаления песка из турбомашины, такой как авиационный турбореактивный двигатель, который содержит, по меньшей мере, одно устройство визуализации эндоскопией, содержащее средства визуализации и трубку, в которой закреплены световодные средства передачи изображения, всасывающее устройство, содержащее всасывающие средства, соединенные с всасывающей трубкой, закрепленной на вышеупомянутой трубке устройства визуализации, и устройство генерирования плазменной струи, содержащее плазменную горелку, соединенную со средствами подачи газа и средствами электроснабжения, способными питать указанную плазменную горелку, причем указанная плазменная горелка закреплена на трубке указанного устройства визуализации. Технический результат изобретений – упрощение и повышение эффективности данных способа и оборудования. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Универсальная модульная портальная силовая рама для статических и циклических стендовых испытаний деталей и корпусов турбомашин // 2639451

Изобретение относится к области стендовых испытаний деталей и корпусов турбомашин, в частности авиационного двигателестроения, а именно к конструкции стендовых силовых рам для статических и циклических испытаний. Универсальная модульная портальная силовая рама содержит силовые стойки, вспомогательные балки и прямоугольное основание. Вспомогательные балки выполнены с возможностью крепления на силовые стойки и между собой посредством разъемного соединения. На каждой большей стороне прямоугольного основания жестко и неразъемно закреплены как минимум по три силовые стойки, причем как минимум одна из силовых стоек расположена в области середины соответствующей большей стороны, а по одной в углах прямоугольного основания. Сверху на силовых стойках закреплены цельные балки посредством жесткого неразъемного соединения, сориентированные вдоль соответствующих больших сторон прямоугольного основания и образующие с последними и силовыми стойками четырехугольные порталы. На угловых силовых стойках посредством жесткого неразъемного соединения закреплено как минимум по одной проушине. Силовая рама снабжена как минимум одной П-образной балкой, установленной поперек силовых стоек и выполненной с возможностью перемещения вдоль последних и фиксацией на них в требуемом положении. Изобретение позволяет за счет наличия жесткой неразъемной конструкции, реализованной с учетом специфики стендовых испытаний деталей и корпусов турбомашин, возможности различных комбинаций установки силовых модулей, профиля и соединений элементов силовой рамы увеличить жесткость, прочность и универсальность последней. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбинный двигатель (варианты) // 2639921

Газотурбинный двигатель включает внешний кожух, канал для отвода выхлопных газов, охлаждающий канал, панельную структуру и воздуховод. Канал для отвода выхлопных газов расположен внутри внешнего кожуха и содержит внешнюю и внутреннюю стенки канала, формирующие кольцевой проход и распложенные радиально внутрь от внешнего кожуха. Охлаждающий канал связан с наружной поверхностью внешнего кожуха и имеет вход канала и выход канала. Панельная структура расположена вокруг внешнего кожуха и радиально отстоит от его наружной поверхности с формированием охлаждающего канала между ними. Панельная структура содержит множество панельных секций с простирающимися в осевом направлении зазорами между смежными панельными секциями, расположенными по окружности на расстоянии друг от друга, причем зазоры обеспечивают прохождение окружающего воздуха в охлаждающий канал. Воздуховод включает входной конец, гидравлически сообщающийся с выходом канала, и выходной конец, гидравлически сообщающийся с областью пониженного давления относительно входного конца воздуховода. В области выходного конца воздуховода расположена выходная полость, в которой формируется пониженное давление для того, чтобы засасывать воздух из канала охлаждения в воздуховод. В другом варианте газотурбинный двигатель включает распорку, простирающуюся от внешнего кожуха до корпуса подшипника, и экранирующую структуру, окружающую распорку, чтобы защищать ее от отработанных газов. В еще одном варианте газотурбинного двигателя внешний кожух содержит выхлопной кожух, содержащий расположенные вверх и вниз по потоку фланцы, выступающие радиально наружу от наружной поверхности указанного внешнего кожуха. Панельная структура содержит расположенный вверх по потоку конец, закрепленный на расположенном вверх по потоку фланце, и расположенный вниз по потоку конец, закрепленный на расположенном вниз по потоку фланце. Группа изобретений позволяет повысить надежность газотурбинного двигателя за счет обеспечения охлаждения его внешнего кожуха. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Лопастная машина // 2640864

Изобретение относится к лопастной машине. Лопастная машина содержит внутренний корпус, радиально ограничивающий проточный канал машины. Вокруг внутреннего корпуса расположен нанесенный на наружную сторону стенки внутреннего корпуса теплоизоляционный слой, который представляет собой покрытие (1), которое содержит базовый материал (2). Материал (2) содержит микропористую пластмассу, выбранную из группы, включающей в себя полиуретан, полиэтилен, полиолефин, полиэфир, полипропилен, политетрафторэтилен, эпоксидную смолу, эластомеры, цеолиты и смесь этих материалов или неорганические материалы. Изобретение направлено на создание легко изготавливаемой теплоизоляции для лопастной машины. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ охлаждения паровой турбины // 2640891

Изобретение относится к паротурбинной установке (1) с паровой турбиной (6) и к возможности охлаждения паровой турбины путем принудительного охлаждения. Паротурбинная установка с паровой турбиной, включающей участок впуска пара, участок выпуска пара и размещенную в корпусе турбины аксиально между первыми двумя участками лопаточную решетку, а также с вытяжным устройством для отведения охлаждающей текучей среды из корпуса турбины. Предусмотрен впуск охлаждающей жидкости с запирающим и открывающим запорным органом. Запорный орган установлен вверх по потоку участка выпуска пара относительно направления потока рабочего пара через паровую турбину при обычном режиме эксплуатации. Запорный орган активируется охлаждающей текучей средой после отключения мощности в режим охлаждения ниже рабочей температуры в корпусе турбины. Паротурбинная установка содержит клапан, через который проходит охлаждающая среда. Клапан содержит осушающее устройство для осушения клапана. Это устройство содержит дренажный трубопровод и ответвление, соединенное гидравлически с впускным отверстием для охлаждающей среды. Способ охлаждения паровой турбины с корпусом турбины, при котором после отключения мощности впускное отверстие для охлаждающей текучей среды гидравлически соединяют с корпусом турбины и пропускают с поглощением теплоты через впускное отверстие для охлаждающей среды, поступающую охлаждающую среду, в частности воздух, с помощью вытяжного устройства сквозь корпус турбины в направлении потока рабочего пара через паровую турбину в обычном рабочем режиме. Охлаждающую рабочую среду пропускают через клапан. Клапан содержит осушающее устройство, через которое пропускают охлаждающую текучую среду. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбомашина, содержащая опорную прокладку // 2641807

Турбомашина содержит фланец, закрепленный на крепежном фланце, и опорную прокладку. Опорная прокладка имеет первую и вторую наружные поверхности, параллельные друг другу. Первая наружная поверхность опорной прокладки выполнена в виде кольца или сегмента кольца и содержит первую серию отверстий для прохода средств крепления. Вторая наружная поверхность опорной прокладки содержит множество поверхностей для удержания головок средств крепления, при этом поверхности для удержания содержат вторую серию отверстий, расположенных напротив первой серии отверстий, для прохода средств крепления через отверстия опорной прокладки. Первая наружная поверхность опорной прокладки разделяет фланец и крепежный фланец и образована из материала, позволяющего препятствовать гальванической коррозии, способной возникнуть между ними. Изобретение позволяет обеспечить защиту от гальванической коррозии крепежных фланцев без повышения сложности сборки турбомашины. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система передачи мощности, турбомашина и способ передачи мощности // 2643267

Система передачи мощности для турбомашины содержит передаточный вал, связанный с валом двигателя с помощью средств соединения и приводящий в действие оборудование или вспомогательные средства. Передаточный вал выполнен с возможностью работы в сверхкритическом режиме и содержит средства амортизации вибраций при его резонансной скорости. Средства амортизации установлены на радиально внешнем конце вала и размещены в съемном кожухе. При передаче мощности оборудованию или вспомогательным средствам вращают передаточный вал на сверхкритической скорости и амортизируют вибрации при его работе на его резонансной скорости средствами амортизации. Другое изобретение группы относится к турбомашине, содержащей указанную выше систему. Группа изобретений позволяет снизить габаритные размеры передаточного вала турбомашины и упростить его техническое обслуживание. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.