PL118328B1 - Inlet air filtering system for turbine enginesatelja - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad filtrujacy powietrze wlotowe silnika turbinowego przeznaczonego zwla¬ szcza do samolotu rolniczego.Naprawy samolotów rolniczych sa wykonywane na obszarach, które sa trudno dostepne dla zaopatrzenia w czesci zamienne. Zmusza to pilota do utrzymywania stalego zapasu czesci zamiennych, które moga byc potrzebne na polu.W znanych dotychczas ukladach filtrujacych silników turbinowych stosowano separatory bezwladnoscio¬ we, które sa zlozone i kosztowne, a utrzymywanie zapasu zapasowych filtrów do silnika samolotowego powoduje zamrozenie znacznego kapitalu (okolo 3 000 doi. najeden filtr).Ponadto ten typ samolotu wykorzystywany jest w srodowisku o duzym zanieczyszczeniu. Samolot lecacy nisko nad polami i rozpylajacy lub rozpryskujacy srodki owadobójcze napotyka na swej drodze ogromne ilosci owadów latajacych.Znane separatory bezwladnosciowe maja sprawnosc w granicach 87% do 92% i dlatego dopuszczaja do znacznego zanieczyszczenia wlotu powietrza silnika turbinowego. Separatory bezwladnosciowe sa wykorzystywa¬ ne wraz z nawiewnikami, które zaklócajac ciagly aerodynamiczny ksztalt kadluba samolotu powoduja wzrost cisnienia powietrza na wlocie. Stwarza to dodatkowa trudnosc, poniewaz ulatwia dostawanie sie owadów i in¬ nych zanieczyszczen do strumienia powietrza wlotowego.Zgodnie z wynalazkiem mozna wykorzystywac. latwo dostepne samochodowe filtry zaporowe, które sa mniej kosztowne niz separatory zaporowe. Filtry te sa latwo dostepne, a zapas ich mozna utrzymywac przy niewielkich nakladach. Uklad filtrujacy wedlug wynalazku ma sprawnosc okolo 99,5%, co znaczy, ze zanieczy¬ szczenie powietrza wlotowego silnika turbinowego jest znacznie mniejsze.Istota wynalazku polega na zaprojektowaniu elementu filtrujacego ukladu majacego postac cylindrycznej perforowanej obudowy zamknietej z jednego konca pelna pokrywa. Wewnatrz obudowy jest utworzony pierscie¬ niowy perforowany przedzial na material filtrujacy. Przebiegajacy osiowo wewnatrz obudowy kanal osiowy zbiera naplywajace promieniowo powietrze po jego przejsciu przez material filtrujacy i kieruje je do otwartego2 118328 wylotu na jednym krancu obudowy. Za pomoca sruby osiowo przechodzacej przez krancowa pokrywe zamoco¬ wany jest do filtra kolnierz uszczelniajacy. Do kolnierza uszczelniajacego jest przymocowany przewód odbieraja¬ cy powietrze z filtra i kierujacyje do sprezarki silnika turbinowego.W ukladzie wlotowym uruchamiana recznie klapa bocznikujaca stanowiaca wtórne zródlo powietrza wlo¬ towego silnika dzialajacego w przypadku zatkania filtra. Taklapa bocznikujaca moze byc uruchamiana automa¬ tycznie przy uzyciu odpowiedniego czujnika cisnienia ijest przeznaczona do bezwladnosciowego wydzielenia strumienia powietrza wlotowego.Uklad filtrujacy zamontowany jest w górnej czesci nosowego segmentu samolotu i otrzymuje powietrze z plaskiego niezaklóconego aerodynamicznie okna wlotowego znajdujacego sie w tym segmencie.Uklad filtrujacy zamontowany jest na ognioodpornej scianie, które przebiega wzdluznie w segmencie noso¬ wym samolotu i izoluje uklad filtrujacy do nagrzanego przedzialu silnikowego.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia obudowe silnika turbinowego w której zabudowany jest równiez uklad filtrujacy wedlug wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 2 — przedzial silnikowy ze zdjeta obudowa w widoku bocznym, fig. 3 — obudowe filtra w przekroju poprzecznym, fig. 4 - zespól filtra w widoku perspektywicznym i w powiekszeniu.Silnik turbinowy 1 (fig. 2) zamontowany jest na ramie 2 czesci nosowej 3 korpusu samolotu i zamkniety jest w aerodynamicznie wyprofilowanej obudowie 4. Powietrze do silnika wciagane jest przez plaskie okno wlotowe 5 w górnej czesci obudowy i wyrzucane jest na zewnatrz przez kanal 25.Cylindryczne zespoly filtra 6 zamontowane sa w oknie wlotowym 5 na wspornikach montazowych 7 i 8 i sa utrzymywane w stalym polozeniu przez stalowe pasy sciagajace 23. Filtry 6, które moga byc standardowymi cylindrycznymi filtrami zaporowymi typu samochodowego, umieszczone sa w oknie wlotowym tak, ze ich osie sa prostopadle do kierunku naplywajacego powietrza. Dlatego powietrze przeplywa przez filtr w kierunku promie¬ niowym Kanal wylotowy 13 filtra 6 ma polaczenie z przewodem 9, który kieruje przefiltrowane powietrze na wejscie 10 silnika.Zespól filtra 6 zawiera cylinder zewnetrzny 11, którego perforacja umozliwia promieniowy przeplyw powietrza i który jest zamkniety na jednym koncu za pomoca nieperforowanej pokrywy 12. Kanal wylotowy 13 jest wspólsrodkowy wzgledem cylindra 11. Wokól kanalu wylotowego 13 wewnatrz cylindra 11 jest umieszczo¬ ny pierscieniowy element filtrujacy 14, który oddziela zanieczyszczenia od strumienia powietrza wlotowego. Na otwartym obrzezu cylindra 11 osadzona jest pokrywa 15 zamykajaca element filtrujacy i zaopatrzona w kolnierz 16, do którego moze byc przymocowany przewód 9. Kolnierz 16 wspólpracuje z kanalem wylotowym 13 filtra 6 tworzac szczelne polaczenie z przewodem 9. Zespól filtra 6 jest utrzymywany w calosci za pomoca sruby 18, która z jednej strony przechodzi przez wspornik 19 przymocowany do kolnierza 16, a z drugiej osiowo przez kanal wylotowy 13 i plyte 12, na której jest unieruchomiony za pomoca nakretki 20.W ukladzie wlotowym wbudowany jest kanal bocznikujacy 21, który jest kanalem pomocniczym dopro¬ wadzajacym powietrze do silnika awaryjnie w przypadku zatkania elementu filtrujacego 14. Kanal bocznikujacy 21 sterowany jest klapa wejsciowa 26, która obracajac sie na zawiasie 27 otwiera kanal 21 i dopuszcza strumien powietrza do wlotu silnika 10. Klapa 26 jest tak skonstruowana, ze odchyla naplywajace powietrze zgodnie ze strzalka 28 i zmusza to powietrze do przeplywu pod katem wokól krawedzi klapy 26, co powoduje wydzielenie ze strumienia powietrza czastek o duzej bezwladnosci, które nie dostaja sie na wlot 10. Klapa moze byc sterowa¬ na odpowiednim mechanizmem dzwigniowym 17 recznie lub automatycznie w oparciu o wartosc cisnienia we wlocie silnika 10. Miedzy zespolem filtra 6 i goracymi elementami silnika wbudowana jest przegroda izolacyjna 22 zabezpieczajaca przed nagrzewaniem sie powietrza wlotowego.W czasie pracy silnika powietrze jest zasysane przez okno wlotowe 5, które jest specjalnie skonstruowane tak, aby nie nastapilo zaburzenie przeplywu powietrza na aerodynamicznym profilu obudowy 4. Zapobiega to przechodzeniu zanieczyszczen do strumienia wlotowego powietrza i pozwala uniknac odkladania sie duzych czastek, które moga zatkac filtr 6. Umieszczanie wlotu powietrza na górnej powierzchni samolotu ma na celu unikniecie obszaru zageszczonych zanieczyszczen podnoszacych sie od dolu. Glówna czesc zanieczyszczen zostaje zatrzymana w elemencie filtrujacym 14 w czasie gdy powietrze przeplywa promieniowo do kanalu 13, z którego kierowane jest do wlotu 10 silnika 1.Wsporniki 7 i 8 oraz pokrywa 15 sa tak skonstruowane, ze zespoly filtrujace 6 mozna latwo wymontowac i wymienic. Poniewaz jednoczesnie wykorzystuje sie powszechnie stosowany filtr samochodowy, to mozna stwierdzic, ze uklad filtrujacy wedlug wynalazkujest latwy do zmontowania, i obslugi i jest wysoko sprawny.118328 3 Zastrzezenia patentowe 1. Uklad filtrujacy powietrze wlotowe silnika turbinowego, znamienny tym, ze zawiera obudowe (4) oslaniajaca i podtrzymujaca silnik turbinowy (1), kanal usytuowany w obudowie (4) z oknem wlotowym (5) dopuszczajacym powietrze do kanalu, okno (5) o malym oporze aerodynamicznym dla powietrza przeplywaja¬ cego wokól obudowy, cylindryczny zaporowy zespól filtrujacy (6) zamontowany w kanale z osia wzdluzna usytuowana poprzecznie do kierunku przeplywu powietrza, które przeplywa przez filtr w kierunku promienio¬ wym, kanal (13) przechodzacy przez filtr osiowo, który zbiera naplywajace promieniowo powietrze i kieruje je do silnika turbinowego, przewód laczacy (9) polaczony z kanalem (13) filtra i bezposrednio z wejsciem (10) silnika, kolnierz (16) uszczelniajacy zamontowany na filtrze i który wraz z przewodem laczacym (9) tworzy szczelny kanal przeplywowy do silnika, przegrode (22) zamontowana w obudowie (4), która izoluje zespól filtra (6) od silnika turbinowego, oraz kanal bocznikowy (21) polaczony do wejscia (10) silnika i skonstruowany tak, ze otwiera przeplyw powietrza do silnika w przypadku zatkania filtra. 2.Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól filtra zawiera cylinder zewnetrzny (11), którego perforacja umozliwia promieniowy przeplyw powietrza i który jest zamkniety na jednym koncu za pomoca nieperforowanej pokrywy (12), pierscieniowy zaporowy element filtrujacy (6), który filtruje naplywaja¬ ce promieniowo powietrze, wewnetrzny kanal wylotowy (13) w obudowie (11) wspólosiowy z osia obudowy, który przez swa perforacje zbiera powietrze naplywajace promieniowo z elementu filtrujacego, pokrywe (15) dopasowana do otwartego konca obudowy i majaca wspólosiowy otwór umozliwiajacy przeplyw powietrza z kanalu wewnetrznego (13), kolnierz uszczelniajacy (16) zamontowany na pokrywie (15), który tworzy szczel¬ ne polaczenie z przewodem (9), kolnierz (16) ma siegajacy do wewnatrz wspornik montazowy (19) oraz srube (18) przechodzaca osiowo przez wspornik montazowy (19) i nieperforowana pokrywe (12), która zabezpieczona nakretka utrzymuje wszystkie elementy zespolu w ich polozeniach.FUf.1118 328 Fig.4.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 cgz.Cena 100 zl PL PL PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1.

2. Uklad filtrujacy powietrze wlotowe silnika turbinowego, znamienny tym, ze zawiera obudowe (4) oslaniajaca i podtrzymujaca silnik turbinowy (1), kanal usytuowany w obudowie (4) z oknem wlotowym (5) dopuszczajacym powietrze do kanalu, okno (5) o malym oporze aerodynamicznym dla powietrza przeplywaja¬ cego wokól obudowy, cylindryczny zaporowy zespól filtrujacy (6) zamontowany w kanale z osia wzdluzna usytuowana poprzecznie do kierunku przeplywu powietrza, które przeplywa przez filtr w kierunku promienio¬ wym, kanal (13) przechodzacy przez filtr osiowo, który zbiera naplywajace promieniowo powietrze i kieruje je do silnika turbinowego, przewód laczacy (9) polaczony z kanalem (13) filtra i bezposrednio z wejsciem (10) silnika, kolnierz (16) uszczelniajacy zamontowany na filtrze i który wraz z przewodem laczacym (9) tworzy szczelny kanal przeplywowy do silnika, przegrode (22) zamontowana w obudowie (4), która izoluje zespól filtra (6) od silnika turbinowego, oraz kanal bocznikowy (21) polaczony do wejscia (10) silnika i skonstruowany tak, ze otwiera przeplyw powietrza do silnika w przypadku zatkania filtra. 2.

3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól filtra zawiera cylinder zewnetrzny (11), którego perforacja umozliwia promieniowy przeplyw powietrza i który jest zamkniety na jednym koncu za pomoca nieperforowanej pokrywy (12), pierscieniowy zaporowy element filtrujacy (6), który filtruje naplywaja¬ ce promieniowo powietrze, wewnetrzny kanal wylotowy (13) w obudowie (11) wspólosiowy z osia obudowy, który przez swa perforacje zbiera powietrze naplywajace promieniowo z elementu filtrujacego, pokrywe (15) dopasowana do otwartego konca obudowy i majaca wspólosiowy otwór umozliwiajacy przeplyw powietrza z kanalu wewnetrznego (13), kolnierz uszczelniajacy (16) zamontowany na pokrywie (15), który tworzy szczel¬ ne polaczenie z przewodem (9), kolnierz (16) ma siegajacy do wewnatrz wspornik montazowy (19) oraz srube (18) przechodzaca osiowo przez wspornik montazowy (19) i nieperforowana pokrywe (12), która zabezpieczona nakretka utrzymuje wszystkie elementy zespolu w ich polozeniach. FUf.1118 328 Fig.

4. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 cgz. Cena 100 zl PL PL PL PL