一种燃气轮机的中部引气防冰管路的制作方法

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1.本实用新型属于燃气轮机辅助设备技术领域，具体涉及一种燃气轮机的中部引气防冰管路。


背景技术：

2.在高寒高湿地区，燃气轮机进气系统在冬季常常会产生结冰堵塞现象，甚至因“吞冰”而打坏机组叶片，为此我国《燃气轮机辅助设备通用技术要术》gb/t
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92标准明确规定：在高寒高湿地区，应设计配套高效滤芯进气加热防冰装置。这不仅能防止滤芯结冰堵塞，而且也能防止燃气轮机在进气处形成“吞冰”事故。虽然现有燃气轮机在出厂时对燃气轮机的进气系统都配备了防冰装置，但是每当雨雪天气或相对湿度>90％rh时，在进气滤芯处还会发生冰霜堵塞的现象。这个现象一旦发生，使燃气轮机在冬季生产带来很大影响，而避免结霜结冰的唯一办法就是对燃机进气进行适当的加热。目前，防冰装置中防冰管路结构单一、通用性差，无法满足现代燃气轮机结构设计的需要。


技术实现要素：

3.本实用新型为克服现有防冰管路结构单一、通用性差的缺陷，提供了一种燃气轮机的中部引气防冰管路，该管路可根据燃气轮机进气口的具体宽度进行组装，使用灵活，操作便捷。
4.本实用新型采用的技术方案在于：一种燃气轮机的中部引气防冰管路，所述中部引气防冰管路设置在进气系统内，且位于过滤器的进气口前方，中部引气防冰管路通过引气主管与压气机连通，所述中部引气防冰管路包括与引气主管连通的至少一组组合模块，且组合模块的中部与引气主管连通，所述组合模块包括防冰主管道、横向管道和纵向支管，所述防冰主管道与引气主管连通，所述纵向支管通过横向管道与防冰主管道连通，纵向支管为多个，多个纵向支管垂直间隔设置在横向管道上，且每个纵向支管的中部与横向管道连通，所述纵向支管由多个上下叠加连通的纵向支管组件组成，在每个纵向支管组件上纵向交错设置有多个喷头，且每个喷头喷出的热气方向与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。
5.优选地，每个纵向支管组件由两个上下叠加连通的纵向组件单元组成，每个纵向组件单元包括依次连接的纵向管道、纵向变径三通、喷管、喷管弯管和喷头，且在首级纵向支管组件和末级纵向支管组件的端部还均安装有纵向堵头，每个喷头的设置方向与冷空气的流动方向相同，在喷头的顶壁上开设有多个通孔。
6.优选地，在同一纵向支管组件中，同侧两个喷头之间的间距h大于600mm。
7.优选地，每个通孔的孔径在10
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20mm之间，且相邻通孔的孔间距大于5mm。
8.优选地，在每个横向管道上等间距设置有三或四个纵向支管。
9.优选地，每相邻两列纵向支管中心线之间的间距l大于600mm。
10.本实用新型的有益效果是：
11.1、本实用新型从压气机排气处抽取热气为防冰管路主体的中部引入热气，为空间受限制的机组提供了新的设计方案，通过中部引气方式减少了热气在纵向管道内的流动损失，保证了热气的速度和能量，加速冷热气的均匀掺混。同时通过模块化的横纵向管路设计，可根据安装空间的实际情况采用不同的组合方式，满足多样化需求。
12.2、采用三维软件设计，通过计算不同抽气温度和抽气量对均匀度的影响后得到本实用新型的中部引气防冰管路，本发实用新型提供的中部引气方式流量分配均匀，提高了压气机进气系统的整体效率，通过采用模块化设计，选用通用零部件，便于防冰管路的安装和后期维护。
附图说明：
13.图1为实施例1的三维示意图；
14.图2为图1的主视图；
15.图3为图2的俯视图；
16.图4为纵向支管组件的结构示意图；
17.图5为图4的俯视图；
18.图6为实施例2的结构示意图；
19.图7为实施例3的结构示意图；
20.图8为本实用新型安装在燃气轮机中的位置示意图；
21.其中：10引气主管、20压气机、3组合模块、31防冰主管道、32横向管道、321横向支管、322横向管道法兰、323横向管道变径四通、324横向堵头、33纵向支管、331纵向支管组件、3311纵向管道、3312纵向变径三通、3313喷管、3314喷管弯管、3315喷头、3316纵向堵头、3317通孔、3318纵向法兰、30中部引气防冰管路、40过滤器、50进气室、60透平。
具体实施方式：
22.如图8所示，本实用新型为一种燃气轮机的中部引气防冰管路，所述中部引气防冰管路30设置在进气系统内，且位于过滤器40的进气口前方，以防过滤器40产生结冰堵塞现象。冷空气经过中部引气防冰管路30和过滤器40进入到进气室50、压气机20和透平60，中部引气防冰管路30的热气来源于压气机20的排气处，通过引气主管10引入中部引气防冰管路30内。
23.实施例1
24.如图1至图3所示，所述中部引气防冰管路30采用模块化设计，其包括与引气主管10连通的至少一组组合模块3，组合模块3的数量可以根据进气系统的空间约束，选择不同的方案组合，本实施例以两组组合模块3为例进行解释，两组组合模块分别为三路组合模块和四路组合模块，每组组合模块的中部分别与引气主管10连通，可以选择对称布置，也可以选择非对称布置。每组组合模块3均包括防冰主管道31、横向管道32和纵向支管33，所述防冰主管道31与引气主管10连通，所述防冰主管道31通过主管变径三通与横向管道32连通，横向管道32通过横管变径四通与每个纵向支管33连通。本实施例以三路组合模块为例进行具体介绍，纵向支管33为垂直等间距设置在横向管道32上的三个，每个纵向支管33的中部与横向管道32连通，每相邻两列纵向支管33中心线之间的间距l大于600mm，三路组合模块
的防冰主管道31与横向管道32的接口中心线位置为l2，l2的取值范围为(1/3～1/4)l之间。
25.如图4和图5所示，所述纵向支管33由四个上下叠加连通的纵向支管组件331组成，每相邻两个纵向支管组件331之间通过纵向法兰3318实现连接。每个纵向支管组件331整体高度大于1200mm，由两个上下叠加连通的纵向组件单元组成，在纵向支管33的两端分别安装有纵向堵头3316。每个纵向组件单元包括纵向管道3311、纵向变径三通3312、喷管3313、喷管弯管3314和喷头3315，纵向变径三通3312的主路与纵向管道3311连通；纵向变径三通3312的支路与喷管3313连通，喷管3313依次与喷管弯管3314和喷头3315连通，且每个喷头3315的设置方向与冷空气的流动方向相同，在每个喷头3315的顶壁上开设有多个用来出气的通孔3317，每个通孔3317的孔径在10
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20mm之间，且相邻通孔3317的孔间距大于5mm，越小的孔径其喷出热气后的掺混效果越好，每个喷头3315喷出的热气方向与进入进气系统的冷空气流动方向相垂直。单个纵向支管组件331的整体高度h大于1200mm，在同一纵向支管组件331中，每相邻两个纵向组件单元中的喷头3315纵向交错设置，且两个纵向组件单元中同侧的喷头3315之间的间距h大于600mm。
26.所述横向管道32包括横向支管321、横向管道法兰322、横向管道变径四通323、横向堵头324，每相邻两个横向支管321通过横向管道法兰322实现连接，所述横向管道变径四通323的数量与纵向管道3311的数量相匹配。每个横向管道变径四通323用来将左右水平设置的两个横向支管321和上下纵向设置的两个纵向组件单元实现连通，在横向管道32的两端分别安装有横向堵头324。
27.四路组合模块与三路组合模块的区别仅在于纵向支管33为垂直等间距设置在横向管道32上的四个，其他结构与三路组合模块相同，且四路组合模块的防冰主管道31与横向管道32的接口中心线位置为l1，l1的取值范围为(1/2～1/3)l之间。
28.实施例2
29.如图6所示，所述中部引气防冰管路30包括与引气主管10连通的一组四路组合模块3，所述组合模块3与实施例1中的四路组合模块相同。
30.实施例3
31.如图7所示，所述中部引气防冰管路30包括与引气主管10连通的一组三路组合模块3，所述组合模块3与实施例1中的三路组合模块相同。
32.工作过程：
33.使用时，压气机20内排出的热气通过引气主管10进入到中部引气防冰管路30的防冰主管道31内，经横向管道32分流至各纵向支管33，分流后的热气通过喷头3315上的通孔3317射出，并与进入到进气系统的冷空气垂直混合，使冷热气体的掺混更加均匀。
34.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。