Разработка инновационных материалов для фильтрации циклового воздуха энергетических ГТУ, оптимизированных по пылеёмкости

Виктор Владимирович Бондарев; Ольга Алексеевна Киселева

Разработка инновационных материалов для фильтрации циклового воздуха энергетических ГТУ, оптимизированных по пылеёмкости

Виктор Владимирович Бондарев, Ольга Алексеевна Киселева

Аннотация

Рассчитаны и созданы инновационные фильтрующие материалы, которые предназначены для изготовления фильтров предварительной очистки, улавливающих аэрозольные частицы (в частности пыль) из воздуха, в том числе и на входе в энергетические газотурбинные установки (ГТУ). Состав и структура этих материалов были определены на основе анализа существующих данных, расчётов и испытаний образцов на лабораторном стенде АО «ВТИ».

Были проведены испытания фильтрующих материалов и измерена фракционная эффективность улавливания частиц стандартной синтетической пыли образцами этих материалов, измерена пылеёмкость в условиях эксплуатации, соответствующих промышленным. В результате проведённых математических расчётов и испытаний перспективной оказалась иглопробивная технология, позволяющая изготавливать фильтрующие многослойные материалы оптимизированной по слоям структуры для использования этих материалов как в стандартных ступенях предварительной очистки комбинированных воздухоочистительных установок (КВОУ), так и в системах с регенерацией. Эксперименты, проведенные на лабораторном стенде АО «ВТИ», подтвердили правильность расчётов и выбор оптимизированного многослойного фильтрующего материала, изготовленного по данной технологии. Этот материал показал более высокую пылеёмкость и эффективность улавливания частиц, чем лучшие образцы монослойных материалов.

DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1119.10.03

Ключевые слова

комбинированные системы воздухоочистки, эффективность улавливания, воздухопроницаемость, пылеёмкость, концентрация аэрозольных частиц, фильтрующий материал.

Полный текст:

PDF

Литература

Системы очистки воздуха, подаваемого в роторные установки. Методы испытаний [Текст]: ГОСТ Р 58499-2019 (ИСО 29461-1:2013). – Введ. 29.08.2019. – М.: Стандартинформ, 2019.

Маскрофт, Ф. Воздушные фильтры для ГТУ: оптимальный выбор [Текст] / Ф. Маскрофт // Турбины и дизели. – 2008. -- Сентябрь-октябрь. -- С. 18 – 21.

How to Select the Optimal Inlet Air Filters for Your Engine [Text] // Combined Cycle Journal. – 2017. -- 26 september.

Двухименный, В.А. Системы очистки воздуха от аэрозольных частиц на АЭС [Текст] / В.А. Двухименный, Б.М. Столяров, С.С. Черный. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

Payatakes, A.S. Model of transient aerosol particle deposition in fibrous media with dendrite pattern [Text] / A.S. Payatakes // A.I.Ch.E. Journal. – 1977. – Vol. 23, No. 2. – P. 192.

Стечкина, И.Б. О распределении плотности упаковки по толщине фильтра [Текст] / И.Б. Стечкина // Теоретические основы химической технологии. – 1988. -- Т. 22, № 2. – С. 233 -- 241.

Kanaoka, C. Simulation of the growing process of a particle dendrite and evaluation of a single fibre collection efficiency with dust load [Text] / C. Kanaoka, H. Emi, T.-J. Myojo // Aerosol Sci. – 1980. – Vol. 11. – P. 377.

Payatakes, A.S. Effects of aerosol particle deposition on the dynamic behavior of uniform or multilayer fibrous filters [Text] / A.S. Payatakes, K.-J. Okuyama // Colloid. Interf. Sci. -- 1982. – Vol. 88. -- P. 55.

Бондарев, В.В. Исследование характеристик фильтрующих материалов на основе синтетических волокон, использующихся в фильтрах вентиляционных систем АЭС [Текст] / В.В. Бондарев, Д.А. Хлесткин, В.А. Двухименный // Теплоэнергетика. – 1990. -- № 11. – С. 66 – 68.

Juda, J. Ein theoretisches model der Druckverlusterhohung beim Filtrationsvorgang [Text] / J. Juda, S. Chrosciel // Staub-Reinhalt Luft. – 1970. – Vol. 30, No. 5. -- P. 196.

Бондарев, В.В. High-effciency myltilager flltering material for NPP, optimized according to dustcapacity [Text] / В.В. Бондарев, В.А. Двухименный // Europian Aerosol Conferепсе Delft, Delft Univercity of Technology Netherlands. – Нидерланды. – 1996, 9 -- 12 сентября.