WO2014041855A1 - 捕集装置及びこれを備えるガスタービンプラント - Google Patents

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outlet
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明範 山口
一也 東
串岡　清則
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三菱重工業株式会社
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    • F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles

Definitions

  • the present invention relates to a collection device for collecting particles contained in a fluid and a gas turbine plant equipped with the collection device.
  • Patent Document 1 examples of techniques for collecting particles contained in a fluid flowing in a pipe or the like include Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • Patent Document 1 mentions a method of separating and removing particles contained in a vapor stream.
  • the main steam pipe is bent from the horizontal direction to the vertical direction.
  • the main steam pipe is branched into a vertical direction and a horizontal direction, thereby creating a flow path in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the flow direction of the steam and particles in the main steam pipe changes from the horizontal direction to the vertical direction due to the bent portion, and goes straight downward in the vertical direction under the influence of inertia force and gravity generated in the vertical direction.
  • Patent Document 2 discloses a method for separating and collecting metal fine powder mixed in air during noble metal polishing operations such as ring processing and dental technicians.
  • fine metal powder is mainly separated and collected by changing the wind speed and direction of the air collected and sucked. That is, after the air containing the metal fine powder travels straight from the air inflow portion of the separation and collection device and then flows in, the wind speed is increased by passing through the narrowed hole. Thereafter, the air is discharged by changing the wind direction in a direction crossing the straight traveling direction with a dust absorber.
  • the metal powder with high specific gravity cannot keep up with such a rapid change in wind speed and direction, and goes straight by inertia without changing the direction in the same direction as air.
  • the fine metal powder can be collected in the collected metal powder recovery unit.
  • JP-A-8-28208 Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-113820
  • the present invention has been made to meet the above-described demand, and provides a collection device capable of improving collection efficiency and a gas turbine plant equipped with the collection device.
  • the collection device to meet the above-described demand is In a collecting device that collects particles contained in a fluid, a curved tube that turns the fluid flowing in a first direction to a second direction that is directed vertically downward from the first direction.
  • the second direction A branch pipe for branching the fluid flowing to the second direction and a third direction different from the second direction, and an outlet on the second direction side of the branch pipe
  • a collecting part for collecting the particles in the fluid
  • the flow path reducing part in the reducing and expanding pipe is eccentric with respect to the center of the inlet opening of the reducing and expanding pipe, When viewed in two directions, the flow path contraction is based on the center of the inlet opening.
  • the eccentric position of the parts is in the range of 90 ° ⁇ 270 ° from the first orientation.
  • the collection device to meet the above-mentioned demand is In a collecting device that collects particles contained in a fluid, a curved tube that turns the fluid flowing in a first direction to a second direction that is directed vertically downward from the first direction.
  • a reduction expansion pipe connected to the outlet of the curved pipe and expanding the flow path of the fluid flowing in the second direction after being reduced, and connected to the outlet of the reduction expansion pipe, the second direction
  • a collecting part for collecting the particles in the fluid, and the flow path reducing part in the reducing and expanding pipe when viewed in the second direction is an inlet opening of the reducing and expanding pipe.
  • the “radial direction from the center of the inlet opening of the reduced expansion tube” is a radial direction that is a direction away from the center of the inlet opening in a plane parallel to a virtual plane including the inlet opening of the reduced expansion tube.
  • the particles included in the fluid flowing in the first direction are turned in the second direction when passing through the curved pipe as the first stage. For this reason, it distribute
  • the particles flow in the second direction while being influenced by gravity with the distribution flow path being substantially narrowed and being biased toward the inlet side of the curved pipe. To do. For this reason, it hardly circulates in the third direction.
  • the fluid is less affected by gravity and centrifugal force than particles, and diffuses and circulates after passing through the flow path reduction portion of the reduction / expansion pipe, and therefore flows in the third direction when passing through the branch pipe. Thereby, many particles gather in the collection part connected to the exit of the 2nd direction side of a branch pipe, Therefore The collection efficiency of particle
  • the “first direction” and the “third direction” are directions including more horizontal components than the “second direction”.
  • the third direction is based on the center of the outlet opening of the reduced expansion tube when viewed in the second direction. It is preferably within a range of 90 ° to 270 ° from the eccentric position of the flow path reducing portion.
  • the outlet of the third direction side of the branch pipe is the center of the outlet opening of the reduced expansion pipe when viewed in the second direction. Is preferably on the side opposite to the eccentric position of the flow path reducing portion.
  • the particles that are biased when passing through the flow path reducing portion of the reduction / expansion pipe take a second distance from the outlet on the third direction side of the branch pipe when passing through the branch pipe. Circulate in the direction. Therefore, in these collection devices, almost no particles are mixed in the branch flow path on the third direction side of the branch pipe, and almost all particles flow in the branch flow path on the second direction side of the branch pipe. The collection efficiency can be further improved.
  • gas turbine plant including a compressor, a turbine, and a combustor; a gas line that supplies gas fuel as the fluid to the combustor; and any one of the collection devices disposed in the gas line. It is characterized by that.
  • any one of the above-described collection devices is arranged in the gas line, particles in the gas fuel can be removed, and the gas fuel from which the particles have been removed is used as a combustor. Can be supplied.
  • the collection efficiency of particles contained in a fluid can be improved.
  • FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine plant including a collection device according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the collection device concerning one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the collection device of each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, in which FIG. (A) is a schematic diagram of Example 1, and (b) of FIG. (C) is a schematic diagram of Example 3, FIG. (D) is a schematic diagram of Example 4, (e) is a schematic diagram of Comparative Example 1, and (f) is a schematic diagram of Comparative Example 2. The figure and (g) are schematic diagrams of Comparative Example 3.
  • FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine plant including a collection device according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the collection device concerning one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the collection device of each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, in which FIG. (A
  • a gas turbine plant 1 including a collection device 3 includes a gas turbine 10 having a compressor C, a turbine T, and a combustor 11, and power generation connected to the gas turbine 10.
  • the gas line 2 that is a fuel pipe that supplies the gas fuel F that is a fluid to the combustor 11, the gas tank 12 that is connected to the gas line 2 and is the supply source of the gas fuel F, And a collection device 3 disposed in the gas line 2 between the gas tank 12 and the strainer 13.
  • the collection device 3 of this embodiment is disposed in the gas line 2.
  • the collecting device 3 includes a curved pipe 31 that changes the flow direction from the first line 21 extending in the first direction X to the second direction Z, and the curved pipe 31 to the second direction Z.
  • a branch pipe 32 that branches the second line 22 extending into the third line 23 extending in the second direction Z and the third direction Y; a curved pipe 31 and a branch pipe 32;
  • the first line 21 is a part of the gas line 2.
  • the first line 21 is connected to the gas tank 12 and the curved pipe 31 and extends in the first direction X that is the side.
  • the second line 22 is arranged so as to extend in the second direction Z that is vertically downward in the collection device 3.
  • the third line 23 is a part of the gas line 2.
  • the third line 23 is connected to the branch pipe 32 and the strainer 13 (shown in FIG. 1), and is lateral to a third direction Y orthogonal to the first direction X and the second direction Z. It is arranged to extend.
  • the curved pipe 31 is formed of an L-shaped elbow bent into an L shape having a circular cross section.
  • the curved pipe 31 includes a curved pipe inlet 311 that is connected to the first line 21 on the inlet side, a bent portion 312 that bends the flow direction in the second direction Z, and a second line that is on the outlet side. 22 and a bent tube outlet 313 connected to the terminal 22.
  • the branch pipe 32 is formed of a T-shaped pipe joint having a circular cross section.
  • the branch pipe 32 has a straight pipe part 322 extending in the second direction Z and an outlet pipe part 321 extending in the third direction Y from the middle of the straight pipe part 322.
  • the straight pipe part 322 is vertically straight and connected to the second line 22 on the curved pipe 31 side, and the straight pipe connected to the second line 22 on the collection pipe 34 side and vertically downward.
  • an outlet 324 is arranged to extend from the middle of the straight pipe portion 322 in the third direction Y, and is connected to the third line 23.
  • the reduction / expansion pipe 33 is disposed between the curved pipe 31 and the branch pipe 32 in the second line 22.
  • the reduced expansion tube 33 is formed by connecting the reduced diameter sides of a pair of eccentric reducers 332 to each other.
  • a connecting portion where the reduced diameter sides of the eccentric reducer 332 are connected to each other by the reduction / expansion pipe 33 forms a flow path reduction portion 331.
  • the axial center of the flow path reducing portion 331 is the radial direction in the second line 22, and the curved pipe inlet 311 side that is the inlet side of the curved pipe 31 in the first direction X from the central axis C of the second line 22. It is arranged at the position biased to.
  • the eccentric reducer 332 may be used by appropriately selecting the cross-sectional area size of the flow path reducing portion 331 according to the size of the particles P to be removed from the gas fuel F or the like.
  • the collection tube 34 is a tube material bent into an L shape having a circular cross section.
  • the collection pipe 34 is arranged at the lower end of the second line 22 that is the tip of the straight pipe outlet 324 in the branch pipe 32.
  • the collection tube 34 has one opening connected to the lower end of the second line 22 and has an opening / closing lid 341 at the other opening.
  • the gas fuel F containing the particles P that are impurities flows through the first line 21 that is supplied from the gas tank 12 and is the gas line 2.
  • the gas fuel F that has reached the collecting device 3 flows into the curved pipe 31 from the curved pipe inlet 311, the direction of circulation is changed at the bent part 312 of the curved pipe 31, and the second line from the curved pipe outlet 313. It flows out to 22.
  • the gas fuel F passes through the flow path reducing portion 331 in which the flow path in the reduction / expansion pipe 33 is narrowed, and flows into the branch pipe 32 from the straight pipe inlet 323.
  • the gas fuel F flowing in the branch pipe 32 is changed in the flow direction in the branch pipe 32 and flows out to the third line 23 through the outlet pipe portion 321. Thereafter, the gas fuel F circulates in the third line 23, reaches the combustor 11 through the strainer 13, and burns there.
  • the turbine T is driven by the combustion gas generated by the combustion of the gas fuel F, and the generator G generates power by driving the turbine T.
  • many particles P contained in the gas fuel F are sent from the straight pipe outlet 324 to the collecting pipe 34 instead of the outlet pipe 321 in the branch pipe 32, gathered in the collecting pipe 34, and collected. It is recovered by removing the open / close lid 341 of the collecting tube 34.
  • the centrifugal force is applied to the particles P contained in the gas fuel F at the bent portion 312 when passing through the curved pipe 31.
  • the particles P contained in the gas fuel F are guided from the curved pipe outlet 313 to the second line 22, they are emitted in a radial direction with respect to the central axis C (see FIG. 4) of the second line 22. Therefore, they are concentrated and fall on the opposite side to the curved pipe entrance 311.
  • the flow path reduction part 331 is the radial direction with respect to the central axis C of the 2nd line 22, and is eccentrically arrange
  • the particles P gathered and fallen in a biased direction are directed toward the bent tube inlet portion 311 side while being subjected to centrifugal force again along the shape of the reduction / expansion tube 33. Further, the particles P pass through the flow path reducing portion 331 in which the flow path is narrowed, and are thus concentrated while being narrowed further toward the bent pipe inlet 311 side. Due to the influence, it falls vertically downward while being biased toward the curved pipe inlet 311 side. On the other hand, the gas fuel F is less affected by gravity and centrifugal force than the particles P, and diffuses and circulates after passing through the flow path reducing portion 331.
  • the outlet pipe portion 321 of the branch pipe 32 is connected to the straight pipe portion 322 in the third direction Y.
  • the inlet opening of the outlet pipe part 321 that is a connection part with the straight pipe part 322 is from a flow path reduction part 331 that is biased toward the curved pipe inlet part 311 with respect to the central axis C of the second line 22. It is arranged at a position of 90 °. Since the particles P are concentrated and fall in the straight pipe part 322 of the branch pipe 32 toward the curved pipe inlet part 311 side, the particles P circulate at a distance from the inlet opening of the outlet pipe part 321, and the outlet pipe which is the side. It hardly circulates to the part 321.
  • the gas fuel F is less affected by gravity and centrifugal force than the particles P, and diffuses and circulates after passing through the flow path reducing portion 331. It flows from 321 to the third line 23.
  • grains contained in the gas fuel F by the collection apparatus 3 arrange
  • the angle display is based on the central axis C (see FIGS. 4 and 5) of the second line 22 when viewed in the second direction Z.
  • a clockwise angle of the central axis C from one direction X (0 °) is shown.
  • the center of the bent tube outlet 313 (or outlet opening) of the bent tube 31, the center of the inlet portion (or inlet opening) of the reduced expansion tube, and the center of the outlet portion (or outlet opening) are all the second line. 22 on the central axis C.
  • the collection device 3a of the first embodiment is a reduced expansion tube in which a flow path reduction portion 331a is disposed at a position 180 ° from the first direction X. 33a. Further, the collection device 3a includes a branch pipe 32a having an outlet pipe portion 321a connected in a direction of 90 ° from the first direction X.
  • the collection apparatus 3a of Example 1 is the same as the collection apparatus 3 demonstrated in this embodiment.
  • the collection device 3 b of the second embodiment is a reduction expansion tube in which a flow path reduction portion 331 b is disposed at a position of 270 ° from the first direction X. 33b. Moreover, this collection apparatus 3b is provided with the branch pipe 32a which has the exit pipe part 321a connected in the direction of 90 degrees from the 1st direction X similarly to Example 1.
  • FIG. That is, the collection device 3b of the second embodiment is different from the first embodiment in the position of the flow path reducing portion 331b in the reduction / expansion pipe 33b.
  • the collection device 3 c of the third embodiment is a reduction expansion tube in which a flow path reduction portion 331 c is disposed at a position of 225 ° from the first direction X. 33c. Further, the collection device 3c includes a branch pipe 32c having an outlet pipe portion 321c connected in a direction of 45 ° from the first direction X. That is, the collection device 3c of the third embodiment is different from the first embodiment in the position of the flow path reducing portion 331c in the reduction / expansion pipe 33c and the branch pipe 32c.
  • Example 4 As shown in FIGS. 3D, 4, and 5, in the collection device 3 d of the fourth embodiment, as in the first embodiment, the flow path reducing portion 331 a is disposed at a position 180 ° from the first direction X.
  • the reduction / expansion tube 33a is provided.
  • the collection device 3d includes a branch pipe 32d having an outlet pipe portion 321d connected in the first direction X, that is, in the direction of 0 °. That is, the collection device 3d of the fourth embodiment is different from the first embodiment in the branch pipe 32d.
  • the collection device 3 e of Comparative Example 1 does not include the reduction / expansion tube 33.
  • the collection device 3e includes a branch pipe 32a having an outlet pipe portion 321a connected in a direction of 90 ° from the first direction X. That is, the collection device 3e of Comparative Example 1 is different from Example 1 in that it does not include the reduction / expansion tube 33.
  • the collection device 3 f of Comparative Example 2 is a reduction / expansion tube 33 f in which a flow path reduction portion 331 f is disposed on the central axis C of the second line 22. It has.
  • the reduced expansion tube 33f is formed by connecting the reduced diameter sides of a pair of concentric reducers to each other.
  • the collection device 3f includes a branch pipe 32a having an outlet pipe portion 321a connected in a 90 ° direction from the first direction X, as in the first embodiment. That is, the collection device 3 f of Comparative Example 2 is different from Example 1 in that the flow path reducing portion 331 f is not eccentric with respect to the central axis C of the second line 22.
  • the collection device 3 g of Comparative Example 3 is a reduction / enlargement in which the flow path reduction portion 331 g is arranged in the first direction X, that is, at a position of 0 °.
  • a tube 33g is provided.
  • this collection apparatus 3g is provided with the branch pipe 32a which has the exit pipe part 321a connected to the direction of 90 degrees from the 1st direction X similarly to Example 1.
  • FIG. That is, the collection device 3g of Comparative Example 3 is different from that of Example 1 in the position of the flow path reducing portion 331g in the reduction / expansion tube 33g.
  • FIGS. 6 to 9 show the results of comparison of the collection rate of each example and each comparative example by CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis.
  • the collection rate in particle size was compared between Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
  • the collection device 3e of Comparative Example 1 that does not include the reduction / expansion tube 33 is compared with the collection device 3a of Example 1 that includes the reduction / expansion tube 33 and the collection device 3f of Comparative Example 2, the reduction / expansion The example 1 and the comparative example 2 provided with the pipe
  • Example 1 and Comparative Example 2 are compared, the second line of the reduction / expansion tube 33 is more than that of Comparative Example 2 in which the flow path reduction portion 331f is disposed on the central axis C of the second line 22.
  • Example 1 in which the flow path reduction portion 331a is disposed at a position eccentric from the central axis C of 22 showed a higher collection rate.
  • the smaller the particle diameter the more the difference in the collection rate appears, and the higher the embodiment 1 in which the flow path reduction portion 331a is arranged at a position eccentric from the central axis C of the second line 22. It was confirmed that the concentration was exhibited.
  • Example 3 showed a high collection rate. Furthermore, the smaller the particle size, the more markedly the difference in the collection rate, and it was confirmed that Example 1 and Example 3 exhibited a high collection rate.
  • Example 1 and Example 4 the trapping at the particle diameter when the connection position of the outlet pipe part 321 of the branch pipe 32 is arranged at the position opposite to the curved pipe inlet part 311 side.
  • the collection rate was compared.
  • the collection device 3a according to the first embodiment having the outlet pipe portion 321a connected in the direction of 90 ° from the first direction X, and the outlet pipe portion 321d connected in the direction of 180 ° from the first direction X. Both the collection devices 3d of Example 4 having a high collection rate.
  • the flow path reduction part 331 (331g) is disposed on the side opposite to the curved pipe inlet part 311 as in Comparative Example 3, and the flow path as in Examples 1 to 4. It has been found that the collection rate can be improved by arranging the reducing part 331 (the channel reducing part 331a, the channel reducing part 331b, the channel reducing part 331c) on the curved pipe inlet part 311 side. Furthermore, it was found that the collection rate can be improved when the connection position of the outlet pipe portion 321 in the branch pipe 32 is connected to the position opposite to the flow path reduction portion 331 as in Examples 1 to 4.
  • the flow path reduction portion 331 of the reduction / expansion tube 33 exhibits a high collection rate when it is disposed in the range of 180 ° to 270 ° from the first direction X, and in particular, from the first direction X to 180 °. It has been found that a higher collection rate is exhibited when it is disposed in the range of ° to 225 °.
  • the flow path reduction portion 331 of the reduction / expansion tube 33 is disposed in a range of 90 ° to 180 °, which is a range symmetrical to a range of 180 ° to 270 ° with respect to the first direction X. It was found that a high collection rate was exhibited.
  • the flow path reduction portion 331 of the reduction / expansion tube 33 is arranged in a range of 135 ° to 180 ° that is symmetrical to a range of 180 ° to 225 ° with respect to the first direction X, the height is higher. It is also clear that the collection rate is demonstrated. That is, the flow path reduction portion 331 of the reduction / expansion tube 33 exhibits a high collection rate if it is disposed in the range of 90 ° to 270 ° from the first direction X, and in particular, 135 ° from the first direction X. It has been found that a higher collection rate is exhibited when it is arranged in the range of ⁇ 225 °.
  • the flow path reducing portion 331 of the reduction / expansion tube 33 is located on the radial side from the central axis C of the second line 22 and on the curved tube inlet with reference to the central axis C. It was found that a high collection rate was exhibited when the part 311 was eccentric.
  • the collection rate can be improved when the connection position of the outlet pipe portion 321 in the branch pipe 32 is 90 ° to 180 °, and further 180 ° to 270 ° from the position of the flow path reduction portion 331.
  • the outlet of the branch pipe 32 on the side connected to the strainer 13 is, when viewed in the second direction Z, with respect to the center C of the outlet opening of the reduction / expansion pipe 33 as a reference. It was found that the collection rate can be improved on the side opposite to the eccentric position.
  • the second direction Z is vertically downward, but in the present invention, the second direction is vertically lower than the first direction and the third direction. It only needs to be oriented to the side.
  • the first direction and the third direction are both horizontal directions.
  • the first direction and the third direction include a horizontal component.
  • the eccentric reducer 332 is used as a component for forming the flow path reducing portion 331.
  • the present invention is not limited to this.
  • the target fluid is the gas fuel F, but the present invention is not limited to this.
  • a fluid such as steam may be targeted.
  • the collection efficiency of particles contained in a fluid can be improved.
  • F gas fuel, P ... particles, 1 ... gas turbine plant, 10 ... gas turbine, C ... compressor, T ... turbine, 11 ... combustor, G ... generator, 2 ... gas line, 12 ... gas tank, 13 ... Strainer, 3 ... collection device, 31 ... curved pipe, 311 ... curved pipe inlet, 312 ... bent part, 313 ... curved pipe outlet, 32 ... branch pipe, 321 ... outlet pipe part, 322 ... straight pipe part, 323 ... straight pipe inlet part, 324 ... straight pipe outlet part, 33 ... reduction expansion pipe, 332 ... eccentric reducer, 331 ... flow path reduction part, 21 ... first line, 22 ... second line, 23 ... third line, 34 ... Collection tube (collection part), 341 ... Opening / closing lid

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Abstract

　流体中に含まれている粒子Ｐを捕集する捕集装置３は、第一の向きＸから流れてきた流体を第二の向きＺに導く曲管３１と、第二の向きＺに導かれた流体を第二の向きＺと、第三の向きＹとに分岐させる分岐管３２と、分岐管３２で第二の向きＺに導かれた流体中の粒子Ｐが集まる捕集管３４と、曲管３１と分岐管３２との間に配置され、流路が、曲管３１の入口側に偏って絞られている縮小拡大管３３とを備えている。

Description

捕集装置及びこれを備えるガスタービンプラント
　本発明は、流体中に含まれている粒子を捕集する捕集装置及びこれを備えるガスタービンプラントに関する。本願は、２０１２年９月１２日に、日本国に出願された特願２０１２－２００６３４号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
　配管内等を流通する流体に含まれる粒子を捕集する技術として、例えば特許文献１や特許文献２が挙げられる。
　特許文献１では、蒸気流中に含まれている粒子を分離除去する方法が挙げられている。
　この方法では、主蒸気管を水平方向から鉛直方向へ屈曲させる。さらに、この方法では、屈曲後に、主蒸気管を鉛直方向と水平方向とに分岐させ、鉛直方向と水平方向への流路を作る。
　これにより、主蒸気管内の蒸気及び粒子は、屈曲部によって水平方向から鉛直方向へ流通方向が変わり、鉛直方向へ生じる慣性力や重力の影響で鉛直下方向へと直進する。その後、蒸気中の多くの粒子は、分岐部内で鉛直下方向へ直進し続ける。一方、蒸気は粒子ほど慣性力や重力の影響を受けないため、分岐部で粒子の一部を含みながら水平方向に分岐された主蒸気管へと流れていく。これによって、分岐後の水平方向へ流れていく蒸気中の粒子を少なくできる。
　また、特許文献２では、指輪加工、歯科技工等の貴金属研磨作業時に空気に混入した金属微粉末を分離収集する方法が挙げられている。
　この方法では、集塵吸入された空気の風速や風向を変化させることにより、主に金属微粉末が分離収集される。つまり、金属微粉末を含んだ空気が、分離収集装置の空気流入部から直進して流入した後に、細径化された孔を通過することで風速が増加される。その後、空気は、吸塵器で直進方向と交差する方向へ風向を変更して排出される。ところが、比重の大きい金属微粉末は、このような風速、風向の急激な変化についていくことができず、空気と同じ方向へ向きを変えることなく慣性力により直進するため、直進方向の先に配置された金属粉回収部内に金属微粉末を収集することができる。
特開平８－２８２０８号公報 特開昭５７－１１３８２０号公報
　しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれの方法も捕集効率が高くないため、高い捕集率を持つ捕集装置が望まれている。
　本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、捕集効率を向上させることができる捕集装置及びこれを備えるガスタービンプラントを提供するものである。
　上記要望に応えるための本発明の一態様に係る捕集装置は、
　流体中に含まれている粒子を捕集する捕集装置において、第一の向きへ流れる前記流体を、前記第一の向きよりも鉛直下方側を指向する第二の向きへと転向させる曲管と、前記曲管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体の流路を縮小させた後に拡大させる縮小拡大管と、前記縮小拡大管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体を、前記第二の向きと、前記第二の向きとは異なる向きである第三の向きと、に分岐させる分岐管と、前記分岐管の前記第二の向き側の出口に接続され、前記流体中の前記粒子が集められる捕集部と、を備え、前記縮小拡大管における流路縮小部が前記縮小拡大管の入口開口の中心に対して偏芯しており、前記第二の向きに見たときに、前記入口開口の前記中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置が前記第一の向きから９０°～２７０°の範囲内であることを特徴とする。
　また、上記要望に応えるための本発明の他の態様に係る捕集装置は、
　流体中に含まれている粒子を捕集する捕集装置において、第一の向きへ流れる前記流体を、前記第一の向きよりも鉛直下方側を指向する第二の向きへと転向させる曲管と、前記曲管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体の流路を縮小させた後に拡大させる縮小拡大管と、　前記縮小拡大管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体を、前記第二の向きと、前記第二の向きとは異なる向きである第三の向きと、に分岐させる分岐管と、前記分岐管の前記第二の向き側の出口に接続され、前記流体中の前記粒子が集められる捕集部と、を備え、前記縮小拡大管における流路縮小部は、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の入口開口の中心から放射方向側で且つ前記中心を基準にして前記曲管の入口側に偏芯していることを特徴とする。
　なお、「縮小拡大管の入口開口の中心から放射方向」とは、縮小拡大管の入口開口を含む仮想平面に平行な面において、この入口開口の中心から遠ざかる方向である放射方向である。
　以上の一態様又は他の態様によれば、第一の向きに流れている流体中に含まれる粒子は、第一段階として、曲管通過時に第二の向きへ流通方向が転向される。このため、遠心力により曲管の入口側とは反対側に偏り集められた状態で第二の向きへ流通する。その後、粒子は、第二段階として、第二の向きへ流通しつつ、縮小拡大管の流路縮小部を流通する過程で、再度遠心力がかかりながら曲管通過時とは逆側である曲管の入口側に偏り集められる。
　そして、縮小拡大管の流路縮小部を通過すると、粒子は、その流通流路がほぼ絞られたまま曲管の入口側に偏った状態で、重力の影響を受けながら第二の向きへ流通する。このため、第三の向きへはほとんど流通しない。一方、流体は、重力及び遠心力の影響を粒子ほど受けず、縮小拡大管の流路縮小部を通過後に拡散して流通するため、分岐管を通過時に第三の向きに流れていく。これにより、多くの粒子は、分岐管の第二の向き側の出口に接続されている捕集部に集まるため、粒子の捕集効率を向上させることができる。
　なお、ここでの「第一の向き」及び「第三の向き」は、「第二の向き」よりも水平方向成分を多く含む向きである。
　ここで、以上の一態様又は他の態様の捕集装置において、前記第三の向きは、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の出口開口の中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置から９０°～２７０°の範囲内であることが好ましい。
　また、以上の一態様又は他の態様の捕集装置において、前記分岐管の前記第三の向き側の出口は、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の出口開口の中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置とは反対側であることが好ましい。
　これらの捕集装置によれば、縮小拡大管の流路縮小部の通過時に偏り集められた粒子は、分岐管内を通過時に分岐管の第三の向き側の出口と距離をとって第二の向きへ流通する。よって、これらの捕集装置では、分岐管の第三の向き側の分岐流路に粒子がほとんど混入せず、分岐管の第二の向き側の分岐流路に粒子がほとんど流通するため、捕集効率をより向上させることができる。
　さらに、上記要望に応えるための本発明の一態様に係るガスタービンプラントは、
　圧縮機とタービンと燃焼器とを有するガスタービンと、前記流体としてのガス燃料を前記燃焼器へ供給するガスラインと、前記ガスライン中に配置される上記いずれかの捕集装置と、を備えることを特徴とする。
　このような一態様によれば、ガスライン中に上記いずれかの捕集装置が配置されているため、ガス燃料中の粒子を除去することができ、粒子を除去されたガス燃料を燃焼器に供給することができる。
　本発明に係る一態様によれば、流体中に含まれている粒子の捕集効率を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る捕集装置を含むガスタービンプラントの系統図である。 本発明の一実施形態に係る捕集装置の斜視図である。 本発明の各実施例１～４及び比較例１～３の捕集装置の模式図で、同図（ａ）は実施例１の模式図、同図（ｂ）は実施例２の模式図、同図（ｃ）は実施例３の模式図、同図（ｄ）は実施例４の模式図、同図（ｅ）は比較例１の模式図、同図（ｆ）は比較例２の模式図、同図（ｇ）は比較例３の模式図である。 本発明の実施例１～４及び比較例２、３の曲管と縮小拡大管の流路縮小部との位置関係を示す説明図である。 本発明の実施例１、実施例３、実施例４の曲管と出口管部との位置関係を示す説明図である。 本発明の比較例１及び比較例２と実施例１とにおける粒子径と捕集率との関係を示すグラフである。 本発明の実施例１～３及び比較例３における粒子径と捕集率との関係を示すグラフである。 本発明の実施例１～３及び比較例３における絞り位置と平均捕集率との関係を示すグラフである。 本発明の実施例１と実施例５とにおける粒子径と捕集率との関係を示すグラフである。
　以下、本発明に係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施形態の捕集装置３を備えるガスタービンプラント１は、圧縮機ＣとタービンＴと燃焼器１１とを有するガスタービン１０と、ガスタービン１０と接続されている発電機Ｇと、流体であるガス燃料Ｆを燃焼器１１へ供給する燃料配管であるガスライン２と、ガスライン２と接続されておりガス燃料Ｆの供給元であるガスタンク１２と、ガスライン２中に配置されているストレーナ１３と、ガスタンク１２とストレーナ１３との間のガスライン２中に配置されている捕集装置３とを備える。
　図２に示すように、本実施形態の捕集装置３は、ガスライン２中に配置されている。この捕集装置３は、第一の向きＸへ延在する第一ライン２１から、第二の向きＺへ流通の向きを変化させる曲管３１と、この曲管３１から第二の向きZへ延在する第二ライン２２と、第二ライン２２を第二の向きＺと第三の向きＹへ延在する第三ライン２３とに分岐させる分岐管３２と、曲管３１と分岐管３２との間の第二ライン２２中に配置されている縮小拡大管３３と、分岐管３２の第二ライン２２側に接続されている捕集管（捕集部）３４と、を備える。
　ここで各ライン２１，２２，２３について簡単にまとめて説明する。
　第一ライン２１は、ガスライン２の一部である。この第一ライン２１は、ガスタンク１２と曲管３１とに接続されており、側方である第一の向きＸへ延在して配置されている。
　第二ライン２２は、捕集装置３内を鉛直下向きである第二の向きＺへ延在して配置されている。
　第三ライン２３は、ガスライン２の一部である。この第三ライン２３は、分岐管３２とストレーナ１３（図１に示す）とに接続されており、側方であり第一の向きＸ及び第二の向きＺに直交する第三の向きＹへ延在して配置されている。
　曲管３１は、断面円形状をなすＬ字型に屈曲したＬ型エルボで形成されている。この曲管３１は、入口側であり第一ライン２１と接続されている曲管入口部３１１と、第二の向きＺへ流通の向きを屈曲させる屈曲部３１２と、出口側であり第二ライン２２と接続されている曲管出口部３１３とを有する。
　分岐管３２は、断面円形状をなすＴ字型の配管継手で形成されている。この分岐管３２は、第二の向きＺに延びる直管部３２２と、直管部３２２の中間から第三の向きＹに延びる出口管部３２１とを有する。直管部３２２は、鉛直上向きで曲管３１側の第二ライン２２と接続されている直管入口部３２３と、鉛直下向きで捕集管３４側の第二ライン２２と接続されている直管出口部３２４とを有する。出口管部３２１は、直管部３２２の中間から第三の向きＹに延出して配置され、第三ライン２３に接続されている。
　縮小拡大管３３は、第二ライン２２中の曲管３１と分岐管３２との間に配置されている。この縮小拡大管３３は、一対の偏芯レデューサ３３２の縮径側が互いに接続されて形成されている。この縮小拡大管３３で偏芯レデューサ３３２の縮径側同士が接続されている接続部分が流路縮小部３３１をなす。流路縮小部３３１の軸芯は、第二ライン２２における放射方向であって、第二ライン２２の中心軸Ｃから第一の向きＸにおける曲管３１の入口側である曲管入口部３１１側に偏らせた位置に配置されている。
　なお、偏芯レデューサ３３２は、ガス燃料Ｆから除去する粒子Ｐの大きさ等に合わせて、流路縮小部３３１の断面積サイズを適宜選択し使用されればよい。
　捕集管３４は、断面円形状をなすＬ字型に屈曲した管材である。この捕集管３４は、分岐管３２における直管出口部３２４の先である第二ライン２２の下端に配置されている。この捕集管３４は、一方の開口が第二ライン２２の下端と接続され、他方の開口に開閉蓋３４１を有する。
　次に、上記構成の捕集装置３を備えたガスタービンプラント１の作用について説明する。
　上記のような捕集装置３を備えたガスタービンプラント１によれば、不純物である粒子Ｐを含んだガス燃料Ｆは、ガスタンク１２から供給されガスライン２である第一ライン２１内を流通し捕集装置３に到達する。捕集装置３に到達したガス燃料Ｆは、曲管３１へ曲管入口部３１１から流入し、曲管３１の屈曲部３１２で流通の向きが変換されて、曲管出口部３１３から第二ライン２２へ流出する。そして、ガス燃料Ｆは、縮小拡大管３３内の流路の絞られた流路縮小部３３１を通過し、直管入口部３２３から分岐管３２内へ流入する。分岐管３２内を流通するガス燃料Ｆは、分岐管３２内で流通の向きが変換されて出口管部３２１を介して第三ライン２３へ流出する。その後、ガス燃料Ｆは、第三ライン２３内を流通し、ストレーナ１３を介して、燃焼器１１に到達し、そこで燃焼する。このガス燃料Ｆの燃焼で生成された燃焼ガスにより、タービンＴが駆動し、このタービンＴの駆動により、発電機Ｇによる発電が行われる。
　一方、ガス燃料Ｆに含まれている多くの粒子Ｐは、分岐管３２内で出口管部３２１ではなく直管出口部３２４から捕集管３４へ送られ、捕集管３４内に集まり、捕集管３４の開閉蓋３４１を取り外すことで回収される。
　上記のような捕集装置３によれば、ガス燃料Ｆ中に含まれている粒子Ｐは、曲管３１を通過時に屈曲部３１２で遠心力がかかる。このため、ガス燃料Ｆ中に含まれている粒子Ｐは、曲管出口部３１３から第二ライン２２へ導かれる際には、第二ライン２２の中心軸Ｃ（図４参照）に対する放射方向であって曲管入口部３１１と反対側に偏り集まって落下する。そして、粒子Ｐが縮小拡大管３３を通過時には、流路縮小部３３１が第二ライン２２の中心軸Ｃに対する放射方向であって曲管入口部３１１側に偏芯されて配置されていることで、偏り集まって落下していた粒子Ｐは、縮小拡大管３３の形状に沿って再度遠心力がかかりながら曲管入口部３１１側に向かう。さらに、粒子Ｐは、流路が絞られている流路縮小部３３１を通過することで、より曲管入口部３１１側に絞られつつ偏り集められ、流路縮小部３３１を通過後には重力の影響で曲管入口部３１１側に偏ったまま鉛直下向きへ落下する。
　一方、ガス燃料Ｆは重力や遠心力の影響を粒子Ｐほど受けず、流路縮小部３３１を通過後に拡散して流通する。
　分岐管３２の出口管部３２１が直管部３２２に対して第三の向きＹに向かって接続される。また、直管部３２２との接続部分である出口管部３２１の入口開口は、第二ライン２２の中心軸Ｃを基準にして、曲管入口部３１１側に偏っている流路縮小部３３１から９０°の位置に配置されている。粒子Ｐは、この分岐管３２の直管部３２２内を曲管入口部３１１側に偏り集まって落下するため、出口管部３２１の入口開口と距離をとって流通し、側方である出口管部３２１へはほとんど流通しない。
　一方、前述したようにガス燃料Ｆは重力や遠心力の影響を粒子Ｐほど受けず、流路縮小部３３１を通過後に拡散して流通しているため、分岐管３２内を通過時に出口管部３２１から第三ライン２３へ流れていく。
　これらにより、出口管部３２１へガス燃料Ｆが流通される際に、粒子Ｐが混入して流通されづらくなり、多くの粒子Ｐが第二ライン２２に取り付けた捕集管３４に集まるため、粒子Ｐの捕集効率を向上させることができる。
　また、本実施形態のガスタービンプラント１では、以上のように、ガスタンク１２からストレーナ１３まで間のガスライン２中に配置されている捕集装置３によって、ガス燃料Ｆ中の含まれている粒子Ｐの多くが除去される。さらに、捕集装置３を通過したガス燃料Ｆからも、ストレーナ１３で粒子Ｐが除去される。よって、本実施形態のガスタービンプラント１では、粒子Ｐのほとんど含まれないガス燃料Ｆを燃焼器１１に供給することができる。
　次に、各種実施例及び比較例の捕集率についてのコンピューターによる解析結果を説明する。
　まず、各種実施例１～４及び各種比較例１～３の構造について説明する。
　ここで、以下において、図３～５に示すように、角度表示は、第二の向きＺに見たとき、第二ライン２２の中心軸Ｃ（図４,５参照）を基準にして、第一の向きＸ（０°）から中心軸Ｃの時計回りの角度を示す。なお、曲管３１の曲管出口部３１３（又は出口開口）の中心、縮小拡大管の入口部（又は入口開口）の中心及び出口部（又は出口開口）の中心は、いずれも、第二ライン２２の中心軸Ｃに位置している。
［実施例１］
　図３（ａ）及び図４、５に示すように、この実施例１の捕集装置３ａは、第一の向きＸから１８０°の位置に流路縮小部３３１ａが配置されている縮小拡大管３３ａを備えている。また、この捕集装置３ａは、第一の向きＸから９０°の向きに接続されている出口管部３２１ａを有する分岐管３２ａを備えている。
　なお、実施例１の捕集装置３ａは、本実施形態で説明した捕集装置３と同一のものである。
［実施例２］
　図３（ｂ）及び図４、５に示すように、この実施例２の捕集装置３ｂは、第一の向きＸから２７０°の位置に流路縮小部３３１ｂが配置されている縮小拡大管３３ｂを備えている。また、この捕集装置３ｂは、実施例１と同様、第一の向きＸから９０°の向きに接続されている出口管部３２１ａを有する分岐管３２ａを備えている。すなわち、実施例２の捕集装置３ｂは、縮小拡大管３３ｂにおける流路縮小部３３１ｂの位置が実施例１と相違する。
［実施例３］
　図３（ｃ）及び図４、５に示すように、この実施例３の捕集装置３ｃは、第一の向きＸから２２５°の位置に流路縮小部３３１ｃが配置されている縮小拡大管３３ｃを備えている。また、この捕集装置３ｃは、第一の向きＸから４５°の向きに接続されている出口管部３２１ｃを有する分岐管３２ｃを備えている。すなわち、実施例３の捕集装置３ｃは、縮小拡大管３３ｃにおける流路縮小部３３１ｃの位置と分岐管３２ｃとが実施例１と相違する。
［実施例４］
　図３（ｄ）及び図４、５に示すように、この実施例４の捕集装置３ｄは、実施例１と同様、第一の向きＸから１８０°の位置に流路縮小部３３１ａが配置されている縮小拡大管３３ａを備えている。また、捕集装置３ｄは、第一の向きＸ、つまり０°の向きに接続される出口管部３２１ｄを有する分岐管３２ｄを備えている。すなわち、実施例４の捕集装置３ｄは、分岐管３２ｄが実施例１と相違する。
［比較例１］
　図３（ｅ）及び図４、５に示すように、この比較例１の捕集装置３ｅは、縮小拡大管３３を備えていない。また、この捕集装置３ｅは、第一の向きＸから９０°の向きに接続される出口管部３２１ａを有する分岐管３２ａを備えている。すなわち、比較例１の捕集装置３ｅは、縮小拡大管３３を備えていない点が実施例１と相違する。
［比較例２］
　図３（ｆ）及び図４、５に示すように、この比較例２の捕集装置３ｆは、第二ライン２２の中心軸Ｃ上に流路縮小部３３１ｆが配置されている縮小拡大管３３ｆを備えている。この縮小拡大管３３ｆは、一対の同芯レデューサの縮径側が互いに接続されて形成されている。また、この捕集装置３ｆは、実施例１と同様、第一の向きＸから９０°の向きに接続される出口管部３２１ａを有する分岐管３２ａとを備えている。すなわち、比較例２の捕集装置３ｆは、第二ライン２２の中心軸Ｃに対して流路縮小部３３１ｆが偏芯していない点が実施例１と相違する。
［比較例３］
　図３（ｇ）及び図４、５に示すように、この比較例３の捕集装置３ｇは、第一の向きＸ、つまり０°の位置に流路縮小部３３１ｇが配置されている縮小拡大管３３ｇを備えている。また、この捕集装置３ｇは、実施例１と同様、第一の向きＸから９０°の向きに接続される出口管部３２１ａを有する分岐管３２ａとを備えている。すなわち、比較例３の捕集装置３ｇは、縮小拡大管３３ｇにおける流路縮小部３３１ｇの位置が実施例１と相違する。
　各実施例及び各比較例の捕集率をＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｕｉｄ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ）解析によって比較した結果を図６～９に示す。
　図６に示すように、実施例１と比較例１、２について、粒子径における捕集率を比較した。縮小拡大管３３を備えていない比較例１の捕集装置３ｅと、縮小拡大管３３を備えている実施例１の捕集装置３ａ及び比較例２の捕集装置３ｆとを比較すると、縮小拡大管３３を備えている実施例１及び比較例２の方が、高い捕集率を示した。さらに、実施例１と比較例２とを比較すると、縮小拡大管３３の中でも、第二ライン２２の中心軸Ｃ上に流路縮小部３３１ｆが配置されている比較例２よりも、第二ライン２２の中心軸Ｃから偏芯した位置に流路縮小部３３１ａが配置されている実施例１の方が、高い捕集率を示した。特に、粒子径の小さい時ほど捕集率の差が顕著に表れており、第二ライン２２の中心軸Ｃから偏芯した位置に流路縮小部３３１ａが配置されている実施例１が高い捕集率を発揮することが確認された。
　また、図７及び図８に示すように、実施例１～３及び比較例３について、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１の偏芯位置を互いに変更した場合の粒子径に応じた捕集率（図７）及び平均捕集率（図８）を比較した。流路縮小部３３１（３３１ｇ）が曲管入口部３１１側と反対側にある比較例３の捕集装置３ｇよりも、流路縮小部３３１（３３０ａ，３３１ｂ，３３１ｃ）が曲管入口部３１１側に配置される実施例１の捕集装置３ａ、実施例２の捕集装置３ｂ、実施例３の捕集装置３ｃの方が高い捕集率を示した。中でも、流路縮小部３３１ａが曲管入口部３１１側である１８０°の位置に配置されている実施例１と、流路縮小部３３１ｃが曲管部入口部３１１側である２２５°の位置に配置されている実施例３とが、高い捕集率を示した。さらに、粒子径の小さい時ほど捕集率の差が顕著に表れており、実施例１及び実施例３が高い捕集率を発揮することが確認された。
　さらに、図９に示すように、実施例１及び実施例４について、分岐管３２の出口管部３２１の接続位置を曲管入口部３１１側と反対側の位置に配置した場合の粒子径における捕集率を比較した。第一の向きＸから９０°の向きに接続されている出口管部３２１ａを有する実施例１の捕集装置３ａと、第一の向きＸから１８０°の向きに接続されている出口管部３２１ｄを有する実施例４の捕集装置３ｄとは、共に高い捕集率を示した。言い換えると、流路縮小部３３１の位置から９０°の位置及び１８０°の位置に分岐管３２の出口管部３２１が接続されている実施例１の捕集装置３ａ及び実施例４の捕集装置３ｄとが、共に高い捕集率を示した。
　これらの結果から、縮小拡大管３３を用いた方が捕集効率を向上させることができ、中でも偏芯レデューサ３３２を用いて縮小拡大管３３を形成することで捕集効率をより向上させることができることがわかった。
　また、縮小拡大管３３の中でも、比較例３のように流路縮小部３３１（３３１ｇ）の位置を曲管入口部３１１と反対側に配置するよりも、実施例１～４のように流路縮小部３３１（流路縮小部３３１ａ、流路縮小部３３１ｂ、流路縮小部３３１ｃ）を曲管入口部３１１側に配置する方が捕集率を向上できることがわかった。
　さらに、実施例１～４のように分岐管３２における出口管部３２１の接続位置が流路縮小部３３１と反対側の位置に接続される方が捕集率を向上できることがわかった。
　以上から、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１は、第一の向きＸから１８０°～２７０°の範囲に配置されれば高い捕集率を発揮し、特に、第一の向きＸから１８０°～２２５°の範囲に配置されればより高い捕集率を発揮することがわかった。また、対称性から、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１は、第一の向きＸを基準にして１８０°～２７０°の範囲と対称な範囲である９０°～１８０°の範囲に配置されれば高い捕集率を発揮することがわかった。特に、第一の向きＸを基準にして１８０°～２２５°の範囲と対称な範囲である１３５°～１８０°の範囲に、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１が配置されればより高い捕集率を発揮することも明らかである。すなわち、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１は、第一の向きＸから９０°～２７０°の範囲に配置されれば高い捕集率を発揮し、特に、第一の向きＸから１３５°～２２５°の範囲に配置されればより高い捕集率を発揮することがわかった。言い換えると、縮小拡大管３３の流路縮小部３３１は、第二の向きＺに見たときに、第二ライン２２の中心軸Ｃから放射方向側で且つ中心軸Ｃを基準にして曲管入口部３１１側に偏芯していると、高い捕集率を発揮することがわかった。
　また、分岐管３２における出口管部３２１の接続位置が流路縮小部３３１の位置から９０°～１８０°、さらに１８０°～２７０°の位置である方が捕集率を向上できることがわかった。言い換えると、分岐管３２のストレーナ１３に接続される側の出口は、第二の向きＺに見たときに、縮小拡大管３３の出口開口の中心Ｃを基準にして、流路縮小部３３１の偏芯位置とは反対側である方が捕集率を向上できることがわかった。
　以上、本発明の実施形態及び実施例について図面を参照して詳述したが、以上の実施形態及び各実施例における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態及び実施例によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
　具体的には、例えば、以上の実施形態及び実施例では、第二の向きＺが鉛直下向きであるが、本発明において、第二の向きは第一の向き及び第三の向きよりも鉛直下方側を指向していればよい。また、以上の実施形態及び実施例では、第一の向き及び第三の向きがいずれも水平方向の向きであるが、本発明において、第一の向き及び第三の向きは水平方向成分を含む向きであればよい。
　また、以上の実施形態では、流路縮小部３３１を形成する部品として偏芯レデューサ３３２を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、オリフィス等の縮径する構造を持つ市販の公知の部品を用いてもよい。
　また、本実施形態では、対象とする流体をガス燃料Ｆとしたがこれに限定されるものではなく。例えば、蒸気などの流体を対象にしてもよい。
　本発明に係る一態様によれば、流体中に含まれている粒子の捕集効率を向上させることができる。
Ｆ…ガス燃料、　Ｐ…粒子、　１…ガスタービンプラント、　１０…ガスタービン、　Ｃ…圧縮機、　Ｔ…タービン、　１１…燃焼器、　Ｇ…発電機、　２…ガスライン、　１２…ガスタンク、　１３…ストレーナ、　３…捕集装置、　３１…曲管、　３１１…曲管入口部、　３１２…屈曲部、　３１３…曲管出口部、　３２…分岐管、　３２１…出口管部、　３２２…直管部、　３２３…直管入口部、　３２４…直管出口部、　３３…縮小拡大管、　３３２…偏芯レデューサ、　３３１…流路縮小部、　２１…第一ライン、　２２…第二ライン、　２３…第三ライン、　３４…捕集管（捕集部）、　３４１…開閉蓋

Claims (5)

  1. 　流体中に含まれている粒子を捕集する捕集装置において、
    　第一の向きへ流れる前記流体を、前記第一の向きよりも鉛直下方側を指向する第二の向きへと転向させる曲管と、
    　前記曲管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体の流路を縮小させた後に拡大させる縮小拡大管と、
    　前記縮小拡大管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体を、前記第二の向きと、前記第二の向きとは異なる向きである第三の向きと、に分岐させる分岐管と、
    　前記分岐管の前記第二の向き側の出口に接続され、前記流体中の前記粒子が集められる捕集部と、
    　を備え、
    　前記縮小拡大管における流路縮小部が前記縮小拡大管の入口開口の中心に対して偏芯しており、前記第二の向きに見たときに、前記入口開口の前記中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置が前記第一の向きから９０°～２７０°の範囲内である、捕集装置。
  2. 　流体中に含まれている粒子を捕集する捕集装置において、
    　第一の向きへ流れる前記流体を、前記第一の向きよりも鉛直下方側を指向する第二の向きへと転向させる曲管と、
    　前記曲管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体の流路を縮小させた後に拡大させる縮小拡大管と、
    　前記縮小拡大管の出口に接続され、前記第二の向きへ流れる前記流体を、前記第二の向きと、前記第二の向きとは異なる向きである第三の向きと、に分岐させる分岐管と、
    　前記分岐管の前記第二の向き側の出口に接続され、前記流体中の前記粒子が集められる捕集部と、
    　を備え、
    　前記縮小拡大管における流路縮小部は、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の入口開口の中心から放射方向側で且つ前記入口開口の前記中心を基準にして前記曲管の入口側に偏芯している、捕集装置。
  3. 　前記第三の向きは、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の出口開口の中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置から９０°～２７０°の範囲内である、請求項１又は２に記載の捕集装置。
  4. 　前記分岐管の前記第三の向き側の出口は、前記第二の向きに見たときに、前記縮小拡大管の出口開口の中心を基準にして、前記流路縮小部の偏芯位置とは反対側である、請求項１又は２に記載の捕集装置。
  5. 　圧縮機とタービンと燃焼器とを有するガスタービンと、
    　前記流体としてのガス燃料を前記燃焼器へ供給するガスラインと、
    　前記ガスライン中に配置される請求項１から４のいずれか一項に記載の捕集装置と、を備える、ガスタービンプラント。
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