DE1902492A1 - Trenneinrichtung - Google Patents

Trenneinrichtung

Info

Publication number
DE1902492A1
DE1902492A1 DE19691902492 DE1902492A DE1902492A1 DE 1902492 A1 DE1902492 A1 DE 1902492A1 DE 19691902492 DE19691902492 DE 19691902492 DE 1902492 A DE1902492 A DE 1902492A DE 1902492 A1 DE1902492 A1 DE 1902492A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vortex
flow channel
inlet
flow
chamber
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.)
Pending
Application number
DE19691902492
Other languages
English (en)
Inventor
Freid Wilbert Bernard
Marblehead Donald Farley
Duffy Robert Joseph
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1902492A1 publication Critical patent/DE1902492A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, 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
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles

Landscapes

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

Description

Trenneinrichtung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Gerät, das in Gasturbinen verwendet wird, um einer eindringenden Luftströmung eine radiale Komponente zu verleihen, damit irgendwelche Fremdkörper aus dem Luftstrom entfernt werden können, bevor sie im Kompressor der Maschine Schäden anrichten und auf ein Gerät zur Glättung und Entwirbelung des Luftstromes, der danach einer Sammelkammer in der Maschine zugeführt wird, bevor er den Maschinenkompressor erreicht, wobei das Gerät zur Erzeugung einer Radialkomponente der eindringenden Luftströmung und das Gerät zur Glättung des Luftstromes aus der Strömung entfernt werden können, um den Wirkungsgrad der Maschine zu erhöhen, wenn die Trennwirkung nicht mehr benötigt wird.
Flugzeuggasturbinen sind gegen Beschädigungen durch Fremdkörper, die durch Lufteinlässe der Maschine gelangen können, höchst empfindlich. Dieses Problem ist besonders wichtig wegen der relativ großen Fremdkörper, wie beispielsweise Steine, Kies, Vögel,
909835/1034
Hagel o.a., die eine unmittelbare Beschädigung verursachen können, wenn sie in die Maschine eindringen. Mit der Einführung gasangetriebener Hubschrauber oder anderer Senkrechtstarter, insbesondere wegen der Bedingungen unter denen diese Flugzeuge betrieben werden, wurden auch kleinere Fremdkörper, wie Sand, Staub und Wasser, in erhöhtem Maße unangenehm. Solche Flugzeuge werden vorzugsweise wegen ihrer Eigenschaft senkrecht starten und landen zu können, dort eingesetzt, wo keine konventionellen Flugplätze vorhanden sind, wie beispielsweise in Kampfgebieten und in abgelegenen Gegenden, Hubschrauber und andere Senkrechtstarter sind auch für den Einsatz in geringen Höhen sowohl an Land, als auch auf See, geeignet und werden für gewisse Aufgaben in geringen Höhen eingesetzt, wie zum Beispiel für die Unterstützung von Kampftruppen, Aufklärung, Rettung und Bekämpfung von ünterwasserfahrzeugen. Unter diesen und ähnlichen Bedingungen können «rhebliche Mengen kleiner Fremdkörper, wie Sand, Staubteilchen und Wassertropfen, in den Luftstrom, derefiasturbine zugeführt wird, eindringen. Diese Teilchen, die einzeln auf die Maschine nur eine geringe Wirkung ausüben, können sehr erhebliche Beschädigungen verursachen, wenn sie in großen Mengen in die Maschine eindringen. Man hat z.B. festgestellt, daß die Maschine eines Hubschraubers, der in geringen Höhen und in einer abgelegenen Gegend eingesetzt wird, sehr schnell an Leistung verlieren kann, bedingt durch den Verschleiß an den Turbinenschaufeln durch Teilchen hoher Geschwindigkeit. Weiterhin können korrosive Fremdbestandteile, insbesondere Salzwasser, das in die MascMne eindringt, eine schnelle und zerstörende Korrosion bewirken.
Arbeiten auf diesem Gebiet führten wiederholt zu neuen und einzigartigen Trenneinrichtungen, die in der Lage sein sollten, alle Fremdkörper, die in dem eindringenden Luftstrom enthalten sind, zu entfernen und die gleichzeitig unter normalen Betriebsbedingungen einen hohen Wirkungsgrad besitzen.
Um zu verhindern, daß Fremdkörper in den Luftstrom der Gasturbine eindringen, ist es bekannt, ein Gitter oder eine Abschirmung
909835/1034
im Einströmkanal der Gasturbine anzuordnen. Durch das Vorhandensein solcher Abschirmungen wird das Eindringen von Kieselsteinen oder anderer Fremdkörper in die Maschinenanlage während des Betriebes in der Nähe des Bodens verhindert. Die im Einströmkanal angeordneten Gitter oder Abschirmungen senken jedoch den Wirkungsgrad des Antriebes sehr erheblich, da durch diese Gitter oder Abschirmungen ein Druckverlust bewirkt wird. Erfahrungen haben gezeigt, daß die Druckverluste durch die Gitter oder
2
Abschirmungen bis zu 0,07 Kp/cm (1 Ib.sq.inch) betragen können, wodurch die abgegebene Leistung ungünstig beeinflußt wird und ein Leistungsverlust von etwa 7 % eintreten kann.
Ferner hat sich herausgestellt, daß beim Einsatz der Maschine in größeren Höhen die Tendenz zur Eisbildung am Gitter oder der Abschirmung beträchtlich vergrößert wird. Diese Eisbildung kann
jedoch größere Konsequenzen nach sich ziehen, als die bloße Senkung der Ausgangsleistung durch die Druckverluste.
Um diese Schwierigkeiten zu vermindern, wurden einziehbare Schilde oder Gitter vorgeschlagen. Ein Schild oder ein Gitter kann nach Belieben des Bedienungspersonals vom Einströmkanal der Gasturbine zurückgezogen werden. Bei einer solchen einziehbaren Schutzeinrichtung ist es jedoch notwendig, besondere Mittel vorzusehen, um die Fremdkörper zu entfernen, die bereits in die Schutzeinrichtung eingedrungen sind und zwar derart, daß die Fremdkörper aus dem Schild oder der Abschirmung entfernt werden, ohne erneut in den Eingangsstrom gelangen zu können.
Aufgrund dieser aufgeführten Mängel sind die bisher bekannten Trenneinrichtungen nicht in der Lage, kleine Sandteilchen, Staub, Wasser o.a. vollständig und wirksam ause8er Flugzeugturbine zugeführten Luftstrom zu entfernen und dabei gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad der Maschine beizubehalten. Durch die vorliegende Erfindung werden viele der genannten Mangel beseitigt, wobei Fremdkörper aus dem der Maschine zugeführten Luftstrom entfernt werden. Die Erfindung ist besonders für die Verwendung in Flugzeugen geeignet, bei denen es erforderlich ist, Fremd-
909835/1034
körper wie Sand, Staub oder Wasser, aus dem der Gasturbine zugeführten Luftstrom zu entfernen. Für diese besondere Anwendung iat es möglich eine Trenneinrichtung während der Zeit einzusetzen, wo ein Eindringen von Fremdkörpern in die Eingangsströmung wahrscheinlich ist. Während des normalen Flugbetriebes dagegen werden die Trenneinrichtung und die Mittel, die zur Trennung mitwirken, aus dem Luftstrom entfernt, wodurch die Betriebsleistung der Maschine erhöht wird.
Die hier gezeigte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Trenneinrichtung für eine Axialströmung, die Mittel besitzt, Fremdbestandteile zu sammeln und zu entfernen, wobei diese Mittel den Wirkungsgrad der Maschine nicht reduzieren. Kurz gesagt, wird eine Trenneinrichtung vorgeschlagen, die einen axial ausgedehnten Strömungskanal hat und die neben dem Einlaß einziehbare Mittel besitzt, um eine Wirbelströmung zu erzeugen. Diese Wirbelströmung bewirkt, daß die Fremdkörper radial nach außen gezwungen werden, wobei sie in Sammelvorrichtungen gelangen, die unterhalb der Strömung der wirbelerzeugenden Mittel angeordnet sind. Da es vorteilhaft ist, alle oder einen Teil der Wirbel aus dem Luftstrom zu beseitigen, nachdem die Fremdkörper entfernt wurden, sind einziehbare Entwirbelvorrichtungen an der Abströmung der Sammeleinrichtung vorhanden.
Um den Wirkungsgrad der Maschine zu erhöhen, sind die Mittel zur Wirbelerzeugung und Entfernung derart konstruiert, daß sie aus dem Luftstrom entfernt werden können, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Besonders die Wirbelschaufeln, die genau innerhalb der Führungskante des glockenförmigen Einganges der Maschine angeordnet sind, dienen zur Entfernung der Fremdteilchen aus der Strömung, in-dem sie der Strömung eine Radialkomponente aufzwingen, so daß die Fremdteilchen in eine nach außen gerichtete radiale Richtung bewegt werden und dann in eine Sammeleinrichtung gelangen, die dazu dient, eine Beschädigung des Kompressors zu verhindern. Um die Strömung zu glätten und die radiale Komponente aufzuheben, bevor sie dem Kompressor zugeführt wird,
909835/1034
sind Entwirbelungsvorrichtungen vorgesehen. Da die Wirbel- und Entw.irbelvorrichtungen im Luftstrom den Wirkungsgrad der Maschine reduzieren und die genannten Mittel nur notwendig sind, wenn die Möglichkeit des Eindringens von Fremdkörpern besteht, so sind die Wirbel- und Entwirbelungseinrichtungen so aufgebaut, daß sie sich in der Strömung befinden und auch aus ihr herausgezogen werden können. Durch die Entfernung der genannten Mittel aus dem Luftstrom, wenn sie nicht mehr benötigt werden, wird der Gesamtwirkungsgrad der Maschine erhöht.
Zur Lösung der aufgezeigten Probleme wird daher gemäß der Erfindung eine Trenneinrichtung vorgeschlagen, die dazu dient, Fremdkörper aus der der Gasturbine zugeführten Strömung zu entfernen und die einen axial gerichteten Strömungskanal besitzt, der mit einem Ein- und einem Auslaß versehen ist, wobei neben dem Einlaßende einziehbare, wirbelerzeugende Mittel vorhanden sind, die innerhalb des genannten Strömungskanals eine bestimmte Stellung und eine andere Stellung außerhalb des Strömungskanals einnehmen und die ferner eine ringförmige Trennkammer besitzt, die räumlich axial unterhalb der wirbelerzeugenden Einrichtung angeordnet ist, um die Fremdkörper durch eine Einlaßöffnung, die mit dem Strömungskanal in Verbindung steht, aufnehmen zu können und die darüber hinaus eine einziehbare Entwirbelungseinrichtung besitzt., die sich unterhalb der Trennkammer befindet und die eine bestimmte Stellung in dem Strömungskanal und eine andere Stellung außerhalb des Strömungskanales einnehmen kann. Demzufolge liegt der Erfindung primär die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Trenneinrichtung zu schaffen, um aus einer Luftströmung wirkungsvoll Fremdkörper zu entfernen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt des Einlasses einer Gasturbine, wobei die Trenneinrichtung in ihrer Arbeitsstellung gezeigt wird.
909835/1034
Figur 2 einen Querschnitt des Einlassee einer Gasturbine, wobei die Trenneinrichtung in einer nicht arbeitsfähigen Stellung dargestellt ist.
Figur 3 einen Axialschnitt entlang der Linie 3-3 gemäß Figur
In Figur 1 ist ein Teil einer Gasturbine dargestellt; wobei die Maschine eine äußere zylindrische Verkleidung besitzt t die ringförmige Teile 9 und 11 enthält, die durch die Flansche 6 zusammengehalten werden und zwar, wie der Figur zu entnehmen ist, durch kreisförmig angeordnete Bolzen 7 oder durch andere entsprechende Befestigungsmittel. Das ringförmige Teil 9 schließt die Einlaßanordnung 10 für die Gasturbine ein. Die Gasturbine kann selbstverständlich als Turbinenstrahltriebwerk, als Turbinenwelle oder Turbinenpropellerantrieb ausgebildet sein. Die Einlaßanordnung 10 umfaßt eine axial gerichtete hintereinander liegende Strömungseinrichtung, während die Einlaßöffnung den Strömungskanal zwischen dem glockenförmigen Eingang 51 und der inneren Verkleidung 52, die einziehbaren Wirbelschaufeln im betriebsbereiten Zustand, die axial gerichtete Strömungstrenneinrichtung 15, die einziehbaren Entwirbelungsschaufein 30 in Arbeitsstellung und die erste Stufe des Rotors des Kompressors, der mit 5 bezeichnet ist, enthält.
Wie gezeigt wird, besteht die Trenneinrichtung, die allgemein mit 15 bezeichnet ist} aus feststehenden Teilen ohne bewegliche Elemente. Eine Reihe von einziehbaren, kreisförmig angeordneten und radial ausgedehnten Wirbelschaufeln 20 ist neben der Eingangsöffnung 50 angebracht, wobei die einziehbaren Schaufeln, die im folgenden näher beschrieben werden, eine passende Wölbung besitzen. Eine andere Reihe einziehbarer kreisförmig angeordneter und radial ausgedehnter Entwirbelungsschaufeln 30, die strömungsmäßig mit dem Kompressoreingang verbunden sind, sind axial hinter der Trenneinrichtung 15 angebracht. Auch die einziehbaren Entwirbelungsschaufeln 30 sind in vorteilhafter Weise gewölbt, wie im folgenden beschrieben wird.
909835/1034
Zwischen den Wirbelschaufeln 20 und den Entwirbelungsschaufeln 30 befindet sich eine Trenn- und eine Sammeleinrichtung, die ein erstes Wandelement 16 und ein zweites Wandelement 17 besitzt, wobei das erste Wandelement 16 eine im wesentlichen konische Form hat and an seinem Einströmende durch Stützen 12 und an dem Ausströmende durch Stützen 13 gehalten wird und wobei beide Stützelemente 12 und 13 an dem äußeren zylindrischen Gehäuse 9 befestigt sind. Das zweite Wandelement 17, das im wesentlichen eine konische Form besitzt, ist zu dem ersten Wandelement 16 koaxial angeordnet und wird am Einströmende durch das erste Wandelement 16 gehalten. Das zweite Wandelement 17 hat einen wesentlich geringeren Durchmesser, als das Wrste Wandelement 16, wodurch eine ringförmige Abscheidekammer 18 entsteht, die eine radiale Ausdehnung besitzt und sich zwischen den Wandelementen befindet. Die Kammer 18 besitzt am Abströmende einen ringförmigen Einlaß 21, wobei dieser Einlaß durch den Raum zwischen den Stützelementen 13 und dem Abströmende des Wandelementes 17 gebildet wird. Die Fremdkörperteilchen dringen in den Hohlraum 18, wie noch im folgenden beschrieben wird, ein und werden aus diesem Raum mit Hilfe einer nicht gezeigten Metallklappe entfernt.
Stromaufwärts zur Trenneinrichtung 15 und stromabwärts zur Einlaßöffnung 50 sind kreisförmig angeordnete, radial ausgedehnte Wirbelschaufeln 20 vorhanden, die an einem Hebel 26 befestigt sind, der an dem Drehpunkt 22 so angebracht ist, daß die Schaufeln 20 mit Hilfe nicht dargestellter Betätigungsmittel um den kreisförmig angeordneten Drehpunkt 22 vor- und abwärts gedreht werden können. Die Betätigungsmittel können aus einem Hubmagneten, einem Kettenantrieb oder aus anderen geeigneten Drehmitteln bekannter Art bestehen. Im Betriebszustand (wie in Figur 1 gezeigt), wo sich die Wirbelschaufeln innerhalb der Luftströmung befinden, werden die Hebel 26 der Wirbelschaufeln 20 durch das erste Wandelement 16 und der Abströmkante des inneren Wandelementes 23, das ein Teil des glockenförmigen Einlasses 51 bildet, unterstützt. Um die Wirbelsohaufeln innerhalb des Gefäßes 24 des glockenförmigen Einlasses 51 zu lagern, wenn
909835/1034
es sich in einer zurückgezogenen gedrehten Stellung befindet, kann der glockenförmige Einlaß 51 in axialer Richtung entlang des Stützelementes 12 durch irgendwelche geeigneten; nicht T dargestellten Mittel, bewegt werden. Die Figur 1 zeigt den glockenförmigen Körper in seiner langgestreckten öder geöffneten Stellung. . ν
Axial und stromabwärts zur Trenneinrichtung JS sowie stromaufwärts zu den Kompressoreinlaßschaufeln 5 sind kreisförmig radial ausgedehnte Entwirbelungsschaufeln 30 vorhanden, die um die Welle 31 mit Hilfe von Drehantrieben» die allgemein mit 32 bezeichnet sind, gedreht werden können. Die Drehantriebe besitzen eine Welle 33, die an einem Ende durch das Teil 13 gehalten wird und einen Kettenantrieb 34, daß mit einer größeren Zahl Axialwellen 31 verbunden ist. Durch Drehung der Welle 33 treibt der Kettenantrieb mehrere Axialwellen 31 an, so daß die Entwirbelungsschaufeln 30, die damit verbunden sind, sich drehen. In Figur 3 ist ein Axialschnitt entlang der Linie 3-3 nach Figur 1 dargestellt, der mehrere Entwirbelungsschaufeln 30 wiedergibt, welche durch bogenförmige Teile 35 verbunden sind, um getrennte Schaufelsektoren zu bilden. Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, lassen sich die Sektoren um eine Welle 31 im Uhrzeigersinn drehen, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Die gestrichelt gezeichneten Sektoren in Figur 3 geben in zeitlicher Folge die aufeinander folgenden Rotationsstufen und dieeeingefahrene Stellung der getrennten Schaufelsektoren wieder. Obgleich Figur 3 nur einen Schaufelsektor in seiner gedrehten Stellung wiedergibt, so ist ersichtlich, daß mit Hilfe des Kettenantriebes 34 alle Schaufelsektoren gleichzeitig rotieren können, wobei sie sich um ihr© zugeordnete Welle 31 drehen, so daß sie aus dem Luftstrom gezogen und in eine eingefahrene Stellung gebracht werden können, wobei für die Luftströmung eine glatte Oberfläche entsteht.
An dem Wandteil 16 und der Stütze 13 am ringförmigen Einlaß 21 ist ein elastisches Diaphragma 45 befestigt. Die Konstruktion und Befestigung des elastischen Diaphragmas kann in der Praxis
909835/103 4
verschieden ausgebildet sein. Eine geeignete Form ist aus dem US Patent 3 338 049, erteilt am 20. August 1967, (Fernberger) zu entnehmen. Es können jedoch auch viele andere Arten elastischer Diaphragmen für die Erfindung benutzt werden. Durch Verwendung gaeigneter Aufblasvorrichtungen (hier nicht gezeigt) kann das elastische Diaphragma 45 so aufgeblasen werden, daß die Eingangsöffnung 21 vollkommen geschlossen wird, wie aus der Figur 2 zu entnehmen ist.
Während des Betriebes, wo die Trennwirkung erforderlich ist, befinden sich die WirbelsehäufeIn 20 und die Entwirbelungsschaufeln 30 innerhalb des Luftstromes, der glockenförmige Körper 51 wird axial nach vorn bewegt und das elastische Diaphragma 45 ist im nicht aufgeblasenen Zustand, die aus Figur 1 zu entnehmen ist. Während des Betriebes der Gasturbine, mit der die Einlaßanordnung 10 verbunden ist, bewirkt die am Kompresspreingang vorhandene Unterdruckzone eine Lufteinströmung durch die Einlaßöffnung 50 mit einer hohen Geschwindigkeit, wie durch die durchgezogenen Pfeile in Figur 1 gezeigt wird. Wenn die Luft über die Wirbelschaufeln 20 streicht wird sie kreisförmig gedreht/ so daß von den Schaufeln 2Q stromabwärts die Luftströmung sowohl eine tangentiale als auch axiale Geschwindigkeitskomponente erhält. Dies wird als ein Wirbel der Strömung'bezeichnet. Kleine Fremdkörperteilchen, die sich in der Luftströmung befinden, werden ebenfalls umgelenkt. Somit erhält ein solches Teilchen in der Luftströmung auch eine tangentiale und axiale Geschwindigkeitskomponente, die zu den Wirbeln 20 stromabwärts gerichtet ist. Theoretisch folgt ein Teilchen, das die Wirbelschaufeln 20 mit einer tangentialen und axialen Geschwindigkeitskomponente verläßt und keiner äußeren Kraft unterworfen ist, einer geraden Linie bis zur äußeren Peripherie des Strömungskanals stromabwärts zu den Schaufeln. In der Praxis jedoch besitzt die wirbelnde Luft eine merkliche Wirkung auf die Teilchenbahn; seine tatsächliche Bahn kann grob mit einer Raumspirale verglichen werden, die in Stromabwärtsrichtung einen ansteigeif^urchmesser
909835/1034
besitzt.
In der bevorzugten Ausfüh'rüngsform der vorliegenden Erfindung besitzen die Wirbelbleche 20 eine gewölbte Ausbildung, die bewirken, daß die eingedrungenen Fremdkörper die äußere Peripherie der Wandteile 17 erreichen und entweder direkt in die Einlaßöffnung 21 und den Raum 18 strömen, oder gegen die Wandelemente 17 schlagen, von dort abprallen und durch den Einlaß 21 in das Gefäß 18 gelangen, wie durch die gestrichelten Pfeile in Figur 1 angedeutet ist. Um den Wirkungsgrad der Maschine zu steigern, sind die Entwirbelungsschaufeln 3O innerhalb des Luftstromes eingesetzt, um aus diesem Luftstrom den Wirbel, zu entfernen, der vorher durch die Wirbelschaufeln 20 erzeugt wurde. Die Entwirbelungsschaufeln 30 besitzen eine gewölbte Form, wobei die Strömung stromabwärts zu den Entwirbelungsschaufeln 30 nur eine axiale Geschwindigkeitskomponente besitzt. Bei solchen Betriebszuständen, bei denen die Trennwirkung nicht erforderlich ist, sind die Wirbelschaufeln 20 aus dem Luftstrom entfernt und innerhalb des Gefäßes 24 der glockenförmigen Anordnung 51 gelagert, wie in Figur 2 gezeigt ist. Zur Lagerung der Wirbelschaufeln in der eingezogenen Stellung wird das durch die Stützen 12 gehaltene glockenförmige Stück 51 mit Hilfe irgendwelcher Betätigungsmittel axial sach vorn und dann nach hinten bewegt. Gleichzeitig werden die Entwirbelungsschaufeln 30 in gleicher Weise aus dem Luftstrom gezogen und das elastische Diaphragma 45 wird aufgeblasen. Dadurch, daß die Wirbelschaufeln 20 und die Entwirbelungsschaufeln 30, die vorher die Turbulenz im Luftstrom erzeugt haben, aus dem Luftstrom gezogen wurden, besitzt die eindringende Luftströmung von der Einlaßöffnung 50 bis zum Einlaßführungsblech des Kompressors 5 eine turbulenzfreie Strömung.
Aus dem Vorbeschriebenen kann entnommen werden, daß die verbesserte Axialströmungstrenneinrichtung gemäß der Erfindung kleine Fremdkörperteilchen mit hohem Wirkungsgrad aus dem Luftstrom entfernt, ohne in diesem Strom Erhebliche Druckverluste zu erzeugen und ohne den in der Gasturbine benötigten
909 8 3 5/1034
- Ii -
- Gasstrom erheblich zu reduzieren. Die Trenneinrichtung geaäö ■;-äer Erfindung hat ein geringes Gewicht und ist sehr kompakt awfgebaut, so daß sie besonders für Flugzeuge verwendet werden
909835/1034

Claims (6)

- 12 Ansprüche
1. Trenneinrichtung zur Entfernung von Fremdkörpern aus einer einer Gasturbine zugeleiteten Strömung, die einen axial ausgedehnten Strömungskanal besitzt, der einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine einziehbare wirbelerzeugende Vorrichtung(2o) vorhanden ist, die sich neben dem Einlaßende befindet, wobei die wirbelerzeugende Einrichtung (20) eine bestimmte Stellung innerhalb des Strömungskanals und eine andere Stellung aus dem Strömungskanal entfernt einnehmen kann; daß ferner eine ringförmige Trennkammer (18), welche axial und stromabwärts zu den wirbelerzeugenden Einrichtungen (20) angeordnet ist, die zur Aufnahme von, durch die Einlaßöffnung (21) eindringenden, Fremdkörpern dient und mit dem Strömungskanal in Verbindung steht, die ferner eine einziehbare Entwirbelungse inr ichtung (30) besitzt, die stromabwärts zu der genannten Trennkammer (18) angeordnet ist, wobei die Entwirbelungseinrichtung (30) eine bestimmte Stellung innerhalb des Strömungskanals und eine andere Stellung aus dem Strömungskanal entfernt einnehmen kann.
2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (24) vorgesehen ist, in der die wirbelerzeugende Einrichtung (20). während ihrer zweiten Stellung gelagert ist.
3. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-r zeichnet , daß ein flexibles Diaphragma (45) vorhanden ist, das eine entlüftete Stellung derart einnimmt, daß der Einlaß (21) der genanten ringförmigen Trennkammer (18) offen ist, so daß zum Strömungskanal eine Verbindung besteht und daß eine zweite aufgeblasene Stellung einnehmen kann, wodurch der Einlaß (21) geschlossen wird.
4. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirbelerzeugende Einrichtung (20) Mit Hilfe einer Dreheinrichtung (22), die mit dieser wirbeler-
909835/103 4
zeugenden Einrichtung verbunden ist, zurückgezogen werden kann und daß ferner Mittel vorhanden sind, die die Bewegung der Dreheinrichtung erzeugen, so daß die wirbelerzeugende Einrichtung (20) aus der Strömung entfernt und in eine Kammer (24) geführt werden kann.
5. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwirbelungseinrichtung (30) mit. Hilfe einer größeren Zahl von kreisförmig angeordneten Drehelementen (31) eingefahren werden kann, die£ur Strömung parallel angeordnet sind und die mit der Vielzahl der Entwirbelungseinrichtungen (30) verbunden sind und daß ferner Betätigungsmittel (32,33) vorhanden sind, die einen Kettenantrieb (34) enthalten, so daß alle Drehelemente (31) nahezu gleichzeitig gedreht werden können, so daß die Entwirbelungseinrichtung
(30) aus dem Strömungskanal entfernt werden kann.
6. Trenneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkammer aus einem axial beweglichen Hohlkörper (24) der Maschine besteht.
9098 3 5/1034
DE19691902492 1968-01-22 1969-01-18 Trenneinrichtung Pending DE1902492A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69963168A 1968-01-22 1968-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1902492A1 true DE1902492A1 (de) 1969-08-28

Family

ID=24810198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691902492 Pending DE1902492A1 (de) 1968-01-22 1969-01-18 Trenneinrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3465950A (de)
BE (1) BE727188A (de)
DE (1) DE1902492A1 (de)
FR (1) FR1600388A (de)
GB (1) GB1253299A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108083A1 (de) * 1990-03-19 1991-09-26 Gen Electric Verfahren und vorrichtung zum ejizieren von fremdmaterial aus dem primaerstroemungsweg eines gasturbinentriebwerks

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861823A (en) * 1973-01-15 1975-01-21 Caterpillar Tractor Co Compressor with retractable guide vanes
US4591312A (en) * 1983-08-22 1986-05-27 Electric Power Research Institute Particle laden fluid powered gas turbine and like apparatus and method of operation
US4617028A (en) * 1983-11-03 1986-10-14 General Electric Company Aircraft engine air intake including a foreign object separator
EP0161559A3 (de) * 1984-05-15 1987-05-13 A. S. Kongsberg Väpenfabrikk Einstecktiefe- und Winkelstandregelungseinrichtung für Verdichtereinlassleitschaufel
FI843605L (fi) * 1984-09-14 1986-03-15 Ahlstroem Oy Tilloppsspiral i en turbin som partikelavskiljare.
US4867634A (en) * 1986-05-09 1989-09-19 Allied-Signal Inc. Turbocharger turbine housing particulate debris trap
US5343823A (en) * 1992-01-10 1994-09-06 Hughes Aircraft Company Large diameter low RPM propeller for torpedoes
US6698180B2 (en) 2001-08-01 2004-03-02 Rolls-Royce Corporation Particle separator for a turbine engine
US6499285B1 (en) * 2001-08-01 2002-12-31 Rolls-Royce Corporation Particle separator for a gas turbine engine
US6533541B1 (en) * 2001-12-04 2003-03-18 Honeywell International, Inc. High energy particle arrestor for air turbine starters
US6695574B1 (en) * 2002-08-21 2004-02-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Energy absorber and deflection device
US7192462B2 (en) * 2004-04-14 2007-03-20 Aerospace Filtration Systems, Inc. Engine air filter and sealing system
EP1893862B1 (de) * 2005-06-20 2014-05-21 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Partikelabscheider für gasturbinen
EP1896157B1 (de) * 2005-06-20 2012-05-02 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Partikelabscheider für einen gasturbinenmotor
WO2007002021A2 (en) 2005-06-20 2007-01-04 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Clustered inlet particle separator
FR2914364B1 (fr) * 2007-03-30 2009-06-12 Snecma Sa Partie avant de turbomachine comprenant un systeme de deflecteur de corps etrangers, tels que des grelons.
WO2008144376A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Tti Floor Care North America Cyclonic utility vacuum
EP2382026B1 (de) * 2008-12-26 2017-08-23 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Einlasspartikelabscheidersystem für einen gasturbinenmotor
US10100734B2 (en) * 2015-02-24 2018-10-16 Honeywell International Inc. Multi-channel particle separator
US10767558B2 (en) 2018-03-07 2020-09-08 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adaptive-curvature inertial particle separators
US10767559B2 (en) 2018-03-29 2020-09-08 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Adaptive-area inertial particle separators
US11964223B1 (en) * 2022-10-15 2024-04-23 Beta Air, Llc Methods and apparatus for an inertial separation of air in an electric aircraft

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2381705A (en) * 1942-06-11 1945-08-07 Vokes Cecil Gordon Filter
US3242671A (en) * 1964-04-08 1966-03-29 Boeing Co Fixed spike inlet with variable throat and capture area
US3362155A (en) * 1965-03-29 1968-01-09 Gen Electric Axial flow separator
US3309867A (en) * 1965-03-31 1967-03-21 Gen Electric Axial flow separator
US3338049A (en) * 1966-02-01 1967-08-29 Gen Electric Gas turbine engine including separator for removing extraneous matter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108083A1 (de) * 1990-03-19 1991-09-26 Gen Electric Verfahren und vorrichtung zum ejizieren von fremdmaterial aus dem primaerstroemungsweg eines gasturbinentriebwerks

Also Published As

Publication number Publication date
BE727188A (de) 1969-07-01
US3465950A (en) 1969-09-09
GB1253299A (en) 1971-11-10
FR1600388A (de) 1970-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1902492A1 (de) Trenneinrichtung
DE2452526C2 (de) Lufteinlaß für den Turboantrieb eines Luftfahrzeuges, insbesondere eines Hubschraubers
DE3345957A1 (de) Axialstroemungsabscheider
DE3341553C2 (de)
DE2256972C2 (de) Abscheider zum Entfernen von Fremdteilchen aus dem einem Gasturbinentriebwerk zugeführten Luftstrom
DE69104535T2 (de) Flugzeugtriebwerk mit hohem Nebenstromverhältnis und mit gegenläufigem Frontbläsertriebwerk.
DE69104081T2 (de) Zentrifugal wirkender Windsichter.
DE2947737A1 (de) Fluessigkeitsabscheider
DE1601549A1 (de) Gasturbinenanlage mit einem Abscheider zum Entfernen von Fremdkoerpern
DE1301647B (de) Abscheider zum Entfernen von Fremdstoffen aus dem einem Gasturbinentriebwerk zugefuehrten Luftstrom
DE2629231C2 (de) Teilchenseparator mit Vereisungsschutz für den ringförmigen Lufteinlaß eines Gasturbinen-Triebwerks
DE2715729B2 (de) Rotor für eine Turbine
DE1220204B (de) Axialturbomaschine, insbesondere Axialgasturbine
DE2852554A1 (de) Rotor zum einsatz in einem stroemungsmedium
DE1291165B (de) Fremdstoffabscheider fuer Gasturbinen
DE2902830A1 (de) Vorrichtung zur vergroesserung der stroemungsgeschwindigkeit eines mediums und rueckgewinnung seiner kinetischen energie
DE2549549A1 (de) Integrierter gasturbinentriebwerksrumpf
DE2156319B2 (de) Mantelpropeller-turboluftstrahltriebwerk
DE1911076A1 (de) Kompressor und Turbinenstrahltriebwerk
DE202020005480U1 (de) Wasserturbine
DE2045983A1 (de) Entnahme Ausstoßsystem fur den Kompressor eines Gasturbinentriebwerkes
DE112017006146T5 (de) Trennbaugruppe mit einer einteiligen impulsturbine
DE1274404B (de) Abscheider zum Reinigen von Ansaugluft
DE371459C (de) Laufrad fuer Windturbinen mit allseitig geschlossenen Kanaelen, welche in mehreren konzentrisch umeinandergelagerten, mit Schaufeln versehenen Ringen angeordnet sind
DE2556382C3 (de) Zentrifugalwindsichter