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Cette invention est relative aux compresseurs d' air du type centrifuge ou du type centrifuge et axial combiné et elle est particulièrement, mais non exclusivement, applicable aux compresseurs d' air qui
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doivent pourvoir fonctionner pendant de longuespérrbdes dans des atmosphè- res chargées de poussière avec ou sans pourcentage de vapeur d' huile ou d' autre liquide et là où le maintien du rendement du compresseur est important, comme par exemple les compresseurs constituant la section de compression de turbo,-compresseurs actionnés par les gaz d' échappement et utilisés pour fournir 1' air de' balayage ou de suralimentation de moteurs à combustion interne dans des centrales ou des salles de moteurs.
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On a constaté que lorsque ces turbo-ocmpresseurs fonctionnent pendant de longues périodes dahs des conditions atmosphériques rencontrées normalement dans des centrales ou des salles de moteurs, les surfaces des rotors,des diffuseurs et autres surfaces intérieures sur lesquelles 1' air vient frapper, ont tendance à se recouvrir de matière étrangères; il en
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est particulièrement ainsi lorsque l' at111PspJ.là.re contient une proportion de vapeur d' huile qui augmente la tendance des petites particules de matières étrangères à se coller sur les surfaces en question et augmenter ainsi le dépôt.
Ces dépôts tendent à "réduire le rendement et la capacité du' compresseur et un but de la présente invention est de fournir une disposition dans laquelle ces dépôts peuvent être aisément enlevés quand on le dé- sire:,
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A cette fin,suivant la présente invention,un compresseur ctu'type centrifuge ou eu'type centrifuge et axial combiné comporte.un aispositif aans le passage cilentrée d'air ou ouie da' compresseur qui permet- à'1:
bjecter aans le courant d'air un liquide laveur, sous forme d'un ou de plusieurs jets, pendant le fonctionnement du compresseur de manière à frapper et à balayer les surfaces du rotor et autres parties sur lesquelles le dépot de matières étrangères tend a se, former, dans le but d.' en enlever ce dépôt. -
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L' appareil destiné à amener le liquide laveur comprend avantageusement des orifices d'injection ou ajutages -pourrie liquide laveur dispo- sés de telle manière que lorsque le liquide laveur est amené par ces ajutages dans les conditions normales de fonctionnement du compresseur, il tenu à frapper les surfacesactives du rotot du compresseur .
Dansune disposition avantageuse, 1' appareil destiné à amener le liquide laveur comprend donc une série d'orifices d' 'injection ou.' ajutages répartis à;la circonférence autour du passage d' entrée d' air et disposés de manière
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à lancurdes jets de liquide laveur dans une direction approximativement parallèle ou inclinée suivant un petit angle sur la direction d'entrée
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de l'air dans l" ou1e du compresseur.
Par exemple, lorsque le compresseur est pourvu d'une chambre annulaire d'entrée d'air comrm.ltiiquant d'une' part avec 1' atmosphère et d' autre part, par un passage annulaire de'transfert dans lequel l'air circule approximativement radialement avec l'ouïe du com- presseur les ajutage-s pour le liquide laveur peuvent être supportés par
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la paroi du passage annulaire de transfert opposée à 1' oule et être amena- gés pour lancer des jets de liquide laveur dans des directions axiales et
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radiales combinées vers 1' oùle.
- En outre , dans ce rtaine s di spo si ti on s suivant 1' invention, on peut prévoir un .dispositif pour amener le liquide laveur directement, dans les passages du diffuseur en plus de 1' amener dans le passage d'entrée de 1' air-.
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En effectuant l'opération de net toyage avec un appareil, confdr- me à 1' invention, il est généralement préférable de debiter le liquide laveur sous pression lorsque le compresseur tourne sensiblement à sa vitesse maximum de manière que le liquide frappe avec le plus de force et exerce d' autant plus son action de lavage sur le dépôt à enlever.
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La nature du liquide laveur utilisé peut varier mais dans de nom- breux cas il peut avoir la nature d'une huile légère dans laquelle est incor- porée ou non une substance détergente. En outre, lorsque le compresseur four- nit de 1' air de balayage ou de suralimentation à un moteur à combustion in- terne, le liquide laveur est de préférence d'un type qui se vaporise et qui de préférence brûle dans les cylindres du moteur à combustion interne.
Ain- si, lorsque l'invention est appliquée à un tel compresseur, l'opération de nettoyage peut se faire en règlant le moteur à combustion interne de manière qu'il tourne sensiblement à sa vitesse maximum avec un régulateur en action et en débitant ensuite aux orifices ou ajutages de liquide laveur un liqui- de d'un type qui brûle aux températures de combustion dans les cylindres du moteur.Le liquide laveur fait alors partie en fait du combustible du moteur au cours d'opération de lavage et pendant cette opération,le régulateur ré, duit automatiquement de manière appropriée l' admission normale de combus- tible, les matières étrangères ainsi lavées des surfaces du compresseur s' échappant' par le ou les passages d'échappement du moteur à combustion interne.
ùne application particulièrement utile de l'invention est celle faite aux turbo-compresseurs utilisés pour le balayage et/ou la suralimen- tation des moteurs à combustion interne et qui comprennent une turbine à gaz actionnée par les gaz d'échappement du moteur et qui entraîne un com- presseur d'air centrifuge fournissant 1' air de balayage et/ou de surali- mentation tels qu'on les utilise dans de nombreuses installations fixes et de marine.
Une forme de réalisation de l'invention appliquéé à un tel turbo- compresseur est représentée sur les dessins annexés; dans lesquels : la Fig. 1 est une élévation de côté à petite échelle au turbo- compresseur auquel l'invention est appliquée; la Fig. 2 est une coupe transversale à plus grande échelle dans un plan vertical contenant 1 ' axe du turbo-compresseur ,de l'ensemble admission et lavage d' air du compresseur auquel l'invention est appliquée 1' extrémité adjacente de l'ensemble du rotor du compresseur n'étant pas représentée pour la clarté de la Figure; la Fig. 3 est une élévation de face à une échelle réduite de l' ajutage comprise dans la disposition représentée sur la Fig. 2 et la Fig. 4 est une vue schématique d'une forme d' appareil pour amener le fluide laveur aux ajutages.
Dans la construction représentée,le groupe turbo-compresseur est d' un type connu comprenant une turbina dont l' enveloppe est désignée par A et qui comprend une entrée A qui, en service,recoit les gaz d' échappement au moteur à combustion interne, et une sortie A qui débouche dans 1 ' atmosphère, et un compresseur d'air centrifuge dont 1 'enveloppe est re- présentée en B et qui comporte l'entrée d'air ou ouïe habituelle désignée par Bl et une sortie ae type normal qui n' est pas visible sur la figure .
A l'intérieur des enveloppes A et B est monté un ensemble de rotors com- prenant un arbre désigné d'une manière générale par C et portant le rotor a e la turbine C et le rotor C du compresseur centrifuge qui aspire l'air par l'ouïe d'entrée B et le refoule par le diffuseur habituel désigné par C3 dans la volute de sortie C4 qui se termine aans le passage de refoulement.
La construction décrite jusqu'à présent est d'un type normal et ne nécessite donc pas d'autre aescription ou représentation.,
L'extrémité de sortie de 1' enveloppe B au compresseur est aussi formée de manière connue avec une bride B3 sur laquelle est fixé un épurateur d' air D également de type connu comprenant une chambre annulaire D remplie en substance de matière d' épuration d'air et qui est pourvue d'une entrée d'air circonférentielle annulaire D2 et une sortie annulas D5 autour du boni
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intérieur de laquelle l'air circule pour pénétrer dans un-passage de transfert D dans lequel s'ouvre l'ouïe d'entrée d'air B comme le montrent les figures 1 et 2.
L' intérieur du passage par lequel 1' air passe de la matière épuratrice D jusqu'à la sortie D est doublé, comme ce est représenté., d'une matière fibreuse E comme le sont aussi les parois de la sortie D et la surface intérieure de la paroi D qui sépare le passage D du passage de transfert D .
A la matière fibreuse E sur la surface intérieure de la paroi D est fixé, par des boulons F traversant des pattes F , un tube3F constituant une rampe perforée d'une série d' orifices ou ajutages F comme le montre la Fig. 3. Le axe de chacun de ces orifices est incliné sur l'axe de l'arbre C du rotor d'un angle d' environ 30 de sorte qu'un jet de liquide éjecté par un orifice,de la rampe est dirigé quelque peu en travers du passage de transfert D entre la paroi E et l' ouïe d' entrée B et dans la direction générale de l' ouïe. Un tube F4 d' amenée est en communication avec la rampe F et il est aménagé de la manière représentée sur la Fig. 2 de sorte qu'un liquide laveur sous pression peut être amené à la rampe et ainsi aux orifices F de celle-ci.
Le dispositif d'amenée du liquide laveur sous pression par le passage F peut varier et il ne faiten lui-même pas partie de la présente intention mais dans une disposition avantageuse, cet appareil peut être celui représenté schématiquement sur la Fig. 4 et dans cette disposition, l' appareil comprend un réservoir G pour le liquide laveur dont l' extrémité @@férieure communique par un passage C et une vanne G manoeuvrée à, la main avec le passage d' arrivée G aboutissant au tube F de l' ajutage tandis que l'extrémité supérieure du réservoir G est en communication avec un tuyau H d' air comprimé auquel est associé un manomètre H et qui est destiné à recevoir de 1' air comprimé d'une source d' air comprimé par un conduit H et une vanne de commande H manoeuvrée à la main.
Le réservoir est pourvu d'un chapeau de remplissage G4 formant une fermeture étanche à 1' air lorsqu'il est en place.
En service, le réservoir G est partiellement rempli de liquide laveur, par exemple jusqu'au niveau indiqué en G5 et le chapeau G4 est remis en place, après quoi, on admet de 1' air par la vapne H pour mettre le réservoir G sous une pression appropriée indiquée par le manomètre H . Lorsqu-'il est nécessaire de nettoyer le corpresseur, on ouvre la vanne G pendant que le moteur auquel le turbo-compresseur est associé tourne en substance à pleine charge de sorte qe dans cas conditions, le liquide laveur est éjecté par:les orifices F de la rampe F et traverse le com- presseur, le moteur, 1 ' échappement du moteur et la turbine pour s' échap- per dans l'atmosphère.
Une préssion d' air appropriée pour le réservoir G est de 12 livres par pouce carré (0,84 kg/cm2) et on a trouvé que dans le cas d' un compresseur dont le diamètre de l' ouïe d' entrée est compris entre 6 et 7 pouces (152 et 177 mm), par exemple, et est d'un type normal, une période de lavage appropriée est normalement approximativement celle pendant la- quelle de 3 à 4 pinto@ (1,4 à 1,9 litre) de liquide sont injectées.
Le liquide laveur peut varier, un liquide approprié étant le "white spirit" avec ou sans une petite proportion d'un liquide détergent tel que celui connu sous le nom de " santo merse n 1".
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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This invention relates to air compressors of the centrifugal type or of the combined centrifugal and axial type and it is particularly, but not exclusively, applicable to air compressors which.
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must be able to operate for long periods in dust-laden atmospheres with or without a percentage of oil vapor or other liquid and where maintaining compressor efficiency is important, such as for example the compressors constituting the compression section Exhaust gas powered turbochargers and used to supply purge or charge air to internal combustion engines in power plants or engine rooms.
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It has been found that when these turbo-compressors operate for long periods of time under the atmospheric conditions normally encountered in power plants or engine rooms, the surfaces of the rotors, diffusers and other interior surfaces on which the air strikes tend to become covered with foreign matter; it
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This is particularly so when the at111PspJ.là.re contains a proportion of oil vapor which increases the tendency of small particles of foreign matter to stick to the surfaces in question and thus increase the deposit.
These deposits tend to "reduce the efficiency and capacity of the compressor, and it is an object of the present invention to provide an arrangement in which these deposits can be easily removed when desired :,
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To this end, according to the present invention, a compressor of the centrifugal type or of the combined centrifugal and axial type comprises a device aans the central air passage or air inlet of the compressor which allows:
spray washing liquid into the current of air, in the form of one or more jets, during operation of the compressor so as to strike and sweep the surfaces of the rotor and other parts on which the deposit of foreign matter tends to settle , train, for the purpose of. ' remove this deposit. -
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The apparatus intended to supply the washing liquid advantageously comprises injection orifices or nozzles -pourrie washing liquid arranged in such a way that when the washing liquid is supplied through these nozzles under the normal operating conditions of the compressor, it is required to strike the active surfaces of the compressor rotot.
In an advantageous arrangement, the apparatus for supplying the washing liquid therefore comprises a series of injection orifices. nozzles distributed circumferentially around the air inlet passage and so arranged.
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jets of washing liquid in a direction approximately parallel or inclined at a small angle to the direction of entry
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air in the compressor outlet.
For example, when the compressor is provided with an annular air inlet chamber comrm.ltiiquant on the one hand with 1 'atmosphere and on the other hand, by an annular transfer passage in which the air circulates. approximately radially with the compressor inlet the nozzles for the washing liquid can be supported by
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the wall of the annular transfer passage opposite to the tube and be brought up to launch jets of washing liquid in axial directions and
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radials combined towards 1 'where the.
- In addition, in this rtaine s di spo si ti on s 1 according to the invention, there can be provided a device to bring the washing liquid directly into the passages of the diffuser in addition to bringing it into the inlet passage of 1 'air-.
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When performing the cleaning operation with an apparatus, according to the invention, it is generally preferable to deliver the washing liquid under pressure when the compressor is running at substantially its maximum speed so that the liquid strikes with the most pressure. force and exerts all the more its washing action on the deposit to be removed.
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The nature of the washing liquid used may vary but in many cases it may be of the nature of a light oil in which or not a detergent substance is incorporated. Further, when the compressor supplies purge or charge air to an internal combustion engine, the scrubber liquid is preferably of a type which vaporizes and preferably burns in the cylinders of the engine. internal combustion.
Thus, when the invention is applied to such a compressor, the cleaning operation can be done by adjusting the internal combustion engine so that it rotates substantially at its maximum speed with a regulator in action and then outputting at the orifices or nozzles for washing liquid a liquid of a type which burns at combustion temperatures in the cylinders of the engine. The washing liquid is then in fact part of the fuel of the engine during and during the washing operation , the governor appropriately automatically reduces the normal intake of fuel, with the foreign matter thus washed from the surfaces of the compressor escaping through the exhaust passage (s) of the internal combustion engine.
A particularly useful application of the invention is that made to turbo-compressors used for scavenging and / or supercharging internal combustion engines and which comprise a gas turbine driven by the exhaust gases of the engine and which drives a centrifugal air compressor providing purge and / or boost air as used in many stationary and marine installations.
An embodiment of the invention applied to such a turbo-compressor is shown in the accompanying drawings; in which: FIG. 1 is a small scale side elevation of the turbo-compressor to which the invention is applied; Fig. 2 is a cross-section on a larger scale in a vertical plane containing the axis of the turbo-compressor, of the air intake and scrubbing assembly of the compressor to which the invention is applied to the adjacent end of the rotor assembly. of the compressor not being shown for the clarity of the Figure; Fig. 3 is a front elevation on a reduced scale of the nozzle included in the arrangement shown in FIG. 2 and FIG. 4 is a schematic view of one form of apparatus for supplying washing fluid to the nozzles.
In the construction shown, the turbo-compressor unit is of a known type comprising a turbine whose casing is designated by A and which comprises an inlet A which, in service, receives the exhaust gases from the internal combustion engine, and an outlet A which opens into the atmosphere, and a centrifugal air compressor, the casing of which is shown at B and which comprises the usual air inlet or outlet designated by B1 and an outlet ae normal type which is not visible in the figure.
Inside the casings A and B is mounted a set of rotors comprising a shaft generally designated by C and carrying the rotor to the turbine C and the rotor C of the centrifugal compressor which sucks air through it. inlet B and the outlet through the usual diffuser designated by C3 in the outlet volute C4 which ends in the delivery passage.
The construction described so far is of a normal type and therefore does not require any further description or representation.
The outlet end of the casing B to the compressor is also formed in a known manner with a flange B3 on which is fixed an air cleaner D also of known type comprising an annular chamber D filled with the substance of cleaning material D. 'air and which is provided with an annular circumferential air inlet D2 and an annular outlet D5 around the bonus
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interior of which air circulates to enter a transfer passage D in which the air inlet opening B opens as shown in Figures 1 and 2.
The interior of the passage through which the air passes from the purifying material D to the outlet D is lined, as shown., With a fibrous material E as are also the walls of the outlet D and the surface. interior of the wall D which separates the passage D from the transfer passage D.
To the fibrous material E on the inner surface of the wall D is fixed, by bolts F passing through the legs F, a tube 3F constituting a perforated ramp with a series of orifices or nozzles F as shown in FIG. 3. The axis of each of these ports is inclined to the axis of the rotor shaft C at an angle of about 30 so that a jet of liquid ejected through an orifice from the ramp is directed somewhat. across the transfer passage D between the wall E and the inlet mouth B and in the general direction of the mouth. A feed tube F4 is in communication with the ramp F and it is arranged as shown in FIG. 2 so that a washing liquid under pressure can be brought to the ramp and thus to the orifices F thereof.
The device for supplying the washing liquid under pressure through the passage F may vary and it does not itself form part of the present intention, but in an advantageous arrangement, this device may be that shown schematically in FIG. 4 and in this arrangement, the apparatus comprises a reservoir G for the washing liquid, the end of which communicates through a passage C and a valve G operated by hand with the inlet passage G leading to the tube F of the nozzle while the upper end of the reservoir G is in communication with a compressed air pipe H which is associated with a pressure gauge H and which is intended to receive compressed air from a source of compressed air by a pipe H and a manually operated control valve H.
The reservoir is provided with a G4 filler cap forming an airtight seal when in place.
In service, the tank G is partially filled with washing liquid, for example up to the level indicated in G5 and the cap G4 is put back in place, after which, air is admitted through the vapor H to put the tank G under. an appropriate pressure indicated by the pressure gauge H. When it is necessary to clean the corpressor, the valve G is opened while the engine to which the turbo-compressor is associated is running substantially at full load, so that under certain conditions, the washing liquid is ejected through: orifices F rail F and passes through the compressor, engine, engine exhaust, and turbine to escape to atmosphere.
A suitable air pressure for tank G is 12 pounds per square inch (0.84 kg / cm2) and it has been found that in the case of a compressor with an inlet port diameter between 6 and 7 inches (152 and 177 mm), for example, and is of a normal type, a suitable washing period is normally approximately that during which 3 to 4 pinto @ (1.4 to 1.9 liters ) of liquid are injected.
The washing liquid may vary, a suitable liquid being "white spirit" with or without a small proportion of a detergent liquid such as that known as "santo merse n 1".
CLAIMS.
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