-
Hintergrund der Erfindung
-
Die
vorliegenden Erfindung betrifft allgemein die in eine Turbomaschine
eintretende Luft; und insbesondere eine System zur Beprobung des
in das Einlasssystem eintretenden Luftstroms.
-
Einige
Turbomaschinen wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, Gasturbinen
und Flugturbinen-Abkömmlinge
haben ein Lufteinlasssystem, das den ankommenden Luftstrom einem
Verdichter zuführt.
Das Einlasssystem besitzt üblicherweise
einen Filterabschnitt, der Fremdobjekte und andere unerwünschte Materialien
aus dem Luftstrom aussiebt. Typischerweise bestehen das Einlasssystem
und der Verdichter aus Metallen, die aufgrund der Umgebung (Umgebungsbedingungen
usw.), in der die Turbomaschine arbeitet, korrodieren können. Industriestandards
stellen Techniken zur Überwachung
der Korrosionsrate einer Umgebung bereit.
-
Diese
Turbomaschinen können
bezüglich der
Umgebungsbedingungen Mikroumgebungen entwickeln, in denen die Turbomaschine
arbeitet. Diese Mikroumgebungen, die beschleunigte Luftströmungen und
Drücke
haben, erhöhen
typischerweise die Korrosionsrate der Komponenten des Verdichters. Daher
sollte man, um die Korrosionsrate genau zu bestimmen, nicht nur
einfach die Umgebungsbedingungen messen und eine Schlussfolgerung
bezüglich
des Luftstroms und der Mikroumgebung ziehen. Der Luftstrom stromabwärts von
dem Filterabschnitt sollte überwacht werden,
um die Umgebungsauswirkungen des Luftstroms auf die Verdichterkomponenten
zu bestimmen.
-
Ein
Verfahren zum Ermitteln der Korrosionsrate in der Mikroumgebung
besteht in der Anordnung von Streifen (hierin nachstehend als ”Coupons” bezeichnet)
in dem Luftstrom. Mit der Zeit werden die Coupons korrodiert und
fallen aus. Ein Benutzer überwacht
die Coupons und die Zeit bis zum Ausfall. Die Coupons können an
ein Labor gesendet werden, um die Art(en) oder den Auslöser der
Korrosion zu bestimmen.
-
Es
gibt einige Bedenken bezüglich
des beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der Korrosionsrate.
Ein Coupon innerhalb des Einlasssystems kann korrodieren, sich ablösen und
zu einem Projektil innerhalb des Einlasses werden, das möglicherweise die
Verdichterkomponenten beschädigt.
Zusätzlich kann
die Platzierung der Coupons in dem Einlasskanal Strömungsverformungswellen
erzeugen, welche ebenfalls Turbomaschinenkomponenten beschädigen können.
-
Aus
den vorgenannten Gründen
gibt es einen Bedarf nach einem System, das die Korrosion verursachenden
Stoffe in einem in einem Einlasssystem strömenden Luftstrom misst. Das
System sollte die Korrosionsrate des Einlasssystems überwachen. Das
System sollte im Einsatz keine Verformungswellen erzeugen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Probenahmesystem 200 für ein Einlasssystem 100 bereitgestellt,
wobei das Probenahmesystem 200 aufweist:
Wenigstens
eine Probenahmeeinheit 230 zum Messen von Korrosion verursachenden
Stoffen in dem in das Einlasssystem 100 strömenden Luftstrom,
wobei die wenigstens eine Probenahmeeinheit 230 aufweist:
einen Deckel für
einen Zugang zu einem Innenabschnitt der wenigstens einen Probenahmeeinheit 230;
eine Probenahmekammer 240 in dem inneren Abschnitt, wobei
die Probenahmekammer 240 aufweist: ein Befestigungssystem 245 zum
Befestigen wenigstens eines Probenahmecoupons 265, wobei
das Befestigungssystem 245 wenigstens eine Position definiert,
wobei das Befestigungssystem 245 die Befestigung wenigstens
eines Probenahmecoupons 265 an der wenigstens einen Position
ermöglicht;
einen Strömungsausrichter 250 zum
Führen
des Luftstroms so, dass er über
den wenigstens einen Probenahmecoupon 265 strömt, wobei
der Strömungsausrichter 250 einen
stromaufwärts
befindlichen Abschnitt aufweist, der angrenzend an eine Zuführungsleitung 215 angeordnet
ist und einen stromabwärts
befindlichen Abschnitt, der angrenzend an eine Ausgabeleitung 225 angeordnet
ist; wobei die stromaufwärts
und stromabwärts
befindlichen Abschnitte sich angenähert über die Breite der Probenahmekammer 240 erstrecken;
eine Strömungsausgleichseinrichtung 225 zum
Ausfiltern von Fremdobjekten aus dem Luftstrom, wobei die Tiefe
der Strömungsausgleichseinrichtung 255 nahezu
gleich der Tiefe der Probenahmekammer 240 ist; und wobei die
Strömungsausgleichseinrichtung 255 zwischen dem
stromabwärts
befindlichen Abschnitt der Strömungsausrichter 250 und
der Ausgabeleitung 225 angeordnet ist; und einen Luftverstärker 220 zur
Unterstützung
bei der Bewegung des Luftstroms durch die Probenahmekammer 240;
wobei Anteile des Luftstroms in eine Zuführungsleitung 215 eintreten, durch
die Probenahmekammer 240 strömen, über eine Ausgabeleitung 225 austreten
und wieder in das Einlasssystem 100 eintreten.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese
und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser verständlich,
wenn die nach stehende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
gelesen wird, in welchen gleiche Zeichen gleiche Elemente durchgängig durch
die Zeichnungen repräsentieren.
-
1 ist
eine schematische Veranschaulichung einer Umgebung, in welcher eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeiten kann.
-
2 ist
eine schematische Veranschaulichung einer isometrischen Ansicht
eines Luftprobenahmesystems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist
eine schematische Veranschaulichung einer isometrischen Ansicht
eines Luftprobenahmesystems ohne eingebaute Probenahmecoupons gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
4 ist
eine schematische Veranschaulichung einer isometrischen Ansicht
eines Luftprobenahmesystems mit eingebauten Probenahmecoupons gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
nachstehende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
bezieht sich auf die beigefügten
Zeichnungen, welche spezifische Ausführungsformen der Erfindung
veranschaulichen. Weitere Ausführungsformen
mit unterschiedlichen Strukturen und Operationen weichen nicht von
dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ab.
-
Eine
bestimmte Terminologie wird hierin zur Vereinfachung für den Leser
verwendet und ist nicht als eine Einschränkung bezüglich des Schutzumfangs der
Erfindung anzusehen. Beispielsweise beschreiben Worte wie z. B. ”oberer”, ”unterer”, ”links”, ”rechts”, ”vorderer”, ”hinterer”, ”unten”, ”unten”, ”horizontal”, ”vertikal”, ”stromaufwärts”, ”stromabwärts”, ”vorne”, ”hinten”, und dergleichen
lediglich die in den Figuren dargestellte Konfiguration. Stattdessen
können
das Element oder Elemente einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in jeder beliebigen Richtung ausgerichtet sein und die
Terminologie sollte sich daher als solche Varianten mit umfassend
verstehen, sofern es nicht anderweitig spezifiziert wird. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Luftprobenahmesystem zum Messen
von Korrosion verursachenden Stoffen in einem Luftstrom bereit,
der in ein Einlasssystem einer Turbomaschine strömt. Dieses Luftprobenahmesystem
kann eine Luftprobenahmeeinheit mit mehreren darin befestigten Probenahmecoupons
enthalten. Teile der Luftprobenahmeeinheit können außerhalb von dem Einlasssystem
montiert sein, was es einem Betreiber ermöglicht, auf die Probenahmecoupons
zuzugreifen, während
die Turbomaschine in Betrieb ist.
-
In
Betrieb besitzt eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine mit der Luftprobenahmeeinheit verbundene
Probenahmeleitung, und der in die Probenahmeleitung strömende Luftstrom streicht über die
Probenahmecoupons und kehrt dann zu dem Einlasssystem zurück. Die
Coupons werden überwacht
und dann entnommen, um den Anteil der Korrosion verursachenden Stoffe
in dem Luftstrom zu bestimmen. Die Korrosionsrate der Coupons kann
mit dem Lochfraß korrelieren,
der auf den Verdichterkomponenten, wie z. B. den Laufschaufeln und
anderen Komponenten, auftritt. Diese Korrelation kann bei der Entwicklung
von Wartungsplänen
für Turbomaschinen
usw. nützlich
sein.
-
In
den Figuren, in welchen verschiedene Zahlen gleiche Elemente durchgängig durch
die verschiedenen Ansichten bezeich nen, ist 1 eine schematische
Veranschaulichung einer Umgebung, in welcher eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeiten kann. 1 veranschaulicht
ein Einlasssystem 100, das typischerweise mit einem Verdichter 145 einer
(nicht dargestellten) Turbomaschine zusammengefasst ist. Die nachstehende
Beschreibung liefert eine Übersicht über eine
typische Konfiguration eines Einlasssystems 100, wobei
aber die vorliegende Erfindung mit anderen Konfigurationen des Einlasssystems 100 verwendet
werden kann, welche nicht in den Figuren dargestellt sind.
-
Das
Einlasssystem 100 führt
den durch den Verdichter 145 angesaugten Luftstrom. Der
Luftstrom kommt üblicherweise
aus der Umgebung, in welcher die Turbomaschine arbeitet. Zu Beginn
strömt
der Luftstrom um eine Wetterabdeckung 105 herum, welche
den Eintritt von Wetterelementen, wie z. B. Regen, Schnee usw.,
in den Verdichter 145 verhindern kann. Der Luftstrom kann
dann durch ein Einlassfiltergehäuse 110 strömen, welches
im Wesentlichen Fremdobjekte und Schmutz aus dem Luftstrom entfernt.
Anschließend
kann der Luftstrom durch ein Kühlmodul 115,
wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, ein Wasserwaschsystem
strömen.
Anschließend
kann der Luftstrom durch ein Übergangsstück 120 und
in einen Einlasskanal 125 strömen; diese Komponenten können die
Geschwindigkeit und den Druck des Luftstroms anpassen. Anschließend kann
der Luftstrom durch einen Schalldämpferabschnitt 130 strömen. Anschließend kann
der Luftstrom durch ein Einlasswärmeabzweigsystem 135 strömen, welches
im Wesentlichen die Luftstromtemperatur vor dem Eintritt in den
Verdichter 145 erhöht. Ein
Schmutzsieb 140 oder dergleichen kann stromabwärts von
dem Einlasskanal 125 angeordnet sein und dient im Wesentlichen
dazu, den Eintritt von Schmutz in den Verdichter 145 zu
verhindern.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann mehrere Luftprobenahmesysteme 200 aufweisen,
wobei jedes System 200 an variierenden Stellen in dem Einlasssystem 100 positioniert
sein kann. Gemäß Darstellung
in 1 kann ein erstes Luftprobenahmesystem 200 stromaufwärts vor
dem Einlassfiltergehäuse 110 positioniert
sein; ein zweites Luftprobenahmesystem 200 kann stromabwärts von dem
Einlassfiltergehäuse 110 positioniert
sein; und ein drittes Luftprobenahmesystem 200 kann stromabwärts von
dem Einlassschalldämpferabschnitt 130 positioniert
sein.
-
2 ist
eine schematische Darstellung, die eine isometrische Ansicht eines
Luftprobenahmesystems 200 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Komponenten einer
Ausführungsform
des Luftprobenahmesystems 200 können umfassen: eine Wetterabdeckhaube 205,
welche mehrere Ventilationslöcher 210 haben
kann; eine Luftstromzuführungsleitung 215;
einen Luftverstärker 220;
eine LuftstromAusgabeleitung 225; eine Probenahmeeinheit 230 mit
einem Deckel 235.
-
Gemäß Darstellung
in den 2–4 kann
die Wetterabdeckung 205 Abschnitte der Probenahmeeinheit 230 vor
den Elementen wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, der
Sonne, Regen, Schneeregen, Schnee, Hagel oder dergleichen abschirmen.
Die Ventilationslöcher 210 können auf
einer oder beiden Seiten der Wetterhaube 205 vorhanden
sein, und können
die Luftzirkulation um die Probenahmeeinheit 230 herum
erhöhen.
Die Wetterabdeckung 205 kann aus jedem beliebigen Material
bestehen, das in der Lage ist, der Umgebung zu widerstehen, welcher
die Probenahmeeinheit 230 ausgesetzt ist. Beispielsweise
kann, jedoch nicht darauf beschränkt,
die Wetterabdeckung 205 aus einem rostfreien Stahl, einem
Kunststoff oder dergleichen bestehen.
-
Die
Zuführungsleitung 215 dient
dazu, einen Innenabschnitt des Einlasssystems 100 mit der
Probenahmeeinheit 230 zu verbinden. Die Zuführungsleitung 215 kann
ein mit dem Einlasssystem 100 verbundenes erstes Ende und
ein mit einem Einlassabschnitt der Probenahmeeinheit 230 verbundenes zweites
Ende haben. Die Zuführungsleitung 215 kann
aus jedem beliebigen Material bestehen, das in der Lage ist, der
Betriebsumgebung des Einlasssystems 100 und des Luftprobenahmesystems 200 zu widerstehen.
Die Zuführungsleitung 215 kann
so bemessen sein, dass sie einen gewünschten Druck, Strömungsrate
und Geschwindigkeit des in die Probenahmeeinheit 230 eintretenden
Luftstroms erzeugt. Die Einlassleitung 225 dient zum Verbinden
eines Auslassabschnittes der Probenahmeeinheit 230 mit
dem Einlasssystem 100.
-
Die
Ausgabeleitung 225 kann ein mit dem Einlasssystem 100 verbundenes
erstes Ende und ein mit einem Auslassabschnitt der Probenahmeeinheit 230 verbundenes
zweites Ende enthalten. Die Ausgabeleitung 225 kann aus
jedem beliebigen Material bestehen, das in der Lage ist, der Betriebsumgebung des
Einlasssystems 100 und des Luftprobenahmesystems 200 zu
widerstehen. Die Ausgabeleitung 225 kann so bemessen sein,
dass sie einen gewünschten
Druck, Strömungsrate
und Geschwindigkeit des die Probenahmeeinheit 230 verlassenden Luftstroms
erzeugt. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine Ausgabeleitung 225 mit einem
Luftverstärker 220 enthalten.
Der Luftverstärker 220 dient
dazu, den Luftstrom durch die Probenahmeinheit 230 zu bewegen.
Der Luftverstärker 220 kann
beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, die Form annehmen von:
einem Sauggebläse,
das den Luftstrom über
die Probenahmecoupons 265 zieht; wie es in den 3 und 4 dargestellt
und nachstehend beschrieben wird. Die physikalischen Eigenschaften
des Luftverstärkers 220 werden
im Wesentlichen durch die Art des Einlasssystems 100 und
die Turbomaschine bestimmt, in wel cher das Luftprobenahmesystem 200 arbeitet.
In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Luftverstärker 220 nur eine
Druckluftquelle benötigen,
wie sie am Aufstellort einer Turbomaschine üblich ist.
-
Die
Probenahmeeinheit 230 ermöglicht es dem Luftprobenahmesystem 200,
den Luftstrom aus dem Einlasssystem 100 zu entnehmen, verteilt
den Luftstrom über
mehrere Probenahmecoupons 265 und gibt dann den Luftstrom
wieder in das Einlasssystem 100 ein. Der Deckel 235 ermöglicht der
Probenahmeeinheit 230, eine abgedichtete Umgebung für die Messung
der Korrosion bewirkenden Stoffe innerhalb des Luftstroms zu bilden.
In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Deckel 235 aus einem
transparenten Material bestehen. Hier kann ein Benutzer die Probenahmecoupons 265 ohne Öffnung des
Deckels 235 betrachten. Der Deckel 235 kann auch
einem Benutzer ermöglichen,
die Probenahmecoupons 265 während des Betriebs der Turbomaschine
zu entnehmen und/oder auszutauschen.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Deckel 235 einen äußeren Abschnitt
und einen inneren Abschnitt auf. Hier kann der äußere Abschnitt dazu dienen,
die Probenahmeeinheit 230 einzuschließen und ist die Gesamtabdeckung.
Der äußere Abschnitt
kann aus einem Material bestehen, das den inneren Abschnitt schützt und
die inneren Komponenten der Probenahmeeinheit 230 abschirmt.
Dieses Material kann beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, dasselbe
Material wie das der äußeren Abschnitte
der Probenahmeeinheit 230 sein. Der äußere Abschnitt kann vor den
Umgebungsauswirkungen schützen,
denen die Probenahmeeinheit 230 ausgesetzt werden kann.
Diese Effekte können
beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Ultraviolettstrahlen,
Strahlungserwärmung,
Schmutz, Ausfällung
oder Kombinationen davon sein.
-
Der
innere Abschnitt dieser Ausführungsform
des Deckels 235 kann als eine durchsichtige Barriere zwischen
dem äußeren Abschnitt
und den inneren Komponenten der Probenahmeeinheit 230 dienen.
Der innere Abschnitt kann zur Aufrechterhaltung einer abgedichteten
Umgebung in der Probenahmeeinheit 230 beitragen. Der innere
Abschnitt kann aus einem transparenten Material bestehen, das eine
Betrachtung der inneren Komponenten der Probenahmekammer ohne Aussetzung
an die Umgebung ermöglicht.
-
Diese
alternative Ausführungsform
erlaubt dem Benutzer, die inneren Komponenten der Probenahmeeinheit 230 zu
nutzen, ohne die Unversehrtheit des Luftprobenahmesystems 200 zu
beeinträchtigen.
Hier kann die Abdichtung des Luftprobenahmesystems 200 aufrechterhalten
bleiben.
-
Es
wird nun Bezug auf die 3 und 4 genommen. 3 ist
eine schematische Veranschaulichung einer isometrischen Ansicht
der Probenahmeeinheit 230 von 2 mit entferntem
Deckel 235 und ohne eingebaute Probenahmecoupons 265 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine
schematische Veranschaulichung einer isometrischen Ansicht der Probenahmeeinheit 230 von 2 mit
entferntem Deckel 235 und mit eingebauten Probenahmecoupons 265 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Die
Probenahmeeinheit 230 kann umfassen: eine Probenahmekammer 240;
ein Befestigungssystem 245; Strömungsausrichter 250;
Strömungsausgleichseinrichtungen 255;
Isolation 260; und (in 4 dargestellte)
Probenahmecoupons 265. Die Probenahmekammer 240 kann
als der Bereich innerhalb der Probenahmeeinheit 230 betrachtet
werden, in dem der Luftstrom mit den Probenahmecoupons 265 in
Eingriff steht. Die Probenahmekammer 240 kann wenigstens
ein Befestigungssystem 245 enthalten, welches wenigstens
einen Probenahmecoupon 265 festhält. Die Probenahmekammer 240 umschließt einen
ausreichend größeren Bereich,
um einen gleichmäßigen Luftstrom über jeden
Probenahmecoupon 265 zu ermöglichen. Die Probenahmekammer 240 ermöglicht im
Wesentlichen, einen Durchstrom des Luftstroms dadurch. Der Strömungsausrichter 250 kann
eine vordere und eine hintere Begrenzungswand der Probenahmekammer 240 definieren.
Der Strömungsausrichter 250 bewirkt
einen Druckabfall in der Probenahmeeinheit 230 und hilft, die
Strömung
des Luftstroms auszugleichen, was eine gleichmäßige Strömung über die Probenahmecoupons 265 ermöglicht.
Der Strömungsausrichter 250 kann
die Form haben von: beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, eines
Gittersiebs, eines Wabenströmungstrenners,
eines Perforationsbleches oder dergleichen. Die Breite deStrömungsausrichters 50 kann ähnlich der
Breite der Probenahmekammer 240 sein.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Strömungsausrichter 250 auf:
einen vorderen Abschnitt, einen hinteren Abschnitt, einen Filterabschnitt
zwischen den vorderen und hinteren Abschnitten. Hier dient der Filterabschnitt
dazu, einen Teil des Schmutzes in dem Luftstrom und/oder auf den
Probenahmecoupons 265 zu erfassen.
-
Eine
stromaufwärts
befindliche Strömungsausgleichseinrichtung 255 kann
angrenzend an die Zuführungsleitung 215 angeordnet
sein und eine stromabwärts
befindliche Strömungsausgleichseinrichtung 255 kann
angrenzend an die Ausgabeleitung 255 (dargestellt in 2)
angeordnet sein. Jede Strömungsausgleichseinrichtung 255 kann
beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, die Form eines Drahtgittersiebs
haben. Die Strömungsausgleichseinrichtungen 255 können die
Strömung
in einer gleichmäßigen Weise über die
Probenahmecoupons 265 führen.
Die stromaufwärts
befindliche Strömungsausgleichseinrich tung 255 kann
auch das Auftreffen von Schmutz und anderen Fremdobjekten auf die
Probenahmecoupons 265 verhindern. Die stromabwärts befindliche
Strömungsausgleichseinrichtung 255 kann
ebenfalls das Austreten von Schmutz und anderen Fremdobjekten in
der Probenahmeeinheit 230 aus der Probenahmekammer 240 und
den Eintritt in das Einlasssystem 100 verhindern. Die Größe jeder
Strömungsausgleichseinrichtung 255 kann ausreichen,
um den Durchmesser der Zuführungsleitung 215 oder
der Ausgabeleitung 225 zu überdecken.
-
Die
Probenahmeeinheit 230 kann die Form eines Kastens haben,
der die vorstehend erwähnten Komponenten
einschließt.
In einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Abtasteinheit 230 die
Form einer doppelwandigen Struktur mit Isolation 260 zwischen
den Doppelwänden
haben. Hier kann ein Metallflansch die Doppelwände verbinden und einen Teil
der Isolation 260 gemäß Darstellung
in den 3 und 4 überdecken. Die Isolation 260 kann
dazu beitragen, dass die Probenahmekammer 240 vor äußerer Wärme isoliert wird.
Die Isolation 260 kann dazu beitragen, die Probenahmekammer 240 auf
einer Temperatur und Feuchtigkeit ähnlich dem Bereich des Einlassystems 100 zu
halten, aus dem der Luftstrom abgeleitet wird. Die Isolation 260 kann
die Form beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, einer
Steinwolle-artigen Substanz oder dergleichen haben. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Isolation 260 eine
Dicke von etwa 25 mm bis etwa 75 mm haben.
-
Gemäß Darstellung
in 4 können
die Probenahmecoupons 265 eine rechteckige Form haben; und
sind so in dem Befestigungssystem 245 befestigt. Das Befestigungssystem 245 kann
die Probenahmecoupons 265 so anordnen, dass jeder Probenahmecoupon 265 elektrisch
von den anderen Probenahmecoupons 265 isoliert ist. Eine
Ausführungsform
des Befestigungssystems 245 kann die Probenahmecoupons 265 beispielsweise,
jedoch nicht darauf beschränkt,
in einer vertikalen Anordnung anordnen.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann auch Probenahmecoupons 265 verwenden,
welche aus Materialien wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, aus
Kohlenstoffstählen,
Legierungsstählen,
Kupfer, Aluminium, Zink, anderen Legierungen oder dergleichen bestehen.
Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine Probenahmeeinheit 230 mit
einem Befestigungssystem 245 bereitstellen, das in der
Lage ist, angenähert 50
Probenahmecoupons 265 zu befestigen. Die Probenahmeeinheit 230 einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Arten von Probenahmecoupons 265 enthalten,
die aus unterschiedlichen Arten von Materialien bestehen. Dieses kann
einem Benutzer ermöglichen,
Daten bezüglich unterschiedlicher
Arten von in dem Luftstrom vorhandener korrodierender Stoffe zu
sammeln. Dieses kann einem Benutzer auch ermöglichen, einen Probenahmecoupon 265 zu
verwenden, der aus dem Komponentenmaterial des Verdichters 145 besteht.
-
Im
Einsatz sind Abschnitte des Einlasssystems 100, der Probenahmeeinheit 230,
der Zuführungsleitung 215 und
der Ausgabeleitung 225 verbunden, um einen geschlossenen
Strömungspfad auszubilden.
Der Luftverstärker 220 versucht
im Wesentlichen, die Probenahmeeinheit 230 auf einen Druck ähnlich dem
des Druckes in dem Einlasssystem 100 zu halten. Die Probenahmeeinheit 230 kann kleine
Anteile des Luftstroms aufnehmen, welcher über jeden Probenahmecoupon 265 strömt. Möglicherweise
können
die in dem Luftstrom vorhandenen Korrosion verursachenden Stoffe
einen Ausfall der Probenahmecoupons 265 bewirken. Die Strömungsausgleichseinrichtungen 255 verhindern,
dass der bzw. die ausgefallenen Probenahmecoupons 265 in das
Einlasssystem 100 eintreten. Während die Turbomaschine arbeitet,
kann ein Benutzer den ausgefallenen Coupon 265 durch einen
neuen Coupon 265 ersetzen. Der ausgefallene Coupon 265 kann
analysiert werden, um beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, die
Art und Gefährlichkeit
der in dem Luftstrom vorhandenen Korrosion verursachenden Stoffe
zu bestimmen.
-
In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Strömungsrate des Luftstroms von
etwa 45,4 kg/s (100 lb/s) bis etwa 907 kg/s (2000 lb/s) reichen.
Der Druck an der Stelle angrenzend an den Punkt, wo die Zuführungsleitung 215 in
die Probenahmekammer 240 eintritt, kann von Umgebungsdruck
bis etwa 1,27 cm (0,5 inch) Wassersäule reichen. Der Druck an einer
Stelle angrenzend an den Punkt, wo die Ausgabeleitung 225 mit
der Probenahmeeinheit (230) verbunden ist, kann von etwa
2,54 cm (1,0 inch) Wassersäule
bis etwa 7,62 cm (3,0 inch) Wassersäule reichen. Die Strömungsrate
des Luftstroms im Inneren der Probenahmekammer 240 variiert
mit der Anzahl der Probenahmecoupons 265 in dem Kasten;
und kann von etwa 10 CEM bis etwa 100 CEM reichen. Die Probenahmeeinheit 230 kann aus
beliebigem Material(en) bestehen, die in der Lage sind, den vorstehend
erwähnten
Drücken
und Strömungsraten
und den Umgebungselementen, welchen die Probenahmeeinheit 230 ausgesetzt
werden kann, zu widerstehen. Beispielsweise, jedoch nicht darauf
beschränkt,
kann eine Ausführungsform der
Probenahmeeinheit 230 aus einem rostfreien Stahl bestehen.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung ziemlich detailliert in Bezug auf nur
wenige exemplarische Ausführungsformen
davon dargestellt und beschrieben wurde, dürfte es sich für den Fachmann
auf diesem Gebiet verstehen, da wir keinesfalls die Erfindung auf
die Ausführungsformen
beschränken
möchten,
da verschiedene Modifikationen, Weglassungen und Hinzufügungen an
den offengelegten Ausführungsformen
durchgeführt
werden können,
ohne im Grunde von den neuen Lehren und Vorteilen der Erfindung
insbesondere im Licht der vorstehenden Lehren abzuwei chen. Demzufolge
möchten
wir alle derartigen Modifikationen, Weglassungen, Hinzufügungen und Äquivalente
soweit sie in dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung
gemäß Definition
durch die nachstehenden Ansprüche
enthalten sein können,
mit abdecken.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Luftprobenahmesystem 200 zum Messen
Korrosion bewirkender Stoffe in einem Luftstrom, der in ein Einlasssystem 100 strömt, bereit. Das
Luftprobenahmesystem 200 kann eine Luftprobenahmeeinheit 230 mit
mehreren darin befestigten Probenahmecoupons 265 enthalten.
Teile des Luftprobenahmesystems 200 können außerhalb von dem Einlasssystem 100 montiert
sein, was einen Zugriff eines Betreibers auf die Probenahmecoupons 265 während des
Betriebs des Einlasssystems 100 ermöglicht. Im Betrieb ist in einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Probenahmeleitung mit dem Luftprobenahmesystem 200 verbunden;
wobei der Luftstrom in der Probenahmeleitung die Probenahmecoupons 265 passiert
und dann in das Einlasssystem 100 zurückkehrt.
-
- 100
- Einlasssystem
- 105
- Wetterabdeckung
- 110
- Einlassfiltergehäuse
- 115
- Kühlmodul
- 120
- Übergangsstück
- 125
- Einlasskanal
- 130
- Schalldämpferabschnitt
- 135
- Einlassabzweigwärme
- 140
- Schmutzsieb
- 145
- Verdichter
- 200
- Luftprobenahmesystem
- 205
- Wetterabdeckung
- 210
- Belüftungslöcher
- 215
- Zuführungsleitung
- 220
- Luftverstärker
- 225
- Ausgabeleitung
- 230
- Probenahmeeinheit
- 235
- Deckel
- 240
- Probenahmekammer
- 245
- Montageeinrichtung
- 250
- Strömungsausrichter
- 255
- Strömungsausgleichseinrichtung
- 260
- Isolation
- 265
- Probenahmecoupon