DE903411C

DE903411C - Einrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus Gasen

Info

Publication number: DE903411C
Application number: DES3687D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Ernst Luebcke; Dr Phil Max Pfeifer; Dipl-Ing Walter Schulze
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1943-09-18
Filing date: 1943-09-18
Publication date: 1954-02-04

Description

Einrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus Gasen Es wurde bereits vorgeschlagen, aus der elektrischen Maschinen zur Kühlung zugeführten Luft Sand dadurch zu entfernen, daß mit Hilfe eines Radiallüfters die Luft in einen sich konisch erweiternden Raum geblasen wird, der an seinem Ende eine jähe Einengung aufweist. Vor dieser Einengung sind Ausblasstutzen vorgesehen. Hinter der Einengung wurde die Luft in einen D.iffusor abgeleitet. Mit diesem Sandabscheider gelingt es jedoch nicht, eine einwandfreie Reinigung der Luft durchzuführen.
Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Luft von dem R.adiallüfter durch einen sich konisch verjüngenden Raum befördert wird. Auf diese Weise wird nämlich eine Vergrößerung der Winkelbeschleunigung und damit der ,auf die Verunreinigungen wirlcciiden Fliehkräfte erreicht. Die Erfindung kann auch auf andere Gase Anwendung finden, die leichter als die in ihnen befindlichen Verunreinigungen sind. Die Verunreinigungen können staubförmig und fest oder auch zerstäubte Flüssigkeiten sein. Es besteht auch die Möglichkeit, gasförmige Verunreinigungen, die schwerer als das sie mitführende Hauptgas sind, dadurch zu entfernen.
In den Fig. i bis 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die zur Kühlung einer elektrischen Maschine bestimmte, mit Sand verunreinigte Luft wird durch einen Zylinder i rriit Hilfe des Radiallüfters z angesaugt und von diesem dann in den Raum 3 gedrückt, der sich gemäß der Erfindung konisch verjüngt. Der Raum 3 weist an seinem vom Lüfter abliegenden Ende einen eine jähe Einschnürüng bildenden ringförmigen Wulst 4. auf. Wie gestrichelt eingezeichnet, kann dieser Wulst auch senkrecht zur Mantelfläche des Raumes 3 stehen. Unmittelbar vor diesem Wulst befinden sich eine oder mehrere Öffnungen 5. An diesen Öffnungen sind gegen die in Fig. z durch einen Pfeil angedeutete Drehbewegung der Luft gerichtete Bleche 6 zum Abfangen der Verunreinigungen angeordnet.
Die vom Lüfter kommende Luft streicht am kegelförmigen Mantel des Raumes 3 entlang. Mit Rücksicht auf die konische Verjüngung und unter Annahme, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Luft etwa gleichbleibt, erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung der Luft und damit die Fliehkraft. Die von der Luft mitgeführten Sandteilchen werden daher gegen die Wand des Raurnes 3 gedrückt und hierauf durch die Öffnungen 5 nach außen geblasen. Die Bleche 6 verhindern dabei, daß der Sand vom Luftstrom weiter mitgerissen werden kann. Die Einengung q. verursacht eine weitere Umlenkung des Luftstromes und damit eine zusätzliche Sa,ndabscheidung. Die gereinigte Luft gelangt im vorliegenden Fall in einen Diffusor 7 und hierauf zur Kühlung in die elektrische Maschine.
Am Umfang des Lüfters können, wie gestrichelt angedeutet, noch Leitschaufeln 8 angeordnet sein, die einen spitzen Winkel mit der Lüfterachse einschließen und der Luft daher eine definierte Axialkomponente geben. Die Lage der Leitschaufeln zur Lüfterachse läßt die Fig.3 erkennen, die eine abgerollte Innenansicht bei herausgenommenem Lüfter zeigt. Bei dem dargestellten Beispiel stehen die Leitschaufeln radial.
Wie die Fig. q. bis 6 :erkennen lassen, ist es jedoch auch möglich, die Leitschaufeln 9 in der Richtung der in Fig. 6 durch einen Pfeil gekennzeichneten Drehbewegung des Lüfters 2 zum Radius geneigt anzuordnen. Es wird dann verhindert, daß bei der Umlenkung der Luft in axialer Richtung Stöße erfolgen. Wie die gestrichelten Linien in den Fig.2 und 3 sowie in den Fig. 5 und 6 erkennen lassen, können die Leitschaufeln 8 bzw. 9 an der Austrittsstelle der Luft zum Radius geneigt bzw. zusätzlich gekrümmt sein, um ein allmähliches Aufgleiten der Luft auf diese :Schaufeln zu sichern.
Wie die Fig.7 erkennen läßt, kann der Sandabscheider auch ohne das Rohr i ausgeführt werden. In diesem Fall wird die Kühlluft dem Lüfter unmittelbar von außen durch den Ansaugstutzen io zugeführt. Die Luft gelangt dann über den Fliehkraftlüfter i i in den sich konisch verjüngenden Raum 12 und hierauf nach Vorbeistreichen an der Einengung 13 unmittelbar in das Innere 14 der elektrischen Maschine. Im übrigen ist der Sandabscheider in gleicher Weise ausgeführt wie beim ersten Beispiel.
Gemäß Fig. 8 kann der sich konisch verjüngende Raum auch als Schraubengehäuse 15 ausgeführt werden. Dabei wird die Vergrößerung der Winkelbeschleunigung durch eine stetige Verringerung der Gangquerschnitte in der Strömungsrichtung erreicht. Es ist weiterhin möglich, den sich konisch verjüngenden Raum nach Fig. 9 als Schneckengehäuse 16 auszubilden. Die Erhöhung der Winkelbeschleunigung kann dabei allein durch die Durchmesserverkleinerung der einzelnen Gänge Oder zusätzlich noch wie hier durch eine Verringerung der Gangquerschnitte erzielt werden.
Das Schrauben- oder Schneckengehäuse kann auch dadurch hergestellt werden, daß in einem Kegel bzw. Zylinder eine z. B. aus Blech gebogene Wendel angeordnet wird. In Fig. io ist die in einem Zylinder 17 untergebrachte Schraubenwendel 18 mit sich in der Strömungsrichtung verringernder Ganghöhe ausgeführt. Auf der Innenseite der Wendel kann zur Begrenzung der Luftwege noch .ein weiterer Zylinder 19 vorhanden .sein. Die Fig. i i zeigt eine entsprechende Ausführungsform mit einem Kegelmante12o. Hierbei kann die Ganghöhe der Schnecken-,vende12 i in der Richtung der Strömung des Gases gleichbleiben oder abnehmen. Auf der Innenseite der einzelnen ZVindungen oder Wendel kann ein Kegel22oder ein Zylinder vorgesehen sein. Sie kann jedoch auch frei liegen, da die Luft im wesentlichen das Bestreben hat, am Außenmantel entlang zu gleiten.
Stets können an Stelle der einen Einschnürung deren mehrere vorgesehen sein, die in Abständen voneinander im Strömungsweg des Gases angeordnet sind.
Derartige Sandabscheider werden mit Vorteil vor allem in staubigen Betrieben oder im Bahnbetrieb verwendet. Gemäß der Erfindung gelingt es, bei einer verhältnismäßig kurzen Baulänge und einem sehr guten Wirkungsgrad bei geringem Druckverlust die Verunreinigungen ,aus Gasen zu entfernen. Bei elektrischen Maschinen kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Einrichtung auch unmittelbar in ein Lagerschild eingebaut werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus Gasen, die leichter als jene sind, mit einem Radiallüfter, insbesondere von Sand aus der Kühlluft elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas durch einen sich konisch verjüngenden Raum befördert wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der sich konisch verjüngende Raum auf der Druckseite des Lüfters liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2; dadurch gekennzeichnet, daß der sich konisch verjüngende Raum an seinem mit geringerem Querschnitt ausgeführten Ende und gegebenenfalls an einer oder mehreren Stellen vorher jäh eingeschnürt ist und unmittelbar vor den Einschnürungen eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sind. q..
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Einschnürung bildende Wulst etwa senkrecht .auf der Mantel- Fläche des sich konisch verjüngenden Raumes steht.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß an den Öffnungen gegen die Drehbewegung des Gases gerichtete Bleche zum Abfangen der Verunreinigungen angebracht sind.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da.ß am Umfang des Lüfters feststehende Leitschaufeln angeordnet sind, die einen spitzen Winkel mit der Lüfterach-se einschließen und dem Gas eine axiale Strömungskomponente erteilen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln radial stehen. B.
Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln in der Richtung der Drehbewegung des Lüfters am Lüfter oder ganz zum Radius geneigt sind. g.
Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der sich konisch verjüngende Raum als Kegel ausgebildet ist. i o.
Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der sich konisch verjüngende Raum als Schraubengehäuse ausgeführt ist, dessen Gangquerschnitte sich, insbesondere stetig, verringern. i i.
Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der sich konisch verjüngende Raum in Form eines Schneckengehäuses ausgeführt ist.
12. Einrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gangquerschnitte des Schneckengehäuses, insbesondere stetig, verringern.