Результат интеллектуальной деятельности: ВЫХЛОПНОЙ ТРАКТ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано при создании газоперекачивающих агрегатов, в частности применимо в выхлопных трактах газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов.

Известны выхлопные устройства газотурбинных установок, в которых установлены заслонки жалюзийного типа, перекрывающие сечения газоходов. В техническом решении по а.с. №1625993, F 02 C 6/18 в газоходе установлено несколько секций теплообменника, перед которыми установлен блок шиберов. При работе газотурбинной установки выхлопные газы проходят по газоходу через блок шиберов, поступают во все секции теплообменника и далее в выхлопную шахту.

В выхлопном тракте газотурбинного привода по патенту России №213119, F 01 D 25/30 байпасные клапаны, выполненные в виде жалюзийных заслонок с параллельными осями поворота, установлены в месте стыковки выхлопного газохода и газохода, в котором установлен утилизационный теплообменник.

Конструкция поворотного затвора, взятого за ближайший аналог, представлена в техническом решении по а.с. №781471, F 16 K 1/22, 1980. Поворотный затвор содержит дисковый запорный орган, размещенный на полуосях, каждая из которых установлена в кольцевой опоре с внутренней сферической и наружной цилиндрической поверхностями.

В данной конструкции не учтена возможность температурного расширения полуосей при воздействии на поворотный диск потока газов высокой температуры. При осевом расширении диска и полуосей может произойти заклинивание диска в корпусе и изгиб полуосей, кроме того, под воздействием температуры не исключено спекание металлических поверхностей сферической опоры и цилиндрического гнезда вследствие выпаривания смазки между их поверхностями.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение надежности конструкции за счет обеспечения работоспособности поворотных заслонок в выхлопном тракте при воздействии на них высокотемпературного газового потока.

Технический результат достигается тем, что в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата, содержащем выхлопную трубу, параллельно соединенный с ней через газоход утилизационный теплообменник и поворотные заслонки, установленные на входе в выхлопную трубу и в газоход теплообменника и связанные с приводом, оси поворотных заслонок установлены в шаровых опорах, седла которых выполнены из терморасширеного армированного графита, оси заслонок соединены с шаровыми опорами с возможностью осевого перемещения, например, с помощью шпоночного соединения.

Установка осей поворотных заслонок в шаровых опорах и их подвижное соединение между собой, в частности, шпоночным соединением, выполненным по скользящей посадке, позволяют компенсировать температурное линейное расширение самих заслонок и их осей. Выполнение седел из терморасширенного армированного графита предотвращает заклинивание в них шаровых опор, исключает изгибы и напряжения осей, позволяет сохранить постоянный момент вращения, передаваемый осям от приводного механизма.

На фиг.1 представлена схема расположения заслонок в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата.

На фиг.2 - конструкция поворотной заслонки с опорным узлом.

Выхлопной тракт газоперекачивающего агрегата включает выхлопную трубу 1 и газоход 2. В выхлопной трубе 1 установлен ряд поворотных заслонок 3 жалюзийного типа. В газоходе 2 размещен утилизационный теплообменник, перед которым по ходу потока так же расположен ряд жалюзийных поворотных заслонок 4. Каждая из поворотных заслонок имеет ось 5, установленную в шаровых опорах 6 при помощи шпонок 7 с возможностью перемещения оси 5 по шпоночному пазу относительно шаровой опоры 6. Седла 8 шаровых опор 6 выполнены из терморасширенного армированного графита. На одном конце каждой оси 5 закреплен рычаг привода поворота заслонки 9.

Во время работы газоперекачивающего агрегата выхлопные газы попадают в выхлопную трубу 1 через ряд открытых поворотных заслонок 3, минуя утилизационный теплообменник. При необходимости задействования утилизационного теплообменника через рычаги привода поворота заслонок 9 прикладывают к оси каждой заслонки момент и, вращая оси заслонок 5 в шаровых опорах 6, перекрывают рядом заслонок 3 поперечное сечение выхлопной трубы 1, а заслонками 4 открывают сечение газохода 2, по которому выхлопные газы проходят через утилизационный теплообменник и только затем попадают в выхлопную трубу 1.

При повороте заслонки в шаровых опорах 6 под воздействием на нее высокотемпературного газового потока ее ось 5 удлиняется, изменяя свое положение относительно шаровой опоры 6 скользя по поверхности шпонки 7. При удлинении оси 5 изменяется величина зазора “а” между заслонкой и стенкой газохода 2 или выхлопной трубы 1.

Конструкция опорного узла заслонки позволяет сохранять постоянный момент вращения во всем диапазоне температур от -60 до +550°С и компенсирует осевые температурные расширения и изгибы продольной оси от изменяющегося напора газового потока на заслонку при ее вращении.

Таким образом предполагаемое изобретение повышает надежность работы выхлопного блока газоперекачивающего агрегата.