CN102536461A - 结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件 - Google Patents

结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件 Download PDF

Info

Publication number
CN102536461A
CN102536461A CN2011103932964A CN201110393296A CN102536461A CN 102536461 A CN102536461 A CN 102536461A CN 2011103932964 A CN2011103932964 A CN 2011103932964A CN 201110393296 A CN201110393296 A CN 201110393296A CN 102536461 A CN102536461 A CN 102536461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
cartridge assembly
prefilter
separator
cavity
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.)
Granted
Application number
CN2011103932964A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102536461B (zh
Inventor
E·R·贾里耶
C·布拉克
P·S·布赖恩特
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.)
Parker Hannifin Corp
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102536461A publication Critical patent/CN102536461A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102536461B publication Critical patent/CN102536461B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles
    • F02C7/055Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles with intake grids, screens or guards
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/05Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2407Filter candles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/58Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/58Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
    • B01D46/60Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • B01D46/64Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series arranged concentrically or coaxially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2265/00Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20Shape of filtering material
    • B01D2275/201Conical shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2279/00Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/60Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for the intake of internal combustion engines or turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/23Three-dimensional prismatic
    • F05D2250/232Three-dimensional prismatic conical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

本发明涉及结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件。具体而言,一种滤筒组件(214)包括:包括限定于其中的第一腔体(308)的第一过滤器(302)和联接到第一过滤器上的第二过滤器(304)。第二过滤器包括限定于其中的与第一腔体成流动连通的第二腔体(310)。滤筒组件还包括至少一个预滤器(316),该预滤器(316)围绕第一过滤器和第二过滤器延伸,使得第三腔体(318)限定在第一过滤器和第二过滤器中的至少一个与该至少一个预滤器之间。

Description

结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件
技术领域
本发明主要涉及涡轮发动机,并且更具体地涉及结合涡轮发动机系统使用的滤筒(或过滤器筒体)组件。
背景技术
至少一些公知的涡轮发动机包括入口过滤器壳体,入口过滤器壳体使用多个滤筒来从导送至涡轮发动机的空气中除去微粒物质,如灰尘和/或碎屑。然而,在至少一些气候下,水分会扰乱空气流和/或导致跨越至少一些滤筒的压差增大。例如,水分可导致保持在滤筒中的污染物膨胀和/或聚结,和/或水分可促进冰形成在滤筒上。因此,如果涡轮需要更多能量来经由滤筒吸收空气,则涡轮负载可能会增大。除不利地影响涡轮发动机性能外,这些过大的涡轮负载还会减少公知滤筒的使用寿命。
在至少一些公知的涡轮系统中,至少一个预滤器联接到入口过滤器壳体的至少一个入口管道上。这种预滤器可减少但通常不会消除导送至滤筒的空气内的水分量。因此,仍存在于到达滤筒的空气内的任何游离水分在一定时间内仍会增大跨越滤筒的涡轮负载。此外,至少一些公知的滤筒包括水分聚合材料。然而,尽管从空气中除去了水分,但这些水分聚合材料会在该材料与滤筒之间捕集微粒。因此,可能需要移除滤筒以适当地清洁滤筒来防止跨越筒体的压力增大。
发明内容
在一个实施例中,提供了一种滤筒组件,其包括:包括限定于其中的第一腔体的第一过滤器,以及联接到第一过滤器上的第二过滤器。第二过滤器包括限定于其中的与第一腔体成流动连通的第二腔体。滤筒组件还包括至少一个预滤器,该预滤器围绕第一过滤器和第二过滤器延伸,使得第三腔体限定在第一过滤器和第二过滤器中的至少一个与该至少一个预滤器之间。
在另一实施例中,提供了一种涡轮发动机系统,其包括涡轮、联接到涡轮上游的压缩机,以及联接到压缩机上游的入口过滤器壳体。入口过滤器壳体包括至少一个滤筒组件,该滤筒组件构造成用以从导送至压缩机的入口空气流中至少部分地除去微粒和水分。该至少一个滤筒组件包括:包括限定于其中的第一腔体的第一过滤器,以及联接到第一过滤器上的第二过滤器。第二过滤器包括限定于其中的与第一腔体成流动连通的第二腔体。该至少一个滤筒组件还包括至少一个预滤器,该预滤器围绕第一过滤器和第二过滤器延伸,使得第三腔体限定于第一过滤器和第二过滤器中的至少一个与该至少一个预滤器之间。
在又一实施例中,提供了一种组装滤筒的方法,其包括将第一过滤器联接到第二过滤器上,其中,第二过滤器包括限定于其中的第一腔体,该第一腔体与限定于第一过滤器中的第二腔体成流动连通。至少一个隔离件联接到第一过滤器和第二过滤器中的至少一个的外表面上,以及至少一个预滤器联接到该至少一个隔离件的外表面上,使得第三腔体限定于第一过滤器和第二过滤器中的至少一个与该至少一个预滤器之间。
附图说明
图1为示例性涡轮发动机系统的简图。
图2为可结合图1中所示的涡轮发动机系统使用的示例性入口过滤器壳体的截面视图。
图3为可结合图2中所示的入口过滤器壳体使用的示例性滤筒组件的侧截面视图。
图4至图6为可结合图2中所示的入口过滤器壳体使用的备选滤筒组件的侧截面视图。
零件清单
100 涡轮发动机系统
102 入口过滤器壳体
104 压缩机
106 燃烧器组件
108 涡轮
110 转子轴
112 负载
200 入口罩盖(hood)
202 外壁
204 空气过滤器封壳
206 管板(tubesheet)
208 空气过滤器腔室
210 清洁空气腔室
212 孔口
213 上游侧
214 滤筒组件
216 圆柱部分
218 圆锥部分
220 空气脉冲清洁器
221 下游侧
222 集料斗(collection hopper)
300 脉冲滤筒
302 第一过滤器
304 第二过滤器
306 褶皱过滤器介质
308 第一腔体
310 第二腔体
312 中心轴线
314 垫圈
316 预滤器
318 中间腔体
320 外表面
322 外表面
324 隔离件
326 径向内表面
328 上游端
330 下游端
332 径向外表面
334 下游端
336 下游端
338 距离
400 滤筒组件
402 第一隔离件
404 第二隔离件
406 第三隔离件
408 第四隔离件
410 下游端
412 上游端
414 第一预滤器
416 第二预滤器
418 第一中间腔体
420 第二中间腔体
500 滤筒组件
502 下游端
504 中部
506 上游端
508 接合部
510 第一中间腔体
512 第二中间腔体
514 距离
600 滤筒组件
602 上游端
604 下游端
具体实施方式
图1为示例性涡轮发动机系统100的简图。在示例性实施例中,涡轮发动机系统100为燃气涡轮发动机系统100,其包括入口过滤器壳体102、压缩机104、燃烧器组件106,以及经由转子轴110可旋转地联接到压缩机104上的涡轮108。在示例性实施例中,入口过滤器壳体102、压缩机104、燃烧器组件106和涡轮108以串流布置联接在一起。作为备选,涡轮发动机系统100可包括以使系统100能够如本文所述那样起作用的任何流动布置而联接在一起的任何其它涡轮发动机系统构件。
在操作期间,在示例性实施例中,环境空气吸入入口过滤器壳体102中,在其中将环境空气过滤。在示例性实施例中,经过滤的空气穿过空气入口(未示出)朝压缩机104导送,在其中经过滤的空气在朝燃烧器组件106排放之前经受压缩。压缩空气与燃料相混合,且产生的燃料空气混合物在燃烧器组件106内点燃以产生朝涡轮108向下游导送的燃烧气体。涡轮108从燃烧气体获取旋转能且使转子轴110旋转以驱动压缩机104。此外,在示例性实施例中,涡轮发动机系统100驱动联接到转子轴110上的负载112,如发电机。
图2为可结合系统100(图1中所示)使用的示例性入口过滤器壳体102的截面视图。在示例性实施例中,入口过滤器壳体102包括多个竖直地间隔开的入口罩盖200。更具体而言,在示例性实施例中,入口罩盖200联接到空气过滤器封壳204的外壁202上,使得空气过滤器封壳204经由入口罩盖200而与环境空气成流动连通。
在示例性实施例中,空气过滤器封壳204包括过滤器栅格管板206,管板206在空气过滤器封壳204内限定位于管板206上游的空气过滤器腔室208和位于管板206下游的清洁空气腔室210。在示例性实施例中,管板206包括限定于其中的多个孔口212,孔口212分别延伸穿过管板,使得空气过滤器腔室208经由孔口212而与清洁空气腔室210成流动连通地联接。
在示例性实施例中,多个滤筒组件214分别联接到空气过滤器腔室208内的管板206上游侧213上。更具体而言,各孔口212的尺寸、形状和定向均形成为将对应的滤筒组件214收容于其中,使得空气过滤器腔室208经由滤筒组件214而与清洁空气腔室210成流动连通地联接。在示例性实施例中,各滤筒组件214均包括圆柱部分216和从圆柱部分216延伸的圆锥部分218。作为备选,滤筒组件214可为单个过滤器元件和/或可具有使入口过滤器壳体102能够如本文所述那样起作用的任何形状或尺寸。此外,在示例性实施例中,滤筒组件214全都相同。作为备选,使入口过滤器壳体102能够如本文所述那样起作用的任何数目、形状或定向的滤筒组件214都可使用。
在示例性实施例中,多个压缩空气脉冲清洁器220分别联接到清洁空气腔室210内的管板206下游侧221上。更具体而言,在示例性实施例中,各压缩空气脉冲清洁器220均定向为用以引导压缩空气穿过对应的孔口212和/或穿过相应的滤筒组件214。例如,在滤筒组件214的脉冲清洁操作期间,压缩空气脉冲清洁器220使一股或多股空气流形成脉冲穿过孔口212,以便产生有助于从滤筒组件214除去诸如灰尘和/或碎屑的微粒物质的冲击波。在示例性实施例中,集料斗222联接到空气过滤器腔室208上,以便收集沉积在空气过滤器腔室208内的灰尘和/或碎屑。
在操作期间,在示例性实施例中,环境空气经由入口罩盖200导送至空气过滤器封壳204。携带在进入空气过滤器封壳204的空气中的至少一些灰尘和/或碎屑可通过重力供送至集料斗222。此外,在操作期间,滤筒组件214除去通过导送穿过空气过滤器腔室208的空气所携带的至少一些灰尘和/或碎屑。在示例性实施例中,经过滤的空气然后向下游导送穿过孔口212,且在导送至压缩机104(图1中所示)之前进入清洁空气腔室210中。为了有助于从滤筒组件214除去灰尘和/或碎屑,压缩空气脉冲清洁器220使喷射空气流形成脉冲穿过孔口212和/或滤筒组件214。从滤筒组件214除去的灰尘和/或碎屑落入集料斗222中。
图3为示例性滤筒组件214的侧截面视图,该滤筒组件214可结合入口过滤器壳体102(图1中所示)和/或空气过滤器封壳204(图2中所示)使用。在示例性实施例中,滤筒组件214包括脉冲滤筒300,脉冲滤筒300包括以串流布置大致同心地联接在一起的第一过滤器302和第二过滤器304。在示例性实施例中,第一过滤器302和第二过滤器304分别包括褶皱过滤器介质306,褶皱过滤器介质306大致为空气可渗透的,且大致不可渗透微粒。此外,过滤器介质306可由如下材料的任何组合制成,例如但不限于聚酯、丙烯酸和/或聚丙烯。作为备选,滤筒组件214可包括使滤筒组件214能够如本文所述那样起作用的任何过滤器介质306。
在示例性实施例中,第一过滤器302大致为圆柱形,而第二过滤器304大致为截头圆锥形。此外,第一过滤器302和第二过滤器304分别大致为中空的,使得第一腔体308限定在第一过滤器302内而第二腔体310限定在第二过滤器304内。当第一过滤器302联接到第二过滤器304上时,第一腔体308与第二腔体310成流动连通。此外,在示例性实施例中,第一过滤器302和第二过滤器304分别具有大致环形的截面轮廓(未示出),该轮廓围绕中心轴线312延伸。作为备选,第一过滤器302和/或第二过滤器304具有使滤筒组件214能够如本文所述那样起作用的任何其它形状和/或构造。此外,在示例性实施例中,第一过滤器302经由在第一过滤器302与第二过滤器304之间延伸的垫圈314而密封地联接到第二过滤器304上。
在示例性实施例中,滤筒组件214包括第三或预滤器316。在示例性实施例中,预滤器316围绕第一过滤器302和第二过滤器304延伸,使得中间腔体318限定在预滤器316与过滤器302和304之间。在示例性实施例中,预滤器316由使预滤器316能够从导送穿过预滤器316的入口空气流中至少部分地除去诸如水滴的水分的任何材料组合制成。这些材料可包括但不限于仅包括针织织物,如拉舍尔编织网和/或遮阳布。作为备选,预滤器316可由使滤筒组件214能够如本文所述那样起作用的任何其它材料制成。此外,在示例性实施例中,预滤器316有助于聚合水滴,以及在滤筒组件214安装在空气过滤器封壳204(图2中所示)内时导送水远离第一过滤器302和第二过滤器304,例如朝向集料斗222(图2中所示)。
在示例性实施例中,预滤器316使用至少一个隔离件324而联接到第一过滤器302的外表面320和/或第二过滤器304的外表面322上,隔离件324至少部分地限定中间腔体318。在示例性实施例中,隔离件324为环形且大致外接第一过滤器302和/或第二过滤器304。作为备选,多个隔离件324围绕第一过滤器302和/或第二过滤器304延伸,例如在围绕外表面320和/或322圆周(未示出)的分立位置(未示出)处。此外,在示例性实施例中,隔离件324的径向内表面326联接到外表面320的上游端328上或联接到外表面320的上游端328附近。预滤器316的上游端330联接到隔离件324的径向外表面332上。在示例性实施例中,预滤器316的下游端334联接到外表面322的下游端336上。因此,隔离件324有助于将预滤器316保持为离外表面320和322有一定距离338,使得中间腔体318限定为大致环形地围绕外表面320和322。
此外,在示例性实施例中,隔离件324可由使隔离件324能够在磨蚀、腐蚀和/或潮湿环境内操作的任何材料制成。这些材料可包括但不限于仅包括铝、不锈钢、镀锌金属、塑料和/或木材。作为备选,隔离件324可由使滤筒组件214能够如本文所述那样起作用的任何其它材料制成。
在操作期间,滤筒组件214安装在空气过滤器封壳204内,且更具体而言,滤筒组件214联接到管板206(图2中所示)上。朝滤筒组件214导送穿过空气过滤器封壳204的空气导送穿过预滤器316。预滤器316除去可携带在空气中的至少一部分水蒸气。空气流经中间腔体318且穿过过滤器302和304的过滤器介质306。过滤器介质306有助于至少部分地除去携带在空气中的微粒和/或污染物。经清洁的空气导送穿过第一腔体308、第二腔体310以及孔口212,且进入清洁空气腔室210(两者在图2中示出)中。因此,滤筒组件214有助于从进入入口过滤器壳体102的空气流中除去水分和/或微粒,且因此有助于提供大致清洁的干空气到压缩机104(图1中所示)中。
如本文所述,预滤器316和隔离件324使脉冲清洁能够在滤筒组件214和/或脉冲滤筒300上进行。更具体而言,隔离件324有助于形成使预滤器316与第一过滤器302和第二过滤器304相分离的中间腔体318。因此,在引导空气经由空气脉冲清洁器220(图2中所示)穿过第一过滤器302和/或第二过滤器304时,有助于朝集料斗222(图2中所示)导送碎屑和/或微粒。相比之下,不包括隔离件324和/或中间腔体318的公知滤筒组件可能未能有效地执行脉冲清洁操作,因为微粒可能会捕集在预滤器与过滤器介质之间。相应的是,现有的滤筒可改造为具有预滤器316和隔离件324以便使滤筒能够从入口空气流中至少部分地除去水分。
图4为备选滤筒组件400的侧截面视图,该滤筒组件400可结合入口过滤器壳体102(图1中所示)和空气过滤器封壳204(图2中所示)使用。除非另外规定,滤筒组件400类似于滤筒组件214(图3中所示),且类似的构件在图4中标有在图3中使用的相同参考标号。因此,在示例性实施例中,滤筒组件400包括第一过滤器302、第二过滤器304、褶皱过滤器介质306以及垫圈314。
此外,在示例性实施例中,至少一个预滤器316经由多个隔离件324而联接到第一过滤器外表面320和第二过滤器外表面322上。在示例性实施例中,各隔离件324均为环形,且大致外接第一过滤器302和/或第二过滤器304。更具体而言,在示例性实施例中,隔离件324至少包括第一隔离件402、第二隔离件404、第三隔离件406以及第四隔离件408。作为备选,使组件400能够如本文所述那样起作用的任何数目的隔离件324都可在滤筒组件400内使用。
在示例性实施例中,第一隔离件402联接到外表面320的上游端328上或联接到外表面320的上游端328附近,而第二隔离件404联接到外表面320的下游端410上或联接到外表面320的下游端410附近。此外,第三隔离件406联接到外表面322的上游端412上或联接到外表面322的上游端412附近,而第四隔离件408联接到外表面322的下游端336上或联接到外表面322的下游端336附近。在示例性实施例中,第一预滤器414通过第一隔离件402和第二隔离件404联接到第一过滤器302上,而第二预滤器416通过第三隔离件406和第四隔离件408联接到第二过滤器304上。因此,第一中间腔体418限定在第一过滤器302、第一预滤器414、第一隔离件402和第二隔离件404之间。此外,第二中间腔体420限定在第二过滤器304、第二预滤器416、第三隔离件406和第四隔离件408之间。作为备选,单个预滤器316可联接到隔离件402,404,406和/或408上。在示例性实施例中,相比于包括较少隔离件324的滤筒组件214,隔离件402,404,406和408有助于向第一预滤器414和第二预滤器416提供更为稳健的支承。在其它方面,滤筒组件400类似于滤筒组件214而起作用。
图5为另一备选滤筒组件500的侧截面视图,该滤筒组件500可结合入口过滤器壳体102(图1中所示)和空气过滤器封壳204(图2中所示)使用。除非另外规定,滤筒组件500类似于滤筒组件214(图3中所示),且类似的构件在图5中标有在图3中使用的相同参考标号。因此,在示例性实施例中,滤筒组件500包括第一过滤器302、第二过滤器304、褶皱过滤器介质306、垫圈314以及预滤器316。
在示例性实施例中,预滤器316经由至少一个隔离件324联接到第一过滤器外表面320和/或第二过滤器外表面322上。在示例性实施例中,隔离件324为环形,且大致外接第一过滤器302和/或第二过滤器304。作为备选,使组件500能够如本文所述那样起作用的任何数目、形状和/或构造的隔离件324均可在滤筒组件500内使用。
此外,在示例性实施例中,隔离件324联接到外表面320的下游端502上或联接在外表面320的下游端502附近,以及预滤器316的中部504联接到隔离件324上。作为备选,隔离件324可联接到外表面322的上游端506上或联接在外表面322的上游端506附近,和/或隔离件324可联接在下游端502和上游端506的接合部508附近或跨过下游端502和上游端506的接合部508。在示例性实施例中,预滤器316的上游端330联接到外表面320的上游端328上,而预滤器316的下游端334联接到外表面322的下游端336上。此外,第一中间腔体510限定在隔离件324、外表面320和预滤器316之间,而第二中间腔体512限定在隔离件324、外表面322和预滤器316之间。因此,隔离件324有助于将预滤器316保持为离外表面320和322有一定距离514,使得第一中间腔体510和第二中间腔体512限定为大致环形地围绕外表面320和322。在其它方面,滤筒组件500类似于滤筒组件214起作用。
图6为又一备选滤筒组件600的侧截面视图,该滤筒组件600可结合入口过滤器壳体102(图1中所示)和空气过滤器封壳204(图2中所示)使用。除非另外规定,滤筒组件600类似于滤筒组件214(图3中所示),且类似的构件在图6中标有在图3中使用的相同参考标号。因此,在示例性实施例中,滤筒组件600包括第一过滤器302、第二过滤器304、褶皱过滤器介质306、垫圈314以及预滤器316。
在示例性实施例中,预滤器316通过至少一个隔离件324定位成围绕第一过滤器302的外表面320和/或第二过滤器304的外表面322,以便限定中间腔体318。在示例性实施例中,隔离件324为螺旋形,且定位成沿周向围绕第一过滤器302和第二过滤器304。更具体而言,在示例性实施例中,隔离件324为弹簧,当预滤器316联接到隔离件324上时该弹簧从外表面320和322沿径向向外偏压预滤器316。作为备选,隔离件324为使滤筒组件600能够如本文所述那样起作用的任何形状、构造和/或结构。此外,在示例性实施例中,隔离件324的上游端602联接到外表面320的上游端328上或联接在外表面320的上游端328附近,而隔离件324的下游端604联接到外表面322的下游端336上或联接在外表面322的下游端336附近。
本文所述的滤筒组件通过提供水分聚合预滤器来克服了公知滤筒的至少一些缺点,该预滤器通过至少一个隔离件沿径向向外间隔开一定距离且围绕脉冲滤筒。各滤筒组件有助于在空气到达脉冲筒体之前从空气中除去水分微滴。此外,各脉冲滤筒均可包括有助于从空气中除去微粒的一对过滤器。由于预滤器通过中间腔体而与脉冲筒体间隔开,故脉冲空气可引导到脉冲滤筒中和/或穿过脉冲滤筒以有助于清洁筒体。因此,水分和/或微粒可从导送至涡轮压缩机的入口空气流中除去,且重要的是,滤筒可在涡轮系统操作的同时进行有效地清洁。
如本文所述,提供了一种稳健且成本效益合算的滤筒组件,其从朝涡轮引导的入口空气流中除去水分微滴和微粒。更具体而言,本文所述的各示例性滤筒组件均包括预滤器,该预滤器通过至少一个隔离件围绕脉冲筒体间隔开。此外,相比于公知的滤筒,本文所述的示例性实施例使滤筒组件能够有效地除去水分,同时在涡轮操作期间使脉冲清洁操作能够在脉冲滤筒上执行。因此,示例性滤筒组件有助于降低维护涡轮发动机系统的成本。
上文详细地描述了用于燃气涡轮发动机的过滤器组件的示例性实施例。该示例性实施例不限于本文所述的特定实施例,相反的是该组件的构件可与本文所述的其它构件独立地和分开地使用。例如,滤筒组件可结合其它系统和方法来使用,且不限于仅结合如本文所述的涡轮发动机系统来实施。确切而言,示例性实施例可结合许多其它燃烧系统和空气过滤应用来实施和使用。
尽管在一些图中示出了而在另一些图中未示出本发明的各种实施例的具体特征,但这仅是为了方便。根据本发明的原理,可结合任何其它附图中的任何特征来参考和/或要求保护附图中的任何特征。
本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明,且还使本领域的技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域的技术人员所构思出的其它实例。如果这些其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件,或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无实质差异的同等结构元件,则认为这些实例处在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种滤筒组件(214),包括:
包括限定于其中的第一腔体(308)的第一过滤器(302);
联接到所述第一过滤器上的第二过滤器(304),所述第二过滤器包括限定于其中的与所述第一腔体成流动连通的第二腔体(310);以及
至少一个预滤器(316),所述预滤器(316)围绕所述第一过滤器和所述第二过滤器延伸,使得第三腔体(318)限定在所述第一过滤器和所述第二过滤器中的至少一个与所述至少一个预滤器之间。
2.根据权利要求1所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述第一过滤器(302)大致为圆柱形。
3.根据权利要求1所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述第二过滤器(304)大致为截头圆锥形。
4.根据权利要求1所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述滤筒组件(214)还包括至少一个隔离件(324),所述至少一个隔离件(324)在所述第一过滤器(302)和所述第二过滤器(304)中的至少一个与所述至少一个预滤器(316)之间延伸,使得至少所述第三腔体(318)由所述第一过滤器和所述第二过滤器中的至少一个、所述至少一个隔离件以及所述至少一个预滤器至少部分地限定。
5.根据权利要求4所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述至少一个隔离件(324)联接到所述第一过滤器(302)的上游端(328)上。
6.根据权利要求4所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述至少一个隔离件(324)邻近所述第一过滤器(302)和所述第二过滤器(304)的接合部(508)。
7.根据权利要求4所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述至少一个隔离件(324)为螺旋形,所述至少一个预滤器(316)联接到所述至少一个隔离件上使得从所述第一过滤器(302)和所述第二过滤器(304)沿径向向外偏压所述预滤器。
8.根据权利要求4所述的滤筒组件(214),其特征在于,所述至少一个预滤器(316)包括第一预滤器(414)和第二预滤器(416),以及其中,所述至少一个隔离件(324)包括联接到所述第一预滤器上的第一隔离件(402)和联接到所述第二预滤器上的第二隔离件(406)。
9.一种涡轮发动机系统(100),包括:
涡轮(108);
联接在所述涡轮上游的压缩机(104);以及
入口过滤器壳体(102),其联接在所述压缩机的上游且包括至少一个滤筒组件(214),所述滤筒组件(214)构造成用以从导送至所述压缩机的入口空气流中至少部分地除去微粒和水分,所述至少一个滤筒组件包括:
包括限定于其中的第一腔体(308)的第一过滤器(302);
联接到所述第一过滤器上的第二过滤器(304),所述第二过滤器包括限定于其中的与所述第一腔体成流动连通的第二腔体(310);以及
至少一个预滤器(316),所述预滤器(316)围绕所述第一过滤器和所述第二过滤器延伸,使得第三腔体(318)限定在所述第一过滤器和所述第二过滤器中的至少一个与所述至少一个预滤器之间。
10.根据权利要求9所述的涡轮发动机系统(100),其特征在于,所述第一过滤器(302)大致为圆柱形。
CN201110393296.4A 2010-11-22 2011-11-22 结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件 Active CN102536461B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/951,858 US8997450B2 (en) 2010-11-22 2010-11-22 Filter cartridge assembly for use with turbine engine systems
US12/951858 2010-11-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102536461A true CN102536461A (zh) 2012-07-04
CN102536461B CN102536461B (zh) 2015-09-23

Family

ID=45444170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110393296.4A Active CN102536461B (zh) 2010-11-22 2011-11-22 结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8997450B2 (zh)
CN (1) CN102536461B (zh)
GB (1) GB2485664B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108834405A (zh) * 2015-12-30 2018-11-16 米里莫斯科直升机厂股份有限公司 旋风器

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9114347B2 (en) 2013-06-07 2015-08-25 Bha Altair, Llc Moisture separation system for high efficiency filtration
US20140360217A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Bha Altair, Llc Cooling system for use in a turbine assembly and method of assembly
US9440178B2 (en) * 2014-06-23 2016-09-13 Caterpillar Inc. Pleated filter media
US10695704B2 (en) * 2016-07-20 2020-06-30 General Electric Company Multi-station debris separation system
EP3803095B1 (en) 2018-06-11 2022-03-02 Volvo Truck Corporation An air supply arrangement for supplying air to an internal combustion engine
US11002189B2 (en) * 2019-09-13 2021-05-11 Bj Energy Solutions, Llc Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods
US20220314155A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 HealthWay Home Products Inc Front-loaded inline modular filtration system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602399A (en) * 1977-05-25 1981-11-11 Donaldson Co Inc Air cleaners
US5484466A (en) * 1994-02-14 1996-01-16 Baldwin Filters, Inc. Air filter element with radial seal sealing gasket
CN1468136A (zh) * 2000-09-05 2004-01-14 �������ɭ 过滤燃气轮机系统的空气的方法
US20040103626A1 (en) * 2002-08-23 2004-06-03 Warth Scott B. Filter element, filter assembly, gas turbine system, and methods
DE102004021180A1 (de) * 2004-04-26 2005-11-17 Kaefer-Raco Engineering Gmbh Filtereinheit, insbesondere Pulsfiltereinheit, Filterhaus und Filter sowie Verfahren zum Montieren einer Filtereinheit
CN101155623A (zh) * 2005-04-05 2008-04-02 唐纳森公司 过滤元件的结构,过滤方法和构造方法
WO2010013613A1 (ja) * 2008-08-01 2010-02-04 株式会社小松製作所 エアクリーナ、及びエンジン制御システム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505816A (en) 1984-01-30 1985-03-19 The Dow Chemical Company Filter support assembly
US5252207A (en) 1988-06-15 1993-10-12 Pall Corporation Wrap member having openings
US5152890A (en) * 1989-10-27 1992-10-06 Pall Corporation Filter device
US4992170A (en) 1990-04-03 1991-02-12 Eastman Kodak Company Reverse osmosis filter cartridge assembly
JPH07253028A (ja) * 1994-03-14 1995-10-03 Nippon Muki Co Ltd ガスタービン吸気用フィルタユニット
US7115150B2 (en) 2000-09-05 2006-10-03 Donaldson Company, Inc. Mist filtration arrangement utilizing fine fiber layer in contact with media having a pleated construction and floor filter method
US20080164221A1 (en) 2001-06-06 2008-07-10 Jerry Brownstein Tube sock incorporating multi-layer filter for enabling waste water discharge directly into environment
US20030132153A1 (en) 2002-01-15 2003-07-17 Jelten Feffrey Alan Filter cartridge covering
US7014761B2 (en) 2002-06-07 2006-03-21 Baldwin Filters, Inc. Environmentally friendly dual lube venturi filter cartridge
US6626715B1 (en) 2002-07-22 2003-09-30 Daniel Noble Filter wrap for a marine diesel engine
US6958118B2 (en) 2002-08-27 2005-10-25 Maax, Inc. Self-cleaning water filtration system and method
US7041146B2 (en) 2003-09-10 2006-05-09 Visteon Global Technologies, Inc. Pre-filters for engine air cleaning systems
US6991665B1 (en) 2004-02-06 2006-01-31 Graver Technologies, Inc. Evertible filter wrap with straps
US20050235617A1 (en) 2004-04-23 2005-10-27 Brian Read Mist collector arrangement and methods
JP4053548B2 (ja) 2005-05-11 2008-02-27 株式会社アンレット ミスト類の捕集装置
US7632339B2 (en) * 2006-12-18 2009-12-15 General Electric Company Moisture removal apparatus and method
US20090020472A1 (en) 2007-07-19 2009-01-22 3M Innovative Properties Company Pleated filter
JP2009047150A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Shinwa Corp ガスタービン吸気用フィルタユニット

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602399A (en) * 1977-05-25 1981-11-11 Donaldson Co Inc Air cleaners
US5484466A (en) * 1994-02-14 1996-01-16 Baldwin Filters, Inc. Air filter element with radial seal sealing gasket
CN1468136A (zh) * 2000-09-05 2004-01-14 �������ɭ 过滤燃气轮机系统的空气的方法
US20040103626A1 (en) * 2002-08-23 2004-06-03 Warth Scott B. Filter element, filter assembly, gas turbine system, and methods
DE102004021180A1 (de) * 2004-04-26 2005-11-17 Kaefer-Raco Engineering Gmbh Filtereinheit, insbesondere Pulsfiltereinheit, Filterhaus und Filter sowie Verfahren zum Montieren einer Filtereinheit
CN101155623A (zh) * 2005-04-05 2008-04-02 唐纳森公司 过滤元件的结构,过滤方法和构造方法
WO2010013613A1 (ja) * 2008-08-01 2010-02-04 株式会社小松製作所 エアクリーナ、及びエンジン制御システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108834405A (zh) * 2015-12-30 2018-11-16 米里莫斯科直升机厂股份有限公司 旋风器
CN108834405B (zh) * 2015-12-30 2020-11-10 米里莫斯科直升机厂股份有限公司 旋风器

Also Published As

Publication number Publication date
US8997450B2 (en) 2015-04-07
CN102536461B (zh) 2015-09-23
GB2485664B (en) 2017-01-18
GB2485664A (en) 2012-05-23
US20120124961A1 (en) 2012-05-24
GB201119707D0 (en) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102536461B (zh) 结合涡轮发动机系统使用的滤筒组件
US3423909A (en) Air cleaner with improved filter element assembly
US7244282B2 (en) Separator device
US8540805B2 (en) Filter assembly for use in a turbine system
CN101576006A (zh) 用于过滤燃气涡轮进气的装置
CN107532549B (zh) 用于过滤器组件的可拆卸式可逆预清洁器
CN104415610B (zh) 过滤部件和具有过滤部件的过滤系统
CN101532434A (zh) 用于过滤燃气轮机进气的装置
EP3141304B1 (en) Centrifugal debris separator
KR20170081703A (ko) 데미스터, 배기 가스 재순환 시스템, 및 이를 구비한 선박용 엔진
US20150240720A1 (en) Inlet air filter arrangement, inlet air filter cartridge, and equipment for supporting inlet air filter cartridges for a gas turbine or a combustion turbine
KR101311532B1 (ko) 백 필터 유닛의 탈진 장치
US10159924B2 (en) Inlet air filtration system with self-cleaning hydrophobic filter bag
KR101309829B1 (ko) 백 필터 유닛의 탈진 장치
RU2259862C2 (ru) Вихревой воздухоочиститель
EP1354129B1 (de) Ölabscheider
US9200568B1 (en) Inlet air filtration system with self-cleaning filter bag
US20120324844A1 (en) Filter assembly for use in a baghouse
CN111420487A (zh) 过滤系统和可更换的滤筒
KR20140017459A (ko) 여과재 및 여과재로 구성된 여과 장치
CN113750654B (zh) 一种嵌套式多旋子旋风除尘装置
US20230182063A1 (en) Air filtering apparatus
KR20160082690A (ko) 가스 터빈 엔진용 통합 세척 시스템
KR20130130644A (ko) 동력 발생 시스템 내 유체 필터 장치
KR100304596B1 (ko) 가스터빈의 흡기 정화용 에어필터 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BHA AERTAIER CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC CO.

Effective date: 20140320

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20140320

Address after: Tennessee

Applicant after: GEN ELECTRIC

Address before: American New York

Applicant before: General Electric Company

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210809

Address after: Ohio, USA

Patentee after: PARKER-HANNIFIN Corp.

Address before: Tennessee

Patentee before: BHA Altair LLC

TR01 Transfer of patent right