CH665135A5 - Fliehkraftabscheider. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen FliehkraDabscheider zur Ausscheidung von Staub, Schnee und Wassertropfen aus der Kühlluft für eine elektrische Maschine, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, einem Luftstromführungskörper und einem am zylindrischen Gehäuse befestigten Auffangbehälter für Staub, Schnee und Wassertropfen.

Es sind schon seit längerem Fliehkraftabscheider, die auch Zyklone genannt werden, bekannt. Der Hauptanwendungszweck der bekannten Fliehkraftabscheider ist die Entstaubung und Reinhaltung der Luft bei Feuerungen für feste Brennstoffe.

Weiters werden die heutigen Fliehkraftabscheider auch zur Reinigung der Kühlluft für elektrische Maschinen verwendet.

Nachteilig bei allen bekannten Fliehkraftabscheidern ist jedoch, dass sie einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen und die Druckminderung hoch ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen neuen Fliehkraftabscheider zu schaffen, der einen verbesserten Abscheidewirkungsgrad aufweist und bei dem der Druckverlust sehr gering ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit dadurch gelöst, dass in dem zylindrischen Gehäuse ein axiales Gegenstrom-gebläse, bestehend aus zwei gegeneinander rotierenden Lüftern, und an der Luftaustrittseite des Gegenstromgebläses der axiale Luftstromführungskörper vorgesehen ist, welcher einerseits bei der Luftaustrittseite des Gegenstromgebläses radial dreidimensional gekrümmte Leitschaufeln aufweist, die im zylindrischen Gehäuse befestigt sind und den Luftstrom spiralförmig um den Luftstromführungskörper ablenken und andererseits an seinem Ende radial dreidimensional entgegengesetzt gekrümmte Leitschaufeln aufweist, die an der Innenwand einer mittigen kreisförmigen Öffnung in schneckenförmig ausgebildeten Auffangbehälter befestigt sind, der mit dem zylindrischen Gehäuse verbunden ist und eine kreisringförmige Öffnung in Richtung des Gegenstromgebläses aufweist. Es ist daher erstmals möglich, unabhängig von der Luftstrommenge und den auszuscheidenden Partikeln immer den selben Abscheidewirkungsgrad zu erzielen. Für den Wirkungsgrad der Abscheidung ist weiters auch die Krümmung der Leitschaufeln und der Abstand zwischen den nahe dem Gegenstromgebläse aneordneten dreidimensional gekrümmten Leitschaufeln und der kreisringförmigen Öffnung im Auffangbehälter massgebend. Ausserdem besteht nie die Gefahr des Unterbrechens des Kühlluftstromes, wie dies z. B. bei Filtern durch dessen Verlegung der Fall ist. Die Verunreinigungen in der Kühlluft, wie Staub, Schnee und Wassertropfen, für eine elektrische Maschine werden mit dem erfindungsgemässen Fliehkraftabscheider laufend abgeschieden, wodurch auch kein Wartungsaufwand, wie er sich bei den Filtern durch Reinigung oder Wechsel ergibt, auftritt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Auffangbehälter eine düsenförmige Auslassöffnung und der Boden des Auffangbehälters ist in Richtung der Auslassöffnung fallend ausgebildet. Die düsenförmige Auslassöffnung ist deshalb notwendig und auch so bemessen, dass der Luftstromverlust für eine geforderte optimale Abscheidung sehr gering bleibt. Dieser liegt bei etwa 4% des Gesamtluftstro-mes. Weiters hat die fallende Ausbildung des Auffangbehälters den Vorteil, dass die nach Abschaltung des Gegenstromgebläses verbleibende abgeschiedene Flüssigkeitsmenge bei der Auslassöffnung ausfliesst.-

Von Vorteil ist, dass der Luftstromführungskörper birnenförmig ausgebildet ist, wobei der grösste Durchmesser des Luftstromführungskörpers im Bereich der Leitschaufeln, welche den Luftstrom spiralförmig um den Luftstromführungskörper ablenken, liegt. Dadurch wird eine für die Abscheidung optimale Druckverteilung im Fliehkraftabscheider erreicht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt des erfindungsgemässen Fliehkraftabscheiders dargestellt und Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie A—B in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt das im Querschnitt kreisförmige zylindrische Gehäuse 1, in dem axial das Gegenstromgebläse 2, bestehend aus den beiden gegeneinander rotierenden Lüftern 3, 4 mit den zugehörigen Motoren 5, 6 angeordnet ist. Das zylindrische Gehäuse 1 ist zweiteilig, wobei die beiden Teile zwischen den beiden Lüftern 3,4 lösbar miteinander verbunden sind. Der Lüftermotor 6 ist im inneren des birnenförmigen Luftstromführungskörpers 7 befestigt. An der Stelle des grössten Durchmessers des Luftstromführungskörpers 7 sind am Umfang dreidimensional gekrümmte Leitschaufeln 8 angeordnet, welche den geradlinigen vom Gegenstromgebläse 2 kommenden verunreinigten Luftstrom spiralförmig um den Luftstromführungskörper 7 ablenken. Durch die Zentrifugalkraft werden nun die Verunreinigungen wie Staub,

Schnee und Wassertropfen an die Innenwand 9 des zylindrischen Gehäuses 1 gedrückt. Die Verunreinigungen bewegen sich aufgrund der Schwerkraft entlang der Innenwand 9 nach unten und gelangen durch die kreisringförmige Öffnung 10 in den Auffangbehälter 11. Dieser weist eine düsenförmige Auslassöffnung 12 auf, durch die die Verunreinigungen ins Freie befördert werden. Der Auffangbehälter 11 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, schneckenförmig ausgebildet und

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weist in der Mitte eine kreisförmige Öffnung auf. Der Luftstromführungskörper 7 stützt sich über dreidimensional gekrümmte Leitschaufeln 13, die den gereinigten und um den Luftstromführungskörper 7 rotierenden Luftstrom gerade richten, an der Innenwand der kreisförmigen Öffnung im Auffangbehälter 11 ab. Die gekrümmten Leitschaufeln 13 dienen auch dazu, um die Rotationsenergie im Luftstrom wieder in Druckenergie umzuwandeln.

Weiters ist in den Zeichnungen der Weg des Luftstromes mit Pfeilen eingezeichnet. Die vollen Pfeile zeigen den Weg des gereinigten Luftstromes und die unterbrochenen Pfeile den Weg des verunreinigten Luftstromes.

Zu beachten ist, dass die einwandreie Funktion des erfindungsgemässen Fliehkraftabscheiders nur bei senkrechter Montage möglich ist.

Bei dem möglichen Anwendungsfall der Kühlluftreinigung für Fahrmotoren von Lokomotiven wird der Fliehkraftabscheider senkrecht in der Lokomotive eingebaut. Die Kühlluft wird dabei über Einströmgitter im Dachraum angesaugt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

665 135 PATENTANSPRÜCHE

1. Fliehkraftabscheider zur Ausscheidung von Staub, Schnee und Wassertropfen aus der Kühlluft für eine elektrische Maschine, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, einem Luftstromführungskörper und einem am zylindrischen Gehäuse befestigten Auffangbehälter für Staub,

Schnee und Wassertropfen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zylindrischen Gehäuse (1) ein axiales Gegenstromgeblä-se (2), bestehend aus zwei gegeneinander rotierenden Lüftern (3,4) und an der Luftaustrittseite des Gegenstromgebläses (2) der axiale Luftstromführungskörper (7) vorgesehen ist, welcher einerseits bei der Luftaustrittseite des Gegenstromgebläses radial dreidimensional gekrümmte Leitschaufeln (8) aufweist, die im zylindrischen Gehäuse (1) befestigt sind und den Luftstrom spiralförmig um den Luftstromführungskörper (7) ablenken und andererseits an seinem Ende radial dreidimensional entgegengesetzt gekrümmte Leitschaufeln

( 13) aufweist, die an der Innenwand einer mittigen kreisförmigen Öffnung im schneckenförmig ausgebildeten Auffangbehälter (11) befestigt sind, der mit dem zylindrischen Gehäuse (1) verbunden ist und eine kreisringförmige Öffnung (10) in Richtung des Gegenstromgebläses (2) aufweist.

2. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (11) eine düsenför-mige Auslassöffnung (12) besitzt und der Boden des Auffangbehälters (11) in Richtung der Auslassöffnung (12) fallend ausgebildet ist.

3. Fliehkraftabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstromführungskörper (7) birnenförmig ausgebildet ist, wobei der grösste Durchmesser des Luftstromführungskörpers (7) im Bereich der Leitschaufeln (8), welche den Luftstrom spiralförmig um den Luftstromführungskörper (7) ablenken, liegt.