用于涡轮机的离心脱气器制造技术

本发明专利技术涉及涡轮机的空气/油混合物的离心脱气器，包括：环形容置部(10)，用于所述混合物的离心分离且围绕空心轴(11)布置；轴向入口(14)，用于使所述空气/油混合物流入所述容置部(10)中；用于使所述容置部(10)旋转的小齿轮(20)；以及径向油出口(15)和脱油空气出口(16)，其特征在于，该离心脱气器包括金属泡沫(50)，该金属泡沫通过沿着轴向方向(XX’)部分地延伸而被容纳在所述容置部(10)中，以便限定出两个连续的空间，即无泡沫空间(51)和泡沫内衬空间(52)，所述无泡沫空间通向所述轴向入口。可以有利地将一种装置添加到空心轴，以便减少自由涡流现象，从而显著地降低脱气器的负载损失。

Centrifugal degasser for turbine

The invention relates to a centrifugal degasser for the air / oil mixture of a turbine, which comprises: a ring containing part (10) for centrifugal separation of the mixture and arranged around a hollow shaft (11); an axial inlet (14) for flowing the air / oil mixture into the containing part (10); a pinion (20) for rotating the containing part (10); a radial oil outlet (15) and an oil removing air outlet\uff08 16), which is characterized in that the centrifugal degasser includes a metal foam (50) which is partially accommodated in the axial direction (XX ') and is accommodated in the holding portion (10), so as to define two continuous spaces, namely, the foam free space (51) and the foam lining space (52), and the foam free space leads to the axial entry. A device can be advantageously added to the hollow shaft in order to reduce the free vortex phenomenon, thereby significantly reducing the load loss of the degasser.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮机的离心脱气器
本专利技术涉及一种用于涡轮机的离心脱气器。
技术介绍
特别地，现有技术包括公开号为US-A1-2015/007531、FR-A1-3007463和US-A1-2016/208650的专利申请以及公开号为US-A-5716423的专利。涡轮机是复杂的系统，实施一定数量的必须配备有密封装置的旋转组件(涡轮、压缩机等)。这些密封装置通常由布置在旋转组件附近的加压空气迷宫装置产生。为此，空气直接被吸入涡轮机的空气管道中。然后，该空气通过为此目的而设置的不同的迷宫装置在涡轮机中输送，然后朝向涡轮机的外部排出该空气，以限制涡轮机的其他区域、特别是减速齿轮、附件箱等的压力增加。然而，该空气经过涡轮机的不同区域之后，该空气带有用于对旋转组件的轴承和小齿轮进行冷却和润滑的油。为了避免带油空气的排放、减轻涡轮机的生态影响、降低油耗以及限制油储备的填充操作，重要的是提供脱气器，该脱气器允许在朝向涡轮机的外部排出空气之前将油从空气中分离出来。这种脱气器通常由涡轮机的附件箱或减速齿轮的水平处的机械动力输出装置来布置和驱动。以已知的方式，这种离心脱气器包括用于空气/油混合物的离心分离的一个或多个容置部，该一个或多个容置部围绕空心轴布置并且由外环形壁和内环形壁界定。脱气器进一步包括用于为容置部提供空气/油混合物的轴向入口以及布置在外壁中的外周油出口。因此，在通常通过附件箱的小齿轮或减速齿轮的小齿轮使脱气器旋转期间，油通过离心力自然地被驱动朝向布置在脱气器的外周的油出口。此外，脱油空气出口被布置在内壁中并且连接到空心轴，该空心轴使得空气能够朝向外部排出。某些脱气器进一步包括布置在脱气器的容置部中的过滤器，以改进油滴的捕获并因此有利于混合物的脱油。实际上，过滤器增加了可用的接触表面，从而提高了由混合物流输送的油滴附着到壁上的可能性。这些过滤器通常由金属泡沫形成。然而，这些金属泡沫脱气器的缺点之一在于以下事实：在高速(例如，对于每分钟约6000转的速度)以及甚至更多在非常高的速度(例如，对于每分钟约25000转的速度)下，由金属泡沫构成的前表面用作壁，并且空气颗粒在泡沫中的渗透程度低。这导致的结果为大部分负载在高速下损失，使得涡轮机的次级空气系统不能承受由发电机的密封导致的相关泄漏风险。为了补偿负载损失，可以增加次级空气系统的流量，以便保证密封，然而增加了管道中的移除量，从而影响了发电机的性能。因此，专利技术人寻求对已知的脱气器的性能进行改进，特别是降低脱气器尤其在高速下的负载损失。因此，次级空气系统的流量需求减少，从而使发动机性能提高和待处理的空气流减少。因此，可以降低油耗。涡轮机的油耗仍然是主要的改进领域。这必须允许对机载油量进行优化，从而减少涡轮机的质量。这还必须允许增加任务的持续时间。这还必须减少涡轮轴发动机上的维护操作。最后，这必须允许对涡轮轴发动机的生态影响进行改进。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于提供一种脱气器，该脱气器克服已知的脱气器的至少一些缺点。在至少一个实施例中，本专利技术的目的特别在于提供涡轮机的离心脱气器，该离心脱气器相对于已知的脱气器具有改进的性能。在至少一个实施例中，本专利技术的目的还在于提供一种脱气器，该脱气器在高速度或非常高的速度下保持良好的性能(低的负载损失和低的油耗)。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及涡轮机的空气/油混合物的离心脱气器，该离心脱气器包括：-环形容置部，所述环形容置部用于所述混合物的离心分离，所述环形容置部围绕沿着所谓的轴向方向的方向延伸的空心轴布置，并且所述环形容置部由外环形壁和内环形壁界定，-所述容置部中的所述空气/油混合物的至少一个轴向入口，-用于使所述容置部旋转的小齿轮，所述小齿轮包括腹板，所述腹板牢固地连接到所述内环形壁和外环形壁，使得所述小齿轮的旋转驱动所述容置部旋转，-至少一个径向油出口，所述至少一个径向油出口被布置在所述外壁中并且被构造成能够将从所述混合物中分离出来的油朝向脱气器的外部排出，-至少一个脱油空气出口，所述至少一个脱油空气出口被布置在所述内壁中并且被构造成能够将脱油空气朝向所述空心轴排出。根据本专利技术的脱气器的特征在于，该脱气器包括金属泡沫，该金属泡沫通过沿着所述轴向方向部分地延伸而被容纳在所述容置部中，以便沿着轴向方向界定出两个连续的空间，即无泡沫空间和泡沫内衬空间，所述无泡沫空间通向所述轴向入口。配备有金属泡沫(诸如以名称进行商业化的泡沫)的脱气器允许与空气/油混合物形成可能的相当大的接触表面，这允许提高捕获油颗粒的可能性，然后该油颗粒被离心到脱气器的外部。这些泡沫用作过滤器。此外，离心作用允许通过将附着到过滤器上的油滴进行连续排出来避免过滤器的饱和。根据本专利技术，金属泡沫沿着轴向方向在所述容置部中仅部分地延伸，以便界定出两个独立且附接的空间，即无泡沫空间和泡沫内衬空间。无泡沫空间在轴向入口与泡沫内衬空间之间延伸。无泡沫空间有利于对待分离的空气/油混合物进行抽吸并且有助于对具有大的直径的液滴进行分离，而泡沫内衬空间有利于捕获剩余的油颗粒以通过离心容置部排出。换句话说并且根据本专利技术，金属泡沫不完全填充脱气器的容置部，而是仅填充容置部的一部分。轴向混合物入口附近的第一部分没有泡沫，而容置部的底部附近、即与入口轴向相对地布置的第二部分填充有金属泡沫。脱气器的这种特定结构允许空气/油混合物通过轴向入口进入脱气器并且在无泡沫空间中轴向地流通，而没有显著的负载损失。在该第一空间中，通过在离心力的作用下使大直径的油滴朝向容置部的外周运动来执行第一脱油阶段。容置部的第二空间衬有金属泡沫，该金属泡沫被空气和剩余的油滴(即，具有较小直径的油滴)轴向地侵蚀，从而限制了负载损失。然后，将由泡沫捕获的油滴朝向容置部的外周进行离心。有利地并且根据本专利技术，所述金属泡沫在容置部的内壁与外壁之间具有可变的厚度(例如递减的厚度)，以便使靠近内壁的几乎不经受离心力的区域与靠近外壁的高度经受离心力的区域之间的负载损失标准化。鉴于根据本专利技术的脱气器的结构，用于入口与脱油出口之间的空气的最短路径是穿过泡沫基部、即在空心轴附近的路径。因此，空气趋于穿过该低部分，此外，该低部分比靠近容置部的外周的部分更少地受到离心力。为了限制这种现象，该变型提供了泡沫在泡沫的低部分(即内壁附近)与泡沫的高部分(即外壁附近)之间的几何形状的改变，这允许更好地分配空气通道并且使负载损失标准化。因此，流被更好地分布并且混合物的速度更均匀。在金属泡沫中上升的油也趋于形成越来越大的油滴，这增加了容置部的外周附近的泡沫中的油浓度。过滤器的形状还允许便于排出过滤器中含有的油。有利地并且根据本专利技术，每个脱油空气出口都不具有金属泡沫。该变型允许避免在脱油空气出口附近产生的“瓶颈”效应，从而避免在脱油空气出口附近的金属泡沫中的速度增加，这否则将自身转换成负载损失的增加。有利地并且根据本专利技术，所述容置部由围绕空心轴径向布置的多个隔室形成，每个隔室通过轴向混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.涡轮机的空气/油混合物的离心脱气器，所述离心脱气器包括：/n-环形容置部(10)，所述环形容置部用于所述混合物的离心分离，所述环形容置部围绕沿着所谓的轴向方向的方向延伸的空心轴(11)布置，并且所述环形容置部由外环形壁(12)和内环形壁(13)界定，/n-所述容置部(10)中的所述空气/油混合物的至少一个轴向入口(14)，/n-用于使所述容置部(10)旋转的小齿轮(20)，所述小齿轮包括腹板(21)，所述腹板牢固地连接到所述内环形壁(13)和所述外环形壁(12)，使得所述小齿轮(20)的旋转驱动所述容置部(10)旋转，/n-至少一个径向油出口(15)，所述至少一个径向油出口被布置在所述外壁(12)中并且被构造成能够将从所述混合物中分离出来的油朝向所述脱气器的外部排出，/n-至少一个脱油空气出口(16)，所述至少一个脱油空气出口被布置在所述内壁(13)中并且被构造成能够将脱油空气朝向所述空心轴(11)排出，/n其特征在于，所述离心脱气器包括金属泡沫(50)，所述金属泡沫通过沿着所述轴向方向部分地延伸而被容纳在所述容置部(10)中，以便沿着所述轴向方向(X’X)界定出两个连续的空间，即无泡沫空间(51)和泡沫内衬空间(52)，所述无泡沫空间通向所述轴向入口。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170321 FR 17523051.涡轮机的空气/油混合物的离心脱气器，所述离心脱气器包括：
-环形容置部(10)，所述环形容置部用于所述混合物的离心分离，所述环形容置部围绕沿着所谓的轴向方向的方向延伸的空心轴(11)布置，并且所述环形容置部由外环形壁(12)和内环形壁(13)界定，
-所述容置部(10)中的所述空气/油混合物的至少一个轴向入口(14)，
-用于使所述容置部(10)旋转的小齿轮(20)，所述小齿轮包括腹板(21)，所述腹板牢固地连接到所述内环形壁(13)和所述外环形壁(12)，使得所述小齿轮(20)的旋转驱动所述容置部(10)旋转，
-至少一个径向油出口(15)，所述至少一个径向油出口被布置在所述外壁(12)中并且被构造成能够将从所述混合物中分离出来的油朝向所述脱气器的外部排出，
-至少一个脱油空气出口(16)，所述至少一个脱油空气出口被布置在所述内壁(13)中并且被构造成能够将脱油空气朝向所述空心轴(11)排出，
其特征在于，所述离心脱气器包括金属泡沫(50)，所述金属泡沫通过沿着所述轴向方向部分地延伸而被容纳在所述容置部(10)中，以便沿着所述轴向方向(X’X)界定出两个连续的空间，即无泡沫空间(51)和泡沫内衬空间(52)，所述无泡沫空间通向所述轴向入口。


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【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·弗勒瑞格，让皮埃尔·帕贾德，亚尼克·卡佐克斯，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR