本發(fā)明總體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以及更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過濾系統(tǒng)中的吸附劑再生和再循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如燃?xì)鉁u輪)通常用于為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力。例如，燃?xì)鉁u輪具有工作流體路徑，該工作流體路徑通常包括串聯(lián)流動(dòng)關(guān)系的進(jìn)氣口、壓縮機(jī)、燃燒器、渦輪和出氣口。壓縮機(jī)和渦輪部分包括定位在殼體內(nèi)的至少一排周向間隔開的旋轉(zhuǎn)葉片或槳葉。至少一些已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)用于熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施和發(fā)電廠中。

通常情況下，燃?xì)鉁u輪在正常操作期間使用進(jìn)氣空氣用于燃燒目的。進(jìn)氣空氣通過過濾器室并朝向壓縮機(jī)抽吸，其中壓縮機(jī)排出的空氣與燃料混合并在燃燒器中點(diǎn)燃。由于進(jìn)氣空氣通常包含各種固體和氣態(tài)污染物，至少一些過濾器室包括便于去除夾帶在進(jìn)氣空氣中的污染物的過濾系統(tǒng)。這種已知的過濾系統(tǒng)通常包括由位于壓縮機(jī)上游的多孔過濾介質(zhì)形成的過濾元件陣列。

至少一些已知的過濾介質(zhì)具有浸漬在其中的吸附劑材料，以便于從進(jìn)氣空氣中去除氣態(tài)污染物。然而，由于吸附劑材料具有有限的能力，一旦被污染物飽和，需要更換吸附劑材料以使得能夠繼續(xù)從進(jìn)氣空氣中去除氣態(tài)污染物。更換吸附劑材料通常包括更換飽和的過濾介質(zhì)。因此，如果在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間更換飽和的過濾介質(zhì)，需要關(guān)閉燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)以更換過濾介質(zhì)，或?qū)⒊霈F(xiàn)由燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)所攝取的污染物的峰值。

因此，本領(lǐng)域需要一種用于上述過濾過程的更有效的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明提供這樣的系統(tǒng)和方法。從本文提供的對(duì)本發(fā)明的描述中，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)以及其它的創(chuàng)造性特征將是明晰的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面，提供一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組合件中的過濾系統(tǒng)。根據(jù)該方面的這種系統(tǒng)的實(shí)施例包括與進(jìn)氣空氣流處于流動(dòng)連通的穿孔管陣列。每個(gè)穿孔管包括固體入口和固體出口。該系統(tǒng)還包括固體進(jìn)料系統(tǒng)，其包括進(jìn)料管線，所述進(jìn)料管線與所述固體入口以流動(dòng)連通的方式聯(lián)接并且配置成引導(dǎo)吸附劑材料通過所述陣列中的每個(gè)穿孔管。吸附劑材料配置成去除夾帶在進(jìn)氣空氣流中的氣態(tài)污染物。

固體進(jìn)料系統(tǒng)還可包括再循環(huán)管線，其與所述固體出口以流動(dòng)連通的方式聯(lián)接并且配置成從所述穿孔管陣列接收用過的吸附劑材料。固體進(jìn)料系統(tǒng)還可包括與所述再循環(huán)管線流動(dòng)連通地聯(lián)接的加熱器。加熱器配置成再生用過的吸附劑材料。在一些實(shí)施例中，加熱器包括出口，其配置成當(dāng)再生用過的吸附劑材料時(shí)引導(dǎo)富含污染物的廢氣流離開進(jìn)氣空氣流。

在一些實(shí)施例中，固體進(jìn)料系統(tǒng)配置成以至少部分地基于用過的吸附劑材料的再生速率的流率將吸附劑材料引導(dǎo)通過所述穿孔管陣列。固體進(jìn)料系統(tǒng)還可配置成以至少部分地基于吸附劑材料的吸附能力的流率將吸附劑材料引導(dǎo)通過所述穿孔管陣列。固體進(jìn)料系統(tǒng)還可配置成引導(dǎo)基本上連續(xù)的吸附劑材料流通過所述穿孔管陣列。固體進(jìn)料系統(tǒng)可配置成引導(dǎo)根據(jù)進(jìn)氣空氣的特性選擇的吸附劑材料。

在一些實(shí)施例中，吸附劑材料可包括碳基材料、鈣基材料和干燥劑材料中的至少一種。

該系統(tǒng)還可包括監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)穿孔管陣列上游和下游的進(jìn)氣空氣的參數(shù)。監(jiān)測(cè)裝置可包括第一監(jiān)測(cè)器和第二監(jiān)測(cè)器以及控制器。第一監(jiān)測(cè)器和第二監(jiān)測(cè)器可操作地連接到控制器。第一監(jiān)測(cè)器可相對(duì)于進(jìn)氣空氣流定位在穿孔管陣列的上游。第二監(jiān)測(cè)器可相對(duì)于進(jìn)氣空氣流定位在穿孔管陣列的下游。在一些實(shí)施例中，第一監(jiān)測(cè)器和第二監(jiān)測(cè)器中的至少一個(gè)可包括石英晶體微天平。

在另一方面，提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組合件。這種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組合件的一個(gè)實(shí)施例包括過濾器室。過濾器室包括與進(jìn)氣空氣流處于流動(dòng)連通的穿孔管陣列。每個(gè)穿孔管包括固體入口和固體出口。過濾器室還包括固體進(jìn)料系統(tǒng)，該固體進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料管線，所述進(jìn)料管線與固體入口流動(dòng)連通地聯(lián)接并且配置成引導(dǎo)吸附劑材料通過陣列中的每個(gè)穿孔管。吸附劑材料配置成去除夾帶在與所述過濾器室的出口聯(lián)接的管道中的進(jìn)氣空氣流中的氣態(tài)污染物。該管道配置成向下游引導(dǎo)進(jìn)氣空氣流。過濾器室還可包括監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)穿孔管陣列上游和下游的進(jìn)氣空氣的參數(shù)。所述監(jiān)測(cè)裝置可操作以基于所述監(jiān)測(cè)的參數(shù)來(lái)改變所述吸附劑材料的再循環(huán)、再生和更換頻率中的至少一個(gè)。

過濾器室還可包括過濾器組合件，該過濾器組合件配置成去除夾帶在進(jìn)氣空氣流中的固體污染物。過濾器組合件可位于穿孔管陣列的下游。在一些實(shí)施例中，過濾器組合件可包括根據(jù)en1822和en779中的至少一個(gè)來(lái)度量的至少一個(gè)高效過濾器元件。

在一些實(shí)施例中，固體進(jìn)料系統(tǒng)還包括再循環(huán)管線，其與固體出口流動(dòng)連通地聯(lián)接，并且配置成從穿孔管陣列接收用過的吸附劑材料。固體進(jìn)料系統(tǒng)還可包括與循環(huán)管線流動(dòng)連通地聯(lián)接的加熱器。加熱器配置成再生用過的吸附劑材料。在一些實(shí)施例中，加熱器定位成與過濾器室間隔開，使得當(dāng)再生用過的吸附劑材料時(shí)引導(dǎo)富含污染物的廢氣流離開進(jìn)氣空氣流。

固體進(jìn)料系統(tǒng)可配置成以至少部分地基于用過的吸附劑材料的再生速率的流率將吸附劑材料引導(dǎo)通過穿孔管陣列。固體進(jìn)料系統(tǒng)還可配置成以至少部分地基于吸附劑材料的吸附能力的流率將吸附劑材料引導(dǎo)通過穿孔管陣列。

還在另一方面，提供一種組裝用于燃?xì)鉁u輪組合件中的過濾系統(tǒng)的方法。這種方法的一個(gè)實(shí)施例包括提供穿孔管陣列，其中每個(gè)穿孔管包括固體入口和固體出口。穿孔管陣列配置成與進(jìn)氣空氣流流動(dòng)連通。該方法還包括將固體進(jìn)料系統(tǒng)的進(jìn)料管線與固體入口流動(dòng)連通地聯(lián)接。固體進(jìn)料系統(tǒng)配置成將吸附劑材料引導(dǎo)通過陣列中的每個(gè)穿孔管。吸附劑材料配置成去除夾帶在進(jìn)氣空氣流中的氣態(tài)污染物。

在一些實(shí)施例中，該方法還可包括將過濾器組合件定位在穿孔管陣列的下游。過濾器組合件配置成去除夾帶在進(jìn)氣空氣流中的固體污染物。該方法還可包括聯(lián)接與固體出口流動(dòng)連通地聯(lián)接的再循環(huán)管線。再循環(huán)管線配置成從穿孔管陣列接收用過的吸附劑材料。該方法還可包括聯(lián)接與再循環(huán)管線流動(dòng)連通的加熱器。加熱器配置成再生用過的吸附劑材料。該方法還可包括將在加熱器中限定的出口定向成使得引導(dǎo)富含污染物的廢氣流通過其中，并且當(dāng)再生用過的吸附劑材料時(shí)從進(jìn)氣空氣流中排出。

在一些實(shí)施例中，該方法還可包括將監(jiān)測(cè)裝置定位在穿孔管陣列的附近。

從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它方面、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明晰。

附圖說明

結(jié)合在說明書中并且形成說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的幾個(gè)方面，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；

圖2是可與圖1所示的發(fā)電系統(tǒng)一起使用的示例性過濾系統(tǒng)的示意圖；

圖3是可在圖2所示的過濾系統(tǒng)中使用的示例性過濾器組合件的示意圖；以及

圖4是圖3中所示并沿著區(qū)域4所取的示例性穿孔管的放大剖視圖。

雖然將結(jié)合一些優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，但是并不意圖將本發(fā)明限制于那些實(shí)施例。相反，意圖覆蓋包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代、修改和等同物。

具體實(shí)施方式

本文所述的實(shí)施例涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組合件中的過濾系統(tǒng)。在示例性實(shí)施例中，過濾系統(tǒng)包括與用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組合件的進(jìn)氣空氣流流動(dòng)連通的穿孔管陣列，以及與該陣列流動(dòng)連通地聯(lián)接的固體進(jìn)料系統(tǒng)。更具體地，固體進(jìn)料系統(tǒng)引導(dǎo)吸附劑材料通過每個(gè)穿孔管，使得夾帶在進(jìn)氣流中的氣態(tài)污染物被吸附劑材料吸附。隨著吸附劑材料被氣態(tài)污染物飽和，固體進(jìn)料系統(tǒng)將不飽和的吸附劑材料朝向陣列引導(dǎo)，并將飽和的吸附劑材料朝向吸附劑再生組合件再循環(huán)。吸附劑再生組合件定位成與進(jìn)氣空氣流間隔開，使得在再生過程中形成的富含氣態(tài)污染物的廢氣不會(huì)重新進(jìn)入進(jìn)氣空氣流。因此，本文所述的系統(tǒng)和方法使得不飽和的吸附劑材料能夠連續(xù)地或周期性地引導(dǎo)到穿孔管中，以便于更換飽和的吸附劑材料并且有助于縮短燃?xì)鉁u輪組合件的停機(jī)時(shí)間。

圖1是示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)電系統(tǒng)10的示意圖。在示例性實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)電系統(tǒng)10包括串聯(lián)流動(dòng)關(guān)系的過濾系統(tǒng)12、壓縮機(jī)16、燃燒器20和渦輪24。進(jìn)氣空氣50在過濾系統(tǒng)12中過濾，以及過濾后的進(jìn)氣空氣14被引導(dǎo)到軸流式壓縮機(jī)16。進(jìn)氣空氣50處于環(huán)境空氣溫度。壓縮空氣18被朝向燃燒器20引導(dǎo)，在燃燒器20處燃料噴射至壓縮空氣18中以用于燃燒目的。熱氣體22從燃燒器20排出并且被引導(dǎo)到渦輪24，在渦輪24處熱氣體22的熱能被轉(zhuǎn)換為功。一部分功用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16以及其余的功用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)28以產(chǎn)生電力。熱廢氣混合物26從渦輪24排出并引導(dǎo)至大氣或引導(dǎo)至熱回收蒸汽發(fā)電機(jī)(hrsg，heatrecoverysteamgenerator)(未示出)。

圖2是示例性過濾系統(tǒng)12的示意圖。在示例性實(shí)施例中，過濾系統(tǒng)12包括過濾器室100、聯(lián)接到過濾器室100的入口104的風(fēng)雨防護(hù)罩102和聯(lián)接到過濾器室100的出口108的過渡管道106。風(fēng)雨防護(hù)罩102有助于防止惡劣天氣因素諸如雨、雪和空氣中的大顆粒進(jìn)入過濾系統(tǒng)12。在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)雨防護(hù)罩102可包括多個(gè)聚結(jié)墊(coalescentpad)(未示出)，以防止攝入的水滴和/或雪花進(jìn)入過濾系統(tǒng)12。此外，在操作中，過渡管道106將進(jìn)氣空氣50從過濾器室100下游朝向壓縮機(jī)16引導(dǎo)(如圖1中所示)。

在示例性實(shí)施例中，過濾器室100包括第一過濾器組合件110和在第一過濾器組合件110上游的第二過濾器組合件112。第一過濾器組合件110去除夾帶在進(jìn)氣空氣50中的固體污染物，以及第二過濾器組合件112去除夾帶在進(jìn)氣空氣50中的氣態(tài)污染物。在一些實(shí)施例中，第二過濾器組合件112包括吸附劑材料，其在過濾器室100的操作期間可受侵蝕并變得夾帶在進(jìn)氣空氣50中。因此，第一過濾器組合件110在第二過濾器組合件112的下游，以使得受侵蝕的吸附劑材料能夠在向下游引導(dǎo)之前從進(jìn)氣空氣50中去除。在替代實(shí)施例中，第二過濾器組合件112可定位在第一過濾器組合件110的下游。此外，也可以使用多個(gè)過濾器組合件112，其可在每個(gè)組合件中使用相同或不同的吸附劑。

第一過濾器組合件110包括聯(lián)接到管板116的多個(gè)過濾器元件114。第一過濾器組合件110還包括脈沖清潔系統(tǒng)118，其周期性地朝向過濾器元件114引導(dǎo)清潔空氣流(未示出)以便從其去除所收集的顆粒。更具體地，脈沖清潔系統(tǒng)118包括多個(gè)清潔噴嘴120，其朝向過濾器元件114引導(dǎo)清潔空氣，以便于減少由在過濾器元件114上積聚的固體污染物導(dǎo)致的跨越過濾器元件114的壓降。在一些實(shí)施例中，過濾器元件114是高效過濾器。如本文所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“高效過濾器”是指可根據(jù)en1822(2009)和en779(2011)中的至少一個(gè)來(lái)度量的過濾器。在其它實(shí)施例中，第一過濾器組合件可包括與上述罐式脈沖類型不同的過濾方法，實(shí)際上它可以是屏障式靜態(tài)過濾器類型的系統(tǒng)。

圖3是可用于過濾系統(tǒng)12(圖2中所示)中的第二過濾器組合件112的示意圖，以及圖4是沿著區(qū)域4所取的穿孔管122的放大剖視圖。在示例性實(shí)施例中，第二過濾器組合件112包括與進(jìn)氣空氣流50流動(dòng)連通的穿孔管122的陣列124。每個(gè)穿孔管122包括固體入口126和固體出口128。第二過濾器組合件112還包括與該陣列124流動(dòng)連通地聯(lián)接的固體進(jìn)料系統(tǒng)130。更具體地，固體進(jìn)料系統(tǒng)130包括與固體入口126流動(dòng)連通地聯(lián)接的進(jìn)料管線132，以及與固體出口128流動(dòng)連通地聯(lián)接的再循環(huán)管線134。固體進(jìn)料系統(tǒng)130還包括限定在其中的吸附劑入口136和吸附劑出口138。如下面將更詳細(xì)描述的那樣，吸附劑入口136和吸附劑出口138選擇性地用于促進(jìn)將附加的吸附劑材料(未示出)引入到固體進(jìn)料系統(tǒng)130內(nèi)和/或用于促進(jìn)更換劣化的吸附劑材料。此外，在一些實(shí)施例中，固體進(jìn)料系統(tǒng)130經(jīng)由進(jìn)料裝置160(諸如但不限于泵)將吸附劑材料引導(dǎo)通過穿孔管122。吸附劑入口136可以例如連接到吸附劑材料料斗(未示出)，吸附劑材料料斗可操作以將吸附劑材料自動(dòng)地進(jìn)料到系統(tǒng)中。

吸附劑材料可以是有助于從進(jìn)氣空氣50中去除氣態(tài)污染物的任何材料。示例性的吸附劑材料包括但不限于碳基材料、鈣基材料和干燥劑材料。

在圖4的示例性實(shí)施例中，穿孔管122包括側(cè)壁140和限定在側(cè)壁140中的多個(gè)孔144，該側(cè)壁140限定每個(gè)穿孔管122中的內(nèi)腔142。孔144延伸穿過側(cè)壁140，使得被引導(dǎo)通過穿孔管122的內(nèi)腔142的吸附劑材料與進(jìn)氣空氣50流動(dòng)連通。此外，孔144的尺寸設(shè)置成限制吸附劑材料以使吸附劑材料不能通過孔排出。因此，當(dāng)固體進(jìn)料系統(tǒng)130引導(dǎo)吸附劑材料通過其中時(shí)，吸附劑材料基本上保留在穿孔管122內(nèi)。穿孔管122可由使得第二過濾器組合件112能夠如本文所述起作用的任何材料制成。此外，盡管顯示為具有圓形橫截面形狀，但是穿孔管122可具有使得第二過濾器組合件112能夠如本文所述起作用的任何橫截面形狀。還可以使用液體吸附劑，其使用襯里管，所述襯里管利用襯里將液體保持在管內(nèi)，但允許經(jīng)過管的過濾空氣吸附到液體中。

固體進(jìn)料系統(tǒng)130還包括加熱器146，其在進(jìn)料管線132和再循環(huán)管線134之間流動(dòng)連通，并且定位成與過濾器室100間隔開。更具體地，加熱器146包括與再循環(huán)管線134以流動(dòng)連通的方式聯(lián)接的入口148、廢氣出口150和與進(jìn)料管線132流動(dòng)連通地聯(lián)接的出口152。加熱器146通過將用過的吸附劑材料加熱至有助于從其釋放氣態(tài)污染物的溫度來(lái)再生用過的吸附劑材料。如本文所用，“用過的吸附劑材料”是指這樣的吸附劑材料，其至少部分地吸附有夾帶在進(jìn)氣空氣50中的氣態(tài)污染物。備選地，可使用使得第二過濾器組合件112能夠如本文所述起作用的任何系統(tǒng)來(lái)再生用過的吸附劑材料。

在操作中，固體進(jìn)料系統(tǒng)130將吸附劑材料引導(dǎo)通過陣列124中的每個(gè)穿孔管122。更具體地，基本上不飽和的吸附劑材料被引導(dǎo)通過進(jìn)料管線132并朝向穿孔管122的陣列124引導(dǎo)。穿孔管122中的孔144允許吸附劑材料與進(jìn)氣空氣50流動(dòng)連通。當(dāng)進(jìn)氣空氣50流過陣列124時(shí)，穿孔管122中的吸附劑材料有助于去除夾帶在進(jìn)氣空氣50中的氣態(tài)污染物。更具體地，吸附劑材料從進(jìn)氣空氣50吸附氣態(tài)污染物而變成用過的吸附劑材料。

然后，用過的吸附劑材料從穿孔管122引導(dǎo)通過再循環(huán)管線134并朝向加熱器146引導(dǎo)。如上所述，吸附劑材料具有從進(jìn)氣空氣50吸附氣態(tài)污染物的有限能力。加熱器146有助于再生用過的吸附劑材料。當(dāng)加熱器146升高用過的吸附劑材料的溫度時(shí)，氣態(tài)污染物從吸附劑材料釋放，并且富含污染物的廢氣154通過廢氣出口150排出。廢氣出口150定向成使得富含污染物的廢氣154從進(jìn)氣空氣50中排出。

固體進(jìn)料系統(tǒng)130以基于多種因素的速率將吸附劑材料引導(dǎo)通過穿孔管122的陣列124。例如，吸附劑材料的流率至少部分地基于吸附劑材料的再生速率和吸附劑材料的吸附能力。然后確定吸附劑材料的流率，使得在吸附劑材料被氣態(tài)污染物完全飽和之前更換吸附劑材料。此外，固體進(jìn)料系統(tǒng)130可以基本上連續(xù)的流率引導(dǎo)吸附劑材料通過陣列124，或者隨著吸附劑材料變得飽和而周期性地引導(dǎo)吸附劑材料通過陣列124。

在一些實(shí)施例中，基于進(jìn)氣空氣50的特性選擇引導(dǎo)通過陣列124的吸附劑材料的類型。示例性特性包括但不限于進(jìn)氣空氣50的水分含量和組成。例如，被引導(dǎo)通過陣列124的干燥劑材料可隨著過濾器室100周圍的周圍環(huán)境的相對(duì)濕度和進(jìn)氣空氣50的水分含量的增加而增加。在一些實(shí)施例中，第二過濾器組合件112是閉環(huán)系統(tǒng)。因此，在通過吸附劑入口136將新的吸附劑材料引入到固體進(jìn)料系統(tǒng)130內(nèi)之前，已經(jīng)在固體進(jìn)料系統(tǒng)130中的吸附劑材料的至少一部分通過吸附劑出口138去除。由于進(jìn)氣空氣50的特性隨著時(shí)間和/或根據(jù)燃?xì)鉁u輪發(fā)電系統(tǒng)10(圖1所示)的位置而變化，因此選擇通過陣列124引導(dǎo)的各種吸附劑材料的比例，以便于從進(jìn)氣空氣50去除各種氣態(tài)污染物。備選地，新的吸附劑材料可通過吸附劑入口136引入以更換固體進(jìn)料系統(tǒng)130中的吸附劑材料，因?yàn)楣腆w進(jìn)料系統(tǒng)130中的吸附劑材料隨著時(shí)間劣化。

本文所述的系統(tǒng)和方法涉及在進(jìn)氣空氣流中夾帶的氣態(tài)污染物的過濾。更具體地，吸附劑材料被引導(dǎo)通過穿孔管陣列，該穿孔管陣列允許夾帶在進(jìn)氣空氣流中的氣態(tài)污染物被吸附劑材料吸附。當(dāng)吸附劑材料被氣態(tài)污染物飽和時(shí)，基本上不飽和的吸附劑材料被引導(dǎo)通過穿孔管以更換用過的吸附劑材料，并且用過的吸附劑材料被朝向再生系統(tǒng)引導(dǎo)。再生系統(tǒng)再生用過的吸附劑材料，使得再生的吸附劑材料可朝向陣列再循環(huán)，以在吸附劑材料變得飽和時(shí)更換吸附劑材料。因此，通過本文所述的系統(tǒng)連續(xù)地再生和再循環(huán)吸附劑材料有利于保持過濾效率，同時(shí)縮短相關(guān)聯(lián)的燃?xì)鉁u輪組合件的停機(jī)時(shí)間。

返回圖3，該系統(tǒng)還可包括用于管理吸附劑的速率再循環(huán)和其它系統(tǒng)功能的監(jiān)測(cè)裝置158。監(jiān)測(cè)裝置158包括第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164，每個(gè)監(jiān)測(cè)器可操作地連接到控制器166并與控制器166通信。如圖3中最佳可見，第一監(jiān)測(cè)器162相對(duì)于進(jìn)氣空氣流50位于吸附劑陣列124的上游。第二監(jiān)測(cè)器164相對(duì)于進(jìn)氣空氣流50定位在吸附劑陣列124的下游。

第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過濾器元件114的上游和下游的空氣。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)空氣中的目標(biāo)氣體量，目標(biāo)氣體例如預(yù)期被吸附劑材料去除的氣體。還可以監(jiān)測(cè)其它參數(shù)，包括但不限于空氣的腐蝕性。第一監(jiān)測(cè)器和第二監(jiān)測(cè)器可采用實(shí)時(shí)氣體分析器或指示腐蝕速率的裝置的形式，例如石英晶體微天平(qcm，quartzcrystalmicrobalance)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164向控制器166提供在流動(dòng)路徑中在它們各自位置處的空氣中的目標(biāo)氣體量以作為輸入。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，由第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164所檢測(cè)到的目標(biāo)氣體量之間的差異實(shí)際上是吸附劑材料的總體有效性的度量。如上所述，隨著時(shí)間的推移，吸附劑材料將失去其有效性并需要再循環(huán)和再生，和/或全部或部分地用新的吸附劑材料更換。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器166計(jì)算在第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164處所獲得的讀數(shù)之間的差異?？刂破?66還可操作以將該差異與查找表進(jìn)行比較，以確定是否需要再循環(huán)/再生和/或更換。相對(duì)較大的差異表示吸附劑材料的有效性，而相對(duì)較小的差異指示需要再循環(huán)/再生和/或更換周期。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制器166可將上述差異與用于過濾器114上游與過濾器114下游的目標(biāo)氣體量之間差異的理想性能特性的基線已知差異數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。由于基線差異與由監(jiān)測(cè)器162、164獲得的讀數(shù)間實(shí)際差異之間的差異減小，因此可以減小再循環(huán)/再生和/或更換頻率。隨著基線差異與由監(jiān)測(cè)器162、164獲得的讀數(shù)間實(shí)際差異之間的差異增加，可以增加再循環(huán)/再生和/或更換頻率。

上述基線差異與實(shí)際差異的比較提供吸附劑材料劣化的指示。吸附劑材料將隨著時(shí)間和多次再生周期而喪失其有效性。因此，上述基線差異與實(shí)際差異的比較允許控制器166確定是否應(yīng)使用新的吸附劑材料來(lái)更換劣化的吸附劑材料。

此外，控制器166還可基于由第一監(jiān)測(cè)器162所檢測(cè)到的目標(biāo)氣體的增加來(lái)改變?cè)傺h(huán)/再生和/或更換周期頻率。這種增加將意味著在吸附劑材料上的更高負(fù)載，因此需要頻率更高的再循環(huán)/再生和/或更換周期。該頻率的增加可由在第一監(jiān)測(cè)器162處所檢測(cè)到的目標(biāo)氣體量的隔離峰值來(lái)觸發(fā)。備選地，控制器166可配置成基于在第一監(jiān)測(cè)器162處所檢測(cè)到的進(jìn)氣空氣特性的長(zhǎng)期變化來(lái)修改再循環(huán)/再生和/或更換周期頻率。

此外，控制器166還可監(jiān)測(cè)第一監(jiān)測(cè)器162和第二監(jiān)測(cè)器164處所測(cè)得的量的變化速率。這允許系統(tǒng)基于這些變化速率預(yù)判再循環(huán)/再生和/或更換周期頻率的增加或減少。這種配置避免過度超過或過度低于系統(tǒng)的所需性能特性。

控制器166可包括實(shí)現(xiàn)上述功能所需的所有必要的軟件、硬件和固件。另外，控制器166可直接連接到系統(tǒng)的其它部件以實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制，包括進(jìn)給裝置160、加熱器146等。

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在描述本發(fā)明的上下文中(特別是在所附權(quán)利要求的上下文中)使用的術(shù)語(yǔ)“一”、“一個(gè)”和“該”以及類似的指示應(yīng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾。除非另有說明，否則術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”、“包含”和“含有”應(yīng)被解釋為開放式術(shù)語(yǔ)(即，意味著“包括但不限于”)。除非本文中另有說明，否則本文中數(shù)值范圍的列舉僅意圖用作單獨(dú)提及落入該范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)值的速記方法，并且每個(gè)單獨(dú)值被并入本說明書中，如同其在本文中單獨(dú)列舉一樣。本文所述的所有方法可以任何合適的順序執(zhí)行，除非本文另有說明或上下文明顯矛盾。本文提供的任何和所有實(shí)施例或示例性語(yǔ)言(例如，“諸如”)的使用僅意圖更好地說明本發(fā)明，而并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制，除非另有聲明。說明書中的語(yǔ)言不應(yīng)被解釋為指示任何未要求保護(hù)的元件對(duì)于實(shí)施本發(fā)明是必要的。

本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括發(fā)明人已知的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。在閱讀前面的描述之后，那些優(yōu)選實(shí)施例的變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明晰的。本發(fā)明人期望本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)夭捎眠@樣的變型，并且本發(fā)明人預(yù)期到以不同于本文具體描述的方式實(shí)施本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括適用法律所允許的所附權(quán)利要求中所述的主題的所有修改和等同物。此外，除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾，否則在其所有可能變型中的上述元素的任何組合由本發(fā)明所涵蓋。