專利名稱：水分減少設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題大體涉及水分減少設(shè)備。具體而言，本主題涉及待用于燃氣輪機系統(tǒng)的水分減少設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般而言，燃氣輪機過濾封罩和系統(tǒng)受到灰塵、顆粒和污染物加載物以及可包括大霧時期的局部環(huán)境狀況的組合的挑戰(zhàn)。可證明這些狀況的組合對于甚至安裝有脈沖清潔系統(tǒng)的最終的高效率過濾器而言是有挑戰(zhàn)性的。這是因為狀況的組合可在過濾器上產(chǎn)生“泥”層，“泥”層會增加跨過過濾器的壓カ損失，并且可縮短它們的運行壽命。 解決這個問題的ー種方法是在最終過濾器的上游使用聚結(jié)墊或過濾器來保護最終過濾器。但是，這些聚結(jié)墊可能需要密集的維護，更換時期頻繁至每周一次。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了ー種水分減少設(shè)備，其包括構(gòu)造成接收空氣流的殼體和設(shè)置在殼體的外部的網(wǎng)。在該設(shè)備中，網(wǎng)被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許網(wǎng)運動，使得通過網(wǎng)的流量能夠隨時間而改變，以利用網(wǎng)來移除水分，以及容許空氣流中的較大部分的氣態(tài)物質(zhì)和顆粒物質(zhì)繼續(xù)流過網(wǎng)以及流到殼體的內(nèi)部，以保護過濾介質(zhì)不受水分的影響。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于捕捉霧和靄的設(shè)備，其包括過濾器殼體，其包括具有至少ー個通道的入口壁，該至少一個通道限定通路，空氣流沿著該通路而流動；以及按順序設(shè)置在通路的外部的兩個或更多個網(wǎng)。該設(shè)備進ー步包括聯(lián)接到入口壁和該兩個或更多個網(wǎng)上的懸架，以將該兩個或更多個網(wǎng)懸掛在入口壁上，以及足夠?qū)捤傻乇３衷搩蓚€或更多個網(wǎng)，以容許該兩個或更多個網(wǎng)中的各個有相對運動，使得該兩個或更多個網(wǎng)的有效孔徑大小能夠隨時間而改變，以促使在該兩個或更多個網(wǎng)處有流體冷凝，以及容許較大部分的氣態(tài)物質(zhì)和顆粒物質(zhì)繼續(xù)流到過濾器殼體中；以及包括在懸架中的、構(gòu)造成使得能夠伸出和收回該兩個或更多個網(wǎng)的機構(gòu)。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下描述，這些和其它優(yōu)點與特征將變得更加顯而易見。


在說明書的結(jié)論部分處的權(quán)利要求中特別指出和明確聲明了被視為本發(fā)明的主題。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下詳細描述，本發(fā)明的前述和其它特征與優(yōu)點是顯而易見的，其中圖I是ー個示例性燃氣輪機入口的側(cè)視圖；圖2是燃氣輪機入口的第一網(wǎng)和第二網(wǎng)的放大視圖；圖3是圖I的燃氣輪機入口的第一網(wǎng)和第二網(wǎng)在與圖2中顯示的時間不同的時間的放大視圖；圖4是用于第一網(wǎng)和第二網(wǎng)的懸架組件的放大視圖；以及
圖5是動カ發(fā)生系統(tǒng)的ー個實施例的示意圖。詳細描述參照附 圖以實例的方式闡明了本發(fā)明的實施例以及優(yōu)點與特征。部件列表I 設(shè)備10 入口11周緣壁12 通路13氣態(tài)物質(zhì)14流體物質(zhì)15顆粒物質(zhì)20 第一網(wǎng)21 周緣22特性孔徑大小30 第二網(wǎng)31 周緣32特性孔徑大小40 懸架41、42 子懸架50排出系統(tǒng)70、71有效孔徑大小140、141 液滴150固持系統(tǒng)151穴頸突出部152內(nèi)部框架153外部框架154 側(cè)壁155 基部156 凹 ロ157框架結(jié)構(gòu)158 內(nèi)部159 部件160 穴161橫截面端200動カ發(fā)生系統(tǒng)202流控制設(shè)備204過濾器殼體206 渦輪208空氣流210 第一網(wǎng)
212 第二網(wǎng)214 懸架216 卷軸218固持系統(tǒng)220 罩222 入口壁 224 側(cè)壁226過濾器228 管道230 負載
具體實施例方式參照圖1-3，為例如燃氣輪機發(fā)動機的燃氣輪機入口或需要過濾空氣流的機器/入口的過濾部件提供設(shè)備I作為上游保護裝置。設(shè)備I用來使較細的靄、霧微粒和液滴聚結(jié)成較大的液滴，然后通過排出動作以重力的方式從空氣流中移除較大的液滴。但是，設(shè)備I容許灰塵穿過，并且從而不會變得堵塞。在捕捉到灰塵時，灰塵在大的液滴排出時被沖洗掉。設(shè)備I包括入口 10。入口 10包括周緣壁11，周緣壁11可形成有各種形狀和大小，并且可具有諸如卵形或長方形的橫截面。使周緣壁11形成為限定通路12，氣態(tài)物質(zhì)13、流體物質(zhì)14和顆粒物質(zhì)15沿著通路12在空氣流內(nèi)朝燃氣輪機流動，或者，在其它實施例中，朝另ー個単元的機器或入口流動。設(shè)備I進ー步包括兩個或更多個網(wǎng)，例如第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30，它們按順序設(shè)置在通路12中，使得第二網(wǎng)30設(shè)置在第一網(wǎng)20的下游，以及使得空氣流撞擊到第一網(wǎng)20上，以及然后撞擊到第二網(wǎng)30上。設(shè)備I進ー步包括懸架40，以及在一些實施例中包括排出系統(tǒng)50。懸架40聯(lián)接到周緣壁11以及第ー網(wǎng)20和第二網(wǎng)30上，以將第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30懸掛在周緣壁11上。排出系統(tǒng)50提供冷凝流體遠離第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30而排到其中的系統(tǒng)。懸架40將第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30懸掛在周緣壁11上，第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的各個和周緣壁11之間有基本很小的間隙或者沒有間隙。在這個實施例中，空氣流被迫通過第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30，并且阻止空氣流選擇在第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30的周圍阻カ最小的路徑。懸架40可相應(yīng)地基本聯(lián)接到第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的各個的整個周緣21和31上，以及聯(lián)接到周緣壁11上。另外或備選地，可基本完全通過第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30而限定通路12。懸架40可相應(yīng)地包括用于第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的各個的單個部分，或用于第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的各個的單獨的子懸架41和42。第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許第一網(wǎng)20響應(yīng)于其上的空氣流撞擊而相對于第二網(wǎng)30有相對運動，而且反之亦然。第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30可各自具有基本類似的張カ或與別個不同的張力。在任何一種情況下，相對運動的程度都是不斷變化的，而且由于第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30的相對運動不斷變化，所以第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30的有效孔徑大小70和71 (分別參見圖2和3)能夠隨時間而改變。有效孔徑大小70、71的可變性會促使在第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的一個或兩者處的水分減少或者流體冷凝。相反，使有效孔徑大小70、71各自保持足夠大，以容許較大部分的氣態(tài)物質(zhì)和顆粒物質(zhì)繼續(xù)流向渦輪或至少通過第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30。如本文所論述的那樣，有效孔徑大小是通過相對于彼此而定位網(wǎng)20和30所產(chǎn)生的用于空氣和微粒流的開口的大小。
在一個實施例中，第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的一個被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許單個網(wǎng)響應(yīng)于其上的空氣流撞擊而運動。單個網(wǎng)20或30可各自具有適當?shù)膹埩?，以在氣態(tài)物質(zhì)、流體物質(zhì)流過網(wǎng)時實現(xiàn)期望的水分減少。另外，網(wǎng)的運動程度是不斷變化的，而且因此通過網(wǎng)的流量能夠隨時間而改變。另外，在具有兩個或更多個網(wǎng)20、30的構(gòu)造中，該兩個網(wǎng)可包括單個被對折或折疊的網(wǎng)，以提供用于減少和捕捉水分的兩個網(wǎng)區(qū)域。如圖2和3中顯示的那樣，氣態(tài)物質(zhì)13、流體物質(zhì)14和顆粒物質(zhì)15撞擊到第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30上，第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30各自分別具有大約Imm的特性孔徑大小22和32。典型的網(wǎng)20或30可由拉舍爾織物(Raschel Weave)(其具有由較細的紗線保持就位的較粗的有織紋紗線制成的花邊狀開放構(gòu)造)形成，可例如為具有大約35%至大約80%的遮蔽值的遮蔽網(wǎng)類型，或者類似的網(wǎng)類型。物質(zhì)撞擊到第一網(wǎng)和第二網(wǎng)上會導致大約5cm或更多的相對運動，并且該撞擊可如第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30的垂直高度(或長度或?qū)挾?的一半那樣多，而且可在第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30上引起翻滾的、波浪狀或湍流的效應(yīng)。流體物質(zhì)14的冷凝可出現(xiàn)在第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30中的任一個或兩者處。例如，如圖2和3中顯示的那樣，液滴140接觸各個網(wǎng)。相反，液滴141僅接觸第二網(wǎng)30，但是將理解，液滴141還僅接觸第一網(wǎng)20?？上鄬τ谥亓Φ姆较蜇Q直地或相對于沿著通路12的主要的流向至少基本垂直地設(shè)置第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30。在一些實施例中，可相對于沿著通路12的流成角度地但充分豎直地設(shè)置第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30，借此促使和/或促進以重力的方式排出冷凝流體。另夕卜，第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30可設(shè)置成與彼此平行或相對于彼此橫向。根據(jù)其它方面，提供了組裝燃氣輪機發(fā)動機的入口 10的方法，并且其包括將兩個或更多個網(wǎng)(例如第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30)按順序懸掛在由入口 10的周緣壁11限定的通路12中，氣態(tài)物質(zhì)13、流體物質(zhì)14和顆粒物質(zhì)15如上面描述的那樣沿著通路12而流動。這里，懸掛在各個網(wǎng)20、30和周緣壁11之間提供基本很小的間隙或不提供間隙。而且，懸掛包括使第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30被足夠?qū)捤傻乇３郑匀菰S各個這種網(wǎng)有相對運動，使得第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30的有效孔徑大小70、71能夠隨時間而改變，以促使流體在第一網(wǎng)20和第二網(wǎng)30處冷凝，以及容許較大部分的氣態(tài)物質(zhì)和顆粒物質(zhì)繼續(xù)流動。參照圖4，子懸架41、42可形成為在內(nèi)部框架152中固持穴頸突出部151的固持系統(tǒng)150，第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30可附連到穴頸突出部151上，內(nèi)部框架152本身由外部框架153支承。根據(jù)實施例，第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30中的各個的整個周緣21或31可縫合或以別的方式連接到穴頸突出部151上，穴頸突出部151是具有大體對應(yīng)于第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30的周緣21或31的形狀的形狀的基本剛性的部件。內(nèi)部框架152也可為具有大體對應(yīng)于第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30的周緣21或31的形狀的形狀的基本剛性的部件，使得固持穴頸突出部151的基本全部是可行的。如圖4中顯示的那樣，外部框架153包括側(cè)壁154，側(cè)壁154從沿著側(cè)壁154中的一個的中間區(qū)段定位的基部155和凹口 156的相對的端部延伸?？赏ㄟ^在間隙小或沒有間隙的情況下將基部155附連到周緣壁11上來將外部框架153安裝在通路12內(nèi)。外部框架153可由任何適當?shù)牟牧闲纬桑T如例如金屬或金屬合金，并且可形成來包圍第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30，或者形成為布置在周緣壁11周圍的多個位置處的多個組件，只要內(nèi)部框架152和周緣壁11之間存在小的間隙或者沒有間隙。內(nèi)部框架152包括具有例如U形的橫截面的框架結(jié)構(gòu)157，框架結(jié)構(gòu)157限定內(nèi)部158和以一角度聯(lián)接到框架結(jié)構(gòu)157的一部分上而形成穴160的部件159。內(nèi)部158可接收穴頸突出部151，一旦被接收在其中，穴頸突出部151可定向成具有設(shè)置在穴160中的橫截面端161。然后內(nèi)部框架152可在側(cè)壁154之間以及在基部155和凹口 156之間插入到外部框架153中，使得部件159聯(lián)接到其上而形成穴160的框架結(jié)構(gòu)157的部分抵靠凹口156。對于這個布置，沒有軸向力FA或徑向力FR的合力可被第一網(wǎng)20或第二網(wǎng)30如圖4中顯示的那樣應(yīng)用于固持系統(tǒng)150，以便從穴160中移除穴頸突出部，或者從外部框架153
中移除內(nèi)部框架152。圖5是動力發(fā)生系統(tǒng)200的一個實施例的示意圖。動力發(fā)生系統(tǒng)200包括流控制設(shè)備202、過濾器殼體204和渦輪206。流控制設(shè)備202構(gòu)造成從待由動力發(fā)生系統(tǒng)200接收的空氣流208中移除流體物質(zhì)。空氣流208包含氣態(tài)物質(zhì)13、流體物質(zhì)14和顆粒物質(zhì)15。流控制設(shè)備202包括在懸架214上懸掛的第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212。網(wǎng)210、212可在過濾間204的外部置于固定的結(jié)構(gòu)或可收回的結(jié)構(gòu)中，例如懸架214。在一個實施例中，懸架214包括樞轉(zhuǎn)地安裝的卷軸216，其中，卷軸216構(gòu)造成使得能夠取決于狀況而伸出和收回第一和第二網(wǎng)210和212。伸出的網(wǎng)210和212由固持系統(tǒng)218接收，其中，固持系統(tǒng)218和懸架214構(gòu)造成為第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212提供選定量的張力和/或?qū)捤啥?。在一個實施例中，網(wǎng)210和212伸出，并且被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許該兩個網(wǎng)210和212中的各個有相對運動，使得網(wǎng)的有效孔徑大小是可變的?？勺兊目讖酱笮〈偈沽黧w物質(zhì)14在網(wǎng)210和212處冷凝，同時容許氣體13(即空氣)和顆粒物質(zhì)15流過網(wǎng)?？扇缟厦鎱⒄請D1-3所描述的那樣構(gòu)建第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212。懸架214的可收回的結(jié)構(gòu)的備選方案可包括保持在固定的框架結(jié)構(gòu)中的第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212。在一個示例性實施例中，固定的框架結(jié)構(gòu)可包括諸如昆蟲網(wǎng)或花粉濾網(wǎng)的網(wǎng)。仍然參照圖5，罩220位于網(wǎng)210和212的內(nèi)部，并且包括在過濾器殼體204內(nèi)用以接收氣體13和顆粒物質(zhì)的通道。如所描繪的那樣，第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212定位在過濾器殼體204的外部或外面。過濾器殼體204包括包圍一個或多個過濾介質(zhì)(例如過濾器226)的入口壁222和側(cè)壁224。過濾器226構(gòu)造成從空氣流208中移除大部分的顆粒物質(zhì)15，從而對渦輪206提供氣體13。通過管道228對渦輪206提供氣體13，以對負載230產(chǎn)生機械輸出。示例性渦輪206包括燃氣輪機，燃氣輪機包括通過軸236而聯(lián)接的壓縮機232和渦輪234。渦輪206和負載230可位于建筑物(例如廠房)的內(nèi)部，而過濾器殼體204的至少一部分則位于建筑物的外部。在其中環(huán)境狀況包括氣飄水分(例如霧和靄)的實例中，空氣流208流過流控制設(shè)備202，其中，大部分的流體物質(zhì)14在第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212上冷凝?？諝饬魍ㄟ^罩220而流到過濾器殼體204中，這進一步防止流體物質(zhì)14和顆粒物質(zhì)15進入殼體。在網(wǎng)210和212從懸架214延伸到固持系統(tǒng)218時，網(wǎng)210和212是基本齊平的，或者抵靠固持系統(tǒng)218和懸架214。另外，網(wǎng)210和212基本在整個入口壁222的上面延伸，從而導致空氣流208基本完全地流過網(wǎng)。在其它狀況中，例如空氣中的流體物質(zhì)14含量低的干燥狀況，第一網(wǎng)210和第二網(wǎng)212可由懸架214收回，以為空氣流208提供直接進入過濾器殼體204中的流徑。懸架214可為使得能夠?qū)蓚€或更多個網(wǎng)210和212定位在過濾器殼體204的外部的任何適當?shù)牟贾煤徒Y(jié)構(gòu)。包括收回機構(gòu)(例如卷軸216)的懸架214的實施例使得能夠基于環(huán)境狀況或其它因素，選擇性地使用網(wǎng)210和212來從空氣流208中移除流體。收回機構(gòu)可包括卷軸216和/或其它適當?shù)氖栈?伸出機構(gòu)，例如偏置部件和張緊器。固持系統(tǒng)218可包括使得網(wǎng)210和212的一個或多個周緣邊緣能夠聯(lián)接到入口壁222的周緣上的任何適當?shù)臋C構(gòu)。固持系統(tǒng) 218的一個實施例可包括圖4中描繪的機構(gòu)。雖然結(jié)合僅有限數(shù)量的實施例來詳細描述本發(fā)明，但是應(yīng)當容易地理解，本發(fā)明不限于這樣公開的實施例。相反，可修改本發(fā)明，以結(jié)合此前未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相當?shù)娜魏螖?shù)量的變型、更改、替代或等效布置。另外，雖然描述了本發(fā)明的多種實施例，但是要理解，本發(fā)明的各方面可包括所描述的實施例中的僅一些。因此本發(fā)明不應(yīng)視為由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種水分減少設(shè)備,包括 構(gòu)造成接收空氣流(208)的殼體(204)；以及 設(shè)置在所述殼體(204)的外部的網(wǎng)(202)，所述網(wǎng)(202)被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許所述網(wǎng)(202)運動，使得通過所述網(wǎng)(202)的流量能夠隨時間而改變，以利用所述網(wǎng)(202)來移除水分(14)，以及容許所述空氣流(208)中的較大部分的氣態(tài)物質(zhì)(13)和顆粒物質(zhì)(15)繼續(xù)流過所述網(wǎng)(202)以及流到所述殼體(204)的內(nèi)部，以保護過濾介質(zhì)(226)不受水分(14)的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括設(shè)置在所述殼體(204)的外部的兩個或更多個網(wǎng)(210,212) (210，212)，所述兩個或更多個網(wǎng)(210,212) (210,212)被足夠?qū)捤傻乇３?，以容許所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)中的各個有相對運動，使得所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)的有效孔徑大小能夠隨時間而改變，以在所述兩個或更多個網(wǎng) (210.212)處收集水分(14)，以及容許所述空氣流(208)中的所述較大部分的所述氣態(tài)物質(zhì)(13)和顆粒物質(zhì)(15)繼續(xù)流過所述網(wǎng)(210，212)以及流到所述殼體(204)的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)各自具有小于大約1_的孔徑大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)包括拉舍爾織物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)包括具有大約35%至大約80%的遮蔽性能的遮蔽網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述相對運動大于大約5cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述相對運動高達所述兩個或更多個網(wǎng)(210.212)中的任一個的垂直長度的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述殼體(204)包含用以從所述空氣流(208)中移除顆粒物質(zhì)(15)的至少一個過濾器。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括構(gòu)造成使得能夠伸出和收回所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)的懸架(214)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述殼體(204)包括流入口壁(222)，并且所述兩個或更多個網(wǎng)(210，212)構(gòu)造成覆蓋基本整個所述流入口壁，以從所述空氣流(208)中移除流體物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水分減少設(shè)備。提供了一種水分減少設(shè)備，其包括構(gòu)造成接收空氣流的殼體和設(shè)置在殼體的外部的網(wǎng)。在該設(shè)備中，網(wǎng)被足夠?qū)捤傻乇３郑匀菰S網(wǎng)運動，使得通過網(wǎng)的流量能夠隨時間而改變，以利用網(wǎng)來移除水分，以及容許空氣流中的較大部分的氣態(tài)物質(zhì)和顆粒物質(zhì)繼續(xù)流過網(wǎng)以及流到殼體的內(nèi)部，以保護過濾介質(zhì)不受水分的影響。
文檔編號B01D46/00GK102728150SQ20121010923
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者E·R·賈里耶, T·J·尼古拉斯 申請人:通用電氣公司