专利名称：粒子分离装置及燃气轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气轮机的粒子分离领域，特别地，涉及一种粒子分离装置。此外，本发明还涉及一种包括上述粒子分离装置的燃气轮机。
背景技术：
燃气轮机工作时需要吸入大量的空气，如若被吸入的空气中含有杂质等异物，则会严重损害燃气轮机的一些零部件，从而影响燃汽轮机的工作性能和使用寿命。许多的地面用燃气轮机，如装甲车辆用燃气轮机的工作环境十分恶劣，空气中含有大量的沙尘、冰雪等异物，在空气被吸入燃气轮机之前必须进行除尘，将沙尘等粒子与空气分离。目前，燃气轮机的粒子分离装置多采用多管式或者整体式的分离装置，该两种粒子分离装置均存在粒子分离率不高、粒子被分离后无法在工作状态下清除掉等方面的缺陷，特别是现有的粒子分离装置无法对大进气流量的燃气轮机进行粒子分离。
发明内容
本发明目的在于提供一种粒子分离装置，以解决环境恶劣条件下的燃气轮机进气中带有大量的沙尘及其它异物时，现有的分离装置无法有效分离出沙尘等异物的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种粒子分离装置，包括滤清器和粒子分离器壳体，滤清器固定在粒子分离器壳体的进口端，滤清器包括至少一个叶轮和对应数量的竖筒， 竖筒的第一端的端口均与一个叶轮对齐设置，竖筒的第二端的端口朝向粒子分离器壳体的出风口。进一步地，滤清器还包括粒子收集室，粒子收集室与竖筒的第二端相连通。进一步地，滤清器包括分两排对称布置的多个叶轮和对应数量的竖筒，粒子收集室设置在该两排竖筒之间，粒子收集室与每一个竖筒的第二端相连通。进一步地，竖筒包括粒子分离管筒和积尘管筒，粒子分离管筒收容于积尘管筒，且粒子分离管筒和积尘管筒之间设有间隙，粒子分离管筒筒壁上开设有若干孔洞。进一步地，还包括一收容于粒子分离器壳体的粒子收集室，且粒子收集室设置在竖筒之间，并与每一个竖筒的第二端相连通。进一步地，滤清器还包括固定于粒子分离器壳体的进口端的底板，底板上开设有安装孔；叶轮设置于底板的安装孔内；竖筒的第一端的端口固定于底板上，且与对应的安装孔对齐。进一步地，粒子分离管筒的孔洞沿轴向均勻间隔布置于粒子分离管筒的筒壁上。进一步地，叶轮包括叶轮轴和多个叶轮片，叶轮轴和叶轮片为一体成型的整体构件。进一步地，每一叶轮片的一侧边设有叶轮片脊杆，叶轮片脊杆沿叶轮轴周向均勻间隔布置，多个叶轮片脊杆设置在同一平面上，叶轮片由对应的叶轮片脊杆沿顺时针方向向下倾斜。本发明还提供一种燃气轮机，该燃气轮机安装有上述的粒子分离装置。本发明具有以下有益效果多个叶轮和竖筒组成的滤清器，能够适用于进气量大的燃气轮机，并且由粒子分离管筒和积尘管筒组成的竖筒，最大限度地实现了沙尘等杂物与空气的分离，大大提高了空气净化率。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是本发明优选实施例的粒子分离装置的主视图示意图，该粒子分离装置包括滤清器；图2是本发明优选实施例的粒子分离装置的图1的仰视图；图3是本发明优选实施例的滤清器的主视图示意图；图4是本发明优选实施例的竖筒的结构示意图；以及图5是本发明优选实施例的滤清器中叶轮的俯视图示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，一种粒子分离装置，包括两个滤清器1和两个粒子分离器壳体2。其中， 每一个滤清器1安装于对应的粒子分离器壳体2的进口端。该两个滤清器1和两个粒子分离器壳体2均由支座4固定连接并对称地布置在支座4两边，该两个粒子分离器壳体2和两个滤清器1 一起安装在燃气轮机压气机进口前，通过供气口 5向燃气轮机供气。结合参见图2和图3，滤清器1包括多个叶轮11、多个竖筒12、底板13和粒子收集室3。底板13通过焊固连接于粒子分离器壳体2的进口端，且底板13上设有若干安装孔 (附图未标号)。叶轮11分别安装于底板13上对应的安装孔。每一竖筒12的第一端固定在底板13上，且收容于粒子分离器壳体2。每一竖筒12的第一端的端口与对应的叶轮11 和底板13上的安装孔对齐。该竖筒12与底板13的固定连接优选一体成型。作为其它的实施例，可以是焊接或者卡接或者扣合连接。多个竖筒12分两排对称布置在底板13上，粒子收集室3设置在该两排竖筒之间，粒子收集室3与每一个竖筒12的第二端相连通。优选每排七个竖筒12，即一个滤清器1包括十四个竖筒12。作为其它的实施例，一个滤清器1 可以设置一排或者三排或者多排竖筒，每排可以设置五个或者六个或者八个或者九个竖筒 12，也可以根据燃气轮机的大小和对空气流量的需要进行不同组合的竖筒12的设置。结合参见图4，竖筒12包括粒子分离管筒121和积尘管筒122。粒子分离管筒121 收容于积尘管筒122内。粒子分离管筒121和积尘管筒122之间设有间隙，以收容空气中的沙尘等杂质。粒子分离管筒121筒壁上开设有若干孔洞，该孔洞为方形或者长条形孔洞， 该孔洞沿轴向均勻间隔布置，该孔洞能够使沙尘等粒子由粒子分离管筒121进入积尘管筒122，起到进一步净化气体的作用。结合参见图5，每一叶轮11包括叶轮轴111和多个叶轮片112。叶轮轴111和叶轮片112为一体成型的整体构件，以提高叶轮11的牢固性和整体性，避免叶轮片112在旋转过程中从叶轮轴111上脱落；同时也大大减小了叶轮片112在旋转过程中产生震动。每一叶轮片112的一侧设有叶轮片脊杆113。叶轮片脊杆113沿叶轮轴111周向均勻间隔布置，多个叶轮片脊杆113设置在同一平面上，叶轮片112沿顺时针方向向下倾斜。叶轮片脊杆113的设置加强了叶轮片112的稳定性能，并且使得气体和沙尘等杂物在沿叶轮片运动至叶轮片脊杆113位置时受到叶轮片脊杆113的阻力而相对静止，产生旋流，部分杂物被径向甩出粒子分离管筒121进入积尘管筒122。该粒子收集室3收容于粒子分离器壳体2，且设置在竖筒12之间。粒子收集室3 与每一个竖筒12的第二端相连通，该粒子收集室3开设有与外部相通的槽31，进入到粒子收集室3的沙尘等杂物可以从该槽31中排出。本发明的粒子分离装置的工作过程和原理是该粒子分离装置安装在燃气轮机压气机进气口处，粒子分离器壳体2的出风口分别与传动机构上的两台鼓风机相连接。开起鼓风机以对该粒子分离装置抽气。此时，空气通过滤清器1上的叶轮11进入粒子分离装置。空气在经过叶轮11时，在叶轮11的高速旋转带动下形成高速旋流，并流入竖筒12的粒子分离管筒121。夹杂在空气中的沙尘等杂物在旋流离心力的作用下，经粒子分离管筒121上的孔洞进入积尘管筒122，从而达到空气和杂物分离的目的，实现空气净化。纯净的空气在鼓风机的作用下被吸入到燃气轮机，沙尘等杂物从积尘管筒122进入粒子收集室3进而被排出。显然地，在其它的实施方式中，该粒子分离装置可以只设置一个滤清器1和一个粒子分离器壳体2 ；也可知设置多个滤清器1和多个粒子分离器壳体2。 本发明还提供了一种燃气轮机，该燃气轮机安装有上述的粒子分离装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种粒子分离装置，其特征在于，包括滤清器(1)和粒子分离器壳体O)，所述滤清器(1)固定在所述粒子分离器壳体O)的进口端，所述滤清器(1)包括至少一个叶轮(11)和对应数量的竖筒(12)，所述竖筒(1 的第一端的端口均与一个所述叶轮(11)对齐设置，所述竖筒(1 的第二端的端口朝向所述粒子分离器壳体O)的出风口。
2.根据权利要求1所述的粒子分离装置，其特征在于，所述滤清器(1)还包括粒子收集室(3)，所述粒子收集室(3)与所述竖筒(1 的第二端相连通。
3.根据权利要求2所述的粒子分离装置，其特征在于，所述滤清器(1)包括分两排对称布置的多个所述叶轮(11)和对应数量的竖筒(12)， 所述粒子收集室(；3)设置在该两排竖筒之间，所述粒子收集室(；3)与每一个所述竖筒(12) 的第二端相连通。
4.根据权利要求1所述的粒子分离装置，其特征在于，所述竖筒(1 包括粒子分离管筒(121)和积尘管筒(122)；所述粒子分离管筒(121)收容于所述积尘管筒(122)，且所述粒子分离管筒(121)和所述积尘管筒(122)之间设有间隙，所述粒子分离管筒(121)筒壁上开设有若干孔洞。
5.根据权利要求4所述的粒子分离装置，其特征在于，还包括一收容于粒子分离器壳体( 的粒子收集室(3)，且所述粒子收集室C3)设置在所述竖筒(1 之间，并与每一个所述竖筒(1 的第二端相连通。
6.根据权利要求5所述的粒子分离装置，其特征在于，所述滤清器(1)还包括固定于所述粒子分离器壳体O)的进口端的底板(13)，所述底板(13)上开设有安装孔；所述叶轮(11)设置于所述底板(13)的安装孔内；所述竖筒(1 的第一端的端口固定于所述底板(1 上，且与对应的安装孔对齐。
7.根据权利要求5所述的粒子分离装置，其特征在于，所述粒子分离管筒(121)的孔洞沿轴向均勻间隔布置于所述粒子分离管筒(121)的筒壁上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的粒子分离装置，其特征在于，所述叶轮(11)包括叶轮轴(111)和多个叶轮片(112)，所述叶轮轴(111)和叶轮片 (112)为一体成型的整体构件。
9.根据权利要求8所述的粒子分离装置，其特征在于，每一叶轮片(112)的一侧边设有叶轮片脊杆(113)，所述叶轮片脊杆(113)沿所述叶轮轴(111)周向均勻间隔布置，多个所述叶轮片脊杆(113)设置在同一平面上，所述叶轮片 (112)由所述对应的叶轮片脊杆(113)沿顺时针方向向下倾斜。
10.一种燃气轮机，其特征在于，该燃气轮机安装有如权利要求1至9中任一项所述的粒子分离装置。
全文摘要
本发明提供了一种粒子分离装置及燃气轮机，包括滤清器(1)和粒子分离器壳体(2)，滤清器(1)固定在粒子分离器壳体(2)的进口端，滤清器(1)包括至少一个叶轮(11)和对应数量的竖筒(12)和粒子收集室(3)，竖筒(12)的第一端的端口均与一个叶轮(11)对齐设置，竖筒(12)的第二端的端口朝向粒子分离器壳体(2)的出风口，粒子收集室(3)与竖筒(12)的第二端相连通。多个叶轮和竖筒组成的滤清器，能够适用于进气量大的燃气轮机，并且由粒子分离管筒和积尘管筒组成的竖筒，最大限度地实现了沙尘等杂物与空气的分离，大大提高了空气净化率。
文档编号B01D45/14GK102305133SQ201110227980
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者夏光耀, 夏登勇, 姜玫竹, 易翔, 曾维, 李斐, 李朝坤, 李水姣, 梁战辉, 王丹, 王红莲, 白创军, 程辉, 章瑾锋, 薛二鹏, 袁靖, 谢卫红, 赵林, 赵鼎义, 陈青, 黄谭喜 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司