Газотурбинная установка — это современный высокотехнологичный механизм, генерирующий электричество и тепловую энергию. Ее используют в нефтегазодобывающей промышленности, на предприятиях, а также для обеспечения городов и других населенных пунктов. У такой установки есть компрессор — деталь, предназначенная для сжатия воздуха и его подачи в камеру сгорания. Скорость вращения этой детали постоянна, но зимой или в северных частях нашей страны прохождению воздуха может мешать снег и дождь. Науке уже известны устройства для очистки воздуха в таких установках, но они имеют сложную конструкцию, большие размеры и фильтры, которые препятствуют прохождению воздушного потока. Поэтому ученые ПНИПУ разработали собственное устройство. Оно снижает аэродинамическое сопротивление всей системы, имеет простую и легкую конструкцию.
В ПНИПУ разработали воздухоочистительное устройство для газотурбинных установок / © Getty images
На изобретение выдан патент. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Лед, налипающий на детали газотурбинных установок, или неблагоприятные погодные условия снижают производительность оборудования и даже могут вывести его из строя. Чтобы предупреждать возможные негативные последствия, пермские политехники разработали устройство для очистки воздуха, поступающего в компрессор газотурбинной установки или в систему вентиляции других объектов, например, производственных помещений. Оно защищает от снега, инея, дождя и повышенной влажности.
Изобретение состоит из воздухоприемника, воздухораспределителей и газопроницаемой деформируемой поверхности. Она представляет собой сетку из нетканого материала, мягкого металла или композита. К сетке подведен привод, который в нужное время двигает ее. Устройство управляется автоматизированной системой.
«Сначала атмосферный воздух засасывается через воздухоприемник, затем его поток выравнивается распределителем и направляется на деформируемую поверхность. Как только на сетке нарастает лед, система включает привод и поверхность движется через трос. Так наросший лед осыпается, а его остатки удаляются при помощи системы дренажа. В сравнении с аналогами эта конструкция очень легкая и простая», – объясняет инженер центра высокопроизводительных вычислительных систем ПНИПУ Данила Максимов.
«Обычно для повышения защиты газотурбинных установок от обледенения нужна тонкая фильтрация воздуха. Для этого увеличивают очистные элементы фильтра, что приводит к росту аэродинамического сопротивления и ухудшает работу устройства, а фильтры приходится часто менять. Наша конструкция позволяет «стряхивать» нарастающий лед по командам автоматической системы управления. Критерием служит возрастание аэродинамического сопротивления выше установленного значения», – дополняет кандидат технических наук, декан аэрокосмического факультета ПНИПУ Владимир Модорский.
Так изобретение ученых Пермского Политеха обеспечит надежность и долговечность работы газотурбинных установок по всей России, позволит сэкономить на их ремонте и поддерживать стабильный доступ к теплу и электричеству на предприятиях, в районах и сельских поселениях.
