具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105781744A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610265753.4(22)申请日2016.04.26(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人栾一刚孙海鸥柳焕楠王松孙涛王忠义曲永磊倪阳(51)Int.Cl.F02C7/047(2006.01)F02C7/08(2006.01)B01D45/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片(57)摘要本发明的目的在于提供具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片，其断面由前定位段、至少两个分离叶片单元、连接段及最后一个分离叶片单元后面的后定位段组成。该叶片是轴对称结构，其对称轴过每个分离叶片单元中间圆形管道截面的圆心。若干个叶片并列排布，同时使得分离叶片单元交错分布。分离叶片单元中间的圆管中通有热介质，热介质垂直进气方向流动。本发明将燃气轮机进口防冰装置与气水分离装置合为一体，安装在燃气轮机进气口，气水分离的同时，对进气进行加热，实现防冰、防霜、节能、除湿及净化进口空气的作用。CN105781744ACN105781744A权利要求书1/1页1.具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片，其特征是：包括前定位段、分离叶片单元、后定位段，分离叶片单元包括外壳和圆管，圆管安装在外壳内部，外壳的断面为椭圆形，圆管的断面为圆形，外壳上设置与其相通的沟槽，沟槽的断面包括第一线段、第二线段、第一圆弧、第二圆弧，第一线段与第二线段通过半圆形端部相连，第一圆弧与第一线段相切，第二圆弧与第二线段相切，第一圆弧和第二圆弧的端部连接外壳，分离叶片单元与分离叶片单元之间通过连接段相连并相连通，连接段与其相连分离叶片单元的外壳之间通过相切圆弧平滑过渡，所有分离叶片单元构成分离叶片机构，分离叶片机构的两端分别连接前定位段和后定位段，前定位段的断面包括第三线段和第四线段，第三线段和第四线段通过半圆形端部相连，第三线段和第四线段与分离叶片机构通过相切圆弧平滑过渡，后定位段的结构与前定位段相同。2.根据权利要求1所述的具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片，其特征是：第一圆弧和第二圆弧为同心圆弧。3.根据权利要求1或2所述的具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片，其特征是：每个分离叶片单元设置有两个沟槽，分别位于该分离叶片单元的上下两侧。2CN105781744A说明书1/3页具有防冰功能的燃气轮机气水分离叶片技术领域[0001]本发明涉及的是一种叶片，具体地说是燃气轮机叶片。背景技术[0002]在潮湿寒冷区域，燃气轮机机组应设置气水分离装置和防冰装置，以免空气中以蒸汽或气溶胶形式存在的水进入燃机内部给各类设备造成危害，同时防止冬季空气温度低于5℃时进气道结冰。[0003]在海洋进气条件下(海上平台，海洋周围)或雨雪天气时，空气中含有大量以水蒸气或气溶胶形式存在的水分。这些水分如果随进气道进入燃气轮机内部，将会造成燃气轮机叶片及一些设备的腐蚀、损坏，进而导致设备工作效率降低等问题。因此除去空气中的水分，降低空气湿度尤为重要。[0004]在冬天外界空气温度低于5℃，相对湿度大于67％时，随着进口气流在进气道中逐渐加速，进气温度会逐渐降低。当进气温度降低到水的露点温度以下时，空气中的水就会结冰，从而导致燃气轮机进气系统高效滤芯和进气消音等部位的结冰结霜，使得进气系统不能正常工作。如果掉落的冰块进入压气机内部，就会打伤叶片甚至导致机组故障停机事故发生。因此，必须对燃气轮机进气系统加装防冰装置。[0005]燃气轮机进气系统中，气水分离除湿装置及防冰装置是必不可少的，二者的存在有效地保证了燃气轮机进气系统中空气的质量，在确保机组高效稳定运行方面发挥了巨大作用。[0006]但是二者的功能都比较单一，气水分离装置不具有防冰的功能，与此同时，防冰装置也不具有气水分离的功能，使得进气系统设备繁杂、笨重。[0007]公开号为CN103573413A的专利，公开了一种燃气轮机节能型进气防冰装置，在现有燃气轮机的压气机进口空气防冰装置的基础上，采用多排加热管道，管道中通入高温烟气而不是从压气机中抽出的压缩气体，加热燃气轮机进口气体温度，实现防冰的作用。但该装置结构复杂，装置笨重，且只能实现防冰的作用，对进口气体中的水蒸气，液滴，盐雾气溶胶等没有补集作用。公开号为CN101502743B的专利，公开了一种具有除湿功能的惯性级叶片，通过叶片圆管段内的冷却介质及叶片上的沟槽实现对水蒸气等冷凝及对液滴的补集，但结构相对复杂，加工不方便，且只具有除湿的功能。发明内容[0008]本发明的目的在于提供在发挥气水分离和防冰功