专利名称：：用于从进入涡轮机的气流中除去外来物的系统和方法
技术领域：
：本发明通常涉及涡轮机的进气系统，更具体地，涉及用于从进入进气系统的气流中除去外来物的系统和方法。
背景技术：
：—些涡轮机，例如但不限于燃气涡轮和航空衍生物，具有向压縮机引导进入气流的进气系统。进气系统通常具有过滤段，该过滤段从气流中筛出外来物和其它不期望的材料。典型地，过滤段包括由增强纸介质制成的多个静态过滤器。气流内的外来物，例如但不限于泥土、碎片和其它不需要的物体，倾向于积聚在这些过滤器上。存在着一些对从气流中除去外来物的方法的关心。外来物在过滤器上的积聚增加了横跨进气系统的压降，导致涡轮机的压縮机的效率的下降。此外，过滤器最终需要更换，这在涡轮机运行时是不能发生的。出于上述原因，需要一种除去进入涡轮机的进气系统的气流内的外来物的系统和方法。该系统和方法应该提供在涡轮机运行时可被清洁的过滤系统。该系统和方法应该减少与被外来物弄脏或阻塞的过滤器相关的压降。
发明内容在本发明的实施例中，提供了一种用于涡轮机的进气系统的过滤系统，该系统包括涡轮机，包括用于接收气流并向涡轮机的压縮机引导气流的进气系统，其中，进气系统包括防风雨罩和进气过滤段；以及静电系统，配置成用于从气流中除去外来物，其中，静电系统对在进气系统内流动的气流内的导电的或部分导电的外来物进行充电，其中，静电系统包括用于收集外来物的至少一个收集段，至少一个收集段在至少一个板组(Plateset)之间产生电场，至少一个板组包括带电板和接地板。在本发明的备选实施例中，一种对进入涡轮机的进气段的气流进行过滤的方法，该方法包括提供涡轮机，其中，涡轮机包括用于接收气流和向涡轮机的压縮机引导气流的进气系统，进气系统包括防风雨罩和进气过滤段；以及利用配置成用于从气流中除去外来物的静电系统，其中，静电系统执行这些步骤利用配置成用于从气流中除去外来物的静电系统，其中，静电系统对在进气系统内流动的气流内的导电的或部分导电的外来物进行充电，其中，静电系统包括用于收集外来物的至少一个收集段，至少一个收集段在至少一个板组之间产生电场，至少一个板组包括带电板和接地板。当参考附图并阅读下文的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中，相似的符号代表相似的元件。图1是图示了本发明的实施例可运行的环境的示意图。图2A和2B(统称图2)是图示了根据本发明的实施例的静电过滤系统的示意图。3部件列表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具体实施例方式优选实施例的以下详细描述引用了图示的本发明的具体实施例的附图。具有不同结构和运行的其它实施例不脱离本发明的范围。某些术语在本文中仅用于方便读者，而不是限制本发明的范围。例如，诸如"上"、"下"、"左"、"右"、"前"、"后"、"顶"、"底"、"水平"、"垂直"、"上游"、"下游"、"前面"、"后面"等的词语仅描述了图中所示的配置。实际上，本发明的实施例的元件或多个元件可沿任何方向定向，因此，应该将术语理解为包含这种变化，除非另外特别说明。本发明的实施例提供了一种用于从进入涡轮机的进气系统的气流中除去外来物的系统。这种系统可包括可以配置成对流过系统的气流中的导电的或部分导电的外来物进行充电的静电系统。这种系统可产生电场以吸收带电的外来物，允许收集段从气流中除去带电的外来物。本发明的实施例可提供用于收集从气流中除去的外来物的自动积聚系统。本发明的实施例可提供用于清洁收集段的构件的自动清洁系统。现在参考附图，在几个视图中，各种的数字始终代表相似的元件，图1是图示了本发明的实施例可运行的环境的示意图。图1图示了通常与涡轮机(未图示)的压縮机145一体地结合的进气系统100。以下描述提供了进气系统100的典型配置的概观。本发明可与进气系统100的其它配置一起使用，这些配置在图中未图示。进气系统100引导由压縮机145吸入的气流。气流通常来自供涡轮机运行的环境。最初，气流在防风雨罩105周围流动，该防风雨罩可防止诸如雨、雪等天气因素进入压縮机145。然后，气流可流过进气过滤段IIO，该过滤段IIO通常从气流中除去一些外来物。接着，气流可流过过渡件120和进气管125，这些构件可调整气流的速率和压力。接着，气流可流过消音段130。接着，气流可流过进气加热系统135，该进气加热系统通常在进入压縮机145之前增加气流温度。废物筛140或类似物可位于进气管125的下游，并通常用以阻止碎片进入压縮机145。图2A和2B，统称为图2，是图示了根据本发明的实施例的静电过滤系统的示意图。图2A图示了图1所示的安装有本发明的实施例的进气系统100的侧视图。图2B图示了图1所示的安装有本发明的实施例的进气系统100的俯视图。在本发明的实施例中，可结合进气过滤段110而使用静电系统150，该进气过滤段包括多个静态过滤器。本发明的实施例可提供静电系统150，其配置成用来除去气流内的外来物的一部分。静电系统150的实施例可包括多级静电沉淀器系统。通常，静电沉淀器系统可被认为是使用感应静电荷的力来从流动的流体(例如气流)中除去外来物的系统。静电沉淀器系统可被认为是最低限度地阻止流体的流动的高效的过滤系统，同时从气流中除去诸如外来物的颗粒物质。静电系统150可与进气系统100的上述构件一体地结合。静电系统150的实施例可包括至少一个充电段155、至少一个收集段160、积聚器165以及清洁系统170。至少一个充电段155可以对在进气系统100内流动的气流内的导电的或部分导电的颗粒进行充电。电荷可包括正电荷或负电荷。至少一个收集段160可在交替地带负电的和接地的板163之间产生电场，该电场然后可将带电颗粒驱动至板163的表面，允许至少一个收集段160捕获带电颗粒。在本发明的备选实施例中，静电系统150可允许增强的过滤仅使用至少一个收集段160。这里，至少一个充电段155可以是不需要的，并可以是静电系统150的构件。至少一个充电段155的实施例可以包括多个电离线的形式。这些线可附在防风雨罩105的表面。这里，表面可定位成允许气流接合至少一个充电段155。至少一个充电段155的其它实施例可包括不同于多个电离线的形式。例如但不限于，至少一个充电段可包括多个提供急剧的方向改变的物体，例如但不限于，销末端、金属刷、带有多个所附钉子的棒等。至少一个收集段160可配置成从气流中除去带电的外来物。至少一个收集段160可具有至少一个包括至少两个板的板组163的形式。这里，接地板163和带电板163可产生电场以将颗粒驱动至板163。板163可安装在至少一个充电段155的下游。板163可定向成平行于气流的流动。在本发明的备选实施例中，至少一个收集段160可位于至少一个充电段155的上游。至少一个收集段160可利用至少一个板组163的收集面积的级联法。该方法可包括对供应到至少一个收集段160的电场通电和断电。级联法可为外来物向积聚器165移动以便于移除而提供有效的方式。静电系统150的实施例可包括用于收集从气流中除去的外来物的积聚器165。积聚器165可具有例如但不限于贮藏容器等的形式。积聚器165可与至少一个收集段160—体地结合，允许外来物掉入或被驱动进入积聚器165的开口。在本发明的实施例中，积聚器165可自动地接收来自至少一个收集段160的外来物。在本发明的备选实施例中，积聚器165可能需要手动操作以接收外来物。在本发明的备选实施例中，可经由清洗法等而将带电的外来物驱动进入积聚器165。静电系统150的实施例可包括配置成用于清洁至少一个收集段160的清洁系统170。清洁系统170可包括模块175和清洁流体180。在静电系统150的运行期间，一些外来物可能粘在至少一个板组163的表面。这可能减少了静电系统150的效力。清洁系统170可利用清洁流体180，以从至少一个板163除去外来物，该清洁流体例如但不限于水、洗涤剂等。在本发明的实施例中，模块175可自动地确定何时至少一个板组163需要清洁。这里，清洁系统170可自动地运行以清洁至少一个板163。在本发明的实施例中，操作员可手动地操作清洁系统170。在使用中，气流可流过防风雨罩105，其中，至少一个充电段155将电荷施加至防风雨罩。这里，电荷可以是正电荷或负电荷。接着，气流可向下游流动到至少一个收集段160。接着，至少一个板组163可通过电场的应用而将力施加在外来物上。接着，级联法可在至少一个板组163上从顶到底改变电场的位置。这可将外来物吸入积聚器165中。清洁系统170可以如上所述地运行。这里，模块175可检测出何时至少一个板组163需要清洁。然后，清洁系统170可如上所述地利用清洁流体180以清洁至少一个板组163。这些过程可在涡轮机处于运行时发生。虽然已经参照少数示范性实施例而相当详细地显示并描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，我们并不旨在将本发明限制在这些实施例，因为在本质上不脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，尤其是根据上述的教导，可对公开的实施例进行各种修改、省略和添加。因此，我们旨在覆盖包括在由所附权利要求限定的本发明的要旨和范围内的所有这种修改、省略、添加以及等同物。权利要求一种用于涡轮机的进气系统(100)的过滤系统，该系统包括涡轮机，包括用于接收气流并向所述涡轮机的压缩机(145)引导气流的进气系统(100)，其中，所述进气系统(100)包括防风雨罩(105)和进气过滤段(110)；以及静电系统(150)，配置成用于从气流中除去外来物，其中，所述静电系统(150)对在所述进气系统(100)内流动的气流内的导电的或部分导电的外来物进行充电，其中，所述静电系统(150)包括用于收集外来物的至少一个收集段(160)，所述至少一个收集段(160)在至少一个板组(163)之间产生电场，所述至少一个板组(163)包括带电板和接地板。2.根据权利要求l所述的系统，其特征在于，还包括用于对气流内的导电的或部分导电的外来物进行充电的至少一个充电段(155)，其中，所述至少一个充电段(155)与所述防风雨罩(105)的表面一体地结合，并且，所述表面允许气流接合所述至少一个充电段(155)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个充电段(155)包括多个电离线。4.根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述进气系统(100)包括位于所述至少一个收集段(160)的下游的多个静态过滤器(110)。5.根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述至少一个收集段(160)利用了应用电场来吸引外来物的级联法，允许外来物从气流中离去。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述静电系统(150)包括配置成用于收集从所述至少一个收集段(160)中离去的外来物的积聚器(165)。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少一个板组(163)适于允许气流向下游流动。8根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述至少一个收集段(160)允许外来物收集到所述至少一个板组(163)上。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述静电系统(150)包括配置成用于清洁所述至少一个收集段(160)的自动清洁系统(170)，所述清洁系统(170)利用清洁流体以从所述至少一个板组中除去外来物。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述级联法包括改变所述至少一个板组(163)上的电场的位置，允许外来物的一部分从所述至少一个板组(163)移动至所述积聚器(165)。全文摘要本发明的实施例提供了一种用于从进入涡轮机的进气系统(100)的气流中除去外来物的系统。该系统可包括可配置成对流过系统(150)的气流中的导电的或部分导电的外来物进行充电的静电系统(150)。该系统(150)可产生电场以吸引带电的外来物，允许收集段(160)从气流中除去带电的外来物。本发明的实施例可提供一种用于收集从气流中除去的外来物的自动积聚系统(165)。本发明的实施例可提供一种用于清洁收集段(160)的构件的自动清洁系统(170)。文档编号F02C7/055GK101776012SQ20091021514公开日2010年7月14日申请日期2009年12月22日优先权日2008年12月22日发明者A·M·史密斯,R·J·奇拉,S·D·海纳申请人:通用电气公司