SE444211B - Luftpump for pumpning av gaser innehallande notande partiklar - Google Patents

Description

7904016-8 formigt ejektormunstycke på en luftstrålpump. Den igenom ejektor-'Ä munstycket med hög hastighet passerande luftstrålen kommer in i en' sugkammare som via en sekundärkanal är ansluten till avskiljartrum* man på sand- och dammavskiljaren. Med hjälp av höghastighetsluft- strålen i sugkammaren drages sand och damm från sekundärkanalen in i sugkammaren. De samlade flödena från de två luftkällorna släpps därefter ut efter att ha passerat igenom ett ringformigt diffusor- steg.

En enligt uppfinningen utförd pump kännetecknas av att den har - ett yttre cylindriskt hus med en axiellt riktad inre kanal, som har ett inlopp och ett utlopp - ett inuti huset anordnat cylindriskt hölj., som delar kanalen i en inre kanal, primärkanal, och en yttre kanal, sekundärkanal, vilka båda är axiellt riktade - en till primärkanalen ansluten källa för primärluft, som är re- lativt fri från föroreningar - en till sekundärkanalen ansluten källa fö: sekundärluft, som skall pumpas - en inuti huset, på dettas axellinje monterad strömlinjeformad rotationskropp, vilken är belägen vid primärkanalens inloppsände för att åstadkomma ett likformigt, ringformigt primärluftflöde, varvid rotationskroppen uppbärs av i det yttre huset fästade, ek- vidistanta radiella inloppsstag, vilka vart och ett utmed sin längd löper igenom en välpassande öppning i det hölje, som åtskil- jer primärkanalen och sekundärkanalen - en i huset nedströms om den strömlinjeformade rotationskroppen monterad, kring husets axellinje roterande, driven rotor, vars blad när in i primärkanalen för att accelerera primärluftflödet - ett vid höljets utloppsände, nedströms om rotorn anordnat ring-T formigt ejektormunstycke för att ytterligare accelerera primär- luftflödet - en i kanalen nedströms om ejektormunstycket anordnad sugkammare' för att ta emot det med hög hastighet strömmande primär1uftflödet¿ från ejektormunstycket, varvid sugkammaren är ansluten till se- l kundärkanalen för att ta emot sekundärluftflödet från denna, och varvid det med hög hastighet i sugkammaren inströmmande primärluft- flödet tjänar till att pumpa sekundärluftflödet igenom sekundärka- HJ l HP, , ñPh . ., _ i. , ._»,s~;ï=; hrßanän, ._¿4,,_._§§.\_, ', , .ha 7904016-8 - ett till sugkammaren anslutet utlopp för avlägsnande av innehålÄ let i sugkammaren från pumpen. vad som uppnåtts med uppfinningen är att en källa med relativt ren luft utnyttjas för att pumpa partikelbemängd luft från avskiljar- .trumman i en partikelavskiljare. Pumpning åstadkommes utan att le- da något av den partikelbemängda luften igenom pumpens rotor.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av ett på bifogade ritning visat utföringsexempel, där fiq. 1 visar en luftpump ansluten både till värmeväxlaren på en ol- jekylare och till avskiljartrumman på en partikelavskiljare vid en gasturbinmotor, fiq. 2 visar, delvis i snitt, en luftpump med primära och sekundä~ ra inloppskanaler och fia. 3 visar i snitt innanmätet av huset till den kugghjulsdrivna, bladförsedda rotorn till pumpen i fig. 2.

I fia. 1 visas en luftpump 10, där ett inlopp via en kanal 12 är anslutet till en avskiljartrumma 14 på en partikelavskiljare 16.

Partikelnvskiljaren 16 kan vara av den typ som beskrivs i det ame~ rikanska patentet 3 970 439. Partikelavskiljaren, som har ett luftw inlopp 21, är med hjälp av lämpliga organ, såsom t.ex. en spiral- trumma 18 och en inloppskanal 20, fästad på luftintaget till en qasturbin 22. Partikelavskiljaren 16 avlägsnar damm och andra par~ tiklar från luften, innan den kommer in i inloppskanalen 20, och Ä lämnar föroreninqarna 1 avskiljartrumman 14. En växellåda 24, som fr ansluten till gasturbinens centrala axel överför via en axel 25 drivkraft till luftpumpen 10. Växellådan 24 innehåller smörjolja s«w kyls med hjälp av en värmeväxlare 26. Olja strömmar till och från vürmeväxlaren 26 via oljeledningar 28 och 30. Kylluft sugs igenom . värmeväxlaren 26 och in i primärflödet för pumpen 10 vid inloppet _ 27. xyiiufcen tjänar bade till att kyla växellaasoijan aan :iii af; driva ejektormunstycket 58 till luftpumpen 10 för att avlägsna par: tiklarnn från avskiljartrumman 14. I praktiken är pumpen 10 pro- V portionellt mycket mindre i förhållande till gasturbinen 22 än vad som visas i fiq. 1. fi ! fia. 1 visas, delvis i snitt, innanmätet av en pump 10 med både p primär- och sckundärkanaler. Pumpen 10 har en yttre husväqg 40 med wiväulärt tvärsnitt. Innanför den yttre hu:väggen 40 finns en and~ 7904016-8 ra vägg 42, även den med cirkulärt tvärsnitt. Väggen 42 avgränsar en primärkanal från en sekundärkanal igenom hela pumpen. Primär- kanalen får kylluft 29, som sugs genom värmeväxlaren 26. Primär- kanalen 32 är centrerad kring pumpens axellinje, medan sekundär- kanalen 34 utgörs av en ringformad kammare som omger primärkanalee.

Ett inloppsrör 36, som är anslutet till kanalen 12 till sekundär- kanalen 34 är toroidformat (se fig. 1). Med den i fig. 1 och 2 vi* sade formen åstadkommer inloppsröret 36 två saker. För det första distribueras innehållet i kanalen 12 jämnt runt hela periferin tiil sekundärkanalen 34. För det andra bidrar formen på inloppsröret 3% till att bibringa en retationsrörelse till den partikelhemängda luft som kommer in i sekundärkanalen. Rotationsrörelsen håller bâ~ de sand- och dammpartiklar svävande, och till följd av centrifu- galkraftens verkan samlas de tyngre partiklarna nära den yttre hus» väggen 40.

Inströmmande luft i primärkanalen 32 riktas radiellt utåt med hjäin av en strömlinjefermad rotationskropp 44. Ett antal axiellt sig sträckande, radiella inloppsstag 46 stöder rotationskroppen 44 ock leder samtidigt den inkommande primärluften 45 in i pumpen. Såsom framgår av fig. 2 och 3 är inloppsstagen 46 riktade axiellt och luftflödet leds därför rakt in i röret. Vid vissa utföranden kan det vara önskvärt att ha inloppsstagen 46 monterade i en viss vin~ kel för att bibringa luftströmmen en rotation antingen i riktning* en medurs eller i riktning moturs.

Enligt fig. 3 är ett ringformigt hölje 47 placerat nedströms om J-n strömlinjeformade rotationskroppen 44. Inuti det ringformade hö1~ jet 47 finns ett antal rotorblad 48 utförda i ett stycke med enl rotor 49. Rotorn 49 är monterad på en ände av en axel 50 som är rotorbart lagrad i lager,monterade 1 ett stöd 51. Ett koniskt kuga~ hjul 52 i andra änden på axeln 50 drivs av ett kugghjul 53, som även det är roterbart lagrat i stödet 51. Kugghjulet 53 drivs av den ingående axeln 25, vilken i sin tur drivs med högt varvtal via \'Ãiï\'4'l1¿°uldn 24 .

Det ringformade primärluftílödet 45 sugs in i höljet 47 och acne? lwrwrws av rotorbladen 48 så att det med hög hastighet strömmar x»~n~m det rindfermade primära ejektormunstycket Sa och in i en 7904016-8 ringformad sugkammare 58. Den från det primära ejektornunstycket 56 utströmmande höghastighetsluften drar med sig förorenad luft 60 igenom sekundärkanalen 34 (se fig. 2). Manteln av sand- och damm- bemängd luft sugs via sekundärkanalen 34 förbi utsidan av höljet 47 och in i sugkammaren 58. Där samlas innehållen i primär- och sekun- därkanalerna. Den erhållna blandningen åstadkommer att de tunga A sand- och dammpartiklarna förblir svävande i den rörliga luftmas- san i området 62. Området 62 är beläget mellan den yttre husväggen 40 och ett inre skal som skyddar drivmekanismen. Axeln 25 löper i rät vinkel igenom ett hus 64, vilket sträcker sig igenom området 62 på det sätt som xisas i fig. 3. hlandninqsröret vid området 62 följs av en ringformig utloppsdif- fusor 66. Diffusorn 66 är kompakt med ett litet längd/diameter- förhållande. En diffusoravlänkningsskena 68 används för att fördrö~ ja avlösning. Diffusoravlänkningsskenan 68 utgörs av en tunn metall~ Ü plåt och har cirkulärt tvärsnitt. Diffusoravlänkningsskenan 68 hålífl på plats i diffusorn 66 med hjälp av ett antal tunna främre och bakre stag 70 och 72, som är placerade på regelbundna avstånd runt diffusorn. Den ringformade utloppsdiffusorn 66 tjänar till att minska hastigheten hos den erhållna blandningen av gaser från pri- mär- och sekundärkanalerna, samtidigt som den åstadkommer en netto~ ökning i gastryck.

Det bör nämnas att luft lämnar periferin på rotorbladen 48 1 en §š-:fêfl-.;»';;*f.=*-1å . vinkel som väsentligen motsvarar vinkeln för en tangent till bla- dens omkrets. För att åter ge luftflödet en axiell riktning, finns, Å i kanalen ett antal krökta accelerationsskenor 55. Skenorna 55 är monterade mellan växellådsväggen och höljet 47. Sett bakifrån är var och en av accelerationsskenorna 55 krökt väsentligen cirke1bågÄ formigt. Accelerationsskenorna har till uppgift att omlänka luft t:i“._»;-;^ f, ._2;f._ från rotorn så att den passerar axiellt igenom ejektormunstycket och in 1 sugkammaren. ;

Claims (5)

1. 7904016-8 Patentkrav l. Luftpump för pumpning av gaser innehållande nötande partik~ lar. k ä n n e t e c k n a d av att den har - ett yttre cylindriskt hus (40) med en axiellt riktad inre kanal. som har ett inlopp och ett utlopp. - ett inuti huset (40) anordnat cylindriskt hölje (42). som delar kanalen i en inre kanal (32). primärkanal. och en yttre kanal (34). sekundärkanal. vilka båda är axiellt riktade, - en till primärkanalen (32) ansluten källa för primärluft (29), som är relativt fri från föroreningar. - en till sekundärkanalen (34) ansluten källa för sekundär- luft. som skall pumpas. - en inuti huset (40). på dettas axellinje monterad strömlin» jeformad rotationskropp (44). vilken är belägen vid primärka- nalens (32) inloppsände för att åstadkomma ett likformigt. ringformigt primärluftflöde. varvid rotationskroppen uppbära av i det yttre huset fästade. ekvidistanta rfldiella inlopps- staq (46). vilka vart och ett utmed sin längd löper igenom en välpassande öppning i det hölje (42) som åtskiljer primärkana~ len (32) och sekundärkanalen (34). _ en i huset nedströms om den strömlinjeformade rotations- kroppen (44) monterad. kring husets axellinje roterande. dri- ven rotor (49). vars blad (48) när in i primärkanalen (32) för att accelerera primärluftflödet. - ett vid höljets (42) utloppsände. nedströms om rotorn (49) anordnat ringformigt ejektormunstycke (56) för att ytterligare accelerera primärluftflödet. - en i kanalen nedströms om ejektormunstycket (56) anordnad sugkammare (58) för att ta emot det med hög hastighet ström- mande primärluftflödet från ejektormunstycket. varvid sugkam- maren är ansluten till sekundärkanalen (34) för att ta emot sekundärluftflödet frän denna. och varvid det med hög hastigflo het i suqkammaren inströmmande primärluftflödet tjänar till att pumpa sekundärluftflödet igenom sekundärkanalen. och ~ ett till sugkammaren (58) anslutet utlopp för avlägsnande av innehållet i sugkamnaren från pumpen. 7904016-8

2. Luttpump enligt krav 1. X ä n n e t e c k n a d av att ejektormunstycket (56) och sugkamnaren (58) står i förbindelse med ett ringformigt blandningsområde (62).

3. Luftpump enligt krav 2. k ä n n e t e c k n a d av att ett axialsymmetriskt. ringfornigt ditfusorsteg (66) står i förbindelse med utloppsänden på blandningsonrådet (62). och att diffusorn (66) är belägen vid utloppsänden på pumphueet.

4. Luttpump enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att det ringformade diffusorsteget (66) är försett med en diffu- soravlänkningsskena (68), varigenom strömningsavlösning för- dröja.

5. Luftpump enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att vart och ett av de ekvidistanta radiella inloppsstagen (46) har utsträckning i axíell led. varigenom de inkommande luft- flödena i både primärkanalen (32) och sekundärkanalen (34) bringas att följa en viss strömningsbana då de passerar igenom pumpen.