专利名称：涡轮入口空气系统的制作方法
技术领域：
本申请大体涉及燃气轮机发动机，并且更具体而言，涉及具有使用多个溢流器(telltale)来将细霾或小水滴凝聚成较大的液滴的聚结器的涡轮入口空气系统。
背景技术：
诸如燃气轮机发动机的动力发生装备使用大量吸入空气供应来支持燃烧过程。因而，可在压缩机的上游使用入口空气过滤系统。含有尘粒、盐和其它杂质的不纯空气可通过侵蚀、腐蚀等来损害压缩机叶片和其它类型的动力装置装备。这种损害可降低装备的预期寿命和性能。为了避免这个问题，入口空气一般传送通过过一系列的过滤器，以移除杂质。但是，已知的空气过滤器可被诸如雾、雨、雪等环境状况堵塞。这种堵塞可降低过滤和冷却效率，同时增加总体压降。入口空气压力损失还可在整体上导致燃气轮机发动机的动力输 出有损失。由于堵塞等造成的跨过过滤器的增加的压力损失的原因，诸如雾或细霾的小水滴可导致这种过滤器失效。对于诸如脉冲筒和类似的装置的最终过滤器来说尤其可能堵塞。标准的水或霾移除系统可能不足够高效来在这样的小水滴接触过滤器以及对其导致潜在损害之前移除它们。因此存在对一种改进的燃气轮机入口空气系统的期望。这种改进的入口空气系统优选将捕捉或凝聚霾或小水滴，以便防止对下游过滤器有损害。这种入口空气系统可以提高的总效率在整体上提高燃气轮机发动机的输出。
发明内容
因而，本申请提供一种涡轮入口空气系统。该涡轮入口空气系统可包括小液滴聚结器、定位在小液滴聚结器的附近的去湿器，以及在小液滴聚结器和去湿器的下游的过滤器。本申请进一步提供一种限制空气流中的小液滴被吸入燃气轮机发动机的过滤器中的方法。该方法可包括以下步骤将空气流传送通过聚结器的许多溢流器；使空气流中的小液滴凝聚成较大的液滴；在去湿器中去除空气流中的较大的液滴；以及将空气流传送通过过滤器。本申请进一步提供一种用于限制进入空气流中的小液滴的吸入的涡轮入口空气系统。该涡轮入口空气系统可包括具有许多溢流器的小液滴聚结器、在小液滴聚结器的下游的去湿器、在去湿器的下游的许多过滤器，以及在过滤器的下游的压缩机。在审阅结合若干附图和所附权利要求所得到的以下详细描述之后，本申请的这些和其它特征与改进对本领域普通技术人员而言将变得显而易见。
图I是如可在本文中描述的涡轮入口空气系统的示意图。
图2是具有将小水滴凝聚成较大的水滴的溢流器的、图I的涡轮发动机入口空气系统的聚结器的示意图。图3是如可在本文中描述的聚结器的备选实施例的示意图，去湿器定位在聚结器的溢流器的上游。部件列表100涡轮入口空气系统110燃气轮机发动机120压缩机
130空气流140燃烧器150燃料流160燃烧气体流170 涡轮180风雨罩190 入口管道200滤过部210过滤器220去湿器225漂浮物去除器230聚结器240 入口250溢流器260小液滴270大液滴280涡轮入口空气系统
具体实施例方式现在参照附图，其中相同标号在若干幅图中指示相同元件，图I显示了如可在本文中描述的涡轮入口空气系统100的实例。涡轮入口空气系统100可用于燃气轮机发动机110。如已知的那样，燃气轮机发动机110可包括压缩机120。压缩机120压缩进入空气流130。压缩机120将压缩空气流130输送给燃烧器140。燃烧器140使压缩至气流130与压缩燃料流150混合，并且点燃混合物而产生燃烧气体流160。燃烧气体流160又被输送给涡轮170。燃烧气体流160驱动涡轮170，以便产生机械功。燃气轮机发动机110可使用天然气、各种类型的合成气，以及/或者其它类型的燃料。燃气轮机发动机110可为纽约斯卡奈塔第的通用电气公司等提供的许多不同的燃气轮机发动机中的任一个。可在本文中使用其它构件和构造。涡轮入口空气系统100可包括风雨罩180。风雨罩180可通过入口管道190而与燃气轮机发动机10连通。滤过部200可定位在入口管道190的附近。滤过部200在其中可具有许多过滤器210。过滤器210可为任何类型的过滤介质。过滤器210可布置在不同容量和不同构造的各种级中。风雨罩180、入口管道190、滤过部200和过滤器210可具有任何期望的大小、形状或构造。可在本文中使用其它构件和其它构造。风雨罩180还可包括去湿器220。去湿器220可包括具有或没有聚结器垫的、用于降低进入空气流130内的水分含量的许多漂浮物去除器225。去湿器220还可包括导叶分离器等。可使用使进入空气流130改变方向和/或传送通过网格以便降低其中的水分含量的任何装置。去湿器220大体足以从进入空气流130中移除大于大约二十(20)微米的液滴。去湿器220及其上的构件可具有任何期望的大小、形状或构造。可在本文中使用其它构件和其它构造。涡轮入口空气系统100可包括定位在风雨罩180的入口 240的附近的小液滴聚结器230。小液滴聚结器230可包括在进入空气流130中定位在风雨罩180的入口 240的附近的许多溢流器250。溢流器250可由相对于进入空气流130的方向以空气动力学的方式定向的丝制成。溢流器250可由合成(塑料)丝或玻璃丝和其它类型的材料制成。可使用 任何数量的溢流器250。溢流器250可具有任何期望的大小、形状或构造。如在图2中显示的那样，进入空气流130可包括呈小液滴260的形式的雾或霾。小液滴聚结器230的溢流器250用来捕捉小液滴260或至少使小液滴260减速，使得它们可凝聚成较大的液滴270。因而这样凝聚成较大的液滴270允许漂浮物去除器225或去湿器220的其它构件捕捉和去除较大的液滴270。因而，小液滴260的这个减少和较大的液滴270的去除将改进本文的过滤器210的寿命和效率。因而对入口空气系统100使用小液滴聚结器230和溢流器250将为燃气轮机发动机110提供提高的整体效率和改进的构件寿命。具体而言，小液滴聚结器230将避免堵塞过滤器210以及避免跨过过滤器210产生的增加的压力损失和/或对其有损害。此外，与重复提前更换过滤器210的成本相比，小液滴聚结器230的安装和维护将是成本低的。图3显示了如可在本文中描述的涡轮入口空气系统280的备选实施例。在这个实施例中，去湿器220可定位在小液滴聚结器230和溢流器250的上游。去湿器220持续移除大液滴270。而小液滴聚结器230的溢流器250捕获例如霾、雾等中的小液滴260。下游过滤器210可以能够适应溢流器250形成的至少有限量的大液滴270，但是下游过滤器210可被霾或雾中的小液滴260堵塞或者以别的方式损害。可在本文中使用其它构造和其它构件。应当显而易见的是，前述内容仅涉及本申请的某些实施例，并且本领域普通技术人员可在本文中作出许多改变和修改，而不偏离由所附权利要求及其等效方案限定的本发明的一般精神和范围。
权利要求
1.一种涡轮入口空气系统(100)，包括 小液滴聚结器(230)； 定位在所述小液滴聚结器(230)的附近的去湿器(220);以及 在所述小液滴聚结器(230)和所述去湿器(220)的下游的过滤器(210)。
2.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述小液滴聚结器(230)包括多个溢流器(250)。
3.根据权利要求2所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述多个溢流器(250)包括合成丝或玻璃丝。
4.根据权利要求2所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述多个溢流器(250)使小液滴(260)凝聚成二十(20)微米或更大。
5.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述小液滴聚结器(230)定位在风雨罩(180)的入口(240)的附近。
6.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述去湿器(220)包括漂浮物去除器(225)。
7.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述过滤器(210)包括多个过滤器(210)。
8.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述小液滴聚结器(230)定位在所述去湿器(220)的下游。
9.根据权利要求I所述的涡轮入口空气系统(100)，其特征在于，所述小液滴聚结器(230)定位在所述去湿器(220)的上游。
10.一种限制空气流(130)中的小液滴(260)被吸入燃气轮机发动机(110)的过滤器(210)中的方法，包括 将所述空气流(130)传送通过聚结器(230)的许多溢流器(250)； 使所述空气流中的所述小液滴(260)凝聚成较大的液滴(270)； 在去湿器(220)中去除所述较大的液滴(270);以及 将所述空气流(130)传送通过所述过滤器(210)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将所述聚结器(230)定位在风雨罩(180)的入口(240)的附近。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使所述去湿器(220)定位在所述风雨罩(180)中的所述聚结器(230)的下游。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使所述去湿器(220)定位在所述风雨罩(180)中的所述聚结器(230)的上游。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述使所述小液滴(260)凝聚成较大的液滴(270)的步骤包括在所述聚结器(230)的所述许多溢流器(250)中捕捉所述小液滴(260)。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述使所述小液滴(260)凝聚成较大的液滴(270)的步骤包括使所述小液滴(260)凝聚成二十(20)微米或更大的较大的液滴。
全文摘要
本发明涉及涡轮入口空气系统。本申请提供一种涡轮入口空气系统(100)。涡轮入口空气系统(100)可包括小液滴聚结器(230)、定位在小液滴聚结器(230)的附近的去湿器(220)，以及在小液滴聚结器(230)和去湿器(220)的下游的过滤器(210)。
文档编号F02C7/04GK102635444SQ20121003721
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月10日 优先权日2011年2月11日
发明者E·R·雅里耶 申请人:通用电气公司