专利名称：涡轮机进口空气处理设备的制作方法
技术领域：
本申请一般地涉及燃气涡轮发动机，且更特定地涉及极对称的燃烧 涡轮机进口空气处理设备。
背景技术：
空气进入涡轮机压缩机和类似装置需要在压缩或者其他使用之前 被过滤。装载有灰尘颗粒、盐和其他污染物的不纯的空气可以经由腐蚀 和/或者侵蚀损害压缩机叶片和其他类型的发电站装备。这样的损害可 以减少装备的寿命预期和性能。为了避免这种问题，进口空气一般地通 过一连串的空气过滤器以移除污染物。这样的空气过滤器一般地位于提 高的高度，以便最小化地面污染物的进入。然而，这些已知的过滤系统 可能是复杂而昂贵的。
常规的进口空气过滤器一般地具有通过其的空气速度约束，以便维 持过滤和冷却效率。然而，这些约束可以限制能够被过滤的空气数量。 已知的空气过滤器也可以被环境条件例如雨和雪阻塞。这样的阻塞可以 减少过滤和冷却效率而增加总体压降。进口空气压力损失也能够导致总 体上输出到涡轮机的动力的损失。
涡轮机的性能对进口空气温度也可能是敏感的。例如，涡轮机的动 力输出与空气温度成反比。从而在热的环境条件中，涡轮机可能损失输 出。增加的环境温度对涡轮机的效率也是总体上有害的。
因此，希望有改进的涡轮机进口空气处理系统。这样的改进空气处 理系统优选地提供足够的过滤而具有最小的压力损失。具体地，这样的 空气处理系统总体上增加涡轮机系统的输出且增加总体效率。这样的空 气处理系统特定地适于热的、潮湿和被污染的环境条件。
发明内容
因而本申请描述进口空气处理系统。进口空气处理系统包括带有大 于两个对称侧的壳体。每个侧包括多个空气过滤器和多个喷射阵列。中 心空气偏转器定位在壳体内。
本申请进一步描述处理进口空气的方法。该方法包括步骤将进口
空气通过多个进口侧，过滤通过多个侧的每个的空气，将空气通过在多 个侧的每个上的多个喷射阵列，以及以对称的方式一致地将进口空气偏 转。偏转步骤可以包括将进口空气以极径向方向偏转。
本申请进一步描述进口空气处理系统。进口空气处理系统可以包括
带有六(6)个对称侧的壳体。壳体的每个侧可以包括多个空气过滤器 和多个喷射阵列。壳体也包括带有六(6)个侧的中心空气偏转器。
在阅读以下详细描述后，结合几个附图和附上的权利要求书，本申
图1为如在此描述的涡轮机进口空气处理系统的示意性侧视图； 图2为图1的空气处理系统的示意性顶视图。
具体实施例方式
现在参见附图，其中相同的附图标记贯穿几个附图指示相同的元 件，图1和2显示如在此描述的涡4仑才几进口空气处理系统100的示意图。 如上文描述的，涡4仑机进口空气处理系统100可以定位在压缩机或者其 他类型涡4仑才几部件的上游。
空气处理系统100包括壳体110。壳体110可以由任何类型的常规 材料制造，以便在其中装配下述部件。壳体110可以具有多个结构支撑 件120，使得系统100可以定位在任何希望的高度处。结构支撑件120 也可以由任何常规类型的材料制造。如显示，壳体110具有对称的六角 形构造，带有第一侧lll、第二侧112、第三侧113、第四侧114、第五 侧115和第六侧116。在此可以使用类似类型的^"称和4妾近对称的构 造。同样，侧的数量也可以变化。
壳体110的每个面可以具有一个百叶窗或者多个百叶窗130。取决 于环境气候条件，百叶窗130可以按照意愿打开和关闭。百叶窗130可 以具有任何类型的常规尺寸和形状且可以由任何类型常规材料制造。
壳体110的每个面也可以具有多个定位在百叶窗130下游的旋转管 过滤器140。旋转管过滤器140包括内部管150。脏空气进入内部管150， 使得污染物通过离心力从空气流分离。污染物然后可以由通过吸气导管
(未显示)或者类似类型结构抽气移除。抽气可以通过带有大约百分之 十(10%)进口空气流的鼓风机提供。在此也可以使用其他类型的常规 空气过滤装置。
定位在旋转管过滤器140下游的可以是第一喷射阵列160。第一喷 射阵列160包括多个喷射喷嘴对低锥形角喷嘴170和高锥形角喷嘴 180。与高锥形角喷嘴180相比，低锥形角喷嘴170具有更高的水压和 速度。从而低锥形角喷嘴170通过文氏管效应增加进口空气的压力。喷 射模式生成水幕效应，以便冷却进口空气并捕获其中的污染物。在此可 以使用任何数量的喷嘴170、 180。在此可以使用其他类型的喷射^t式。
进口空气处理系统IOO也可以包括第二喷射阵列190。第二喷射阵 列也可以包括多个喷射喷嘴对第一喷嘴200和第二喷嘴210。在这个 示例中，喷嘴200、 210可以产生一致的喷射模式。在这种情况下，为 反向的双锥形喷射模式。在此可以使用其他类型的喷射模式。在此可以 使用任何数量的喷射喷嘴200、 210。
喷射阵列160、 190可以包括多个与其相关的水存储箱、水处理装 置和水冷却器。这些喷射阵列部件可以方便地定位在壳体110内。在此 可以使用附加的喷射阵列。
多个漂浮物清除器22Q可以定位在喷射阵列160、 190的下游。漂 浮物清除器220防止水转入到压缩机内和/或者其他类型的涡轮机部件 内。漂浮物清除器220可以为常规设计。在此可以使用任何数量的漂浮 物清除器220。
进口空气处理系统IOO也可以包括中心偏转器230。如显示，锥形、 多侧的形状起将进口空气一致向上地向涡轮机部件偏转的作用。中心偏 转器230可以具有用于壳体110的每个侧111-116的面。在此可以-使用 类似的形状，以便一致地偏转空气流。
在使用中，进口空气沿空气处理系统100的每个面通过百叶窗130 和旋转管过滤器140。进口空气中的污染物经由内部管150或其他的离 心岁t应纟皮移除。
进口空气然后通过第一和第二喷射阵列160、 190。每个喷射阵列 160、 190生成连续的、冷却的水喷射幕。冷却的水降低通过其的空气的 空气温度同时捕获和/或者溶解灰尘、盐和其他污染物。因而冷却水的 使用增加进入到燃烧室或其他的空气密度以及空气质量和流速。这样的
增加以增加的总体热效率提供更高的动力输出。喷射阵列160、 190也 以冷凝的形式在除最干燥的环境条件外全部条件中减少空气中的湿 度。同样，喷射阵列160、 190增加进口空气的压力，以便提供空气填 充效应。
进口空气然后通过每个漂浮物清除器220且经由中心偏转器230或 者通过类似类型的结构一致地向上引导。具体地，空气流为一致对称 的、^及径向的和向上偏转的。
因而进口空气处理系统100提供用于进口空气处理过程的高的面-体积比。高的面-体积比(和/或者面-重量比)由极径向空气流模式确 保。径向空气流提供速度的逐渐增加，而中心偏转器230的使用提供低 的阻力。系统100的分段的构造总体上也允许模块化。这种模块的布置 利于运输且减少现场安装的时间和复杂度。系统100的段能够容易地预 制。
因而系统100对于海上的、近岸的、灰尘的和/或者受污染的环境
条件是理想的。由于其低的重量、模块预制的适应性、易于运输和易于
现场安装，系统IOO也是成本有效的。
显而易见的是，前述内容仅涉及本申请的优选实施例，且其中可以 由本领域中的技术人员进行大量的改变和修改而不偏离本发明由以下 权利要求书及其等价物限定的 一般精神和范围。
零件列表 涡轮机进口空气处理系统100
壳体110
第 一侧111
第二侧112 第三侧113 第四侧114 第五侧115 第六侧116 结构支撑件120 百叶窗130 旋转管过滤器140 转动进口管150 第一喷射阵列160 低锥形喷嘴170 高锥形喷嘴180 第二喷射阵列190 第一喷嘴200 第二喷嘴210 漂浮物清除器220 中心偏转器230
权利要求
1.一种进口空气处理系统(100)，其包括壳体(110)；壳体(110)包括大于两个的多个对称的侧(111、112、113、114、115、116)；每个侧(111、112、113、114、115、116)包括多个空气过滤器(140)；每个侧(111、112、113、114、115、116)包括多个喷射阵列(160、190)；和中心空气偏转器(230)。
2. 根据权利要求1所述的进口空气处理系统(100)，其中壳体包 4舌六(6)个侧(111、 112、 113、 114、 115、 116)。
3. 根据权利要求l所述的进口空气处理系统(100)，其中每个侧 (111、 112、 113、 114、 115、 116)包括多个百叶窗(130)。
4. 根据权利要求1所述的进口空气处理系统(100)，其中多个空 气过滤器(140)包括多个旋转管过滤器(150)。
5. 根据权利要求1所述的进口空气处理系统(100)，其中多个喷 射阵列(160、 190)包括多个喷射喷嘴对(170、 180、 200、 210)。
6. 根据权利要求5所述的进口空气处理系统(100)，其中该多个 喷射喷嘴对(170、 180、 200、 210)包括低锥形角喷嘴(160)和高锥 形角喷嘴U70)。
7. 根据权利要求1所述的进口空气处理系统(100),其中每个侧 (111、 112、 113、 114、 115、 116)包括漂浮物清除器(220 )。
8. 根据权利要求1所述的进口空气处理系统(100)，其中中心空 气偏转器(230 )包括六(6)个侧。
9. 一种处理进口空气的方法，其包括将进口空气通过多个进口侧(lii、 112、 113、 114、 115、 116); 过滤通过多个侧(lll、 112、 113、 114、 115、 116)的每个的空气； 将空气通过在多个侧(111、 112、 113、 114、 115、 116)的每个上 的多个喷射阵列(160、 190);和以对称的方式一致地偏转进口空气。
全文摘要
进口空气处理系统(100)。进口空气处理系统(100)包括带有大于两个对称的侧(111、112、113、114、115、116)的壳体。每个侧(111、112、113、114、115、116)包括多个空气过滤器(140)和多个喷射阵列(160、190)。中心空气偏转器(230)定位在壳体(110)内。
文档编号F02C7/05GK101169073SQ200710181258
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者A·莫塔克夫, P·费赫尔 申请人:通用电气公司