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.