CN109595075B - 用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统及方法 - Google Patents

用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种尤其用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统,其具有:流道(110),所述流道由具有流入开口(146)和流出开口(148)的壁(142)围绕;分隔壁(108),所述分隔壁定位在流入开口(146)与流出开口(148)之间并且由流道(110)的壁(142)限定;以及至少两个过滤器(100,106,156),其用于清洁流经所述流道(110)的流体,其中,构成单一的安装单元的至少一个第一过滤器(100,106,156)安装在所述分隔壁(108)上,并且也构成单一的安装单元的至少一个第二过滤器(100,106,156)安装在所述分隔壁(108)上,所述第二过滤器位于所述第一过滤器旁边,且所述第一过滤器和所述第二过滤器在大体垂直于所述分隔壁(108)的一个方向上至少部分地重叠。

Description

用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统及方法
技术领域
本发明大体涉及过滤,以及尤其涉及一种用于清洁将在燃气涡轮机中使用的进气的改进设备和方法。
背景技术
燃气涡轮机通常需要大量的进气用于燃料的燃烧。周围空气的自然污染导致涡轮机性能相当大的损害。例如,来自空气的颗粒沉积在燃气涡轮机的压缩机叶片上,并且引起不平衡或者影响压缩机叶片的流动剖面中的变化。空气中含有的盐晶或者盐气溶胶导致燃气涡轮机中(尤其涡轮机叶片上)的腐蚀。这些和其它机制导致涡轮机性能和能量效率的严重降低。为此,对进气进行过滤,以移除尽可能多的不希望的污染物。通常,这通过位于过滤器室中的大量的过滤器来完成。过滤器室经由流道连接到燃气涡轮机,已净化的空气通过该流道供给到燃气涡轮机。
过滤器附接到至少一个过滤器壁,该过滤器壁在过滤器室内构成与各过滤器壁相关的相对原料气体区域和相对干净气体区域的分隔。过滤器也能够称为基质。过滤器壁密封地连接到过滤器室的壁,并且关于其高度和宽度由这些壁限制。过滤器壁具有开口,通过该开口能够发生原料气体与干净气体侧之间的空气交换。过滤器安装在这些开口的前部或其中。
过滤器能够具有不同的设计。例如,在所有不同实施例中使用滤筒、袋状过滤器和筒式过滤器。也并不少见的是,若干过滤器壁以串联连接定位成彼此紧挨着,由此,通常以此方式选择过滤器的过滤级别和分离效率,使得其从第一过滤器壁增加至最后过滤器壁。定位在入口侧上的过滤器壁由此用作对于后续的过滤阶段的空气的预过滤。
所有现有的过滤系统的共同之处在于,各个过滤器仅安装在分隔壁的一侧上。通常,这是过滤器壁的相应的原料气体或脏侧。通常认为有利的是,在燃气涡轮机停止时,也从原料气体侧卸掉所装载的过滤器,使得来自过滤器所丧失的任何污染物均不能渗透至干净气体区域。然而,在流动方向上最后过滤阶段的过滤器总是安装在过滤器壁的干净气体侧。
燃气涡轮机也用使用在离岸石油和天然气生产平台上。它们用于产生电力以便运行平台或者分别泵送和压缩所生产出来的石油和天然气。由于平台结构的有限空间和重量限制,与离岸设施相比,过滤器室建造得比平常更小且更紧凑。由于过滤器室的尺寸更小,过滤器壁的尺寸也因此更小,并且通常,明显较小的过滤器以与陆上相同涡轮机模型通常将采用的方式来安装。相反,由于总体积流量由燃气涡轮机确定,所以这意味着采用比在陆上高出许多的体积流量的待过滤空气来运行过滤器。因此,离岸运行的燃气涡轮机通常具有每个过滤器接近7000到超过8000 m3/h的体积流量,而陆上运行的燃气涡轮机通常具有3400到4300 m3/h的体积流量。
至于离岸运行的燃气涡轮机,近年来已经趋向于更高值的过滤。尤其,根据EN1822:2009的EPA或HEPA过滤器的使用已经证明是有利的,这是因为对在过滤器使用寿命期间的燃气涡轮机的能量效率的影响是非常积极的。然而,过滤介质的过滤效率的提高通常也会增加其压差。因此,新过滤器的压差尤其是过滤介质和所应用的体积流量的函数。由于限制了过滤器室或者燃气涡轮机本身的最大压差,所安装的预定数量的过滤器导致过滤级别的限制。由于离岸燃气涡轮机的大体积流量,几乎仅使用根据EN779:2012的过滤器或等效物。根据EN1822:2009的更高值的过滤器或者等效物尚未变得普遍,尽管它们对涡轮机效率的积极影响会是所希望的。在基于陆地的燃气涡轮机的情况下,可以通过扩大过滤器室并由此增加过滤器的数量来减少每个过滤器的体积流量。然而,在离岸设施的情况下,在大多数情况下这是不可能的。安装空间完全被限制,尤其是相对于现有平台。例如,离岸平台上每个甲板的高度是固定的,并且过滤器室不能扩展越过若干甲板。将多个工艺紧密地设在一起,其中管道和电缆导管填充中间大部分空间。因此,增加过滤器室的空间将需要对多个工艺进行完全的重新设计和重新布置,即便并非不可能,但也会是一项较大的任务。
另一个问题是过滤器的使用寿命。这也是体积流量关于过滤器室内特定等级的总共使用的介质面积的函数。过滤器的较长使用寿命是令人期望的,因为其延长了必须更换过滤器的间隔时间,并且由此增加了燃气涡轮机的可用性。在过滤器寿命的早期阶段,响应于迅速变化的环境条件,过滤器压差变化不大,但是随着过滤器寿命的终结,例如湿度的较小变化将导致过滤器压差的大幅度且迅速的增加,这可能触发涡轮机的警报器或者行程限制,从而导致整个系统的意外关停。因此,需要在过滤器进入不稳定状态之前更换过滤器,并且避免意外关停。较长的过滤器寿命不仅减少了过滤器不稳定运行状况与稳定运行状况的比值,而且还允许在进入不稳定阶段之前更换过滤器。因此,通过增加所使用的过滤介质面积,过滤系统将提供更好的工艺可靠性。
发明内容
本发明的目的在于,增加流道内分隔壁上并行顺序的过滤器的数量而无须增大流道或者分隔壁的尺寸或者截面。
本发明包括一种尤其用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统,其包括:流道,该流道由具有流入开口和流出开口的壁围绕;分隔壁,该分隔壁定位在流入开口与流出开口之间并且由流道的壁限定;以及至少两个过滤器或过滤器元件,其用于清洁流过流体通道的流体,其中,至少一个过滤器安装在分隔壁上,并且至少一个另外的过滤器安装在分隔壁上。
流道具有将流体流(尤其包括例如灰尘、粉末或者盐雾的细小颗粒的气体或者气流)从流入开口引导到流出开口的用途。它具有将流体流与流道外部的环境介质(通常为环境空气)隔开并且防止与后者混合的壁。待净化的流体在压力下通过流入开口进入流道,并且通过流出开口离开流道。流道的流出开口通常连接到被供给流体流的消耗器,尤其燃气涡轮机。在流道内部,分隔壁相对于流体流定位成大体上横向的,并且完全流体密封地连接到流道的壁,从而提供流道内的横向于流体流的方向的分隔平面。通过此类布置,分别通过分隔壁中的开口和附接到该开口的过滤器来引导流体流。由此净化流体流。由于过滤器减少了流体流中含有的粒子数量,所以分隔壁因此构成了流道的相对脏侧与相对干净侧之间的分隔。
根据本发明的优选教导,在所述分隔壁处附接有第一种类或者类型的过滤器以便基本上在流道的脏侧处延伸,其中每个过滤器组成单一的安装单元。此外,第二种类或者类型的过滤器附接在所述分隔壁处以便基本上在流道的干净侧处延伸,其中每个过滤器再次组成单一的安装单元。
本发明基于如下认识:因为过滤器安装在过滤器壁的单一侧上,所以必须并排放置这些过滤器。因此,过滤器的外部尺寸,尤其其宽度和高度,确定了能够安装在具有一定宽度和高度的过滤器壁上的过滤器的最大数量。利用根据本发明的解决方案,不存在这种限制。
过滤器的安装能够如下进行:从脏侧/入口侧安装第一过滤器,从流道的干净侧/出口侧安装第二过滤器。可替代地,过滤器的安装也能够如下进行:从脏侧/入口侧安装第一过滤器,也从流道的脏侧/入口侧安装第二过滤器。在此类可替代安装过程中,只须将第二过滤器从流道的脏侧/入口侧通过第二开口移动到流道的干净侧/出口侧。借助于此解决方案,对于安装第二过滤器不需要接近或者介入流道的干净侧/出口侧。
优选地,过滤器具有框架,使用该框架将过滤器固定到分隔壁。过滤器的框架是流体密封的并且为过滤器提供机械稳定性。此外,它将过滤介质保持在适当的位置处。流体流通过框架中的开口流入以及流出过滤介质。优选地,过滤器的框架的一部分完全围绕分隔壁中的开口。优选地,每个过滤器流体密封地附接到分隔壁。根据本发明,第二过滤器位于第一过滤器的旁边,且第一过滤器和第二过滤器至少部分地在大体或几乎垂直于分隔壁的一个方向上重叠。按照这种方式,两种过滤器在分隔壁上总共需要较小的空间。因此,分隔壁中开口之间的空间是更小的。优选地,按照这种方式,能够增加分隔壁中开口的数量,并且由此能够安装更多的过滤器。因此,在流体的总体积流量恒定的情况下,减少了每个过滤器的体积流量。每个过滤器的较低体积流量引起过滤器的使用寿命更长且压差更低。优选地,第一过滤器和第二过滤器的框架在大体垂直于分隔壁的一个方向上重叠的面积占由分隔壁组成的分隔平面中的过滤的总投影面积的至少2%。更优选地,第一过滤器和第二过滤器的框架重叠的面积占分隔平面中的过滤的总投影面积的至少5%、10%、15%,以及最优选的20%。优选地,过滤器布置成至少一排。更优选地,过滤器设置成平行的若干排。优选地,该至少一排的过滤器交替地或者分别地从脏侧和从干净侧固定,该至少一排的过滤器交替地基本上延伸到脏侧和干净侧。优选地,过滤器元件布置成若干平行的第一排和相对于第一排倾斜的第二排。优选地,平行的第一排的过滤器和相对于第一排倾斜的第二排的过滤器交替地或者分别地从脏侧和从干净侧固定,平行的第一排的过滤器和相对于第一排倾斜的第二排的过滤器交替地基本上延伸到脏侧和干净侧。优选地,倾斜的第二排设置布置成垂直于第一排。优选地,过滤器具有大体圆形的、椭圆形的、矩形的、正方形的或者多边形的截面。优选地,过滤器包含有折叠的或者凸出的过滤介质。优选地,过滤器具有根据EN779:2009的过滤级别G、M或F中的一种或者根据EN1822:2012的过滤级别EPA1、HEPA2或者ULPA3中的一种。其中,“EPA”指“有效颗粒空气过滤器”,“HEPA”指“高效颗粒空气过滤器”,以及“ULPA”指“超低穿透空气过滤器”。优选地,流体为气体、空气或者液体。优选地,流出开口连接到流体消耗器,该流体消耗器优选为压缩机、燃气涡轮机、泵、或者建筑物、汽车或者工艺通风系统。优选地,过滤器中含有的过滤介质在流动方向上具有非对称结构。优选地,过滤介质包括至少一个膜层。更优选地,过滤介质具有多层结构。
此外,本发明包括一种尤其用于清洁燃气涡轮机的进气的方法,该方法借助于:流道,该流道由具有流入开口和流出开口的壁围绕;分隔壁,该分隔壁位于流入开口与流出开口之间并且由流道的壁限定;以及至少两个过滤器,其用于净化流动的流体,其特征在于,至少一个过滤器安装或设置在分隔壁处,并且至少一个另外的过滤器安装在分隔壁处,第二过滤器位于第一过滤器旁边,且第一过滤器和第二过滤器至少部分地在大体垂直于分隔壁的一个方向上重叠。
本发明还涉及一种过滤器保持器,其用于将至少两个过滤器或者过滤器元件固定到尤其涡轮机的过滤结构,其中每个过滤器元件构成单一的安装单元。过滤结构允许流体从脏侧流经该至少两个过滤器至干净侧。根据本发明,过滤器保持器的设计允许将至少一个过滤器或者过滤器元件安装在脏侧上以及将至少一个过滤器或者过滤器元件安装在干净侧上。
优选地,根据本发明的过滤器保持器设计成一个或更多个垂直的或者水平的支柱。更优选地,相关的支柱布置在一平面中并且与过滤器一起形成过滤器壁。优选地,过滤器保持器设计为具有若干支柱,其中两个支柱分别支撑在过滤器的相对边缘处。优选地,过滤器保持器分别将若干过滤器保持在脏侧和干净侧处,这些过滤器由此布置成一排。优选地,过滤器具有待固定到过滤器保持器的框架,该框架包括插入其中的过滤介质包。优选地,过滤器(尤其框架)部分地在平面上连接到过滤器保持器。优选地,过滤器在脏侧和干净侧处伸出超过过滤器保持器。优选地,过滤器具有截面呈v形的过滤器元件。
本发明还涉及过滤器保持器的用途,该过滤器保持器用于将至少一个第一过滤器固定到尤其燃气涡轮机的过滤器壁的脏侧以及将至少一个第二过滤器固定到过滤器壁的干净侧。
此外,本发明优选地涉及一种用于将至少一个第一过滤器和至少一个第二过滤器固定到尤其燃气涡轮机的过滤器壁的方法,其中,该至少一个第一过滤器安装在过滤器壁的干净侧上,并且该至少一个第二过滤器安装在过滤器壁的脏侧上。
此外,本发明还涉及一种过滤器套件,其中,至少一个第一过滤器元件适于安装在过滤系统的分隔壁处,以及至少一个第二过滤器元件适于安装在过滤系统的分隔壁处。第二过滤器元件位于第一过滤器元件的旁边,且第一过滤器和第二过滤器至少部分地在大体垂直于分隔壁的一个方向上重叠。第二过滤器元件优选地设计为具有过滤器框架,从流体流经分隔壁的流动方向所观察的,该过滤器框架的相关过滤介质与第一过滤器元件相比安装成相反的。
本发明解决了增加过滤器室或者流道中的过滤器壁上成平行布置的特定设计的过滤器元件数量的问题,以便于由此增加过滤器的过滤级别或使用寿命,而无须分别扩大过滤器室/流通通道以及过滤器壁的尺寸或者截面。
在过滤介质装在过滤器框架中的情况下,过滤器元件通常具有过滤器框架的一区域,过滤器元件此区域固定到分隔壁。该区域称为凸缘部分或者头部。在过滤器室中,分隔壁将相对脏侧和相对干净侧分隔开。通常,过滤器的凸缘部分通过使待过滤介质无法渗透的方式附接到分隔壁,使得待过滤介质只能通过过滤器框架中的其余开口进入或逸出。过滤器元件的凸缘部分围绕过滤器框架中的开口,其通常密封地附接到过滤器壁并且通常围绕一个过滤器壁开口。因此,脏侧和干净侧尤其由分隔壁上的过滤器框架密封件来分隔开。
过滤器的凸缘部分的尺寸由各种因素来确定。一方面,由于稳定性的原因,要求连接到过滤器壁的凸缘部分表面最小。另一方面,附接到过滤器框架或者过滤器壁的密封件占用空间且还必须位于该凸缘部分内。
通常,使紧凑型筒式过滤器穿过过滤器壁中的开口。在此情况下,过滤器的外部尺寸必须大于过滤器壁中开口的尺寸,以便防止过滤器下降到过滤器壁的另一侧。过滤器元件的凸缘部分由此建立至过滤器壁的正接头。
通常,将过滤介质连接到或者浇铸到过滤器框架的凸缘部分的区域中或者直接邻近该凸缘部分。在此区域中,过滤器框架对于待过滤的介质是不可渗透的。尤其是在折叠的(起褶的)过滤材料的情况下,此区域是褶深的函数。在通常用于燃气涡轮机或者空气压缩机的过滤器元件的情况下,褶深的范围通常为4 mm到100 mm;在紧凑型筒式过滤器和滤柱的情况下,褶深的范围通常为20 mm到50 mm;在具有布置成v形的两个折叠介质包的过滤器元件的情况下,褶深的范围通常为50 mm到100 mm。对于待过滤介质是不可渗透的过滤器元件的边缘区域以及凸缘部分能够由此大于100 mm,并且用于待过滤介质的入口或者出口开口能够分别定位在离过滤器的边缘超过100 mm的距离处。
如果两个相邻过滤器元件布置在过滤器壁处,使得一个过滤器元件固定到脏(原料气体)侧,并且相邻的过滤器元件固定到干净(干净气体)侧,则以对于待过滤介质是不可渗透的方式固定的第一过滤器元件和第二过滤器元件的相应框架区域能够以此方式相对于彼此布置在一个方向上,使得它们部分重叠,并且该方向大体上垂直于过滤器壁。通过这种布置,这些过滤器在过滤器壁上需要更小的空间,并且相应地减小了相应过滤器壁开口的距离。然而,理想的是,过滤器元件的入口和出口开口不被覆盖。在恒定的体积流量下,此构型具有与过滤器元件在一侧上的布置中大致相似的横跨过滤器壁的压降。
过滤器元件在过滤器壁上通常设置成排。理想地,一排相邻的过滤器元件交替地布置在脏(原料气体)侧和干净(干净气体)侧上。根据相应过滤器壁的尺寸和相应过滤器尺寸,过滤器排在这种双侧布置中能够比相同过滤器元件的单侧布置中包含更多的过滤器元件。总而言之,过滤器壁能够因此包含更多的过滤器元件,而且在限定的总体积流量下,因此,双侧布置比过滤器元件的传统单侧安装的情况下被划分为更多的过滤器元件。
由于诸多原因,每个过滤器元件具有较小的体积流量是有利的。一方面,由于成比例地减少了每单位时间的待过滤颗粒的量,所以延长了过滤器元件的使用寿命。另一方面,由于横跨整个过滤器阶段过滤器壁(过滤器壁和过滤器元件)的压降取决于每个过滤器元件的体积流量,所以减小了压降。较小的压降继而具有若干优点。例如,可以安装具有较高分离效率或较高过滤级别的过滤器元件,其由于较高的流动阻力而通常会产生横跨过滤器阶段(过滤器壁和过滤器元件)过滤器壁的过大压差。例如,用于离岸石油和天然气生产平台的燃气涡轮机主要装备有根据EN779:2009的过滤级别的袋状过滤器,该袋状过滤器以接近7000 m3/h到超过8000 m3/h范围内的非常高的体积流量运行。使用根据EN1822:2012的EPA、HEPA或ULPA过滤器的较高值过滤在如此高的每过滤器元件的体积流量下是不方便的。在过滤器的非常短的装载时间后将达到最大压差限制,或者对于新过滤器或者过滤器室(截面流道)而言最大压差限制已经过高,并且过滤器壁将必须具有明显更大的尺寸以便减小每个过滤器元件的体积流量。然而,由于平台的有限空间和最大可容许负载能力,这是不可能的。
横跨过滤器阶段(过滤器壁和过滤器元件)的较小压降的另一个优点在于:与具有较高压差的过滤器阶段相比,燃气涡轮机的能量效率更高。
此外,新安装的过滤器的较低初始压差意味着,由于装载有颗粒,在压差达到最大可容许压差之前,过滤器能够运行更长时间。与具有较高初始压差的过滤器阶段(过滤器壁和过滤器元件)相比,压差范围由此更大。此外,能够在过滤器达到不稳定阶段之前更换过滤器,其中在该不稳定状态中过滤器压差强烈地响应于变化的环境条件。因此减少了意外关停的可能性,并且增加了总体的系统可靠性。
过滤器元件在过滤器壁上的二维布置常常实施为平行的排的形式。通常,过滤器布置成大体垂直于第一排的第二排。这些垂直的排也彼此平行。然而,也有可能将第二排布置成相对于第一排倾斜一角度。过滤器元件由此在过滤器壁上形成基质。如上面已经描述的,有利的是将一排中相邻的过滤器元件交替地布置在过滤器壁的两侧上。
过滤器元件在过滤器壁上的二维布置存在两种变型。这两种变型的共同之处在于,第一排中的过滤器元件(彼此平行)交替地布置在过滤器壁的脏(原料气体)侧和干净(干净气体)侧上。在第一变型中,在相对于第一排倾斜的第二排中的过滤器仅固定至过滤器壁的一侧。这样的优点在于,这种布置与大多数常规过滤器元件兼容,同时,在各个过滤器元件之间已经实现了相当高的重叠度。尤其矩形筒式过滤器或v形过滤器元件仅在框架凸缘部分的两个相对侧处具有它们的介质密封的框架边缘区域的主要部分。这是由于,折叠的(起褶的)过滤包在该区域中密封地连接到横跨整个褶深的过滤器框架。在与其成90度角的方向上,待被密封的折叠的(起褶的)过滤器介质包的区域相对较小。
在过滤器元件在过滤器壁上的二维布置的第二变型中,与第一过滤器相邻的每个过滤器附接到过滤器壁的与第一过滤器相对的一侧。这样的优点在于可能实现第一过滤器的凸缘部分的最大重叠。在某些情况下,过滤介质的过滤效率取决于方向。换言之,过滤效率(例如,过滤级别或者使用寿命)取决于流体流经过滤介质的方向。这样的原因可能是过滤介质的分级结构或者多层结构,在此处各个层具有不同的特征。尤其具有微孔膜的过滤介质通常具有此类多层结构(EP1674144)。
如果过滤器元件布置在根据本发明的过滤器壁的脏(原料气体)侧以及干净(干净气体)侧上,则尤其相对于其它相同过滤器框架的流动方向取决于这安装在过滤器壁的哪一侧上。当使用取决于方向的过滤介质以及尤其多层过滤介质时,过滤器元件因此必须以如下方式安装:由过滤器壁上过滤器元件的布置确定的流动方向与过滤介质的流动方向相同。
示例:通常用于过滤燃气涡轮机的进气的过滤器类型是所谓的“ASC4过滤器”。这能够具有简单的v形设计或者也具有两部分形式。过滤器固定到过滤器壁并且被密封。常规布置是将过滤器元件安装在过滤器壁的原料气体侧上。过滤器元件的数量由过滤器框架的宽度和过滤器壁的尺寸来确定。这种过滤器类型的出口开口的宽度是过滤器的总宽度的接近40%。相对于相邻过滤器的重叠凸缘部分由此占过滤器元件的总宽度的接近30%。在这种精确的情况下,根据本发明的双侧布置允许在过滤器壁上安装至少八个过滤器元件,而不限制过滤器元件的流入或者流出开口,在该过滤器壁上原先在一排中仅能够并排安装六个过滤器元件。
本发明为其目的还具有一种在满足或者超过现有技术规范的同时减少总净体积几何结构和相关联的系统重量的方法。因此,对工业市场而言,技术的此关注点是显著的前进益处。在几何体积方面,容纳过滤器元件的传统过滤系统箱表示供应为燃气涡轮机的辅助设备的最大单个组件。事实上,对于所有空气处理系统以及在所有部分(涡轮机机械装置、污染控制装置、HVAC、柴油发动机、压缩机)中,由于物理尺寸/几何结构和将其运至最终位置以及最终设计集成至设备中会引起较大的问题。在海洋船只(例如,FLNG、LNG运输船、快船和定期旅游客船)上,燃气涡轮机和柴油发动机用于产生推进动力,在此处发动机驱动传动轴。发动机机舱空间由此是整个涡轮机组尺寸以及相应地进气过滤器室的函数。因此,本发明允许较小的过滤器室尺寸,并且由此更少使用有限发动机机舱腔体能够使得在具有相同尺寸时增加载客量,或增加LNG或者货物运输船上的载货能力。对于较小的船(例如,快船双体船(通常325英尺)),更小并且重量更轻的过滤箱系统将允许设计者更加灵活地将该系统整合至非常紧凑的设备中,而不损害空气质量。由于相应市场的全球化性质,通常会需要在国际上将过滤器外壳从制造点运输到最终目的地。通常这样将预见到大量的跨大陆运输。由于在几乎所有情况下将系统作为成品来运输,所以大多数设备会产生大量的运输成本和相关的损坏。因此,本发明使得对于每年运输的数千个系统具有显著的市场成本效率。
在一些情况下,可期望利用本发明的益处,但是,同时保持原有的过滤器室设置并且不修改隔板。当用户需要对本发明的益处进行初始测试,同时保留返回至具有初始过滤器元件的初始设置的选项时,这可能就是此类情况。对于这些情况,建议安装适配板以覆盖隔板的现有孔。优选地,适配板具有与安装到隔板的过滤器框架相似的尺寸。它们甚至能够具有相似的凸缘区域以及甚至具有附接至其的垫圈,正如初始的过滤器元件一样。在这种情况下,初始固定装置能够用于将适配板附接到隔板并且确保其之间的气密密封。虽然这是可移除的解决方案,但是适配板也能够借助于例如焊接、钎焊或者胶合将它们安装成永久地固定至隔板。此外,适配板本身还具有开口,该开口允许附接从干净侧和从脏侧交替的相邻过滤器元件。优选地,相邻的过滤器元件以此方式安装在适配板上,使得过滤器框架在垂直于适配板的方向上重叠。优选地,过滤器框架的封闭区域尽可能多地重叠。与初始设置相比,其使得在安装有过滤器时空气能够穿过的隔板的打开区域最大化,并且此外,其使总过滤区域增加。
在具有高湿度或者空气中具有高水滴含量的环境中,例如,像离岸或者热带地区,通过过滤介质收集大量的水。特别地,疏水性的或者甚至水密性的过滤介质在其上游侧上蓄积水。如果过滤器元件安装在垂直过滤器壁(隔板)上,则排水会成为对空气流动方向不利的问题。为了促进排水,希望过滤器元件相对于过滤器室的水平面略微倾斜(WO2012038317)。在过滤器元件直接安装在过滤器壁上的情况下,可以希望使过滤器壁或者其部件以此方式相对于水平面倾斜,使得倾斜角度小于90度,优选地小于85度。在适配板用于将过滤器安装到过滤器壁(隔板)的情况下,适配板能够以此方式成形,使得用于过滤器元件的安装表面和用于过滤器壁的安装表面形成大于0度的角度,优选大于5度。适配板能够包括若干部件,但是优选地它们形成为一个部分以避免额外的凸出部段。作为另外的可替代方案,过滤器元件本身能够以通过重力使水从过滤器元件排出的方式成形。
过滤器壁(隔板)以及尤其适配板能够具有不同的形状。在最常见的情况下,它们具有平面形状。但是,在某些情况下,可能希望的是,用于过滤器元件的安装表面是弯曲的。特别是在过滤器元件的间距不均匀的情况下,各个过滤器元件的轻微角度变化能够减少系统的整体压降。此外,不均匀间隔的过滤器元件的负载特征将会改善。各个过滤器元件的成角度布置会引起过滤器元件之间协调的流分布,并由此会引起横穿所有过滤器元件的均匀负载。这将引起安装在此类构型中的过滤器套件的总体更长的使用寿命。
相应地,本发明还涉及一种尤其用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统,其包括:具有入口开口和出口开口的流道;在脏侧与干净侧之间具有至少一个开口的隔板,该隔板定位在入口开口与出口开口之间并且由流道的壁限定;具有至少两个开口的至少一个适配板,其覆盖隔板的开口;以及至少两个过滤器元件,其用于清洁流经流道的流体,其特征在于,至少一个第一过滤器元件安装到在脏侧上的适配板的第一开口,并且至少一个第二过滤器元件安装到在干净侧上的适配板的第二开口。
根据本发明,第一和第二过滤器元件在大体垂直于适配板的方向上部分地重叠。进一步优选地,第一和第二过滤器元件的框架在大体垂直于适配板的方向上的重叠是在适配板或者隔板的平面中的过滤器总投影面积的至少5%。
此外,本发明涉及一种用于清洁燃气涡轮机的进气的方法,其包括:具有入口开口和出口开口的流道;在脏侧与干净侧之间具有至少一个开口的隔板,该隔板定位在入口开口与出口开口之间并且由流道的壁限定;具有至少两个开口的至少一个适配板,其覆盖隔板的开口;以及至少两个过滤器元件,其用于清洁流经流道的流体,其中,至少一个第一过滤器元件安装到在脏侧上的适配板的第一开口,并且至少一个第二过滤器元件安装到在干净侧上的适配板的第二开口。
根据本发明,还提供了一种过滤器套件,其具有:至少一个第一过滤器元件,其构成单一安装单元并且适于安装在过滤系统的适配板的脏侧上的第一开口处;以及,至少一个第二过滤器元件,其构成单一安装单元并且适于安装在过滤系统的适配板的干净侧上的第二开口处。进一步地,本发明教导了一种过滤器套件,其具有:适配板、安装在适配板的脏侧上的第一开口处的至少一个第一过滤器元件、以及安装在适配板的干净侧上的第二开口处的至少一个第二过滤器元件,其中,第一过滤器元件和第二过滤器元件的过滤介质相对于流动介质处于平行构型。
出于安全原因,优选的是除去过滤器室的干净侧上的出入门并且仅安装来自脏空气侧的所有过滤器。于是,减小了异物保留在干净侧上并被吸入涡轮机的风险,否则其会引起重大损坏。
在本发明的再更优选执行中,过滤器壁优选地包括构成过滤器保持器的水平保持梁。第一组过滤器元件安装到这些保持梁,以便过滤器元件突出到过滤器室的干净侧中。过滤器元件安装成排,两个安装梁之间的每个第二排由此是空的或者打开的。这些第一过滤器元件优选地通过定位销相对于保持梁定位,该定位销从保持梁处垂直突出到脏侧。第二组过滤器元件安装到在第一过滤器元件中间的空排处的保持梁,以便两个过滤器组的过滤器框架部分地重叠。第二组过滤器突出到过滤器室的脏空气侧中。利用这种布置,第一组和第二组过滤器元件是交替的并且安装成直接相邻的。
过滤器元件密封到过滤器壁的安装梁,并且相对于彼此直接密封。优选地,使用包括密封唇的条状形式的可压缩垫圈来形成这种密封。优选地,该垫圈是每个过滤器元件的过滤器框架的一部分。有利地,垫圈条位于过滤器框架的凸缘部分处,优选地围绕着环绕该垫圈条的过滤器开口。在优选执行中,第一过滤器的垫圈从过滤器框架向外伸出或者突出,以便其形成与第二过滤器的垫圈以及与过滤器壁的重叠。
优选地,框架部分是由聚合材料借助于注射模制工艺制成。更优选地,该垫圈也借助于此注射模制工艺以及(多组分注射模制工艺)或者借助于二次注射模制工艺来成形到或者附接到过滤器框架。优选地,使用双组分注射模制工艺使得在单个步骤中一起模制框架和垫圈。与在第二个步骤中将垫圈定位到过滤器框架的工艺相比,这样会实现紧密得多的容差。
下文中根据本发明的解决方案的示例性实施例将参照本文中示出的附图和示意图来更详细地描述。
附图说明
图1是现有技术的A型筒式过滤器的顶视图。
图2是根据图1的前视图Ⅱ。
图3是根据图1的后视图Ⅲ。
图4是现有技术的B型筒式过滤器的前视图。
图5是现有技术的具有v形设计的过滤器的截面的顶视图。
图6是根据图5的后视图Ⅵ。
图7是根据图5的前视图Ⅶ。
图8是现有技术的第一版本的包括过滤器壁的过滤器室的截面的顶视图。
图9是安装有根据图4的筒式过滤器的图8的顶视图。
图10是安装有根据图1到图3的筒式过滤器的图8的顶视图。
图11是现有技术的第二版本的包括过滤器壁的过滤器室的截面的顶视图。
图12是安装有根据图5的过滤器的图11的顶视图。
图13是根据本发明第一实施例的包括过滤器壁的过滤器室的截面的顶视图。
图14是安装有根据图4的筒式过滤器的图13的顶视图。
图15是安装有根据图1到图3的筒式过滤器的图13的顶视图。
图16是根据本发明第二实施例的包括过滤器壁的过滤器室的截面的顶视图。
图17是安装有根据图5到图7的过滤器的图16的顶视图。
图18是过滤器室的截面的前视图,其目的在于示出根据现有技术的一个版本的且用于本发明的过滤器壁。
图19是根据本发明的适配板的第一实施例的前视图。
图20是安装有根据图19的适配板的图18的前视图。
图21是安装有根据图5到图7的v形过滤器元件的根据图19的适配板的顶视图。
图22是根据图21的侧视图XXII。
图23是根据本发明的适配板的第二实施例的侧视图。
图24是安装有根据图5到图7的v形过滤器元件的图23的侧视图。
图25是根据本发明的适配板的第三实施例的顶视图。
图26是安装有根据图5到图7的v形过滤器元件的图25的顶视图。
图27是根据本发明的C型的v形过滤器元件的截面的顶视图。
图28是根据图27的过滤器元件的前视图XXIIX。
图29是根据图27的过滤器元件的后视图XXIX。
图30是根据本发明的D型的v形过滤器元件的截面的顶视图。
图31是根据图30的过滤器元件的前视图XXXI。
图32是根据图32的过滤器元件的后视图XXXII。
图33是过滤器室的截面的顶视图,其目的在于示出根据本发明第四实施例的过滤器壁。
图34是具有根据图27到图29的过滤器元件安装在过滤器壁上的图33的前视图。
图35是具有根据图30到图32的过滤器元件安装在过滤器壁上的图34的前视图。
图36是具有侧封闭件安装在过滤器壁上的图35的前视图。
图37是根据图35的过滤器室的截面的顶视图。
图38是在图34所示的过滤器壁处的过滤器元件的密封布置的截面的细节图。
图39是在图35所示的过滤器壁处的两种类型的过滤器元件的图38的细节图。
具体实施方式
图1到图7示出了通常用于过滤空气或者气体的各种过滤器100。过滤器100构造成待安装到相应过滤器布置的分立的安装单元,并且还能够称作“筒式过滤器”或者“过滤器元件”。过滤器100尤其用于过滤燃气涡轮机或者空气压缩机的进气,以及用于过滤建筑物中的空气或者技术性气体。每个过滤器100包括包含过滤介质128的过滤器框架118。在过滤器框架118处设置有平坦的、平面的、矩形的和框架状的凸缘部分130,该过滤器框架118能够附接在过滤器壁108处(参照图8到图10)。密封件120位于凸缘部分130处,使得其相对于过滤器壁108密封过滤器框架118并且包围凸缘部分130。
图1到图4示出了所谓的筒式过滤器的两种设计,其中图1到图3示出A型筒式过滤器102,且图4示出B型筒式过滤器。A型筒式过滤器102的特征在于具有密封件120的凸缘部分130大体定位在筒式过滤器102的中部。这在图1中清楚地示出。换言之,凸缘部分130是过滤器框架118的一部分并且其用途是将筒式过滤器102固定成完全密封到过滤器壁108。优选地,过滤器框架118对于待过滤介质而言是不可渗透的。
待过滤介质通过过滤器框架118中的入口开口126进入脏侧122处的筒式过滤器102中的过滤介质128,并且由此得以净化。图2和图10详细地示出了这点。然后,已经过滤的介质通过出口开口127从过滤器102的向后侧处的筒式过滤器102流出至干净侧124。这在图3中示出。过滤介质128是折叠的或者起褶的,并且在截面上具有矩形介质包132的形式,该矩形介质包132布置成v形并且密封地连接到在其边缘处的过滤器框架118。呈v形的且均布置在干净侧124上的两个介质包132的打开侧通向过滤器框架118的入口开口126。入口开口126和出口开口127离过滤器边缘129一距离,这在图2到图3中清楚地示出。以此方式,它们由封闭边缘区域134围绕,该封闭边缘区域134尤其构成过滤器框架118的凸缘部分130。B型筒式过滤器104与A型筒式过滤器102的不同仅在于凸缘部分130在纵向方向上大体位于过滤器元件104的一端处(在此处为前端)。图4示出了这种过滤器元件104的前视图,其中,八个介质包132成对地布置成v形,该前视图(图4)示出了过滤器框架118中的四个入口开口126。图4还示出了入口开口126离过滤器元件104的过滤器边缘129一距离,并且因此存在围绕所有开口126的封闭边缘区域134。这些B型过滤器元件104的安装情况如图9所示。
图5到图7示出了过滤器元件106的各种视图。图5示出了截面的顶视图,图6示出了后视图,以及图7示出了前视图。过滤器元件106包括凸缘部分130,该凸缘部分130是过滤器框架118的一部分并且其用于将过滤器元件106固定到过滤器壁108(参照图11和图12)的目的。优选地,过滤器框架118对于待过滤介质而言是不可渗透的,并且具有多种用途。它为过滤器元件106提供机械稳定性并且将介质包132保持在适当的位置处。待过滤介质通过过滤器框架118中的其入口开口126进入过滤器元件106中的过滤介质并且由此得以净化。然后,已经过滤的介质通过出口开口127流出过滤器元件106。这在图6中示出。过滤介质128是折叠的/起褶的,并且还具有两个介质包132的形式,这两个介质包132布置成v形并且密封地连接到在其边缘处的过滤器框架118。这两个介质包132的打开侧通向过滤器框架118的凸缘部分130中的单一的矩形的入口开口126。入口开口126还离过滤器边缘一距离,这在图6中清楚地示出。以此方式,它们由过滤器框架118的封闭边缘区域134和其中包含的密封件120所围绕。
图8到图17分别示出了由壁142限制的过滤器室110的截面的顶视图。过滤器室110提供流道,该流道具有流入开口146和流出开口148用于待过滤介质沿着流动方向140流经流道。流出开口148通常连接到已净化流体的消耗器。过滤器壁108定位成横向于待过滤介质的流动方向140或者与其交叉,并且由过滤器室110的壁142限定。过滤器壁108在截面图中从上方示出。它具有面朝过滤器室110的原料气体/脏区域112的原料气体/脏侧122,以及面朝过滤器室110的干净气体/干净区域114的干净气体/干净侧124。过滤器壁108具有开口116,待过滤介质通过这些开口116从脏侧122流到干净侧124。过滤器室110的壁142能够包含出入门144。图9、图10和图12分别示出了一种过滤器室110,其中各个过滤器元件100安装在根据现有技术水平的过滤器壁108的单一侧上;这种情况下,其安装在过滤器壁108的脏侧122上。水平安装的过滤器元件的最大数量由过滤器元件100的宽度来确定。在图9中存在七个B型过滤器元件104,在图10中存在七个A型过滤器元件102,以及在图12中存在十六个过滤器元件106。图8和图11分别示出了根据现有技术水平的分别用于安装过滤器元件102和104或者106的过滤器室110,在此未描绘出过滤器元件102、104和106。
图14、图15和图17分别示出了过滤器室110,其中,各过滤器元件100交替地布置在根据本发明的过滤器壁108的两侧上。这种布置基于如下认识:水平安装的过滤器元件的最大数量不仅由过滤器100的宽度而且还由相应过滤器100的封闭边缘区域134的尺寸确定,如图1到图7所示。因此,根据本发明,在宽度不变的情况下增加了能够安装到过滤器壁108的过滤器100的数量。在图14中存在八个过滤器元件104,在图15中存在八个过滤器元件102,以及在图17中存在二十五个过滤器元件106。图13和图16分别示出了根据本发明的分别用于安装过滤器元件102和104或106的过滤器室110。然而,未描述出过滤器元件102、104和106。
图18示出了最初设计成安装根据现有技术水平的筒式过滤器102和104的过滤器室110的截面的前视图。过滤器壁108由过滤器室110的壁142限定并且包括三十五个矩形开口116。过滤器壁中的开口116布置成排,其中五个水平排136或行以及七个垂直排138或列彼此平行。
图19示出了适配板150的前视图,该适配板150预定成用于将过滤器110固定到图18的过滤器壁108。适配板150包括一个或者多个开口152,过滤器100能够从前侧或者后侧安装到该一个或者多个开口152。图20示出了当适配板150以使过滤空气必须通过适配板150的开口152的方式安装到过滤器壁108的开口116时的图18的视图。如能够看出的,一个适配板150相应地叠加在一个开口116上。因此,适配板150的开口152分别覆盖过滤器壁108的开口116。
图21是当将五个v形过滤器元件106安装到适配板150时的顶视图。过滤器元件106中的两个安装在适配板的脏侧122上,且过滤器元件106中的三个附接到适配板的干净侧124。由此,过滤器元件106交替地布置,每个过滤器元件106适于五个开口152中的一个。以此方式,最佳地利用分别围绕开口152的适配板150的前安装表面151和后安装表面153以在其上固定尽可能多的过滤器100(此处是v形过滤器元件106)。图22图示了安装到适配板150的v形过滤器元件106的侧视图。
图23中描绘了另外的实施例的适配板150,其中,用于过滤器元件106的前安装表面和后安装表面151和153相对于适配板150的封闭边缘区域155成角度或者倾斜。封闭边缘区域155在其外缘处围绕适配板150,并且包括与过滤器100的密封件120相似的密封件120。由此,封闭边缘区域155向过滤器壁108提供适配板150的安装表面。图24示出了适配板150,在此相对应的v形过滤器元件106安装在脏侧122和干净侧124上。相应的前安装表面和后安装表面151和153的成角度定位允许过滤器元件106相对于过滤器壁108的平面的倾斜安装。在倾斜的过滤器元件106处,将留在过滤介质包132的过滤介质128内的水滴排到脏侧122并且排出过滤器元件106。
图25和图26是适配板150和安装到所述适配板150的五个v形过滤器元件106的另外的实施例的顶视图。过滤器元件106安装到的适配板150的前安装表面和后安装表面151和153在水平方向上弯曲到相对应过滤器室110的干净侧124。相反地,能够安装到过滤器壁的适配板150的封闭边缘区域155是平坦的。通过将过滤器元件106安装在此类凹形弯曲的前安装表面151和此类凸形弯曲的后安装表面153上,能够伸展干净侧124上的过滤器元件106之间,从而提供更多空间,并由此为干净侧124的流体流提供更小的压力阻力。
图27到图29中示出了另外的v形过滤器元件154(在此处是C型过滤器元件)。过滤器元件154还包括大致立方体的或长方体的过滤器框架118(参照图33和图34),其中其框架侧之一上的入口开口126待附接到过滤器壁108。在过滤器框架118内过滤介质128定位成过滤介质包132。过滤器框架118还构成过滤器元件154的前侧、上侧、下侧和后侧,在截面视图(图27)中示出其以大体大v形式将过滤介质128保持在其之间。过滤器元件154将会安装到相对应的过滤器壁108以作为下游版本过滤器,即,当过滤器元件154最终安装在过滤器壁108处时,v形过滤介质128的v形式将指向下游或者干净气体/干净侧124。因此,过滤器元件154在其指向干净侧124的侧表面上包括两个出口开口127。
在过滤器元件154的过滤器框架118的矩形封闭边缘区域134上,在其水平上边缘和水平下边缘上设置有密封件120,其均呈线性垫圈166的形式。此外,垫圈166在其每个水平端部上具有垫圈重叠部158,该垫圈重叠部158突出超过过滤器框架118的凸缘部分130的封闭边缘区域134。
此外,封闭边缘区域134在其上边缘和下边缘的中间提供定位孔160。如图34所示,当将过滤器元件154安装到相应的过滤器壁108时,定位孔160充当定位装置。
图30到图32示出了B型的(第二)v形过滤器元件156。这种B型过滤器元件156还包括过滤器框架118和位于过滤器框架118中的v形过滤介质128。与A型过滤器元件154相比,B型过滤器元件156的特征在于,过滤介质128安装成与A型过滤器元件154相比是相反的(从流动方向所观察的)。换言之,过滤器元件156将会安装到过滤器壁108作为上游版本,即,当过滤器元件154最终安装在过滤器壁108处时,v形过滤介质128的v形式将指向上游或者原料气体/脏侧122(参见图35到图37)。
与过滤器元件154相似,过滤器元件156提供入口和出口,然而,此处是两个入口开口126指向脏侧122并且一个出口开口127指向干净侧124的形式。出口开口127形成矩形凸缘部分130的中心,该矩形凸缘部分130借助于在其上边缘和下边缘上的突起部157呈部分阶梯状的。
在过滤器元件156的过滤器框架118的凸缘部分130的矩形封闭边缘区域134上,在其水平上边缘和水平下边缘上以及其垂直左边缘和右边缘上设置有密封件120,其每个呈线性垫圈168的形式。由此密封件120围绕封闭边缘区域134。
在图33中示出了用于安装过滤器元件154和156的过滤器壁108。该过滤器壁108包括水平定向的支撑梁或者保持梁159,其从相对应过滤器室110和其过滤器壁108的一侧延伸到另一侧。保持梁159由此呈现出水平排,在此过滤器元件154和156能够以交替的方式并排安装。
从图34中能够看出,首先,过滤器元件154安装到在保持梁的脏侧122上的保持梁159,从而使过滤介质包132指向并且位于过滤器室110的干净侧124中。当安装它们时,过滤器元件154借助于在相对应定位销162处的定位孔160来定位,该定位销162设置在每个保持梁159处。
然后,将过滤器元件156安装到过滤器壁108,每个过滤器元件156位于两个相邻过滤器元件154之间。过滤器元件156再次安装到保持梁159的脏侧122,然而,过滤器元件156的过滤介质包132也指向并且位于脏侧122中。
在已经安装过滤器元件156之后,最终借助于侧封闭件161(参照图36)来封闭过滤器壁108,该侧封闭件161附接到两个保持梁159之间的每排的左侧部分和右侧部分,以便重叠容差空间163直至过滤器壁108。
参照图38和39,描述了在过滤器壁108的保持梁159处的A型和B型的v形过滤器元件154和156的密封布置。如所能够看出的,过滤器元件154的垫圈重叠部158有助于密封抵靠旁边的过滤器元件156的突起部157的边界垫圈168。
附图标记列表:
100 过滤器
102 A型筒式过滤器
104 B型筒式过滤器
106 V形过滤器元件
108 过滤器壁或分隔壁
110 流道的过滤器室
112 原料气体/脏区域
114 干净气体/干净区域
116 过滤器壁的开口
118 过滤器框架
120 密封件
122 原料气体/脏侧
124 干净气体/干净侧
126 过滤器框架中的入口开口
127 过滤器框架中的出口开口
128 过滤介质
129 过滤器边缘
130 凸缘部分
132 过滤介质包
134 凸缘部分的封闭边缘区域
136 水平排
138 垂直排
140 流动方向
142 过滤器室的壁
144 出入门
146 流入开口
148 流出开口
150 适配板
151 前安装表面
152 适配板内的开口
153 后安装表面
154 过滤器元件(v形)、下游版本(version)
155 适配板的封闭边缘区域
156 过滤器元件(v形)、上游版本
157 凸缘部分处的突起部
158 垫圈重叠部
159 保持梁
160 定位孔
161 侧封闭件
162 定位销
163 容差空间
166 下游过滤器的垫圈
168 上游过滤器的垫圈。

Claims (8)

1.一种用于清洁燃气涡轮机的进气的过滤系统,其具有:流道(110),所述流道(110)由具有流入开口(146)和流出开口(148)的壁(142)围绕;分隔壁(108),所述分隔壁(108)定位在所述流入开口(146)与所述流出开口(148)之间并且由所述流道(110)的所述壁(142)限定,所述分隔壁(108)具有面对所述流入开口(146)的脏侧(122)和面对所述流出开口(148)的干净侧(124),多个开口(116)在所述脏侧(122)和所述干净侧(124)之间延伸穿过所述分隔壁(108),所述多个开口(116)布置成至少一排(136);以及所述过滤系统还包括用于清洁流经所述流道(110)的流体的过滤器(100,106,156),其中,构成单一的安装单元的至少一个第一过滤器安装在所述分隔壁(108)上,并且也构成单一的安装单元的至少一个第二过滤器安装在所述分隔壁(108)上,所述过滤器(100,106,156)安装于所述分隔壁(108)上在对应于所述分隔壁(108)中的至少一排开口(116)中的各个开口(116)的位置处,以限定至少一排过滤器(100,106,156),所述第二过滤器位于所述第一过滤器旁边,其中,所述至少一排过滤器中的过滤器交替地固定至所述分隔壁(108),使得所述至少一排过滤器中的相邻过滤器面对相反的方向。
2.如权利要求1所述的过滤系统,其特征在于,所述过滤器(100,106,156)各自具有框架(118),安装在所述至少一排开口(116)中的彼此相邻的开口处的所述过滤器(100,106,156)的框架(118)在大体垂直于所述分隔壁(108)的一个方向上重叠的面积占过滤在所述分隔壁(108)处的总投影面积的至少5%。
3.如权利要求1或2所述的过滤系统,其特征在于,所述至少一排过滤器中的所述过滤器(100,106,156)交替地突出到所述分隔壁(108)的脏侧(122)和干净侧(124)中。
4.一种用于清洁燃气涡轮机的进气的方法,所述方法通过:流道(110),所述流道(110)由具有流入开口(146)和流出开口(148)的壁(142)围绕;分隔壁(108),所述分隔壁(108)定位在所述流入开口(146)与所述流出开口(148)之间,并且由所述流道(110)的所述壁(142)限定,所述分隔壁(108)具有面对所述流入开口(146)的脏侧(122)和面对所述流出开口(148)的干净侧(124),多个开口(116)在所述脏侧(122)和所述干净侧(124)之间延伸穿过所述分隔壁(108),所述多个开口(116)布置成至少一排(136);还包括用于清洁流经所述流道(110)的流体的过滤器(100,106,156),构成单一的安装单元的至少一个第一过滤器安装在所述分隔壁(108)上,并且也构成单一的安装单元的至少一个第二过滤器安装在所述分隔壁(108)上,所述第二过滤器位于所述第一过滤器旁边,所述方法还包括:
将所述过滤器(100,106,156)安装于所述分隔壁(108)上在对应于所述分隔壁(108)中的至少一排开口(116)中的各个开口(116)的位置处,以限定至少一排过滤器(100,106,156),其中,实施将所述过滤器(100,106,156)安装成至少一排过滤器(100,106,156)的步骤,使得所述至少一排过滤器中的过滤器交替地固定至所述分隔壁(108),以及使得所述至少一排过滤器中的相邻过滤器面对相反的方向。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述过滤器(100,106,156)各自具有框架(118),安装在所述至少一排开口(116)中的彼此相邻的开口处的所述过滤器(100,106,156)的框架(118)在大体垂直于所述分隔壁(108)的一个方向上重叠的面积占过滤在所述分隔壁(108)处的总投影面积的至少5%。
6.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述至少一排过滤器中的过滤器(100,106,156)交替地突出到所述分隔壁(108)的脏侧(122)和干净侧(124)中。
7.一种过滤器套件,其具有:构成单一的安装单元的至少一个第一过滤器,所述第一过滤器适于安装在根据权利要求1到3中的一项的过滤系统的分隔壁(108)上;以及也构成单一的安装单元的至少一个第二过滤器,所述第二过滤器适于安装在根据权利要求1到3中的一项所述的过滤系统的所述分隔壁(108)上。
8.如权利要求7所述的过滤器套件,其特征在于,所述第二过滤器设计成具有过滤器框架(118),从流体流经所述分隔壁(108)的方向所观察到的,所述过滤器框架(118)的相关过滤介质(128)与所述第一过滤器相比安装成相反的。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120192534A1 (en) 2011-01-31 2012-08-02 Streivor Air Systems, Inc. Multi-stage hood filter system
WO2015179670A2 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Streivor Air Systems, Inc. Multi-stage hood filter system
TWI614113B (zh) * 2014-09-30 2018-02-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. 射出成型用模具與濾網成型品
KR20180104629A (ko) 2016-01-27 2018-09-21 코크-글리취 엘피 강성을 위한 내측 빔을 구비한 입구 베인 장치 및 이를 포함하는 용기
FR3060610B1 (fr) 2016-12-19 2020-02-07 Veolia Environnement-VE Procede electrolytique pour extraire de l'etain et/ou du plomb compris dans un melange conducteur
CN110325258B (zh) * 2017-02-21 2022-07-22 通用电气公司 用于减小包括燃气涡轮机的发电厂中的启动排放的系统
CN110448973B (zh) * 2019-08-07 2021-09-17 九江七所精密机电科技有限公司 一种锥形筒式空气滤芯及其制作工艺
CN112302801A (zh) * 2020-11-13 2021-02-02 无锡华南钢结构环保有限公司 一种用于燃机进气系统的过滤机构
GB2601120A (en) 2020-11-17 2022-05-25 Trans Technology Europe Ltd Filter and filter mount

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101801497A (zh) * 2007-07-31 2010-08-11 Aaf麦凯有限公司 海洋燃气轮机过滤器的制造方法
CN102365120A (zh) * 2009-04-02 2012-02-29 W.L.戈尔有限公司 过滤盒、过滤器布置和具有此过滤盒的燃气涡轮机
CN102430300A (zh) * 2010-08-31 2012-05-02 通用电气公司 具有增大的过滤器介质面积的过滤器袋装置
WO2012164087A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Aaf Ltd. Filter assembly

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0479114B1 (de) * 1990-10-04 1995-02-22 Luwa Aktiengesellschaft Faltenfiltereinheit
SE512980C2 (sv) * 1998-10-22 2000-06-12 Flaekt Ab Filteranordning för luftkanaler eller luftbehandlingsaggregat
AU2002218471A1 (en) * 2001-11-21 2003-06-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Dust collecting filter, dust collecting device, and air intake device for gas turbine
JP4667810B2 (ja) * 2004-09-27 2011-04-13 日本無機株式会社 ガスタービン吸気用フィルタユニット
SI1674144T1 (sl) 2004-12-23 2008-04-30 Gore W L & Ass Gmbh Filter dovodnega zraka turbine
CN100593672C (zh) * 2005-01-26 2010-03-10 川崎重工业株式会社 燃气轮机设备、燃料气体供给设备及燃料气体的发热量上升抑制方法
US7931723B2 (en) * 2006-03-09 2011-04-26 Donaldson Company, Inc. Filter assembly with pleated media pockets, and methods
US7753981B2 (en) * 2006-10-19 2010-07-13 Nitto Denko Corporation Filter unit and filter unit panel
US20090107337A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Huong Van Vu Automatic pulse cartridge cleaning system and method
US8425644B2 (en) * 2008-01-31 2013-04-23 Anders Sundvik High flow V-bank filter
US8673040B2 (en) * 2008-06-13 2014-03-18 Donaldson Company, Inc. Filter construction for use with air in-take for gas turbine and methods
RU79802U1 (ru) * 2008-09-01 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" (ООО "ВНИИГАЗ") Комбинированная система фильтрации
JP5260331B2 (ja) * 2009-01-14 2013-08-14 三菱重工業株式会社 集塵フィルタ、集塵装置、及び、ガスタービンの吸気装置。
US8753414B2 (en) * 2009-04-02 2014-06-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Filter assembly and mounting flange extension for gas turbine filter assembly
US8048186B2 (en) * 2009-04-02 2011-11-01 General Electric Company Filter retention systems and devices
US8328895B2 (en) * 2010-05-12 2012-12-11 General Electric Company Filter media pleat pack retention
US8440002B2 (en) * 2010-05-27 2013-05-14 General Electric Company Long life pyramidal filter for gas turbine inlet system
RU2543889C2 (ru) * 2010-06-22 2015-03-10 Кларкор Эр Филтрейшн Продактс, Инк. Система фильтрации воздуха в сооружениях для стойлового содержания животных с помощью панельного воздушного фильтра с зигзагообразным расположением панелей
US9126135B2 (en) * 2010-06-22 2015-09-08 Clarcor Air Filtration Products, Inc. V-bank air filtration system such as for animal confinement
US8523972B2 (en) * 2010-07-19 2013-09-03 Fais Inc. Atmospheric air filtration unit, air pre-filtration unit, and associated air filtration system for removeable attachment thereof
GB2484072B (en) 2010-09-24 2018-05-09 Aaf Ltd Filter assembly,and pre-filter device and pre-filter mounting plate therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101801497A (zh) * 2007-07-31 2010-08-11 Aaf麦凯有限公司 海洋燃气轮机过滤器的制造方法
CN102365120A (zh) * 2009-04-02 2012-02-29 W.L.戈尔有限公司 过滤盒、过滤器布置和具有此过滤盒的燃气涡轮机
CN102430300A (zh) * 2010-08-31 2012-05-02 通用电气公司 具有增大的过滤器介质面积的过滤器袋装置
WO2012164087A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Aaf Ltd. Filter assembly

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Publication number Publication date
KR102048545B1 (ko) 2019-11-25
MX2015016725A (es) 2016-07-12
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