KR890003354B1 - 분리기 조립체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분리기 조립체

제1도는 선박의 가스 터어빈 공기 흡입도관용 수분 분리기로 이용되고 그 공급 흡입도관 입구에 설치되는 본 발명에 따른 분리기 조립체의 제1실시예의 부분절제 사시도.

제2도는 분리기의 빙결의 일어날때 공기가 수분분리기를 우회하도록 공기 도관에 대해 피봇트된 제1도 수분 분리기를 나타내는 수평단면도.

제3도는 선박의 가스터어빈에의 공기 흡입도관용 수분 분리기로 이용될 수 있고, 공기 도관을 통과하는 공기가 수분 분리기를 우회하도록 작동하는 본 발명에 따른 분리 조립체의 변형예의 부분 단면사시도.

제4도는 제3도의 선 4-4에 따른 분리기 조립체의 단면도.

제5도는 제2단계만이 공기가 우회할 수 있도록 가동하는 2단 분리기 조립체를 제공하는 본 발명에 따른 또 다른 변형예의 사시도.

제6도는 제5도의 선 6-6에 따라 취한 제5도의 분리기 조립체의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 공기 흡입 도관 14 : 분리기

24, 28 : 제1 및 제2단계 지지 프레임 부재 30, 32 : 핀 부재

42 : 압력차 스위치 44 : 고정장치

46, 48 : 압력 감지기

[발명의 배경]

본 발명은 여과 또는 분리기 조립체에 관한 것으로, 특히, 선박용 가스 터어빈의 분리기 조립체에 관한 것이다. 예를들어, 본 발명의 분리기 조립체는 선박의 가스 터어빈의 공기 흡입구내로 도입되는 공기에 함유된 수분 및 입상 물질을 제거하기 위한 수분 및 입자 분리기로 특히 유용하다.

공기내에 함유된 수분 입자들이 일반적으로 염분을 함유하기 때문에 선박용 가스터어빈에는 수분 분리기를 설치하는데, 그 염분은 그 수분 입자들이 터어빈내로 도입된때, 예를들어 화학적 부식에의해 터어빈의 구성 부픔들에 유해한 영향을 끼친다. 또한, 예를들어 모래 및 소금 결정들과 같은 공기내 함유된 건조 입자들은 제거되지 않으면 터어빈 구성부품들의 "핏팅(pitting)"을 야기할 수 있다. 그러나, 단연 가장 염려가 되는 것은 염분을 함유하는 수분 입자들이다.

그러한 입자들을 함유하는 공기가 터어빈으로 통과하는 것을 최소화 하도록 선박용으로 사용하기 위한 각종 형태의 분리기 조립체들이 제안되었으나, 더욱 중요한 것은 터어빈에 실질적인 공기 유량이 유지되게 하는 것임이 이해될 것이다. 사실, 비록 수분 및 염분을 함유하여 터어빈 구성 부품들을 손상시킬 수 있는 공기를 공급할지라도 공기가 터어빈에 항상 공급되는 것이 절대 필요하다는 것이 중요하다.

따라서, 종래, "통풍"도어로 알려진 도어 또는 통로를 수분 분리기에 인접하여 공기 도관에 설치했던바, 그 도어들은 그 수분 분리기를 가로질러서의 압력강하가 너무 많아, 즉 미리 정해진 한계를 지나치는 경우에 자동적으로 개방되는데, 그러한 작동이 일어나지 않으면 터어빈내에 공기 유량이 고갈상태로 된다. 이들 종래 설비에 따라, 여과되지 않은 공기가 공기 도관내로 도입되어 수분 분리기를 우회하여 터어빈내로 공급될 수 있다.

수분 분리기를 가로질러서의 그러한 압력강하의 상승은, 그 분리기가 설치된 선박이 추운 바다에 있을때 수분 분리기의 빙결에 의해 야기될 수 있는데, 이는 그러한 선박의 가스터어빈용 수분 분리기들이 대개 보호되지 않은 채 선박에 높이 설치되기 때문이다. 예를들어, 수분 분리기에 의해 공기로 부터 분리된 수분은, 수분 분리기내에서 빙결되어 분리기를 통한 공기의 흐름을 봉쇄하여 수분 분리기를 가로질러 압력강하를 상승 시키고 따사서, 터어빈에 공급되는 공기 유량을 감소시킨다.

그리하여, 종래 기술에서, 이러한 현상이 발생하는 경우, 보조 "통풍"도어 또는 통로가 분리기 장치를 가로지른 압력차의 증가의 감지에 의해 자동적으로 개방된다.

그러한 별도의 보조도어는 다른 구성부품들의 제조 및 공기 도관으로의 별도의 공기통로의 설치를 요하며, 그리하여 그러한 선박용의 가스터어빈 공기 도관 및 분리기 조립체들의 크기 및 중량을 증가시킨다. 또한, 2개의 별도의 통로들과 그 통로들의 2개의 별도의 구성부품들을 구비하고 있어서 설비가 매우 복잡하고 부피가 크게된다.

[본 발명의 요약]

상기 단점 및 다른 단점들은, 공기가 수분 분리기를 우회하여 터어빈에 직접 도입될 수 있도록 분리기 자체 또는 적어도 그의 일부가 공기 도관내에서 가동하도록 구성된 간단한 분리기 조립체를 터어빈의 공기 흡입 도관에 설치하는 본 발명에 의해 극복된다. 더 구체적으로는, 본 발명에 따른 분리기 조립체는 통과하는 공기내에 함유된 입상물질을 제거하기위한 분리기와 그 분리기의 적어도 한 부분이 공기 도관내에서 여과위치와 우회위치 사이에서 가동하도록 그 분리기를 공기 도관내에 설치하기위한 장착구를 포함한다. 그 분리기는 가동(可動)부분이 여과위치에 있을 때 공기도관을 통과하는 실제 모든 공기가 분리기를 통과하고, 가동 부분이 우회 위치에 있을때는 공기 도관을 통과하는 공기가 분리기를 통과하지 않고 최소한 그 분리기의 가동 부분을 우회하도록 배치되어 있다. 공기 도관내의 분리기를 가로질러서의 공기의 압력차를 감지하기 위한 감지기가 또한 설치되어있다. 또한, 감지기에 의해 감지된 압력차가 미리 정해진 압력차보다 클 때 분리기의 가동부분이 우회위치로 이동하도록 감지기에 응하여 작동하는 장치가 제공되어있다. 그리하여, 터어빈 장치에 필요한 공기 유량이 항상 유지된다.

특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 분리기를 지지하는 프레임이 설치되어 있고, 장착구가 그 프레임을 분리기의 여과위치와 우회위치에 상응한 제1 및 제2위치들 사이에서 공기 도관내에서 가동하도록 장착하는 기능을 한다. 즉, 그 장착구는 분리기가 공기도관내로의 공기 흐름에 실제 수직으로 배치되는 제1위치와, 분리기가 정규 여과위치에 대해 경사져 있어 공기가 분리기를 우회하여 흘러 터어빈으로 직접통과하는 제2위치 사이에서 가동하도록 프레임을 피봇트가능하게 장착하는 피봇트 장착구를 포함하는 것이 바람직하다. 그 피봇트 장착구를 프레임의 양 축부상에 서로 정렬되어 장착된 한쌍의 핀을 포함할 수 있는바, 그 핀들은 그들을 통과하는 축을 중심으로한 피봇트 작동을 제공한다. 또한, 피봇트 장착구는 공기 도관내의 프레임이 선회형태로 이동하도록 경첩식으로 지지하는 힌지(hinge)를 프레임의 한 여부에 지닐 수 있다.

이들 각각의 실시예에서, 정규 여과위치에 프레임을 지탱하기 위한 적당한 고정장치가 제공되어 있고, 그 고정장치는 공기도관내로 도입되는 공기흐름에 의해 프레임을 자유롭게 선회시키도록 압력 감지기에 응하여 해제가능 하게 되어 있다.

또 따른 실시예에서, 분리기는 제1 및 제2분리단계들을 포함하며, 그 제2분리단계는 제1분리단계에 경첩식으로 장착되어 제1분리단계에 직렬로 배치되는 위치와, 제1분리 단계에 대해 경사진 우회 위치사이에서 제1단게에 대해 이동가능한 것이 바람직하다. 이러한 구조는, 공기 도관을 통과하는 공기가 제1분리단계에 의해 부분적으로 분리되는 것을 제외하고는 전술한 다른 구조들과 유사하다.

[바람직한 실시예의 설명]

본 발명의 전기 및 다른 특징 및 장점들은 본 바령의 바람직한 실시에들을 나타내는 첨부도면을 참조하여 기술된 하기 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

제1도에는 터어빈 장치(도시안됨)의 공기 흡입도관(12)용의 본 발명에 따른 분리기 조립체(10)가 도시되어 있다. 그 터어빈 장치는, 예를들어, 가스터어빈일 수 있으나, 다른 형태의 터어빈들에 대해서도 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 분리기 조립체(10)는 선박 또는 다른 수륙양용 차량의 가스 터어빈에 사용하기위한 수분 분리기로 특히 유용하기 때문에 그러한 용도를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 분리기 조립체(10)는, 공기 흡입도관(12)을 통해 터어빈에 도입되는 공기에 함유된 입자들을 여과하는 것이 요구되고 또한 터어빈에의 공기의 고갈을 방지하도록 여과되지 않은 공기가 분리기를 우회하게 하는 것이 필요할 수 있는 어떤 환경에서든 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

선박용 가스터어빈에서, 그 터어빈은 터어빈에 소기의 양의 공기를 제공하도록 수분 분리기(14)를 가로질러 공기흡입 도관(12)내로 공기를 흡입하도록 작동된다. 일반적으로, 공기 도관은, 가능한한 작은 양의 수분이 가스 터어빈에 도입되는 공기에 함유될 수 있도록 선박 또는 전술한 차량에 높이 설치한다. 그러한 경우, 수분 분리기(14)는 공기도관(12)의 흡입구(16)에 설치되는 것이 보통이다.

통상 초당 2000입방피이트 이상의 유량이 필요한 그러한 선박용 터어빈 도입 공기 유량은 도입되는 공기가 통과하는 공기 흡입도관(12)의 단면적 및 그를 통과하는 공기유속에 종속된다. 예를들어, 공기 흡입도관(12)을 지나는 유속을 증가시킬 수 있으면, 도관(12)의 단면적(즉, 도관(12)의 치수)을 감소시킬 수 있다. 한편, 공기흡입 도관(12)에 배치된 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력강하는 예를들어 수위 6인치 이하의 허용 가능한 수중에 유지되어야한다. 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력강하가 수분 분리기(14)자체에 의해 제공되는 흐름 저항 및 그를 통과하는 유속에 종속되기 때문에, 그 압력강하는 주어진 유량에 대한 필요조건을 만족시키기위해 얻어질 수 있는 유속 증가에 대한 한계요소로 작용한다. 따라서, 공기 도관(12)의 크기를 감소시키는 것이(가격, 중량 및 크기를 감소시키기위해) 요구될때는, 흐름 저항이 가능한한 낮도록 수분 분리기(14)를 설계하는 거싱 바람직하다. 그러나, 동시에, 수분 분리기에의해 제공되는 흐림저항의 감소는 그 수분 분리기(14)를 통과하는 공기로부터 수분 입자들을 제거하는 효율을 저해하지 않도록 하는 것이어야한다. 예를들어, 많은 선박 용도에서, 초당 대략 20피이트 이상의 높은 수분 분리기 통과 유속이 바람직하다.

이들 변수들은, 전술된 바와같이, 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력 강하를 허용가능한 수준에 유지함과 동시에 터어빈에 요구되는 유량을 제공하도록 공기 흡입도관(12) 자체의 크기를 결정하는 것은 물론, 터어빈의 공기 흡입도관(12)를 위한 어떤 주어진 형태의 수분 분리기(14)의 정밀한 설계를 결정한다.

그러나, 수분 분리기들이 빙결하지 않도록 하는 환경에서 공기 흡입도관(12)내에 수분 분리기(14)들을 배치하는, 즉, 수분 분리기를 배위에 높게 배치하는 설계에도 불구하고, 수분 분리기(14)가 작동중 막힐 가능성이 계속 존재한다. 알 수 있는 바와같이, 그러한 막힘은 가스 터어빈의 공기 흡입도관(12)내로 흐르는 공기에 대해 수분 분리기(14)에 의해 제공된 흐름 저항을 증가시킨다. 터어빈으로의 유량은 공기 흡입도관(12) 내로의 공기의 흐름에 부여된 저항에 의해 죄우되기 때문에, 수분 분리기(14)에 의해 제공된 저항이 증가하면 터어빈에 공급되는 것이 절대 필요하기 때문에, 수분 분리기(14)가 막히거나 또는 그에 의해 부여된 저항이 허용한계를 지나쳐 증가하면 필요한 공기유량을 터어빈에 공급하도록 수분 분리기(14)를 우회시키기 위한 장치를 제공하는 것이 필요하다.

따라서, 앞에서 설명한 바와같이, 종래에는, 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력강하가 설정한계를 지나 증가할때 자동적으로 개방되는 별도의 도어 또는 부재들을 포함하는 "통풍"도어가 설치되엇다. 그리하여, 여과되지 않은 공기가 수분 분리기(14)를 우회하여 공기도관(12)내로 흘러 터어빈에 공급되게 한다.

본 발명에 따라, 분리기 조립체(10)에 그러한 "통풍"특성을 제공하도록 수분 분리기(14)자체, 또는 그의 적어도 일 부분이 공기 도관(12)에 이동가능하게 장착됨으로써, 별도의 "통풍"도어의 필요성이 배제된다.

특히, 본 발명의 일반 원리에 따라, 예를들어 제1 및 제2도에 도시된 바와같이 분리기 조립체(10)가 가스터어빈 공기 흡입 도관(12)의 입구(16)에 장착된다. 터어빈으로 부터 먼쪽의 공기 흡입도관(12)의 말단부(16)에는, 개구부(19)를 가진 입구덮개판(18)이 부착되어 있는바, 그 개구부는 공기도관(12)내로의 공기 흐림 도입구를 형성한다. 수분 분리기(14)는 덮개판(18)의 개구부(19)에 인접하여 공기 흡입 도관(12)내에 장착되고, 도입 개구부(19)를 둘러싸도록 배치되어 공기 흡입도관(12)내로 유입된 실제모든 공기가 수분 분리기(14)를 통해 흐르도록 그 개구부(19)의 크기에 상응하는 크기로 되어있다. 또한, 수분 분리기(14)는, 그를 가로질러서의 압력강하가 미리 정해진 값을 지나 상승할때 그 수분 분리기가 개구부(19)로 부터 멀리 이동, 즉, 개방하도록 작동하여 공기가 그 분리기를 우회하여 가스터어빈에 직접 공급되도록 장착된다. 그리하여, 종래 장치보다 덜 복잡하고 부피가 작으며 실제 모든 조건하에 터어빈에의 공기 흐름을 항상 유지하는 개량된 분리기 조립체(10)가 제공된다.

제1도 및 제2도에 도시된 실시예에서, 분리기 조립체(14)는, 공기 흡입 도관(12)내로 도입되는 여과되지 않은 공기를 받아서 터어빈에 공급되기 전에 공기로 부터 수분 및 염분과 같은 입상 물질을 여과제거하도록 공기 흡입 도관(12)의 도입단부(16)에 배치된 2단계수분 분리기로 이루어져 있다. 그 수분 분리기(14)의 제1단계는, 터어빈에 도입될 공기흐름이 제일 먼저 통과하고 부분적으로 처리된 공기를 제공하는 통상의 관성 분리기(20)로 되어있다. 그 관성 분리기(20)는, 예를들어, 서로에 대해 치밀한 간격으로 수직으로 배치된 다수의 갈지자형 또는 V형 베인(Vane)(22)을 포함할 수 있다. 그러나, 예를들어 사이클론 분리기와 같은 다른 형태로 관성 분리기들이 사용될 수 있음은 물론이다. 그 다수의 베인(22)은 지지 프레임(24)에 지지되며, 그 지지프레림은 베인(22)둘레를 에워싸고 그의 상하단을 고정위치에 지탱한다.

공기가 베인(22)을 통해 흐르때 그 공기는 인접 베인(22)들의 산형 부분들 사이 통로를 따라 여어번 선회 또는 굴곡 이동하여야 한다. 예를들어 염분, 모래 또는 다른 특정물질을 함유하는 수분 입자와 같은 함유된 입자들이 일반적으로 공기 입자보다 질량이 크기 때문에, 그 함유된 입자들은 그 선회중에 그에 작용된 원심력에 의애 베인(22)의 표면에 투사된다. 즉, 가벼운 공기 입자들은 일려의 산형 부분들을 선회통과 할 수 있으나, 무거운 질량의 입자들은 그렇지 못하고 베인(22)의 표면에 충돌한다. 베인(22)의 각 정점부에는, 그 충돌된 입자들이 베인(22)의 표면을 따라 미끄러지고 공기 흐름에 의해 작용된 공기역학적 항력에 의해 공기흐름에 재함유되는 것을 방지하기 위한 정지부가 제공될 수 있다.

그러한 구조는 공기내에 함유된 무거운 입자들을 제거하는데 특히 유용한데, 이는 그러한 입자들이 베인에 매우 잘 충돌하여 공기 흐름으로 부터 제거되기 때문이다. 한편, 가벼운 입자들은 흐름 통로를 따라 계속 흐르고 그 공기내에 계속함유된체 유지되는 경향을 가질 수 있다. 예를들어, 그러한 관성 분리기 또는 여과기(20)는, 가스 터어빈용의 수분 분리기(14)가 관련된 높은 유속의 범위, 즉 초당 20피이트 이상에서 8미크론(25.4미크론이 0.001인치와 대략 동일하다)이상의 크기의 수분 입자들을 제거하는데 유효한 것으로 밝혀졌다. 그러나, 다수의 베인(22)은 8미크론 아하의 작은 크기의 수분 입자들을 제거하는데 높은 효율을 나타내지 않았다. 그리하여, 그러한 작은 크기의 입자들을 제거하기위해 또 다른 여과단계 또는 여과기를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

이점에 있어서, 제1 및 제2도에 도시된 실시예에서, 수분 분리기(14)의 제1단계(20)에 의해 부분적으로 처리된 공기는 그 후에 그에 계속함유된 입자들을 제거하기 위해 그 공기를 더욱 처리하는 작용을 하는 제2단계(26)을 통해 도입된다. 예를들어, 이 제2단계(26)는 다수의 섬유 요소 또는 와이어들로 이루어진 1이상의 층을 포함할 수 있다. 그 섬유요소 층은, 예를 들어, 제2단계 프레임(28)을 제1단계 프레임(24)의 하류측에 부착하는 것과 같은 적당한 방식으로 제1단계(20)에 직렬로 배치된 둘레의 프레임(28)내에 둘러싸여 있다. 그 제2단계(26)는 모든 수분입자 및 다른 입상물질이 제거된 완전처리된 공기를 제공하기위해 공기내 함유된 작은 크기의 입자들을 제거하도록 설계되는 것이 바람직하다.

여기에 기술된 본 발명의 바람직한 예들에서 오직 2단계의 수분 분리기(14)가 제공되어 있으나, 또 다른 분리 단계들이 처음 2단계들의 하류에서 그 단계들에 직렬로 설치될 수 있음을 물론이다. 어떤 수분 분리기(14)의 특정구조는, 수분 분리기(14)가 배치되는 특정 환경 및 처리된 공기의 소기의 특성들에 좌우된다. 그러나, 본 발명에 따라, 공기 흡입 도관(12)내의 수분 분리기(14)의 크기 및 중량을 최소로 하기 위해, 수분 입자들의 제거효율을 최대로함과 동시에 단계들의 수를 최소로 유지하는 것이 바람직함이 인식될 것이다. 이점에서, 일반적으로 말하여 단계의 수가 증가할 때 흐름저항이 증가하고 장치의 중량이 증가되어 바람직하지 않게 된다.

또한, 제1도에 도시된 예에 따라, 수분 분리기(14)는 제1단계 프레임(24)의 상하부 표면들에 제공된 수직의 핀(30, 32)들에 의해 형성된 축을 중심으로 수직으로 회전가능하도록 공기 도관(12)내에 회전가능하게 지지되어있다. 그 핀(30, 32)들은 공기도관(12)의 상하부 내측 표면들에 설치된 저당한 소켓트(34, 36)내에 각각 수용되어 있다. 그리하여 수분 분리기(14)는 도관(12)내로의 고익 흐름의 방향에 수직인 여과위치에 배치되어 (제1도 참조), 공기도관(12)내로 도입되는 실제 모든 공기가 제1 및 제2분리단계(20, 26)를 통과하게 한다. 수분 분리기(14)는 또한, 공기 흐름의 방향에 대해 경사진 우회위치로 피봇트가능하다.(제2도 참조). 이 우회 위치에 있을때, 제2도에서 상세히 알 수 있는 바와같이 공기가 수분 분리기(14)의 제1및 제2단계 프레임(24, 28)의 외연부를 돌아 그 수분 분리기(14)를 완전히 우회하여 공기도관(12)내로 도입된다.

제1 및 2도에 도시된 실시예에서 제1단계 프레임부재(24)는 그의 전방, 즉 상류단부에서, 핀 부재(30, 32)의 일측(제1 및 2도의 우측)에 외측 플랜지 부분(38)과, 그리고 핀 부재(30, 32)의 타측(제1 및 2도의 좌측)에 내측 플랜지 부분(40)을 가지도록 구조되어 있어, 수분 분리기(14)가 여과위치로부터 우회위치로 제2도에 볼때 시계방향으로 자유롭게 피봇트하게 한다. 여과위치에서, 그들 플랜지 부분(38, 40)은 공기 도관(12) 입구(19)를 밀폐하는 작용을 한다.

그리하여, 선박상의 정규작동중, 터어빈의 공기흡입도관(12)내로의 모든 공기 흐름은 수분 분리기(14)를 통과하여야 한다. 이것이 제1도 위치이다. 그러자, 빙결이 일어난때 또는 수분 분리기(14)가 막힌때(그것은 수분 분리기(14)에 의해 제공되는 흐름 저항을 증가시킨다). 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력강하가 증가한다. 이 압력강하는 예를 들어 압력감지기(46, 48) 및 압력차 감지기 또는 스위치(42)와 같은 적당한 수단에 의해 감지될 수 있다. 압력차가 상한치에 도달한때, 적당한 고정장치(44)가 자동적으로 작동되어 분리기(14)를 그의 여과 위치로 부터 이탈시킨다(제2도 참조).

특히, 그 압력감지 장치는 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력차를 감지하고 통산의 "통풍"도어를 작동시키기위해 종래 사용되었던 통상의 구성부품들을 포함할 수 있다. 예를들어 그 압력감지 장치는 1쌍의 압력 감지기 또는 튜브(46, 48)를 포함할 수 있고, 그 압력 감지기들중 하나는 공기도관(12)내측에 위치되고 다른 하나는 공기도관(12)의 외측에 배치되어 대기압을 받는다. 적당한 압력차 스위치(42)는 그 압력 감지기(46, 48)들의 각각으로 부터의 출력을 받고, 흡입 도관(12)내로 도입되는 공기 흐름의 수분 분리기(14)를 가로질러서의 압력차를 결정한다. 그 압력차 스위치(42)는 고정장치(44)에 적절히 연결되어있고, 그 고정장치는 평상시 수분 분리기(14)를 여과위치에 지탱하며,압력 강하가 예를들어 수위 6인치 이상의 상한치에 도달하면 그 고정장치(44)가 자동적으로 작동되어 수분 분리기(14)를 여과위치에 지탱하는 고정력을 해제하도록 작동된다.

제1도 및 제2도에 도시된 실시예에서, 그 고정장치(44)는 공기 흡입구 덮개판(18)의 내측 표면에 장착되고 제1 및 제2위치들 사이에서 가동하는 2위치 고정장치로 이루어져 있다. 이 작동은 전기, 공기 또는 유압 수단들 중 어느 한 가지에 의해 달성될 수 있다. 제1위치에서, 고정장치(44)는 제1단계 프레임(24)의 내측 플랜지 부분(40)과 결합하여, 수분 분리기(14)가 공기도관(12)의 전체 도입 개구부(19)를 폐쇄하는 위치에 그 프레임을 고정시키므로 모든 공기 흐름이 수분 분리기(14)를 통해 공기 흡입도관(12)내로 통과하도록한다. 이 고정장치(44)는 압력강하의 상한치를 감지하는 압력차 스위치(42)에 응하여 제2위치로 이동하여 수분 분리기(14)에 대한 지탱력을 해제한다. 수분 분리기를 가로질러서의 압력차가 크면 수분 분리기(14)가 핀(30, 32)상에서 선회하여 공기가, 제2도에 도시된 바와같이, 수분 분리기(14)의 측부들을 지나 도관(12)내로 흐르게 한다.

이점에서, 핀(30, 32)은, 공기도관(12)의 외측과 내측 사이에서 수분 분리기(14)에 의해 발생된 압력차의 작용에 의해 부재(14)가 핀(30, 32)을 중심으로 회전하도록 제1단계 프레임(24)의 수직 중앙선에 대해 약간 편이되어 있음을 알 수 있다. 이 선회개방 작용에 의해 충분한 공기가 항상 가스터어빈내로 공급된다.

수분 분리기(14) 자체가 공기 도관(12)의 개구부(19)에서 빙결되는 것을 방지하기위해, 적당한 히터(도시안됨)가 개구부(19)의 연부에 설치될 수 있어, 종래기술의 별도의 통상적인 "통풍"도어에서 통상적인 것과 같이 빙결을 방지한다.

제3도 및 제4도에서 도시된 바와같은 본 발명의 다른 실시예는, 수분 분리기(14')를 공기도관(12)에 도입되는 공기가 그 수분 분리기를 완전히 우회하게하는 위치로 이동시키도록 작동하는 분리기 조립체(10')의 다른 구조에 관한 것이다. 또한, 이 실시예에서, 그 수분 분리기는, 제1 및 제2단계(20', 26')가 직렬로 고정배치된 2단계 수분 분리기로 구성되어 있다. 그 2개의 단계(20', 26')는 공기 흡입도관(12)내에 경첩식으로 결합되어 있으며, 전체 수분 분리기(14')가 그의 상부 표면 또는 연변을 따라 연장하는 수평축을 중심으로 회동가능하게 되어 있고, 그리하여 그 수분 분리기(14')가, 공기 흐름이 그의 저부 및 측연부들을 지나 공기 흡입도관(12)내로 흐르게하도록 상후방으로 피봇트할 수 있다. 더 구체적으로, 하나의 판(52)은 제1단계(20')의 프레임(24')에 그리고 다른판(54)이 개구부(19')의 상연부에 인접하여 흡입구 덮개판(18')의 내측 표면에 고착되어 있고 다수의 힌지(50)들이 설치되어 있다. 또한, 수분 분리기(14')의 폭을 가로질러 연장되는 단일의 연속 힌지가 제공될 수도 있다.

이와 관련하여, 제1단계 프레임(24')의 전방, 즉 상류단부는 그의 가장자리 주위에 밀폐 프랜지(56)를 가지고 있고 그 밀폐 플랜지 부분은 개구부(19')주위 공기흡입구 덮개판(18')의 내측 표면에 대해 밀폐하도록 되어있다. 수분 분리기(14')는, 실제 모든 공기 흐름이 수분 분리기(14')를 통해 공기 흡입도관(12)내로 통과 하도록 개구부(19')와 동연(同延)관계로 유지된다. 그 수분 분리기(14')는 적당한 고정장치(44')에 의해 그 위치에 유지되며, 그 고정장치는 예를들어, 제1단계 프레임(24')의 저부상의 플랜지(56)를 공기흡입구 덮개판(18)과 계합시키는 피봇트 가능한 고정장치로 구성될 수 있다. 그 고정장치(44')는 공기도관(12)내로의 공기 흐름의 도입에 의해 전체 수분 분리기(14')가 상후방으로 피봇트되어 공기가 그 분리기의 저부 및 하측연부들을 돌아 통과하도록, 예를들어, 후방으로 피봇트함으로써 수분 분리기(14')의 플랜지(56)와의 계합에서 이탈하도록 적절히 작동가능하다. 또한, 제1도 및 제2도의 실시예에서와 같이, 제3 및 4도에의 고정장치(44')는 그 고정장치를 해제위치로 이동시키도록 압력차 스위치에 으해 감지된 미리정해진 상한 압력차에 응하여 작동가능하다.

제3도 및 제4도의 실시예에서, 이 압력차 스위치 및 감지기는 상세히 도시되지 않았으나, 제1도 및 제2도에 도시된 예에서와 같이 통상의 형태의 것이어도 좋다.

제5도 및 제6도는, 공기 흡입도관(12)내로의 공기흐름이 빙결상태에서도 아직 부분적으로 여과되도록 작동하는 제3실시예의 분리기 조립체(10'')를 나타낸다. 이 실시예에서, 수분 분리기(14'')는 2단계 수분 분리기이며, 양 단계(20'', 26'')는 평시 직렬로 배치되어 있다. 그러나, 이 실시예에서, 제2단계 프레임(28'')은 힌지(60)에 의해 제1단계 프레임(24'')에 지지되어 있어 제2단계(26'')가 제1단계(20'')에 대해 피봇트 가능하다. 제1단계 프레임(24'')은 공기 흡입구 덮개판(18'')에 인접하여 공기도관(12)에 고정지지되어 그 덮개판의 도입 개구부(19'')를 둘러싸고 있다. 평상시 제1 및 제2단계(20'', 26'')를 공기 흡입도관(12)내로 통과하는 공기 흐름에 수직인 면에서 서로에 인접하게 지탱하도록 적당한 고정장치(44')가 제공되어 있다. 이 고정장치(44'')는 핀 부재(62)의 단부가 제2단계 프레임(28'')에 고착된 블록(64)에 형성된 적당한 요흠부내에 수용되도록 고정위치로 이동가능하고 슬라이딩 가능한 핀 부재(62)를 포함할 수 있다(제6도 참조).

수분 분리기(14'')를 가로질러서의 압력차가 미리정해진 한계록 초과하여 적당한 압력차 스위치 및 감지기(도시안됨)에 의해 감지된 때 고정장치(44'')는 제1단계(20'')에 대한 제2단계(26'')상의 고정력을 해제시키도록 간단히 작동된다. 이렇게 작동되면, 공기 흡입도관(12)내로 흐르는 공기의 도입에 의해 제2단계(26'')가 제1단계(20'')로 부터 멀리 힌지(60)를 중심으로 상방으로 피봇트되어 공기가 제1단계(20'')만을 통과하여 흐르고 그 후에 제2단계(25'')의 저부 및 하측연부들을 돌아 흐른다.

제1도-제6도에 도시된 실시예들의 각각에서, 압력차 스위치(42)가 미리정해진 한계를 초과하는 수분 분리기(14)르 가로질러서의 압력차를 감지하자마자 고정장치(44)가 해제된다는 것이 인식될 것이다. 수분 분리기(14)를 가로질러서의 공기 흐름에 대한 저항 때문에, 그 수분 분리기에 힘이 가해져 수분 분리기(14) 또는 그의 일 부분을 여과위치(공기 흐름에 대해 수직인)로 부터 멀리 피봇트시켜, 터어빈 장치의 공기 흡입도관(12)내로 도입되는 공기는 그 이동된 수분 분리기의 적어도 일 부분을 우회할 수 있다. 이 점에서, 분리기가 우회위치로 피봇트되거나 이동됐을때 우회위치로 이동된 수분분리기(14)(또는 그의 일부분)를 통과하는 공기 흐름에 대한 저항이 그 이동된 수분 분리기(14)(또는 그의 일부분)를 돌아 흐르는 공기흐름에 대한 저항보다 상당히 크기 때문에, 실제 모든 공기 흐름이 수분 분리기의 그 이동된 부분을 우회하여 통과하고 그를 직접 통과하지 않는다. 그리하여, 실제 모든 공기흐름 또는 대부분이 그 이동된 수분 분리기(14)의 부분을 우회한다. 이것이 공기로 부터 입상 물질을 여과하는 관점에서는 불리할 수 있으나, 터어빈에의 공기(여과되지 않은 공기라도)의 계속적인 공급의 필요성이 터어빈에의 중대한 손상을 방지하는 데 있어서 매우 중요하기 때문에, 본 발명의 분리기 조립체(10)는 실제 모든 조건하에서 공기 흐름이 항상 터어빈에 유지되게 한다.

그리하여, 본 발명에 따라 수분 분리기(14)자체는 정규 작동중 공기 여과를 위한 분리기는 몰론, "통풍"도어를 구성한다는 것이 인식될 것이다.

그리하여, 제조 및 유지에 요구되는 구성부품들의 수가 감소되고, 특히 종래기술에서 요구된 별도의 "통풍"도어 또는 통로가 제거될 수 있어 제조가격, 중량, 크기, 등이 최소로 된다.

또한, 기술된 바람직한 실시예들에서 우회위치로의 분리기(14)(또는 그의 일부분)의 이동은 고정장치(44)의 해제에의해 야기되므로 공기 흐름 자체가 그 분리기(14)의 피봇트 이동을 야기하지만, 수분 분리기(14)를 우회위치로 적극적으로 이동시키기위해 적극 이동 또는 보조장치가 제공될 수도 있음이 인식되어야 한다. 예를들어, 적당한 유압 피스톤들이 공기도관(12)의 내벽 및 수분 분리기(14)에 부착될 수 있어, 수분 분리기(14)를 가로질서서의 압력차가 미리정해진 한계를 초과한때 그 적극 이동 또는 보조 장치가 수분 분리기(14)를 우회위치로 적극적으로 이동시키도록 작동된다. 어느 경우에도 즉 도시된 실시예들중 하나, 또는 적극 이동 또는 보조장치를 구비한 실시예 중 어느 경우에도, 수분 분리기가, 종래 기술에서 공기 흡입도관의 별도의 도어 또는 통로가 개방되는 것과는 반대로 우회 위치로 이동하는 것이 분리기 자체라는 것이 주지될 것이다.

따라서, 본 발명에 따라, 터어빈 장치에 도입되는 공기에 함유된 입상 물질을 제거하기위해 터어빈장치의 공기 흡입도관(12)에 분리기 조립체(10)를 설치함을 이해할것이다. 그 분리기 조립체(10)는 그를 통과하는 공기에 함유된 입상물질을 제거하기 위한 분리기(14)와, 그 분리기의 일부분이 여과 위치와 우회 위치사이에서 공기 도관(12)내에 이동가능하도록 공기 도관(12)내에 그 분리기(14)를 장착하기 위한 장착구(30, 32, 50, 60)를 포함한다. 그 분리기(14)는 그의 상기 일부분이 여과위치에 있을때 공기도관(12)을 통과하는 실제 모든 공기가 분리기(14)를 통과하도록 배치되어있다. 또한, 그 분리기(14)는 상기 일부분이 우회위치에 있을때는, 공기 도관내로 통과하는 공기가 이동된 분리기(14)의 상기 일부분을 우회하도록 배치되어 있다. 감지기(42)가 공기 도관(12)내의 분릭(14)를 가로질러서의 압력차를 감지하도록 설치되어 있고, 그 감지기에 응하여 작동하는 장치(44)가 그 감지기(42)에 의해 감지된 압력차가 미리정해진 압력차를 초과한때 분리수단(14)의 가동 부분을 우회위치로 이동시키도록 제공되어있다. 그리하여 실제 모든 조건하에서 공기 흐름이 항상 터어빈 장치에 유지된다.

본 발명의 바람직한 예들이 도시 및 설명되었으나 그것은 단지 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 본 발명을 변경할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (8)

1. 제1방향으로 공기 흡입도관(12)을 통하여 터어빈 장치로 도입되는 공기에 함유된 입상 물질을 제거하는 분리기 조립체에 있어서, 통과하는 공기에 함유된 입상 물질을 제거하는 분리기(14, 14'), 상기 분리기를 지지하는 프레임(24, 28, 24', 28'), 상기 도관 통과 공기 모두가 상기 분리기를 통과하는 제1위치와 상기 도관 통과 공기가 상기 분리기를 우회하는 제2위치 사이에서 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 연장되는 축을 중심으로 상기 프레임이 피봇트 가능하도록 상기 프레임을 상기 공기 도관내에 장착하는 피봇트 장착구(30, 32, 34, 36, 50, 52, 54), 상기 분리기를 가로지른 공기의 압력차를 감지하는 감지장치(42, 46, 48), 평상시에 상기 공기 도관내에 장착된 상기 프레임을 상기 제1위치에 고정하고, 상기 감지장치(42, 46, 48)가 그 감지 장치에 설정된 압력차보다 큰 공기 압력차를 감지하면, 상기 제1위치로부터 상기 프레임을 해제하여 상기 도관내로 흐르는 공기가 상기 프레임을 상기 축을 중심으로 상기 제2위치로 피봇트시켜 터어빈 장치로의 고익 흐름이 유지되도록 상기 감지 장치와 작동 연결되어있는 고정 장치(44, 44'), 로 구성된 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 피봇트 장착구(30, 32, 34, 36, 50, 52, 54)는 상기 프레임(24, 28, 24', 28')이 상기 제1위치에 있을때는 상기 분리기(14, 14')가 상기 도관 통과 공기 흐름에 수직으로 배치되고, 상기 프레임이 제2위치에 있을때는 상기 분리기가 상기 제1위치에 대해 경사지도록 상기 프레임을 장착하는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
3. 제2항에 있어서, 상기 프레임(24, 28, 24', 28')이 상기 분리기(14, 14')둘레의 플랜지(38, 40, 56)를 지니며, 상기 피봇트 장착구(30, 32, 34, 36, 52, 54)가 상기 도관의 흡입구 근처에서 상기 프레임을 장착하여, 상기 프레임이 상기 제1의 위치에 있을때, 상기 도관내로 도입된 공기 모두가 상기 분리기를 통과하도록 상기 플랜지(38, 40, 56)가 상기 도관의 흡입구를 밀폐하고, 상기 프레임이 제2위치에 있을때, 상기 프레임중 최소한 한 부분이 상기 흡입구로 부터 변위되어 도관내로 도입되는 공기가 상기 분리기를 우회하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 피봇트 장착구가 프레임(24, 28)의 마주한 연부상에 상호 정렬되어 배치된 한쌍의 핀(30, 32)을 포함하고, 상기 프레임이 상기 한쌍의 핀 사이에 연장되는 축을 중심으로 피봇트 가능하게 장착되어있는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
5. 제3항에 있어서, 상기 피봇트 장착구가 상기 프레임(24', 28')중 최소한 한 부분이 상기 도관내에서 피봇트 가능하도록 지지하는 힌지(50, 52, 54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
6. 전기 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리기가 제1 및 제2단계(20, 26, 20', 26')를 포함하고, 상기 프레임(24, 28, 24', 28')이 상기 분리 단체들을 서로 직렬로 배치하며, 상기 장착구(30, 32, 34, 36, 50, 52, 54)는 상기 제1 및 제2의 분리 단계들이 상기 도관내에서 일체로 이동가능하도록 상기 프레임을 장착하는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
7. 제1방향으로 공기 흡입 도관(12)을 통하여 터어빈 장치로 도입되는 공기에 함유된 입상 물질을 제거하는 분리기 조립체에 있어서, 통과 공기에 함유된 입상 물질을 제거하는 제1분리 단계(20''), 상기 도관 통과 공기 모두가 상기 제1분리단계를 통과하도록 상기 제1분리 단계(20'')를 고정되게 지탱하는 제1단계 장착구(24''), 통과 공기에 함유된 입상 물질을 제거하는 제2분리 단계(26''), 상기 제2분리 단계를 지지하는 프레임(28''), 상기 도관 통과 공기 모두가 상기 제2분리 단계를 통과하는 제1위치와 상기 도관 통과 공기가 상기 제2분리 단계를 우회하는 제2위치 사이에서 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 연장되는 축을 중심으로 피봇트 가능하도록 상기 프레임(28'')을 상기 공기 도관내에 장착하는 제2단계 장착구(60), 상기 제1 및 제2단계(20'', 26'')중 최소한 하나를 가로지른 공기 압력차를 감지하는 감지 장치(42, 46, 48), 평상시에 상기 도관내에 장착된 상기 프레임(28'')을 제1위치에 고정하고, 상기 감지 장치(42, 46, 48)가 그 감지 장치에 설정된 압력차보다 큰 공기 압력차를 감지하면, 상기 제1위치에서 상기 프레임(28'')의 지탱력을 해제하여 상기 도관내로 흐르는 공기가 상기 프레임을 상기 제2위치로 향하여 상기 축을 중심으로 피봇트시켜 터어빈 장치로의 공기 흐름이 유지되도록 상기 감지 장치와 작동 연결되는 고정 장치(44''), 로 구성된 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2단계 장착구는, 상기 제1 및 제2분리 단계들이 상기 도관내에 장착되어 상기 프레임(28'')이 상기 제1위치에 있을때는 서로 직렬로 배치되고 상기 프레임(28'')이 제2위치에 있을때는 상기 제2분리 단계(26'')가 상기 제1분리 단계(20'')에 대해 경사져서 상기 제1분리 단계를 통과하는 공기가 상기 제2분리 단계를 우회하도록 상기 제2분리 단계(26'')를 상기 제1분리 단계(20'')상에 경첩식으로 지지하는 힌지(60)를 포함하고, 상기 고정 장치(44'')는 상기 감지 장치가 그 감지 장치에 설정된 압력차 보다 더 높은 공기 압력차를 감지하면 상기 제2분리 단계(26'')가 상기 제1분리 단계(20'')에 대해 이동하도록 상기 제2분리 단계상의 고정력을 해제함으로써 상기 공기 도관을 통과하여 흐르는 공기가 상기 제2분리 단계를 상기 제1분리 단계(20'')에 대해 피봇트시켜 공기가 상기 제2분리 단계를 우회하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 분리기 조립체.

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