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JPS5977040A - Centrifugal oil mist separator for gas turbine - Google Patents

Centrifugal oil mist separator for gas turbine

Info

Publication number
JPS5977040A
JPS5977040A JP18661782A JP18661782A JPS5977040A JP S5977040 A JPS5977040 A JP S5977040A JP 18661782 A JP18661782 A JP 18661782A JP 18661782 A JP18661782 A JP 18661782A JP S5977040 A JPS5977040 A JP S5977040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
oil
oil mist
compressor
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18661782A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Nakano
博文 中野
Yoichi Tsukahara
塚原 陽一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Diesel Engine Co Ltd filed Critical Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority to JP18661782A priority Critical patent/JPS5977040A/en
Publication of JPS5977040A publication Critical patent/JPS5977040A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the amount of oil consumption by bleeding partially the air from the outlet of a compressor of a gas turbine, by allowing it to turn the blades in a certrifugal oil separator, and thereby collecting fine oil mist contained in the air in a great quantity. CONSTITUTION:At the bearing housing of a gas turbine on its centrifugal compressor side, the air at the outlet of the compressor is utilized for returning the oil to the gear box together with the air so as not to leak when the oil is sent to the bearing. Here the gear box is equipped with a centrifugal oil mist separator 27. In thie separator 27, a circular wire brush 29 is hung on a shaft 30 in a cylinder 28, and this shaft 30 is so arranged as capable of being driven by an air turbine 22 furnished outside the body 28. The brush 29 is rotated at a high speed by the air turbine 22 by utilizing the air bled out of the exhaust hole of the compressor to give this air a swirl so as to spatter the oil attached to the brush 29 off to its surrounding.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠心式オイルミストセパレータ、殊にガスタ
ービンのギヤボックスに用いる遠心式オイルミストセパ
レータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a centrifugal oil mist separator, and in particular to a centrifugal oil mist separator for use in a gas turbine gearbox.

周知のように、ガスタービン、殊に、一般産業用小型ガ
スタービンは、遠心圧縮機と一体となって高速回転する
。そのため、産業用ガスタービンでは大巾な減速を行い
、例えば、発電機を駆動している。この減速機を含めた
ギヤボックスは遠心圧縮機に隣接して付設され、該ギヤ
ボックスには当然潤滑油を湿潤させている。
As is well known, gas turbines, particularly small gas turbines for general industrial use, rotate at high speeds integrally with a centrifugal compressor. For this reason, industrial gas turbines perform extensive deceleration to drive, for example, generators. A gearbox including this speed reducer is attached adjacent to the centrifugal compressor, and the gearbox is naturally moistened with lubricating oil.

かかるガスタービンにおいては、パツキン、オイルシー
ルが正常であれば、オイ゛ルが消費されるのは、いつに
このオイルミストの排出防止にかかつている。ところが
、オイルミストの分離の困難さの原因は、■オイルミス
トが細かすぎる、■ギヤボックスの背圧が大きくとれな
い(20OmmAq位まで)、■空気量が多い(0,1
−0,2m37sec )があって、オイル消費量が大
であった。
In such a gas turbine, if the packing and oil seal are in good condition, the oil consumption depends on when the oil mist is prevented from being discharged. However, the causes of the difficulty in separating oil mist are: ■ The oil mist is too fine, ■ The back pressure of the gearbox cannot be large (up to about 200 mmAq), and ■ The amount of air is large (0,1
-0.2m37sec), and oil consumption was large.

そのため、従来のものでは、スチールウール等を内蔵し
たものや、回転軸よりギヤーを介して遠心分離機を作動
させるもの等があったが、ガスタービンの場合、ギヤボ
ックス内に洩れるエアーは。
For this reason, conventional models include those with built-in steel wool or the like, and those that operate a centrifuge through gears from the rotating shaft, but in the case of gas turbines, air leaks into the gear box.

前記のように、大量であるため、スチールウール等では
充分に分離できず、また、遠心分離機を用いれば、それ
だけ出力損失となっている。
As mentioned above, since the amount is large, it cannot be separated sufficiently using steel wool or the like, and if a centrifugal separator is used, there will be a corresponding loss in output.

そこで本発明は、この従来の不具合を除くために創作さ
れたもので、ガスタービンの遠心圧縮機出口空気を一部
抽気して、これにより遠心式オイルセパレータ内の羽根
を回転させることにより。
Therefore, the present invention was created to eliminate this conventional problem by extracting part of the air from the outlet of the centrifugal compressor of the gas turbine, thereby rotating the blades in the centrifugal oil separator.

大量で且つ蒸気のようになった細いオイルミストの捕集
を行うことを目的とするものである。
The purpose is to collect a large amount of fine oil mist that resembles steam.

以下、本発明の構成を添付図面に示す実施例にもとづき
説明する0第1図に示すものは、発電機直結型の小型ガ
スタービンの要部断面図を示し、Aは遠心圧縮機、Bは
燃焼器、Cはタービン翼車を示す。
The configuration of the present invention will be explained below based on the embodiments shown in the accompanying drawings. Fig. 1 shows a sectional view of the main parts of a small gas turbine directly connected to a generator, where A is a centrifugal compressor and B is a The combustor, C indicates a turbine wheel.

遠心圧縮機Aにおいて、1は羽根車、2はディフューザ
、3は吐出部を示し、燃焼器Bにおいて、4は燃焼器内
筒、(5)は燃料噴射弁、6は燃焼器内筒4からタービ
ン翼車Cの初段タービンノズル7へ燃焼ガスを導入する
流路及び吐出部3から燃焼器内筒4へ圧縮空気を導入す
る流路を形成するスクロールを示し、タービン翼車Cに
おいて、8は初段パケット、9は第2段タービンノズル
、10は第2段パケット、11は排気ケーシング、12
はタービン車軸を示し、該車軸12はタービン側軸受ハ
ウジングと圧縮機側軸受ハウジングとで支承されている
In the centrifugal compressor A, 1 is the impeller, 2 is the diffuser, and 3 is the discharge part. In the combustor B, 4 is the combustor inner cylinder, (5) is the fuel injection valve, and 6 is the combustor inner cylinder 4. 8 indicates a scroll that forms a flow path for introducing combustion gas into the first-stage turbine nozzle 7 of the turbine wheel C and a flow path for introducing compressed air from the discharge part 3 into the combustor inner cylinder 4; First stage packet, 9 is second stage turbine nozzle, 10 is second stage packet, 11 is exhaust casing, 12
indicates a turbine axle, and the axle 12 is supported by a turbine-side bearing housing and a compressor-side bearing housing.

次fこ、ディフューザ2は、その基部をコーン状支持体
13と一体的に構成され、該支持体13はその基部を円
筒体14と連設して、タービン側軸受ハウジングを形成
している。円筒体14の端面には初段タービンノズル7
の基部が固着されている。円筒体14にはタービン車軸
12が挿通されているが2両者間には、中央にコロ軸受
15が介在され、その片側にラビリンスシール16が介
在している。17はメタルを示す。
Next, the diffuser 2 has its base integrally formed with a cone-shaped support 13, and the support 13 has its base connected to a cylindrical body 14 to form a turbine-side bearing housing. A first stage turbine nozzle 7 is provided on the end face of the cylindrical body 14.
The base of is fixed. A turbine axle 12 is inserted through the cylindrical body 14, and a roller bearing 15 is interposed in the center between the two, and a labyrinth seal 16 is interposed on one side of the roller bearing 15. 17 indicates metal.

また、第1図に示す第1の実施例では、前記コーン状支
持体13とタービン車軸12とで、スラスト荷重調整用
圧縮機リアキャビティ18を形成し、ディフューザ2よ
り圧縮空気を間隙19を通じて導入し、遠心圧縮機Aに
生じるスラストとバランスさせた後、コーン状支持体1
3に穿設した排出口20より、導管27でもってエアタ
ービン室21に導いている。該エアタービン室21は、
ギヤボックス26の頂面に設けており、該室21並のエ
アタービン22は遠心分離機23と直結している024
はオイル分離傘体、25は排出管を示す。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the cone-shaped support 13 and the turbine axle 12 form a compressor rear cavity 18 for thrust load adjustment, and compressed air is introduced from the diffuser 2 through the gap 19. After balancing with the thrust generated in the centrifugal compressor A, the cone-shaped support 1
A conduit 27 leads to an air turbine chamber 21 from a discharge port 20 formed in the air turbine 3. The air turbine chamber 21 is
The air turbine 22, which is installed on the top surface of the gear box 26 and has the same size as the chamber 21, is directly connected to the centrifugal separator 23.
25 indicates an oil separation umbrella, and 25 indicates a discharge pipe.

以上のような構成になっているので、吸入部から吸込ま
れた空気は羽根車1に流入し、該羽根車1の羽根によっ
て形成される通路に沿って流れ、羽根車1とともに回転
して遠心力の作用で圧縮され、入口より高い圧力となっ
て速度を伴い羽根車1より流出する。そして、吐出部3
の速度は大となっているので、ディフューザ2で速度エ
ネルギは圧力エネルギに変換される。ディフューザ2を
出した圧縮空気はスクロール6の外周に入り、燃焼器B
に導かれる。燃焼器Bの内筒4で、燃焼噴射弁5より燃
焼を噴射し、高圧の燃焼ガスを形成する。燃焼ガスはス
クロール6の内周を案内され。
With the above configuration, the air sucked from the suction part flows into the impeller 1, flows along the path formed by the blades of the impeller 1, rotates together with the impeller 1, and is centrifuged. It is compressed by the action of the force, becomes higher pressure than the inlet, and flows out from the impeller 1 with speed. And the discharge part 3
Since the velocity of is large, the velocity energy is converted into pressure energy in the diffuser 2. The compressed air released from the diffuser 2 enters the outer circumference of the scroll 6, and then enters the combustor B.
guided by. In the inner cylinder 4 of the combustor B, combustion is injected from the combustion injection valve 5 to form high-pressure combustion gas. The combustion gas is guided along the inner circumference of the scroll 6.

初段タービンノズル7へ導入され、タービンでの段ごと
に圧力が降下し、速度エネルギに変換されながらタービ
ン車軸12を高速回転させる。
The pressure is introduced into the first-stage turbine nozzle 7, and the pressure drops at each stage of the turbine, causing the turbine axle 12 to rotate at high speed while being converted into velocity energy.

ディフューザ2よりの高圧空気は、間隙19を通って圧
縮機羽根車1の背面に形成されたスラスト荷重調整用圧
縮機リアキャビティ18に蓄圧され、圧縮機のスラスト
とバランスする。
The high pressure air from the diffuser 2 passes through the gap 19 and is accumulated in the compressor rear cavity 18 for thrust load adjustment formed on the back surface of the compressor impeller 1, and is balanced with the thrust of the compressor.

次に、圧縮機側軸受ハウシングでは、そのベアリングに
オイルを送った後、オイルはギヤボックス26にもどっ
てくるが、オイルがベアリンクに送られたとき、外へも
れないように、遠心圧縮機Aの出口の高圧空気を利用し
て、オイルを空気とともにギヤボックス26にもどすよ
うにしている。
Next, in the bearing housing on the compressor side, after oil is sent to the bearing, the oil returns to the gear box 26, but when the oil is sent to the bear link, it is centrifugally compressed to prevent it from leaking outside. High pressure air at the outlet of machine A is used to return the oil to the gearbox 26 along with the air.

そのため、どうしてもギヤボックス26から空気を排出
すべきプリーザ装置を設けなければならない。殊に、そ
の排出時、空気はオイルミストを含んだ霧状のものとな
り、オイルミストの粒子の大きさは非常に小さい。この
ように、空気によって持ち去られるオイルが、ガスター
ビンのオイル消費を左右する。
Therefore, it is necessary to provide a pleaser device to exhaust air from the gear box 26. In particular, when the air is discharged, it becomes a mist containing oil mist, and the size of the oil mist particles is very small. Thus, the oil carried away by the air determines the oil consumption of the gas turbine.

そこで、第2図に示すような、遠心式オイルミストセパ
レータ27をギヤボックス26に付設する。該セパレー
タ27は、円筒状本体28.該本体28内で回転する円
形ワイヤーブラシ29を吊設軸30に設け、該軸30を
本体28外に設けた駆動源であるエアタービン22で駆
動するようニナっている。円筒状本体28の天井付近に
は水平方向に、ギヤボックス26に連通した供給パイプ
31を挿入し、該本体28の底の中央に排出パイプ羽を
底面より若干上方に迄位置させて挿入し、該排出パイプ
32の他端を大気に開放している。該本体28の底の片
隅にはオイル出口33を設けている。
Therefore, a centrifugal oil mist separator 27 as shown in FIG. 2 is attached to the gear box 26. The separator 27 has a cylindrical body 28. A circular wire brush 29 rotating within the main body 28 is provided on a hanging shaft 30, and the shaft 30 is driven by an air turbine 22 which is a drive source provided outside the main body 28. A supply pipe 31 communicating with the gear box 26 is inserted horizontally near the ceiling of the cylindrical main body 28, and a discharge pipe blade is inserted into the center of the bottom of the main body 28 with the blade positioned slightly above the bottom surface. The other end of the discharge pipe 32 is open to the atmosphere. An oil outlet 33 is provided at one corner of the bottom of the main body 28.

したがって、駆動源をエアタービン22とし、遠心圧縮
機Aの排出口より抽気しクーラーを経由”IT導入する
ことにより、動力を得て1円形ワイヤーブラシ29を高
速回転させる。オイルミストを含む空気は円形ワイヤー
ブラシ29を通過させるように流下し、空気に旋回を与
えるとともにワイヤに付着するオイルを外周にとばす。
Therefore, the driving source is the air turbine 22, and by extracting air from the discharge port of the centrifugal compressor A and introducing it through the cooler, power is obtained to rotate the single circular wire brush 29 at high speed.The air containing oil mist is The air flows down to pass through the circular wire brush 29, giving the air a swirl and blowing off the oil adhering to the wire to the outer periphery.

その結果、オイルの含有しない密度の小さい空気のみが
排出パイプ32より排出する。
As a result, only low-density air containing no oil is discharged from the discharge pipe 32.

次に、円形ワイヤーブラシ29の代りに、第3図に示す
ような下向きのコツプ体34を吊設軸30に設け、排出
パイプ32の先端と若干スだけ重なった状態にし、円筒
状本体28の上部は、コツプ本34の外径よりも6だけ
小径にしている。そのため、排出パイプ32より排出す
る空気は、コツプ体34によってう回される途中でオイ
ルはコツプ体34に付着し、その付着した分は遠心力で
飛ばされ、空気のみが排出される。
Next, instead of the circular wire brush 29, a downward-facing tip 34 as shown in FIG. The upper part has a diameter smaller than the outer diameter of the tip book 34 by 6. Therefore, while the air discharged from the discharge pipe 32 is being diverted by the tip body 34, oil adheres to the tip body 34, and the attached oil is blown away by centrifugal force, and only the air is discharged.

更に、円形ワイヤーブラシ29及び駆動源(22)の代
りに市販のエアグラインダ(石材等を内面研削する圧縮
空気によるグラインダ)をそのま\置換してもよい。こ
の場合は別注でないから価格がきわめて低減できる。
Furthermore, the circular wire brush 29 and the drive source (22) may be replaced with a commercially available air grinder (a grinder using compressed air for internally grinding stones, etc.). In this case, the price can be extremely reduced because it is not a special order.

以上要するに本発明は、上方にオイルミストを含んだ空
気の供給口、下方にオイル取出口及び空気排出口を設け
たオイルミストセパレータ本体内で、圧縮機出口より抽
気した空気によって駆動される回転体を中間に設け、供
給口より回転体を通して排出口に流がすことによるガス
タービン用遠心式オイルミストセパレータであるから次
の効果を奏する。
In summary, the present invention provides a rotating body that is driven by air extracted from a compressor outlet within an oil mist separator body that is provided with an oil mist-containing air supply port in the upper part and an oil outlet and an air discharge port in the lower part. This is a centrifugal type oil mist separator for gas turbines, which is provided in the middle and allows the oil to flow from the supply port through the rotating body to the discharge port, so it has the following effects.

■オイルミストを含んだ空気を回転体を通して流し、該
回転体によりオイル粒子を付着し後遠心力によって放出
させるので、大量で且つ微細なオイルミストを含む空気
を処理することができ、ガスタービンに付設するギヤボ
ックス−のエアブリーザ−として相応しいものとするこ
とができる。
■ Air containing oil mist is passed through a rotating body, and oil particles are attached to the rotating body and then released by centrifugal force, making it possible to process air containing a large amount of fine oil mist, making it suitable for gas turbines. It can be made suitable as an air breather for an attached gear box.

■回転体の駆動を圧縮機出口より抽気した空気により駆
動するので、構造簡単とし、特別な駆動機構を必要とし
ない。
■Since the rotating body is driven by air extracted from the compressor outlet, the structure is simple and no special drive mechanism is required.

■微細なオイルミストを補集することができるので、ガ
スタービンの潤滑油消費量を低減することができる。
■Since fine oil mist can be collected, the amount of lubricating oil consumed by gas turbines can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の全体図、第2図は第1の実施
例の要部図、第3図は第2の実施例の要部図を示す。 22・・・エアタービン、 27・・・遠心式オイルミストセパレータ、28・・・
円筒状本体、 29・・・円形ワイヤーブラシ、 31・・・供給パイプ、 32・・・排出パイプ。 33・・・オイル出口、 34・・・コツプ体、 A・・・遠心圧縮機。 代理人弁理士 岡部吉彦 第2図 第3図
FIG. 1 shows an overall view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a main part of the first embodiment, and FIG. 3 shows a main part of a second embodiment. 22...Air turbine, 27...Centrifugal oil mist separator, 28...
Cylindrical main body, 29... Circular wire brush, 31... Supply pipe, 32... Discharge pipe. 33...Oil outlet, 34...Cop body, A...Centrifugal compressor. Representative Patent Attorney Yoshihiko Okabe Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 上方に、オイルミストを含んだ空気の供給口、下方に、
オイル取出口及び空気排出口を設けたオイルミストセパ
レータ本体内で、圧縮機出口より抽気した空気によって
駆動される回転体を中間に設け、ギヤボックス内の空気
を供給口より回転体を通して排出口に流がすようにした
ガスタービン用遠心式オイルミストセパレータ。
Above is the air supply port containing oil mist, below is the air supply port containing oil mist.
Inside the main body of the oil mist separator, which has an oil outlet and an air outlet, a rotating body driven by air bled from the compressor outlet is installed in the middle, and the air in the gear box is passed through the rotating body from the supply port to the exhaust port. A centrifugal oil mist separator for gas turbines that allows air to flow.
JP18661782A 1982-10-22 1982-10-22 Centrifugal oil mist separator for gas turbine Pending JPS5977040A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18661782A JPS5977040A (en) 1982-10-22 1982-10-22 Centrifugal oil mist separator for gas turbine

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JP18661782A JPS5977040A (en) 1982-10-22 1982-10-22 Centrifugal oil mist separator for gas turbine

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JPS5977040A true JPS5977040A (en) 1984-05-02

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ID=16191709

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JP18661782A Pending JPS5977040A (en) 1982-10-22 1982-10-22 Centrifugal oil mist separator for gas turbine

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7992551B2 (en) 2008-11-26 2011-08-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Oil capturing device having a rotary component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7992551B2 (en) 2008-11-26 2011-08-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Oil capturing device having a rotary component

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