DE102009025880A1 - Guide vane for the air inlet of a turbine - Google Patents

Guide vane for the air inlet of a turbine Download PDF

Info

Publication number
DE102009025880A1
DE102009025880A1 DE102009025880A DE102009025880A DE102009025880A1 DE 102009025880 A1 DE102009025880 A1 DE 102009025880A1 DE 102009025880 A DE102009025880 A DE 102009025880A DE 102009025880 A DE102009025880 A DE 102009025880A DE 102009025880 A1 DE102009025880 A1 DE 102009025880A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vane
turbine
roughness
water
guide vane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009025880A
Other languages
German (de)
Inventor
Simon Warsash Larcombe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BHA Altair LLC
Original Assignee
Altair Filter Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Altair Filter Technology Ltd filed Critical Altair Filter Technology Ltd
Publication of DE102009025880A1 publication Critical patent/DE102009025880A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B01D45/10—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators which are wetted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D51/00—Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
    • B01D51/10—Conditioning the gas to be cleaned
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/02—Adaptations for driving vehicles, e.g. locomotives
    • F01D15/04—Adaptations for driving vehicles, e.g. locomotives the vehicles being waterborne vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles
    • F02C7/055—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles with intake grids, screens or guards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/60—Structure; Surface texture
    • F05D2250/61—Structure; Surface texture corrugated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Es ist eine Leitschaufel (61) für einen Leitschaufel-Abscheider (60) einer Turbine (10) offenbart. Die Oberfläche der Leitschaufel (61) ist eingerichtet, um eine Rauheit von wenigstens 0,5 Mikrometer zu haben, um den Anteil von Wasser, der aus einem über die Leitschaufel (61) strömenden Luftstrom entfernt wird, zu erhöhen.A vane (61) for a vane separator (60) of a turbine (10) is disclosed. The surface of the vane (61) is arranged to have a roughness of at least 0.5 microns to increase the fraction of water removed from an airflow passing over the vane (61).

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNGBACKGROUND TO THE INVENTION

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Leitschaufel zum Entfernen von Wasser aus zu einer Turbine, beispielsweise einer Gasturbine, gelieferter Luft.These The invention generally relates to a vane for removing Water from to a turbine, such as a gas turbine, supplied air.

Gasturbinenmaschinen enthalten allgemein einen Verdichter zur Verdichtung eines ankommenden Luftstroms. Der Druckluftstrom wird mit einem Brennstoff vermischt und in einer Brennkammer gezündet, um heiße Verbrennungsgase zu erzeugen. Die Verbrennungsgase strömen wiederum zu einer Turbine. Die Turbine entzieht Energie aus den Verbrennungsgasen, gewöhnlich um eine Turbinenwelle anzutreiben. Die Turbinenwelle treibt den Verdichter und im Allgemeinen eine externe Last, wie beispielsweise einen elektrischen Generator, an.Gas turbine engines generally include a compressor for compressing an incoming Airflow. The compressed air flow is mixed with a fuel and ignited in a combustion chamber, to hot To generate combustion gases. The combustion gases flow again to a turbine. The turbine extracts energy from the combustion gases, usually to drive a turbine shaft. The turbine shaft drives the Compressor and in general an external load, such as an electric generator, on.

Die Gegenwart von Wassertröpfchen in der Luftströmung, die in den Verdichter einströmt, kann zu schnellen und erheblichen Erosions- und Korrosionsproblemen an den Verdichterlaufschaufeln führen, insbesondere wenn die Wassertröpfchen eine Verunreinigung oder beispielsweise Salz enthalten. Somit kann dies zu einer schnellen Abnahme der Leistung der Turbine oder sogar zu katastrophalen Schaufelausfällen führen. In vielen Gasturbinenbetriebsumgebungen, wie beispielsweise bei Offshore-Öl- und -Gasplattformen, Meeresanwendungen und an der Küste gelegenen Einsatzorten, können in der Luft hohe Wasseranteile in Form kontaminierten Regenwassers oder Meerwassersprühnebels vorhanden sein. Derzeitige Technologien verwenden Leitschaufel-Abscheider (VS, Vane Separators) oder Meeres-Leitschaufel-Abscheider (MVS, Marine Vane Separators), um dieses kontami nierte Wasser zu entfernen. Diese Produkte setzen gewöhnlich aerodynamisch gestaltete metallene Leitschaufeln ein, um das kontaminierte Wasser aus dem Luftstrom durch Trägheitsabscheidung abzutrennen. Diese Abscheider sind gestaltet, um große Mengen losen Wassers aus dem Einlass einer Gasturbine bei minimalem Druckverlust zu entfernen.The Presence of water droplets in the air flow, which flows into the compressor, can cause rapid and significant erosion and corrosion problems lead to the compressor blades, especially if the water droplets contain an impurity or, for example, salt. Thus, can this leads to a rapid decrease in turbine performance or even to catastrophic shovel failures to lead. In many gas turbine operating environments, such as in Offshore oil and gas platforms, Marine applications and on the coast located locations in the air high proportions of water in the form of contaminated rainwater or sea water spray available be. Current technologies use vane separators (VS, Vane Separators) or marine vane separators (MVS, Marine Vane Separators), to remove this contaminated water. Put these products usually aerodynamically designed metal vanes to the contaminated Separate water from the air stream by inertial separation. These separators are designed to handle large volumes of loose water from the water Inlet of a gas turbine with minimal pressure loss to remove.

Diese Abscheiderleitschaufeln sind gewöhnlich entweder aus rostfreiem Stahl- oder Aluminiumblechmaterial hergestellt, um Korrosionsprobleme aufgrund des in den Wassertröpfchen vorhandenen Salzes zu vermeiden. Es ist die Verwendung der Beschichtungstechnologie zur Steigerung des Vermögens einer Fläche, Wassertröpfchen anzuziehen, in Betracht gezogen worden. Jedoch ist die Gefahr, dass sich die Beschichtungen im Laufe der Zeit auflösen, hoch, insbesondere bei dem Meeres-Leitschaufel-Abscheider, der gewöhnlich unter rauen Bedingungen arbeitet. Das Auflösen der Beschichtungen mit der Zeit kann aufgrund der Trümmerteilchen von den aufgelösten Beschichtungen, die in den Verdichter eindringen, auch einen Verdichterschaufelschaden oder -bruch herbeiführen.These Separator vanes are common either made of stainless steel or aluminum sheet material, for corrosion problems due to the salt present in the water droplets to avoid. It is the use of coating technology to increase the assets a surface, water droplets been considered. However, the danger is that the coatings dissolve over time, high, especially at the marine vane separator, usually under harsh conditions is working. The dissolution The coatings may over time due to the debris of the dissolved one Coatings that penetrate the compressor also cause compressor blade damage or breakage.

Demgemäß wäre es erwünscht, in der Lage zu sein, eine Leitschaufel für einen Lufteinlass einer Turbine zum Entfernen von Wasser aus dem Luftstrom zu schaffen, die nicht an den vorstehend beschriebenen Problemen, die mit einer Auflösung der Beschichtungen in Zusammensetzung stehen, leiden.Accordingly, it would be desirable in able to be a vane for an air inlet of a turbine to remove water from the air stream that did not create on the problems described above, with a resolution of the coatings to be in composition.

KURZE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF EMBODIMENTS THE INVENTION

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Leitschaufel zum Entfernen von Wasser aus einem Lufteinlass einer Turbine geschaffen, wobei die Leitschaufel eine Oberflächenrauheit von wenigstens 0,5 Mikrometer (Ra) auf weist, um eine Flüssigkeit aus einer darüber strömenden Luftströmung anzuziehen.According to one The first aspect of the present invention is a vane for Removing water created from an air inlet of a turbine, wherein the vane has a surface roughness of at least 0.5 microns (Ra) to attract a liquid from an overflowing air flow.

Es ist festgestellt worden, dass die Bereitstellung einer Leitschaufel mit einer angerauten Oberfläche das Vermögen der Leitschaufel, Flüssigkeitströpfchen an sich zu ziehen und diese zurückzuhalten deutlich steigert, ohne dass die mit dem Auflösen herkömmlicher Beschichtungen nach dem Stand der Technik verbundenen Gefahren bestehen.It It has been found that providing a vane with a roughened surface the Fortune the vane, liquid droplets on to pull oneself and hold them back significantly increases, without the with the dissolution of conventional coatings after exist in the prior art associated risks.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Leitschaufel für einen Leitschaufel-Abscheider geschaffen, der eingerichtet ist, um in einem Lufteinlass einer Gasturbine vorgesehen zu sein, wobei die Oberfläche der Leitschaufel angeraut wird. Die Oberfläche ist vorzugsweise auf wenigstens 0,5 Mikrometer (Ra) angeraut. Das Anrauen kann durch einen Strahlprozess, wie beispielsweise Perlenstrahlen oder Sandstrahlen, erzielt werden.According to one Second aspect of the present invention is a method for Generating a vane for created a vane separator that is set up to be provided in an air inlet of a gas turbine, wherein the surface the vane is roughened. The surface is preferably at least 0.5 micrometer (Ra) roughened. The roughening can be achieved by a blasting process, such as bead blasting or sandblasting can be achieved.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nun lediglich zu Beispielszwecken unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:embodiments The present invention is now for exemplary purposes only with reference to the attached Drawings in which:

1 eine schematisierte Ansicht einer typischen Gasturbinenmaschine mit einem Leitschaufel-Abscheider; 1 a schematic view of a typical gas turbine engine with a vane separator;

2 eine Perspektivansicht eines Abschnitts des an der Gasturbine vorgesehenen Leitschaufel-Abscheiders; 2 a perspective view of a portion of the provided on the gas turbine vane separator;

3 eine vergrößerte Ansicht eines Oberflächenfinishs einer typischen herkömmlichen Leitschaufel aus rostfreiem Stahl; 3 an enlarged view of a surface finish of a typical conventional stainless steel vane;

4 eine Ansicht eines Oberflächenfinishs einer Leitschaufel mit einer aufgerauten Oberfläche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 4 a view of a surface finish of a guide blade with a roughened surface according to an embodiment of the present invention; and

5 eine graphische Darstellung, die die Flüssigkeitsdurchbrucheffizienz für diverse unterschiedliche Oberflächenfinishs veranschaulicht. 5 a graph illustrating the liquid breakdown efficiency for various different Oberflächenfinishs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS THE INVENTION

1 zeigt eine typische Turbinenmaschine 10. Die Turbinenmaschine 10 enthält allgemein einen Verdichter 20, der in serieller Strömungsverbindung mit einer Brennkammer 30 und einer Turbine 40 angeordnet ist. Die Turbine 40 kann mit dem Verdichter 20 über eine Antriebswelle 50 gekoppelt sein, die sich in diesem Beispiel auch von der Turbine 40 aus erstreckt, um einen (nicht veranschaulichten) elektrischen Generator oder irgendeine sonstige Art einer gewünschten externen Last anzutreiben. Eine Luftströmung in den Verdichter 20 hinein tritt durch einen Leitschaufel-Abscheider 60 hindurch. 1 shows a typical turbine engine 10 , The turbine engine 10 generally contains a compressor 20 in serial flow communication with a combustion chamber 30 and a turbine 40 is arranged. The turbine 40 can with the compressor 20 via a drive shaft 50 coupled, in this example, also from the turbine 40 out to drive an electric generator (not shown) or any other type of desired external load. An air flow in the compressor 20 enters through a vane separator 60 therethrough.

Im Betrieb strömt eine Einlassluftströmung durch den Leitschaufel-Ausscheider 60, wobei ein Großteil der Flüssigkeit oder des Wassers, die bzw. das in der Luftströmung enthalten ist, gegen die Leitschaufeln in dem Leitschaufel-Abscheider 60 aufprallt, so dass das Wasser mit den Leitschaufeln in Kontakt bleibt, wodurch eine Luftströmung mit einem deutlich reduzierten Wassergehalt erzeugt wird, die dem Verdichter 20 übergeben wird. Der Verdichter 20 gibt eine Druckluftströmung 70 in die Brennkammer 30 ab. Eine Brennstoffströmung 80 wird ebenfalls zu der Brennkammer 30 geliefert, damit sie sich darin mit der Druckluftströmung 70 vermischt. Die Druckluftströmung 70 und die Brennstoffströmung 80 werden in der Brennkammer 30 verbrannt, um einen Verbrennungsgasstrom 90 zu erzeugen. Die Energie aus dem Verbrennungsgasstrom 90 wird durch die Turbine 40 entnommen, um die Turbinenwelle 50 in Drehung zu versetzen, um den Verdichter 20 anzutreiben, sowie auch um einen Generator oder eine sonstige Art einer externen Last anzutreiben.In operation, an inlet airflow flows through the vane separator 60 wherein a majority of the liquid or water contained in the airflow is directed against the vanes in the vane separator 60 bouncing so that the water remains in contact with the vanes, creating an airflow with a significantly reduced water content to the compressor 20 is handed over. The compressor 20 gives a compressed air flow 70 into the combustion chamber 30 from. A fuel flow 80 also becomes the combustion chamber 30 delivered to it with the compressed air flow 70 mixed. The compressed air flow 70 and the fuel flow 80 be in the combustion chamber 30 burned to a combustion gas stream 90 to create. The energy from the combustion gas stream 90 gets through the turbine 40 taken to the turbine shaft 50 to turn to the compressor 20 to drive as well as to drive a generator or other type of external load.

2 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts des Leitschaufel-Abscheiders 60. Wie gesehen werden kann, enthält der Leitschaufel-Abscheider 60 mehrere Leitschaufeln 61, die eingerichtet sind, damit die wasserhaltige Einlassluft gegen diese prallt. Die Leitschaufeln 61 können beliebige aerodynamisch gestaltete gekrümmte Querschnitte aufweisen. Jedoch werden gekrümmte Querschnitte bevorzugt, weil sie einen größeren Oberflächenbereich bereitstellen, an dem die Einlassluft strömen gelassen wird, und sie gewöhnlich einen geringeren Luftwiderstand ergeben. Die hinteren Enden der Leitschaufeln können auch vertikale Kanäle enthalten, um an den Leitschaufeln 61 aufgefangene Flüssigkeiten zu dem Grund des Abscheiders 60 zu führen, wo sie in geeigneter Weise abgeleitet werden können, und um die Wahrscheinlichkeit, dass Flüssigkeit an den Leitschaufeln 61 durch die ankommende Luft in den Verdichter 20 hinein geblasen wird, zu reduzieren. 2 shows a perspective view of a portion of the vane separator 60 , As can be seen, the vane trap contains 60 several vanes 61 , which are set up so that the water-containing intake air bounces against them. The vanes 61 can have any aerodynamically shaped curved cross-sections. However, curved cross-sections are preferred because they provide a greater surface area at which the inlet air is allowed to flow, and they usually provide less air resistance. The aft ends of the vanes may also include vertical channels to connect to the vanes 61 collected liquids to the bottom of the separator 60 to guide where they can be derived in an appropriate manner, and to increase the likelihood of fluid on the vanes 61 by the incoming air into the compressor 20 blown into it.

2 veranschaulicht ferner eine obere Wand 62, eine untere Wand 63 und eine Seitenwand 64 zur Montage der Leitschaufeln 61 in dem Leitschaufel-Abscheider 60. 2 further illustrates a top wall 62 , a lower wall 63 and a side wall 64 for mounting the guide vanes 61 in the vane separator 60 ,

Der Leitschaufel-Abscheider 60 kann in Abhängigkeit von dem Grad der erforderlichen Wasserabscheidung mit jeder beliebigen geeigneten Anzahl, jedem beliebigen geeigneten Dichteabstand und jeder beliebigen geeigneten Anzahl von Schichten von Leitschaufeln 61 vorgesehen sein. Der Leitschaufel-Abscheider 60 kann auch jede beliebige geeignete Größe von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern je nach der Größe des Einlasses des Verdichters 20 der Turbinenmaschine 10, bei der er verwendet werden soll, aufweisen.The vane separator 60 may be of any suitable number, density spacing, and any suitable number of layers of vanes, depending on the degree of water separation required 61 be provided. The vane separator 60 can also be any suitable size from a few centimeters to several meters depending on the size of the inlet of the compressor 20 the turbine engine 10 in which it is to be used.

3 zeigt ein Rasterelektronenmikroskopbild der Oberfläche einer typischen herkömmlichen Leitschaufel, die aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Eine externe Analyse einer derartigen typischen Leitschaufel aus rostfreiem Stahl hat gezeigt, dass sie gewöhnlich eine Oberflächenfinish-Rauheit von 0,28 Mikrometer Ra aufweist. 3 shows a scanning electron microscope image of the surface of a typical conventional vane, which is made of stainless steel. External analysis of such a typical stainless steel vane has been shown to usually have a surface finish roughness of 0.28 micrometer R a .

Eine weitere Leitschaufel, die aus Aluminium hergestellt ist, wurde ebenfalls analysiert, und es ist festgestellt worden, dass sie eine Oberflächenfinish-Rauheit oder -welligkeit von 0,36 Mikrometer Ra aufweist (nicht veranschaulicht).Another vane made of aluminum was also analyzed and found to have a surface finish roughness or waviness of 0.36 micrometer R a (not illustrated).

Eine Anzahl von Leitschaufeln aus rostfreiem Stahl, wie in 3 veranschaulicht, wurde behandelt, um ein modifiziertes Oberflächenfinish zu erhalten. Das neue Finish wurde durch Strahlen, in diesem Fall Sandstrahlen der Oberfläche des rostfreien Stahls mit synthetischem Sand erzielt. Das Erscheinungsbild der Leitschaufel wurde von einem polierten, glänzenden Aussehen zu einem trüben, matten Aussehen modifiziert. Probeabschnitte dieses modifizierten Oberflächenfinishs wurden analysiert, und es ist festgestellt worden, dass sie eine erhöhte Oberflächenrauheit oder -welligkeit von 2,0 Mikrometer Ra aufweisen. Weitere Proben wurden auch durch Perlenstrahlen behandelt, um Bereiche von angerauten Oberflächen von 0,50 Mikrometer bis 2,50 Mikrometer zu erhalten. 4 zeigt ein Rasterelektronenmikroskopbild einer sandbestrahlten Oberfläche einer Leitschaufel mit einer Oberflächenrauheit von 2,50 Mikrometer Ra.A number of stainless steel vanes, as in 3 was treated to obtain a modified surface finish. The new finish was achieved by blasting, in this case sandblasting the surface of the stainless steel with synthetic sand. The appearance of the vane has been modified from a polished, glossy look to a dull, matte appearance. Sample sections of this modified surface finish were analyzed and found to have an increased surface roughness or waviness of 2.0 microns R a . Other samples were also bead-blasted to give areas of roughened surfaces of 0.50 microns to 2.50 microns. 4 shows a scanning electron microscope image of a sandblasted surface of a vane with a surface roughness of 2.50 microns R a .

Tests der Leitschaufelabschnitte mit aufgerauten Oberflächen zeigten, dass, wenn Wasser mit den gerauten Oberflächen in Kontakt gelangte, dieses über einen größeren Bereich der Metalloberfläche viel mehr gestreckt wurde, als wenn Wasser mit der mehr polierten rostfreien Stahloberfläche der standardgemäßen Leitschaufel in Kontakt gelangte. Es wurde festgestellt, dass durch eine Erhöhung der Rauheit der Oberfläche Wasser zunehmend zu der Oberfläche einer Leitschaufel in einem viel größeren Ausmaß als bei dem nicht modifizierten glatteren Oberflächenfinish angezogen wurde.Tests of the vane sections with roughened surfaces showed that when water with contacted the roughened surfaces, which was stretched much more over a greater area of the metal surface than when water contacted the more polished stainless steel surface of the standard vane. It was found that by increasing the roughness of the surface, water was increasingly attracted to the surface of a vane to a much greater extent than the unmodified smoother surface finish.

5 veranschaulicht die Ergebnisse von Tests zur Messung der Flüssigkeitsdurchbruchmenge für eine Anzahl unterschiedlicher Arten von Leitschaufeln. Wie gesehen werden kann, entfernt die herkömmliche Leitschaufel aus rostfreiem Stahl mit einer Oberflächenrauheit von 0,36 Mikrometer Ra die überwiegende Mehrheit von Wasser aus einer Eingangsluftströmung. Jedoch zeigen Leitschaufeln mit erhöhter Rauheit von 0,50 Mikrometer Ra deutlich reduzierte Grade an Flüssigkeitsdurchbruch für eine äquivalente Fluidströmung. Wie aus 5 ersehen werden kann, reduziert eine weitere Erhöhung der Rauheit der Oberfläche, beispielsweise bis zu 2,50 Mikrometer Ra, weiter den Anteil der Flüssigkeit, der durch den Leitschaufel-Abscheider durchgelassen wird. Diese deutlich vergrößerten Grade der Flüssigkeits/Wasser-Entfernung verlängern evtl. die Arbeitslebensdauer der Verdichterkomponenten, insbesondere der Laufschaufeln, vergrößern Wartungsintervalle und reduzieren Stillstandszeiten für die Turbine. 5 Figure 12 illustrates the results of tests for measuring the amount of liquid breakthrough for a number of different types of vanes. As can be seen, the conventional stainless steel vane with a surface roughness of 0.36 micron R a removes the vast majority of water from an input airflow. However show vanes with increased roughness of 0.50 microns R a significantly reduced degree of liquid penetration for an equivalent fluid flow. How out 5 can be seen, further increasing the roughness of the surface, for example up to 2.50 microns R a , further reduces the proportion of liquid that is transmitted through the vane separator. These significantly increased levels of liquid / water removal may extend the working life of the compressor components, particularly the blades, increase service intervals and reduce downtime for the turbine.

Tests an Leitschaufelproben haben erkennen lassen, dass die Leitschaufeln einen reduzierten Flüssigkeitsdurchbruch beim anfänglichen Einsatz hatten, wenn die Leitschaufeln im Voraus benetzt waren. Demgemäß kann es, wenn eine Turbine 10 zuerst gestartet wird, erwünscht sein, den Leitschaufel-Abscheider 60 im Voraus zu befeuchten, um von dem ersten Einsatz aus eine geeignete Flüssigkeitsentfernung aus dem vorbeiströmenden Luftstrom zu erhalten.Tests on vane samples have indicated that the vanes had a reduced liquid breakthrough on initial use when the vanes were pre-wetted. Accordingly, if a turbine 10 is first started, be desired, the vane separator 60 to moisten in advance to obtain a suitable liquid removal from the passing air flow from the first use.

Es wurden weitere Tests durchgeführt um festzustellen, ob die Wirksamkeit gegen Flüssigkeitsdurchbruch durch die Temperatur beeinflusst war. Es wurde festgestellt, dass sich bei steigender Temperatur das an einer Leitschaufel anhaftende heißere Wasser erfahrungsgemäß in einer flacheren Form als derjenigen von kühlerem Wasser ausbreitet, so dass das heißere Wasser besser an den Leitschaufeloberflächen anhaftete als das kühlere Wasser und ein geringerer Flüssigkeitsdurchbruch für die heißere Einlassfluidströmung erreicht wurde. Demgemäß kann es in einigen Fällen erwünscht sein, die Luftströmung, die durch einen Leitschaufel-Abscheider 60 durchgeleitet werden soll, vorzuwärmen.Further tests were carried out to determine if the effectiveness against fluid breakdown was influenced by the temperature. It has been found that as the temperature increases, the hotter water adhering to a vane spreads in a flatter shape than that of cooler water, so that the hotter water adheres better to the vane surfaces than the cooler water and less liquid breakthrough for the hotter inlet fluid flow was achieved. Accordingly, in some cases, it may be desirable to control the flow of air through a vane trap 60 should be passed, preheat.

Obwohl die Erfindung in Einzelheiten anhand der vorstehend beschriebenen Beispiele beschrieben worden ist, können viele Veränderungen an diesen Beispielen vorgenommen werden, während dies weiterhin in den Schutzumfang der Erfindung fällt. Beispielsweise kann jede beliebige Materialoberfläche mit einer Rauheit von 0,5 Mikrometer Ra oder mehr verwendet werden, unabhängig davon, wie die Rauheit erzielt wird. Jedoch stellt ein Bestrahlen einer Metalloberfläche mit Partikeln, wie beispielsweise Sand oder Perlen, mit einer geeignet gewählten Größe ein günstiges Verfahren, um einen gewünschten Wert der Rauheit zu erhalten.Although the invention has been described in detail with reference to the examples described above, many changes can be made to these examples while still falling within the scope of the invention. For example, any surface of material having a roughness of 0.5 micrometer R a or more can be used, regardless of how the roughness is achieved. However, irradiating a metal surface with particles such as sand or beads of a suitably selected size provides a convenient method to obtain a desired value of roughness.

Claims (10)

Leitschaufel (61) für einen Lufteinlass einer Turbine (10), wobei die Leitschaufel (61) eine Oberfläche mit einer Rauheit von wenigstens 0,5 Mikrometer Ra aufweist, um eine Flüssigkeit in einer Luftströmung, die zum Vorbeiströmen darüber eingerichtet ist, anzuziehen.Guide vane ( 61 ) for an air inlet of a turbine ( 10 ), wherein the vane ( 61 ) has a surface with a roughness of at least 0.5 micrometer R a for attracting a liquid in an air flow adapted to flow over it. Leitschaufel (61) nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der Leitschaufel (61) eine Rauheit von wenigstens 1,0 Mikrometer Ra aufweist.Guide vane ( 61 ) according to claim 1, wherein the surface of the vane ( 61 ) has a roughness of at least 1.0 micrometer R a . Leitschaufel (61) nach Anspruch 2, wobei die Oberfläche der Leitschaufel (61) eine Rauheit von wenigstens 1,5 Mikrometer Ra aufweist.Guide vane ( 61 ) according to claim 2, wherein the surface of the vane ( 61 ) has a roughness of at least 1.5 microns R a . Leitschaufel (61) nach Anspruch 3, wobei die Oberfläche der Leitschaufel (61) eine Rauheit von wenigstens 2,0 Mikrometer Ra aufweist.Guide vane ( 61 ) according to claim 3, wherein the surface of the vane ( 61 ) has a roughness of at least 2.0 micrometers R a . Leitschaufel (61) nach Anspruch 4, wobei die Oberfläche der Leitschaufel (61) eine Rauheit von wenigstens 2,5 Mikrometer Ra aufweist.Guide vane ( 61 ) according to claim 4, wherein the surface of the vane ( 61 ) has a roughness of at least 2.5 microns R a . Leitschaufel-Abscheider (60), der mehrere Leitschaufeln (61) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche enthält.Guide vane separator ( 60 ), which has several guide vanes ( 61 ) according to any one of the preceding claims. Turbine (10), die einen Leitschaufel-Abscheider (60) nach Anspruch 6 enthält, der an einem Luftflusseinlass zu der Turbine (10) vorgesehen ist.Turbine ( 10 ) containing a vane separator ( 60 ) according to claim 6, which is at an air flow inlet to the turbine ( 10 ) is provided. Verfahren zum Einrichten einer Leitschaufel (61) für einen Lufteinlasskanal einer Turbine (10), wobei das Verfahren ein Behandeln der Oberfläche der Leitschaufel (61) aufweist, um eine Rauheit von wenigstens 0,5 Mikrometer Ra zu erzielen.Method for setting up a guide vane ( 61 ) for an air intake duct of a turbine ( 10 ), the method comprising treating the surface of the vane ( 61 ) to achieve a roughness of at least 0.5 micrometer R a . Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Oberfläche der Leitschaufel (61) durch Bestrahlen mit Partikeln angeraut wird.Method according to claim 8, wherein the surface of the guide vane ( 61 ) is roughened by irradiation with particles. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei vor dem Einsatz die Oberfläche der Leitschaufel (61) benetzt wird.A method according to claim 8 or claim 9, wherein prior to use the surface of the vane ( 61 ) is wetted.
DE102009025880A 2008-06-02 2009-05-27 Guide vane for the air inlet of a turbine Withdrawn DE102009025880A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0810025.7A GB2460644B (en) 2008-06-02 2008-06-02 Vane for air inlet of a turbine
GB0810025.7 2008-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009025880A1 true DE102009025880A1 (en) 2009-12-10

Family

ID=39638005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009025880A Withdrawn DE102009025880A1 (en) 2008-06-02 2009-05-27 Guide vane for the air inlet of a turbine

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN101619676A (en)
AU (1) AU2009202061A1 (en)
CA (1) CA2667122A1 (en)
DE (1) DE102009025880A1 (en)
FR (1) FR2931883A1 (en)
GB (1) GB2460644B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2519990B (en) * 2013-11-04 2016-05-11 Richard Pendrill Philip Gas turbine inlet separator casing and method of assembly

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE632967A (en) * 1962-05-30
US3564820A (en) * 1969-04-02 1971-02-23 Henry O Nelson Gaseous flow separator
GB2136312B (en) * 1983-03-17 1986-04-09 Premaberg Coalescer
US4926620A (en) * 1988-07-08 1990-05-22 The Dow Chemical Company Cleaning gas turbine inlet air
DE4214094C1 (en) * 1992-04-29 1993-09-02 Dieter Prof. Dr.-Ing. 7570 Baden-Baden De Wurz
US6770121B1 (en) * 2002-09-12 2004-08-03 Harbison-Fischer, Inc. Separator with regions of differing surface tensions
US20050036892A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Richard Bajan Method for applying metallurgical coatings to gas turbine components

Also Published As

Publication number Publication date
GB2460644B (en) 2012-04-18
CN101619676A (en) 2010-01-06
CA2667122A1 (en) 2009-12-02
FR2931883A1 (en) 2009-12-04
GB2460644A (en) 2009-12-09
AU2009202061A1 (en) 2009-12-17
GB0810025D0 (en) 2008-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3341553C2 (en)
DE60314446T2 (en) PROCESS FOR CLEANING A STATIONARY GAS TURBINE UNIT IN OPERATION
EP3758823A1 (en) Reduction of contrails during operation of aircraft
DE10010117A1 (en) Compression system for turbochargers and gas turbine machines has a compressor and a sand-cast compressed air outlet in which the flow path is coated with heat-resistant material, e.g. epoxy resin
DE102006006025B3 (en) Component for a rotary machine
DE60114943T2 (en) Metallic article with integral end compression ring and manufacturing process
DE102009008741B4 (en) crankcase
DE102012217019B4 (en) Filters for mist eliminators
DE60015251T2 (en) Process for removing dense ceramic thermal barrier coatings from a surface
DE102015225445A1 (en) Method and device for removing at least one foreign body from a gas duct of a turbomachine
DE112009000980T5 (en) Reduction of ice separation at leading edge structures
DE102009025880A1 (en) Guide vane for the air inlet of a turbine
DE102011015252A1 (en) Cleaning lance and method for cleaning engines
DE102010005389A1 (en) Structured surface coating by means of kinetic cold gas spraying
DE112009004976T5 (en) Corrosion resistant articles
EP3733348A1 (en) Method for smoothing the surface of a workpiece
DE112009004789T5 (en) A method of improving corrosion and oxidation resistance at the area under the platform of a gas turbine blade
EP2915854A1 (en) Anti-ice coating for compressor blades
DE102021202771A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE CLEANLINESS OF COMPONENT SURFACES USING ULTRASONIC
DE60108559T2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR PURITY TESTING ON TRANSMISSION ASSEMBLY
EP3260843A1 (en) Determination of the progress of erosion
CH645925A5 (en) METHOD FOR PRODUCING A HOT GAS CORROSION-RESISTANT PROTECTIVE LAYER ON METAL PARTS AND HOT GAS CORROSION-RESISTANT PROTECTIVE LAYER ON METAL PARTS.
DE102007022832A1 (en) Process for stripping a component
DE102010037596A1 (en) Device for cleaning contaminated gaseous mixture i.e. air, in air inlet of e.g. power plant, has dust-like particles separated by fine filter, and bypass parts through which contaminated gaseous mixture in filters is guided into prefilters
DE19607979A1 (en) Waste gas path of combustion apparatus for burning heavy oil

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BHA ALTAIR, LLC (N. D. GES. D. STAATES DELAWAR, US

Free format text: FORMER OWNER: ALTAIR FILTER TECHNOLOGY LTD., HAMPSHIRE, GB

Effective date: 20140522

R082 Change of representative

Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL, DE

Effective date: 20140522

Representative=s name: RUEGER UND KOLLEGEN, DE

Effective date: 20140522

Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Effective date: 20140522

Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Effective date: 20140522

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee