ИНЕРЦИОННЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК F02C7/52 

Изобретение относится к устройствам для очистки от пыли поступающего в газотурбинный двигатель воздуха.

Известные воздухоочистители для газотурбинных двигателей представляют собой батарею инерционных элементов, каждый из которых содержит два последовательно установленные конусные сопла--диффузоры и цилиндрическую центральную пылеотводящую трубку.

В диффузоре частицы пыли сепарируются из воздушного потока в центральной части канала благодаря силам инерции, которые при выходе из сопла направлены к оси конуса.

Эффективность иылеотделения этими воздухоочистителями недостаточна, а их габаритные размеры велики. В конусном сопле вследствие возможного закручивания потока возникают циклонные эффекты, центробежные силы противодействуют сепарации частиц пыли из воздушного потока в центральной части каиала. В диффузоре возможно явление рикошета крупных частиц и унос их из периферийной области с очищенным воздухом.

Для уменьшения гидравлических потерь угол расширения конуса делают небольшим, и длина диффузора соответственно увеличивается (так как длина диффузора находится в обратной зависимости от угла расширения).

Целью изобретения является устранение этих недостатков, т. е. повышение эффективности пылеудаления инерционным диффузорным элементом и уменьшение размеров воздухоочистителя.

Сущность изобретения - замена конусных сопел-диффузоров плоскими прямоугольного сечения постоянной ширины с перегородкой в плоскости симметрии, перпендикулярной плоскости расширения. Благодаря прямоугольному сечению, а также наличию перегородки уменьшается влияние явлений закручивания потока в сопле, а также рикошета частиц пыли, вследствие чего уменьшается унос пыли с чистым воздухом.

В плоском сопле переменная высота поперечного сечения уменьшается пропорционально степени сужения п (отношение площадей), а в конусном сопле диаме-пр изменяется пропорционально . Поэтому при равных величинах степени сул ;ения и площади узкого сечения в П.Г1ОСКОМ сопле происходит большее линейное сужение, что способствует сепарации - пыли в осевой части канала.

При равных площадях входных сечений воздухоочиститель, состоящий из плоских сопелдиффузоров, имеет меньшую фронтовую поверхность, чем в случае батареи конусных сопел-диффузоров.

При установке разделительной перегородки можно увеличить угол расширения диффузора без повышения гидравлических нотер, так как при этом получаются два параллельных диффузора с половинными углами расширения. Благодаря большому суммарному углу расширения уменьшить длину элемента при заданной степени расширения диффузора.

В результате внедрения предлагаемого элемента воздухоочистителя должна повыситься эффективность очистки воздуха. Кроме того, уменьшатся габаритные размеры воздухоочистителей, обеспечивающих большие расходы воздуха.

На фиг. 1 изображен инерционный воздухоочиститель, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Элемент содержит сопло-диффузор первой ступени Л сопло-диффузор второй ступени 2 и пылеотводящую трубку S. В отличие от известных диффузорных пылеотделителей перечисленные детали имеют прямоугольное сечение с постоянной шириной а. Кроме того, в предлагаемом нылеотделителе установлена разделительная перегородка 4.

Сопло-диффузор представляет собой трубку с каналом неременного сечения: в сопловой части канала площадь поперечного сечения уменьшается, а в диффузорной части эта площадь увеличивается.

Сонло-диффузор первой ступени служит для удаления из воздуха Наиболее крупных

частиц пыли, а сопло-диффузор второй ступени- для окончательной очистки воздуха. Трубка 3 служит для отвода отсеиарированной пыли, разделительная перегородка 4 для уменьшения отрицательного влияния на очистку воздуха явлений закручивания потока и рикошета частиц пыли, а также для разделения канала на два диффузора с половинными углами расширения.

В сужающейся части канала сопла-диффузора / или 2 движение воздуха и частиц ныли направлено к оси и скорость его быстро возрастает. В расширяющейся части канала траектории частиц ныли вследствие инерции тем ближе к оси канала, чем больше масса частиц. Благодаря этому пыль попадает в пылеотводящую трубку 3 и отсасывается из нее специальным устройством (вентилятором или эжектором), а через нериферийные кольцевые каналы 5 и 6 выходит очищенный воздух.

Предмет изобретения

Инерционный воздухоочиститель, содержаЩий последовательно расположенные сопладиффузоры и центральную пылеотводящую трубку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и уменьшения габаритов, сонла-диффузоры выполнены прямоугольного сечения постоянной ширины с Перегородкой в плоскости симметрии, перпендикулярной ПЛОСКОСТИ расширения.