Осевая турбина

Осевая турбина, содержащая газовую магистраль, блок поворотных диафрагм и конфузор, подключенный входом к газовой магистрали с установленной в ней форсункой с соплом, к которой подключен трубопровод подачи моющей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы турбины путем уменьшения отложений пыли в ее проточной части, блок поворотных диафрагм установлен перед конфузором и подключен выходом к входу конфузора, а форсунка установлена по оси магистрали, причем расстояние между блоком поворотных диафрагм и срезом сопла форсунки определено из соотношения

где D наружный диаметр блока поворотных диафрагм;
К 0,6 0,7 эмпирический коэффициент;
a угол распыла форсунки.

Изобретение относится к области турбостроения, а именно к осевым турбинам, и может быть использовано в установках, работающих на доменном газе.
Известна осевая турбина, содержащая газовую магистраль с расположенным в ней устройством очистки [1]
Недостатком данной осевой турбины является невысокая степень очистки доменного газа, поступающего на турбину, что приводит к образованию отложений пыли в ее проточной части.
Наиболее близкой к изобретению является осевая турбина, содержащая газовую магистраль, блок поворотных диафрагм и конфузор, подключенный выходом к газовой магистрали с установленной в ней форсункой с соплом, к которой подключен трубопровод подачи моющей жидкости [2]
Недостатком указанной осевой турбины также является невысокая степень очистки доменного газа, поступающего на турбину, что приводит к образованию отложений пыли в ее проточной части и, следовательно, к понижению надежности работы турбины.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы путем уменьшения отложений пыли в ее проточной части.
Указанная цель достигается тем, что в осевой турбине, содержащей газовую магистраль, блок поворотных диафрагм и конфузор, подключенный входом к газовой магистрали с установленной в ней форсункой с соплом, к которой подключен трубопровод подачи моющей жидкости, блок поворотных диафрагм установлен перед конфузором и подключен выходом к выходу конфузора, а форсунка установлена по оси магистрали, причем расстояние между блоком поворотных диафрагм и срезом сопла форсунки определено из соотношения
,
где D -наружный диаметр блока поворотных диафрагм;
K 0,6-0,7 эмпирический коэффициент;
a угол распыла форсунки.
На чертеже схематично изображена описываемая турбина.
Осевая турбина 1 содержит газовую магистраль 2, блок 3 поворотных диафрагм, подключенный через газоподогреватель 4 к системе 5 очистки, конфузор 6 и форсунку 7, установленную на расстоянии от блока 3 поворотных диафрагм и подключенную трубопроводом 8 подачи моющей жидкости через обратный клапан 9 и насос 10 к баку 11 моющей жидкости. Выход осевой турбины 1 подключен к сборнику 12 конденсата.
Работа осевой турбины осуществляется следующим образом.
В доменный газ, поступающий из системы 5 очистки через газоподогреватель 4 по газовой магистрали 2, вводят через форсунку 7 моющую жидкость, которую подают из бака 11 по трубопроводу 8 насосом 10 через обратный клапан 9. При прохождении смесью доменного газа и моющей жидкости участка газовой магистрали, заключенного между срезом сопла форсунки 7 и блоком 3 поворотных диафрагм, достигается равномерное распределение капель моющей жидкости по сечению газовой магистрали.
В конфузорном участке блока 3 поворотных диафрагм и конфузоре 6 капли моющей жидкости разгоняются до скорости, близкой к скорости газа на входе в турбину 1, при этом траектории движения капель моющей жидкости становятся идентичными траекториям движения частиц пыли. Капли моющей жидкости после конфузора 6 поступают в турбину 1, осуществляя удаление отложений пыли в ее проточной части, и удаляются из газового тракта турбины через сборник 12 конденсата.
Расположение блока 3 поворотных диафрагм перед конфузором 6 и установка форсунки 7 по оси газовой магистрали на расстоянии между этим блоком и срезом форсунки позволяет, как показали экспериментальные данные, достигнуть равномерного по сечению распределения капель моющей жидкости, скорость движения капель, близкую к скорости газа на входе в турбину 1, и траектории движения этих капель, идентичные траекториям движения частиц пыли, что обеспечивает эффективность удаления отложений пыли в проточной части турбины.
Осевая турбина, содержащая газовую магистраль, блок поворотных диафрагм и конфузор, подключенный входом к газовой магистрали с установленной в ней форсункой с соплом, к которой подключен трубопровод подачи моющей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы турбины путем уменьшения отложений пыли в ее проточной части, блок поворотных диафрагм установлен перед конфузором и подключен выходом к входу конфузора, а форсунка установлена по оси магистрали, причем расстояние между блоком поворотных диафрагм и срезом сопла форсунки определено из соотношения

где D - наружный диаметр блока поворотных диафрагм;
К = 0,6 - 0,7 - эмпирический коэффициент;
a - угол распыла форсунки.