CN102698511A

CN102698511A - 过滤器保持装置

Info

Publication number: CN102698511A
Application number: CN2012100896373A
Authority: CN
Inventors: R·M·A·曼; A·M·库尔卡尼
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-10-03
Also published as: US20120240535A1

Abstract

本发明涉及过滤器保持装置，具体而言，本发明的实施例通过磁力将过滤器部件固定到过滤器系统(110)上。这里，至少一个磁体(260)被附接到过滤器系统(110)的结构上。本发明的实施例包括用于用在向入口系统(100)提供摄入空气流的过滤系统(110)中的过滤器连接装置。尤其是，本发明的一些实施例提供使用磁体(260)来将过滤器(200)固定到过滤器系统(110)上，并且逐步将过滤器(200)压靠在过滤器保持框架(115)的密封面上。此外，该磁体(260)可包括许多形式，包括永久性和非永久性磁体。

Description

过滤器保持装置

技术领域

本发明总体涉及一种用于将过滤器部件连接到过滤器系统上的装置；且更特别地涉及一种结合了磁体或磁性夹持机构以便将过滤器部件固定到过滤器系统上的装置。

背景技术

电厂机械，诸如但不限于燃气涡轮机，摄取大量的进入空气(后文为“空气流”)以使得能够燃烧。燃气涡轮机具有入口系统，其将进入空气流导向压缩机区段。入口系统通常具有过滤器区段，其将空气流与异物以及其它不期望的颗粒屏蔽开，同时帮助保持合适的性能。过滤器区段典型地包括布置在大型过滤器框架上的过滤器阵列。过滤器可拆卸以使得能够进行清洁和/或更换。过滤器常通过进气压力保持就位，进气压力可充分将过滤器压靠在过滤器承座上以阻塞空气流围绕过滤器流动。

然而在一些应用中，过滤器框架是倾斜的。这里，气压可能不足以将过滤器保持就位。有协助将过滤器保持就位的机械装置。但是，这些装置常使用大量的材料，使用笨重，并且有会易于错置的松散零件。此外，这些装置中的一些可能允许操作者无意地过度上紧该机构，这会损坏过滤器或阻止正确密封。

由于前述原因，需要一种用于将过滤器固定到过滤器框架上的改善的装置。该系统应该简单而且成本合算。该装置应该不使用松散零件，并且提供对过滤器的一致的、受控的压紧水平。

发明内容

以下概述了在范围上与最初要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例并非意图限制所要求保护的发明的范围，相反这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可与以下陈述的实施例相似或相异的多种形式。

本发明的实施例可提供一种用于将过滤器200固定到入口系统部件上的装置，该装置包括：过滤器格室215，其包括将过滤器200容纳在其中的结构；其中该过滤器格室215大体上限制过滤器200的移动；以及过滤器框架115，其包括孔口220，其具有允许过滤器格室215驻留其中的尺寸；其中该过滤器框架115包括固定磁体260或磁性夹持机构260，其将过滤器格室215固定在过滤器框架115上。在一些实施例中，过滤器格室215的外表面由具有以下属性的至少其中一种的材料形成：含铁、不含铁、聚合物或包括顺磁性或反磁性属性的任何材料；其中该材料结构上足够强以便固定过滤器200。

过滤器框架115可包括多个孔口220且各孔口均固定至少一个过滤器格室215。各孔口220均可包括专用固定磁体260或磁性夹持机构260。

在其它实施例中，该装置还可包括定位在过滤器框架115内的至少一个回路300。此处，该回路300可使固定磁体260通电，协助将过滤器格室215固定到过滤器框架115上。

固定磁体260的类型可包括以下类型：永磁体；AC电磁体；或DC电磁体。

物理上，过滤器框架115可定位成靠近入口系统100的风雨罩105。

过滤器框架115的表面可由以下材料的至少其中一种形成：含铁材料；不含铁材料；或包括顺磁性或反磁性属性的聚合物材料。

过滤器框架115的形状可包括：正方形、圆形、矩形或它们的组合。此处，过滤器框架115还可包括多个固定磁体260或磁性夹持机构260，其中邻近过滤器框架115的各角部的区域集成有多个固定磁体260或磁性夹持机构260的其中一个。

附图说明

当参考附图(图)阅读以下详细说明时，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中贯穿附图相似的标号代表相似的元件/零件。

图1是图示了其中本发明的实施例可操作的环境的俯视图的示意图。

图2是图示了图1的过滤器框架的分解透视图的示意图。

统称为图3的图3A-3D是图示了本发明的实施例的等距且详细视图的示意图。

零部件列表

100入口系统

105风雨罩

110入口过滤器壳

115过滤器框架

120过渡件

125入口导管

130消音器区段

135入口泄放加热

140筛网

145入口气室

150涡轮机

155压缩机

160涡轮区段

200过滤器

205竖直支撑面板

210水平支撑面板

215过滤器格室

220孔口

225密封面

230外面

235高度

240宽度

245深度

250密封凸缘

255过滤器主体

260固定磁体

300回路

具体实施方式

以下将描述本发明的一个或更多具体实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可能不在本说明书中描述一个实际实施方式的全部特征。应该理解的是在任何此类实际实施方式的开发中，如在工程或设计项目中，需要做出大量实施方式特定的决策以达成具体的目标，诸如遵循系统相关和/或业务相关的限制，其可从一个实施方式到另一个实施方式而变化。此外，应该理解的是此类努力可能是复杂而耗时的，但仍将是受益于本公开的本领域技术人员的设计、制造以及生产的日常工作。

本文公开了详细的示例实施例。然而，本文公开的具体结构和功能细节是为了描述示例实施例的目的而仅为代表性的。然而，本发明的实施例可以以许多备选形式实施，并且不应被视为仅限于本文所述的实施例。

因此，尽管示例实施例能够具有各种改型和备选形式，其实施例在附图中通过示例图示并且在本文中将详细描述。但是，应该理解的是没有意图将示例实施例限于所公开的特定形式，而是相反，示例实施例应覆盖落入本发明范围内的所有改型、等价物以及备选形式。

本文使用的用语仅用来描述特定实施例而不意图为示例实施例的限制。如本文所用，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。用语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”当在本文中使用时，指所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或附加。

尽管用语第一、第二等可在本文中用来描述各种元件，但这些元件不应由这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件与另一个区分。例如，第一元件可称为第二元件，且类似的，第二元件可称为第一元件，而不脱离示例实施例的范围。如本文所用，用语“和/或”包括一个或更多相关罗列项目的任何及所有组合。

某些用语可在本文中仅为了读者的方便而使用，并且不被认为是对本发明的范围的限制。例如，用词诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“水平”、“竖直”、“上游”、“下游”、“前部”、“后部”等，仅描述了图中所示的构造。实际上，本发明的实施例的元件或多个元件可以以任何方向定向，且用语因而应该理解为包括此类变型，除非另外指出。

本发明可用于各种入口系统。这可包括但不限于与空气摄取涡轮机集成的那些系统。尽管以下讨论涉及图1中所示的入口系统，但本发明的实施例可应用于具有不同构造的入口系统。例如，但不限于，本发明可应用于具有与图1中所示的那些部件不同或之外的部件的入口系统。

本发明的实施例使用磁力来将过滤器部件固定到过滤器系统上。这里，至少一个磁体被附接到过滤器系统的结构上。本发明的实施例包括用于用在向入口系统提供摄入空气流的过滤系统中的过滤器连接装置。尤其是，本发明的一些实施例使用磁体来将过滤器固定到过滤器系统上，并且逐步将过滤器压靠在过滤器保持框架的密封面上。该磁体可包括许多形式，包括永久性和非永久性磁体。

现在参考附图，其中贯穿若干视图，各种数字代表相似的元件，图1是图示了其中本发明的实施例可以操作的俯视图的示意图。图1图示了可与涡轮机150的压缩机155集成的入口系统100。在涡轮机150的运行期间，压缩机155摄入气流，气流可源自周围环境，并流过该入口系统100。

以下描述提供了入口系统100的典型构造的概况。本发明可与附图中没有图示的入口系统100的其它构造一起使用。入口系统100导引由压缩机155摄入的气流。该气流典型地源自涡轮机150在其中运行的环境。首先，气流围绕风雨罩105流动，风雨罩105可防止气候元素，如雨、雪等进入压缩机155。气流然后可流过入口过滤器壳110，其总体上从气流去除异物、污染物、以及碎片，诸如但不限于：沙和其它空气中的颗粒物质。入口过滤器壳110包括固定过滤器200阵列的过滤器框架115(图2中所示)。接下来，气流可流过过渡件120以及入口导管125；这些部件可调节气流的速度和压力。接下来，气流可流过消声器区段130。典型的入口过滤器壳110可有几层高并且可容纳布置在多个过滤器框架115上或由其固定的数百个过滤器200。

接下来，气流可流过入口泄放加热系统135，其可在气流进入压缩机155前升高气流温度。筛网140或类似物可定位在入口导管125的下游并通常用于防止碎片进入压缩机155。入口气室145可将入口系统100与压缩机155连接。

图2是图示了图1的过滤器框架115的分解透视图的示意图。如图2中所示，过滤器框架115可包括限定过滤器格室215的一组竖直支撑面板205和水平支撑面板210。竖直支撑面板205和水平支撑面板210可用作过滤器格室215之间的分隔物；其每一个都可保持单个空气过滤器200。各过滤器格室215可包括孔口220，过滤器200可通过该孔口220，以及密封面225，过滤器200可压靠在密封面225上以防止气流围绕过滤器200流动。过滤器200可包括穿过孔口220的过滤器主体255和设置在过滤器主体255的外表面230的边缘周围的密封凸缘250。密封凸缘250可构造成安放在过滤器格室215内并且可压靠在密封面225上。在密封面225和过滤器凸缘250之间可设置垫片，并提供过滤器200和密封面225之间大体气密的密封。

过滤器200可为任何合适的类型，比方说例如袋式过滤器或小褶皱或波纹过滤器。在一些实施例中，过滤器200可为可从通用电气获得的高效AltairSupernova^TM过滤器。此外，过滤器200也可具有任何合适的尺寸。例如，在一些实施例中，过滤器高度235和宽度240可为大约600mm，过滤器深度245可为大约400到500毫米，且各过滤器可重约15公斤。过滤器200的形状可包括但不限于：圆柱形，或圆锥形，或它们的组合。此外，在一些实施例中，过滤器格室215和/或过滤器框架115可倾斜以提供允许冷凝的湿气排出，冷凝的湿气可以收集在过滤器200的外部。

过滤器框架115的实施例可包括若干固定磁体260，其可将过滤器200保持在过滤器框架115内。固定磁体也可向密封凸缘250提供充分的压紧以在过滤器200和密封面225之间提供大体气密密封，如上文所述。

在本发明的一个实施例中，过滤器格室215可由以下材料形成：含铁材料；不含铁材料；或具有顺磁性或反磁性属性的聚合物材料，其可被磁化。在本发明的一个备选实施例中，可与过滤器框架115相互作用或接合的过滤器格室215的外表面可由以下材料形成：含铁材料；不含铁材料；或具有顺磁性或反磁性属性的聚合物材料，其可被磁化。

在本发明的一个实施例中，过滤器框架115可由以下材料形成：含铁材料；不含铁材料；或具有顺磁性或反磁性属性的聚合物材料，其可被磁化。在本发明的一个备选实施例中，过滤器框架115的形状可包括正方形、矩形或允许过滤器格室215经由固定磁体260稳固地附接的任何其它形状。

如图3中所示，过滤器框架115还可包括使固定磁体260通电的电气回路300。此特征可允许过滤器格室215到过滤器框架115的快速连接或脱离。

在本发明的一个实施例中，固定磁体260可包括以下类型的其中一个：永磁体；AC电磁体；或DC电磁体。在本发明的一个备选实施例中，过滤器框架115可包括多个固定磁体260。此处，过滤器框架115的每个角部可集成有多个固定磁体260的其中一个，如图3中所示。

统称为图3的图3A-3D是图示了过滤器框架115的一个实施例的等距且详细视图的示意图。图3A图示了电气回路300的可能布置。本发明的实施例可使用其它布置。这可包括更多或更少的回路300。这也可包括其它类型的回路300，其在电气上可更复杂或不那么复杂。

图3B-3D图示了图3A中的孔口220的部分的细节视图。这些细节视图图示了用于固定磁体260的示例位置。图3B和3C使固定磁体260定位在相关孔口220的上角部和下角部中。图3D图示了仅定位在相关孔口220的下角部中的固定磁体260。这是由于过滤器框架115的该部分的结构造成的。

在使用中，过滤器格室215可插过过滤器框架115的孔口220。然后，固定磁体260可将过滤器格室215固定就位。取决于固定磁体260的类型和操作特性，可使用电气回路300。此处，操作员可具有仅触发一个物理或软开关而给回路300通电的便利。此动作可将过滤器格室215固定到过滤器框架115上。

本文所述的装置提供了若干优点。例如，固定磁体260体积小、简单、易于制造并且便宜。此外，和已知过滤器保持装置不同，本文的装置不包括任何松散或容易脱落的零件，从而降低了零件丢失的风险。此外，施加于过滤器垫片的夹持压力可以是可靠的且可重复的，并且不依赖于安装者的技术，因为由闩锁施加的力取决于磁体本身的尺寸。此外，本文所述的装置比已知的过滤器保持装置如那些使用螺栓连接的装置操作起来更快更简单。该装置更快、更简单的操作使得整个过滤器拆卸和安装过程快得多，尤其是当对于入口过滤器壳110中一打或者甚至数百个过滤器200重复该过程时。

尽管本文已经图示并描述了特定实施例，但本领域技术人员将理解的是被计算用来达成相同目的的任何布置均可替代所示的特定实施例，且本发明具有在其它环境中的其它应用。此申请意在覆盖本发明的任何改型或变型。所附权利要求绝非意图将本发明的范围限于本文所述的具体实施例。

如本领域技术人员将会理解的，以上关于若干实施例所述的许多不同特征和构造可进一步选择性地应用以形成本发明的其它可能实施例。本领域技术人员将进一步理解的是没有提供或详细讨论本发明的所有可能迭代，尽管由所附若干权利要求包含的所有组合及可能实施例以及其它都意在为本申请的一部分。此外，由本发明的若干实施例的以上描述，本领域技术人员将想到改善、变化和修正。本领域内的此类改善、变化和修正也意在由所附权利要求所覆盖。此外，应该明显的是以上仅涉及本申请的所述实施例，而在此处可做出大量改变和修正而不脱离由所附权利要求书及其等价物所限定的本申请的精神及范围。

Claims

1.一种用于将过滤器(200)固定到入口系统部件上的装置，所述装置包括：

过滤器格室(215)，包括在其中容纳过滤器(200)的结构；其中所述过滤器格室(215)大体上限制所述过滤器(200)的移动；以及

过滤器框架(115)，包括具有允许所述过滤器格室(215)驻留其中的尺寸的孔口(220)，其中所述过滤器框架(115)包括将所述过滤器格室(215)固定到所述过滤器框架(115)上的固定磁体(260)或磁性夹持机构(260)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器格室(215)的外表面由具有以下属性的至少其中一种的材料形成：含铁、不含铁、聚合物或包括顺磁性或反磁性属性的任何材料；其中所述材料结构上足够强以便固定所述过滤器(200)。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器框架(115)包括多个孔口(220)且各孔口均固定至少一个过滤器格室(215)。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各孔口(220)均包括专用固定磁体(260)或磁性夹持机构(260)。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位在所述过滤器框架(115)内的至少一个回路(300)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述回路(300)使所述固定磁体(260)通电，协助将所述过滤器格室(215)固定到过滤器框架(115)上。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定磁体(260)包括以下类型的其中一种：永磁体；AC电磁体；或DC电磁体。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器框架(115)定位成靠近入口系统(100)的风雨罩(105)。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述过滤器格室(115)的表面由以下材料的至少其中一种形成：含铁材料；不含铁材料；或包括顺磁性或反磁性属性的聚合物材料。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤器框架(115)的形状包括：正方形、圆形、矩形或它们的组合；且所述过滤器框架(115)还包括多个固定磁体(260)或磁性夹持机构(260)，其中邻近所述过滤器框架(115)的各角部的区域集成有所述多个固定磁体(260)或所述磁性夹持机构(260)的其中一个。