SE522223C2 - Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet - Google Patents
Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet Download PDFInfo
- Publication number
- SE522223C2 SE522223C2 SE0001857A SE0001857A SE522223C2 SE 522223 C2 SE522223 C2 SE 522223C2 SE 0001857 A SE0001857 A SE 0001857A SE 0001857 A SE0001857 A SE 0001857A SE 522223 C2 SE522223 C2 SE 522223C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- oil
- oil separator
- air
- rotor
- outlet
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 57
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N31/00—Means for collecting, retaining, or draining-off lubricant in or on machines or apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/98—Lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N2210/00—Applications
- F16N2210/02—Turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
20 25 30 35 522 223 2001-08-23 B:\PUBLIC\DOC\P\4110007 Sv ÖVEISÅOC LJ 2 Föredragna utföringsformer av uppfinningen framgår av beroendekraven. Preferred embodiments of the invention appear from the dependent claims.
Ytterligare ändamål och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå för en fackman vid genomläs- ning av den detaljerade beskrivningen nedan över föredragna utföringsformer.Additional objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the detailed description below of preferred embodiments.
Kortfattad beskrivning av ritningarna Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan såsom ett exempel och med hänvis- ning till bifogade ritningar, där: FIG 1 är en snittvy över en första utföringsform för uppfinningen, FIG 2 är en snittvy över delar hos utföringsformer enligt FIG 1 och FIG 3 är en snittvy över en andra utföringsform av uppfinningen.Brief Description of the Drawings Preferred embodiments of the invention will be described in more detail below as an example and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of the invention, Fig. 2 is a sectional view of parts of embodiments according to Figs. 1 and FIG. 3 is a sectional view of a second embodiment of the invention.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Oljeavskiljaren enligt uppfinningen är utformad för användning i kombination med ett värmekraftsaggregat inne- fattande en gasturbin. Vid utföringsformen enligt FIG 1 och 2 innefattar oljeavskiljaren 1 en rotor 5 anordnad inuti en mantel 8 hos oljeavskiljaren 1. Rotorn 5 är anordnad på en rotoraxel 6 lagrad med hjälp av lager i en topp 11 och en bottendel 9 hos oljeavskiljaren 1. Rotoraxeln 6 är anordnad i ett centralt rör 21 hos rotorn 5. Rotorns 5 ändar 7 låses med hjälp av nav 14, spännhylsor 12 och spännmuttrar 13 pà rotoraxeln 6. Upptill pá oljeavskiljaren 1 är ett luftut- lopp 4 anordnat. Vid oljeavskiljarens 1 botten är ett kombinerat luftinlopp och oljeutlopp 3 anordnat. Oljeav- skiljarens 1 rotor 5 drivs av en motor ll fäst vid rotor- axeln 6. Motorn 11 drivs normalt med hjälp av gasturbinen.Detailed Description of Preferred Embodiments The oil separator according to the invention is designed for use in combination with a thermal power unit comprising a gas turbine. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the oil separator 1 comprises a rotor 5 arranged inside a jacket 8 of the oil separator 1. The rotor 5 is arranged on a rotor shaft 6 mounted by means of bearings in a top 11 and a bottom part 9 of the oil separator 1. The rotor shaft 6 is arranged in a central pipe 21 of the rotor 5. The ends 7 of the rotor 5 are locked by means of hubs 14, clamping sleeves 12 and clamping nuts 13 on the rotor shaft 6. An air outlet 4 is arranged at the top of the oil separator 1. At the bottom of the oil separator 1 a combined air inlet and oil outlet 3 are arranged. The rotor 5 of the oil separator 1 is driven by a motor 11 attached to the rotor shaft 6. The motor 11 is normally driven by means of the gas turbine.
Mantelns 8 insida är försedd med åtminstone en dropplist 15, avsedd att leda avskiljda oljepartiklar från oljeav- N U 20 25 30 35 522 223 2001-08-23 E:\PUBLIC\DOC\P\4110007 SV ÖVeISAIOC LJ 3 skiljarens insida till oljeutloppet 3. Vid oljeavskiljarens 1 botten är ett inloppstràg 10 anordnat vid oljeutloppet 3.The inside of the jacket 8 is provided with at least one drip strip 15, intended to lead separated oil particles from the oil separator 3 to the inside of the separator 3 to the oil outlet 3. At the bottom of the oil separator 1, an inlet tray 10 is arranged at the oil outlet 3.
Vid utföringsformen enligt FIG l och 2 har rotorns 5 ändar 7 centrala öppningar 17 för att släppa igenom luften.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the ends 7 of the rotor 5 have central openings 17 for allowing air to pass through.
Rotorns 5 ändar 7 är försedda med ett utspráng som tas emot i bottendelen 9 respektive toppen ll hos oljeavskiljaren 1, vilket ger en lufttät tätning mellan rotorn och bottendelen 9 respektive toppen ll. Detta betyder att luft kommer att tvingas gå in centralt in i rotorn 5.The ends 7 of the rotor 5 are provided with a projection which is received in the bottom part 9 and the top 11, respectively, of the oil separator 1, which provides an airtight seal between the rotor and the bottom part 9 and the top 11, respectively. This means that air will be forced to enter centrally into the rotor 5.
Oljeavskiljaren skall placeras med toppen ll uppåt för att utnyttja tyngdkraftseffekten. Vid andra utförings- former placeras oljeavskiljaren med andra inriktningar. En fackman inser att när oljeavskiljaren är placerad i andra riktningar anpassas formen och placeringen av oljeutloppet och andra delar till den faktiska riktningen.The oil separator must be placed with the top 11 upwards to utilize the force of gravity. In other embodiments, the oil separator with different orientations is placed. One skilled in the art will appreciate that when the oil separator is positioned in other directions, the shape and location of the oil outlet and other parts are adapted to the actual direction.
Rotoraxelns 6 nedre lager smörjs av de återvunna oljepartiklarna. Det övre lagret är ett normalt, avtätat lager som innehåller sitt eget smörjmedel.The lower bearings of the rotor shaft 6 are lubricated by the recycled oil particles. The upper bearing is a normal, sealed bearing that contains its own lubricant.
Vid utföringsformen enligt figurerna är oljeav- skiljaren en höghastighetscentrifug. Enligt uppfinningen används således centrifugen för att avskilja oljan från ett luftflöde vid en gasturbin.In the embodiment according to the figures, the oil separator is a high-speed centrifuge. Thus, according to the invention, the centrifuge is used to separate the oil from an air flow at a gas turbine.
Oljeavskiljarens luftinlopp/oljeutlopp 3 är fäst vid en ledning som har sin andra ände i den övre delen av olje- tanken för smörjolja. Spärrluftens utlopp är placerat i oljetanken, vilken spärrluft innehåller oljepartiklar.The air separator / oil outlet 3 of the oil separator is attached to a line that has its other end in the upper part of the oil tank for lubricating oil. The shut-off air outlet is located in the oil tank, which shut-off air contains oil particles.
Spärrluften sveper förbi smörjsystemets oljetank in i ledningen som leder till oljeavskiljarens l luftinlopp.The shut-off air sweeps past the lubrication system's oil tank into the line leading to the oil separator's air inlet.
Luft som kommer in i luftinloppet 3 kommer att innehålla små oljepartiklar. Luften kommer att gå in till rotorns 5 insida via inloppsöppningar 22 arrangerade i bottendelen 9.Air entering the air inlet 3 will contain small oil particles. The air will enter the inside of the rotor 5 via inlet openings 22 arranged in the bottom part 9.
Vid utföringsformen enligt FIG 1 och 2 finns det tre in- loppsöppningar 22. Vid andra utföringsformer (ej visade) är antalet inloppsöppningar 22 ett annat. Den totala arean för inloppsöppningarna kan varieras för att styra luftflödet. 10 15 20 25 30 35 :run 522 223 2001-08-23 E:\PUBLIC\DOC\P\41l0O07 SV ÖVerS.d0C LJ 4 När luften kommer in i centrifugen kommer den att nä rotorn 5, som roterar med hög hastighet, och oljepartik- larna inneslutna i luften kommer att kastas mot mantelns 8 inre vägg. Oljepartiklarna är tyngre än resten av luften.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, there are three inlet openings 22. In other embodiments (not shown), the number of inlet openings 22 is different. The total area of the inlet openings can be varied to control the air flow. When the air enters the centrifuge, it will reach the rotor 5, which rotates at high speed, and the oil particles trapped in the air will be thrown against the inner wall of the jacket 8. The oil particles are heavier than the rest of the air.
När centrifugen placeras vertikalt kommer oljepartiklarna på mantelväggen att rinna nedåt pga tyngdkraften. De kritiska parametrarna för avskiljning av oljepartiklarna är tiden luften finns inuti centrifugen och rotorns 5 hastig- het. sträckan luften kommer att gå inuti rotorn 5. Längre tid Tiden luften är inuti rotorn 5 kan också uttryckas som eller sträcka och högre hastighet kommer att ge bättre avskiljning av oljepartiklar.When the centrifuge is placed vertically, the oil particles on the jacket wall will flow downwards due to gravity. The critical parameters for separating the oil particles are the time the air is inside the centrifuge and the speed of the rotor. the distance the air will go inside the rotor 5. Longer time The time the air is inside the rotor 5 can also be expressed as or distance and higher speed will give better separation of oil particles.
På mantelns 8 insida är åtminstone en dropplist 15 anordnad för att hjälpa till att samla upp oljepartiklarna.On the inside of the jacket 8 at least one drip strip 15 is arranged to help collect the oil particles.
Vid en alternativ utföringsform ersätts dropplisten med en eller flera kanaler pá mantelns insida som samlar upp olje- partiklarna. Oljan kommer att rinna ned i oljeavskiljarens 1 bottendel 9. leder till oljekanaler 18 som öppnar in i ett inloppstrág I bottendelen 9 är brunnar anordnade som 10. Vid den visade utföringsformen är fyra brunnar anord- nade vid bottendelens 9 periferi. Eftersom rotorn 5 kommer att skapa ett övertryck vid periferin, kommer luft att flöda genom kanalerna 18 som leder från brunnarna. Detta betyder att om eventuella oljepartiklar är kvar i luften efter en första passage av rotorn 5 kommer de att föras tillbaka in i rotorn via inloppsöppningarna 22.In an alternative embodiment, the drip strip is replaced with one or more channels on the inside of the jacket which collect the oil particles. The oil will flow down into the bottom part 9 of the oil separator 1 leading to oil channels 18 which open into an inlet trough. Since the rotor 5 will create an overpressure at the periphery, air will flow through the channels 18 leading from the wells. This means that if any oil particles remain in the air after a first passage of the rotor 5, they will be returned to the rotor via the inlet openings 22.
För bottendelens 9 konstruktion kan det sägas att centrifugen har förlängts genom att oljepartiklarna kan passera rotorn 5 flera gånger. Med andra ord kommer sträckan som en tänkt oljepartikel går under påverkan av centrifugalkrafterna att öka.For the construction of the bottom part 9, it can be said that the centrifuge has been extended in that the oil particles can pass the rotor 5 several times. In other words, the distance that an imaginary oil particle travels under the influence of centrifugal forces will increase.
Vid den visade utföringsformen är fyra brunnar och kanaler 18 anordnade i bottendelen 9. En fackman inser att ett annat antal brunnar kan anordnas. Inloppstràget 10 leder oljan till det kombinerade luftinloppet och oljeutÄ W Ü 20 25 30 522 223 2001-08-23 E=\PUBLIC\DOC\P\4110007 sv översdoc LJ ' ' ' 5 loppet 3. Oljan kommer att rinna längs den inre väggen hos samma ledning i vilken luften matas till oljeavskiljaren 1 och ned in i tanken med smörjolja. På detta sätt àtervinns smörjoljan och matas tillbaka in i gasturbinens smörj- system. En av brunnarna leder till utrymmet 19 hos ett nedre lager, vilket utrymme 19 är tillslutet av ett olje- lock 16. Oljan innesluten av oljelocket 16 smörjer det nedre lagret.In the embodiment shown, four wells and channels 18 are arranged in the bottom part 9. A person skilled in the art realizes that a different number of wells can be arranged. The inlet trough 10 leads the oil to the combined air inlet and the oil outlet. at the same line in which the air is fed to the oil separator 1 and down into the tank with lubricating oil. In this way, the lubricating oil is recycled and fed back into the gas turbine's lubrication system. One of the wells leads to the space 19 of a lower bearing, which space 19 is closed by an oil cap 16. The oil enclosed by the oil cap 16 lubricates the lower bearing.
Luften kommer att gå ut frán oljeavskiljaren 1 via luftutloppet 4 till omgivningen.The air will exit from the oil separator 1 via the air outlet 4 to the surroundings.
Vid utföringsformen enligt FIG 3 är både manteln 8 och rotorn 5 tillverkade av strängpressad aluminium. Vid denna utföringsform är ändplattorna 7 placerade på ett avstånd från oljeavskiljarens 1 bottendel 9 respektive topp 11. Ändplattorna 7 vid rotorns 5 ändar har inga öppningar, vilket betyder att luft kommer att tvingas att gå ut till centrifugens periferi så snart som den kommer in i oljeavskiljaren. Genom denna utformning kommer den tid luften finns vid rotorns maximala diameter att bli längre jämfört med utföringsformen enligt FIG 1. Utföringsformen enligt FIG 3 motsvarar utföringsformen enligt FIG 1 i alla andra avseenden.In the embodiment according to FIG. 3, both the jacket 8 and the rotor 5 are made of extruded aluminum. In this embodiment, the end plates 7 are located at a distance from the bottom part 9 and top 11 of the oil separator 1, respectively. The end plates 7 at the ends of the rotor 5 have no openings, which means that air will be forced to exit to the centrifuge . Due to this design, the time the air is present at the maximum diameter of the rotor will be longer compared to the embodiment according to Fig. 1. The embodiment according to Fig. 3 corresponds to the embodiment according to Fig. 1 in all other respects.
Vid en 15 direkt av utföringsform drivs oljeavskiljarens 1 rotor värmekraftsaggregatets gasturbin. Oljeav- skiljaren är företrädesvis placerad i linje med gastur- binen. Genom att förse gasturbinens axel med en centrifu- galutformning invid och möjligen på båda sidor om lagren genom vilka spärrluften drivs, àstadkommes en kompakt oljeavskiljare. Tack vare gasturbinens höga hastighet kan centrifugalgeometrin hållas liten. Även vid denna ut- föringsform är en mantel, ett luftinlopp och ett kombinerat luftinlopp och oljeutlopp anordnade.In a direct embodiment, the rotor of the oil separator 1 of the oil separator is driven by the gas turbine. The oil separator is preferably located in line with the gas turbine. By providing the gas turbine shaft with a centrifugal design next to and possibly on both sides of the bearings through which the shut-off air is driven, a compact oil separator is achieved. Due to the high speed of the gas turbine, the centrifugal geometry can be kept small. Also in this embodiment, a jacket, an air inlet and a combined air inlet and oil outlet are provided.
Centrifugen drivs med en hastighet på cirka 70000 varv/min om gasturbinen används som motor. Om en separat 10 522 223 2001-08-23 E:\PUBLIC\DOC\P\41lÛ007 sv ÖVBISJiOC LJ .anno .av , > o u: nl s 6 motor används för att driva centrifugen kommer hastigheten troligen att ligga pà cirka 12000 till 15000 varv/min.The centrifuge is operated at a speed of approximately 70,000 rpm if the gas turbine is used as the engine. If a separate motor is used to drive the centrifuge, the speed will probably be about 12,000 more. 15000 rpm.
Oljeavskiljaren enligt uppfinningen är utformad för att inte utföra något flödesarbete med avseende på den omgivande miljön. Resultatet av detta är att även om centrifugen skulle stanna kommer luft fortfarande kunna flöda genom oljeavskiljaren, vilket är av betydelse för att undvika skada hos gasturbinen.The oil separator according to the invention is designed not to perform any flow work with respect to the surrounding environment. The result of this is that even if the centrifuge were to stop, air would still be able to flow through the oil separator, which is important to avoid damage to the gas turbine.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0001857A SE522223C2 (en) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0001857A SE522223C2 (en) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0001857D0 SE0001857D0 (en) | 2000-05-19 |
| SE0001857L SE0001857L (en) | 2001-11-20 |
| SE522223C2 true SE522223C2 (en) | 2004-01-27 |
Family
ID=20279740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0001857A SE522223C2 (en) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE522223C2 (en) |
-
2000
- 2000-05-19 SE SE0001857A patent/SE522223C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0001857L (en) | 2001-11-20 |
| SE0001857D0 (en) | 2000-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7081146B2 (en) | Apparatus for simultaneous cleaning of a liquid and a gas | |
| US7338546B2 (en) | Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same | |
| EP1756401B2 (en) | A device and a method for cleaning of a gas | |
| EP2700453B1 (en) | A separator | |
| CN107810066B (en) | centrifugal separator | |
| SE523676C2 (en) | Gas purification apparatus | |
| CA2972837C (en) | Centrifugal separator for cleaning gas | |
| SE520952C2 (en) | An apparatus for simultaneously purifying a liquid and a gas | |
| US10888879B2 (en) | Separator arrangement for cleaning gas | |
| SE529609C2 (en) | centrifugal | |
| SE529610C2 (en) | centrifugal | |
| JP2005042698A (en) | Method of purifying crankcase gas | |
| NO339558B1 (en) | Rotary separator, as well as method | |
| EP3576263B1 (en) | Machine and gearbox system with air cooling | |
| CN100594069C (en) | centrifugal separation device and rotor thereof | |
| EP3302755B1 (en) | Apparatus for cleaning crankcase gases | |
| BR112019001594B1 (en) | CENTRIFUGAL SEPARATOR, AND, METHOD TO REMOVE CLOGGING IN A CENTRIFUGAL SEPARATOR | |
| SE522223C2 (en) | Oil separator for removing oil particles in air flow inside heating plant with gas turbine, comprises rotor inside mantle with combined air inlet and oil outlet | |
| WO2000053332A1 (en) | A drive unit for a centrifuge rotor of a centrifugal separator | |
| SE524916C2 (en) | Apparatus for separating gas from a liquid medium | |
| SE0950554A1 (en) | A centrifugal separator | |
| EP4005680A1 (en) | A centrifugal separator for cleaning gas | |
| WO2025259623A1 (en) | Integrated open-channel pitot tube pump | |
| CN116710210A (en) | Centrifugal separators for cleaning gases | |
| SE521044C2 (en) | Apparatus for separating droplets and / or solid particles from gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |