CZ2012742A3

CZ2012742A3 - Filtracní prvek

Info

Publication number: CZ2012742A3
Application number: CZ20120742A
Authority: CZ
Inventors: Sherwood Bryant@Paul
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR20130051425A; MX2012012983A; CN103100266A; US20130111859A1

Abstract

Vynález se týká filtracního prvku (20) pro filtraci vzduchu v systému (10) sání plynové turbíny. Filtracní prvek (20) zahrnuje hydrofobní filtracní médium (46), které omezuje pruchod cástic a kapaliny skrze filtracní prvek (20). Filtracní médium se rozprostírá podél podélné osy a obvodove kolem centrálního pruchodu, který se rozprostírá podél podélné osy. Filtracní médium (46) zahrnuje mnozství skladu (48). Sklady (48) se rozprostírají v nelineární nebo spirálovité orientaci kolem podélné osy. Mezi sousedními sklady (48) jsou vymezena úzlabí (54). Orientace skladu (48) omezuje akumulaci a zadrzování kapaliny v úzlabí (54) a podporuje odvádení kapaliny z filtracního prvku (20).

Description

FILTRAČNÍ PRVEK

Oblast techniky

Vynález se týká filtračního zařízení, konkrétněji hydrofobního filtračního zařízení, které omezuje akumulaci kapaliny na filtračním zařízení.

Dosavadní stav techniky

Systémy sání pro plynové turbíny se obecně používají pro úpravu vzduchu, který vstupuje do plynové turbíny. Vzduch může být upravován filtrací na jednom nebo více filtračních prvcích, rozprostírajících se obecně horizontálně v systému sání. Každý filtrační prvek může zahrnovat skládané hydrofobní médium, které může zároveň omezovat průchod částic a kapaliny skrze skládané hydrofobní médium. Nicméně, kapalina se může akumulovat na vnějším povrchu skládaného hydrofobního média. Konkrétně, kapalina se může shromažďovat v úžlabích mezi sousedními sklady na horním povrchu filtračního prvku. Kvůli v podstatě horizontální orientaci filtračních prvků je omezeno odvádění kapaliny z úžlabí, čímž je snížen průtok vzduchu skrze části filtračního prvku. V důsledku toho, tato akumulace kapaliny může snížit účinnost každého filtračního prvku zmenšením efektivní filtrační plochy. Dále, akumulace kapaliny může způsobit velkou tlakovou ztrátu napříč filtračním prvkem a nadměrné opotřebení horního povrchu filtračního prvku. V souladu s tím by bylo užitečné poskytnout filtrační prvek,

94261 který umožňuje odvádění kapaliny z filtračního fjrvku. Kromě toho by bylo užitečné poskytnout zařízeni pro řešeni výše uvedeného problému bez velké změny celkové konstrukce filtračních prvků.

Podstata vynálezu

Následující popis podstaty představuje zjednodušené shrnutí vynálezu pro poskytnutí základního porozumění některým aspektům zařízení a/nebo způsobů zde popsaných. Toto shrnutí nepředstavuje úplný přehled zařízení a/nebo způsobů zde popsaných. Není zamýšleno pro identifikaci klíčových či kritických prvků vynálezu ani pro vymezení rozsahu vynálezu. Jeho účelem je pouze představit zjednodušeně koncept vynálezu jako úvod k podrobnějšímu popisu, který je uveden dále.

Podle jednoho aspektu, předložený vynález poskytuje filtrační prvek zahrnující filtrační medium rozprostírající se podél podélné osy a obvodově kolem centrálního průchodu, který se rozprostírá podél podélné osy. Filtrační médium je konfigurováno s množstvím skladů, přičemž sklady se rozprostírají ve spirálovité orientaci kolem podélné osy.

Podle dalšího aspektu, předložený vynález poskytuje filtrační prvek zahrnující opěrné zařízení rozprostírající se obvodově podél podélné osy kolem centrálního průchodu a filtrační médium umístěné na opěrném zařízení a rozprostírající se podél podélné osy obvodově kolem centrálního průchodu, přičemž filtrační médium je konfigurováno s množstvím skladů, přičemž alespoň jeden ze skladů se rozprostírá v nelineární orientaci kolem podélné osy.

94261

Podle dalšího aspektu, předložený vynálež poskytuje filtrační prvek zahrnující spirálovitě orientované sklady, filtrační prvek dále zahrnuje filtrační medium rozprostírající se podél podélné osy a obvodově kolem centrálního průchodu, který se rozprostírá podél podélné osy, přičemž filtrační médium je konfigurováno s množstvím spirálovitě orientovaných skladů, přičemž sklady se rozprostírají ve spirálovité orientaci kolem podélné osy, přičemž podélná osa se rozprostírá v podstatě v horizontálním směru v systému plynové turbíny.

Přehled obrázků na výkresech

Výše uvedené a další aspekty vynálezu budou odborníkovi v oboru, kterého se vynález týká, zřejmé z následujícího popisu za pomoci připojených výkresů, na kterých:

obr. 1 představuje ve schematickém znázornění v řezu příklad systému sání zahrnujícího příkladný filtrační prvek podle jednoho aspektu předloženého vynálezu;

obr. 2 představuje v perspektivním znázornění příkladný filtrační prvek zahrnující příkladné rozdělení podle jednoho aspektu předloženého vynálezu;

obr. 3 představuje v řezu příkladný filtrační prvek podél čáry 3-3 podle obr. 2;

obr. 4 představuje v perspektivním znázornění příkladný filtrační prvek s odebraným opěrným zařízení; a

94261 obr. 5 představuje v perspektivním znázornění příklad filtračního prvku podle dosavadního stavu techniky s odebraným opěrným zařízením.

Příklady provedeni vynálezu

Příkladná vytvoření, která ztělesňují jeden nebo více aspektů vynálezu, jsou popsána a znázorněna na výkresech. Tyto znázorněné příklady nejsou pro vynález omezující. Například, jeden nebo více aspektů vynálezu může být použit v jiných vytvořeních a dokonce i v jiných typech zařízení. Kromě toho, určitá terminologie je zde používána jen konvenčně a není pro vynález omezující. Dále, stejné vztahové značky na výkresech jsou použity pro označení stejných prvků.

Obr. 1 ilustruje příklad systému 10 sání pro přivádění proudu vzduchu do zařízení, jako například plynovou turbínu podle jednoho aspektu vynálezu. Proud 13 vstupujícího vzduchu může být vtahován z vnějšího prostoru do systému 10 sání. Vstupující proud 13 vzduchu může vstupovat do filtračního úseku 18 a procházet skrze jeden nebo více filtračních prvků 20. Proud vzduchu může být filtrován filtračními prvky 20 předtím, než projde skrze výstupní úsek 24 a vyjde skrze výstup 25.

Systém 10 sání zahrnuje sací profil 14. Je třeba si uvědomit, že sací profil 14 je na obr. 1 znázorněn poněkud obecně. Toto obecné znázornění je zvoleno pro zprostředkování konceptu, ve kterém sací profil 14 systému 10 sání znázorněného na obr. 1 může reprezentovat konstrukci podle dosavadního stavu techniky nebo konstrukci podle jednoho nebo více aspektů předloženého vynálezu, jak

94261 bude popsáno dále. Saci profil 14 může být umisýěn v poloze proti proudu před systémem 10 sáni. Sací probil 14 může vymezovat otevřenou plochu, skrze kterou může proud 13 vzduchu vstupovat do systému 10 sání.

Sací profil 14 může zahrnovat jeden nebo více krytů 16. Kryty 16 mohou plnit funkci krytu pro ochranu systému 10 sání proti vnikání alespoň části materiálů a/nebo srážek, které by mohly jinak vstupovat do sacího profilu 14. Příklady takovýchto materiálů, proti jejichž vnikání mohou kryty 16 chránit, mohou zahrnovat, aniž by na ně byly omezeny, listí, větve, zvířata, prach, částice atd. Kryty 16 se rozprostírají směrem ven od sacího profilu 14. Samozřejmě, kryty 16 nejsou omezeny na znázorněný příklad, a mohou mít četné různé tvary, velikosti a konfigurace. Kromě toho, kryty 16 mohou být konstruovány tak, aby vydržely určité síly z dopadů materiálů a/nebo srážek. Například mohou kryty 16 vydržet silné srážky, jako například silný déšť, vítr nebo nahromadění sněhu, aniž by praskaly, přičemž stále snižují množství srážek, které vstupují do sacího profilu 14.

Příkladný systém 10 sání dále zahrnuje filtrační úsek 18 umístěný dále po proudu v sousedství sacího profilu 14 dále po proudu. Filtrační úsek 18 je v tekutinovém spojení se sacím profilem 14, takže filtrační úsek 18 může přijímat vstupující proud 13 vzduchu ze sacího profilu 14. Filtrační úsek 18 vymezuje komoru 19, která obsahuje v podstatě otevřenou oblast. Komora 19 je v podstatě dutá, takže vzduch může vstupovat a proudit skrze komoru 19.

Filtrační úsek 18 může dále zahrnovat jedeh nebo více filtračních prvků 20, umístěných v komoře 19Filtrační

94261 prvky 20 jsou znázorněny tak, že se rozprostírají ve filtračním úseku 18 v podstatě horizontálně a· mohou být uspořádány ve vertikálně vrstvené orientaci (tj. jeden filtrační prvek nad druhým). Nicméně, v jiných příkladech mohou být filtrační prvky 20 uspořádány ve vertikálně přesazené poloze, takže filtrační prvek 20 není umístěn přímo nad nebo pod sousedním filtračním prvkem. Filtrační prvky 20 mohou být umístěny ve spodní poloze v sousedství dolní stěny filtračního úseku 18. Filtrační prvky 20 mohou být v podstatě v rovnoměrných odstupech od sousedních filtračních prvků ve vertikálně vrstvené orientaci vzhůru k horní stěně. V dalších příkladech filtrační prvky 20 nemusí být v rovnoměrných odstupech ve vertikálním směru, takže některé filtrační prvky jsou od sousedních filtračních prvků blíže nebo vzdáleněji než jiné. Obdobně, filtrační prvky 20 mohou být uspořádány ve vzájemných horizontálních odstupech tak, že filtrační prvky 20 se mohou rozprostírat napříč filtračního úseku 18 ve sloupcovité formaci. Je třeba si uvědomit, že filtrační prvky 20 jsou naznačeny jen obecně, a že systém 10 sání by mohl zahrnovat větší nebo menší počet filtračních prvků než ve znázorněném příkladu.

Filtrační prvky 20 mohou být připojeny vždy k přepážce 22, která je umístěna po proudu za filtračním úsekem 18. Přepážka 22 může zahrnovat v podstatě vertikálně orientovanou stěnu, která se rozprostírá napříč filtračního úseku 18 ve směru v podstatě kolmém ke směru proudu vzduchu. Konkrétně, přepážka 22 se může rozprostírat od dolní stěny k horní stěně a mezi protilehlými bočními stěnami filtračního úseku 18. Přepážka 22 může zahrnovat v podstatě neporézní strukturu, takže omezuje a/nebo zabraňuje proudění vzduchu skrze přepážku 22. Přepážka 22 může dále zahrnovat jeden nebo více otvorů 23 rozprostírá j ících se skrze přepážku 22. Otvory 23 mohou vymezovat otvory, skrze které

94261 může proud vzduchu opouštět filtrační úsek 18. Každý z filtračních prvků 20 může být připojen tak, že obklopuje otvor 23. Vstupující proud 13 vzduchu tak může procházet skrze filtrační prvky 20 předtím, než projde skrze otvory 23 a opustí filtrační úsek 18. Poté co opustí filtrační úsek 18, vzduch může procházet skrze výstupní úsek 24 a skrze výstup 25, načež opouští výstup 25 jako vystupující proud 26 vzduchu.

Za pomoci obr. 2 a 3 bude nyní úplněji popsána konstrukce příkladného filtračního prvku 20. Na obr. 2 je znázorněn jednotlivý filtrační prvek, připojený k úseku přepážky 22. Je třeba si uvědomit, že filtrační prvek 20 a přepážka 22 jsou na obr. 2 znázorněny poněkud obecně, a že mohou mít různé konstrukce v souladu s jedním nebo více aspekty předloženého vynálezu. Například, ostatní filtrační prvky mohou být podobné a/nebo identické jako filtrační prvek 20 ve znázorněném příkladu, nebo alternativně by mohly mít četné jiné velikosti a tvary.

Příklad filtračního prvku 20 může zahrnovat podlouhlou v podstatě válcovitou strukturu mající úsek 32 kuželovitého tvaru. Úsek 32 kuželovitého tvaru může zahrnovat tvar komolého kužele, přičemž základna úseku 32 kuželovitého tvaru je připojena k přepážce 22. Základna úseku 32 kuželovitého tvaru může být připojena k přepážce 22 četnými způsoby, například, aniž by na ně byly omezeny, lepidlem, mechanickými upevňovači, západkovými prostředky nebo podobně. Pro zajištění úseku 32 kuželovitého tvaru k přepážce 22 může sloužit prakticky jakýkoliv typ připojovací struktury. Základna úseku 32 kuželovitého tvaru může mít průměr v podstatě stejný nebo poněkud větší než průměr otvoru 23 (znázorněného na obr. 2 čárkovaně, neboť otvor 23 v tomto pohledu není normálně viditelný. ) . Úsek 32

94261

- 8 - ·:·:·:·:

• · · · · • · · * ··*····· ··· · · · kuželovitého tvaru může být připojen k přepážce 22 na jednom konci a může se rozprostírat podél podélné osy '36 ve směru pryč od přepážky 22. Úsek 32 kuželovitého tvaru se může zužovat ve směru podél podélné osy 36 směrem od přepážky 22, takže úsek 32 kuželovitého tvaru má postupně se zmenšující průměr.

Příkladný filtrační prvek 20 dále zahrnuje úsek 34 válcovitého tvaru. Úsek 34 válcovitého tvaru může být umístěn přilehle ke konci úseku 32 kuželovitého tvaru. Úsek 34 válcovitého tvaru se může rozprostírat podle podélné osy 36 koaxiálně s úsekem 32 kuželovitého tvaru. Úsek 34 válcovitého tvaru může mít podél podélné osy 36 v podstatě konstantní průměr. Úsek 34 válcovitého tvaru může dále mít koncové víčko 35. Koncové víčko 35 může sloužit pro utěsnění konce úseku 34 válcovitého tvaru. Koncové víčko 35 může být umístěno na konci filtračního prvku 20 nacházejícím se na konci opačném vzhledem k přepážce 22. Koncové víčko 35 je znázorněno kruhové, ačkoliv jsou uvažovány různé velikosti a tvary, jako například víceúhelníkový tvar nebo podobně. V souladu s tím, koncové víčko 35 může omezovat a/nebo zabraňovat proudění vzduchu skrze konec filtračního prvku 20.

Na obr. 3 je znázorněn filtrační prvek 20 v pohledu v řezu. Filtrační prvek 20 může zahrnovat síto 40. Síto 40 vymezuje centrální průchod 41 vytvořený ve filtračním prvku 20. Síto 40 a centrální průchod 41 se mohou rozprostírat podél podélné osy 36. Podélná osa 36 se rozprostírá uvnitř systému 10 sání ve v podstatě horizontálním směru, takže centrální průchod 41 a síto 40 se také rozprostírají ve v podstatě horizontálním směru. Síto 40 může mít v podstatě válcovitý tvar a/ne^o by mohlo zahrnovat válcovitý úsek a kuželovitý úsek. Například podle

94261 jednoho přikladu může síto 40 zahrnovat v podstatě válcovitý tvar, ve kterém má v podstatě konstantní průměr podél délky úseku 34 válcovitého tvaru. Síto 40 by mohlo dále zahrnovat v podstatě kuželovitý tvar, ve kterém má postupně narůstající průměr podél délky úseku 32 kuželovitého tvaru. Síto 40 by mohlo být vyrobeno z mnoha různých kovových materiálů, například oceli, titanu, drátěného síťového materiálu nebo podobně. V dalších příkladech, síto 40 by mohlo být vyrobeno z četných nekovových materiálů, jako například z různých plastových materiálů. Síto 40 může být dostatečně tuhé, aby poskytovalo určitou oporu pro filtrační prvek 20, takže síto 40 slouží jako opěrné zařízení. Síto 40 může také být porézní a může zahrnovat otvory na povrchu pro umožnění průchodu vzduchu skrze síto 40 do centrálního průchodu 41. Například může síto 40 mít množství perforací, otvorů, děr atd. pro umožnění průchodu vzduchu zvnějšku filtračního prvku 20 do centrálního průchodu 41.

Filtrační prvek 20 může dále zahrnovat opěrné zařízení 42. Opěrné zařízení 42 se může rozprostírat soustředně kolem síta 40, v podstatě paralelně se sítem 40 a koaxiálně s podélnou osou 36. Opěrné zařízení 42 může mít větší průměr než síto 40, takže opěrné zařízení 42 se nachází radiálně v odstupu od síta 40. Opěrné zařízení 42 může mít obdobný a/nebo shodný tvar jako síto 40. Opěrné zařízení 42 může být například v podstatě válcovitého tvaru a/nebo by mohlo zahrnovat úsek 34 válcovitého tvaru a úsek 32 kuželovitého tvaru. Například podle jednoho příkladu může opěrné zařízení 42 zahrnovat v podstatě válcovitý tvar, ve kterém má v podstatě konstantní průměr podél délky úseku 34 válcovitého tvaru. Opěrné zařízení 42 bý mohlo dále I zahrnovat v podstatě kuželovitý tvar, ve kterém má postupně narůstající průměr podél délky úseku 32 kuželovitého tvaru. Opěrné zařízení 42 by mohlo být vyrobeno z mnpha různých

94261

- 10 kovových materiálů, například oceli, titanu, drátěného síťového materiálu nebo podobně, a může být dostátečně tuhé, aby poskytovalo oporu pro filtrační prvek 20. Opěrné zařízení 42 může být porézní a může zahrnovat otvory na povrchu pro umožnění průchodu vzduchu skrze opěrné zařízení 42 do centrálního průchodu 41. Například může mít opěrné zařízení 42 množství perforací, otvorů, děr atd. pro umožněn průchodu vzduchu zvnějšku filtračního prvku 20 do centrálního průchodu 41.

Podle dalších příkladů se může opěrné zařízení 42 rozprostírat jen částečně podél podélné osy 36 od konce filtračního prvku 20 k přepážce 22. Obdobně může opěrné zařízení 42 zahrnovat jediné opěrné zařízení nebo množství opěrných zařízení. V tomto příkladu může opěrné zařízení 42 zahrnovat přidržovací objímku, pásek nebo podobně, který se rozprostírá jen v části vzdálenosti podél podélné osy 36. Množství opěrných zařízení (tj . přidržovacích objímek, pásků nebo podobně) může být uspořádáno ve vzájemných odstupech podél podélné osy 36.

Stále ještě podle obr. 3, filtrační prvek 20 dále zahrnuje filtrační médium 46. Filtrační médium 46 může být uspořádáno v trubicovité orientaci tak, že kruhově obklopuje centrální průchod 41. Filtrační médium 46 může být uspořádáno mezi sítem 40 a opěrným zařízení 42. Síto 40 může omezovat pohyb a/nebo může bránit pohybu filtračního média 46 radiálně dovnitř centrálního průchodu 41. Obdobně může opěrné zařízení 42 omezovat pohyb a/nebo může bránit pohybu filtračního média 46 radiálně směrem ven od centrálního průchodu 41. Filtrační médium 4^ může být připojeno k sítu 40 a/nebo k opěrnému zařízení 42 tak, že je filtrační médium 46 podpíráno mezi nimi. Například může být filtrační médium 46 připojeno k sítu 40 a k opěrnému

94261

- 11 zařízeni 42 lepidlem, takže filtrační médium 46 může mezi nimi být zajištěno relativně nepohyblivě. Filtrační médium 46 může zahrnovat vnitřní povrch 50 a vnější povrh 52. V popsaných příkladech, část vnitřního povrchu 50 v radiálně vnitřní oblasti filtračního média 46 je v kontaktu se sítem 40, je k němu připojena a/nebo je v jeho sousedství. Obdobně, část vnějšího povrchu 52 v radiálně vnější oblasti filtračního média 46 je v kontaktu s opěrným zařízením 42, je k němu připojena a/nebo je v jeho sousedství.

Filtrační médium 46 může být uspořádáno s nebo bez síta 40 a opěrného zařízení 42. Například, podle dalších příkladů, filtrační médium 46 může být uspořádáno bez síta 40 a/nebo opěrného zařízení 42 tak, že filtrační médium 46 je samonosné. V takovémto příkladu, bez síta 40 a opěrného zařízení 42, vnitřní povrch 50 určuje nejvnitřnější povrch filtračního prvku 20 a vnější povrch 52 určuje nejdále vnější povrch filtračního prvku 20.

Filtrační médium 46 může zahrnovat množství skladů 48, které jsou protaženy paralelně s podélnou osou 36. Sklady 48 se mohou rozprostírat v podstatě v cik-cak vzoru radiálně k podélné ose 36 a od ní. Například, v obvodovém směru kolem podélné osy 36 a centrálního průchodu 41, sklady 48 mohou střídavě vyčnívat dovnitř směrem k podélné ose 36 a pak směrem od podélné osy 36 ven. Sklady 48 mohou dále vymezovat úžlabí 54 vytvořené mezi vnějšími povrchy 52 sousedních skladů. Konkrétně, úžlabí 54 může být vytvořeno mezi sousedními místy, kde sklady 48 vyčnívají směrem od podélné osy 36 ven. Úžlabí 54 může tvořit kanál či drenáž, nebo podobně, mezi vnějšími povrchy 52 sousedních skladů. Úžlabí 54 se může rozprostírat, se sklady , 48, podél filtračního prvku 20 a podél podélné osy 36.

94261

Filtrační médium 46 může být vytvořeno z četných různých materiálů. Například může filtrační médium 46 zahrnovat různé filtrační materiály, které slouží k odstraňování částic ze vzduchu, který prochází skrze filtrační médium 46. Filtrační médium 46 může dále zahrnovat hydrofobní médium. Podle dalších příkladů by filtrační médium 46 mohlo zahrnovat vrstvu či povlak hydrofobního média uložený na vnitřním povrchu 50 a/nebo na vnějším povrchu 52. Podle jednoho příkladu může filtrační médium 46 zahrnovat polytetrafluoroethylen (PTFE) nebo expandovaný polytetrafluoroethylen (ePTFE). Nicméně jsou uvažovány četné materiály, které slouží pro omezení a/nebo zabránění průchodu kapaliny skrze filtrační médium 46. Filtrační médium 46 může omezit průchod a/nebo zabránit průchodu cílových částic ze vzduchu, přičemž současně omezuje průchod a/nebo zabraňuje průchodu kapaliny skrze filtrační médium 46. V těchto příkladech se odfiltrované částice a kapalina mohou akumulovat na vnějším povrchu 52, například v úžlabí 54.

Dále na obr. 4 je znázorněn filtrační prvek 20, kde je pro ilustraci a pro jasnost odejmuto koncové víčko 35 a opěrné zařízení 42. Filtrační médium 46 může být uspořádáno na sítu 40, rozprostírajícím se kolem podélné osy 36. Konkrétně, sklady 48 filtračního média 46 mohou být uspořádány tak, že se rozprostírají ve v podstatě spirálovité orientaci vzhledem k podélné ose 36. V této v podstatě spirálovité orientaci se sklady 48 mohou rozprostírat ve směru hodinových ručiček nebo proti směru hodinových ručiček kolem síta 40, podélné osy 36 a centrálního průchodu 41 v závitové resp; kroucené konfiguraci. Sklady 48 mohou spočívat na sítu 40 a ovíjet je v obepínající konfiguraci. Obdobně, sklady 48 mohou mít

94261

- 13 různé rozteče (tj. šířku či vzdálenost ve směru podélné osy 36, ve které sklady 48 tvoří kolem síta 40 celou otáčku o 360° spirály). Sklady 48 například mohou mít menší rozteč než ve znázorněném příkladu, tak, že sklady 48 mohou tvořit úplnější otáčky kolem síta 40. Alternativně mohou sklady 48 mít větší rozteč než je znázorněno, tak, že sklady 48 mohou tvořit kolem síta 40 méně úplné otáčky. Čím větší je rozteč skladů 48, tím méně spirálovitě zkroucenou orientaci mají a jsou rovnější. V souladu s tím, v podstatě spirálovitá orientace filtračního média 46 zahrnuje také identickou souběžnou spirálovitou orientaci úžlabí 54.

V této v podstatě spirálovité orientaci skladů 48 jsou sklady 48 vinuty kolem podélné osy 36 vzhledem k sítu 40 a opěrnému zařízení 42 od prvního konce ke druhému konci filtračního prvku 20. Každý sklad 48 a úžlabí 54 může být umístěno v různých polohách kolem podélné osy 36. Například v jedné poloze může být jedno z úžlabí umístěno na horním povrchu filtračního prvku 20. Avšak ve druhé poloze podél podélné osy 36, která je jiná než první poloha, může být kvůli vinuté spirálovité orientaci skladů 48 totéž úžlabí umístěno na bočním povrchu nebo na dolním povrchu filtračního prvku 20. V souladu s tím se nemusí každý ze skladů 48 a úžlabí 54 rozprostírat výlučně podélně podél filtračního prvku 20 a nemusí mít statickou polohu (tj. jen podél horního povrchu, bočního povrchu, dolního povrchu atd.) podél délky filtračního prvku 20. Stupeň spirálovitého otočení každého ze skladů 48 a úžlabí 54 se může měnit a není omezen na znázorněný příklad. Například je třeba si uvědomit, že sklady 48 a úžlabí 54 se mohou rozprostírat kolem podélné osy 36 ve spirálovité orientaci v rozmezí alespoň asi 90 stupňů otočení až asi maximálně: 360 stupňů otočení podél celé délky filtračního prvku 20 (tj. od prvního konce k protilehlému druhému konci).

94261

- 14 Je třeba si uvědomit, že v dalších příkladech se mohou i sklady 48 rozprostírat v různých nelineárních i orientacích vzhledem k podélné ose 36. Sklady 48 a úžlabí 54 mohou zahrnovat například otočení, zkroucení, křížení, cik-cak průběh a/nebo zakřivení kolem síta 40 a podélné osy 36, a nejsou omezeny na spirálovitou orientaci. Například podle jednoho příkladu se mohou sklady 48 a úžlabí 54 rozprostírat kruhově kolem síta 40 a podélné osy 36, takže každý ze skladů 48 a úžlabí 54 se rozprostírá kolem podélné osy 36 ve směru, který je kolmý k podélné ose 36. Orientace skladů 48 a úžlabí 54 ve znázorněném příkladu není zamýšlena jako omezující pro další vytvoření. Dále, ačkoliv příklady znázorněné na obr. 4 a 5 zahrnují filtrační médium 4 6, jako jednotlivé filtrační médium uspořádané kolem úseku 32 kuželovitého tvaru a úseku 34 válcovitého tvaru, je třeba si uvědomit, že filtrační médium 46 by mohlo zahrnovat dvě separátní filtrační média. V tomto případě může úsek 32 kuželovitého tvaru obsahovat první filtrační médium a úsek 34 válcovitého tvaru může obsahovat druhé filtrační médium, které je jiné a oddělené od prvního filtračního média.

Nyní bude popsána funkce filtračního prvku 20. Podle obr. 1, vstupující proud 13 vzduchu může vstupovat do systému 10 sání skrze sací profil 14. Vstupující proud 13 vzduchu může procházet skrze sací profil 14 a do filtračního úseku 18. Ve filtračním úseku 18 může vzduch procházet skrze filtrační prvky 20, jejichž pomocí je filtračním prvkem 20 filtrován vzduch.

Za pomoci obr. 3 a 4 bude funkce filtračního prvku 20 popsán podrobněji. Vzduch může být filtrován průchodem skrze opěrné zařízení 42, filtrační médium 46 a síto 40. Vzduch

94261

- 15 může procházet skrze otvory každého opěrného zařízení 42 i a síta 40. Vzduch procházející skrze filtrační médium 46 je filtrován, alespoň částečně, hydrofobním a ί filtračním účinkem filtračního média 46. Tak může být omezeno a/nebo zabráněno průchodu částic a kapaliny skrze filtrační médium 46. V průběhu tohoto filtračního procesu se mohou částice a kapalina akumulovat na vnějším povrchu 52 skladů 48, zatímco vyčištěný/přefiltrovaný vzduch prochází skrze síto 40 a do centrálního průchodu 41. Vyčištěný/přefiltrovaný vzduch může procházet skrze filtrační prvky 20 a opouštět filtrační úsek 18 skrze otvory 23. Vzduch pak může procházet skrze výstupní úsek 24 a opouštět systém 10 sání skrze výstup 25.

Kapalina, která je odfiltrována filtračním médiem 46, se může shromažďovat v úžlabích 54 mezi sousedními sklady. V této spirálovité orientaci skladů 48 se může úžlabí 54 rozprostírat kolem podélné osy 36 v podstatě kruhově. V souladu s tím se úžlabí 54 nerozprostírá výlučně podél statické polohy (tj. jen podél horního povrchu, bočního povrchu, dolního povrchu atd.) filtračního prvku 20. Například úžlabí 54 může být umístěno na horním povrchu filtračního prvku, ale může se spirálovitě stáčet do polohy na bočním povrchu a/nebo na dolním povrchu filtračního prvku podél podélné osy 36. Kapalina, která se akumuluje na horním povrchu nebo v jeho blízkosti uvnitř úžlabí 54 se může přirozeně odvádět z horního povrchu účinkem gravitace, například protékat skrze úžlabí 54 dolů po stranách filtračního prvku 20. Spirálovitá orientace skladů 48 tak omezuje a/nebo zabraňuje akumulaci vody v úžlabích 54.

Tím, že kapalina odtéká z úžlabí 54 a neakiumuluje se, vykazuje filtrační prvek 20 četné výhody, i Například, filtrační prvek 20 může mít zlepšenou účinnost díky větší

94261 efektivní filtrační ploše, takže může být přefiltrováno víc vzduchu. Dále může být také snížena tlaková ztráta přes filtrační médium 46, neboť se v úžlabích 54 akumuluje méně vody. Kromě toho, omezením a/nebo zabráněním akumulaci vody v úžlabích 54 může filtrační prvek 20 vykazovat delší životnost díky menšímu opotřebení. K opotřebení může docházet, alespoň částečně, kvůli akumulací vody podél horního povrchu a horních bočních povrchů. V souladu s tím, kapalina, která odtéká z filtračního prvku 20, může padat z filtračního prvku 20 účinkem gravitace ke dnu filtračního úseku 18. Filtrační úsek 18 může zahrnovat drenáž, sběrné zařízení (neznázorněné) nebo podobně pro shromažďování kapaliny, která padá z filtračních prvků.

Za pomoci obr. 5 je znázorněn příklad filtračního prvku 120 podle dosavadního stavu techniky. Filtrační prvek 120 může zahrnovat opěrné zařízení (neznázorněné) a síto. Filtrační prvek 120 může dále zahrnovat filtrační médium 146 mající množství skladů 148. Filtrační médium 146 může být vyrobeno z četných filtračních materiálů včetně hydrofobních filtračních materiálů. Sklady 148 jsou uspořádány podélně tak, že sklady jsou v podstatě paralelní s podélnou osou 136 filtračního prvku 120. Mezi sousedními sklady může být vytvořeno úžlabí 154 tak, že se úžlabí 154 rozprostírá podél podélné osy 136. V činnosti může filtrační prvek 120 odfiltrovávat částice a kapalinu ze vzduchu, který prochází skrze filtrační médium 146. Kapalina se může akumulovat v úžlabích 154. Kvůli horizontální orientaci filtračního prvku 120 a podélné orientaci úžlabí 154 je omezeno a/nebo zabráněno odvádění kapaliny, která se akumuluje v horním úžlabí 154a na horním povrchu'filtračního prvku 120, z filtračního prvku 120. Kapalina se Ijromadí mezi směrem vzhůru obrácenými sklady, například v úžlabí 154a a v sousedních úžlabích na horním povrchu nebo v blízkosti

94261

- 17 horního povrchu filtračního prvku 120. Toto nahromadění kapaliny může omezovat a/nebo zabraňovat průchodu vzduchu skrze filtrační prvek 120 v horních částech (např. v místech kde je v úžlabí zachycena kapalina). Dále, nahromadění kapaliny může způsobit relativně vysokou tlakovou ztrátu přes filtrační prvek. V souladu s tím, filtrační prvek 20 podle předloženého vynálezu mající spirálovitě orientované sklady může zmenšit výše uvedené nevýhody filtru podle dosavadního stavu techniky.

Vynález byl popsán v souvislosti s příkladnými vytvořeními popsanými výše. Modifikace a obměny jsou zřejmé na základě přečtení a porozumění této přihlášce. Příklady vytvoření zahrnující jeden nebo více aspektů vynálezu jsou zamýšleny jako zahrnující všechny takovéto modifikace a obměny, které spadají do rozsahu připojených nároků.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Filtrační prvek zahrnující:

filtrační medium rozprostírající se podél podélné osy a obvodově kolem centrálního průchodu, který se rozprostírá podél podélné osy, přičemž filtrační médium je konfigurováno s množstvím skladů, přičemž sklady se rozprostírají ve spirálovité orientaci kolem podélné osy.
2. Filtrační prvek podle nároku 1, dále zahrnující síto nacházející se radiálně uvnitř filtračního média pro zabránění posunutí filtračního média radiálně dovnitř do centrálního průchodu.
3. Filtrační prvek podle nároku 2, dále zahrnující opěrné zařízení nacházející se radiálně vně filtračního média pro zabránění posunutí filtračního média směrem radiálně ven.
4. Filtrační prvek podle nároku 1, přičemž podélná osa se rozprostírá podél v podstatě horizontálního směru.
5. Filtrační prvek podle nároku 4, přičemž množství skladů vymezuje množství úžlabí rozprostírajících se mezi sousedními sklady, přičemž množství úžlabí je konfigurováno tak, že se rozprostírá kolem podélné osy ve spirálovité orientaci.
6. Filtrační prvek podle nároku 5, přičemž všechna úžlabí jsou konfigurována tak, že se rozprostírají ve spirálovité orientaci od prvního konce filtračního prvku k protilehlému

24 94261 druhému konci filtračního prvku tak, že jedno z úžlabí je v první poloze podél podélné osy umístěno na horním povrchu filtračního prvku a ve druhé poloze podél podélné osy na dolním povrchu filtračního prvku, přičemž množství úžlabí je konfigurováno tak, že se rozprostírají kolem podélné osy ve spirálovité orientaci v rozmezí alespoň asi 90 stupňů otočení až asi maximálně 360 stupňů otočení mezi prvním a druhým koncem filtračního prvku.
7. Filtrační prvek podle nároku 6, přičemž množství skladů zahrnuje hydrofobní materiál.
8. Filtrační prvek podle nároku 7, přičemž množství skladů je konfigurováno pro filtraci vzduchu a kapaliny procházející skrze množství skladů.
9. Filtrační prvek podle nároku 8, přičemž kapalina je konfigurována pro odvádění z horního povrchu prostřednictvím protékání úžlabí účinkem gravitace.
10. Filtrační prvek zahrnující:

opěrné zařízení rozprostírající se obvodově podél podélné osy kolem centrálního průchodu; a filtrační medium umístěné na opěrném zařízení a rozprostírající se podél podélné osy obvodově kolem centrálního průchodu, přičemž filtrační médium je konfigurováno s množstvím skladů, přičemž alespoň jeden ze skladů se rozprostírá v nelineární orientaci kolem podélné osy.
11. Filtrační prvek podle nároku 10, přičemž opěrné zařízení zahrnuje síto nacházející se radiálně uvnitř filtračního média pro zabránění posunutí filtračního média

24 94261

- 20 radiálně dovnitř do centrálního průchodu.
12. Filtrační prvek podle nároku 11, přičemž množství skladů vymezuje množství úžlabí rozprostírajících se mezi sousedními sklady, přičemž úžlabí jsou konfigurována tak, že se rozprostírají kolem síta v nelineární orientaci.
13. Filtrační prvek podle nároku 12, přičemž množství skladů je konfigurováno pro filtraci vzduchu a kapaliny procházející skrze množství skladů tak, že kapalina je konfigurována pro odvádění z horního povrchu filtračního prvku skrze úžlabí účinkem gravitace.
14. Filtrační prvek podle nároku 13, přičemž množství skladů je konfigurováno tak, že se rozprostírají ve spirálovité orientaci kolem podélné osy.
15. Filtrační prvek obsahující spirálovitě orientované sklady.
16. Filtrační prvek podle nároku 15, zahrnující: filtrační medium rozprostírající se podél podélné osy a obvodově kolem centrálního průchodu, který se rozprostírá podél podélné osy, přičemž filtrační médium je konfigurováno s množstvím spirálovitě orientovaných skladů, přičemž sklady se rozprostírají ve spirálovité orientaci kolem podélné osy, přičemž podélná osa se rozprostírá podél v podstatě horizontálního směru v systému plynové turbíny.
17. Filtrační prvek podle nároku 16, přičemž množství skladů zahrnuje hydrofobní materiál.
18. Filtrační prvek podle nároku 17, přičepž množství

24 94261

- 21 skladů vymezuje množství úžlabí rozprostírajících se mezi sousedními sklady, přičemž jedno z úžlabí je v první poloze podél podélné osy umístěno na horním povrchu filtračního prvku a ve druhé poloze podél podélné osy na dolním povrchu, přičemž množství úžlabí je konfigurováno tak, že se rozprostírá kolem podélné osy ve spirálovité orientaci v rozmezí alespoň asi 90 stupňů otočení až asi maximálně 360 stupňů otočení po celé délce filtračního prvku.
19. Filtrační prvek podle nároku 18, přičemž množství skladů je konfigurováno pro filtraci vzduchu procházejícího skrze sklady a pro omezení průchodu kapaliny skrze sklady.
20. Filtrační prvek podle nároku 19, přičemž kapalina je konfigurována pro shromažďování kapaliny v úžlabích a dále pro odvádění kapaliny z horního povrchu filtračního prvku skrze úžlabí.