CN113507978A - 具有主动脉冲清洁的过滤系统 - Google Patents

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Abstract

本文包括过滤系统，其能够响应于预期变化、诸如过滤性能的预期变化或过滤系统需求的预期变化而主动对过滤元件进行脉冲清洁。在实施例中，包括一种过滤系统，其具有：用于过滤元件的过滤元件安装件、压缩气体供应源和阀，其中，打开阀将使得气体脉冲指向过滤元件。控制电路可以控制该阀。通信电路可以接收与预期变化相关的数据，诸如关于过滤性能的预期变化的数据和/或关于过滤系统需求的预期变化的数据。该控制电路可以基于预期变化数据执行操作，诸如调整压降阈值、以及在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。本文还包括其他实施例。

Description

具有主动脉冲清洁的过滤系统
本申请在2019年12月17日作为PCT国际专利申请以唐纳森公司(DonaldsonCompany,Inc.)(一家美国国家公司，所有指定国家的申请人)以及美国公民RichardP.Dejong、美国公民Jason A.Tiffany和美国公民Keith Alderson(所有国家的发明人)的名义提交，并且要求于2018年12月18日提交的美国临时专利申请号62/781,438的优先权，该专利申请的内容全部通过援引并入本文。
技术领域
本文的实施例涉及主动对过滤元件进行脉冲清洁的过滤系统。更具体地，本文的实施例涉及能够响应于预期变化(诸如过滤性能的预期变化或过滤系统需求的预期变化)主动对过滤元件进行脉冲清洁的过滤系统。
背景技术
用于过滤载有颗粒物质的空气或气体流的系统包括空气过滤器组件，这些空气过滤器组件具有设置在壳体中的过滤元件。过滤元件可以是由合适的织物或褶纸制成的筒、袋或袜。
可以通过监控压差来监控这种系统。压差是从过滤系统或灰尘收集器的脏侧(过滤器侧或脏空气室)到清洁侧(清洁空气室)的压力差。它是对气流在收集器的两个腔室之间的所有阻力的衡量，并且通常包括通过管板的孔口的损失、清洁过滤介质的阻力、以及包括收集在过滤介质上的灰尘在内的颗粒的阻力。
颗粒材料在过滤器上的积聚可能会对穿过过滤系统的气流产生附加阻力，并且导致压差下降的通常逐渐增加。因此，压差可以用于确定当灰尘在过滤器上积累时过滤器的相对状况，并且可以用作对于何时需要清洁过滤器的指示。
用于灰尘收集器内的过滤元件的典型清洁系统使用压缩空气。清洁系统包括安装在收集器上的空气歧管，该收集器连接至压缩供应源。附接至歧管的是隔膜阀，这些隔膜阀具有进入收集器中并且与每个过滤器组对齐的管(吹管)。
当阀被致动时，空气脉冲流动穿过隔膜阀并且进入过滤元件的内部，产生逆行压力波，该逆行压力波可能足以通过除去过滤元件上的颗粒物质来清洁过滤元件。以这种方式清洁过滤元件可以使压差降低，直到进一步的特定物质积聚在过滤元件上。
发明内容
本文的实施例涉及过滤系统，其能够响应于预期变化、诸如过滤性能的预期变化或过滤系统需求的预期变化而主动对过滤元件进行脉冲清洁。在一个实施例中，包括一种过滤系统，其具有：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件、压缩气体供应源、和与压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开阀将使得气体脉冲指向过滤元件。过滤系统可以进一步包括被配置为控制该阀的控制电路以及通信电路。该通信电路可以接收与影响过滤系统的预期变化相关的数据，该预期变化数据包括以下中的至少一项：关于过滤性能的预期变化的数据、以及关于过滤系统需求的预期变化的数据。该控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀。该控制电路可以进一步被配置为基于预期变化数据执行至少一个操作，该至少一个操作包括以下中的至少一项：基于预期变化数据来调整压降阈值；以及基于预期变化数据、在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在一个实施例中，包括一种过滤系统，其具有：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件、压缩气体供应源、和与压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开阀将使得气体脉冲指向过滤元件。过滤系统可以进一步包括被配置为控制该阀的控制电路以及通信电路。该通信电路可以接收与影响过滤系统的预期变化相关的数据，该预期变化数据包括以下中的至少一项：关于过滤性能的预期变化的数据、以及关于过滤系统需求的预期变化的数据。在一些实施例中，通信电路可以与控制电路电通信和/或信号通信。控制电路可以被配置为根据第一操作模式和第二操作模式启动打开阀。第一操作模式可以包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开阀。第二操作模式可以包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开所述阀，以及以下中的至少一项：基于预期变化数据来调整压降阈值；以及基于预期变化数据、在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在实施例中，本文包括一种联网的过滤系统。该系统可以包括过滤系统。该过滤系统可以包括：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件、压缩气体供应源、和与压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开阀将使得气体脉冲指向过滤元件。该系统还可以包括被配置为控制该阀的本地控制电路。该本地控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀。该过滤系统可以进一步包括通信电路、以及通过数据网络与过滤系统远程通信的控制系统。远程控制系统可以基于影响过滤系统的预期变化向过滤系统发送指令，该预期变化包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、以及过滤系统需求的预期变化。指令可以包括以下中的至少一项：调整压降阈值；以及在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在实施例中，本文包括一种联网的过滤系统。该过滤系统可以包括：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；压缩气体供应源；与压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开阀将使得气体脉冲指向过滤元件；以及被配置为控制该阀的本地控制电路。该本地控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀。该过滤系统可以进一步包括通信电路、以及通过数据网络与过滤系统远程通信的控制系统。远程控制系统可以向过滤系统发送关于影响过滤系统的预期变化的数据，该预期变化包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、以及过滤系统需求的预期变化。
在实施例中，包括一种操作过滤系统的方法。该方法可以包括：打开阀，使得气体脉冲指向过滤元件。阀可以响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而被打开。该方法可以进一步包括：计算影响过滤系统的预期变化，该预期变化包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、以及过滤系统需求的预期变化。该方法可以进一步包括：基于预期变化来操作阀，这包括以下中的至少一项：调整述压降阈值；以及在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
本发明内容是对本申请的一些教导的总览，并且不旨在是对本主题的排他性或穷尽性的处理。可以在详细描述和所附权利要求中找到进一步的细节。在阅读和理解以下详细描述并查看形成详细描述的一部分的附图之后，其他方面对于本领域技术人员将是清楚的，这些方面中的每一方面都不应被认为是具有限制意义的。本文的范围由所附权利要求及其法律等效物来限定。
附图说明
结合以下附图(图)，可以更全面地理解各方面，在附图中：
图1是根据本文多个不同实施例的过滤系统数据通信环境的示意图。
图2是根据本文多个不同实施例的过滤系统的示意性侧视图。
图3是根据本文多个不同实施例的过滤系统内部的示意性侧视图。
图4是根据本文多个不同实施例的过滤系统的透视图。
图5是根据本文多个不同实施例的过滤系统内部的示意性侧视图。
图6是根据本文多个不同实施例的控制系统的示意图。
图7是描绘根据本文多个不同实施例的方法的流程图。
图8是根据本文多个不同实施例的过滤系统数据通信环境的示意图。
虽然实施例易作出不同修改和替代形式，但其详情已经通过举例和附图示出并且将进行详细描述。然而，应理解，本文的范围不限于所描述的具体方面。相反，本发明将涵盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物以及替代方案。
具体实施方式
如上所述，用于过滤系统内的过滤元件的典型清洁系统使用压缩空气。清洁系统通常包括安装在收集器上的空气歧管，该收集器连接至压缩供应源。附接至歧管的是隔膜阀，这些隔膜阀具有与过滤元件对齐的管(诸如吹管)。
当阀被致动时，空气脉冲(通常持续大约100毫秒)流动穿过隔膜阀并且进入过滤元件的内部，从而产生逆行压力波，该逆行压力波可能足以通过除去过滤元件上的颗粒物质来清洁过滤元件。以这种方式清洁过滤元件可以使压差降低，直到进一步的特定物质积聚在过滤元件上。
在一些情形下，在过滤系统操作期间，脉冲可以以固定的时间间隔发生，诸如每10秒、5分钟等。然而，基于时间间隔的脉冲清洁可能不是对压缩空气的有效利用，并且可能缩短被致动的螺线管和阀的寿命，并且在某些情形下，缩短过滤元件本身的寿命。因此，各种过滤系统实施按需脉冲(pulse-on-condition)操作模式，其中当压差超过阈值时启动脉冲清洁。在一些实施例中，脉冲清洁可以继续进行到压差下降到阈值以下。在某些情形下，可以使用低和高设定点阈值来控制清洁循环，因此它仅在压差达到高设定点阈值时开始，而在压差达到低设定点阈值时将停止。例如，如果高设定点为4英寸w.g.并且低设定点为2英寸w.g.(英寸水柱)，清洁循环将在压差达到4英寸w.g.时开始并且继续循环，直到压差达到2英寸w.g.的低设定点，此时清洁循环将停止。直到压差达到4英寸w.g.，清洁才会再次开始。基于压差阈值进行清洁的益处包括压缩空气的节约机会、更低的总排放、螺线管和隔膜阀的更长寿命、以及潜在更长的过滤器寿命。
然而，已经发现，当可以预期过滤系统性能和/或过滤系统需求的变化时，有时主动对过滤元件进行脉冲清洁是有利的。以此方式，在过滤系统性能降低和/或过滤系统需求增加时间段开始时，压差可以被管理为较低，这样可以允许过滤系统的性能比原本情况下更好。因此，本文的系统和方法可以包括性能增强特征和能力，包括在预期到过滤系统的状况变化时利用压缩气体来脉冲清洁过滤元件。在多个不同实施例中，预期脉冲清洁可以允许系统在比常规按需脉冲系统更低的压降下持续地操作。
根据本文的多个不同实施例，激活气体脉冲的模式可以响应于过滤系统的预期变化、诸如过滤系统需求的预期变化或过滤性能的预期变化，而改变。
在一个示例性场景中，过滤系统可能受到天气变化(诸如湿度的增加)的不利影响。因此，天气的预期变化(包括湿度的增加)可能会导致过滤系统性能的预期下降。作为响应，过滤系统可以主动使压缩空气脉冲式穿过过滤元件，以确保过滤元件是清洁的，从而为过滤系统性能的与天气相关的预期降低做准备。
在另一示例性场景中，燃气涡轮机可以是包括太阳能输入的电网系统的一部分。当太阳能输入的贡献减少时，可能需要操作来自燃气涡轮机的更多电力以向电网提供足够的电力。因此，如果预计出现云或会阻挡阳光并因此减少太阳能板的输出的其他天气，则可以预期到：对燃气涡轮机的需求将增加，由此增加对相关联过滤系统的需求。作为响应，本文的过滤系统的实施例可以主动使压缩空气脉冲式穿过过滤元件，以确保过滤元件是清洁的，从而为系统的预期增加的需求做准备。包括过滤系统性能和/或过滤系统需求的预期变化的许多其他情形在本文中被加以考虑。
本文的过滤系统的主动脉冲可以采取各种形式。在一些实施例中，不管是否满足固定时间间隔或按需脉冲标准，都可以主动地触发对过滤元件进行清洁的脉冲。在一些实施例中，过滤系统可以改变用于脉冲清洁的固定时间间隔。在一些实施例中，过滤系统可以改变(或降低)触发脉冲压缩空气清洁系统来操作的阈值的值，例如以便更频繁地清洁过滤元件以维持过滤元件两端的较低压降。在一些实施例中，高点阈值可以被减小。例如，高设定点阈值可以被减小大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4.0、4.5、5、5.5、6、7或8英寸w.g.或更多(或者落在上述任意项之间的范围内的量)。例如，低设定点阈值可以被减小大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、5或6英寸w.g.或更多(或者落在上述任意项之间的范围内的量)。
现在参照图1，示出了过滤系统数据通信环境100的示意图。在一些实施例中，该过滤系统可以是联网的过滤系统，诸如作为网络的一部分的过滤系统。过滤系统102(诸如用于燃气涡轮机或制造环境的过滤系统)可以包括通信单元104和控制单元106或控制系统。通信单元104可以包括通信电路。控制单元106可以包括控制电路。
过滤系统102可以用于室外或室内设施的各种目的，包括但不限于过滤用于涡轮机的室外空气或用于制造环境的进入空气。下文更详细地描述了示例性过滤系统。
过滤系统102可以在工作环境116内。工作环境116可以代表地理区域，过滤系统102主要地在该地理区域中操作。在其他实施例中，工作环境116可以代表建筑物，过滤系统102位于该建筑物内。取决于过滤系统102的性质，工作环境116可以相当大(10s至1000s平方英里)或相对较小(100s至1000s平方英尺)。
在一些实施例中，工作环境116可以是例如燃气涡轮机设施、制造设施、生产设施等。在一些实施例中，网关或转发器单元110可以设置在工作环境116内。在一些实施例中，网关或转发器单元110可以与过滤系统102和/或其部件(诸如通信单元104和/或控制单元106)无线地通信。在一些实施例中，网关或转发器单元110可以连接至外部数据网络122，诸如互联网或各种专用网络。
控制单元106可以包括本地控制电路，诸如位于过滤系统102内或紧邻该过滤系统的控制电路。在多个不同实施例中，通信电路可以与本地控制电路电通信。
过滤系统102还可以包括如上提及的通信电路。通信电路可以与本地控制电路电通信。在一些实施例中，数据通信环境100可以进一步包括通过数据网络122与过滤系统102远程地通信的远程控制系统112。远程控制系统112可以包括服务器124、数据库126和用户装置128。
远程控制系统112可以被配置为基于影响过滤系统102的预期变化向控制单元106和/或过滤系统102发送指令。在一些实施例中，预期变化可以包括过滤性能的预期变化。在一些实施例中，预期变化可以包括过滤系统需求的预期变化。在一些实施例中，“远程”可以指在过滤系统102外部的部件。在一些实施例中，“远程”可以指在工作环境116外的部件。
在一些实施例中，数据网络122可以是分组交换网络。在一些实施例中，网关或转发器单元110还可以包括数据网络路由器的功能。在多个不同实施例中，远程控制系统112、控制单元106或通信单元104可以向应用编程接口(API)108(诸如，天气API)发送和/或从其接收数据或指令。
应当理解，天气API可从许多服务提供商(包括但不限于：雅虎天气(YahooWeather)、开放天气地图(OpenWeatherMap)、天气预报(AccuWeather)、黑暗天空(DarkSky)和国家天气服务(National Weather Service)等)获得。在一些实施例中，天气API可以发送关于工作环境116、过滤系统102所服务的区域、或过滤系统102是其一部分的系统所服务的区域的过去、现在或未来天气条件的信息。在多个不同实施例中，API 108可以连接至数据网络122，以与网络的其他部分通信。
在多个不同实施例中，与API的接口可以遵循基于SOAP或REST的架构，并且可以包括以JSON、XML或YAML格式、基于这些格式之一的衍生格式、或另一种数据格式的通信。与API的通信可以包括请求，该请求包括URL、方法、标题和正文中的一者或多者。API响应可以包括状态代码、标题和正文中的一者或多者。
在一些实施例中，可以与无线通信塔120(或天线阵列)交换来自诸如过滤系统102、通信单元104、控制单元106、网关或转发器单元110等部件中的一个或多个部件的无线信号，该无线通信塔可以是蜂窝塔或其他无线通信塔。无线通信塔120可以连接至数据网络122，诸如互联网或另一类型的公用或专用数据网络、分组交换网络或其他网络。
数据网络122可以提供与在工作环境116外部或远离该工作环境的其他部件的单向或双向通信。例如，服务器124或其他处理装置可以从诸如过滤系统102、通信单元104、控制单元106、网关或转发器单元110等一个或多个部件接收包含数据的电子信号或者向其发送包含数据的电子信号。服务器124可以与数据库126接口连接以存储数据。在一些实施例中，服务器124(或作为服务器系统的一部分的特定装置)可以与用户装置128接口连接，该用户装置可以允许用户查询存储在数据库126中的数据。
由过滤系统102产生的数据可以是各种类型的。在一些实施例中，由过滤系统102产生的数据可以包括关于以下各项的数据：压降、随时间推移的压降变化、过滤器去除事件和/或这些事件的计数、过滤器使用小时数、过滤器的安装日期和时间和/或安装事件的计数等。
本文的过滤系统可以采取许多不同的形式，并且可以是适合于许多不同应用的那些过滤系统。现在参照图2，根据本文多个不同实施例示出了过滤系统102的示意性侧视图。图2示出了呈燃气涡轮机空气入口过滤系统形式的过滤系统102。应当理解，过滤系统102也可以用作用于其他应用的空气入口过滤系统。此外，应当理解，本文描述的实施例不限于进气/入口应用，还可以包括灰尘/颗粒收集器应用(基于筒、基于袋等)、排气过滤应用等。
过滤系统102可以包括空气入口230。在一些实施例中，空气入口230可以包括一个或多个罩232，例如以防止雨、雪或其他降水进入过滤系统102。在一些实施例中，罩232可以包括筛或网，以防止树叶、枝条、树枝或其他大颗粒进入过滤系统102。
脏的或未过滤的空气可以在空气入口230处沿箭头234的方向进入过滤系统102。空气可以穿过过滤元件(如图3所示)，以从空气中去除灰尘或其他颗粒。空气然后可以沿箭头238的方向从空气出口236被引出。在多个不同实施例中，空气出口236可以联接至供应空气导管，该供应空气导管可以将清洁空气或供应空气引导到期望的使用位置。在其他实施例中，空气出口236可以直接联接至燃气涡轮机或期望供应空气的其他装备的空气入口。
过滤系统102可以包括门240。门240可以提供到过滤系统102内部的通路，例如以允许使用者更换过滤元件或以其他方式维修过滤系统102的内部部分。
在图3中，描绘了图2的用于燃气涡轮机的过滤系统102的示意性截面图。过滤系统102可以包括具有空气入口230和空气出口236的腔室342。未过滤的空气可以穿过沿着空气入口230定位的多个竖直间隔开的罩232而进入腔室342。入口罩232可以被配置为使得进入入口罩232的空气首先沿箭头344所示的向上方向被引导，且然后沿箭头348所示的向下方向被偏转板346偏转。空气的初始向上运动可能会导致来自空气流的一些颗粒材料和湿气沉降或积聚在入口罩232的下部区域350上。空气随后的向下运动可以迫使腔室342内的灰尘向下朝向位于腔室342底部处的灰尘收集料斗352。还应当注意，空气入口230可以具有叶片、筛或其他机械的水分分离器入口。
过滤系统102的腔室342可以被管板358(也被称为分隔件358)被分成上游体积354和下游体积356。上游体积354通常代表过滤系统102的“脏空气区段”，而下游体积356通常代表过滤系统102的“清洁空气区段”。分隔件358(或管板)可以限定多个孔口360，以允许空气从上游体积354流到下游体积356。管板358可以包括过滤元件安装件362。过滤元件安装件362可以被配置为保持或固持过滤元件364。每个孔口360可以被在过滤元件安装件362中并且位于腔室342的上游体积354中的空气过滤元件364覆盖。
在多个不同实施例中，与本文实施例一起使用的过滤元件364可以包括但不限于：筒式过滤器、袋式过滤器、
Figure BDA0003118374810000101
品牌过滤器、雾过滤器、板式过滤器等。在一些实施例中，过滤元件可以具有至少包括PTFE层的过滤介质，或者包括在合适的支撑层上的PTFE层。PTFE层可以在介质的上游侧上。
过滤元件364可以与空气入口230流体连通。过滤元件364可以被布置并且被配置为使得从上游体积354流动到下游体积356的空气在穿过孔口360之前穿过过滤元件364。
通常，在过滤期间，空气从上游体积354被引导穿过过滤元件364。在被过滤后，空气经由孔口360流动穿过分隔件358，进入下游清洁空气体积356。然后，清洁空气从下游体积356中抽出，并且进入燃气涡轮机进气口(未示出)。
在多个不同实施例中，分隔件358的每个孔口360包括被安装在下游体积356中的脉冲射流空气滤清器366。脉冲射流空气滤清器366可以包括压缩气体供应源368和与压缩气体供应源368流体连通的阀370。在一些实施例中，阀370可以包括螺线管操作阀或隔膜阀。在多个不同实施例中，压缩气体供应源368可以包括气体供应歧管372。在一些实施例中，气体供应歧管372被配置为将压缩空气引导至阀370中的每一个。
打开阀370可以使气体脉冲指向过滤元件364，例如以清洁过滤器或去除积聚在过滤器的脏侧上的颗粒。气体脉冲可以在穿过过滤元件364的正常气流的相反方向上、即从过滤元件364的下游体积356侧，指向过滤元件364，例如以振动或以其他方式除去过滤元件364中或其中所捕获的特定材料。
如上所述，在一些实施例中，过滤系统102可以包括本地控制电路。本地控制电路可以被配置用于控制阀370，诸如对过滤元件364进行压缩气体清洁。控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀370，例如以清洁过滤器，因为过滤器两端的增加的压降可能代表脏过滤器。
如上所述，在多个不同实施例中，过滤系统102可以接收指令，诸如来自数据网络122的指令。在多个不同实施例中，指令可以包括调整压降阈值，诸如降低阈值或提高阈值。在多个不同实施例中，指令可以包括在没有越过压降阈值的情况下主动地打开阀，例如以主动地清洁过滤器。
本文的过滤系统可以包括安装在室外的那些过滤系统和安装在室内的那些过滤系统。现在参照图4，示出了根据本文实施例的另一空气过滤系统102的示意性透视图。在这个所示实施例中，空气过滤系统102通常为盒的形状并且包括上壁板474和两对相对的侧壁板476(图4中描绘了其中一个侧壁板)。然而，应当理解，空气过滤系统102可以采取许多不同的形状和构型。在一些实施例中，诸如图4中所示，过滤系统102可以形成工业空气过滤系统(诸如用于制造或生产设施)的一部分。在一些实施例中，这些过滤系统102可以被设计在室内。
空气过滤系统102可以包括脏空气导管或空气入口478，用于将脏的或被污染的空气(即，其中具有颗粒物质的空气)接收到空气过滤系统102中。可以提供清洁空气导管或空气出口480(例如，参见图5)以用于从空气过滤系统102排出清洁的或经过滤的空气。空气过滤系统102可以包括用于多个过滤元件(图4中未示出)的进入开口482。在使用中，进入开口482中的每一个可以由盖(未示出)密封，使得进入空气过滤系统102的脏空气不会穿过这些进入开口482逸出。
空气过滤系统102还可以包括料斗352，以收集如本文秒述的从脏空气流中分离出的颗粒物质。料斗352可以包括倾斜壁，以便于收集颗粒物质，并且在一些实施例中，可以包括用于去除收集的颗粒物质的从动螺旋钻或其他机构。
在一些实施例中，空气过滤系统102可以包括风扇或鼓风机484以提供空气穿过空气过滤系统102的运动，该风扇或鼓风机通常被安装用于从清洁侧拉动空气穿过系统。然而，在其他实施例中，可以利用风扇或不是空气过滤系统102的一部分的其他装备将空气推动或拉动穿过系统。空气过滤系统102可以包括控制单元106，该控制单元可以包括用于过滤系统102的控制电路。
现在参照图5，示出了根据本文多个不同实施例的空气过滤系统102的一些方面的示意性截面图。空气过滤系统102的内部包括管板358，该管板将壳体的内部分成下游体积356和上游体积354。
空气过滤系统102可以包括在上游体积354(脏侧)中的脉冲收集器486和过滤元件364。脉冲收集器486可以在管板358中的孔口(图5中未示出)上附接至管板358，使得来自脉冲射流空气滤清器366的、穿过脉冲收集器486的空气脉冲进入过滤元件364的内部体积。空气可以从气体供应歧管372被提供到射流空气滤清器366，该气体供应歧管本身可以从工厂压缩空气的空气压缩机或中央源接收压缩空气。
如上所讨论的，过滤系统102可以包括被配置为控制该一个或多个阀370的控制电路。在多个不同实施例中，控制电路可以与通信电路电通信，例如以交换数据或指令。通信电路可以接收与影响过滤系统的预期变化相关的、诸如来自数据网络122的数据，诸如关于过滤性能的预期变化的数据或关于过滤系统需求的预期变化的数据。控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀370。在一些实施例中，控制电路可以进一步被配置为基于预期变化数据而执行至少一个操作。在多个不同实施例中，操作可以包括：基于预期变化数据来调整压降阈值；和/或基于预期变化数据、在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。在一些实施例中，启动主动地打开阀可以包括通知系统操作者，诸如发送通知和/或在屏幕上显示警报通知。然后，系统操作者可以采取措施以打开阀。在一些实施例中，启动主动地打开阀可以包括：向阀发送控制信号(或命令)以使其打开。
在一些实施例中，控制电路被配置为根据第一操作模式和第二操作模式启动打开阀。第一操作模式可以包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开阀。第二操作模式可以包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开阀，并且基于预期变化数据来调整压降阈值，或者基于预期变化数据、在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在一些实施例中，第二操作模式仅在过滤元件安装件上安装了特定类型的过滤元件的情况下被接合。在一些实施例中，过滤元件可以包括可以由系统读取的RFID芯片、条形码或其他标识。在一些情况下，过滤元件安装件可以包括标识读取器元件，以识别安装在安装件中的过滤器的类型。标识读取器元件可以与控制电路电通信，以转发读取的标识信息。
现在参照图6，根据本文多个不同实施例示出了控制单元106的元件的示意图。将理解的是，多个不同实施例可以包括数量更多或更少的部件，并且该示意图仅是示例性的。控制单元106可以包括壳体688和控制电路690。
控制电路690可以包括各种电子部件，包括但不限于：微处理器、微控制器、FPGA(现场可编程门阵列)芯片、专用集成电路(ASIC)等。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括第一压力传感器692(如本文所使用的，除非上下文另有规定，否则压力传感器应包括压力换能器)和第二压力传感器694。在一些实施例中，第一压力传感器692可以与上游体积或脏空气腔室流体连通，并且第二压力传感器694可以与下游体积或干净空气腔室流体连通，例如以测量在过滤元件两端的压降。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括第三压力传感器696。第三压力传感器696可以与压缩空气歧管流体连通。这样，第三压力传感器696可以与压缩气体供应源流体连通。
本文的压力传感器可以是各种类型的。压力传感器可以包括但不限于应变计式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器等。在一些实施例中，本文的压力传感器可以是基于MEMS的压力传感器。
控制电路690及其部件的处理能力可能足以执行各种操作，包括对来自传感器(诸如压力传感器692、694和696)的数据的各种操作，包括但不限于：求平均、时间平均、统计分析、归一化、聚集、分类、删除、遍历、转换、挤压(诸如消除选定数据和/或将数据转化成更小粒度形态)、压缩(诸如使用压缩算法)、合并、插入、加时间戳、滤波、丢弃异常值、计算趋势和趋势线(线性、对数、多项式、幂、指数、移动平均数等)、预测过滤元件EOL(寿命终止)、识别EOL条件、预测性能、预测与更换过滤元件相关联的相对于不更换过滤元件而言的成本等。
由控制电路690执行的归一化操作可以包括但不限于：基于另一值或一组值，调整一个或多个值。仅作为一个示例，可以通过考虑空气流速或用作其指标的值来对反映过滤元件两端的压降的压降数据进行归一化。
在多个不同实施例中，控制电路可以计算更换过滤元件的时间，并且产生与更换时间有关的信号。在多个不同实施例中，控制电路可以计算更换过滤元件的时间，并且通过用户输出装置发布与更换时间有关的通知。在多个不同实施例中，控制电路可以基于来自第一压力传感器和第二压力传感器的信号来计算更换过滤元件的时间。在多个不同实施例中，控制电路可以基于来自第一压力传感器和第二压力传感器的信号以及外部输入来计算更换过滤元件的时间。外部输入可以通过数据通信网络从系统用户或从远程位置接收到。
在多个不同实施例中，如果满足预定警报条件，则控制电路启动警报。警报条件可以包括以下一项或多项：从第一压力传感器接收的信号的最大值、从第一压力传感器接收的信号的最小值、从第二压力传感器接收的信号的最大值、从第二压力传感器接收的信号的最小值、从第一压力传感器接收的信号的值与从第二压力传感器接收的信号的值之间的最大差值、以及从第一压力传感器接收的信号的值与从第二压力传感器接收的信号的值之间的最小差值。
在多个不同实施例中，控制电路690可以被配置为基于由第一压力传感器提供的值和由第二压力传感器提供的值，计算与穿过过滤系统的流体流速相关的值。在一些实施例中，控制电路690可以被配置为基于静态压力值，计算与穿过过滤系统的流体流速相关的值，其中静态压力值是通过来自第一压力传感器和第二压力传感器中的至少一者的信号来确定。在一些实施例中，控制电路可以被配置为基于压差值和静态压力值来计算与穿过过滤系统的流体流速相关的值，其中，压差值是通过来自第一压力传感器和第二压力传感器两者的信号来确定的，并且静态压力值是通过来自第一压力传感器和第二压力传感器之一的信号来确定的。
在一些实施例中，控制单元106可以包括第四传感器698，诸如加速度计、气压传感器、环境温度传感器、湿度传感器和光传感器。例如，控制单元106可以包括3轴加速度计。3轴加速度计可以用于检测从过滤系统传递的振动或过滤系统内的振动。这些振动可以由多种不同的事件引起，比如定期将短暂的加压空气射流脉冲式发送到过滤元件的内部，以使穿过过滤元件和/或(一个或多个)阀的空气流反向，从而使其打开或关闭以实现相同效果。在其他示例中，第四传感器698可以与预期变化数据结合使用，例如以确认预期变化。在一些实施例中，第四传感器698可以用于确认湿度或风速。
在一些情况下，第四传感器698或附加传感器可以安装在壳体688中。在一些实施例中，附加传感器可以安装在过滤系统中，诸如在空气入口或空气出口中。在多个不同实施例中，附加传感器(其可以是第五传感器或第六传感器，或更多或更少)可以安装在过滤系统外部，例如以测量风速或太阳光。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括电源电路602。在一些实施例中，电源电路602可以包括多种不同部件，包括但不限于：整流器604、电容器、无线电力接收器等电力接收器、变压器、电池等。电源电路602可以与电力源620电通信。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括输出装置606。输出装置606可以包括用于视觉和/或音频输出的多种不同部件，包括但不限于：灯(诸如LED灯)、显示屏、扬声器等。在一些实施例中，输出装置可以用于向系统用户提供通知或警示，比如当前系统状态、问题指示、所需的用户介入、进行维护动作的适当时间等。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括存储器608和/或存储器控制器。存储器可以包括多种不同类型的存储器部件，包括动态RAM(D-RAM)、只读存储器(ROM)、静态RAM(S-RAM)、磁盘存储装置、闪存存储器、EEPROM、比如S-RAM或D-RAM等电池供电RAM、以及任何其他类型的数字数据存储部件。在一些实施例中，电子电路或电子部件包括易失性存储器。在一些实施例中，电子电路或电子部件包括非易失性存储器。在一些实施例中，电子电路或电子部件可以包括晶体管，这些晶体管互相连接以作为锁存器或触发器进行操作来提供正反馈，从而使电路具有两种或更多种亚稳态、并且保持处于这些状态之一直到被外部输入改变为止。数据存储可以基于这种包含触发器的电路。数据存储还可以基于电容器中的电荷存储或基于其他原理。在一些实施例中，非易失性存储器608可以与控制电路690集成在一起。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括时钟电路610。在一些实施例中，时钟电路610可以与控制电路690集成在一起。虽然未在图6中示出，但是应当理解，本文的多个不同实施例可以包括数据/通信总线，以提供部件之间的数据传输。在一些实施例中，可以包括模拟信号接口。在一些实施例中，可以包括数字信号接口。
在多个不同实施例中，控制单元106可以包括通信电路612。在多个不同实施例中，通信电路可以包括诸如天线614、放大器、滤波器、数模和/或模数转换器等部件。在一些实施例中，通信电路可以与控制电路690进行电和/或信号通信。
在一些实施例中，控制电路基于从第三压力传感器接收的信号而引发数据记录参数的暂时变化。在一些实施例中，数据记录参数的暂时变化包括增加所记录数据的解析度。
在一些实施例中，第一压力传感器和第二压力不连续地产生信号。在一些实施例中，第一压力传感器和第二压力以预定时间间隔产生信号。
方法
图7示出了描绘根据本文多个不同实施例的方法716的流程图。操作过滤系统的方法716可以包括打开阀，打开阀可以使气体脉冲指向过滤元件718以作为第一操作模式的一部分，该第一操作模式可以是默认模式。在多个不同实施例中，阀可以响应于指示已经越过压降阈值的数据输入(例如指示过滤元件是脏的)而被打开。
方法716可以进一步包括计算影响过滤系统720的预期变化。在一些实施例中，预期变化可以包括过滤性能的预期变化或过滤系统需求的预期变化。
在一些实施例中，方法716可以进一步包括基于预期变化722来操作阀，这可以是第二操作模式。在多个不同实施例中，基于预期变化来操作阀可以包括：调整压降阈值、或者在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在一些实施例中，降低压降阈值可能导致更频繁地(通过打开阀)清洁过滤元件。这可能会导致系统两端的平均压降总体较低。在一些实施例中，主动地打开阀可以确保过滤元件是清洁的，诸如在系统的预期需求增加之前。
脉冲射流空气滤清器的操作
在多个不同实施例中，本文的过滤系统可以包括连接至压缩空气供应源的空气歧管。附接至歧管的是隔膜阀(或其他阀)，这些阀可以具有与每个过滤元件或过滤元件组对齐的管(吹管)。每个隔膜阀内部是橡胶隔膜，该橡胶隔膜在隔膜阀的两侧保持相等压力，从而将歧管与每个吹管密封。可以与通常与隔膜阀数量相同的螺线管阀一起包括螺线管外壳。管将每个螺线管阀连接至隔膜阀。螺线管阀柱塞组件在被激励时允许空气穿过出口端口逸出，从而允许空气从隔膜阀的背部排出。此动作允许来自歧管的压缩空气进入吹管，从而将空气引导至过滤元件中，以便于清洁。此压缩空气脉冲的持续时间为80至120毫秒，将从内部来清洁过滤器，从而将颗粒从过滤元件的外侧表面敲掉。虽然这是可以如何执行脉冲清洁的一个具体示例，但是应当理解，本文设想了脉冲清洁的其他方法，并且本文的范围不受特别地限制。
在一些实施例中，脉冲射流空气滤清器可以从腔室的顶部到底部顺序地操作，以最终将从过滤器吹出的灰尘颗粒材料引导到下部料斗中，以便被去除。在许多空气脉冲射流清洁应用中，可用的空气压力通常在60至1500psi的范围内。在一些实施例中，液体流(诸如水、肥皂、脱脂剂和任何种类的溶剂)也可以单独或与逆向空气一起从PTFE层上除去颗粒。在许多液体射流应用中，有用的液体压力通常在0至120psi的范围内。
在典型的应用中，过滤元件的特性可以使得捕获的颗粒物质不容易粘附到过滤元件上。通过将PTFE层定位在过滤元件的上游侧，该层可以容易地进行清洁。因此，PTFE层的清洁可以通过各种手段容易地完成，诸如通过空气脉冲清洁或用液体或空气进行上游洗涤。结果，当PTFE层位于过滤介质的上游侧时，过滤介质的有用使用寿命可以显著增加。此外，因为PTFE层可以应用于几乎任何尺寸和类型的过滤介质，所以现有系统中的改型安装可以容易地完成，而不需要大量的装备修改。因此，燃气涡轮机所有者或操作者可以经济地获得比大多数典型过滤器既具有更高的效率又具有更好的除湿特性的过滤器。
主动脉冲清洁
如上文所讨论，在多种不同情形下，过滤性能的预期变化或过滤系统需求的预期变化可以计算得到或者可以被接收在发送到过滤系统的数据中。在这些情形下，可以通过主动脉冲清洁来准备过滤系统，以在发生变化之前适应过滤性能的变化或过滤系统需求的变化。这可能得到更有效的过滤系统，因为该系统可以保持在变化的前面，而不是被迫“赶上”变化。
本文的过滤系统的主动脉冲可以采取各种形式。在一些实施例中，压降阈值(诸如触发该阀被打开的、在过滤元件两端的压降)可以被降低。降低压降阈值可能导致更频繁地打开阀和清洁过滤元件。在其他实施例中，压降阈值可以被提高，例如以在对过滤系统或过滤性能的需求增加一段时间后使系统返回到“正常”或“默认”操作模式。
在一些实施例中，不管是否满足固定时间间隔或按需脉冲标准，都可以主动地触发对过滤元件进行清洁的脉冲。在一些实施例中，过滤系统可以改变用于脉冲清洁的固定时间间隔。在一些实施例中，过滤系统可以改变(或降低)触发脉冲压缩空气清洁系统来操作的阈值的值，例如以便更频繁地清洁过滤元件以维持过滤元件两端的较低压降。在一些实施例中，高点阈值可以被减小。例如，高设定点阈值可以被减小大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4.0、4.5、5、5.5、6、7或8英寸w.g.或更多(或者落在上述任意项之间的范围内的量)。例如，低设定点阈值可以被减小大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.5、3、3.5、4、5或6英寸w.g.或更多(或者落在上述任意项之间的范围内的量)。
在一些实施例中，本文的过滤系统的主动脉冲可以包括增加定时清洁脉冲的频率和/或减小清洁脉冲之间的时间间隔。例如，现有的基于时间的脉冲调度可以将其频率增加百分之10、20、30、40、50、70、100、150、200、250、300、400或500或更多。在一些实施例中，本文的过滤系统的主动脉冲还可以包括在阈值没有被越过的情况下、或在时间间隔调度之外触发清洁脉冲。
关于过滤性能/过滤需求的预期变化的数据
在本文的多个不同实施例中，过滤系统可以被配置为主动对过滤元件进行脉冲清洁和/或基于“预期变化数据”改变脉冲清洁操作模式。因此，过滤系统可以针对预期变化做准备。预期变化数据可以包括关于过滤性能的预期变化的数据和关于过滤系统需求的预期变化的数据中的至少一项。
影响性能的变化
在一些实施例中，关于过滤性能的预期变化的数据包括关于天气条件和/或环境条件的预计变化的数据。这种变化可以包括大气降水、湿度(诸如增加的环境湿度)、雾、温度、风(包括增大的风和/或超过阈值的风速)、空气传播的灰尘/沙(诸如沙尘暴)中的一者或多者的变化。
在一些实施例中，关于过滤系统性能的预期变化的数据包括关于基于历史系统性能模式(例如，基于一日、一周、一月、一年中的时间等的先前观察到的性能模式)的过滤性能的预计变化的数据。在一些实施例中，关于过滤系统的历史过滤性能的数据可以包括测量的压降越过阈值的先前实例。
影响需求的变化
在一些实施例中，关于过滤系统需求的预期变化的数据包括关于天气条件和/或环境条件的预计变化的数据。这种变化可以包括湿度(诸如增加的湿度，这可能导致影响电网的空调系统使用增加)、温度(诸如升高的湿度，这可能导致影响电网的空调系统使用增加)、风(包括减小的风和/或低于阈值的风速，该阈值限制对电网的基于风的输入)、减少太阳能发电机现场的太阳辐射的空气传播的灰尘/沙(诸如具有沙尘暴)、云量/太阳辐射(诸如云量的增加和太阳辐射的减少)中的一者或多者的变化。在一些实施例中，关于过滤系统需求的预期变化的数据可以包括可再生能量生成预测数据。
在一些实施例中，关于过滤系统需求的预期变化的数据包括：关于基于历史系统需求模式(例如，基于一日、一周、一月、一年中的时间，本地日出时间，本地日落时间等的先前观察到的性能模式)的过滤性能的预期变化的数据。例如，在一些实施例中，一年、一月、一周或一天中的特定时间可能导致对过滤系统或过滤性能的需求增加。例如，在燃气涡轮机系统提供电力的情况下，对电网的需求经常在上午斜变上升，且然后在傍晚时分、经常在接近黄昏时达到峰值，然后在深夜急剧地下降。在生产工厂的背景下，在一天、一周、一月或一年中的某些时间，产生灰尘或颗粒的某些操作可能会以更高的频率或强度发生。在这些情况下，系统可以针对需求的预期变化做准备。
在下面的表1中提供了影响过滤系统性能和过滤系统需求的变化(以及因此可以在本文使用的“预期变化数据”类型)的各种示例。
Figure BDA0003118374810000201
表1
数据流场景
现在参照图8，是根据本文多个不同实施例的过滤系统数据通信环境的示意图。在一些实施例中，信息可以直接从天气API 108传递到工作环境116和其中的过滤系统102。在一些实施例中，本文描述的逻辑(诸如用于主动地脉冲清洁的逻辑)可以在工作环境116或其中的过滤系统102的层级上完全地实现。在一些实施例中，来自天气API 108的信息可以首先到达远程环境802，且然后该信息可以被处理，并且在一些情况下被选择性地发送到工作环境116。然而，在一些实施例中，来自天气API 108的信息可以到达远程环境802，并且只有关于脉冲清洁中的特定主动变化(诸如操作模式和/或操作参数的特定变化、和/或阈值变化)的信息从远程环境802被发送到工作环境116和/或其中的过滤系统102。
在一些实施例中，信息(诸如直接来自API 108或从远程环境802传递的信息)可以被存储在工作环境116和/或其中的过滤系统102内。例如，天气信息和/或相关的主动清洁操作指令可以被存储覆盖未来的一段时间，诸如24小时、48小时、72小时或更长。在多个不同实施例中，如果与API 108和/或与远程环境802的通信不可用，则过滤器系统清洁操作可以由存储的数据来指导。在多个不同实施例中，过滤系统清洁操作可以由与工作环境116相关联的传感器收集的天气或条件数据来指导，这些传感器是诸如气压传感器、降水传感器、光传感器、风传感器等。
进一步的实施例
在第一方面，包括一种过滤系统，该过滤系统具有：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件、压缩气体供应源、和与该压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开该阀将使得气体脉冲指向该过滤元件。过滤系统可以进一步包括被配置为控制该阀的控制电路以及通信电路。该通信电路可以接收与影响过滤系统的预期变化相关的数据，该预期变化数据包括以下中的至少一项：关于过滤性能的预期变化的数据、以及关于过滤系统需求的预期变化的数据。该控制电路可以被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开阀。该控制电路可以进一步被配置为基于预期变化数据执行至少一个操作，该至少一个操作包括以下中的至少一项：基于预期变化数据来调整压降阈值；以及基于预期变化数据、在没有越过压降阈值的情况下启动主动地打开阀。
在第二方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，基于所述预期变化数据来调整所述压降阈值包括：降低所述压降阈值。
在第三方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于过滤性能的预期变化的数据包括以下中的至少一项：关于环境条件的预期变化的数据；以及关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据。
在第四方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：天气预测数据。
在第五方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：环境湿度数据。
在第六方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：风速数据。
在第七方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：预计的沙尘暴。
在第八方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：本地日出或日落时间。
在第九方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：大气降水。
在第十方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于环境条件的预计变化的数据可以包括：预计的雾。
在第十一方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据可以包括：测量的压降越过阈值的情形。
在第十二方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据可以包括：每日、每周或每月的过滤性能模式。
在第十三方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据可以包括：天气预测数据。
在第十四方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据可以包括：太阳辐射预测数据。
在第十五方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据可以包括：可再生能量生成预测数据。
在第十六方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据可以包括：本地日落时间。
在第十七方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述过滤元件选自由滤筒和滤袋组成的组。
在第十八方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述压缩气体供应源可以包括：气体供应歧管。
在第十九方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述阀可以包括：螺线管操作阀。
在第二十方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述阀可以包括：隔膜阀。
在第二十一方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述控制电路可以包括：微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)中的至少一者。
在第二十二方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述系统可以进一步包括：与所述控制电路电连通的压力传感器和至少一个其他传感器。
在第二十三方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述至少一个其他传感器选自由气压传感器、环境温度传感器、湿度传感器和光传感器组成的组。
在第二十四方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述过滤系统与燃气涡轮机系统的进气口流体连通。
在第二十五方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述过滤系统形成工业空气过滤系统的一部分。
在第二十六方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
在第二十七方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
在第二十八方面，包括一种过滤系统，所述过滤系统具有：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；压缩气体供应源；与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀将使得气体脉冲指向所述过滤元件；被配置为控制所述阀的控制电路；通信电路；其中，所述通信电路接收与影响所述过滤系统的预期变化相关的数据，所述预期变化数据可以包括以下中的至少一项：关于过滤性能的预期变化的数据、关于过滤系统需求的预期变化的数据；并且其中，所述控制电路被配置为根据第一操作模式和第二操作模式启动打开所述阀；其中，所述第一操作模式包括响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开所述阀；其中，所述第二操作模式包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开所述阀，以及以下中的至少一项：基于预期变化数据来调整所述压降阈值；以及基于所述预期变化数据、在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
在第二十九方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述第二操作模式仅在所述过滤元件安装件上安装了特定类型的过滤元件的情况下被接合。
在第三十方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
在第三十一方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
在第三十二方面，包括一种联网的过滤系统，所述联网的过滤系统具有过滤系统，所述过滤系统可以包括：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；压缩气体供应源；与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀将使得气体脉冲指向所述过滤元件；被配置为控制所述阀的本地控制电路，其中，所述本地控制电路被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开所述阀；与所述本地控制电路信号通信的通信电路；以及通过数据网络与所述过滤系统远程通信的远程控制系统；其中，所述远程控制系统基于影响所述过滤系统的预期变化向所述过滤系统发送指令，所述预期变化可以包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、以及过滤系统需求的预期变化；所述指令包括以下中的至少一项：调整所述压降阈值；以及在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
在第三十三方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
在第三十四方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
在第三十五方面，包括一种联网的过滤系统，所述联网的过滤系统具有过滤系统，所述过滤系统可以包括：被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；压缩气体供应源；与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀导致气体的脉冲指向所述过滤元件；被配置为控制所述阀的本地控制电路，其中，所述本地控制电路被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开所述阀；通信电路；以及通过数据网络与所述过滤系统远程通信的远程控制系统，其中，所述远程控制系统向所述过滤系统发送关于影响所述过滤系统的预期变化的数据，所述预期变化可以包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、以及过滤系统需求的预期变化。
在第三十六方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
在第三十七方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
在第三十八方面，包括一种操作过滤系统的方法，所述方法包括：打开阀，使得气体脉冲指向过滤元件，其中，所述阀响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而被打开；计算影响所述过滤系统的预期变化，所述预期变化可以包括以下中的至少一项：过滤性能的预期变化、过滤系统需求的预期变化；基于所述预期变化来操作所述阀可以包括以下中的至少一项：调整所述压降阈值；以及在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
在第三十九方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
在第四十方面，除了先前或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
应注意，除非内容以其他方式明确指出，否则在本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个/种(a/an)”和“该/所述(the)”都包括复数个对象。还应注意，除非内容以其他方式明确指出，否则术语“或”通常使用的意义包括“和/或”。
还应注意，如在本说明书和所附权利要求书中所使用，短语“被配置成”描述了被构造或配置成执行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。短语“被配置为”可以与其他类似的短语互换使用，比如被布置和配置为、被构造和布置为、被构造为、被制造和布置为等。
本说明书中所有的公开物和专利申请都表明了本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有的出版物和专利申请通过援引并入本文，其程度如同明确且单独地通过引用而指明每一个单独的出版物或专利申请。
本文描述的实施例不旨在是穷尽的或将本发明限制为在以下详细说明中披露的确切形式。相反，对各实施例进行选择和描述以便本领域技术人员可以了解和理解原理和实践。这样，这些方面已经参照各种特定的和优选的实施例和技术进行描述。然而，应理解，在本文的精神和范围内可以作出许多变化和修改。

Claims (40)

1.一种过滤系统，包括：
被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；
压缩气体供应源；
与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀使得气体脉冲指向所述过滤元件；
被配置为控制所述阀的控制电路；
通信电路；
其中，所述通信电路接收与影响所述过滤系统的预期变化相关的数据，所述预期变化数据包括以下中的至少一项：
关于过滤性能的预期变化的数据；
关于过滤系统需求的预期变化的数据；并且
其中，所述控制电路被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入，启动打开所述阀；
其中，所述控制电路进一步被配置为基于所述预期变化数据执行至少一个操作，所述至少一个操作包括以下中的至少一项：
基于所述预期变化数据来调整所述压降阈值；以及
基于所述预期变化数据、在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
2.如权利要求1和3-27中任一项所述的过滤系统，其中，基于所述预期变化数据来调整所述压降阈值包括：降低所述压降阈值。
3.如权利要求1-2和4-27中任一项所述的过滤系统，其中，所述关于过滤性能的预期变化的数据包括以下中的至少一项：
关于环境条件的预计变化的数据；以及
关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据。
4.如权利要求1-3和5-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：天气预测数据。
5.如权利要求1-4和6-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：环境湿度数据。
6.如权利要求1-5和7-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：风速数据。
7.如权利要求1-6和8-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：预计的沙尘暴。
8.如权利要求1-7和9-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：本地日出或日落时间。
9.如权利要求1-8和10-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：大气降水。
10.如权利要求1-9和11-27中任一项所述的过滤系统，所述关于环境条件的预计变化的数据包括：预计的雾。
11.如权利要求1-10和12-27中任一项所述的过滤系统，所述关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据包括：测量的压降越过阈值的情形。
12.如权利要求1-11和13-27中任一项所述的过滤系统，所述关于所述过滤系统的历史过滤性能的数据包括：每日、每周或每月的过滤性能模式。
13.如权利要求1-12和14-27中任一项所述的过滤系统，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据包括：天气预测数据。
14.如权利要求1-13和15-27中任一项所述的过滤系统，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据包括：太阳辐射预测数据。
15.如权利要求1-14和16-27中任一项所述的过滤系统，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据包括：可再生能量生成预测数据。
16.如权利要求1-15和17-27中任一项所述的过滤系统，所述关于过滤系统需求的预期变化的数据包括：本地日落时间。
17.如权利要求1-16和18-27中任一项所述的过滤系统，其中，所述过滤元件选自由滤筒和滤袋组成的组。
18.如权利要求1-17和19-27中任一项所述的过滤系统，所述压缩气体供应源包括：气体供应歧管。
19.如权利要求1-18和20-27中任一项所述的过滤系统，所述阀包括：螺线管操作阀。
20.如权利要求1-19和21-27中任一项所述的过滤系统，所述阀包括：隔膜阀。
21.如权利要求1-20和22-27中任一项所述的过滤系统，所述控制电路包括：微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)中的至少一者。
22.如权利要求1-21和23-27中任一项所述的过滤系统，进一步包括：与所述控制电路电连通的压力传感器和至少一个其他传感器。
23.如权利要求1-22和24-27中任一项所述的过滤系统，所述至少一个其他传感器选自由气压传感器、环境温度传感器、湿度传感器和光传感器组成的组。
24.如权利要求1-23和25-27中任一项所述的过滤系统，其中，所述过滤系统与燃气涡轮机系统的进气口流体连通。
25.如权利要求1-24和26-27中任一项所述的过滤系统，其中，所述过滤系统形成工业空气过滤系统的一部分。
26.如权利要求1-25和27中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
27.如权利要求1-26中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
28.一种过滤系统，包括：
被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；
压缩气体供应源；
与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀使得气体脉冲指向所述过滤元件；
被配置为控制所述阀的控制电路；
通信电路；
其中，所述通信电路接收与影响所述过滤系统的预期变化相关的数据，所述预期变化数据包括以下中的至少一项：
关于过滤性能的预期变化的数据；
关于过滤系统需求的预期变化的数据；并且
其中，所述控制电路被配置为根据第一操作模式和第二操作模式启动打开所述阀；
其中，所述第一操作模式包括响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开所述阀；
其中，所述第二操作模式包括：响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而打开所述阀，以及以下中的至少一项：
基于所述预期变化数据来调整所述压降阈值；以及
基于所述预期变化数据、在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
29.如权利要求28和30-31中任一项所述的过滤系统，其中，所述第二操作模式仅所述过滤元件安装件上安装了特定类型的过滤元件的情况下被接合。
30.如权利要求28-29和31中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
31.如权利要求28-30中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
32.一种联网的过滤系统，包括：
过滤系统，所述过滤系统包括：
被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；
压缩气体供应源；
与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀使得气体脉冲指向所述过滤元件；
被配置为控制所述阀的本地控制电路；
其中，所述本地控制电路被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开所述阀；
与所述本地控制电路信号通信的通信电路；以及
通过数据网络与所述过滤系统远程通信的远程控制系统；
其中，所述远程控制系统基于影响所述过滤系统的预期变化向所述过滤系统发送指令，所述预期变化包括以下中的至少一项：
过滤性能的预期变化；以及
过滤系统需求的预期变化；
所述指令包括以下中的至少一项：
调整所述压降阈值；以及
在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
33.如权利要求32和34中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
34.如权利要求32-33中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
35.一种联网的过滤系统，包括：
过滤系统，所述过滤系统包括：
被配置为保持过滤元件的过滤元件安装件；
压缩气体供应源；
与所述压缩气体供应源流体连通的阀，其中，打开所述阀使得气体脉冲指向所述过滤元件；
被配置为控制所述阀的本地控制电路；
其中，所述本地控制电路被配置为响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而启动打开所述阀；
通信电路；以及
通过数据网络与所述过滤系统远程通信的远程控制系统；
其中，所述远程控制系统向所述过滤系统发送关于影响所述过滤系统的预期变化的数据，所述预期变化包括以下中的至少一项：
过滤性能的预期变化；以及
过滤系统需求的预期变化。
36.如权利要求35和37中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
37.如权利要求35-36中任一项所述的过滤系统，其中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
38.一种操作过滤系统的方法，包括：
打开阀，使得气体脉冲指向过滤元件，其中，所述阀响应于指示已经越过压降阈值的数据输入而被打开；
计算影响所述过滤系统的预期变化，所述预期变化包括以下中的至少一项：
过滤性能的预期变化；
过滤系统需求的预期变化；
基于所述预期变化来操作所述阀，所述操作包括以下中的至少一项：
调整所述压降阈值；以及
在没有越过所述压降阈值的情况下启动主动地打开所述阀。
39.如权利要求38和40中任一项所述的方法，其中，启动主动地打开所述阀包括：通知系统操作者。
40.如权利要求38-39中任一项所述的方法，其中，启动主动地打开所述阀包括：向所述阀发送控制信号。
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