DE3326299A1 - GAP TRAINING BETWEEN A FIXED AND A TURNING PART - Google Patents
GAP TRAINING BETWEEN A FIXED AND A TURNING PARTInfo
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Description
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hk/ba/frhk / ba / fr
MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
MÜNCHEN GMBHMTU ENGINE AND TURBINE UNION
MUNICH GMBH
München, 20. Juli 1983Munich, July 20, 1983
Spaltausbildung zwischen einem feststehenden und einem sich drehenden TeilGap formation between a stationary and a rotating part
Die Erfindung betrifft eine Spaltausbildung mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Spalt oder zumindest einem im wesentlichen radial verlaufenden Spaltabschnitt zwischen einem feststehenden und einem sich drehenden Teil, insbesondere Rotor einer Gasturbine oder eines Abgasturboladers .The invention relates to a gap formation with an im substantially radially extending gap or at least one substantially radially extending gap section between a stationary and a rotating one Part, in particular the rotor of a gas turbine or an exhaust gas turbocharger .
Bei Spaltausbildungen in Form von Luftlagern hochtouriper Rotoren in Gasturbinen und Abgasturboladern können Abgasteilchen oder Schmutzpartikel der Luft in die Luftlager eintreten und .sich an ungünstiger Stelle in der Maschine ablagern. Luftlager sind empfindlich gegenüber dem Eintritt solcher Partikel und können dadurcn in kurzer Zeit funktionsunfähig werden.In the case of gap formations in the form of air bearings, hochtouriper Rotors in gas turbines and exhaust gas turbochargers can cause exhaust particles or airborne dirt particles to enter the air bearings and .are deposited in an unfavorable place in the machine. Air bearings are sensitive to the entry of such Particles and can therefore become inoperable in a short time.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Spaltpusbildung der eingangs genannten Art, bei der mit Hilfe einfacher Mittel die unvermeidbar aus den druckbeaufsohl arten Räumen der Maschine strömenden Leckstrcme beiir, Durchtritt durch den im wesentlichen radial sich erstreckenden Spalt von mittransportierten Partikeln im wesentlichen befreit werden.The object of the invention is to create a gap formation of the type mentioned at the outset, in which the unavoidable types from the pressurized soles with the help of simple means Clearance of the machine flowing leakage currents, passage through the substantially radially extending gap are essentially freed of entrained particles.
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Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, dai? die Spaltwandung des feststehenden Teils zumindest eine vorspringende Kante in Richtung des gegenüberliegenden Bereichs der Spaltwandunp· des sich drehenden !Teils aufweist.The object on which the invention is based is achieved by that? the gap wall of the fixed part at least one protruding edge in the direction of the opposite region of the rotating split wall ! Partly has.
In einem rein radialen aus ebenen Wandungen gebildeten Spaltraum ohne vorspringende Kanten überlagert sich der radial einwärts gerichteten Leckströmung eine rotierende Schleppströmung durch die Scherwirkung der an der bewegten Wand haftenden Grenzsschicht. Im Spalträum bildet sich infolgedessen ein Strömungszustand aus, der durch einen Relativwirbel beherrscht wird. Der Relativwirbel läßt sich als ein Ballen des Fluids beschreiben, dessen Kern mit reduzierter Drehzahl um die Achse des Rotors dreht. Die Randgebiete dieses Wirbels weisen eine radiale Strömungsgeschwindigkeitskomponente auf, und zwar in der Nähe der rotierenden Wand aufgrund der Fliehkraftwirkung radial nach außen gerichtet und auf der Gegenseite der unbewegten Wand kompensator!sch radial nach innen gerichtet. Die diesem Wirbel überlagerte nach innen gerichtete Leckströmung nimmt deshalb ihren Weg an der unbewegten Wand entlang. Von der Leckströmung getragene und mittransportierte Partikel werden mithin auf dem gleichen Weg radial nach innen transportiert. Das den Wirbel bildende Fluid-Material wird aus der überlagerten Leckströmung heraus ständig ausgetauscht. Dabei gelangen mitgeführte feste oder flüssige Partikel in den Bereich des Wirbels und unterliegen darin den Einflüssen des diesem eigenen Fliehkraftfeldes. Aufgrund der gegenüber dem Trägermediuir. höheren spezifischen Masse der Partikel werden letztere unter der Wirkunr der Zentrifugalbeschleunigung höheren, nach außen treibenden Kräften unterworfen, durch die sie abgeschieden werden. Der Anteil der solcherweise abgeschie-The is superimposed in a purely radial gap formed from flat walls without protruding edges radially inward leakage flow a rotating drag flow due to the shear effect of the moving Wall-adhering boundary layer. Forms in the gap As a result, a flow condition emerges that is dominated by a relative vortex. The relative vortex can be described as a ball of fluid, the core of which rotates around the axis of the rotor at reduced speed turns. The edge areas of this vortex have a radial flow velocity component, namely in the Proximity of the rotating wall due to the effect of centrifugal force directed radially outwards and on the opposite side of the immobile wall compensator! sh directed radially inwards. The inwardly directed leakage flow superimposed on this vortex therefore takes its path to the unmoved one Along the wall. Carried and transported by the leakage flow Particles are therefore transported radially inwards on the same path. That which creates the vortex Fluid material is constantly exchanged from the superimposed leakage flow. Entrained fixed or liquid particles in the area of the vortex and are subject to the influences of this own centrifugal force field. Due to the opposite of the carrier medium. higher specific mass of the particles, the latter become higher under the effect of centrifugal acceleration subjected to external driving forces through which they are separated. The proportion of
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denen Partikel hängt davon ab, in welchem Grade die Leckströmung an der Wirbelbewegung teilnimmt, denn es wird eine Teilmenge der Leckströmung, - insbesondere in unmittelbarer Nähe der unbewegten Wand - nicht oder nur in geringem Maße der Wirbelbewegung unterworfen und somit radial nach innen strömen, ohne da£ die mitgeführten !-artikel abgeschieden werden. Kithin kann daher nach dem Stand der Technik nicht mit Sicherheit gewährleistet werden, daß die Leckströmung vor ihrem Eintritt in das nachgeschaltete Luftlager in genügender Weise von schädlichen Partikeln befreit wird.which particles depend on the degree to which the leakage flow occurs participates in the whirling motion because it becomes a subset of the leakage flow - especially in the immediate vicinity of the stationary wall - not or only in subject to a small degree of vortex movement and thus flow radially inwards without the articles being carried along to be deposited. Kithin cannot therefore be guaranteed with certainty according to the state of the art that the leakage flow before it enters the downstream air bearing in a sufficient manner of harmful Particles is freed.
Me Verminderung des Spaltes, d.h. des Abstandes zwischen den beiden den Spaltraum bildenden Funktionsflächen, führt zu einer Verminderung des Leckstromes, ändert aber im Prinzip nichts an der Tatsache, daß an der unbewegten Wand entlang Partikel radial nach innen getragen werden können. Erst wenn die Spaltbreite auf die Größenordnung der Partikel verkleinert wird, kann man damit rechnen, daß jedes eindringende Partikel von der Scherbewegung der Rotation in genügender Weise erfaßt wird, um unter der Wirkung der Zentrifugalbeschleunigungen nach außen abgeschieden zu werden. Der Luftfilm im Luftlager hat eine Dicke von wenigen 1/1000 mm. Ein Partikel, das diesen Film, ohne Schaden zu verursachen, durchtreten kann, müßte um eine Größenordnung kleiner sein als die Dicke des Luftfilms im Lager. Daraus würde sich die Forderung ergeben, den Spalt in der Abscheidevorrichtung in dieser Größenordnung einzustellen. Das ist jedoch praktisch nicht möglich, da für Berührungsfreiheit der Wirkflächen an dieser Stelle im Betrieb ein Abstand von einigen 1/10 mm bis zu 1 mn; gewahrt bleiben muß, um Fertigungstoleranzen der zugehörigen Bauteile, unterschiedliche Wärmeausdehnungen vnC Bewegungen aus den dynamischen Vorgängen ausgleichen zu können.A reduction in the gap, ie the distance between the two functional surfaces forming the gap, leads to a reduction in the leakage current, but in principle does not change the fact that particles can be carried radially inwards along the stationary wall. Only when the gap width is reduced to the order of magnitude of the particles can one expect that each penetrating particle will be sufficiently covered by the shear movement of the rotation to be separated outwards under the effect of the centrifugal accelerations. The air film in the air bearing is a few 1/1000 mm thick. A particle that can pass through this film without causing damage would have to be an order of magnitude smaller than the thickness of the air film in the bearing. This would result in the requirement to set the gap in the separation device in this order of magnitude. However, this is practically not possible, since a distance of a few 1/10 mm up to 1 mn at this point during operation is to ensure that the active surfaces are free from contact; must be maintained in order to be able to compensate manufacturing tolerances of the associated components, different thermal expansions and movements from the dynamic processes.
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Erfindungsgemäß wire, deshalb vorgeschlagen, die nichtrotierende Bewandung des Spaltraumes in einer V/eise auszubilden, daß ein Ausfällen der mitgeführten Partikel aus der wandnahen Leckströmung: in einer Weise bewirkt wird, durch die die Partikel in den Einflußbereich des rotierenden V/irbeis nieraten und von diesem aus dem Spaltraum herausgeschleudert werden. Dies geschieht erfindungsgemäß insbesondere durch Ausbildung zumindest einer vorspringenden Kante an der Spaltwandung des feststehenden, d.h. des sich nichtdrehenden Teils. Die dazu benötigte Energie wird der bewegten Wandung des Spaltes und teilweise auch dem einströmenden Medium entnommen. Im Betrieb wird am feststehenden Teil bei der Spaltwandungsgrenzströmung aufgrund der vorspringenden Kante eine axiale Strömungskoraponente induziert. Die in Wandnähe radial einwärts gerichtete Leckströmung wird dabei an der oder den Kanten gebrochen, umgelenkt und teilweise verwirbelt. Die mitgeführten Partikel können diesen schroffen Richtungsänderungen aufgrund ihrer größeren spezifischen Masse nicht in gleicher Weise folgen und gelangen dadurch tiefer in den Bereich des beschriebenen Wirbels hinein.According to the invention wire, therefore proposed, the non-rotating Form walling of the gap space in a way that precipitation of the entrained particles from the leakage flow close to the wall: is effected in such a way that the particles enter the area of influence of the rotating V / irbeis nieraten and from this out of the gap be thrown out. This is done according to the invention in particular by forming at least one protruding edge on the gap wall of the stationary, i.e. the non-rotating part. The one needed for this Energy is taken from the moving wall of the gap and partly also from the inflowing medium. Operational becomes on the fixed part at the gap wall boundary flow induces an axial flow coraponent due to the protruding edge. The one near the wall radial inwardly directed leakage flow is broken, deflected and partially swirled at the edge or edges. The entrained particles can make these abrupt changes of direction due to their larger specific mass, they do not follow and thus arrive in the same way deeper into the area of the described vertebra.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Spaltwandung des feststehenden Teils zumindest eine Schragflache unter einem Winkel zum Radialquerschnitt des sich drehenden Teils aufweist. Die Schrägfläche ist mit der erfindungsgemäßen vorspringenden Kante kombiniert und erhöht die Brechungswirkung der im wesentlichen radial einwärts gerichteten Leckströmung.An advantageous development of the invention provides that the gap wall of the fixed part at least an inclined surface at an angle to the radial cross-section of the rotating part. The inclined surface is combined with the projecting edge according to the invention and increases the refractive efficiency of the substantially radially inward leakage flow.
Es können mehrere bevorzugterweise parallele schräge Flachen an der Spaltwandung des feststehenden Teils vorgesehen sein, wobei benachbarte Schrägflächen durch entgegengesetzt gerichtete Flächen gleicher Schräge kantenbildend verbunden sind. Dadurch werden mehrere Brechungen der Leckströmung radial einwärts eingerichtet.Several, preferably parallel, inclined surfaces can be provided on the gap wall of the stationary part be, with adjacent inclined surfaces edge-forming by oppositely directed surfaces of the same bevel are connected. This establishes multiple breaks in the leakage flow radially inward.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an der Spaltwandung des feststehenden Teils mehrere Schrägflächen in einer Sägezahnprofilierung vorhanden sind. Die Winkel, die die einzelnen Bereiche der in rotation ssymmetri sehe Kegelflächen gebrochenen Stirnfläche der nicht rotierenden Wand im Meridianschnitt gegenüber der Achsnormalen bilden, können auch unterschiedlich sein und werden empirisch optimiert.An advantageous embodiment of the invention provides that several on the gap wall of the fixed part Inclined surfaces in a sawtooth profile available are. The angles that the individual areas of the conical surfaces broken in rotation ssymmetri see end face of the non-rotating wall in the meridional section opposite the axis normal can also be different be and are optimized empirically.
Zur weiteren Steigerung der Wirkung kann auch die rotierende Wand profiliert werden, und zwar zunächst durch radial verlaufende Kanäle. Beim Umlauf dieser seitlichen Kanäle üben sie auf das im Spalt befindliche Fluid eine antreibende Wirkung aus. Der Antrieb des vorstehend beschriebenen Wirbels erfolgt nicht mehr nur durch Reibungskräfte der an der rotierenden Wand haftenden Grenzschicht, sondern auch durch Flächenkräfte der rotierenden Kanalflanken. Die Breite des mechanisch erforderlichen Laufspalts und die Tiefe der besagten Kanäle können zur Erzielung einer optimalen Wirkung aufeinander abgestimmt werden. Dabei ist es auch möglich, durch die Ausbildung der Kanäle eine Rückförderung zu bewirken, die über die Menge der eindringenden Leckströmung hinaus einen Förderstrorr; aus dem inneren Bereich nach radial außen antreibt. Das könnte insbesondere dann hilfreich sein, wenn das radial innen liegende Luftlager mit Kühlluft oder Sperrluft durchströmt werden soll.To further increase the effect, the rotating wall can also be profiled, initially through radial channels. As these lateral channels circulate, they exert a pressure on the fluid in the gap driving effect. The vortex described above is no longer driven solely by frictional forces the boundary layer adhering to the rotating wall, but also due to the surface forces of the rotating channel flanks. The width of the mechanically required running gap and the depth of the said channels can be used to achieve be coordinated with each other for an optimal effect. It is also possible through training to effect a return of the channels, which over the amount of the penetrating leakage flow also a delivery flow; drives radially outward from the inner area. This could be particularly helpful if this is radial internal air bearings are to be traversed with cooling air or sealing air.
Die offenen Radialkanäle in der Spaltwandunr des sich drehenden Teils können, gesehen in ümfangsrichtung, einen unterschiedlichen Verlauf nehmen, so wie es sich für die Funktion als am zweckmäßigsten erweist. Insbesondere kann ein Sägezahnprofil vorgesehen sein: Die ablaufende Flanke trägt hierbei einen flachen Winkel, die auflaufende Flanke ist im rechten oder steilen Winkel zur ümfanp-srichtung angeordnet. Auch in der Stirnansicht der rotierendenThe open radial channels in the gap wall of the rotating part can, viewed in the circumferential direction, a take different course, as it proves to be most expedient for the function. In particular A sawtooth profile can be provided: The trailing edge here has a flat angle, the leading one Flank is at a right or steep angle to the direction of the umfanp arranged. Also in the front view of the rotating
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Wand können die offenen ftadialkanäle unterschiedlich ausgebildet sein. Zum einen sind sternförmig angeordnete exakt radial geführte Radialkanäle möglich. Die Radialkanäle können aber auch schräg radial nach außen geradlinig oder auch gebogen (spiralförmig) angeordnet sein. Eine besonders zweckmäßige Anordnung ergibt sich, wenn eine konstante Spaitbreite zwischen dem feststehenden profilierten und den; sich drehenden profilierten Teil vorgesehen ist. Auch kann bei Kanalausbildung der rotierenden Wand die axial äußere Begrenzung der Kanäle bis auf den mechanisch notwendigen Laufspalt an die profilierte Fläche der nicht rotierenden Wand herangezogen sein.In the wall, the open vertical canals can be designed differently be. On the one hand, radial channels that are arranged in a star shape and that are precisely guided radially are possible. The radial channels but can also be arranged obliquely radially outwards in a straight line or also bent (spiral-shaped). A particularly useful arrangement is obtained when a constant gap width between the fixed profiled and the; rotating profiled part provided is. When the rotating wall is formed with a channel, the axially outer boundary of the channels can be up to the mechanically necessary running gap must be used on the profiled surface of the non-rotating wall.
Die erfindungsgemäße vorspringende Kante in der Spaltwandung des feststehenden Teils kann auch dein Grundprinzip nach bevorzugt durch eine axiale Umfangsflache in Angrenzung an eine radiale Stirnfläche der feststehenden Wand gebildet sein, wobei die rotierende Wand K an al wan dun gen mit radial äußeren Vorsprüngen besitzt, die die Kante der nicht rotierenden Wand umgreifen. Auch dadurch wird die an der Wandung des stillstehenden Teils im Spalt, der durch den Abstand zum rotierenden Teil gebildet wird, strömende Leckage an der Kante schroff umgelenkt und dabei die mitgefünrten Partikel in den Wirkungsbereich der rotierenden profilierten Wand ausgetragen, von der Rotation erfaßt und radial abgeschleudert.The projecting edge according to the invention in the gap wall of the fixed part can also be based on your basic principle, preferably by an axial circumferential surface in abutment be formed on a radial end face of the stationary wall, the rotating wall K on al wan duns with radially outer projections that encompass the edge of the non-rotating wall. This also becomes those on the wall of the stationary part in the gap that is formed by the distance to the rotating part, flowing leakage is sharply diverted at the edge and the entrained particles are in the effective area of the rotating profiled wall discharged, captured by the rotation and thrown off radially.
Pie Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispieler, unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:Pie invention is explained below using exemplary embodiments, explained in more detail with reference to the drawing; show it:
Fi fr. " eine Sp alt ausbildung mit einem Spalt zwischen einer, feststehenden und einem sich drehenden Teil ir. einer. Axiallangsschnitt,Fi fr. "a gap training with a gap between one, fixed and a rotating part ir. one. Axial longitudinal section,
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Pig. 2 die Spaltwandung des feststehenden Tells in anderer Ausgestaltung,Pig. 2 the gap wall of the fixed plate in a different configuration,
Fig.:3- eine Spaltausbildung ähnlich der Fig. 1 mit offenen Radialkanälen in der rotierenden Wand,Fig.:3- a gap formation similar to Fig. 1 with open Radial channels in the rotating wall,
Fig. 4 eine Spaltausbildung mit profilierten Spaltwandunren anderer Ausgestaltung,4 shows a gap formation with profiled gap wall strands other design,
Fig* 5 eine Teilumfangsansieht auf den Spalt mit sägezabnprofilierten Radialkanälen an der rotierenden Wand,Fig * 5 shows a partial view of the circumference of the gap with sawtooth profiled Radial channels on the rotating wall,
Fig. 6 eine Teilstirnansicht auf eine rotierende Wand mit schräg verlaufenden Radialkanälen,Fig. 6 is a partial front view of a rotating wall inclined radial channels,
Fig. 7 eine der Fig. 3 entsprechende Ausführungsform mit Radialkanalwandungen in dichter Nachbarschaft zur feststehenden profilierten Spaltwandung,FIG. 7 shows an embodiment corresponding to FIG. 3 Radial channel walls in close proximity to the fixed profiled gap wall,
Figuren 8 bis 10 weitere Ausgestaltungen von Spaltwandungen mit Radialkanalausbildung in der rotierenden Wand.Figures 8 to 10 further configurations of gap walls with radial channel formation in the rotating Wall.
In Fig. 1 ist eine Spaltausbildung 1 mit einem Spalt zwischen einem· feststehenden Teil 2 und einerc sich drehenden Teil 4 in einem Axiallängsschnitt veranschaulicht.In Fig. 1 is a gap formation 1 with a gap between a fixed part 2 and a rotating part Part 4 illustrated in an axial longitudinal section.
Der Spalt umfaßt einen im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt mit einer glatten radial verlaufenden Spaltwondung "5 am sich drehenden Teil 4 und einer rotationssymmetrischen im Axialschnitt zick-zack-förmir ausgebildeten Spaltwandung Z am feststehenden Teil 2. Insbesondere besitzt die Spaltwandung 3 zueinander parallel verlaufende beabstandete Schrägflächen 6, die unter einem Winkel oc zur Achsnormalen geneigt sind. Die Schrägflächen 6 verlaufen von radial außen nach radial innen in einer Richtung zur Spaltwandung 5 des sich drehenden Teils 4.The gap comprises an essentially radial section with a smooth radial gap "5" on the rotating part 4 and a rotationally symmetrical gap wall Z , which is zigzag-shaped in axial section, on the stationary part 2 6, at an angle oc to the axis-normal are inclined. the oblique surfaces 6 extending from radially outside to radially inside in a direction for Spaltwandung 5 of the rotating member 4.
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Zwischen den Schrägflochen 6 sind entgegengesetzt gerichtete Schrägfläcben 7 in der Spaltwandung 5 ausgebildet, die kreisförmige vorspringende Kanten -10 und kreisförmige zurückgesetzte Kanten ° schaffen. Aufgrund der vorspringenden Kanten 10 wird die radial einwärts gerichtete Leckströmunr iir Bereich der Spaltwandung ? in einer Weise gebrochen, daß in der Strömung vorhandene Partikel in das Wirbelfeld im Bereich der Spaltwandung 5 des sich drehenden Teils 4- gelangen und von dort radial nach außen abgeschleudert werden, und zwar aufgrund der Wirkungen der im Betrieb vorhandenen Fliehkraftfeldes durch das sich drehende Teil 4. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind zwei innere Breehungszonen mit vorspringenden Kanten 10 vorgesehen, so daß Teilchen, die an der ersten Kante noch nicht abgeschieden wurden, an diesen Stellen mit Sicherheit ausgetragen und damit vom Luftlager ferngehalten werden, das sich an radial innerer Stelle zwischen feststehendem Teil und sich drehendem Teil beispielsweise in Axialrichtung erstreckt.Between the inclined flaps 6 are oppositely directed Inclined surfaces 7 formed in the gap wall 5, the circular protruding edges -10 and circular create recessed edges °. Due to the protruding edges 10, the radially inwardly directed leakage flow is in the area of the gap wall? broken in a way that existing in the flow particles in the vortex field in the area of the gap wall 5 of the rotating Part 4- get and thrown from there radially outward due to the effects of the centrifugal force field present in operation due to the rotating Part 4. In the embodiment of FIG. 1 there are two inner expansion zones provided with protruding edges 10, so that particles which have not yet been deposited on the first edge are definitely in these places discharged and thus kept away from the air bearing, which is located at the radially inner point between stationary Part and rotating part extends, for example, in the axial direction.
In Fig. 2 ist die rotationssymmetrische Spaltwandung 3 des feststehenden Teils 2 in anderer Weise ausgebildet. Grundsätzlich sind Schrägflächen 6 wie nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorhanden. Die Verbindungsschrägflächen zwischen den Schrägflächen 6 sind kurze zueinander parallel verlaufende senkrecht zu den Schrägflachen 6 ausgebildete Schrägflächen anderer Neigung, so da£ insgesamt im Axialschnitt ein Sägezahnprofil ausgebildet wird. Die hierbei entstellenden vorspringenden Kanten 10 sind nicht stumpfwinklig wie nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, sondern rechtwinklig. Auch ein spitzer Winkel ist denkbar.The rotationally symmetrical gap wall 3 is shown in FIG. 2 of the fixed part 2 formed in a different way. Basically, inclined surfaces 6 are as in the exemplary embodiment according to Fig. 1 available. The connecting inclined surfaces between the inclined surfaces 6 are short to one another parallel running perpendicular to the inclined surfaces 6 formed Inclined surfaces with a different inclination, so that a sawtooth profile is formed overall in the axial section. the here disfiguring protruding edges 10 are not obtuse angled as in the embodiment of FIG. 1, but at right angles. An acute angle is also conceivable.
Dac in Fig. ~ veranschaulichte Ausführungsbeispiel entspricht in·. Grundsatz demjenigen nach Fig. 1, wobei in der Spaltwan-The embodiment illustrated in FIG in·. Principle that of Fig. 1, wherein in the gap wall
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dun ρ 5 des sich drehenden Teils 4 ftadialkanr?. ο τ- susrebiidet sind, die für einen besseren Abtransport der Te'lcnen radial nach außen sorgen. Die Radi a Ik an;; le T-* besitr.en eine radial sich erstreckende Basis 12 unc sine, in Richtung des feststehenden Teils 2 offen, um abzusondernde Teilchen aufnehmen zu können.dun ρ 5 of the rotating part 4 ftadialkanr ?. ο τ- are susceptible, which ensure a better removal of the parts radially outwards. The Radi a Ik an ;; le T- * has a radially extending base 12 and sine, open in the direction of the fixed part 2 in order to be able to receive particles to be separated.
Die Wandungen der Eadialkanäle 17> und de=·, brialtes können im Keridianschnitt von der radialen Richtung gemäf. Fir:;. abweichen, um die Wirkung der Partikel ab sch ei dung: zu verstärken .The walls of the radial canals 1 7 > and de = ·, brialtes can be seen in the keridional section from the radial direction. Fir:;. differ in order to increase the effect of the particles.
In Richtung des ümfanges können die Radialkanäle 13 zickzack-fö'rmig ausgebildet sein, wie dies in Fit?. 5 Reseirt ist. Das sich in Richtung des Pfeils drehende Teil 4 -besitzt hierbei Radialkanäle 13 mit einer ablaufenden Flanke mit einem flachen Winkel und einer auflaufenden Flanke in einem rechten Winkel zur limfangsrichtung, so daß die auszuscheidenden Partikel besonders wirkungsvoll von der Rotation erfaßt werden.In the direction of the circumference, the radial channels 13 can be zigzag-shaped be trained like this in Fit ?. 5 Reservation is. The part 4 rotating in the direction of the arrow possesses here radial channels 13 with a trailing edge with a flat angle and a rising flank at a right angle to the peripheral direction, so that the particles to be separated are particularly effectively captured by the rotation.
Die Radialkanäle 13 können sich exakt radial nach außen erstrecken oder aber unter einem Schrägwinkel verlaufen, wie dies in Fig. 6 in einer Stirnansicht der sich drehenden Teils 4 gezeigt ist. Die Radialkanj'le Λ~ können auch gekrümmt ausgebildet sein.The radial channels 13 can extend exactly radially outward or they can run at an oblique angle, as is shown in FIG. 6 in an end view of the rotating part 4. The radial channels ~ can also be curved.
In weiterer Ausgestaltung kann die axial a'uEere Begrenzung der Radialkanäle 13 bis auf den mechanisch notwendiger. Laufspalt an die gebrochene Fläche der nicht rotierenden Wand herangezogen sein, wie dies in Fir. 7 gezeigt ist·. l>er notwendige Laufspalt besitzt hierbei eine konstante Breite b, auch in Knickbereichen.In a further embodiment, the axially outer limitation of the radial channels 13 except for the mechanically necessary. Running gap on the broken surface of the non-rotating Wall, as in Fir. 7 is shown ·. The necessary running gap has a constant one Width b, also in kink areas.
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Kombinationen von verschiedenen vorgenannten Konzepten sind möelich. /'Ur. Beispiel kann es beiir. Ausfällen von klebrip-en Partikeln vorteilhaft sein, eine Kombination der Anordnung nach den Figuren 4, 6 und " vorzusehen, so daß an den l/irkf lachen haftende Partikel durch Zentrifugalkräfte wieder abgelöst oder durch scharfe Kanten abgeschält werden.Combinations of the various concepts mentioned above are possible. / 'Ur. Example it can be atir. Precipitation of adhesive strips Particles be advantageous to provide a combination of the arrangement according to Figures 4, 6 and "so that on Particles adhering to the surface are caused by centrifugal forces peeled off again or peeled off with sharp edges.
Eine andere Konstruktion nach dem erfindungsgemäßen Grundprinzip zeigt Fir:. 8. Hierbei übergreift radial außen eine r.ur rotierenden Wandung gehörige Profilierung die äußere Kante 10 der nicht rotierenden Wand. Die an der Wandung des feststehenden Teils im Spalt, der durch den Abstand zum rotierenden Teil gebildet wird, strömende Leckage wird an der "vorspringenden" Kante 10 schroff umgelenkt und dabei die mitgeführten Partikel in den Wirkungsbereich der rotierenden profilierten Wand ausgetragen, von der Rotation erfaßt und radial nach außen geschleudert. Die Radialkanäle 1? besitzen mithin die Kante 10 umgreifende Y/andabscnnitte mit axial sich erstreckenden Flächen 11 ac sich drehenden Teil.Another construction based on the basic principle of the invention shows Fir :. 8. This overlaps a radially outside r. the outer profiling belonging to the rotating wall Edge 10 of the non-rotating wall. The one on the wall of the fixed part in the gap created by the distance to the rotating part is formed, flowing leakage becomes deflected abruptly at the "protruding" edge 10 and the entrained particles in the area of action of the rotating profiled wall discharged, captured by the rotation and thrown radially outward. The radial channels 1? therefore have the edge 10 encompassing Y / andabscnnitte with axially extending surfaces 11 ac rotating part.
Vorgenanntes Prinzip ] äßt sich auch grundsätzlich nach den Ausführungsformen der Figuren ? und 10 verwirklichen, wobei innere Axialfläch enabschnitte S am feststehenden Teil vorgesehen sind, so daß zick-zack-förmig ausgebildete Spaltwandungen ο am feststehenden Teil 2 ausgebildet werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 sind zur Achsnormaien schräg verlaufende Radialkanäle 15 vorgesehen, während die Radialkanäle 13 nach Fig. 10 in der Achsnormplen Iiep·en.The above-mentioned principle] can also be applied in principle the embodiments of the figures? Realize 10 and 10, with inner Axialflä en sections S at the fixed Part are provided so that formed zigzag Gap walls ο formed on the stationary part 2 will. In the embodiment according to FIG. 9, axial norms are used obliquely running radial channels 15 are provided, while the radial channels 13 according to FIG. 10 in the Achsnormplen Iiep.
ESP-734
20.07.1983ESP-734
07/20/1983
Claims (1)
MÜNCHEN GMBHMTU ENGINE AND TURBINE UNION
MUNICH GMBH
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