DE2753988A1

DE2753988A1 - Reinigungsaggregat fuer die einlassluft bei turbinen oder turbinenantrieben

Info

Publication number: DE2753988A1
Application number: DE19772753988
Authority: DE
Inventors: Charles J Roach; Cedric Sun
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1976-12-07
Filing date: 1977-12-03
Publication date: 1978-07-20
Also published as: SE424700B; JPS576373B2; IT1090722B; JPS53107784A; FR2373322A1; GB1575130A; BE861573A; AU509304B2; ZA777122B; NL177512B; CA1103466A; NL177512C; AU3116277A; US4158449A; BR7708123A; ES464744A1; NL7713166A; SE7713808L; FR2373322B1; DE2753988C2

Description

dr. W.Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-inc. G. Dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WE I N HOLD · DR. D. GUDEL

6 FRANKFURTAM MAIN

C*. ISCHENHIIMEII STRASS! 39

2-227W.Germany

2. Dezember 1977
PW/Ar

Pail Corporation

30 Sea Cliff Avenue

Glen Cove, New York. 11542

USA

Reinigungsaggregat für die Einlassluft bei Turbinen oder Turbinenantrieben

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Beschreibung

Flugzeuge für landwirtschaftliche Zwecke werden weltweit für das Aufbringen von Chemikalien aller Art auf Felder verwendet, die gross oder nicht leicht zugänglich sind. Auf diesem Arbeitsgebiet haben Flugzeuge für landwirtschaftliche Zwecke andere, weniger wirksame Verfahren des Aufbringens praktisch verdrängt, z.B. von einem Traktor gezogene Einrichtungen und Lastkraftwagen. Es gibt Auftragvorgänge sowohl mit trockenen als auch mit feuchten Chemikalien, und es wurde für diese Zwecke eine spezielle Bauart eines mit starren Flügeln versehenen Flugzeugs entwickelt, das besonders geeignete Flugeigenschaften besitzt. Ferner werden Rotorflügel-Flugzeuge bzw. Hubschrauber verwendet, obgleich sie im Gebrauch teurer sind. Indessen haben Flugzeuge, die mittels Gasturbinen angetrieben werden, auf dem genannten Arbeitsgebiet den Nachteil, dass sie eine verhältnlsmässig kurze Rotor- bzw. Turbinen-Lebensdauer haben.

Gasturbinenantriebe saugen grosse Mengen Luft ein, und zwar acht mal das Volumen, das von einem gleichwertigen Kolbenmotor-Antrieb angesaugt wird. Die Art der Arbeitsleistung macht es erforderlich, dass das Flugzeug niedrig fliegt und meistens seine Flugbahnen je zweimal fliegt, so dass das Flugzeug während beträchtlicher Zeiten durch eine Wolke der Chemikalien fliegen muss, die es auf die Felder aufbringt. Dabei hüllen der Wind und durch das Flugzeug erzeugte Luft- oder Gasströme das Flugzeug in seine eigene Wolke von Chemikalien ein; ausserdea können bei Trockenheit des Landes gleichzeitig grosse Mengen von Staub von dem überflogenen Boden angehoben werden, insbesondere beim Landen, beim Beladen und beim Starten. Es ergibt sich somit, dass der Turbinenantrieb grosse Mengen von Schmutz und Chemikalien aufnimmt, die sowohl feste als auch flüssige Form haben können, aber in jedem Fall den Verschleiss des Antriebs erheblich erhöhen und durch dessen Verschmutzung scHechtes Arbeiten des Antriebs verursachen. In manchen Fällen

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wird von dem Antrieb erzeugte komprimierte Luft zum Antrieb eines Hilfsgeräte und zum Konditionieren der Atmosphäre im Cockpit verwendet. Sowohl ein solches Gerät als auch die Cockpit-Atmosphäre werden durch verschmutzte Luft unangenehm beeinträchtigt.

Die vorgenannten Schwierigkeiten werden noch durch den Umstand erhöht, dass nicht nur der Schmutz und die Chemikalien wirksam aus der in den Turbineneinlass eintretenden Luft entfernt werden müssen, sondern auch diese Entfernung mit dem gering« sten Leistungsverlust bei der Turbine bewirkt werden muss. Verengungen bzw. Dross el vorgänge am Einlass einer Gasturbine verursachen Leistungsverlust, und wenn die Antriebsleistung zufolge der Einwirkung eines Luftreinigers um ein bestimmtes Maß verringert wird, so muss die Nutzlast entsprechend verringert werden. Dies kann es mit sich bringen, dass das Flugzeug zur Widerbeladung häufiger an die Beladestelle zurückkehren muss.

Für die Reinigung der Luft am Einlass der Antriebsturbine sind herkömmliche Filter nicht ausreichend, weil sie den Strom am Einlass zu stark beschränken bzw. drosseln, so dass ein vernünftiges Filtervolumen es bei angemessenem Leistungsverlust nicht vermag, ein genügendes Volumen von Luft pro Zeiteinheit durchzulassen. Die Drosselung am Einlass erhöht eich, wenn das Filter mit Schmutz beladen ist, und erhöht sich stark, wenn das Filter nass wird.

Mit Wirbelströmung und in Reihenanordnung arbeitende Luftreiniger wurden bereits angewendet, wie sie in den US-Patentschriften Nr. 3 520 114 vom 14. Juli 1970, 3 590 560 vom 6. Juli 1971 und 3 611 679 vom 12. Okt. 1971 beschrieben sind. Solche Reiniger sind unter Bedingungen starker Verschmutzung sehr wirksam für militärische und zivile Anwendungsgebiete, z.B. beim Starten und Landen auf verschmutzten Landebahnen und während Staub-Stürmen. Jedoch sind solche mit Wirbelströ-

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mung arbeitende Luftreiniger für landwirtschaftlichen Einsatz von Plugzeugen nicht vorgesehen worden und würden bei Einsatz auf diesem Gebiet nicht voll befriedigend arbeiten, weil sie Aerosole und SprUhnebel aus fein verteilten Flüssigkeiten und Feststoffen, wie sie sich häufig aus Sprühnebeln von Unkraut- und Insektenvertilgungsmitteln ergeben, nicht mit hohem Wirkungsgrad beseitigen. Die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger vermögen es nicht, fein verteilte leichte Teilchen abzuscheiden, da sie mit Zentrifugalkraft arbeiten und die Geschwindigkeit der durch die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger hindurchgehende Luft nicht sehr gross ist. Leichtere Teilchen streben dazu, sich in die Mitte zu bewegen, statt zum Umfang der Strömung zu strömen, und diese Teilchen werden aus dem Reinluft-Auslass des Luftreinigers direkt in die Turbine eingeführt. Somit verringern die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger zwar den Verschleiss der Turbine beträchtlich, heben diesen Verschleiss aber nicht vollständig auf.

Bei chemischen Anlagen, bei denen Gichtgasvorräte und sonstige Gasvorräte Aerosol-Sprühnebel enthalten können, wurden Sprühnebel-Abscheider verwendet, um die Sprühnebelteilchen abzufangen und Verschmutzung der Umgebung zu verhindern. Solche Abscheider bestehen aus Maschenmaterial, für gewöhnlich aus gewirkter (gestrickter) Maschendrahtware, wenngleich auch andere Maschenmaterialien verwendet werden können. Die mit der Luft geförderten flüssigen Tröpfchen ballen sich an den Drahtoberflächen zusammen und werden von diesen gesammelt in einem Strom durch die Schwerkraft oder durch andere Mittel abgeführt. Diese Sprühnebel-Abscheider sind jedoch nicht zur Verwendung an Flugzeugen für landwirtschaftliche Zwecke vorgesehen. Wenn diese Abscheider genügend fein ausgebildet sind, um suspendierte Schmutzteilchen abzuscheiden, so verstopfen sie sich sehr schnell; wenn sie aber ziemlich grob ausgebildet sind, lassen sie solche Teilchen durchgehen und reinigen daher die Luft nicht vollständig.

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Gemäss der Erfindung wird ein Reinigungssystem für die Einlassluft von Turbinen bzw. Turbinenantrieben geschaffen, das speziell zur Verwendung an Flugzeugen für landwirtschaftliche Zwecke geeignet ist und dazu fähig ist, aus der Einlassluft praktisch vollständig, bevor sie die Turbine erreicht, sowohl dispergierte feste Teilchen als auch dispergierte fein verteilte, in einem Aerosol mitgeführte flüssige Teilchen zu entfernen. Das Luftreinigungsaggregat gemäss der Erfindung enthält in Kombination in der Strömung aufeinanderfolgend und jeweils quer zur Bahn der vom Einlass der Turbine ausgehenden Strömung liegend Reihen von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern und in Hintereinanderschaltung angeordnete Lagen von fa<äenartigen gewobenem oder nicht gewobenem Material.

Eine bevorzugte Ausführungsform des aus mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern und einem Abscheider für Sprühnebelteilchen zusammengesetzten Aggregats weist gemäss der Erfindung in Kombination folgende Teile auf: Ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, die für den Durchgang eines Luftstroms bestimmt und angeordnet sind, der schwerere und leichtere Schmutzteilchen und in einem Aerosol enthaltene Teilchen mit sich führt; dann der Reihe nach eine quer zur Bahn der Luftströmung vom Einlass zum Auslass im Gehäuse angeordnete erste Vorrichtung oder Reihenanordnung von Vorrichtungen zum Abführen der schwereren Schmutzteilchen, die aus einer Mehrzahl von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern besteht, welche ihrerseits aus je einem geraden rohrförmigen Luftreinigerkörper bestehen, der einen zylindrischen mittleren Durchtrittskanal mit je einem Einlass am einen Ende und einem Auslass am entgegengesetzten Ende aufweist;^ eine benachbart zum Einlass vorgesehene, zum Erzeugen einer Wirbelströmung Inder einströmenden Luft und zum Konzentrieren der in der Luft vorhandenen schwereren Schmutzteilchen am Umfang des Durchgangskanals dienende Ablenkvorrichtung, durch die in der Mitte des Durchgangskanals ein Luftkern er-

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zeugt wird, der leichtere und in Form eines Aerosols mitgeführte Teilchen enthält ;^ein Auslassglied mit einem für den Durchtritt des mittleren Luftkerns bestimmten mittleren Kanal

„_,_.. , , , zylindrischen mittlerenJDurchtrittskanal der in Stromungsverbindung mit dem/rohrförmigen Korper,* stent, \oes und das in dem Durchtrittskanal des Auslasses angeordnet ist, wobei die Wandung des Auslassgli.eds innerhalb des zylindrischen mittleren Darchtrittskanal.s des rohrförmigen Körpers einen im allgemeinen ringförmigen Schmutzausspülkanal bildet, durch den die Schmutzteilchen hindurchgehen, während die in

PurtkttitrS'

der Mitte des -Kanals befindliche Kernluft durch den mittleren Kernlüftkanal des Auslassgliedes hj.ndurchströmt; eine zweite Vorrichtung oder Reihenanordnung von Vorrichtungen zum Abftahren leichter und in einem Aerosol mitgeführter Schmutzteilchen, die aus einer Mehrzahl von Lagen aus gewirktem Maschendraht besteht bzw. bestehen, die von der einen zur anderen Seite der Vorrichtung gehende Durchtrittskanäls bilden, welche in Strömungsverbindung mit den Kernluftkanälen der Auslassglieder der mit Wirbelströmung arbeitenden Reiniger der ersten Vorrichtung stehen, wobei die gewirkten Maschendrahtgebilde der Lagen aus zu einem Netz gewirkten Drahtfäden bestehe«, deren Durchmesser im Bereich von etwa 0,0127"»»' bis etwa 0,89 mm liegt, und wobei die Lagen im wesentlichen über ihren ganzen Oberflächenbereich auf einen maximalen Porendurchmesser von weniger als etwa 5 mm, vorzugsweise kleiner als 2 mm, unter einem Druck zusammengepresst sind,

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der im Bereich von etwa 0,07 kp/cm bis etwa 7,03 kp/cm liegt, so dass der Druckabfall über einen Teil der Vorrichtung mit 1530 cm Querschnitt (1,63 sf) mit einer Luftströmung von 82,8 nr/min (2930 cfm) bei 25° in einen Bereich von etwa 12,2 mm bis etwa T ßjL mm Wassersäule liegt, wobei die Drähte an den Zwischenflächen aneinander anliegender i*i?»enrrfca$<ii ten sich praktisch überall infolge der ZusammendrUckung unter Druck berühren.

Statt Lagen aus gewirkten bzw. gestrickten Maschendrahttagen können ganz oder zum Teil gewobene Maschendrahtgebilde und/

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oder nicht gewobene Drahtfädenlagen eingesetzt werden, die aus im gleichen Durchmesserbereich liegenden Fäden gebildet und wie zuvor unter einem Druck innerhalb des gleichen Druck bereichs zusammengepresst sind.

Die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger in Reihenanordnung sind bekannt und beschrieben in der US-PS k 050 913 und in der DT-OS 23 62 013. Die dort beschriebenen Luftreiniger sj.nd auch bezüglich der vorstehenden Erfindung offenbart.

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•Mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger sind ■' "■ ■—-,

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vorgesehen, um Staub und*andere Schmutzteilchen aus '■■ ■ '

der Luft auszuscheiden, die in eine derartige Gas- ' turbine eintritt, welche am Einlaß einen geringen J Eintrittswiderstand aufweist.Diese Luftreiniger bilden^einen Luftwirbel- oder Zyklon-Strom der mit Schmutz beladenen Luft, der durch'ein Rohr hindurchgeht, und zwar geschieht diese Wirbel- oder Zyklonbildung mittels^*eines in das Rohr in die Bahn der einströmenden Luft eingesetzten Ablenkers oder dadurch, dass man den Luftstrom tangential zur Rohrwand einführt. Diejenigen Schmutzteilchen, die relativ schwer sind, werden an den Umfang des Wirbels geworfen. Die in der Mitte des Wirbels verbleibende Luft ist verhältnismässig frei von Schmutzteilchen und führt lediglich diejenigen Teilchen mit, die zu leicht sind, um an die Peripherie geworfen zu werden, sowie dispergierte Teilchen von der Art von Aerosolen oder Sprühnebeln. Die Kernluft wird gewöhnlich von der Mitte des Rohrs abgezogen und die schwereren Luftteilchen werden an dem Umfang des Rohrs gesammelt.

Der Ausdruck "mit Wirbelströmung arbeitender Luftreiniger" bezieht sich in dieser Beschreibung auf einen Luftreiniger, der einen geraden rohrförmigen Luftreinigerkörper besitzt, der seinerseits einen mittleren Durchtrittskanal mit einem Einlass und einem Auslass an den einander gegenüberliegenden

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Enden aufweist; eine dem Einlass benachbarte Ablenkvorrichtung dient dazu, den Wirbelstrom in der einströmenden Luft zu erzeugen und jegliche schwereren Schmutzteilchen, die in der Luft mitgeführt werden, an dem Umfang des Durchtrittskanals zu konzentrieren und jegliche leichteren in der Luft raigeführten Teilchen in der Mitte des Durchtrittskanals zu konzentrieren; der Reiniger besitzt ferner ein Auslassglied mit einem mittleren Luft-Durchtrittskanal, der mit dem in dem rohrförmigen Körper ausgebildeten mittleren Durchtrittskanal in Strö™ mungsverbindung steht/und*am Ausgang in diesem Kanal angeordnet ist, wobei die Aussenwand des Auslassgliedes einen im allgemeinen ringförmigen Schmutzausspülkanal innerhalb des mittleren Kanals des rohrförmigen Körpers bildet, so dass die schwereren Schmutzteilchen durch diesen Kanal des rohrförmigen Körpers hindurchgehen, während die in der Mitte des Dm^ Kanals vorhandene Luft, die die leichteren und stabilen dispergierten Teilchen enthält, durch den mittleren Luftkanal des Auslassgliedes hindurchgeht.

Mit Wirbelströmung arbeitende Reiniger haben den Vorteil, dass die Erhöhung des Widerstands am Einlass und somit der Druckabfall zwischen Einlass und Auslass ziemlich gering ist. Demzufolge verursachen sie nur geringen Leistungsverlust an der Turbine.

Wenn ein Spülluft strom verwendet wird, um Schmutzteilchen von dem Aggregat abzustreichen, kann eine erhöhte Reinigungswirkung erzielt? werden und wird die Roinigungseinheit eine sich selbst reinigende.

Da kleine, mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger bei geringen Stromstärken einen verhältnismässig geringen Druckabfall und demzufolge geringen Leistaingsverlust an der Turbine verursachen, wird eine grosse Anzahl solcher mit Wirbelströ-

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mung arbeitender Reiniger in Gruppen zusammengefasst und in Reihenanordnung verwendet, um die erforderliche Gesamtströnnang zu liefern.

Der Ausdruck "mit Wirbelströmung arbeitender Luftreiniger in Reihenanordnung", der in dieser Beschreibung verwendet wird, bezieht sich a\if ein Aggregat, das aus einer Vielzahl von mit Wirbelströmung arbe i.tenderi Luftreinigern zusammengesetzt ist, die zusammen als Einheit einen Bauteil bilden und deren Achsen parallel zueinander verlaufen; oder es ißt unter dem Ausdruck eine Gruppe so.l eher Aggregate zu verstehen. Die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger werden gewöhnlich zwischen Tragplatten gehalten, durch die sie in ihrer für ihre Einlasse oder Auslässe gewünschten Stellung gehalten werden. Die Ausspülkanäle der mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger entleeren sich in eine gemeinsame Spülkammer, die sich gewöhnlich zwischen den Tragplatten befindet. Ein Auslass für das Spülmedium ist in einer Wandung der Spülkammer vorgesehen und dient zur Entfernung der Schmutzteilchen aus dieser Kammer. Die mittleren Luftauslässe der Luftreiniger öffnen «ich in tint» jenseits der Tragplatten gelegenen Raum, und die Luft, die aus diesen Auslässen austritt, strömt geradewegs mit hoher Geschwindigkeit durch die Luftreiniger, Es ist als wichtig anzusehen, dass diese Luft einer gerade durchlaufenden Bahn folgt, um den Druckabfall auf ein Minimum zu bringen.

In der US-Patentschrift 3 520 114 vom 14. Juli 1970 (David B. Pail und Robert J.Cross) ist eine Bauart eines mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigers in Reihenanordnung beschrieben, die für Flugzeuge brauchbar ist, wobei eine Vorrichtung zur Beschränkung bzw. Drosselung der Strömung ir der Bahn der Strömung zwischen dem Ausspülauslass der

Reinigerreihe und dem Ausspülkanal der übrigen mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger vorgesehen ist;

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diese Vorrichtung dient zur Drosselung des aus dem Spül- . Kgnal kommenden Spülstroms, und dazu, die Schwankungen des Spülstroms zwischen allen Luftreinigern des Aggregats aufein Minimum zu bringen und dadurch einen im wesentlichen gleichmässigen Spülstrom für alle mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger des Aggregats zu schaffen. Die USA-Patentschrift 3 611 679 vom 12. Okt. 1971 beschreibt mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger, die insbesondere zur Verwendung als eine Reiniger einer Reihe oder eines Aggregats von Reinigern geeignet ist, die bzw. das aus eng beieinander in Abstand voneinander angeordneten LuftreinigeriWstebt, wobei Schmutzteilchen aus mi/t/relativ hoher Geschwindigkeit strömender Luft mit geringem Druckabfall wirksam entfernt werden sollen. Der Luftreiniger besitzt einen rohrförmigen Körper, dereitt»Einlass am einen und einen Auslass am entgegengesetzten Ende und eine?» zwischen diesen Enden verlaufenden mittleren Kanal, sowie eine koaxial in dem Kanal nahe dem Einlass angeordnete Ablenkvorrichtung^ die eine Wirbelströmung in der in den Kanal einströmenden Luft erzeugt, wobei ein im allgemeinen koaxiales rohrförmiges Auslassglied in dem Auslassende des rohrförmigen Körpers angebracht ist; hierdurch werden die an der Peripherie des rohrförmigen Körpers befindlichen Schmutzteilchen von der im Kern des turbulenten, durch den Kanal strömenden Luftstroms befindlichen, relativ reinen Luft abgetrennt.

Bei einer Ausführungsform beträgt der Innendurchmesser des Kanals weniger als etwa 2,54 cm und erstrecken sich die Flügel der Ablenkvorrichtung dem mittleren Kanal entlang über eine Strecke im Bereich von etwa 50 % bis etwa 60 % der gesamten Länge des Kanals.

Bei einer anderen Ausführungsform steht die in US-Zoll gemessene Steigungslänge Pl (pitch length) der Ablenkvorrichtung zu dem in US-Zoll gemessenen Innendurchmesser des mitt-

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leren Kanals des rohrförmigen Körpers in einer Beziehung, die sich durch die Gleichung

Pl = Kd⁰'⁶⁸

ausdrücken lässt, in der K im Bereich von etwa 2,2 bis etwa 3,2 liegt.

Bei einer Reihenanordnung von mit Wi rbe'J strömung arbeitenden Luftreinigern haben die einzelner) Luftreiniger einen so geringen Abstand voneinander wie möglich. Wie Fig. 2 zeigt, bedeutet das, dass die einzelnen Luftreiniger in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei die einzelinen Reiniger jeder Rehe ein wenig und gleichmässig gegen die Reiniger der nächsten Reihe versetzt sind. Auf diese Weise können die Reihen enger zueinander angeordnet werden, als es sonst die Aussendurchmesser der benachbarten einzelnen Luftreiniger erlauben würden.

Die Lagen des aus Fäden oder Drähten bestehenden Materials, bei dem der Durchmesser der Fäden oder Drähte im Bereich von etwa 0,0127 mm bis etwa 0,89 mm liegt und deren offenes Volumen im Bereich von etwa 80 bis etwa 99,9 ⁰A, vorzugsweise von etwa 95 bis etwa 99,9 % liegt, sind als eine Vielzahl von Schichten in einer Reihe aufeinander unter Zusammenpressdruck angeordnet, der im Bereich von etwa 0,07 kp/cm bis etwa 0,703 kp/cm liegt, wobei die Dicke oder Tiefe des Lagenstapels zwischen etwa 12,7 mm bis etwa 25¹J- nun beträgt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Einil ass-Luftreiniger-Aggregats gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gasturbine bzw. einen Gasturbinen-Antrieb, der die Anordnung des Luftreiniger aggregats gemäss der Erfindung am Lufteinlass der Maschine vor dem Kompressor darstellt;

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Fig. 2 eine Draufsicht mit weggeschnittenen Teilen der Gaseinlass-Seite eines mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger-Aggregats, im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger-Reihenanordnung nach Fig, 2, zur Darstellung der einzelnen Luftreiniger und auch des gestrickten Drahtmaschengebildes mit Sprühnebelabscbeider, stromabwärts von dem mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger-Aggregat, und

Fig. 4 eine Draufsicht nach der Linie-4-4 der Fig.1, wobei Teile weggeschnitten sind, zur Darstellung der GaseinlaSseite des gewirkten Maschengebildes nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Turbinenantrieb 1 ist in der für Turboprop-Flugzeugantrieb üblichen Bauweise ausgeführt, abgesehen von dem erfindungsgemässen Reinigeraggregat 2. Der Motor besitzt, in der Strömungsrichtung aufeinanderfolgend, einen Lufteinlass 3, einen Kompressor 4, einen Brenner bzw. eine Brennkammer 5, eine Turbine 6 und wahlweise ein Getriebe 7 oder eine sonstige Vorrichtung zum Reduzieren der Geschwindigkeit der Abtriebswelle, die die wahlweise regelbare Abtriebswolle antreibt.

Ein reines Düsenflugzeug mit lediglich Strahltriebswerksantrieb würde kein Getriebe und keine sonstige Vorrichtung zum Verringern des Antriebs besitzen. Ein Auslasskanal 6a des Antriebs gibt die Verbrennungsprodukte an die Atmosphäre ab, nachdem sie durch die Turbine 6 gegangen sind. Eine an den Kompressor 4 angeschlossene Luftentnahme- und Auslassvorrichtung liefert komprimierte Luft für die Regelung des Antriebs, für die Regelung der Luft im Cockpit und für den Kraftantrieb von Hilfssystemen.

Der stromaufwärts vom Kompressor gelegene Lufteinlass 3 hat eine Grosse, die dazu ausreicht, die für den Antrieb bzw. die

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Turbine benötigten grossen Luftvolumen zu liefern. Quer zur Bahn des von dem Lufteinlass 3 herkommenden und zum Kompressor 4 gehenden Luftstroms ist ein Luftreiniger-Aggregat 2 gemäss der Erfindung angeordnet·

Das Luftreiniger-Aggregat gernass drr Erfindung ist am besten in den Fig. 2 bis 4 zu sehen und enthält in Reihenanordnung 1.0 ν mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger sowie einen Abscheider ^O für Sprühnebel.

Die Reihenanordnung 10 von mit Wiiheiströmung arbeitenden Luftreinigern ist in üblicher Bauweise ausgeführt und besitzt mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger 10 in Reihenanordnung, die in einem Gehäuse 11 des I.uftreinigungs-Aggregats gelagert sind, das im Gehäuse auch den Abscheider 50 für Sprühnebel enthält und ausserdem eine Platte 12 zur Wirbelerzeugung und eine Auslass-Rohrplatte 13, die das offene Ende eines den gesamten Luftreiniger umschliessenderi Mantel« 1Λ verschliesst. Die Wirbelerzeugungsplatte 12 und die Auslassplatte 13 sind an ihrem Umfang um 90° abgebogen und m dem Mantoll 14 mittels Nieten 15 gehalten. Die nach innen liegende Seite der Platte 12 ist stossdämpfend mittels Luftdichtungen 1V aus Gummi und Bolzen 18 an dem Luftreinigergehäuse 16 gelagert, und diese Lagerteile 17 und 18 sind durch Öffnungen 18a der Platte Ί2 hindurch und mittels aus dies;en rntfernbaren Stopfen 18b nach dem Entfernen zugänglich.

Die Wirbelerzeuger-Platten 12 und die Auslass-Rohrplatten 13 weisen eine Vielzahl von öffnungen 20 bzw. 21 auf. Die öffnungen 20 nehmen die Wirbelerzeugerrohre 22 auf und halten diese fest Jedes der Wirbelerzeugerrohre 22 besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse 23 mit einem mittleren Durchlasskanal 33 , einem Einlass 24 und einem Auslass 28. In jedem der mittleren Durchlasskanäle 33 ist anschliessend an den Einlass 24 je ein Wirbelerzeuger 26 angebracht. Das Gehäuse 23 besteht aus Metall

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oder aus mit Glasfaser verstärktem Polypropylen.

Der Wirbelerzeuger 26 besteht jeweils aus glasfaserverstärktem Polypropylen und ist; mittels eines Kunstbarzklebers in seiner Lage festgeklebt. Die Flügel 29 des Wirbelerzeugers 26 verlaufen schraubengewindeförmig.

Die Öffnungen 21 der Platte 13 nehmen im allgemeinen verjüngte und rohrförmige Auslassrohre 27 auf und halten diese fest; die Rohre sind so angeordnet, dass sie sich mit ihrem einen Ende in je einen der Auslässe 28 de* Durchtrittskanaü e 33 hinein erstrecken. Durch die Auslassrohre geht je ein verjüngter mittlerer offener Durchgangskanaüb hindurch, der zur Entfernung eines von dem Kanal 33 kommenden mittleren Luftkerns dient. Die Auslassrohre begrenzen und bilden je einen Ringraum 30, der sich zwischen je einem Wirbelerzeugergehäuse 23 und dem äusseren Umfang je eines Auslassrohres 27 erstreckt und dazu dient, den im Kanal 33 am Umfang strömenden Luftring aufzunehmen und daraus die Schmutzt-eilchen zu entfernen.

Die Ränder der öffnungen 20 der Wirbelerzeugerplatte 12 greifen in je eine um den zugehörigen Einlass 24 jedes der Wirbelerzeugergehäuserohre 23 jedes der Abscheider 22 herumgehende Nut -^ein. Die Ränder jeder der öffnungen 21 der Aur.lassrohrplatte 13 greifen in je eine Umfangsnut 25 des zugehörigen Auslassrohres 27 ein. Der zwischen den Tragplatten 12 und. 13 gebildete Raum 31, (der das Innere des Luftreinigergehäuses 11 bildet) steht in Strömungsverbindung mit den ringförmigen Kanälen 3Θ jedes der Abscheider und bildet eine Ausspülkammer. Ein Rohr 37 (siehe Fig. 1 und 2) verbindet die Ausspülkaiamer 31 mit der Luftentnahmeleitung 9, die von dem Kompressor A des Antriebs her"kommt. Die Kernluft strömt durch den mittleren Kanal 32 jedes der Auslassrohre 27, ohne dass Ue in die Schmutz-Ausspülkammer 31 eintritt.

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Unter idealen Bedingungen beträgt der Druckabfall durch jedes der Rohre "bei einem Durchsatz von 63,8 Standard-m /min (2250 s.c.f.m.) annähernd 20,3 cm Wassersäule vom Einlass 24 jedes Wirbelerzeugerrohres 22 bis zum Kernauslass des zugehörigen Auslassrohres 27.

Jeder der mit Wirbelströmung und in Reihenanordnung arbeitenden Luftreiniger entfernt grosse Teilchen und auch grosse Flüssigkeitstropfen sowie unabhängig von der Grosse die Teilchen, die beträchtlich schwerer als Luft sind. Diese Materialien werden in der Ausspülkammer 31 gesammelt und von dieser abgeführt. Zu diesem Zweck ist ein Ejektorsystem vorgesehen, das mit Druckluft gespeist wird, die von der Luftentnahmeleitung 9 des Kompressors kommt, die durch die Leitung 37 (Fig. 1) verlängert wird und die die Druckluft direkt zu den Ejektorrohren 36 (Fig. 2) führt, deren Ejektordüsen 36a sich in die Halsteile 38. der Ejektoren ö-ffnen. Die von den Düsen 36a mit hoher Geschwindigkeit in die Halsteile 38 ausgestossene Luft saugt aus der Ausspülkammer 31 Laift und zusammen mit dieser flüssige und feste Schmutzbest-andteile ab und lädt dieses Material an Auslassöffnungen 39 nach aussen ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzt jede seitliche Hälfte der Spülkammer 31 als Ejek~ torsystem eine Reihe von drei Ejektorrohren in je zwei Gruppen, insgesamt sechs Ejektorrohre; jedoch kann natürlich eine beliebige Anordnung und Anzahl von Ejektorrohren verwendet werden, nach Maßgabe der Grosse der Kammer und der Luftmenge, die daraus nach aussen entleert werden soll. Eine grössere Anzahl und eine grössere Ausbildung der Ejektoren oder beide Maßnahmen können notwendig sein, wenn der Luftstrom durch die Turbine bzw. den Turbinenantrieb grosser ist.

Der von der Reihenanordnung von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern kommende Luftstrom ist vom grössten Teil seiner, grossen und schwereren Schmutzbestandteile befreit, führt jedoch fein verteilte Festkörperchen, die zu leicht oder zu gut

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in der Luft dispergiert sind, um abgetrennt zu werden, noch mit sich, ebenso Flüssigkeitströpfchen, die so fein verteilt sind, dass sie stabile Aerosole oder Sprühnebel bilden. Diese Materialien werden praktisch vollständig am Durchgang durch einen Sprühnebelabscheider 50 entfernt.

Der Sprühnebelabscheider besitzt einen Stapel von neun mit Hüllen überzogenen gewirkten Lagen 51 aus Maschendrahtware, die ein offenes VolumeryO-on 97,3 % aufweisen und innerhalb eines Rahmens 52 zwischen starren Gittern 53 aus rostfreiem Stahl mit einem Druck von etwa 0,07 kp/^«w zusammengedrückt in ihrer Lage gehalten werden. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Lagen aus gewirktem Maschendraht aus rostfreien Stahldrähten, und zwar sieben Lagen aus Drähten von 0,152 mm Durchmesser und zwei Lagen aus Drähten von 0,28 mm Durchmesser. Die Drähte der zusammengesetzten Lagen des Stapels nehmen lediglich 2,7 % des Volumens des Sprühnebelabscheiders ein, während der Rest des Volumens, 97,3 %_t offen ist. Die Dicke des Stapels aus gewirktem Maschendraht beträgt 51 mm.

Fein verteiltes Festkörpermaterial in der Grössenordnung von einigen Mikron, das durch die Reihen von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger hindurchgeht, neigt dazu, sich in den umwickelten Ritzen des Stapels von gewirkter Maschenware festzusetzen und anzusammeln. Das Ul (oder die sonstige nichtflüchtige Flüssigkeit),das bzw. die einen deutlichen Überzug über die Stränge der Maschenware bildet, erhöht den Wirkungsgrad des Abscheidens der festen Teilchen aus dem Luftstrom und hält die festen Teilchen beim Auf treffen an dem überzug fest; das öl oder dergl. kann gewUnschtenfalls weggelassen werden. Die Flüssigkeit, die beim Auf treffen auf den ölüberzug der Drähte der Maschenware entfernt wird, strebt durch ihr Eigengewicht nach unten zu fliessen und sammelt sich an dem Boden des Stapels, wobei ein Teil des festen Materials ggfs. abgewaschen und naitgeführt wird. Für die Entfernung dieser Flüssigkeit und suspendierter fester Teilchen ist am Boden des Gehäuses 52 ein Ejektor 54 (siehe Fig. 1) vorgesehen. Dieser Ejektor

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ist ähnlich wie die Ejektoren des mit Wirbelströmung und in Reihenanordnung arbeitenden Luftreinigers ausgebildet. Eine Leitung 44 fördert von den Luftentnahmeleitungen 9 des Kompressors herkommende Druckluft zu dem Ejektorrohr 45 (Fig· 4), das in einer Düse 46 im Ejektorhals 47 (Fig. 1) endet. Die Flüssigkeit und die ggfs. darin suspendierten Materialien werden in den Ejektorhals 47 eingesaugt und am Auslass 48 nach aussen abbefördert.(Fig. 1 und 4). Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das flüssige Material entfernt wird und das offene Volumen des Stapels von gewirkter Maschenware erhalten bleibt; dabei wird auch die Wasch-Filterwirkung der Flüssigkeit ausgenutzt, wenn diese durch und von dem Stapel zu dem Ejektor herabtropft bzw. herabsickert.

Der Sprühnebelabscheider kann unter bestimmten Bedinga ngen durch Feststoffe überlastet werden; die Abscheideranbringung ist daher so getroffen, dass man den Sprühnebelabscheider aus dem das Luftreiniger-Aggregat enthaltenden Gehäuse entlang Führungen herausziehen kann, um seine Reinigung und/oder Auswechseln des Abscheiders bei Bedarf zu erleichtern. Der Sprühnebel abscheider-Stapel kann weggeworfen werden, wenn er genügend mit solchem Schnurtzmaterial beladen ist, das nicht anders als dadurch entfernt werden kann, dass man am Einlass des Turbinenantriebs einen starken Druckabfall und/oder gedrosselten Luftstrom in Kauf nimmt, wobei auf diese Weise natürlich ein Leistungsverlust und eine Zunahme der Betriebskosten verursacht würde. Gegenstromreinigung mit geeigneten Flüssigkeiten ist nützlich und kann angewendet werden. Ein gereinigter Sprühnebelabscheider kann leicht dadurch wieder eingebaut werden, dass man ihn einfach in das Gehäuse in der in Fig. 3 ersichtlichen V/eise einschiebt.

Der Sprühnebelabscheider kann aus einem Stapel beliebiger Blätter bzw. Lagen aus Metall- oder Kunststoffaden- oder Drahtmaterial zusammengesetzt sein. Ein bevorzugtes Material ist gewirkte oder gestrickte Maschendrahtware, aber es kann auch gewebte Maschendrahtware und können nicht gewebte Drahtmatten verwendet werden.

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Eine gewirkte oder gestrickte Maschenware ist aus Reihen von Schlingen zusammengesetzt, von denen jede an der vorausgehenden Reihe angreift und sowohl -von der dariiberllegenden Reihe als auch von der darunterliegenden Reihe getragen wird. Es gibt zwei Arten des Wirkens bzw. Strickens: mit Schuss und mit Kette. Bei der mit Schuss gewirkten Maschenware laufen die Schlingen kreuzweise zur Ware, und jede der Schlingen ist in die Schlinge der vorausgehenden Reihe verkettet. Bei der kettengewirkten Maschenware werden parallele Gain .fäden zu einem Kettenstich verbunden, und zwar erst der eine Faden und dann der andere im Zick-Zack-Verlauf dazu, um die Fäden miteinander zu verbinden; dabei greifen die Schlingen sowohl in der Schussrichtung als auch in der Kettenrichtung an der Ware an. Kettengewirkte Maschenware weist ungefähr viermal so viel Stiche pro Zoll als schussgewirkte Maschenware auf und besitzt einen stärkeren und engeren Aufbau.

Erfindungsgemässe Stapel von gewirkter Maschenware können aus kettengewirkter oder schussgewirkter Drahtmaschenware in beliebiger Kombination von Maschennetzwerk, Drähten, Porengrössen und Arten des Wirkens und der Stichbildung bestehen, z.B. mit glatt (rechts) gewirktem Stich oder links gewirktem Stich, Flachstich oder Rippenstich, Stichen mit durchbrochener Arbeit (broken work stitch) oder Umschlagstich (tuck stitch) bei schussgewirkter Maschenware und mit einfach gerippter Tricot-Bindung (single-bar tricot), Doppelrippen-Tricotbindung (double-bar tricot) und mllanaisekettengewirkter Maschenware. Auch flach gewirkte und rund-gestrickte bzw. gewirkte Maschenware kann verwendet werden. Eine rundgewirkte Maschenware kann aufgeschnitten oder als Doppellage verwendet werden.

Gewebte Drahtmaschenware (Netzwerk) kann in jeder verfügbaren offenen Webart gewoben werden, so z.B. in Leinenbindung,

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Karowebart (square weave), Köper- oder Twillbindung und holländischer Köper-oder Twill-Webart (Dutch twill weave).

Nicht gewobene Matten werden aus verflochtenem und vermischtem fortlaufendem oder mit langen Fäden versehenem Material hergestellt.

Es ist wesentlich, dass die aus Fäden hergestellten Lagen nicht mit Bindemittel gebunden, d.h. dass die Fäden an ihren Kreuzungspunkten nicht mit Bindemittel gebunden sind.

Wenn Lagen aus Fadenmaterial und systematisch bzw. wahllos zu einem Stapel von Lagen aufeinander geschichtet sind, fluchten die Poren benachbarter Lagen nicht notwendigerweise miteinander, weil die Lagen eine unebene Oberfläche besitzen, die vorstehende Teile aufweist, was zu einer gegenseitigen Verschiebung und Abständen zwischen benachbarten Lagen führt. Übt man auf das zusammengesetzte Gebilde senkrecht zur Ebene der Lagen Druck aus, so kann diese Relativverschiebung erhöht werden. Somit ergibt sich aus der ungeordneten Ausrichtung der Schichten des Stapels, dass die Poren auf äusserst gewundenen Strömungsbahnen liegen.

Diese Zusnmmenpressung und gegenseitige Verschiebung der Lagen verringert die Grosse der durch den Stapel hindurchgehenden Poren. Fäden benachbarter Lagen können in die Oberfläche der öffnungen der Poren der benachbarten Lagen hineinragen und deren Durchströraung teilweise behindern, und durch die ZusammendrUckung der Lagen kann sich dieser Effekt vielfach wiederholen.

Die Lagen des erfindungsgemässen, aus Fäden bestehenden Materials können aus Fäden oder Drähten aus Jeglichem Metall hergestellt werden. FUr die meisten Verwendungszwecke sind natürlich Netalle zu bevorzugen, die inert gegen und nicht korrodierbar durch das zu filternde Medium oder das mit ihnen in Berührung stehende Gas sind. Rostfreier Stahl ist ein in diesem Sinne sehr geeigne-

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tes Material. Ferner können Messing- und Bronze-Drähte gleichfalls verwendet werden. Andere verwendbare Metalle sind u.a. Kupfer, Eisen, Stahl, Molybdän, Tantal, Niob, Titan, Wolfram, Nickel-Chromlegierungen, Legierungen auf Kobaltbasis, mit Chrom plattierte Drähte aller Art, mit Zink plattierte Drähte aller Art und mit Cadmium plattierte Drähte aller Art. Ferner können korrosionsfeste Legierungen, wie Monel-Metall und ungezwirnte Einzelfäden aus Kunststoff verwendet werden, insbesondere für Salzw&.sserumgebungen. Inerte Kunststoffe, wie Polypropylen, Polyäthylen, Polyamide, Polyester und Polyisobutylen sind zu bevorzugen. In Fällen, in denen Korrosionsfestigkeit nicht von Bedeutung ist, können jedoch auch andere Kunststoffe verwendet werden, z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyacrylnitril.

Die Drähte oder Fäden sind gewöhnlich ungezwirnte Einzelfäden oder -fasern. Die Drähte oder Fäden können jede beliebige Querschalttsform aufweisen, z.B. runde, quadratische, flache, polygonale, elliptische und rechteckige. Auch können aus vielen Fäden gebildete Drähte in Form von Strängen verwendet werden.

Der erfindungsgemässe Stapel aus Lagen wird hergestellt, indem man eine gewählte Anzahl von aus Fadenmaterial bestehenden Lagen einzeln übereinander legt. Die Ausrichtung der Lagen ist vorzugsweise willkürlich, da auf diese Weise jede der Lagen am besten befähigt wird, die Ungleichmässigkeit der nächsten Lage auszugleichen und auf diese Weise ein zusammengesetztes Gebilde zu erzeugen, das durchweg gleachmässig ist; in manchen Fällen kann jedoch eine geordnete oder nach einem Muster bewirkte Ausrichtung der Lagen, z.B. Anbringung der Lagen abwechselnd in rechtem Winkel zueinander, cdjtr eine sonstige spezielle Ausrichtung einer Lage zu der darunter liegenden Lage, Vorteile erbringen.

Es 1st wichtig, dass der Stapel von Schichten aus gewirkter Maschendrahtware einen möglichst weit offenen-£»ereich aufweist,

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um zu vermeiden, dass der Luftstrom gedrosselt wird. Demzufolge ist es zu bevorzugen, dass das offene Volumen im Bereich von etwa 95 % bis etwa 99,9 % liogt, wenngleich unter gewissen Umständen offene Bereiche bis zu etwa 80 % herab zugelassen werden können.

Flüssigkeiten werden durch Auftrennen auf die Drähte oder Fäden des Stapels entfernt. Demzufolge ist es erwünscht, dass im Volumen des Stapels so viele Fäden und Drähte wie möglich vorhanden sind, und dennoch zugleich das gewünschte offene Volumen aufrecht erhalten wird. Das bedeutet, dass die feineren Drähte oder Fäden bevorzugt worden, die Durchmesser von etwa 0,758 mm bis etwa 0,36 mm haben. Die Drahtdurchmesser können im allgemeinen in einem Bereich von etwa 0,0127 nun bis etwa 0,0925 mm liegen.

Die Lagen des Stapels können flach oder gewellt sein. Kombinationen von flachen und gewellten Schichten der gleichen oder verschiedener Materialart oder Maschenart sind häufig recht vorteilhaft. Die ungeordnete Anordnung der Öffnungen in den Blättern einer Vielzahl von aneinander anliegenden Lagen verschiedener Art strebt dazu, sich über den ganzen Stapel hinweg und durch das Volumen des Stapels hindurch auszugleichen und bringt durch den ganzen Stapel hindurch eine verhältnismässig gleichmässige Porosität hervor. Die Gleichraässigkeit wird bei Kombination der Verwendung von Lagen mit unterschiedlichen Drahtgrössen und verschiedenen Grossen der Offenheit erhöht.

Eine bevorzugte besondere Kombination von Lagen aus gewirkter Maschendrahtware ist wie folgt zusammengesetzt:

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Reihenfolge und Eigenschaften der gewirkten Maschendraht-Anzahl der Lagen Lagen

1. eine flach, 5,08 cm χ 5,08 cm χ 0,0?78 cm

2. sieben gewellt, 5,08 cm χ 5,08 cm χ 0, 0152 cm

3. eine flach, 5,08 cm χ 5,08 cm χ 0,0?78 cm

Je mehr Lagen sich in dem Stapel befinden, umso grosser ist der Druckabfall durch den Stapel hindurch; zugleich erhöht sich aber die Fähigkeit des Stapels, suspendierte Schmutz-» teilchen abzuscheiden, auf ein Optimum, bei dessen Erreichen grösserer Druckabfall durch den Stapel hindurch nicht mehr durch grösseren Wirkungsgrad der Abscheidung ausgeglichen wird. Demgemäss soll die Dicke des Stapels im allgemeinen im Bereich von etwa 1,27 cm bis etwa 25,4 cm und vorzugsweise im Bereich von etwa 3,82 cm bis etwa 7,65 cm liegen.

Selbst wenn die Dicke des Stapels das angegebene Maximum hat, ist seine Biegsamkeit erheblich gross und kann der Stapel demgemäss auf jede beliebige Gestalt gebracht werden, die den Beschränkungen des Raums im Flugzeug entspricht. Gewöhnlich ist es vorzuziehen, dass der Stapel flach ist und einander entgegengesetzte Stirnflächen parallel zueinander verlaufen; es besteht jedoch kein Grund, einen Stapel nicht zu verwenden, der an einer Seite dicker als an der anderen Seite 1st oder der eine gekrümmte konvexe oder konkave Gestalt besitzt oder der doppelt konvexe oder doppelt konkave Stirnflächen oder eine beliebige Kombination von vertieften, waffeiförmigen oder gewellten Gestaltungen aufweist. Der Stapel kann praktisch derart gebogen oder gekrümmt werden, dass er in jeden gewünschten Umriss des Einlasskanals stromabwärts vom mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger-Aggregat hineinpasst. Da jedoch dieses in Reihen aufgebaute Luftreiniger-Aggregat nicht so biegsam wie der Stapel ist und für gewöhnlich so angeordnet ist, dass die mit Wirbelströmung arbeitenden Reihen von Luftreinigern

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parallel zueinander verlaufen und so nahe wie möglich beieinander liegen, so besitzt ein ganz in der Nähe.liegender Sprühnebelabscheider auch die gleiche flache Oberflächengestalt mindestens an derjenigen Seite, die der Auslass-Seite dos I.uftroiniger-Aggregats gegenüberließt.

Ein Maß für die Anzahl der Drähte pro Volumeneinheit einer Lage des Stapels ist die Dichte bzw. die Wichte, dje auch ein Maß für die Grosse der Öffnungen der aus Drähten gebildeten Lage ist. Die Lagen geraäss dor Erfindung so3 Π cn eine Wichte in» Bereich von otwa 4000 g/nr bis etwa 80200 g/m-⁵ (etwa 0,25 bis etwa 5 lbs/ft ) und vorzugsweise im Bereich von etwa 8020 g/m bis etwa 34800 g/nr (etwa 0,5 bis etwa 3 lbs/ft^) haben.

Um die Verteilung und den Druckabfall im Stapel au verbessern, sind gewellte Lagen vorzuziehen. Diese Lagen sollten im Stapel zueinander gekreuzt liegen, so dass ihre Falten nicht gegenseitig ineinander verschachtelt werden, sondern die Lagen in Abstand voneinander halten und den Anteil des offenen Bereichs vergrössern.

Der Sprühnebelabscheider ist aus der gewünschten Anzahl von gewellten oder nicht gewellten Lagen zusammengesetzt und wird nach dem Zusammensetzen zwischen stirnseitige Gitter eingeschlossen, die starr sind und die Lagen unter Druck halten; oder es werden statt dessen die Maschendrahtlagen miteinander verbunden, z.B. durch Durchstechen von Draht in gegebenen Abständen durch den Oberflächenbereich. Die Zusamraenpressung hängt davon ab, welcher Grad von offenem Raum gewünscht wird, da natürlich die Zusammenpressung den offenen Bereich durch engeres Zusammendrücken der Lagen verringert und in gewissem Ausmass Wellungen wegpresst. Jedoch erhöht die ZusammendrUckung die Steifigkeit und auch die Gleichmässigkeit des Stapels. Im allgemeinen soll der Stapel unter einem im Bereich von etwa 0,07 kp/cm bis etwa 7 kp/cm , und vorzugsweise zwischen etwa

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0,105 kp/cm bis etwa 0,35 kp/cm liegenden Druck zusammengedrückt werden.

Das ganze erfindungsgemässe Reiniger-Aggregat für Kinlassluft kann in Reihe mit dem Lufteinlass irgendwelcher Art eines Gasturbinenantriebs für ein Flugzeug verwendet werden, z.B. bei einem Flugzeug mit Turboprop-Antrieb oder mit reinem Strahltriebswerks-Antrieb, und zwar bei Jeder Art von für landwirtschaftliche Zwecke dienendem Flugzeug, bei dem Schwierigkeiten mit Staubabsaugung oder Ansaugung anderer Schmutzteile entstehen. Die Flugzeuge können Eindecker und Doppeldecker mit starren FlUgeln und Drehflügelflugzeuge (Hubschrauber) sein, die Turboprop- oder Düsenantrieb haben, und solche Flugzeuge ziehen durch Einbau der erfindungsgemässen Aggregate zum Reinigen der in den Antrieb eintretenden Luft Nutzen.

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Claims

Patentansprüche bzw. Schutzansprüche

Luftreiniger-Aggregat mit mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern in einem Gehäuse, das einen Einlass und einen Auslass für den Durchgang eines Luftstroms besitzt, der schwerere und leichtere Schmutzteilchen und gegebenenfalls in einem Aerosol enthaltene Teilchen mit sich führt, wobei das Gehäuse quer zur Stromungsbahn des Luftstroms^ aufeinanderfolgend nachstehende Teile enthält: eine erste, zum Abscheiden der Schmutzteilchen dienende Vorrichtung, die aus einer Vielzahl von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern besteht, welche je einen gerade» rohrförmigen Luftreinigungskörper (bzw. Hauptteil) aufweisen, der einen zylindrischen mittleren Kanal mit einem Einlass am einen und einem Auslass am entgegengesetzten Ende bildet; ferner nahe diesem Einlass je eine Ablenkvorrichtung, die in dem eintretenden Luftstrom eine Wirbelströmung erzeugt, durch die die in der Luft mitgeführten schwereren Schmutzteilc-hen am Umfang des Kanals konzentriert werden und in der Mitte des Kanals ein Kern von Luft gebildet wird, der die leichteren und die als Aerosol auftretenden Schmutzteilchen enthält; ferner je ein Auslassglied, das einen mittleren Kernluft-Durchtrittskanal aufweist, der mit dem zylindrischen mittleren Kanal des rohrförmigen Körpers in Strömungsverbindung steht und in den genannten Auslass hineinragt, wobei die Aussenwandung des Auslassgliedes in dem zylindrischen mittleren Kanal des rohrförmigen Körpers einen ringförmigen Schmutzausspülkanal bildet, durch den die Schmutzteilchen bzw. die schwereren Schmutxteilchen hindurGhströmen, während die in der Mitte des Kanals befindliche Kernluft durch den mittleren Kernluft-Durchtrittskanal des Auslassglieds abströmt, dadurch gekennzeichnet, dass in Kombination mit dem vorgenannten Luftreiniger-Aggregat (10) eine zweite Abscheidervorrichtung (50) zum Abscheiden der leichteren und der als Aerosol auftretenden Schmutzteilchen vorgesehen ist, dass diese Abscheidervorrichtung eine Vielzahl übereinander geschichteter Lagen aus einem aus Fäden oder Drähten bestehenden Material aufweist, die durch den Stapel der Lagen von einer zur anderen

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ORtQfNAL INSPECTED

Stirnfläche hindurchgehende Kanäle bilden, welche in Strömungsverbindung mit den Kernluftkanälen (32) der Auslassglieder (27) der ersten Luftreinigervorrichtung stehen, dass die Lagen aus Fäden, vorzugsweise ungezwirnten Einzelfäden oder Drähten,bestehen, deren Durchmesser im Bereich von etwa 0,0127 mm bis etwa 0,889 mm liegen und dass die Lagen im wesentlichen über ihren ganzen Oberflächenbereich auf einen maximalen Porendurchmesser, der kleiner als etwa 5 mm ist, mit einem Druck zusammengepresst sind, der zwischen etwa 0,07 kp/cm und etwa 7 kp/cm liegt, derart, dass der Druckabfall über einen einen

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Querschnitt von 1500 cm besitzenden Teil bei einer Standard-

■z /(=2930_ocfml Luftströmung von 82,8 m /min'bei 25 C im Bereich von etwa 12,2 mm bis etwa 76,2 mm Wassersäule liegt, wobei die Fäden oder Drähte in den Zwischenflächen der inneren Lagen infolge der Zusammenpressung praktisch durchweg bzw. überall einander berühren.
2. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger-Anordnung (10) eine Vielzahl von in parallelen Reihen angeordneten Luftreinigern auf v/eist, die einzeln in jeder Reihe etwas und gleichmässig gegen die Reiniger der nächsten Reihe versetzt sind, wobei die Reihen mit geringerem Abstand nebeneinander liegen als die Grosse der Durchmesser der Reiniger der Reihen beträgt.
3. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wirbelströmung arbeitende Luftreiniger-Anordnung (10) eine Vielzahl von Luftreinigern aufweist, deren Achsen parallel zueinander verlaufen und die als Einheit zusammengebaut sind.
4. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreiniger an ihrem Einlass und4hrem Auslass zwischen Tragplatten (12 bzw. 13) gehalten sind und Spülkanäle (23) aufweisen, die sich in eine zwischen den Platten befindliche Spülkammer (31) entleeren, dass ferner in einer Wand der Spülkammer ein Ausspülkanal (39) vorgesehen ist, der zum Abführen der Schmutzteilchen dient, und dass die Reiniger Auslassöffnungen ( ,32)

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für die Kernluft besitzen, die nach aussen in den Jenseits der Tragplatten liegenden Raum münden.
5. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausspülkanal (39) einen Venturi-Kanalteil (35, 36a, 38) enthält, der die aus der Spülkammer (31) kommenden Schmutzteilchen und Luft absaugt und durch den Ausspülkanal (39) hindurch nach aussen abgibt.
6. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden oder Drähte der Lagen des Sprühnebel -Abscheiders (50) einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,0762 mm bis etwa 0,381 mm haben.
7. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus gestrickter oder gewirkter Maschenware bestehen.
8. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus gewobenem Maschendraht bestehen.
9. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus nicht gewobenem Maschendraht bestehen.
10. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus rostfreiem Stahldraht bestehen.
11. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenstapel des Sprühnebel-Abscheiders (50) mindestens neun Lagen besitzt.
12. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel von Lagen des Sprühnebelabscheiders (50) an seiner stromaufwärts und seiner stromabwärts gelegenen Seite von starren, durchlochten Trägern begrenzt ist

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13· Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel von Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus Lagen gleicher Art besteht.
14. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel von Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus Lagen unterschiedlicher Art besteht.
15. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscbeider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel von Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) aus gewellten Lagen besteht, die abwechselnd kreuzweise so geschichtet sind, dass die Wellungen sich nicht ineinanderlegen.
16. Luftreiniger-Aggregat mit Sprühnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel von Lagen des Sprühnebel-Abscheiders (50) sowohl aus gewellten als auch ungewellten Lagen besteht.
17. Gasturbine bzw. Gasturbinenantrieb mit einem Gehäuse (2),einer Gasturbine (6) in diesem Gehäuse, einem Lufteinlass (3) im Gehäuse, der die Luft zur Gasturbine fördert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luf tr einiger-Aggregat (10) mit Sprünnebel-Abscheider (50) nach Anspruch 1 in Reihe in den Gasstrom zwischen den Lufteinlass (3) und die Gasturbine (6) eingeschaltet ist.
18. Gasturbine bzw. Gasturbinenantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (7) in Wirkverbindung an die Gasturbine (6) angeschlossen ist.
19. Gasturbine bzw. Antrieb, insbesondere nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Kompressor (4), einen Luftejektor (36) am Luftreiniger-Aggregat (10) und eine mit dem Kompressor verbundene und zum Ejektor des Luftreiniger-Aggregats führende Luftentnahmeleitung (37) enthält, die einen zum Ausspülen dienenden Druckluftstrom durch den Ejektor fördert.

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20. Gasturbine bzw. Antrieb, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 bis 19» dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Kompressor (4), einen Lüftejektor (54) am Sprühnebel-Abscheider (50) und eine den Kompressor mit dem Abscheider verbindende Luftentnahmeleitung (37) enthält, die einen zum Ausspülen dienenden Luftstrom durch diesen Ejektor fördert.
21. Flugzeug für landwirtschaftliche Zwecke, das mit einem Gasturbinenantrieb gemäss Anspruch 17 angetrieben ist.
22. Flugzeug für landwirtschaftliche Zwecke, das durch einen Gasturbinenantrieb gemäss Anspruch 18 angetrieben ist.
23· Flugzeug für landwirtschaftliche Zwecke, das durch einen Gasturbinenantrieb gemäss Anspruch 19 angetrieben ist.
24. Flugzeug für landwirtschaftliche Zwecke, das durch einen Gasturbinenantrieb gemäss Anspruch 20 angetrieben ist.
25. Luftreinigungs-Aggregat für die in einen Gasturbinenantrieb eintretende Luft, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es in Kombination ein Aggregat von mit Wirbelströmung arbeitenden Luftreinigern (10) zum Abscheiden grober und schwerer Teilchen, das aber leichte und stark dispergierte Schmutzteilchen nicht abscheiden und ein weiteres Aggregat bzw. einen Stapel von Lagen aus gewobenen oder ungewobenem Faden- oder Drahtmaterial aufweist, - dass es aus dem Luftreiniger« Aggregat teilweise gereinigt austretende Luft aufnimmt und die leichten und stark dispergierten Schmutzteilchen abscheidet.

Der Patentanwalt

Dr. B, Gudel

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