Специалисты Всероссийского теплотехнического института (АО «ВТИ») провели расчётные исследования устройств для отделения масляного аэрозоля в системе эксгаустера маслосистемы газовой турбины. Работы проводились на одном из энергетических объектов европейской части России.

В рамках проекта были рассмотрены две альтернативные конструкции маслоотделителей. Оба варианта проработаны до стадии технических проектов, что позволило учесть их реальную геометрию и провести детальный аэрогидродинамический расчёт методом конечных элементов.

Первая конструкция представляет собой маслоотделитель с лабиринтными перегородками, отличающийся простотой и надёжностью. Вторая — мокрый скруббер с регулярной насадкой и встроенным теплообменником, обеспечивающим охлаждение коагулянта. Проведённые расчёты ВТИ показали, что именно скруббер обеспечивает более высокую эффективность улавливания масляного аэрозоля и позволяет достигать требуемого уровня очистки — не менее 95%.

Как поясняют эксперты Лаборатории инновационных технологий АО «ВТИ», техническое решение предусматривает установку ультразвукового тарельчатого излучателя. Устройство обеспечивает эффективную коагуляцию масляного аэрозоля.

«Наиболее эффективной признана схема размещения УЗ-излучателя при котором излучение направленно непосредственно в маслобак, где скорость движения аэрозоля минимальна, что повышает эффективность его осаждения по сравнению с установкой в газовом потоке», — отмечают в Институте.

Также специалисты обратили внимание на методическую сложность подобных расчётов: из-за отсутствия полной информации о составе масла зарубежного производства применение классических аналитических подходов ограничено. Вместе с тем, данные лабораторных исследований свойств масла позволили успешно выполнить моделирование и сравнение решений с использованием численных методов.

«Результаты исследования формируют практическую основу для внедрения более эффективных решений по снижению потерь масла и повышению экологической и эксплуатационной эффективности ГТУ», — заключил заведующий Лаборатории инновационных технологий АО «ВТИ» Виктор Петрухин.

По итогам проведённой работы подана заявка на патент установки для очистки газов от масляного аэрозоля. Предложенный подход основан на использовании массообменного аппарата, совмещенного с ультразвуковым воздействием и может быть применён в системах смазки турбоагрегатов. Полученный опыт также открывает возможности для дальнейшего применения подобного оборудования, работающего на новых физических принципах.