JP2016084810A - 音響的に処理された送給パイプを含む入口抽気加熱マニホルド - Google Patents

音響的に処理された送給パイプを含む入口抽気加熱マニホルド Download PDF

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Abstract

【課題】音響的に処理された送給パイプを含む入口抽気加熱マニホルドを提供する。
【解決手段】マニホルドは、圧縮機(108)吐出空気を供給する複数の送給パイプ(132)を含み、各送給パイプが、圧縮機入口ハウジングのダクトにわたって延び、圧縮機(108)の吐出空気を供給する細長い内側送給パイプ(140)を含む。内側送給パイプ(140)は、その長さの少なくとも一部に沿った複数のオリフィス(142)を含み、該各オリフィスが、内側送給パイプ(140)の壁を貫通して延びて、圧縮機(108)の吐出空気を内側送給パイプ(140)から流出する。各送給パイプ(143)は、内側送給パイプ(140)及び複数のオリフィス(142)の周りに配置されたノイズ減衰材料(150)を含み、該ノイズ減衰材料(150)が、複数のオリフィス(142)から流出する圧縮機(108)の吐出空気によって生成されるノイズを減衰する。
【選択図】 図1

Description

本開示は、ガスタービンエンジンにおけるノイズ低減に関し、より詳細には、ガスタービン用の入口抽気加熱マニホルドにおける音響的に処理された送給パイプの使用に関する。
ガスタービンの燃焼システムは、高温ガスを発生してタービンを駆動する。次いで、タービンは圧縮機を駆動し、該圧縮機は、燃焼システムにおける燃焼のための圧縮空気を提供する。タービンは使用可能な出力を生成する。一部のガスタービン応用においては、ガスタービン圧力比が圧縮機の動作圧力比限界に達し、圧縮機サージをもたらすようなガスタービンプラント運転の事例がある。これらの事例は、低エネルギー燃料又は多量の希釈剤注入を伴う他の何れかの燃料が使用される用途、及び/又は低温の周囲温度条件にあるような用途において生じる可能性がある。タービン圧力比はタービン燃焼器において圧力損失を生じやすいので、通常は、圧縮機圧力比がタービン圧力比よりも大きい。
圧縮機圧力比を保護するのに使用されてきた1つの解決手法は、ガスタービンの圧縮機吐出空気を抽気して、抽気した空気を圧縮機入口に再循環するものである。ガスタービン運転のこの方法は、入口抽気加熱(IBH)制御として知られており、高温の圧縮機吐出空気の抽気部分を低温の周囲空気と混合して、これにより空気密度及びガスタービンへの質量流量を低減することにより圧縮機入口空気の入口温度を上昇させる。
ガスタービンが圧縮機空気を入口ダクトに抽気するときには、ガスタービンは、ノイズ制限を超える可能性があるノイズを発生する。1つのIBHシステムにおいて、抽気流を供給するために、長さに沿って複数のオリフィスを有する複数の供給源送給パイプが入口ダクトにわたって位置付けられる。この設定において、オリフィスから出る圧縮空気流は、大きな音の音速ジェットを生成する。IBH送給パイプから送出される音速ジェットにより発生するノイズを減衰させるために、供給源送給パイプが入口ハウジング内の入口サイレンサにできる限り近接して下流側に且つ圧縮機入口からできる限り離れて上流側に配置される。この位置決めはまた、多くの場合、圧縮機入口におけるシステムパラメータに適合するように抽気流と入口空気流との所要の熱混合を実現することが必要とされる。特定のIBHシステムは、IBHシステム及び入口ハウジングに対する許容可能な構成を制限するような位置決めを必要とする。
別のIBHシステムにおいては、長さに沿ってオリフィスを有する特定の送給パイプを備えた供給源送給パイプのアレイが提供される。各オリフィスは、送給パイプに垂直に延びる音響的に処理されたノズルを備える。各音響的に処理されたノズルは、供給源送給パイプ上のそれぞれのオリフィスに結合されたポートと、ポートと流体連通した金属メッシュ付きコンテナと、コンテナからの抽気流が亜音速状態で半径方向外向きに通過することができる種々の開口を有する出口と、を含む。金属メッシュは、IBHシステムを入口サイレンサの上流側に位置付けることができるようにノイズを減衰する働きをする。これらのノズルは、ノイズを軽減する働きをするが、高コストであり、複雑である。例えば、IBHシステムは、多数の供給源送給パイプを必要とし、供給源送給パイプのアレイに沿って数百のノズルを含む場合があり、各オリフィスに音響的に処理されたノズルを必要とする。そのため、設置及び/又は補修に多くの時間を要し、高コストとなる可能性がある。加えて、この特定のIBHシステムはまた、IBHシステム及び入口ハウジングに対して許容可能な構成を制限する位置決めを必要とする。
米国特許第8,272,222号明細書
本開示の第1の態様は、圧縮機吐出空気を供給するための入口抽気加熱IBHマニホルドパイプを提供し、該入口抽気加熱IBHマニホルドパイプが、長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィスを含む、圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプを備え、各オリフィスが、内側送給パイプの壁を貫通して延びて、圧縮機吐出空気が内側送給パイプから流出できるようにし、入口抽気加熱IBHマニホルドパイプが更に、内側送給パイプ及び複数のオリフィスの周りに配置されたノイズ減衰材料を備え、ノイズ減衰材料が、複数のオリフィスから流出する圧縮機吐出空気によって生成されるノイズを減衰するよう構成されている。
本開示の第2の態様は、圧縮機入口ハウジングのための入口抽気加熱(IBH)システムマニホルドを提供し、該入口抽気加熱(IBH)システムマニホルドが、圧縮機入口ハウジングのダクトにわたって各々延びた、圧縮機吐出空気を供給するための複数の送給パイプを備え、各送給パイプが、圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプを含み、内側送給パイプが、その長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィスを含み、各オリフィスが、内側送給パイプの壁を貫通して延びて、圧縮機吐出空気が内側送給パイプから流出できるようにし、各送給パイプが更に、内側送給パイプ及び複数のオリフィスの周りに配置されたノイズ減衰材料を含み、ノイズ減衰材料が、複数のオリフィスから流出する圧縮機吐出空気によって生成されるノイズを減衰するよう構成されている。
本開示の第3の態様は、ガスタービンのための入口抽気加熱(IBH)システムを提供し、該IBHシステムが、入口フィルタハウジングと、該入口フィルタハウジングの下流側に配置される入口サイレンサと、圧縮機吐出空気を抽出する圧縮機吐出抽出マニホルドと、圧縮機吐出空気を受け取る入口抽気加熱(IBH)マニホルドと、を備え、IBHマニホルドが、圧縮機吐出空気を供給するための複数の音響的に処理された送給パイプを含み、各送給パイプが、圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプを含み、内側送給パイプが、その長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィスを含み、各オリフィスが、内側送給パイプの壁を貫通して延びて、圧縮機吐出空気が内側送給パイプから流出できるようにし、各送給パイプが更に、内側送給パイプ及び複数のオリフィスの周りに配置されたノイズ減衰材料を含み、ノイズ減衰材料が、複数のオリフィスから流出する圧縮機吐出空気によって生成されるノイズを減衰するよう構成されている。
本開示の例示的な態様は、本明細書で記載される問題及び/又は考察していない他の問題を解決するように意図されている。
本開示のこれらの及び他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付図面を参照しながら本開示の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
ガスタービンシステムに関する本発明の実施形態による入口抽気加熱システムの概略図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの斜視図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの斜視図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの代替の実施形態の断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの代替の実施形態の断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの代替の実施形態の断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの代替の実施形態の断面図。 本発明の実施形態による、入口抽気加熱システムマニホルドパイプの代替の実施形態の断面図。
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本開示の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本開示の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
図1を参照すると、入口抽気加熱システム100が概略的に示されている。入口抽気加熱(IBH)システム100は、小さな入口ガイドベーン(IGV)角度で作動しているときにガスタービン圧縮機を氷結から保護するのに用いることができる。その上、IBHシステムは、圧縮機動作マージンの追加が必要となる特定の動作条件において圧縮機圧力比を低減するのに用いることができる。図示するように、IBHシステム100は、圧縮機入口ハウジング101の一部とすることができ、1又はそれ以上のフィルタ104を含むことができる入口フィルタハウジング102と、入口フィルタハウジング102の下流側に配置された入口サイレンサ106と、を含むことができる。圧縮機108は、空気流を入口フィルタハウジング102に吸い込む。移行ダクト110は、入口サイレンサ106が配置されるダクト112に入口フィルタハウジング102を流体結合することができる。ダクト114は、入口サイレンサ106の後の空気流を圧縮機108に供給する。圧縮機吐出抽出マニホルド120は、圧縮機吐出空気を圧縮機108の吐出口122から抽出する。図示の実施例において、圧縮機108は、圧縮空気をガスタービン126の燃焼器124に送給する。圧縮機吐出空気は、遮断バルブ及び制御バルブのような複数のバルブ128を通って入口抽気加熱マニホルド130に流れることができ、該入口抽気加熱マニホルド130は、例示するように、入口空気フィルタハウジング102及び入口サイレンサ106の下流側に配置される。
本発明の実施形態によれば、IBHマニホルド130は、圧縮機吐出空気を圧縮機入口ハウジング101内の所定位置に送給するための複数の送給パイプ132を含む。各送給パイプ132は、圧縮機吐出抽出マニホルド120と間接的に流体連通しており、圧縮機入口ハウジング101のダクト又は他の位置(例えば、ダクト112)にわたって延びる。
図2及び4は、IBHマニホルドパイプ132の複数の実施形態の斜視図を示し、図3及び5は、種々の代替の実施形態の断面図を示す。図2〜10に示すように、各送給パイプ132は、圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプ140を含むことができる。内側送給パイプ140は、圧縮機入口ハウジング101内の環境に耐えることができるあらゆる材料(例えば、鋼鉄、アルミニウム、合金、その他)から作ることができ、約16センチメートル〜約25センチメートルの範囲の直径を有することができる。内側送給パイプ140は、該内側送給パイプの長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィス142を含む。オリフィス142は、圧縮機吐出空気がそこから流出するのを可能にする。オリフィス142は、例えば、約0.30センチメートル〜約0.75センチメートルの範囲の直径を有することができる。そのため、圧縮機吐出空気は、通常、オリフィスから出たときに大きなノイズを生成することになる。図2及び4において、オリフィス142は、第1の半径方向に面した第1のオリフィス列144と、対向する第2の半径方向に面した第2のオリフィス列146とを成して配列される。しかしながら、記載されるように、オリフィス142は、列を成して配列されなくてもよく、また、内側送給パイプ140の長さ全体に沿って延びる必要もない。何れの場合においても、各オリフィス142は、内側送給パイプ140の壁を貫通して延びて、圧縮機吐出空気がオリフィスを通って内側送給パイプから流出できるようにする。1つの実施形態において、各オリフィスは、壁を通って半径方向に延びる。しかしながら、図10に示すように、1又はそれ以上のオリフィス148は、非半径方向方式で配向され、圧縮吐出空気を内側送給パイプ140から非半径方向で配向してもよい。オリフィス142,148は、何らかの現在既知の又は将来開発される方式(例えば、孔開け加工)で内側送給パイプ140に形成することができる。
引き続き図2〜5を参照すると、IBHマニホルドパイプ132はまた、内側送給パイプ140及び複数のオリフィス142の周りに配置されたノイズ減衰材料150を含むことができる。ノイズ減衰材料150は、オリフィス142から出る圧縮機吐出空気により生成されるノイズを減衰するよう構成され且つ圧縮機入口ハウジング101内の環境に耐え得るあらゆる材料を含むことができる。1つの実施形態において、ノイズ減衰材料150は、限定ではないが金属ワイヤメッシュのような、もつれた、又は絡み合った、もしくはメッシュの金属を含むことができる。この実施例において、ノイズ減衰材料は、例えば、限定ではないが、ジョージア州アトランタ所在のMcMaster−Carrから入手可能な耐食性金属ゲージ(例えば、304ステンレス鋼)のような金属ワイヤメッシュテープを含むことができる。金属ワイヤメッシュテープは、特定のメッシュ金属密度及び半径方向深さを選択的に提供するようにして内側送給パイプ140の周りに巻き付けることができる。密度及び深さは、異なる用途に対応するよう選ぶことができる。例えば、金属ワイヤメッシュは、約5センチメートル〜約16センチメートルの範囲の半径方向深さを有することができる。同様に、金属ワイヤメッシュは、約16kg/m〜約50kg/mの範囲の密度を有することができる。密度は、半径方向深さにわたって実質的に半径方向で均一であるか、又は変わることができる。特定の実施形態では、最大で約30デシベル(dB)のノイズ低減が観測された。また、スチールウール、絡み合った鋼シェービング、非テープの金属ワイヤメッシュ、その他など、他のノイズ減衰材料も利用することができる。また、スチールワイヤメッシュとスチールウールなど、上記の特定の実施例の組み合わせを利用してもよい。必須ではないが理想的には、使用される何れかの材料は、圧縮機の動作中に均一な分布を確保するようにして内側送給パイプ140の周りに配置される。
図2及び3に示す1つの実施形態において、ノイズ減衰材料150は、圧縮機吐出空気が容易に内側送給パイプ140のオリフィス142を通ってノイズ減衰材料150を通過するように露出した様態で用いることができる。内側送給パイプ140(図2)は、例えば、1又はそれ以上のパイプ143(図1)によって、及び内側送給パイプ140の一方又は両方の端部によって圧縮機吐出抽出マニホルド120(図1)に流体結合することができる。図2を参照すると、ここでは内側送給パイプ140は、一方端(右側)でのみ圧縮機吐出抽出マニホルド120に結合され、反対側の端部(左側)は、端部キャップ145により閉鎖することができる。端部キャップ145は、内側送給パイプ140用に本明細書で挙げられた材料と同じ材料から、或いは別の適合性のある材料から作ることができ、何らかの現在既知の又は将来開発される方式(例えば、溶接、ファスナー、その他)で内側送給パイプ140にシール可能に結合することができる。図4及び5を参照すると、本発明の代替の実施形態において、IBHマニホルドパイプ132は、ノイズ減衰材料150(例えば、金属ワイヤメッシュ)を内包する外側ケーシング160を含むことができる。内側送給パイプ140の端部が閉鎖されることになる状況では、端部キャップ170は、ノイズ減衰材料150が配置されるスペースを間に含めて内側送給パイプ140の端部(左側)及び外側ケーシング160を内包することができる。或いは、内側送給パイプ140の端部が、圧縮機吐出抽出マニホルド120のパイプ143(図1)又は別の下流側のIBHマニホルドパイプ132に送給するパイプ(図示せず)のような別パイプに結合される場合、端部キャップ170は、例えば、他のパイプへの溶接により又は他のシール機構を使用することにより他のパイプをシール可能に囲むための開口172(仮想線で示される)を含むことができる。この場合、端部キャップ170は、関連のパイプをシール可能に囲み、また、外側ケーシング160にシール可能に結合されて、ノイズ減衰材料150が配置されるスペースを内包することになる。外側ケーシング160及び端部キャップ145,170は、入口ハウジングの環境に耐え得る何らかの材料(例えば、鋼鉄、その他)を含むことができ、また、何らかの現在公知の又は将来開発される方式(例えば、溶接、ファスナー、その他)を用いて結合することができる。
引き続き図4及び5を参照すると、外側ケーシング160はまた、その壁を貫通した複数の開口162を含み、圧縮機吐出空気が外側ケーシングから流出できるようにする。「開口」は、外側ケーシング160の壁を通るアパーチャ、小孔、その他の何れかのタイプの形態をとることができる。一部の実施形態において、開口162は、外側ケーシング160の表面積全体の最大で約15%に達する累積表面積を有することができる。外側ケーシング160を少なくとも部分的に覆うように複数の開口162が配列され、開口162及びオリフィス142は、十分なノイズ減衰をもたらす複数の方法で配列できるようになる。図4及び5において、オリフィス142は、半径方向に対向する列144,146(図4のみ)を成して配列され、開口162は、外側ケーシング上の離散的位置のペアで配列される(開口は、図4の斜視図で影付き/仮想線の矩形として、及び図5〜10の断面図ではケーシング160における孔/破断部として示されている)。図5において、オリフィス142及び開口162は、半径方向に整列した方式で、すなわち、0度の円周方向オフセットで配列される。
図6〜10に移ると、オリフィス142及び開口162の代替の配列が例示される。図6において、複数の開口162は、外側ケーシング160の外周周りに実質的に一定の間隔を置いて配置され、オリフィス142は、内側送給パイプ140において半径方向に対向する方式で位置付けられる。図4、5、7、及び8は、複数の開口162が外側ケーシング上の離散的位置のペアで配列され(開口は、図4の斜視図で影付き/仮想線の矩形として、及び図5〜10の断面図ではケーシング160における孔/破断部として示されている)、約0°〜約90°の範囲の角度により複数のオリフィス142から円周方向にオフセットされている実施例を示している。上述のように、図4及び5は、約0°の円周方向オフセットを示している。図7は、約90°の円周方向オフセットを示し、図8は、0°の円周方向オフセットと90°の円周方向オフセットの間の角度(例えば、約45°)を示す。図9は、開口162の2つの対向するセットから約90°円周方向にオフセットしたオリフィス142の1つだけの列が利用された実施形態を示している。図10は、オリフィス142と開口162のより不規則な組み合わせを備えた実施形態を示している。特定の実施例が例示されているが、他の変形形態も実施可能であり、本発明の範囲内にあるともみなされることは理解される。別の実施形態において、オリフィス142及び開口162はまた、軸方向に変位していてもよい。すなわち、オリフィス142は、内側送給パイプ140上の第1の軸方向位置に位置付けることができ、開口162は、第1の軸方向位置から軸方向に距離を置いた第2の軸方向位置にて外側ケーシング160上に位置付けることができる。換言すると、オリフィス142及び開口162は、半径方向に整列又は重なり合わず、圧縮機吐出空気が外側ケーシング160から出る前にノイズ減衰材料150内で長さ方向に移動するようになる。
図1に戻ると、別の実施形態によれば、入口抽気加熱(IBH)システムマニホルド130を圧縮機入口ハウジング101に設けることができる。IBHシステムマニホルド130は、本明細書で記載されるように、圧縮機吐出空気を供給するため複数の送給パイプ132を含む。各送給パイプ132は、圧縮機入口ハウジング101内の所定位置にわたって延びる。ノイズ減衰パイプ132を含むIBHマニホルド130は、複数の利点を提供する。例えば、従来のシステムとは対照的に、パイプ132は、莫大な費用で交換及び維持が必要となる、垂直に延びたノズルを含まない。ノズルの除去はまた、IBHマニホルドのサイズも低減される。
ノイズ低減が提供されるので、IBHマニホルド130は、これまで望ましくはなかった幾つかの場所に位置付けることができる。1つの実施形態において、IBHマニホルド130は、入口サイレンサ106の上流側に位置付けることができる。例えば、図1に示すように、IBHマニホルド130は、線180における入口サイレンサ106の前のダクト112の延長部に、又は線182における移行ダクト110に位置付けることができる。別の実施形態において、入口サイレンサ106が複数の段を含む場合、IBHマニホルド130は、図1の線184において入口サイレンサの段のペアの間に位置付けることができる。別の代替形態において、ノイズ低減及びサイズ低減に起因して、IBHマニホルド130は、入口フィルタハウジング102の上流側、すなわち、図1に示すような線186において位置付けることができる。この設定では、IBHマニホルド130は、必要とされる環境において低コストの除氷システムとして付加的に機能することができる。加えて、マニホルド100のサイズ低減により、圧縮機入口ハウジング100において必要とされる水平方向の配管の低減(例えば、1〜2メートル)を可能にすることができる。例えば、IBHマニホルド130は、入口サイレンサ106及びIBHマニホルド130をエルボダクト190に配置することを可能にし、専用の水平ダクト112の必要性を排除することができる。IBHマニホルド130はまた、小型のサイド入口設定で用いることを可能にすることができる。
理解されるように、特定の用途で必要とされるIBHマニホルド送給パイプ132の数は、限定ではないが、所要の空気流の温度及び圧力、混合制限、ダクトサイズ、圧縮機サイズ、圧縮機吐出空気の温度及び圧力、その他などの複数の要因に応じて変わることができる。従って、IBHマニホルド130において図1には2つの送給パイプ132が例示されているが、1つだけを含めて、あらゆる数のパイプを用いることができる。何れの場合においても、従来の音響処理されたノズル構成と比べて、より少ない数のパイプ132を利用することができる。詳細には、IBHマニホルド130は、混合長の増大(パイプ132の長さを超える)に起因して圧縮機吐出空気の混合を改善し、入口サイレンサ106の上流側に位置付けられる場合には、入口サイレンサ106の下流側でより高い乱流を提供する。送給パイプ132は、図示のように水平方向ではない様態で選択されたダクト(例えば、112)内に延びることができる。
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び/又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び/又は構成部品の存在を明示しているが、1つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び/又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
以下の請求項における全ての全ての手段又はステッププラス機能要素の対応する内部構造、材料、動作、及びその均等物は、明確に特許請求される他の特許請求された要素と組み合わせて機能を実行するあらゆる構造、材料又は作用を含むことを意図している。本開示の説明は、例示及び説明の目的で提示されており、開示された形態の開示内容に対して排他的又は限定することを意図するものではない。本開示の範囲及び技術的思想から逸脱することなく、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本実施形態は、本開示の原理及び実施可能な用途を最もよく説明するように、また、企図される特定の用途に適するような様々な修正を含む様々な実施形態の開示を当業者が理解できるように選択し説明された。
100 入口抽気加熱システム
101 圧縮機入口ハウジング
102 入口空気フィルタハウジング
104 フィルタ
106 入口サイレンサ
108 圧縮機
110 移行ダクト
112 ダクト
114 ダクト
120 圧縮機吐出抽出マニホルド
122 吐出口
124 燃焼器
126 ガスタービン
128 バルブ
130 入口抽気加熱マニホルド
132 音響的に処理された送給パイプ
140 内側送給パイプ
142 複数のオリフィス
143 パイプ
144 第1のオリフィス列
145 端部キャップ(右側)
146 第2のオリフィス列
148 1又はそれ以上のオリフィス
150 ノイズ減衰材料
160 外側ケーシング
162 複数の開口
170 端部キャップ(左側)
172 端部キャップ開口
180 直線
182 直線
184 直線
186 直線
190 エルボダクト

Claims (10)

  1. 圧縮機吐出空気を供給するための入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)であって、
    長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィス(142)を含む、前記圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプ(140)を備え、
    前記各オリフィス(142)が、前記内側送給パイプ(140)の壁を貫通して延びて、前記圧縮機吐出空気が前記内側送給パイプから流出できるようにし、
    入口抽気加熱IBHマニホルドパイプが更に、
    前記内側送給パイプ(140)及び前記複数のオリフィス(142)の周りに配置されたノイズ減衰材料(150)を備え、
    前記ノイズ減衰材料(150)が、前記複数のオリフィス(142)から流出する前記圧縮機吐出空気によって生成されるノイズを減衰するよう構成されている、入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)。
  2. 前記ノイズ減衰材料(150)が、もつれた、又は絡み合った、もしくはメッシュの金属を含む、請求項1に記載の入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)。
  3. 前記ノイズ減衰材料(150)を内包する外側ケーシング(160)を更に備え、前記外側ケーシング(160)が、その壁を貫通して前記圧縮機吐出空気が前記外側ケーシング(160)から流出できるようにする複数の開口(162)を含み、該複数の開口(162)が前記外側ケーシング(160)を少なくとも部分的に覆う、請求項1に記載の入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)。
  4. 前記複数のオリフィス(142)が、前記複数の開口(162)から円周方向にオフセットしている、請求項3に記載の入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)。
  5. 前記複数のオリフィス(142)が、第1の半径方向に面する第1のオリフィス列(144)と、対向する第2の半径方向に面する第2のオリフィス列(146)とを含む、請求項1に記載の入口抽気加熱IBHマニホルドパイプ(132)。
  6. 圧縮機入口ハウジング(101)のための入口抽気加熱(IBH)システム(100)マニホルド(130)であって、
    前記圧縮機入口ハウジング(101)のダクトにわたって各々延びた、圧縮機吐出空気を供給するための複数の送給パイプ(132)を備え、
    前記各送給パイプ(132)が、
    前記圧縮機吐出空気を供給するための細長い内側送給パイプ(140)を含み、前記内側送給パイプ(140)が、その長さの少なくとも一部に沿って複数のオリフィス(142)を含み、前記各オリフィス(142)が、前記内側送給パイプ(140)の壁を貫通して延びて、前記圧縮機吐出空気が前記内側送給パイプ(140)から流出できるようにし、
    前記各送給パイプ(132)が更に、
    前記内側送給パイプ(140)及び前記複数のオリフィス(142)の周りに配置されたノイズ減衰材料(150)を含み、前記ノイズ減衰材料(150)が、前記複数のオリフィス(142)から流出する前記圧縮機吐出空気によって生成されるノイズを減衰するよう構成されている、IBHシステムマニホルド(130)。
  7. 前記各オリフィスが、前記壁を貫通して実質的に半径方向に延びる、請求項6に記載のIBHシステムマニホルド(130)。
  8. 前記ノイズ減衰材料(150)が、もつれた、又は絡み合った、もしくはメッシュの金属を含む、請求項6に記載のIBHシステムマニホルド(130)。
  9. 前記ノイズ減衰材料(150)が、金属ワイヤメッシュを含む、請求項6に記載のIBHシステムマニホルド(130)。
  10. 前記金属ワイヤメッシュが、約5センチメートル〜約16センチメートルの半径方向深さを有する、請求項6に記載のIBHシステムマニホルド(130)。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180274445A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 General Electric Company Inlet Bleed Heat Duct Assembly
US10801406B2 (en) * 2017-06-29 2020-10-13 General Electric Company Inlet bleed heat system for use in a turbine engine
US11209017B2 (en) 2018-08-24 2021-12-28 General Electric Company Compact compressor intake system and method
US11391207B2 (en) 2020-01-16 2022-07-19 General Electric Company Anti-icing system having a nozzle with a deflector plate and method
US11459951B2 (en) 2020-12-22 2022-10-04 General Electric Company Anti-icing system with a flow-deflector assembly
US11473501B2 (en) 2020-12-22 2022-10-18 General Electric Company Anti-icing for gas turbine system
US11885263B2 (en) 2021-06-17 2024-01-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Secondary air supply system with feed pipe(s) having sonic orifice(s)
CN114718733B (zh) * 2021-12-04 2023-09-19 中国船舶工业系统工程研究院 一种燃气轮机进气防冰装置和船舶

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06146845A (ja) * 1992-11-12 1994-05-27 Mitsubishi Alum Co Ltd 消音装置
JP2010216476A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 General Electric Co <Ge> ターボ機械吸気加熱装置
JP2011137453A (ja) * 2010-01-04 2011-07-14 General Electric Co <Ge> 騒音低減用エジェクター/ミキサーノズル
JP2014092157A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 General Electric Co <Ge> 統合エアナイフ/サイレンサパネルを有する吸入ブリード加熱システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050237A (en) * 1974-03-11 1977-09-27 Pall Corporation Demister assembly for removing liquids from gases
US5560195A (en) * 1995-02-13 1996-10-01 General Electric Co. Gas turbine inlet heating system using jet blower
FR2832181B1 (fr) * 2001-11-09 2004-02-13 Bertin Technologies Sa Silencieux de detente d'un gaz
US7985284B2 (en) * 2008-08-12 2011-07-26 General Electric Company Inlet air conditioning system for a turbomachine
US8932004B2 (en) * 2011-11-08 2015-01-13 General Electric Company Inlet bleed heat system
US8511096B1 (en) * 2012-04-17 2013-08-20 General Electric Company High bleed flow muffling system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06146845A (ja) * 1992-11-12 1994-05-27 Mitsubishi Alum Co Ltd 消音装置
JP2010216476A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 General Electric Co <Ge> ターボ機械吸気加熱装置
JP2011137453A (ja) * 2010-01-04 2011-07-14 General Electric Co <Ge> 騒音低減用エジェクター/ミキサーノズル
JP2014092157A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 General Electric Co <Ge> 統合エアナイフ/サイレンサパネルを有する吸入ブリード加熱システム

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