[發(fā)明專利]一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111206994A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 紀曉磊;張日奎;張鵬;毛明朝;毛竹青;王吉華;王建偉
• 申請（專利權）人: 美國杰瑞國際有限公司
• 主分類號: F02C7/055
• 分類號: F02C7/055;F02C7/04;F01D25/30
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙) 37258
• 代理人: 任連明

本發(fā)明公開了一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，包括進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，所述進氣系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機的進氣口連接，所述排氣系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機的排氣口連接，所述進氣系統(tǒng)包括進氣過濾器和進氣管道，所述進氣過濾器和進氣管道連接，所述進氣過濾器采用“V”型結構，所述排氣系統(tǒng)的排氣末端設有遮雨帽。有益效果：進氣面積大，進氣流速相對較低，空氣過濾器使用壽命長，在排氣口通過增設遮雨帽，避免了雨水在排氣消音器內的沉積，也就避免了雨水可能倒灌，對渦輪發(fā)動機的損壞；遮雨帽的開口與進氣口相背離，避免了排出的廢氣被進氣口吸入，保證了進氣的空氣質量。

技術領域

本發(fā)明涉及渦輪壓裂技術領域，具體涉及一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)在全球的油氣田壓裂設備動力系統(tǒng)主要包括：柴油發(fā)動機和電機，隨著當前油氣開采大環(huán)境的改變，井場越來越小，通往井場的道路越來越崎嶇，經(jīng)濟因素的考慮需要不斷壓縮開采成本，其中包括設備投入成本，設備維修成本，燃料成本等等，而柴油發(fā)動機因其體積大重量大，廢氣污染和噪音污染，燃料消耗費用高等，電機接入電網(wǎng)的受限等缺陷，使得新趨勢--渦輪發(fā)動機備受寵愛。渦輪發(fā)動機依靠進氣系統(tǒng)提供的空氣與燃料燃燒(井場天然氣)釋放能量做工，而渦輪發(fā)動機對進排氣系統(tǒng)有相當高的要求。渦輪壓裂設備進排氣系統(tǒng)的合理性能影響渦輪發(fā)動機的運行狀況，進而影響了整個壓裂現(xiàn)場的作業(yè)進度。一方面，渦輪發(fā)動機的進氣需求量非常大，是普通柴油機的數(shù)倍，現(xiàn)有的渦輪發(fā)動機的進氣面積偏小，要滿足渦輪發(fā)動機進氣需求量，在進氣面積小的前提下，進氣速度必然較大，由于空氣中存在很多固體懸浮顆粒、硅塵土等就會降低進氣口空氣過濾器的壽命。另一方面，渦輪發(fā)動機工作會產(chǎn)生非常大的噪音，因此需要排氣消音器降噪處理，而排氣消音器由于受車載設備高度的要求限制，通常設計都是將排氣口與進氣口在水平高度上持平，這樣的手段雖滿足了車載設備高度的要求，但是排氣口排出的廢氣很容易被進氣口吸入，從而影響進氣的含氧量等，且排氣口上排氣消音器是敞開口的型式，如果下雨后，雨水會沉積在排氣消音器內，更嚴重的會倒灌進渦輪發(fā)動機內，損壞渦輪發(fā)動機。

因此，亟待一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，來解決進排氣問題，為渦輪發(fā)動機正常的工作提供優(yōu)異的條件。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，通過進氣過濾器的“V”型結構設計，增大了進氣面積，在滿足渦輪發(fā)動機大的進氣需求同時，降低了進氣流速，避免了空氣中浮塵、顆粒物對空氣過濾器的損傷，延長了空氣過濾器的使用壽命。在排氣口通過增設遮雨帽，在滿足車載設備高度要求的同時，避免了雨水在排氣消音器內的沉積，也就避免了雨水可能倒灌，對渦輪發(fā)動機的損壞；遮雨帽的開口與進氣口相背離，避免了排出的廢氣被進氣口吸入，保證了進氣的空氣質量。

本發(fā)明的目的是通過以下技術措施達到的：一種渦輪發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，包括進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，所述進氣系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機的進氣口連接，所述排氣系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機的排氣口連接，所述進氣系統(tǒng)包括進氣過濾器和進氣管道，所述進氣過濾器和進氣管道連接，所述進氣過濾器采用“V”型結構，所述排氣系統(tǒng)的排氣末端設有遮雨帽。

進一步地，所述進氣管道采用鋼絲纏繞式波紋管。

進一步地，所述排氣系統(tǒng)包括排氣消音器、波紋管和導流管，所述排氣消音器、波紋管和導流管依次連接，所述導流管的另一端與與渦輪發(fā)動機的排氣口連接，所述排氣消音器的另一端與遮雨帽鉸接，所述遮雨帽可沿鉸接旋轉開合，0°≤旋轉角度＜90°。

進一步地，所述遮雨帽的開合角度為85°。

進一步地，所述遮雨帽通過電動絞盤實現(xiàn)旋轉開合。

進一步地，所述遮雨帽的開口與渦輪發(fā)動機相背離。

進一步地，所述進氣過濾器設在渦輪發(fā)動機的側面或頂部。

進一步地，所述進氣過濾器分多組設在渦輪發(fā)動機的側面，或所述進氣過濾器分多組設在渦輪發(fā)動機的頂部。