Способ контроля концентрации частиц в потоке газа на входе в газотурбинную установку

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРСПУБЛИН 9) (11) 1546 1 4 15 0 ЙСЕСЩЖИ Я 13", 13 ЯЯБЯ 11,; Р"4,:, У др. Определение сопоступающего в ние, 1974,1,АЦИИ В ГАЗ ОЛЯ КОНЦЕАЗА НА ВХКУ(54) СПОСОБ КОНТР ЧАСТИЦ В ПОТОКЕ Г ТУРБИННУЮ УСТАНО (57) Изобретение ниям и эксплуата установок (ГТУ), довых, и может бь испытаниях и экс ных ГТУ, на вход тело содержит тв тицы, Целью изоб вышение точности рдые или жидкие часетения является поутем учета неравн остей и обеспечен рный расход газа, п) - 8, ь, сумма1=1шедшего через грза время о; ш -сорбентами групптиц за время С . ерности поля с оотборнико а входе и внутриЗа воздухоочистивами (ВОУ) непосредв ГТУ устанавливают уппу проколичестпробоо6 ил. чност изокинет пробоотб тельными иков. тройс входе уловленныхорников часственно СУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Д ВТОРСИСМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Петренчук О.П. Экспериментальные исследования атмосферного аэрозоля. Л,: Гидрометеоиздат, 973,с, 63.Рослик Л.Ф. идержания воздуха,ГТУ - 20. Судостроес. 27-29. относится к испытации газотурбинных преимущественно судть использовано приплуатации стационаре в которые рабочее группу пробоотборников с сорбентом, причем выходы всех пробоотборников группы объединяют общим коллектором, который соединяют трубопроводом с полостью переднего корпуса, где статическое давление значительно меньше полного давления на входе в ГТУ. Каждый пробоотборник ориентируют навстречу потока. Количество устанавливаемых пробоотборников определяют в предварительных исследованиях поля скоростей на входе в ГТУ на натурном или модельном ВПУ в условиях, полностью имитирующих эксплуатационные. Измеряют время наработки Г ГТУ, мощность И, расход газачерез ГТУ, пе- . репад давления дР полного давления на входе в ГТУ и статического давления в ее переднем корпусе. Измеряют расход газа через группу пробоотборников. Находят зависимости ц от , Суммарное количество частиц М, прошедших через ГТУ, определяют по формуле М = С ш/Я,К где С = 2 О; о; - суммарный расход гаЕ за, прошедшего в ГТУ за время ;к113415Изобретение относится к испытаниям и эксплуатации газотурбинных установок (ГТУ), преимущественно судовых,и может быть использовано при испыта 5ниях и эксплуатации стационарных ГТУ,на входе в которые рабочее тело содержит тверды или жидкие частицы.держит твердые или жидкие частицы.Целью изобретения является повышение точности путем учета неравномерности поля скоростей и обеспечениеизокинетичности на входе и внутрипробоотборников.На фиг.1 изображена схема соединения ГТУ с группой пробоотборников,объединенных общим коллектором; нафиг. 2 - график зависимости мощностиГТУ от времени наработки ; на фиг.3график зависимости расхода газа че - 20рез ГТУ О от ;на фиг 4 - графикзависимости перепада давления ЬР,полного давления на входе в ГТУ истатического давления в ее переднемкорпусе от расхода газа через ГТУ; 25на фиг, 5. - график зависимости расхода газа д через группу пробоотборников от ьР; на фиг. 6 - график зависимости д отСпособ осуществляется следующим об образом 1За воздухоочистительными устройствами (ВОУ) непосредственно на входе в ГТУ устанавливают группу пробоотборников (не менее 15-20) с сорбентом, например, из триацетатного волокна или ткани ФПП и др., причем выходы всех пробоотборников группы(фиг. 1) объединяют общим коллектором 1, который соединяют трубопроводом 2 с полостью переднего корпусаГТУ 3, где статическое давление значительно меньше полного давления навходе в ГТУ, При этом каждый пробоотборник 4 в месте его установки ориентируют навстречу потоку. Ориентациюв пространстве, а также количествои частоту устанавливаемых пробоотборников определяют впредварительныхисследованиях поля скоростей на вход 50в ГТУ на натурном или модельном ВПУв условиях, полностью иммитирующих экэксплуатационные. Так как средняяконцентрация частиц определяется каксредневзвешенная из всех проведенныхзамеров, то пробоотборники устанавливают с такой частотой, чтобы весо.вые коэффициенты при усреднении былиодинаковыми,462ГТУ работает (исходя из требований эксплуатации) в течение определенного периода (например, между двумя остановками), который характеризуется зависимостью мощности ГТУ (11) от времени наработкифиг, 2). В течение этого периода газ, оставляя в фильтрах частицы, проходит одновременно через все пробоотборники за счет перепада давлений на входе в ГТУ и ее переднем корпусе, причем расход газа через пробоотборники зависит от мощности и, следовательно, от расхода газа в ГТУ. В период эксплуатации ГТУ предлагаемый способ контроля не нуждается в обслуживании.Исходя .из зависимости мощности ГТУ от расхода газа на разных режимах, приведенной в формуляре на установку, строят зависимость расхода газа через ГТУ (О) от времени ее наработки (фиг. 3) в соответствии с графиком, приведенным на фиг. 2. Предварительно при определении режимной характеристики ГТУ определяют зависимость перепада полного давления на входе в установку и статического давления в ее переднем корпусе (Р) от режима работы (фиг, 4). С учетом геометрических и аэродинамических характеристик группы пробоотборников с коллектором экспериментально определяют зависимость расхода пропущенного через группу пробоотборников газа я от перепада давлений (фиг. 5).Затем строят зависимость д от наработки на различных режимах (фиг.б).После остановки ГТУ снимают все пробоотборники с фильтрами для анализа, но для дальнейшего контроля ГТУ устанавливают пробоотборники с чистыми фильтрами на те же места. Анализ заключается в промывке снятых фильтров всей группы растворителем (или взвешиванием) с последующим пересчетом полученного количества уловленных фильтрами частиц (ш) на суммарный расход пропущенного через все пробоотборники газа с 1, при этом о определяется из графика (фиг. 6), например, планиметрированием. Из выражения (1) вычисляют среднюю концентрацию частиц в потоке газа ( ф ), поступившего в ГГУ за период работы Г:1" = ш/Ч . (1)По графику на фиг. 3 определяют (планиметрированием) суммарное количество воздуха О-, прошедшего в ГТУ за(2) М = С.кгде С = . Сс 1 кк =к;с:1 С гп/ц 20кгде С =, С;1 с 1 за время , Затем из выражениявычисляют суммарное количество(М), попавших в ГТУ с газом заработы 7: суммарный расход газа, прошедшего в ГТУ за время ; суммарный расход газа, прошедшего через группу пробоотборников за время г15 количество уловленных сорбентами группы пробоотборников частиц за время. Формула изобретения Способ контроля концентрации частиц в потоке газа на входе в газо- турбинную установку (ГТУ), включающий отбор пробы газа через сорбент, взвешивание или промывку сорбента растворителем с последующим определением искомого параметра, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппения представительности путем учета неравномерности поля скоростей и точности путем обеспечения изокинетичности на входе пробоотборников, газпропускают одновременно через группуобъединенных общим коллектором пробоотборников сорбентами, измеряют время наработки ГТУ , мощности И, расход газа через ГТУ С, перепад ЬР полного давления на входе в ГТУ и статического давления в ее переднем корпусе и измеряют расход газа я черезгруппу пробоотборников, затем строятзависимости б от , пР от С и д отпР, находят зависимость ц от ., асуммарное количество частиц М, прошедших через ГТУ, определяют по формуле: суммарный расходгаза, прошедшегов ГТУ за время с,;суммарный расходгаза, прошедшегочерез группу пробоотборников завремя ;количество уловленных сорбентамигруппы пробоотборников частиц завремя С .Тираж 776 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытий .Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5