Методические указания

Устройства воздухоподготовки и противообледенительной защиты - основная часть сис­темы подготовки циклового воздуха, которую в различных агрегатах называют воздухоочи­стительным устройством (ВОУ) иди комплексным устройством воздухоподготовки (КУВ).

В атмосферном воздухе присутствует крупная и мелкая пыль, может быть влага в виде тумана, в летнее - пыльца и семена растений, насекомые. Крупные аэрозоли вызывают пре­имущественно эрозионный износ лопаточного аппарата компрессора. Мелкие аэрозоли вы­зывают загрязнение его проточной части.

Эрозионному воздействию подвергается в основном лопатки первых ступеней осевого компрессора. Рабочие лопатки изнашиваются больше со стороны вогнутой поверхность; так как именно она воспринимает прямые удары движущихся частиц. В начальной стадии износа и загрязнения характеристика компрессора и ГТУ в целом изменяется несущественно. Затем скорость ухудшения характеристик заметно возрастает. Падает напор в кпд компрессора, ли­ния рабочих режимов ГТУ смещается влево, а граница помпажа вправо, номинальная мощ­ность ГТУ при расчетной температуре воздуха не достигается. На лопатках компрессора по­являются эрозионные раковины, которые являются концентраторами напряжений. Конструк­тивный предел выносливости лопаток падает.

Кроме воздействия на компрессор, пыль проходит и в турбину и отлагается на ее лопат­ках, особенно на соплах первой ступени.

При высокой запыленности воздуха в качестве первой ступени очистки применяют пре­имущественно инерционные сепараторы. В них отделение пыли происходит за счет резкого изменения направления движения.

В качестве второй ступени очистки для удаления мелкой пыли используют рулонные (барьерные) фильтры, например, типа ФРУ. На некоторых агрегатах (ГТК-25 ИМ) применя­ют съемные кассетные фильтры многократного использования. Фильтры тонкой очистки бы­вают сухие и масляные.

Обледенение входного тракта ГТУ происходит, когда температура его элементов отрица­тельна, а тепло, выделяемое замерзающей влагой, отводится или за счет теплопроводимости деталей, или самим потоком. Обледенение возникает в интервале температур атмосферного воздуха от 3 до - 5 С при высокой влажности воздуха.

Основными направлениями защиты от обледенения являются:

- снижение количества атмосферных осадков, попадающих во входной тракт, за счет кон­
струкции воздухозабора и сепарации влаги;

- испарение капельной влаги во всасываемом воздухе путем его подогрева;

- обогрев деталей тракта и осевого компрессора, подверженных обледенению.

Все эти способности используют в современных приводных ГТУ. Широкое распростра­нение получила противообледенительная система подогрева и подсушки всасываемого воз­духа благодаря подмешиванию к нему части горячего воздуха, отбираемого после компрес­сора или из его промежуточной ступени.

Применяется также комбинированная противообледенительная система, при которой в воздухоподводящий тракт подают газо-воздушную смесь, получаемую за счет эжектирова-ния дымовых газов воздухом после компрессора или его промежуточной ступени.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких направлениях может осуществляться защита ГТУ от аэрозолей?

2. При какой среднегодовой концентрации пыли может быть обеспечена нормальная экс­плуатация ГТУ?

3. За счет чего происходит отделение пыли в инерционных сепараторах?

4. Перечислите основные ступени очистки воздуха.

5. Что влияет на осуществимость процесса обледенения?

6. От чего зависит обледенение?

7. Что произойдет при обледенении фильтров и входного направляющего аппарата осевого компрессора?

8. Перечислите основные направления защиты от обледенения.