CN102032003B - 用于废气导管的排出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于废气导管的排出装置，具体而言，一种废气导管(14)包括中空的导管部(16)，该中空的导管部(16)具有：外围壁(18-24)；在该外围壁中的槽(32)，该槽朝与穿过该中空的导管部的流方向相反的方向开口；和隔板(42)，其设置在外围壁的外表面上，相对于流方向处在槽(32)的上游。

Description

用于废气导管的排出装置
技术领域
本发明涉及废气管道系统，且更具体地，涉及燃气涡轮机的废气导管中的排出装置构造。
背景技术
在标准的排气器(废气导管部)上具有排出装置，其允许水、沙和/或其它微粒离开导管。然而，该排出装置还允许一些废气流过导管而逸出，取决于废气成分，该情况可导致在排出装置下的危险气云。因此，为了在危险区域中使用而要求对在紧靠排出装置的区域中的外部装置进行评级，并且还要求在那些区域中的任何电气装置都是防爆的。
因而，存在对于带有这样一种排出装置构造的废气导管的需求，该排出装置构造允许水、沙和/或其它微粒离开导管，但如果不消除危险气泡或云在邻近排出装置的区域中的任何可能性，则还将上述可能性最小化。
发明内容
在第一示例性但并非限制性的方面，提供了一种包括中空的导管部的废气导管，该中空的导管部具有：外围壁；在外围壁中的槽，该槽朝与穿过该中空的导管部的流方向相反的方向开口；设置在外围壁的外表面上的隔板，其相对于流方向处在槽的上游。
在另一方面，提供了一种包括中空的导管部的废气导管，该中空的导管部具有：顶壁；底壁；一对侧壁；在底壁中的横向槽，该横向槽朝与穿过该中空的导管部的流方向相反的方向开口；以及隔板，其设置在底壁的外表面上，相对于横向流方向处在横向槽的上游。
在又一个方面中，提供了一种用于从燃气涡轮机中移除废气的废气导管，该废气导管包括中空的导管部，该中空的导管部具有：顶壁、底壁和一对侧壁；在底壁中的横向槽，其大致在侧壁之间延伸，该横向槽朝与穿过中空的导管部的废气的流方向相反的方向开口；以及设置在底壁的外表面上的隔板，该隔板相对于流方向处在横向槽的上游，该隔板形成有多个横向隔开的孔，并且其中，横向槽由底壁的垂直隔开、轴向交迭的部分限定。
附图说明
图1是带有允许水、沙或其它碎屑离开导管的排出装置的传统废气导管部的示意性图示；
图2是根据本发明的第一示范性但非限制性实施例的废气导管的透视图；
图3是从图2中获得的放大的局部横截面图；且
图4是从图2中获得的隔板的局部放大的侧视图。
部件清单
12排出口
14废气导管
10、16导管部
18-24外围壁
26水平部分
28垂直部分
30流箭头
32槽
34下方边缘
36上方边缘
38交迭部分
40交迭部分
42隔板
44切口
46孔
具体实施方式
现在参考图1，典型的排气器(废气导管部10)(直接或间接地连接至涡轮机外壳或壳体(未显示))形成有排出口或孔12，排出口或孔12允许水、沙和/或其它碎屑离开导管。然而，由于该排出装置位置和构造，废气本身能够穿过口或孔12而从导管选出。导管外的环境状况可能事实上将废气吸出导管，而使情况变得更严重。在任何环境中都需充分关注危险气云或气泡处在排出孔12下面的区域中的可能性，尤其是在电气装置位于排出装置附近的地方。
现在参考图2，废气导管14包括中空的导管部16，该中空的导管部16具有顶壁18、一对侧壁20和22、以及底壁24。所示的导管部16呈导管肘部的形式，但本发明并不限于该特定形状或角度的导管部。例如，取决于具体应用，导管部可构造成在从大约45度到大约90度之间的任何角度的范围中改变流方向。在该图示的实施例中，导管部16包括水平部分26和垂直部分28，并且在该定向上，废气从燃气涡轮机外壳入口(未显示)如由流箭头30所示从左至右流动。从而，废气水平地流动穿过水平部分26，在导管肘部内旋转大约90度并且然后沿垂直方向离开超过垂直部分28。根据本发明的示例性但非限制性实施例，水平部分26的下方表面或底壁24形成有由第一下方边缘34和第二上方边缘36限定的宽度方向或横向槽32。
如在图3中所见，且对于具有30英寸的高度和40英寸的宽度的示范性导管，槽的高度或深度可以为大约1英寸(尺寸A)。形成有上方边缘36的该导管底壁部分38轴向交迭该下方边缘34大约3英寸(尺寸B)。如果需要，如图2中所示，形成有槽的下方边缘34的导管底壁部分40可稍微朝向开口倾斜，以促进沙、水和/或其它碎屑从导管部16内部离开。然而，将理解的是底壁部分40可保持与顶壁18平行(如图3中所示)。该横向槽32朝与废气在导管部内的流方向相反的方向开口或面向。
在横向槽32的前方(相对于流方向的上游)是垂直隔板42，其从底壁部分38的外表面大体垂直地向下延伸。在该示例性而非限制性实施例中，隔板42位于槽32的下方边缘34的上游大约3英寸的距离(尺寸C)。在图4中最佳所示，隔板42形成有多个横向隔开、延长的切口44，它们与底壁部分38结合以形成横向隔开的矩形的孔46。
隔板42可具有大约4英寸的高度(尺寸D)，而孔46可具有大约9英寸的宽度(尺寸E)。孔46优选具有与槽32的高度(尺寸D)相等的高度，在该示例中大约1英寸(尺寸F)。在该示例性实施例中，孔46可彼此隔开大约0.5英寸(尺寸G)。隔板42本身应该具有至少与导管部16的宽度相等的宽度。
当然，将理解的是各种尺寸可随具体导管尺寸/应用而变化。从而，可对尺寸关系进行不同地规定以覆盖宽范围的导管尺寸。例如，在导管开口或槽32和隔板之间的距离(尺寸C)可在槽或开口32的高度(尺寸A)的200％到500％之间。
隔板42的高度(尺寸D)可在开口或槽32的高度(尺寸A)的75％至300％之间。
隔板42的开口面积，即孔46的累计开口面积可在隔板面积的50％-98％的范围中，并且孔46的高度(尺寸F)可在导管开口或槽的高度(尺寸A)的40％-175％之间。
在所有场合中，水平或横向槽32用来将外界或周围空气带入流经导管部16的废气中，并且从而防止废气逸出导管。同时，隔板42防止高速度的周围风逆转该效果，即防止从导管部16吸出危险气体而使其穿过横向槽32并进入周围环境中。更具体地，孔46充当风阻断器(wind-breaker)，其在防止从导管吸出废气的同时，还促进将空气吸入导管部16。已证实上述布置在维持控制潜在危险气体直至该危险气体超过垂直部分20离开导管的方面是有效的。
当然，将理解的是，在本文中所描述的原理和应用还可应用于排出介质的非矩形的导管(例如由外围壁限定的圆形导管或其它中空的导管形状)，在此处，期望在与正常流动方向或外部介质的夹带相反的方向上移除微粒物质。
尽管联系了目前认为是最可行且最优选的实施例描述了本发明，但应该理解的是本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意图覆盖被包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种变型和等同装置。

Claims (20)

1.一种废气导管，所述废气导管包括中空的导管部，所述中空的导管部具有：外围壁；在所述外围壁的下方表面中的排放槽，所述排放槽朝与穿过所述中空的导管部的流方向相反的第二方向开口；以及设置在所述外围壁的外表面上，相对于所述流方向在所述排放槽的上游的隔板，所述中空的导管部和所述排放槽布置成允许水或微粒沿所述第二方向从所述导管排出。
2.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述隔板形成有多个孔。
3.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述排放槽由所述外围壁的垂直隔开、轴向交迭的部分限定。
4.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述隔板具有在所述排放槽的高度的75％-300％的范围中的高度。
5.根据权利要求2所述的废气导管，其特征在于，各个所述孔均具有在所述排放槽的所述高度的40％-175％的范围中的高度。
6.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述隔板从所述排放槽轴向地隔开所述槽的高度尺寸的200％-500％之间。
7.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述中空的导管部是肘形的，构造成将所述流方向改变45到90度之间的角度。
8.根据权利要求1所述的废气导管，其特征在于，所述中空的导管部具有圆形横截面形状。
9.一种废气导管，所述废气导管包括中空的导管部，所述中空的导管部具有：顶壁，底壁和一对侧壁，在所述底壁中的横向排放槽，所述横向排放槽朝与穿过所述中空的导管部的流方向相反的方向开口；以及设置在所述底壁的外表面上，相对于所述横向流方向在所述横向排放槽的上游的隔板。
10.根据权利要求9所述的废气导管，其特征在于，所述隔板形成有多个横向隔开的孔。
11.根据权利要求9所述的废气导管，其特征在于，所述横向排放槽由所述底壁的垂直隔开、轴向交迭的部分限定。
12.根据权利要求10所述的废气导管，其特征在于，所述中空的导管部具有三十英寸的高度和四十英寸的宽度，并且各个所述横向隔开的孔均具有九英寸的宽度。
13.根据权利要求12所述的废气导管，其特征在于，所述横向排放槽具有一英寸的高度。
14.根据权利要求11所述的废气导管，其特征在于，所述底壁的所述垂直隔开、轴向交迭的部分具有三英寸的轴向交叠。
15.一种用于从燃气涡轮机中移除废气的废气导管，所述废气导管包括中空的导管部，所述中空的导管部具有：顶壁、底壁和一对侧壁；在所述底壁中的横向排放槽，所述横向排放槽在所述侧壁之间延伸，所述横向排放槽朝与穿过所述中空的导管部的废气的流方向相反的方向开口；以及设置在所述底壁的外表面上的隔板，所述隔板相对于所述流方向处在横向排放槽的上游，所述隔板形成有多个横向隔开的孔，并且其中，所述横向排放槽由所述底壁的垂直隔开、轴向交迭的部分限定，所述中空的导管部和所述排放槽布置成允许水或微粒沿与所述流方向相反的方向从所述导管排出。
16.根据权利要求15所述的废气导管，其特征在于，所述隔板具有在所述横向槽的高度的75％-300％的范围中的高度。
17.根据权利要求16所述的废气导管，其特征在于，各个所述多个横向隔开的孔均具有在所述横向排放槽的所述高度的40％-125％的范围中的高度。
18.根据权利要求15所述的废气导管，其特征在于，所述隔板从所述横向排放槽轴向地隔开所述横向槽的高度尺寸的200％-500％之间。
19.根据权利要求15所述的废气导管，其特征在于，所述中空的导管部是肘形的，构造成将所述流方向改变45到90度之间的角度。
20.根据权利要求15所述的废气导管，其特征在于，所述横向排放槽具有等于各个所述多个横向隔开的孔的高度的高度。
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