CN109322747A - 一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器 - Google Patents

一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器 Download PDF

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Abstract

一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，本发明涉及能源动力领域，具体涉及一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器。针对现有技术存在的不足，本发明提供一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，在静态下采用离心的原理实现燃气轮机高温油气混合物的有效分离，并针对燃气轮机不同运行模式下，分配调节油气分离，稳定回油压力。它由固定板、油箱支架、底部基础、外筒体、滑油出口支管法兰、交叉件、导向盘、导向筒、圆柱形空心浮子、导流板、空气阀板、内空气管道、滑油供应支管、肋板、衬套、外空气管道和节流孔板组成。本发明用于燃气轮机滑油系统空气分离。

Description

一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器
技术领域
本发明涉及能源动力领域，具体涉及一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器。
背景技术
燃气轮机常用的离心旋转式油气分离器，一般是通过机械传动系统带动油气分离器转子旋转，利用离心力的作用将混合在润滑油中的气体分离出来。通过离心旋转式油气分离器作用，可以实现油气的分离，进而满足燃气轮机正常运行要求。然而现有技术中的离心旋转式油气分离器存在很多缺点，因为离心旋转式油气分离器转子需要从燃气轮机附件传动单元设计引入机械旋转驱动才能工作，而且该驱动设备一般为定传动比系统，转速无法改变。当润滑油品质改变或使用环境改变，油气分离的效果会受到很大影响。为了保证符合设计要求的输入转速，需要增加额外的机械传动系统，这不仅增加了燃气轮机的设计和制造成本，还增加了燃气轮机结构的复杂性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，在静态下采用离心的原理实现燃气轮机高温油气混合物的有效分离，并针对燃气轮机不同运行模式下，分配调节油气分离，稳定回油压力。
本发明一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器由固定板、油箱支架、底部基础、外筒体、滑油出口支管法兰、交叉件、导向盘、导向筒、圆柱形空心浮子、导流板、空气阀板、内空气管道、滑油供应支管、肋板、衬套、外空气管道和节流孔板组成；所述底部基础的外围均匀设置有四个固定板，通过四个固定板将衬套螺纹固定在油箱支架上；所述底部基础的轴线上设置有滑油出口支管法兰，导向盘通过交叉件固定在底部基础的内侧，导向盘与外筒体之间留有环形间隙，下部穿孔的导向筒焊接连接在导向盘的顶部，导向筒与圆柱形空心浮子滑动配合，所述圆柱形空心浮子的顶部设置有空气阀板，所述空气阀板的顶部与内空气管道的下端相贴合；所述外筒体的上部沿外筒体的切向设置有滑油供应支管，所述外筒体上盖的下表面焊接有环形的导流板，所述内空气管道和外空气管道的法兰连接处设置有节流孔板；所述外筒体的内侧设置有肋板。
本发明的有益效果是：
1、本发明在静态的方式下，实现了油气的离心式分离，避免了外部系统的复杂工作。
2、本发明结构简单，不需要外部驱动设备和传动系统，而且可以在任何滑油品质及环境条件下，均能实现有效的油气分离效果。
3、本发明对燃气轮机回油起到汇集缓冲的作用，稳定了回油压力，保证滑油在油冷器中的稳定流动。
4、本发明在燃气轮机不同运行模式下，可以分配调节从静态空气分离器中排出的油和空气，避免空气进入油冷器，提高了油冷器的换热效率，保证了有效换热。
附图说明
图1为燃气轮机滑油系统静态空气分离器的结构示意图；
图2为图1中Ⅰ处的局部放大图；
图3为图1的B-B向的结构示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器由固定板1、油箱支架2、底部基础3、外筒体4、滑油出口支管法兰5、交叉件6、导向盘7、导向筒8、圆柱形空心浮子9、导流板10、空气阀板11、内空气管道12、滑油供应支管13、肋板14、衬套15、外空气管道16和节流孔板17组成；所述底部基础3的外围均匀设置有四个固定板1，通过四个固定板1将衬套15螺纹固定在油箱支架2上；所述底部基础3的轴线上设置有滑油出口支管法兰5，导向盘7通过交叉件6固定在底部基础3的内侧，导向盘7与外筒体4之间留有环形间隙，下部穿孔的导向筒8焊接连接在导向盘7的顶部，导向筒8与圆柱形空心浮子9滑动配合，所述圆柱形空心浮子9的顶部设置有空气阀板11，所述空气阀板11的顶部与内空气管道12的下端相贴合；所述外筒体4的上部沿外筒体4的切向设置有滑油供应支管13，所述外筒体4上盖的下表面焊接有环形的导流板10，所述内空气管道12和外空气管道16的法兰连接处设置有节流孔板17；所述外筒体4的内侧设置有肋板14。
本实施方式底部基础防止了空气分离器与油箱支架沿螺纹的直接接触。
本实施方式滑油出口支管法兰用于将脱气的润滑油排入滑油冷却器。
本实施方式导向盘通过其与空气分离器壳体之间的环形间隙来排放滑油，也为滑油出口支管法兰提供均匀的滑油供应。
本实施方式将空气阀板的顶部与空气管道的下端相贴合，这样就会引起排气流速降低，空气分离器壳体内的压力增大，排出的滑油流量增加。当空气分离器壳体内的油位降低时，浮子阀位置降低，引起排气流量增加，壳体内压力及排油流量下降。
本实施方式沿外筒体的切向设置有滑油供应支管的目的是向空气分离器供应来自燃气轮机的高温油气混合物，并使其在壳体内部旋转运动。在离心力的作用下，高密度的油被抛向壳体的内表面，在重力作用，液体油以油膜的形式流到壳体的下部区域并从出口支管流出。空气由于密度较小，存在于壳体的中心区域。如此设置增加了供应支管出口的轴向尺寸并减小了出口径向尺寸，使得油气混合物射流段轴向尺寸增大，径向尺寸减小，增加了油气混合物沿空气分离器圆筒形壳体周向射流流动的角速度，从而提高了油气分离的效率，增加油气混合物射流沿供应支管高度的流动速度和分布。
本实施方式通过调节节流孔板孔径，可以进一步调节空气分离器的排气流量和油位。
本实施方式设置肋板可以阻挡油滴的旋转运动，进而使油滴流到空气分离器下部区域，并由导向盘引导滑油从出口支管排向油冷器。
本实施方式出口支管设置在导向盘的下部，用于将分离后的润滑油排入油冷却器。
本实施方式在不借助外部动力系统的情况下，采用离心的方式实现油气的有效分离。
本实施方式在不同的燃气轮机运行模式下，分配调节从静态空气分离器中排出的油和空气。
本实施方式稳定燃机轮机回油压力，保证了滑油在油冷器中稳定流动。
本实施方式避免空气进入油冷器，提高了油冷器的换热效率，保证了有效换热。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述底部基础3和外筒体4通过法兰螺纹连接。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述空气阀板11的轴向高度通过外筒体4中的油位及圆柱形空心浮子9进行调节。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述导流板10上均布有小孔。其他与具体实施方式一至三之一相同。
本实施方式的导流板将油气混合物中分离出来的空气通过导流板上的孔及下边缘逐步排到空气分离器的轴向区域，优化油气混合物形成的射流。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述空气阀板11和空气管道12同轴。其他与具体实施方式一至四之一相同。

Claims (5)

1.一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，其特征在于燃气轮机滑油系统静态空气分离器由固定板(1)、油箱支架(2)、底部基础(3)、外筒体(4)、滑油出口支管法兰(5)、交叉件(6)、导向盘(7)、导向筒(8)、圆柱形空心浮子(9)、导流板(10)、空气阀板(11)、内空气管道(12)、滑油供应支管(13)、肋板(14)、衬套(15)、外空气管道(16)和节流孔板(17)组成；所述底部基础(3)的外围均匀设置有四个固定板(1)，通过四个固定板(1)将衬套(15)螺纹固定在油箱支架(2)上；所述底部基础(3)的轴线上设置有滑油出口支管法兰(5)，导向盘(7)通过交叉件(6)固定在底部基础(3)的内侧，导向盘(7)与外筒体(4)之间留有环形间隙，下部穿孔的导向筒(8)焊接连接在导向盘(7)的顶部，导向筒(8)与圆柱形空心浮子(9)滑动配合，所述圆柱形空心浮子(9)的顶部设置有空气阀板(11)，所述空气阀板(11)的顶部与内空气管道(12)的下端相贴合；所述外筒体(4)的上部沿外筒体(4)的切向设置有滑油供应支管(13)，所述外筒体(4)上盖的下表面焊接有环形的导流板(10)，所述内空气管道(12)和外空气管道(16)的法兰连接处设置有节流孔板(17)；所述外筒体(4)的内侧设置有肋板(14)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，其特征在于所述底部基础(3)和外筒体(4)通过法兰螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，其特征在于所述空气阀板(11)的轴向高度通过外筒体(4)中的油位及圆柱形空心浮子(9)进行调节。
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，其特征在于所述导流板(10)上均布有小孔。
5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机滑油系统静态空气分离器，其特征在于所述空气阀板(11)和空气管道(12)同轴。
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