專(zhuān)利名稱(chēng)：燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間的清潔設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間(濾過(guò)部，filter house)元件的自動(dòng) 脈沖清潔系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了提供安全和高效的操作，進(jìn)入用于發(fā)電應(yīng)用的燃?xì)廨啓C(jī)的空氣要進(jìn)行過(guò)濾。 燃?xì)廨啓C(jī)空氣入口系統(tǒng)可包括入口過(guò)濾間和相關(guān)的管道。主環(huán)境空氣入口通向連接到燃?xì)?輪機(jī)入口上的縮減式出口上。加熱空氣經(jīng)由定位在入口管中、位于一個(gè)或多個(gè)常規(guī)消音器 和燃?xì)廨啓C(jī)入口下游的歧管引入。熱空氣從燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)流出且經(jīng)由導(dǎo)管運(yùn)送至歧 管，這通過(guò)減壓閥予以控制。從燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)流出的熱空氣還可與環(huán)境空氣相混合。入口過(guò)濾間用于在入口空氣到達(dá)渦輪之前從其中過(guò)濾出不合需要的顆粒。例如， 參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No. 6，875，256和美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)No. 2009/0107337A1。在典型的裝備中，取 決于輪機(jī)的構(gòu)架大小，可存在處于大約300個(gè)至大約800個(gè)之間的過(guò)濾器元件附接到管板 (tube sheet)上且自其凸出。還提供了系統(tǒng)用于通常以避免停機(jī)的程序序列周期性地且自動(dòng)地清潔這些過(guò)濾 器元件。此類(lèi)系統(tǒng)在潮濕且多灰的一些地理區(qū)域特別重要，在這些區(qū)域，泥類(lèi)沉積物會(huì)累積 在過(guò)濾器元件的外部上。在一些公知的脈沖清潔系統(tǒng)中，空氣供送管路或歧管延伸越過(guò)管 板，而圓錐形的空氣脈沖噴射器或噴嘴插入在各過(guò)濾器元件出口處的管路開(kāi)孔中。噴嘴關(guān) 于過(guò)濾器元件出口居中，且設(shè)計(jì)成將清潔空氣的脈沖引導(dǎo)到過(guò)濾器元件中(與經(jīng)過(guò)過(guò)濾器 元件的正常入口空氣流動(dòng)相反)，從而移除累積在元件外部上的任何固體顆粒。然而，當(dāng)過(guò) 濾器元件構(gòu)造成沿軸向具有不同形狀時(shí)，此類(lèi)布置就不是特別有效。例如，一種常用過(guò)濾器 元件在其遠(yuǎn)離管板的入口端具有圓柱形區(qū)段，而在其連結(jié)到管板上的出口端處具有圓錐形 區(qū)段。從過(guò)濾器元件出口處的單個(gè)圓錐形噴射器或噴嘴所發(fā)出的脈沖清潔空氣的空氣流動(dòng) 型式(形狀，pattern)不會(huì)有效地清潔此種類(lèi)型的過(guò)濾器元件的這兩個(gè)區(qū)段。仍然需要一種特別適用于燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間中常用的形狀不同的多區(qū)段式入 口過(guò)濾器的脈沖清潔系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性而非限制性的實(shí)施例，提供了一種用于具有入口和出口 的一個(gè)或多個(gè)中空過(guò)濾器元件的脈沖清潔系統(tǒng)，該脈沖清潔系統(tǒng)包括空氣供送歧管，其適 于延伸越過(guò)過(guò)濾器元件的出口 ；導(dǎo)管，其大致垂直于該歧管延伸且適于延伸到過(guò)濾器元件 中，該導(dǎo)管沿其長(zhǎng)度尺寸設(shè)有多個(gè)空氣噴射孔，以及安裝在其遠(yuǎn)端末梢上的脈沖空氣噴嘴。在另一示例性而非限制性的方面，本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間，其包括 具有入口側(cè)和出口側(cè)的殼體；形成出口側(cè)上的壁的管板，該管板支承延伸到殼體中的多個(gè) 中空過(guò)濾器元件，該多個(gè)中空過(guò)濾器元件中的各個(gè)均具有入口和出口 ；沿管板延伸的清潔 空氣供送歧管，其中，支管從該歧管大致垂直地延伸到各個(gè)中空過(guò)濾器元件中，該支管沿其
3長(zhǎng)度尺寸設(shè)有多個(gè)空氣噴射孔。在又一示例性而非限制性的方面，本發(fā)明涉及一種清潔過(guò)濾器元件的方法，該方 法包括(a)在壓力下經(jīng)由鄰近過(guò)濾器元件出口端的空氣供送歧管供送空氣；以及(b)在壓 力下于過(guò)濾器元件內(nèi)的各個(gè)沿軸向間隔開(kāi)的位置處從歧管?chē)娚淇諝狻，F(xiàn)在將結(jié)合以下標(biāo)識(shí)的附圖來(lái)描述本發(fā)明。


圖1為公知的燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖2為示出用于圖1中所示的入口過(guò)濾間的公知過(guò)濾器元件的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖3為大致如圖2中所示的入口過(guò)濾器的局部透視圖，而且還示出了對(duì)于過(guò)濾器 的公知脈沖清潔布置；以及圖4為類(lèi)似于圖3的視圖，但示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性而非限制性的實(shí)施例的 脈沖清潔布置。零件清單
10入口過(guò)濾間
12殼體
14入口罩蓋
16管板
18過(guò)濾器元件
20圓柱形區(qū)段
22圓錐形區(qū)段
24入口
26出口
28內(nèi)部三角架結(jié)構(gòu)
30供送歧管或管路
32脈沖噴射器或噴
34歧管
36支管或?qū)Ч?br> 38空氣噴射孔
40脈沖空氣噴嘴
42噴嘴
具體實(shí)施例方式
參看圖1和圖2，典型的燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間10包括具有入口側(cè)的殼體12，該入 口側(cè)設(shè)有多個(gè)入口罩蓋14。殼體12具有包括管板16的出口側(cè)，管板16支承以懸臂方式凸 入殼體12中的多個(gè)(通常數(shù)百個(gè))筒型中空過(guò)濾器元件18。各過(guò)濾器元件18(圖2中最 佳可見(jiàn))形成有大致圓柱形區(qū)段20和圓錐形區(qū)段22。圓柱形區(qū)段20的自由端用作過(guò)濾器 元件入口 24，而圓錐形區(qū)段22的擴(kuò)大端用作過(guò)濾器元件出口 26，該出口 26通過(guò)任何適合 的方式連接到管板16上。內(nèi)部三角架結(jié)構(gòu)28可用于支承和加強(qiáng)過(guò)濾器元件。在正常操作
4中，通向渦輪的入口空氣經(jīng)由入口罩蓋14流入入口過(guò)濾間10中，且沿箭頭A指出的流動(dòng)方 向流過(guò)多個(gè)過(guò)濾器元件18。圖3部分地示出了公知的脈沖清潔系統(tǒng)，其中，清潔空氣供送歧管或管路30旁靠 管板16延伸，與過(guò)濾器元件18自其凸出的一側(cè)相反，并越過(guò)過(guò)濾器元件出口 26。對(duì)于各過(guò) 濾器元件18，圓錐形脈沖噴射器或噴嘴32安裝在形成于歧管30中的開(kāi)孔內(nèi)，且在過(guò)濾器 元件出口 26內(nèi)大致居中。因此，脈沖噴射器或噴嘴定位成用以將清潔空氣的高壓脈沖(例 如，處于大約IOOpsi)以大致圓錐形的流動(dòng)型式噴射到過(guò)濾器元件18中，該流動(dòng)型式與過(guò) 濾器元件區(qū)段22的圓錐形狀相反。結(jié)果，該布置對(duì)于清潔粘附在管板16近旁的過(guò)濾器元 件的圓錐形區(qū)段22外側(cè)上和粘附在圓柱形區(qū)段20遠(yuǎn)端處的固體并非特別有效。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性而非限制性實(shí)施例的脈沖清潔設(shè)備。該過(guò)濾器元 件18與圖3中所示的相同，且其相對(duì)于管板16的定向仍為先前所述的那樣。新的空氣供 送歧管34延伸越過(guò)過(guò)濾器元件出口 26，而支管36 (或可為撓性或剛性且由各種適合材料形 成的其它適合的導(dǎo)管或其等同物，或用于將空氣良好地供送到管區(qū)段中的任何其它同等器 件)從空氣供送歧管34(先前在此固定了諸如噴嘴32的噴嘴)的開(kāi)孔中大致垂直于歧管 延伸。支管36延伸到過(guò)濾器元件18中至少等于圓錐形區(qū)段22的長(zhǎng)度的距離，以及延伸到 圓柱形區(qū)段20中(優(yōu)選為遠(yuǎn)到三角架結(jié)構(gòu)28所容許的)。多個(gè)空氣噴射孔38大致沿支管 36的整個(gè)長(zhǎng)度布置，以便將清潔空氣脈沖供送到過(guò)濾器元件18的兩個(gè)區(qū)段20，22的內(nèi)部。 此外，可具有的尺寸和形狀類(lèi)似于上文所述的噴嘴32的噴射器元件或噴嘴40可安裝在支 管36的遠(yuǎn)端末梢上，以便將附加的清潔脈沖供送到入口過(guò)濾器元件18的圓柱形區(qū)段20的 遠(yuǎn)端中?？諝鈬娚淦骺?8可按需布置，但一種有效的布置是將孔定位成4個(gè)沿軸向間隔開(kāi) 的組合。例如，該組合可間隔開(kāi)2英寸，而各孔均可具有大約1/2英寸的直徑。在各組合中， 空氣噴射器孔沿圓周方向間隔開(kāi)大約90°。各孔38均可安裝有噴嘴42，該噴嘴42類(lèi)似于 但小于噴嘴32，40，但也設(shè)計(jì)成以擴(kuò)大的圓形型式輸送清潔空氣脈沖。因此，沿軸向間隔型 式的噴嘴42 (圖4中示出了一個(gè))有效地清潔了圓錐形區(qū)段22和過(guò)濾器元件圓柱形區(qū)段 20的相鄰部分，而定位在支管36末梢處的噴嘴40有效地清潔了圓柱形區(qū)段20的剩余遠(yuǎn)端 部分。此外，上述布置容許系統(tǒng)壓力從大約IOOpsi減小至大約40-50psi，或按工程需要減將應(yīng)理解的是，上述布置對(duì)附接到管板16上的各個(gè)過(guò)濾器元件18進(jìn)行了復(fù)制。此 外，本發(fā)明能夠在不必移除用于清潔過(guò)濾器元件的大量且復(fù)雜的歧管的管體陣列的情況下 而予以實(shí)現(xiàn)。換言之，如上文所述，可使用相同的歧管管體，且通過(guò)用其自身安裝有噴嘴40， 42陣列的支管36來(lái)替代各噴嘴32而簡(jiǎn)單地改變。還將應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于本文所述的入口過(guò)濾間構(gòu)成。也不限于結(jié)合任何 特定過(guò)濾器元件使用。此外，歧管的精確位置和定向可按需改變，而空氣脈沖清潔孔38的 數(shù)目、尺寸、形狀、位置、間距和布置可在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化。盡管本發(fā)明已結(jié)合當(dāng)前認(rèn)作是一個(gè)最為實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng) 理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而相反的是旨在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和 范圍內(nèi)的多種修改和同等布置。
權(quán)利要求
1.一種用于具有入口(24)和出口(26)的一個(gè)或多個(gè)中空過(guò)濾器元件(18)的脈沖清 潔系統(tǒng)，所述脈沖清潔系統(tǒng)包括適于延伸越過(guò)所述過(guò)濾器元件(18)的出口(26)的空氣供 送歧管(34)、大致垂直于所述歧管延伸且適于延伸到所述過(guò)濾器元件中的導(dǎo)管(36)，所述 導(dǎo)管(36)沿其長(zhǎng)度尺寸設(shè)有多個(gè)空氣噴射孔(38)，以及在其遠(yuǎn)端末梢上的脈沖空氣噴嘴 (40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)空氣噴射孔(38)布置 成沿軸向間隔開(kāi)的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，各所述沿軸向間隔開(kāi)的組合均 包括圍繞所述導(dǎo)管沿周向間隔開(kāi)的所述多個(gè)空氣噴射孔(38)中的4個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，在所述末梢處的所述脈沖空氣 噴嘴(40)構(gòu)造成以擴(kuò)大的圓形型式輸送清潔空氣脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，沿所述長(zhǎng)度尺寸的所述多個(gè)空 氣噴射孔(38)均安裝有構(gòu)造成以擴(kuò)大的圓形型式輸送清潔空氣脈沖的噴嘴(42)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述沿軸向間隔開(kāi)的組合的所 述4個(gè)孔(38)中的各個(gè)均安裝有構(gòu)造成以擴(kuò)大的圓形型式輸送清潔空氣脈沖的噴嘴(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖清潔系統(tǒng)，其特征在于，沿所述長(zhǎng)度尺寸的所述多個(gè)空 氣噴射孔(38)分別安裝有構(gòu)造成以擴(kuò)大的圓形型式輸送清潔空氣脈沖的噴嘴(42)。
8.一種清潔過(guò)濾器元件的方法，包括(a)在壓力下經(jīng)由所述過(guò)濾器元件(18)的出口端(26)附近的空氣供送歧管(34)供送 空氣；以及(b)在壓力下于所述過(guò)濾器元件(18)內(nèi)的各個(gè)位置處從連接到所述歧管(34)上的支 管(36)噴射所述空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括從沿所述支管(36)的長(zhǎng) 度的沿軸向間隔開(kāi)的位置和從所述支管的末梢將空氣脈沖噴射到所述過(guò)濾器元件(18)的 內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述過(guò)濾器元件(18)由遠(yuǎn)離所述出口 (26)的圓柱形區(qū)段(20)和鄰近所述出口(26)的圓錐形區(qū)段(22)形成，以及其中，所述支 管(36)從所述歧管(34)至少延伸到所述圓柱形區(qū)段(20)的一部分中，以及其中，步驟(b) 還包括在壓力下從所述末梢處的脈沖空氣噴嘴(40)將所述空氣脈沖噴射到所述圓柱形區(qū) 段(20)的剩余部分中。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)入口過(guò)濾間的清潔設(shè)備和方法。具體而言，一種用于具有入口(24)和出口(26)的一個(gè)或多個(gè)中空過(guò)濾器元件(18)的脈沖清潔系統(tǒng)，包括適于延伸越過(guò)過(guò)濾器元件(18)的出口(26)的空氣供送歧管(34)、大致垂直于歧管延伸且適于延伸到過(guò)濾器元件中的導(dǎo)管(36)，該導(dǎo)管(36)形成為或設(shè)有沿其長(zhǎng)度尺寸的多個(gè)空氣噴射孔(38)，且還設(shè)有安裝在導(dǎo)管遠(yuǎn)端末梢上的脈沖空氣噴嘴(40)。
文檔編號(hào)B01D46/42GK102000466SQ201010277438
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者E·拉米 申請(qǐng)人:通用電氣公司