CN102116200A - 进入空气过滤器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及进入空气过滤器系统，具体涉及燃气轮机的空气进入过滤器系统。空气进入过滤器系统包括可与燃气轮机连接以便与燃气轮机成流体连通的壳体。构架定位在壳体内。过滤器组件包括可与构架连接以安装过滤器组件的凸缘。当安装在构架中时，凸缘具有容纳在第一平面中的部分，该第一平面适于沿大致垂直的方向延伸。过滤器部分附接到凸缘上，用于过滤经由其穿过的传送至燃气轮机的空气。过滤器部分包括能够将水分与流过过滤器部分的空气分离开的过滤器介质。防水的第一端部附接到凸缘和过滤器部分上。第一端部具有容纳在第二平面中的部分，该第二平面关于第一平面成锐角地延伸。第一端部适于形成排水表面，以引导水分远离过滤器组件的内部。

Description

进入空气过滤器系统
技术领域
本发明主要涉及一种气体过滤系统。具体而言，本发明涉及一种结合燃气轮机使用的改进型进入空气过滤器和系统。
背景技术
诸如燃气轮机的动力生成设备(或发电设备)使用大量的进入空气以便燃烧。为了保持燃气轮机的适合性能，进入空气经过滤用以除去会损坏燃气轮机构件的不需要的灰尘、水分以及其它污染物。过滤进入空气的过滤器通常成阵列地布置在位于壳体内的构架上。
过滤器可为公知的V形单元微褶皱类型的静止过滤器。即是说，各过滤器均具有布置成V形且在顶点处连接在一起的一系列成对的过滤部分。V形过滤部分的基座附接到凸缘上。坚固的端部连接到过滤部分和凸缘上。该端部关于过滤部分和凸缘大致正交地延伸。凸缘通常安装在构架中，以便大致垂直地延伸，而端部大致水平地延伸。因此，当从流过过滤部分的空气中除去水分时，水分趋于累积在下端部上，且可变为再夹带在流过过滤部分的空气中。这会润湿过滤介质，且通过经由过滤介质传送水分至燃气轮机而不利地影响过滤性能。
将水分从过滤器内部排出的已有尝试包括将过滤器安装在倾斜的构架中。这会增加构架和壳体的成本，以及由壳体占据的″覆盖区″或占地面积。因此，有利的是提供一种过滤器组件和系统，其较小、便宜，以及防止分离的水分再夹带到流过过滤部分的空气中。
发明内容
根据至少一个方面，本发明提供了一种用于最大限度地减少由过滤器除去的水分再进入穿过过滤器的空气流中的改进型过滤器和系统。本发明的一个方面为一种用于燃气轮机的空气进入过滤器系统。空气进入过滤器系统包括可与燃气轮机连接以便与燃气轮机成流体连通的壳体。构架定位在壳体内。过滤器组件包括可与构架连接以安装过滤器组件的凸缘。当安装于构架中时，凸缘具有容纳在适于沿大致垂直方向延伸的第一平面内的部分。过滤器部分附接到凸缘上，用于过滤经由其穿过的传送至燃气轮机的空气。过滤器部分包括能够将水分与流过过滤器部分的空气分离开的过滤器介质。防水的第一端部附接到凸缘和过滤器部分上。第一端部具有容纳在第二平面中的部分，该第二平面关于第一平面成锐角地延伸。第一端部适于形成排水表面以引导水分远离过滤器组件的内部。
本发明的另一方面为一种过滤器组件，其包括可与构架连接以安装到过滤器组件上的凸缘。凸缘具有容纳在第一平面中的部分。过滤器部分附接到凸缘上。过滤器部分包括能够将水分与流过过滤器部分的气体分离开的过滤器介质。防水的第一端部附接到凸缘和过滤器部分上。第一端部具有容纳在第二平面中的部分，该第二平面关于第一平面成锐角地延伸。第一端部适于形成排水表面以引导由过滤器介质所分离的水分远离过滤器组件的内部。
本发明的又一方面为一种过滤器组件。过滤器组件包括可与构架连接以安装到过滤器组件上的凸缘。过滤器部分附接到凸缘上。过滤器部分包括能够将水分与流过过滤器部分的气体分离开的过滤器介质。防水的第一端部附接到凸缘和过滤器部分上。该端部其形状和定向形成为用以排出和引导由过滤器介质所分离的水分远离过滤器组件的内部。
附图说明
本发明所涉及领域的技术人员通过参照附图研读以下说明，本发明的其它特征将变得清楚，在附图中：
图1为根据本发明一个方面所构造的结合燃气轮机使用的过滤器和空气进入过滤器系统的简图；
图2为图1中所示的空气进入过滤器系统的一部分的放大透视图；
图3为根据本发明一个方面的以便在图1和图2所示系统中使用的过滤器的透视图；以及
图4为大致沿图3中的线4-4截取的图3中所示过滤器的放大正视图。
零件清单
20功率生成单元
22燃气轮机
24进入空气过滤器系统
26发电机
40壳体
42构架
44过滤器
60空气压缩机区段
62燃烧器区段
82垂直支承件
84水平支承件
100过滤器本体
102凸缘
104过滤器部分
106侧面板
108开口
120过滤器介质
140下端部
142上端部
160沟槽
具体实施方式
图1中示出了动力生成单元(或发电单元)20。根据本发明的一个方面，动力生成单元20包括燃气轮机22和进入空气过滤器系统24。来自于周围环境的空气吸入到进入空气过滤器系统24中以便过滤和输送至燃气轮机22。动力生成单元20可在许多应用中的任一种中使用，例如但不限于借助于发电机26来发电或直接或间接地提供原动力。
进入空气过滤器系统24包括壳体40。壳体40由任何适合的材料如金属板材制成。壳体40支承构架42。构架42由任何适合的材料制成，例如，通过适合的附接方式如焊接而彼此固定的金属管、槽钢(channel)、横梁或凸起。构架42支承多个过滤器组件或过滤器44。过滤器44从经由其流过的空气中除去污染物，如灰尘、污垢、水分、盐、碳以及其它污染物，这些污染物可趋于降低燃气轮机22的性能或使用寿命。壳体40可为数层高，且可包含多达数百的过滤器44，这些过滤器44可由多个构架42保持。
燃气轮机22包括空气压缩机区段60，其将进入空气吸入到燃气轮机22中以便在燃烧器区段62中燃烧和在涡轮区段64中产生功。空气首先从周围环境穿过壳体40的护罩(或头罩)66吸入。当进入空气经由护罩66进入壳体40时，其可首先穿过预滤器或除雾器68。空气然后流过过滤器44阵列，以便在将其引导至压缩机区段60之前进行最终过滤。
如图2中所示，构架42包括支承过滤器44阵列的一组垂直(或竖直)支承件82和水平支承件84。过滤器44可通过任何适合的方式如夹持或闩锁(未示出)而保持就位。过滤器44可为任何适合的类型，举例来说，例如为静止的V形单元微褶皱过滤器滤筒(滤芯)。在一些实施例中，过滤器44可构造为能从General Electric获得的高效AltairSupemovaTM过滤器。此外，过滤器44还可为任何适合的尺寸、结构、构造或材料。
各过滤器组件44(图3)均包括过滤器本体100。过滤器本体100优选由注入模制的塑料制成。过滤器本体100具有凸缘102，凸缘102可与构架42连接以将过滤器组件安装在构架内。垫圈(未示出)可设置成围绕凸缘102的外周，且定位在过滤器44与构架42之间，以提供在过滤器与构架之间的气密性密封。当安装于构架42中时，凸缘102具有容纳在第一平面内的部分，该第一平面适于沿大致垂直(或竖直)的方向延伸。尽管出于举例的目的将凸缘102示为垂直地定向，但将清楚的是，该凸缘可为任何适合的定向。还将应清楚的是，凸缘102可在静止的岸基或离岸动力生成单元20中垂直地定向，但在可动的海洋应用中，凸缘可在使用期间具有非垂直的定向。
过滤器本体100具有过滤器部分104，该过滤器部分104附接到凸缘102上，用于过滤经由其穿过的传送至燃气轮机22的空气。过滤器部分104具有固定到过滤器本体100的凸缘102上且从该凸缘102延伸的一系列成对的侧面板106。面板106在塑料注入模制过程期间优选为与凸缘102形成为整体的。各面板106均具有位于其中的开口108。
过滤器介质120由位于过滤器本体100的各开口108中的过滤器部分106所支承。过滤器介质120能够将水分与流过过滤器部分的空气以及颗粒分离开。过滤器介质120由任何适合的材料制成。作为优选，过滤器介质120具有疏水特性，以便适当地将水分与穿过过滤器介质的空气分离开。
过滤器本体100还具有防水的第一端部或下端部140(如图3至图4中所示)，其附接到凸缘102和过滤器部分104上。在注入模制过程期间，下端部140优选由塑料与凸缘102形成为整体的。下端部140大致为平面的，且具有容纳在第二平面中的部分，该第二平面关于凸缘102的第一平面成锐角A(图4)地延伸。锐角A在大约1°至30°的范围内，且优选为在大约10°至15°的范围内。下端部140适于形成排水表面，以由于该角度定向而引导水分远离过滤器44的内部以及防止分离的水再夹带在流过过滤器44的空气流中。
过滤器本体100还具有防水的第二端部或上端部142(图3至图4中所示)，其附接到凸缘102和过滤器部分104上。上端部142具有容纳在第三平面中的部分，该第三平面大致以关于凸缘102的第一平面正交的角B延伸。将应清楚的是，上端部142还可关于凸缘102的第一平面成锐角地延伸。
多个沟槽160安装到构架42的水平支承件84上，且定位成邻近过滤器44的下端部140。沟槽160可由U形金属挤压件制成且安装到构架42上，使得敞开侧面向上方。沟槽160接收来自于过滤器44内部的由过滤器介质120所分离的水分，该水分由于过滤器下端部140的倾斜定向而向下排出。沟槽160引导水和水分远离过滤器44。沟槽160可关于水平线略微成角地定向，以有助于从过滤器44的位置除水。将应清楚的是，壳体40可采用适合的方式支承沟槽160，以便引导水远离过滤器44。
本领域的技术人员可通过本发明至少一个方面的以上说明而构思出改进方案、变化以及修改。本领域技术人员能力内的这些改进方案、变化和修改认为由所附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种用于燃气轮机(22)的空气进入过滤器系统(24)，所述空气进入过滤器系统(24)包括：
壳体(40)，其可与燃气轮机(22)连接以便与所述燃气轮机成流体连通；
定位在所述壳体(40)内的构架(42)；以及
过滤器组件(44)，其包括：
可与所述构架(42)连接以安装所述过滤器组件(44)的凸缘(102)，当安装到所述构架上时，所述凸缘具有容纳在第一平面中的部分，所述第一平面适于沿大致垂直的方向延伸；
过滤器部分(104)，其附接到所述凸缘(42)上用于过滤经由其穿过的传送至所述燃气轮机(22)的空气，所述过滤器部分包括过滤器介质(120)，所述过滤器介质(120)能够使水分与流过所述过滤器部分的空气分离开；以及
附接到所述凸缘(102)和过滤器部分(104)上的防水的第一端部(140)，所述第一端部具有容纳在第二平面中的部分，所述第二平面关于所述第一平面成锐角地延伸，所述第一端部适于形成排水平面以引导水分远离所述过滤器组件(44)的内部。
2.根据权利要求1所述的空气进入过滤器系统(24)，其特征在于，所述构架和壳体中的至少一个具有沟槽(160)，所述沟槽(160)用于接收来自于所述过滤器组件(44)的所述端部(140)的排水表面的水分，且引导所述水分远离所述过滤器组件。
3.根据权利要求1所述的空气进入过滤器系统(24)，其特征在于，所述锐角在大约1°至30°的范围内。
4.根据权利要求1所述的空气进入过滤器系统(24)，其特征在于，所述空气进入过滤器系统(24)还包括第二端部(142)，所述第二端部(142)为防水的，且适于定位成与所述第一端部相对。
5.根据权利要求4所述的空气进入过滤器系统(24)，其特征在于，所述第二端部(142)具有容纳在第三平面中的部分，所述第二平面和所述第三平面关于所述第一平面成锐角地延伸。
6.根据权利要求1所述的空气进入过滤器系统(24)，其特征在于，所述过滤器组件(44)为V形单元微褶皱过滤器的形式。
7.一种过滤器组件(44)，包括：
用以安装到所述过滤器组件(44)上的凸缘(102)，所述凸缘具有容纳在第一平面中的部分；
附接到所述凸缘(102)上的过滤器部分(104)，所述过滤器部分包括能够使水分与流过所述过滤器部分的气体分离开的过滤器介质(120)；以及
附接到所述凸缘(102)和过滤器部分(104)上的防水的第一端部(140)，所述第一端部具有容纳在第二平面中的部分，所述第二平面关于所述第一平面成锐角地延伸，所述第一端部适于形成排水表面，以引导由所述过滤器介质(120)分离开的水分远离所述过滤器组件的内部。
8.根据权利要求7所述的过滤器组件(44)，其特征在于，所述锐角在大约1°至30°的范围内。
9.根据权利要求7所述的过滤器组件(44)，其特征在于，所述过滤器组件(44)还包括第二端部(142)，所述第二端部(142)为防水的，且适于定位成与所述第一端部相对。
10.根据权利要求9所述的过滤器组件(44)，其特征在于，所述第二端部(142)具有容纳在第三平面中的部分，所述第二平面和所述第三平面关于所述第一平面成锐角地延伸。
11.根据权利要求7所述的过滤器组件(44)，其特征在于，所述过滤器组件为V形单元微褶皱过滤器的形式。
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