CN104870073A - 蒸汽过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽过滤器和用于蒸汽过滤器的制造方法。本发明涉及一种蒸汽过滤器(1)，其包括：骨架状的管身，为了构成外壳面(7)在所述管身中设有至少两个壳状的单个元件(8)以用于安装，其中骨架状的管身具有两个遮盖面(2，3)，所述遮盖面通过至少一个将两个遮盖面(2，3)连接的纵梁(4)以限定的间距保持，并且其中至少两个壳状的单个元件(8)具有多个滤孔(11)并且其中至少两个壳状的单个元件(8)和纵梁(4)能单独地更换。此外，本发明涉及一种用于这种蒸汽过滤器的制造方法。

Description

蒸汽过滤器
技术领域
本发明涉及一种蒸汽过滤器和一种用于这种蒸汽过滤器的制造方法。
背景技术
蒸汽过滤器是涡轮机中的快速闭合阀之内的构件。快速闭合阀允许管流动突然中断。蒸汽过滤器用于保护快速闭合阀，特别是能运动的部件和随后由在流动中一同携带的杂质，其会造成快速闭合阀的功能失效或造成随后的支承部件、例如叶片的损坏。
在常规的实施方式中，蒸汽过滤器具有带有柱形或锥形的外壳面的套筒状的构型、从外向内被穿流的滤网面。在蒸汽过滤器的应用中不利的是，相关的蒸汽通道的流动阻力增大和在流动中的压力损失高。尤其在简单的卷绕滤网和穿孔滤网中，观察到对蒸汽轮机的功率有不利影响的非常高的压力损失。
从DE 375 304 C中已知一种蒸汽过滤器，在所述蒸汽过滤器中将滤网本体通过将相邻的金属线缠绕到滤桶上来制造。
从DE 102009007240 A1中已知一种具有波纹滤网面的蒸汽过滤器。
然而，蒸汽过滤器承受在蒸汽涡轮机中主导的负荷、例如振动负荷或温度波动。这些会使蒸汽过滤器在相对短的使用时间之后毁坏。
蒸汽过滤器只是非常受限制地适合于修理。被杂质颗粒穿流的面的堵塞或外壳面的损坏大多数情况导致更换整个的蒸汽过滤器。此外，用于具有优化的穿流面的外壳面的制造耗费通过使用常规的制造技术例如车削、铣切、钻孔或焊接而明显地升高。然而，这成本非常高昂。
发明内容
因此，本发明的第一目的是提出一种蒸汽过滤器，所述蒸汽过滤器克服之前提到的问题。第二目的在于提出一种用于这种蒸汽过滤器的制造方法。
第一目的通过提出一种蒸汽过滤器来实现，所述蒸汽过滤器具有骨架状的管身，为了构成外壳面在所述管身中设有至少两个壳状的单个元件以用于安装，其中骨架状的管身具有两个遮盖面，所述遮盖面通过至少一个将两个遮盖面连接的纵梁以限定的间距保持，并且其中至少两个壳状的单个元件具有多个滤孔并且其中至少两个壳状的单个元件和至少一个纵梁能单独地更换。
由此，根据本发明，蒸汽过滤器的外壳面由多个单个元件构成。这对应于模块化的结构。至少两个壳状的单个元件和至少一个纵梁能够在损坏情况下被单独地更换，使得蒸汽过滤器的其他部件在安装或卸载时不被损坏。由此，能够保留蒸汽过滤器的成本高昂的其他部件。同样地，通过避免更换整个蒸汽过滤器能够抑制成本。为了维护目的，也可以拆卸并且例如清洁蒸汽过滤器。由此，可以得到改进的工作方式和较长的使用寿命。
优选地，通过至少两个壳状的单个元件构成的外壳面是封闭的，使得满足对蒸汽过滤器的技术要求例如将杂质滤除。
此外，骨架状的管身可以具有两个遮盖面，所述遮盖面通过至少一个将两个遮盖面连接的纵梁以限定的间距保持。在此，当然也可以设想多个纵梁。至少一个纵梁也能单独地更换。至少一个纵梁能够通过固定元件固定在两个遮盖面上。在此，能够涉及的是可松开的连接，使得在损坏情况下也能够将至少一个纵梁或者两个遮盖面或两个遮盖面中的一个单独地更换，而在安装或卸载时不损坏蒸汽过滤器的其他部件。壳状的单个元件在一定程度上由例如为了维护或修理的目的而可拆卸的“框架结构”保持在一起。
优选地，骨架状的管身具有至少一个中间面，所述中间面通过至少一个纵梁与两个遮盖面连接。所述中间面通常平行于两个遮盖面中的至少一个遮盖面。由此，能够提高整个外壳面所需的壳状的单个元件的数量。现在，在更换时必须更换小的、壳状的单个元件，由此能够得到成本降低。中间面也能够被单独地更换。
优选地，至少两个壳状的单个元件能固定在骨架状的管身上。在此，能够涉及可松开的连接如螺栓和螺母。
第二目的通过提出一种用于制造蒸汽过滤器的方法来实现，所述方法包括下述步骤：
-提供骨架状的管身，所述管身具有两个遮盖面，
-提供至少两个壳状的单个元件，
-提供至少一个将两个遮盖面连接的纵梁，所述纵梁将两个遮盖面以限定的间距保持，
-通过将至少两个壳状的单个元件安装在骨架状的管身上构成外壳面，使得至少两个壳状的单个元件和至少一个纵梁能单独地更换。
至少两个壳状的单个元件优选通过选择性激光熔化制成。
为了将壳状的单个元件的制造耗费保持得低并且同时实现压力损失减少的良好的穿流，将选择性激光熔化用作制造方法。由此，得到小的制造成本。此外有利的是，相对于用于类似的外壳面的常规制造方法显著减少制造步骤的数量。这由于高的几何形状自由度和近终形制造而产生。由此，还可能的是将外壳面的滤孔和外壳面本身构成为，使得能够实现压力损失低的最优流动引导。尤其，这能够通过下述方式实现：在外壳面的壳状的单个元件之上沿环周方向构成的横截面构成为使得穿流的介质合理地转向并且降低经过所述横截面的流动速度。
附图说明
本发明的其他特征、特性和优点从下文参照所附附图的描述中得到。其中示意地示出：
图1示出根据本发明的蒸汽过滤器的分解图；以及
图2示出根据本发明的蒸汽过滤器。
具体实施方式
图1示出根据本发明的蒸汽过滤器1的分解图，所述蒸汽过滤器模块化地制成。该蒸汽过滤器包括骨架状的管身，所述管身由上遮盖面2和下遮盖面3构成。附加地，骨架状的管身还包括五个纵梁4，所述纵梁将上遮盖面2和下遮盖面3以预设的间距连接。为了将纵梁4固定在遮盖面2、3上还可以使用固定元件5。纵梁4能够可松开地安装在遮盖面2、3上，使得其在损坏情况下能够被单独地更换。由此，也能够将两个遮盖面2、3单独地更换。当然，任意其他数量的纵梁4也是可能的。附加地，骨架状的管身还具有中间面6，所述中间面平行于上遮盖面2和下遮盖面3地设置并且通过五个纵梁4与所述遮盖面连接。也能够将所述中间面6单独地更换。在此，中间面6由于坚固性的原因优选居中地设置在上遮盖面2和下遮盖面3之间。当然，并不限制中间面6的数量，骨架状的管身也能够完全没有中间面6。现在，外壳面7(图2)通过壳状的多个单个元件8(所谓的瓷砖)构成。壳状的单个元件8能够借助于其他部件以适合的方式固定在骨架状的管身上、也就是说在此固定在上遮盖面2、下遮盖面3、纵梁4和中间面6上，使得形成完整封闭的外壳面7(图2)。例如，壳状的单个元件8例如能够推入遮盖面2和遮盖面3以及纵梁4中。壳状的单个元件8还具有多个滤孔11。在此，滤孔11能够是薄片形状或然而能够是孔或其他已知的滤孔11。安装壳状的单个元件8，使得形成封闭的外壳面7(图2)，所述外壳面满足蒸汽过滤器1必须具有的技术要求。此外，安装壳状的单个元件8，使得在损坏的情况下(例如被小的颗粒堵塞)，能够单独地更换壳状的单个元件8。由此，能够保留蒸汽过滤器1的成本高昂的其他部件。同样地，通过避免更换整个的蒸汽过滤器1来抑制成本。因为将纵梁4或中间面6或上遮盖面2和/或下遮盖面3同样可松开地固定，蒸汽过滤器1的模块化的结构也允许所述部件的单独的更换。在此，将蒸汽过滤器1模块化组装，使得各个部件尤其壳状的单个元件8的卸载或安装不造成蒸汽过滤器1的其他部件的损坏。
为了将元件的制造耗费保持得低并且同时得到压力损失低的良好的穿流，壳状的单个元件8能够借助于选择性激光熔化(SLM)制造。在此，壳状的单个元件8通过借助于CAD(计算机辅助设计)模型由粉末状的、金属材料分层地构造来制造。在此，每个粉末层在施加下一粉末层之前用聚焦的激光束在由CAD数据预设的区域中被加热并且与位于其下的层连接。通过连续地重复该过程能够这样制造壳状的单个元件8。在此有利的是，高的几何形状自由度和近终形制造。尤其有利的还有，与用于具有滤孔11的类似的壳状的单个元件8的常规制造方法相比，显著减少制造步骤的数量，由此得到在制造方面的大成本降低。
具有滤孔11的外壳面7(图2)的壳状的单个元件8能够通过选择性激光熔化构成，使得能够得到最优的流动引导。由此产生较低的压力损失，这使得蒸汽轮机的效率更高。
在此，外壳面7(图2)的壳状的单个元件8的滤孔11构成为，使得实现在考虑在相关的蒸汽涡轮机中适用的约束的情况下优化的流动引导。尤其，这能够通过如下方式实现：将在外壳面7(图2)的壳状的单个元件8之上沿环周方向构成的横截面构成为使得穿流的介质合理地转向并且降低经过所述横截面的流动速度。

Claims (8)

1.蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
具有骨架状的管身，为了构成外壳面(7)在所述管身中设有至少两个壳状的单个元件(8)以用于安装，其中骨架状的所述管身具有两个遮盖面(2，3)，所述遮盖面通过至少一个将两个所述遮盖面(2，3)连接的纵梁(4)以限定的间距来保持，并且其中至少两个壳状的所述单个元件(8)具有多个滤孔(11)并且其中至少两个壳状的所述单个元件(8)和至少一个所述纵梁(4)能单独地更换。
2.根据权利要求1所述的蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
由至少两个壳状的所述单个元件(8)构成的所述外壳面(7)是封闭的。
3.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
骨架状的所述管身具有至少一个中间面(6)，所述中间面通过至少一个所述纵梁(4)与两个所述遮盖面(2，3)连接。
4.根据权利要求3所述的蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
所述中间面(6)平行于两个所述遮盖面(2，3)中的至少一个遮盖面。
5.根据权利要求3或4所述的蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
所述中间面(6)同样能单独地更换。
6.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽过滤器(1)，
其特征在于，
至少两个壳状的所述单个元件(8)能固定在骨架状的所述管身上。
7.一种用于制造蒸汽过滤器(1)的方法，所述方法包括下述步骤：
-提供骨架状的管身，所述管身具有两个遮盖面(2，3)；
-提供至少两个壳状的单个元件(8)；
-提供至少一个连接两个所述遮盖面(2，3)的纵梁(4)，所述纵梁将两个所述遮盖面(2，3)以限定的间距保持；
-通过将至少两个壳状的所述单个元件(8)安装在骨架状的所述管身上构成外壳面(7)，使得至少两个壳状的所述单个元件(8)和至少一个所述纵梁(4)能单独地更换。
8.根据权利要求7的用于制造蒸汽过滤器的方法，
其特征在于，
至少两个壳状的所述单个元件(8)通过选择性激光熔化制成。
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