Система впрыска воды на всас воздушного компрессора газотурбинного двигателя

Предлагаемая полезная модель относится к области газотурбинных двигателей, в частности, к системам подачи жидкости на всас воздушного (циклового) компрессора газотурбинного двигателя. Полезная модель решает задачу повышения надежности удаления сконденсировавшейся (или неиспарившейся) влаги из нижней части всасывающего патрубка воздушного компрессора газотурбинного двигателя путем отсоса ее эжектором с последующим распылением во всасывающем патрубке. Указанная задача в предлагаемой полезной модели решается тем, что одна из форсунок выполнена в виде эжектора, силовой вход которого соединен с магистралью подачи воды, а камера всасывания соединена трубопроводом с дренажным отверстием, выполненным в нижней точке всасывающего патрубка перед входным направляющим аппаратом компрессора.

Предлагаемая полезная модель относится к области газотурбинных двигателей, в частности, к системам подачи жидкости на всас воздушного (циклового) компрессора газотурбинного двигателя.

Известен способ повышения эффективности работы газотурбинной установки, включающий в себя впрыск воды на вход воздушного компрессора (см., например, патент RU 2229030 С2, Кл. F02C 3/30, 20.02.2002).

Известен газотурбинный двигатель с системой подачи и распыления жидкости на всас компрессора (см., например, патент RU 2318128 C1, Кл. F02K 3/00, 10.05.2006 г.).

Известны распылительные системы охлаждения входного в цикловой компрессор ГТУ воздуха с применением форсунок различного типа (см., например, Ж. «Газотурбинные технологии», г. Рыбинск, ноябрь 2011 г., стр. 2528).

Известна система подогрева всасываемого осевым компрессором ГТУ воздуха, где из нижней точки воздуховода осуществляется самотеком дренаж сконденсировавшейся при этом влаги (см., например, «Газоперекачивающий агрегат ГТК-10-4». Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. ИЭ 3.116-79. Приложение: ксерокопия титульного листа и стр. 4446) - прототип.

Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности удаления при впрыске воды на всас компрессора неиспарившейся (или сконденсировавшейся) влаги из нижней части всасывающего патрубка воздушного (циклового) компрессора газотурбинного двигателя путем отсоса ее эжектором с последующим распылением во всасывающем патрубке.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемой системе впрыска воды на всас воздушного компрессора газотурбинного двигателя, содержащей распылительные форсунки, размещенные симметрично по периметру в стенках всасывающего патрубка воздушного компрессора в сечении на обеспечивающем возможность наиболее полного испарения распыленных капель воды расстоянии от входного направляющего аппарата компрессора в количестве «n» штук, где «n» равно трем или более, магистраль подачи воды к ним и трубопроводы, согласно полезной модели одна из форсунок выполнена в виде эжектора, силовой вход которого соединен с магистралью подачи воды, а камера всасывания соединена трубопроводом с дренажным отверстием, выполненным в нижней точке всасывающего патрубка перед входным направляющим аппаратом компрессора.

Отличительным признаком предлагаемой полезной модели является то, что одна из форсунок выполнена в виде эжектора, силовой вход которого соединен с магистралью подачи воды, а камера всасывания соединена трубопроводом с дренажным отверстием, выполненным в нижней точке всасывающего патрубка перед входным направляющим аппаратом компрессора.

Вариант предлагаемой системы впрыска воды на всас воздушного компрессора газотурбинного двигателя схематично представлен на фиг. 1, 2.

В стенках (поз. на фиг. 1, 2 не обозначена) всасывающего патрубка 1 воздушного компрессора 2 газотурбинного двигателя 3 на обеспечивающем возможность наиболее полного испарения распыленных капель воды расстоянии (на это влияют и другие факторы) от входного направляющего аппарата (на фиг. 1, 2 не показан) компрессора 2 равномерно по сечению патрубка встроены распылительные форсунки 4, 5, 6 и выполненная в виде эжектора 7 (в дальнейшем эжектор 7), силовой вход 8 которого соединен трубопроводом 9 с магистралью подачи воды 10 с насосом 11 в ней, а камера всасывания 12 эжектора 7 трубопроводом 13 соединена с дренажным отверстием 14, выполненным в нижней части всасывающего патрубка 1 перед входным направляющим аппаратом (ВНА) воздушного компрессора 2.

Работает предлагаемая система впрыска воды на всас воздушного компрессора газотурбинного двигателя следующим образом (см. фиг. 1, 2).

При впрыске воды под давлением, создаваемым в магистрали 10 насосом 11, во всасывающий патрубок 1 через распылительные форсунки 4, 5, 6 в виде мелкодисперсных частиц влаги после них во всасывающем патрубке 1 происходит испарительное охлаждение всасываемого в цикловой компрессор 2 воздуха. Это особенно актуально в летнее время, чтобы избежать снижения выходной мощности и эффективного коэффициента полезной мощности газотурбинного двигателя 3. Но и при таком впрыске воды не всегда удается произвести распыление воды так, чтобы обеспечить испарение всех капель до входа во входной направляющий аппарат компрессора (что зависит от многих факторов). Какая-то часть капель попадает в ВНА и далее в компрессор 2 (и испаряется там), другая часть неиспарившихся (или сконденсировавшихся) капель стекает по стенкам всасывающего патрубка 1 и скапливается в его нижней части. Попадание массы этой жидкости в лопаточный аппарат компрессора может привести к повреждению лопаток, поэтому необходимо эту воду удалять. При подаче к силовому входу 8 эжектора 7 по трубопроводу 9 из магистрали подачи воды 10 воды с давлением, созданным насосом 11, в камере всасывания 12 эжектора 7 создается разрежение, которое распространяется по трубопроводу 13 до дренажного отверстия 14. При этом скопившаяся в нижней части всасывающего патрубка 1 вода через отверстие 14 и трубопровод 13 засасывается в камеру всасывания 12 эжектора 7 и снова распыляется через его диффузор (поз. на фиг. 1 не обозначена) во всасывающий патрубок 1 компрессора 2 газотурбинного двигателя 3, то есть эжектор 7 при этом выполняет также и функцию форсунки по распылению воды. Необходимая для условий эксплуатации запорная арматура в магистрали подачи воды 10 и трубопроводе 9 на фиг. 1, 2 не показана (как не требующаяся для пояснения предлагаемой полезной модели).

Система впрыска воды на всас воздушного компрессора газотурбинного двигателя, содержащая распылительные форсунки, размещенные симметрично по периметру в стенках всасывающего патрубка воздушного компрессора в сечении на обеспечивающем возможность наиболее полного испарения распыленных капель воды расстоянии от входного направляющего аппарата компрессора в количестве "n" штук, где "n" равно трем или более, магистраль подачи воды к ним и трубопроводы, отличающаяся тем, что одна из форсунок выполнена в виде эжектора, силовой вход которого соединен с магистралью подачи воды, а камера всасывания соединена трубопроводом с дренажным отверстием, выполненным в нижней точке всасывающего патрубка перед входным направляющим аппаратом компрессора.