專利名稱：渦輪機進口空氣處理設備的制作方法
技術領域：
本申請一般地涉及燃氣渦輪發(fā)動機，且更特定地涉及極對稱的燃燒 渦輪機進口空氣處理設備。
背景技術：
空氣進入渦輪機壓縮機和類似裝置需要在壓縮或者其他使用之前 被過濾。裝載有灰塵顆粒、鹽和其他污染物的不純的空氣可以經(jīng)由腐蝕 和/或者侵蝕損害壓縮機葉片和其他類型的發(fā)電站裝備。這樣的損害可 以減少裝備的壽命預期和性能。為了避免這種問題，進口空氣一般地通 過一連串的空氣過濾器以移除污染物。這樣的空氣過濾器一般地位于提 高的高度，以便最小化地面污染物的進入。然而，這些已知的過濾系統(tǒng) 可能是復雜而昂貴的。
常規(guī)的進口空氣過濾器一般地具有通過其的空氣速度約束，以便維 持過濾和冷卻效率。然而，這些約束可以限制能夠被過濾的空氣數(shù)量。 已知的空氣過濾器也可以被環(huán)境條件例如雨和雪阻塞。這樣的阻塞可以 減少過濾和冷卻效率而增加總體壓降。進口空氣壓力損失也能夠導致總 體上輸出到渦輪機的動力的損失。
渦輪機的性能對進口空氣溫度也可能是敏感的。例如，渦輪機的動 力輸出與空氣溫度成反比。從而在熱的環(huán)境條件中，渦輪機可能損失輸 出。增加的環(huán)境溫度對渦輪機的效率也是總體上有害的。
因此，希望有改進的渦輪機進口空氣處理系統(tǒng)。這樣的改進空氣處 理系統(tǒng)優(yōu)選地提供足夠的過濾而具有最小的壓力損失。具體地，這樣的 空氣處理系統(tǒng)總體上增加渦輪機系統(tǒng)的輸出且增加總體效率。這樣的空 氣處理系統(tǒng)特定地適于熱的、潮濕和被污染的環(huán)境條件。

發(fā)明內(nèi)容
因而本申請描述進口空氣處理系統(tǒng)。進口空氣處理系統(tǒng)包括帶有大 于兩個對稱側的殼體。每個側包括多個空氣過濾器和多個噴射陣列。中 心空氣偏轉器定位在殼體內(nèi)。
本申請進一步描述處理進口空氣的方法。該方法包括步驟將進口
空氣通過多個進口側，過濾通過多個側的每個的空氣，將空氣通過在多 個側的每個上的多個噴射陣列，以及以對稱的方式一致地將進口空氣偏 轉。偏轉步驟可以包括將進口空氣以極徑向方向偏轉。
本申請進一步描述進口空氣處理系統(tǒng)。進口空氣處理系統(tǒng)可以包括
帶有六(6)個對稱側的殼體。殼體的每個側可以包括多個空氣過濾器 和多個噴射陣列。殼體也包括帶有六(6)個側的中心空氣偏轉器。
在閱讀以下詳細描述后，結合幾個附圖和附上的權利要求書，本申


圖1為如在此描述的渦輪機進口空氣處理系統(tǒng)的示意性側視圖； 圖2為圖1的空氣處理系統(tǒng)的示意性頂視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參見附圖，其中相同的附圖標記貫穿幾個附圖指示相同的元 件，圖1和2顯示如在此描述的渦4侖才幾進口空氣處理系統(tǒng)100的示意圖。 如上文描述的，渦4侖機進口空氣處理系統(tǒng)100可以定位在壓縮機或者其 他類型渦4侖才幾部件的上游。
空氣處理系統(tǒng)100包括殼體110。殼體110可以由任何類型的常規(guī) 材料制造，以便在其中裝配下述部件。殼體110可以具有多個結構支撐 件120，使得系統(tǒng)100可以定位在任何希望的高度處。結構支撐件120 也可以由任何常規(guī)類型的材料制造。如顯示，殼體110具有對稱的六角 形構造，帶有第一側lll、第二側112、第三側113、第四側114、第五 側115和第六側116。在此可以使用類似類型的^"稱和4妾近對稱的構 造。同樣，側的數(shù)量也可以變化。
殼體110的每個面可以具有一個百葉窗或者多個百葉窗130。取決 于環(huán)境氣候條件，百葉窗130可以按照意愿打開和關閉。百葉窗130可 以具有任何類型的常規(guī)尺寸和形狀且可以由任何類型常規(guī)材料制造。
殼體110的每個面也可以具有多個定位在百葉窗130下游的旋轉管 過濾器140。旋轉管過濾器140包括內(nèi)部管150。臟空氣進入內(nèi)部管150， 使得污染物通過離心力從空氣流分離。污染物然后可以由通過吸氣導管
(未顯示)或者類似類型結構抽氣移除。抽氣可以通過帶有大約百分之 十(10%)進口空氣流的鼓風機提供。在此也可以使用其他類型的常規(guī) 空氣過濾裝置。
定位在旋轉管過濾器140下游的可以是第一噴射陣列160。第一噴 射陣列160包括多個噴射噴嘴對低錐形角噴嘴170和高錐形角噴嘴 180。與高錐形角噴嘴180相比，低錐形角噴嘴170具有更高的水壓和 速度。從而低錐形角噴嘴170通過文氏管效應增加進口空氣的壓力。噴 射模式生成水幕效應，以便冷卻進口空氣并捕獲其中的污染物。在此可 以使用任何數(shù)量的噴嘴170、 180。在此可以使用其他類型的噴射^t式。
進口空氣處理系統(tǒng)IOO也可以包括第二噴射陣列190。第二噴射陣 列也可以包括多個噴射噴嘴對第一噴嘴200和第二噴嘴210。在這個 示例中，噴嘴200、 210可以產(chǎn)生一致的噴射模式。在這種情況下，為 反向的雙錐形噴射模式。在此可以使用其他類型的噴射模式。在此可以 使用任何數(shù)量的噴射噴嘴200、 210。
噴射陣列160、 190可以包括多個與其相關的水存儲箱、水處理裝 置和水冷卻器。這些噴射陣列部件可以方便地定位在殼體110內(nèi)。在此 可以使用附加的噴射陣列。
多個漂浮物清除器22Q可以定位在噴射陣列160、 190的下游。漂 浮物清除器220防止水轉入到壓縮機內(nèi)和/或者其他類型的渦輪機部件 內(nèi)。漂浮物清除器220可以為常規(guī)設計。在此可以使用任何數(shù)量的漂浮 物清除器220。
進口空氣處理系統(tǒng)IOO也可以包括中心偏轉器230。如顯示，錐形、 多側的形狀起將進口空氣一致向上地向渦輪機部件偏轉的作用。中心偏 轉器230可以具有用于殼體110的每個側111-116的面。在此可以-使用 類似的形狀，以便一致地偏轉空氣流。
在使用中，進口空氣沿空氣處理系統(tǒng)100的每個面通過百葉窗130 和旋轉管過濾器140。進口空氣中的污染物經(jīng)由內(nèi)部管150或其他的離 心歲t應纟皮移除。
進口空氣然后通過第一和第二噴射陣列160、 190。每個噴射陣列 160、 190生成連續(xù)的、冷卻的水噴射幕。冷卻的水降低通過其的空氣的 空氣溫度同時捕獲和/或者溶解灰塵、鹽和其他污染物。因而冷卻水的 使用增加進入到燃燒室或其他的空氣密度以及空氣質量和流速。這樣的
增加以增加的總體熱效率提供更高的動力輸出。噴射陣列160、 190也 以冷凝的形式在除最干燥的環(huán)境條件外全部條件中減少空氣中的濕 度。同樣，噴射陣列160、 190增加進口空氣的壓力，以便提供空氣填 充效應。
進口空氣然后通過每個漂浮物清除器220且經(jīng)由中心偏轉器230或 者通過類似類型的結構一致地向上引導。具體地，空氣流為一致對稱 的、^及徑向的和向上偏轉的。
因而進口空氣處理系統(tǒng)100提供用于進口空氣處理過程的高的面-體積比。高的面-體積比(和/或者面-重量比)由極徑向空氣流模式確 保。徑向空氣流提供速度的逐漸增加，而中心偏轉器230的使用提供低 的阻力。系統(tǒng)100的分段的構造總體上也允許模塊化。這種模塊的布置 利于運輸且減少現(xiàn)場安裝的時間和復雜度。系統(tǒng)100的段能夠容易地預 制。
因而系統(tǒng)100對于海上的、近岸的、灰塵的和/或者受污染的環(huán)境
條件是理想的。由于其低的重量、模塊預制的適應性、易于運輸和易于
現(xiàn)場安裝，系統(tǒng)IOO也是成本有效的。
顯而易見的是，前述內(nèi)容僅涉及本申請的優(yōu)選實施例，且其中可以 由本領域中的技術人員進行大量的改變和修改而不偏離本發(fā)明由以下 權利要求書及其等價物限定的 一般精神和范圍。
零件列表 渦輪機進口空氣處理系統(tǒng)100
殼體110
第 一側111
第二側112 第三側113 第四側114 第五側115 第六側116 結構支撐件120 百葉窗130 旋轉管過濾器140 轉動進口管150 第一噴射陣列160 低錐形噴嘴170 高錐形噴嘴180 第二噴射陣列190 第一噴嘴200 第二噴嘴210 漂浮物清除器220 中心偏轉器230
權利要求
1.一種進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其包括殼體(110)；殼體(110)包括大于兩個的多個對稱的側(111、112、113、114、115、116)；每個側(111、112、113、114、115、116)包括多個空氣過濾器(140)；每個側(111、112、113、114、115、116)包括多個噴射陣列(160、190)；和中心空氣偏轉器(230)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中殼體包 4舌六(6)個側(111、 112、 113、 114、 115、 116)。
3. 根據(jù)權利要求l所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中每個側 (111、 112、 113、 114、 115、 116)包括多個百葉窗(130)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中多個空 氣過濾器(140)包括多個旋轉管過濾器(150)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中多個噴 射陣列(160、 190)包括多個噴射噴嘴對(170、 180、 200、 210)。
6. 根據(jù)權利要求5所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中該多個 噴射噴嘴對(170、 180、 200、 210)包括低錐形角噴嘴(160)和高錐 形角噴嘴U70)。
7. 根據(jù)權利要求1所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100),其中每個側 (111、 112、 113、 114、 115、 116)包括漂浮物清除器(220 )。
8. 根據(jù)權利要求1所述的進口空氣處理系統(tǒng)(100)，其中中心空 氣偏轉器(230 )包括六(6)個側。
9. 一種處理進口空氣的方法，其包括將進口空氣通過多個進口側(lii、 112、 113、 114、 115、 116); 過濾通過多個側(lll、 112、 113、 114、 115、 116)的每個的空氣； 將空氣通過在多個側(111、 112、 113、 114、 115、 116)的每個上 的多個噴射陣列(160、 190);和以對稱的方式一致地偏轉進口空氣。
全文摘要
進口空氣處理系統(tǒng)(100)。進口空氣處理系統(tǒng)(100)包括帶有大于兩個對稱的側(111、112、113、114、115、116)的殼體。每個側(111、112、113、114、115、116)包括多個空氣過濾器(140)和多個噴射陣列(160、190)。中心空氣偏轉器(230)定位在殼體(110)內(nèi)。
文檔編號F02C7/05GK101169073SQ200710181258
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權日2006年10月25日
發(fā)明者A·莫塔克夫, P·費赫爾 申請人:通用電氣公司