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 в зимнее время года или в северных частях нашей страны прохождению воздуха может мешать снег, дождь и другие осадки. 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.

На изобретение выдан патент № 2812836. 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.

Для справки:

Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты