分流脈衝射流清潔裝置及系統的製作方法
2023-09-15 16:00:35
本公開內容涉及脈衝射流清潔系統，並且更具體地涉及對於給定過濾器構造減少脈衝射流控制閥和相關聯的服務的數目的分流器裝置及系統。
背景技術：
在脈衝射流過濾器清潔系統中，灰塵聚集在過濾介質上，且在灰塵的塊具有引起過大壓降的適當厚度和結構時，壓縮空氣的一個或多個脈衝撞擊或衝擊過濾介質且將塊敲掉。該脈衝有時可伴隨物理振動且甚至反向空氣流(取決於設計)。當塊從過濾器正確地除去時，系統從其指定環境除去灰塵且具有正常過濾器壽命。當塊並未有效除去時，過濾器壽命可顯著地縮短。
脈衝射流清潔系統將壓縮空氣入口壓力指定給需要有效除去灰塵的歧管和脈衝閥。脈衝閥將給定量的空氣在預定速度下傳送至過濾器來撞擊和清除塊。實際空氣量取決於在預定和固定壓力下給送壓縮空氣的脈衝噴嘴。清潔系統必須接收對於各個脈衝的正確壓力和穩定的可重複壓力水平，特別是如果定時器用於控制脈衝。
典型脈衝射流過濾器清潔系統使用一個控制閥來一次脈衝衝擊兩個過濾器。一排過濾器通常由每個模塊四個過濾器組成。因此，各排均需要每排兩個控制閥。
技術實現要素：
本公開內容的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或可從描述中清楚，或可通過實施本公開內容學習到。
公開了一種脈衝射流清潔系統，其具有至少一個分流器裝置且具有至少一個控制閥，控制閥構造成用於接收來自脈衝空氣歧管的脈衝空氣且將脈衝空氣的脈衝可控地從過濾器的下遊側傳遞、向上遊吹送來清潔過濾器組件。至少一個分流器構造成用於從控制閥接收脈衝且將脈衝分流到多個出口埠中以用於將脈衝空氣提供到至少兩個吹管以用於清潔過濾器組件。
技術方案1.一種用於脈衝射流清潔的分流器裝置，包括：
控制閥，其構造成用於接收來自脈衝空氣歧管的脈衝空氣且可控地向下遊傳遞脈衝空氣的脈衝，以及
至少一個分流器，其構造成用於從所述控制閥接收所述脈衝且將所述脈衝分流到多個出口埠中以用於將脈衝空氣提供到至少兩個吹管以用於清潔過濾器組件。
技術方案2.根據技術方案1所述的分流器裝置，其中，所述分流器還包括：
限定分流器室的殼體，所述分流器室具有脈衝空氣入口和多個脈衝空氣出口；
定位在第一脈衝空氣出口內的第一位置中的可動塞，所述塞限定孔口以用於選擇性地控制穿過所述室且進入所述脈衝空氣出口中的一個的脈衝空氣流，所述塞可在第二脈衝空氣出口內的第二位置與所述第一位置之間移動，以及
從所述分流器延伸至第一吹管和第二吹管中的至少一者的至少一個導引管線，所述導引管線構造成將所述脈衝的一部分輸送至所述分流器來使所述塞在所述第一位置與所述第二位置之間被動地移動。
技術方案3.根據技術方案2所述的分流器裝置，其中，所述分流器裝置還包括構造成在沒有脈衝的情況下將所述塞推入所述第一位置的偏壓元件。
技術方案4.根據技術方案3所述的分流器裝置，其中，所述偏壓元件包括彈簧。
技術方案5.根據技術方案1所述的分流器裝置，其中，所述控制閥選自由電磁閥和隔膜閥組成的組中的至少一者。
技術方案6.根據技術方案1所述的分流器裝置，其中，所述控制閥通過電氣信號、液壓信號和氣動信號組成的組中的至少一者促動。
技術方案7.根據技術方案2所述的分流器裝置，其中，所述可動塞選自由舌門和球組成的組中的至少一者。
技術方案8.根據技術方案1所述的分流器裝置，其中，所述分流器包括多路分流閥。
技術方案9.根據技術方案5所述的分流器裝置，其中，所述多路分流閥通過電氣信號、液壓信號和氣動信號組成的組中的至少一者主動地操作。
技術方案10.根據技術方案1所述的分流器裝置，其中，所述分流器裝置還包括控制器以響應於跨過各個過濾器組件的空氣側壓降來按順序操作所述至少一個分流器。
技術方案11.一種脈衝射流過濾器清潔系統，包括，
包括脈衝空氣歧管的過濾器室，
多個控制閥，其構造成用於接收來自所述脈衝空氣歧管的脈衝空氣且可控地向下遊傳遞脈衝空氣的脈衝，以及
至少一個分流器，其構造成用於從所述控制閥接收所述脈衝且將所述脈衝分流到多個出口埠中以用於將脈衝空氣提供到至少兩個吹管以用於清潔過濾器組件。
技術方案12.根據技術方案11所述的清潔系統，其中，所述分流器還包括，
限定分流器室的殼體，所述分流器室具有脈衝空氣入口和多個脈衝空氣出口；
定位在第一脈衝空氣出口內的第一位置中的可動塞，所述塞限定孔口以用於選擇性地控制穿過所述室且進入所述脈衝空氣出口中的一個的脈衝空氣流，所述塞可在第二脈衝空氣出口內的第二位置與所述第一位置之間移動，以及
從所述分流器延伸至第一吹管和第二吹管中的至少一者的至少一個導引管線，所述導引管線構造成將所述脈衝的一部分輸送至所述分流器以用於使所述塞在所述第一位置與所述第二位置之間被動地移動。
技術方案13.根據技術方案12所述的清潔系統，其中，所述清潔系統還包括構造成在沒有脈衝的情況下將所述塞推入所述第一位置的偏壓元件。
技術方案14.根據技術方案13所述的清潔系統，其中，所述偏壓元件包括彈簧。
技術方案15.根據技術方案11所述的清潔系統，其中，所述控制閥選自由電磁閥和隔膜閥組成的組中的至少一者。
技術方案16.根據技術方案11所述的清潔系統，其中，所述控制閥通過電氣信號、液壓信號和氣動信號組成的組中的至少一者促動。
技術方案17.根據技術方案12所述的清潔系統，其中，所述可動塞選自由舌門和球組成的組中的至少一者。
技術方案18.根據技術方案11所述的清潔系統，其中，所述分流器包括多路分流閥。
技術方案19.根據技術方案18所述的清潔系統，其中，所述多路分流閥通過電氣信號、液壓信號和氣動信號組成的組中的至少一者主動地操作。
技術方案20.根據技術方案11所述的清潔系統，其中，所述清潔系統還包括控制器以響應於跨過各個過濾器組件的空氣側壓降來按順序操作所述至少一個分流器。
本公開內容的這些及其它特徵、方面和優點將參照以下描述和所附權利要求變得更好理解。併入且構成本說明書的一部分的附圖示出了本公開內容的實施例，且連同描述用於闡釋本公開內容的原理。
附圖說明
針對本領域的普通技術人員的包括其最佳模式的完整且開放的公開內容在參照附圖的說明書中提出，在附圖中：
圖1為典型燃氣渦輪空氣進氣過濾器系統和相關聯的燃氣渦輪設備的側視圖。
圖2為燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的實施例的一部分從出口或下遊側截取的透視圖。
圖3為燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的實施例的下遊端視圖。
圖4為燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的實施例的側視圖。
圖5為燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的實施例的頂視圖。
圖6為用於燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的分流器閥的實施例。
圖7為用於燃氣渦輪進氣過濾器和分流清潔系統的分流器閥的另一個實施例。
本說明書和附圖中的參考標號的重複使用意在表示本公開內容的相同或相似的特徵或元件。
構件清單
10空氣進氣系統
11過濾器室
12空氣入口側
13空氣出口側
14上遊容積
15下遊容積
16入口罩
17脈衝射流空氣清潔器
18下料鬥
20燃氣渦輪過濾器進氣系統
22框架
24管板
26開口
40過濾器組件
42過濾器元件
44過濾器元件
46上遊側
48下遊側
98導引管線
100脈衝射流清潔系統
110分流器閥
112出口埠
114分流器室
116脈衝空氣入口
118脈衝空氣出口
119可動塞
120脈衝控制閥
122壓縮空氣歧管
124第一吹管
126第二吹管
128偏壓元件
140噴嘴
142控制器
144空氣側壓降
200燃氣渦輪發動機
210過渡件
220入口管道
230消聲器區段
240放熱系統
250篩
260入口壓室
270壓縮機
280壓縮空氣
282燃燒器
284壓縮燃料
286燃燒氣體
288渦輪
i入口流
o出口流
p反向脈衝
a過濾器軸線。
具體實施方式
現在將詳細參照本公開內容的實施例，其一個或多個示例在附圖中示出。各個示例通過闡釋本公開內容的方式提供，而不限制本公開內容。實際上，本領域的技術人員將清楚的是，在不脫離本公開內容的範圍或精神的情況下，可在本公開內容中作出各種改型和變型。例如，示為或描述為一個實施例的一部分的特徵可結合另一個實施例使用以產生又一個實施例。因此，意在使本公開內容覆蓋歸入所附權利要求和其等同物的範圍內的此類改型和變型。
參看圖1，空氣進氣系統10包括具有空氣入口側12和空氣出口側13的過濾器室11。空氣通過沿空氣入口側12定位的多個垂直地間隔開的入口罩16進入過濾器室11。入口罩16作用為保護空氣進氣系統10的內部過濾器免受雨、雪和太陽的影響。室11由管板24分成上遊容積14和下遊容積15。上遊容積14大體上代表空氣進氣系統10的"髒空氣區段"，而下遊容積15大體上代表系統10的"清潔空氣區段"。管板24限定多個開口26以用於允許空氣從上遊容積14流至下遊容積15。各個開口26均由位於室的上遊容積14中的空氣過濾器組件40或過濾器筒覆蓋。過濾器40布置和構造成使得從上遊容積14流至下遊容積15的空氣在穿過開口26之前穿過過濾器40。
對於所示的特定過濾器布置，各個空氣過濾器組件40均包括一對過濾器元件，圓柱形元件和圓錐形元件。各個過濾器組件40大體上關於其對應的開口26同軸地排列，且具有大體上水平的縱軸線。其它可能的過濾器構造包括：具有2個圓錐形過濾器、或2個圓柱形過濾器、或1個圓錐形過濾器和/或1個圓柱形過濾器的水平軸線構造；以及具有2個圓錐形過濾器、或2個圓柱形過濾器、或1個圓錐形過濾器和/或1個圓柱形過濾器的垂直軸線構造。在過濾期間，空氣從上遊容積14沿徑向引導通過空氣過濾器40到過濾器40的內部容積中。在過濾之後，空氣經由開口26流過管板24，進入下遊清潔空氣容積15中。清潔空氣然後從下遊容積15引出到燃氣渦輪進氣口(未示出)中。
隔板24的各個開口26均包括安裝在下遊容積15中的脈衝射流空氣清潔器17。定期地，脈衝射流空氣清潔器17操作成將空氣的脈衝射流向後引導穿過相關聯的空氣過濾器40，即，從過濾器元件的內部容積向外以振動或另外去除捕集在空氣過濾器40的過濾介質中或其上的特定材料。脈衝射流空氣清潔器17可隨後從頂部到底部或按由控制器142限定的預定順序操作。室11的所有過濾器40都最終發脈衝且將從過濾器吹下的灰塵顆粒材料引導到下料鬥18中以用於除去。
出口空氣o然後可流過過渡件210和入口管道220。消聲器區段230和入口放熱系統240也可在這裡使用。一個或多個篩250可用於偏轉較大類型的汙染物或碎屑。出口空氣流o然後可穿過入口壓室260且進入壓縮機270中用於壓縮和燃燒。本文可使用其它構造和其它構件。入口空氣進氣系統10可結合燃氣渦輪發動機200使用。如已知的那樣，燃氣渦輪發動機200可包括壓縮機270。壓縮機270壓縮引入的空氣流o，且將壓縮空氣流280輸送至燃燒器282。燃燒器280使壓縮空氣流280與壓縮燃料流284混合，且點燃混合物來產生燃燒氣體286的流。燃燒氣體286的流繼而又輸送至渦輪288。燃燒氣體286的流驅動渦輪288以便產生機械功。燃氣渦輪發動機200可使用天然氣、各種類型的合成氣和/或其它類型的燃料。
在圖2中，載有顆粒的流體(諸如空氣)沿箭頭i指出的方向吸入燃氣渦輪進氣過濾器系統20中。燃氣渦輪進氣過濾器系統20包括過濾器室11(見圖1)和用於支撐管板24的框架。管板24包括多個開口26。燃氣渦輪進氣過濾器系統20包括由管板24支撐的多個織物過濾器組件40。如圖所示，織物過濾器組件40在管板24的上遊側靠近開口26安裝。
空氣在織物過濾器組件40中被清潔。清潔空氣如箭頭o指出的那樣從管板24中的開口26向下遊流入下遊容積15(見圖1)且流入燃氣渦輪(未示出)以用於功率生成。所示的織物過濾器組件40中的每一個均包括至少一個過濾器元件42、44，其定位成使空氣在由位於過濾器組件下遊的構件使用之前被清潔。待清潔的空氣流過過濾器元件42、44。過濾器元件42、44定位得與管板24中的開口26成空氣流連通。清潔空氣將流過開口26且然後流至下遊構件。
在一定使用時段之後，跨過各個過濾器組件40的空氣側壓降144將由於從空氣流分離且累積在過濾器組件上的顆粒的累積而增大。這些顆粒如果未從空氣流除去可對下遊構件(諸如燃氣渦輪)有害。過濾器組件40通過引導相對較高壓力的流體(諸如圖4-圖5中所示的壓縮氣體的脈衝p)的流來定期清潔。反向脈衝p引導到各個過濾器組件40的核心中，基本上在沿過濾器組件的縱向中心軸線a的發散方向上。反向清潔脈衝p從過濾器組件40的下遊側48流至過濾器組件40的上遊側46。這將從過濾器組件40除去顆粒的至少一些且優選顯著的量，且減小了由從累積在織物過濾介質上或其中的空氣流分離的顆粒引起的跨過過濾器組件40的限制。
此外，反向清潔脈衝p可用於通過除去過濾器組件40和過濾器室11的其它部分上的冰累積來用於空氣進氣系統10的除冰。在凍結條件下，冰將累積在過濾器室11上，且過濾器組件40因此阻擋空氣通路，且引起減小穿過進氣系統10的空氣流的額外空氣側壓降144。控制器142(見圖5)接收對應於空氣側壓降144的信號，且啟動反向脈衝射流清潔系統100來對過濾器組件40發脈衝，直到空氣側壓降144降到低於預定值。控制器142還可響應於跨過各個過濾器組件的空氣側壓降144來按順序操作至少一個分流器110。
參看圖2-圖5，示出了根據本公開內容的一個方面的反向脈衝射流清潔系統100。反向清潔脈衝p由清潔系統100提供。使壓縮氣體的脈衝p通過下遊表面48引導到各個過濾器組件40中定期地完成。"定期"意思是反向脈衝射流系統100可編程，或可人工地操作，使得在期望時段中，在一定時間長度之後或一定量的過濾器壓降以已知方式探測到之後，將存在引導穿過過濾器組件40的下遊表面48的壓縮氣體的脈衝p。
大體上，反向脈衝射流清潔系統100使用較高壓力的流體流，諸如壓縮氣體(諸如空氣)的脈衝p，以清潔過濾器組件40。"脈衝"意思是對於有限時間段相比穿過過濾器組件40的出口流o的壓力為至少4倍且優選至少4到10倍的壓力下的流體流。該時間段大體上低於0.5秒，優選低於0.3秒，且在一些情況下小於0.05秒。
如圖5中最佳所見，反向脈衝射流清潔系統100包括多個脈衝控制閥120。各個閥120可操作地聯接到供應壓縮流體(諸如空氣)的壓縮空氣歧管122。各個閥120均布置成將壓縮流體引導穿過至少一個分流器閥110，分流器閥110將脈衝p1分流到選擇的吹管124中且到至少一個噴嘴140。閥120定期操作以允許壓縮空氣的脈衝p通過分流器閥110至噴嘴140，穿過管板24中的開口26，且進入過濾器組件40中。噴嘴140定位得離管板24預定距離，且沿相應過濾器組件40的軸線a定位，或如圖2中所示居中。
第一吹管124和第二吹管126可通過夾具或支架永久地裝固至管板24或框架22。反向脈衝射流清潔系統100的噴嘴140持久地附接至吹管124，諸如通過焊接。在所示實施例中，噴嘴140由金屬管部件製成，且具有在平行於縱向中心軸線a的方向上沿其長度延伸的大致恆定的圓形截面。
在圖6和圖7中，用於脈衝射流清潔系統100的分流器閥110構造成用於接收來自控制閥120的脈衝且將脈衝分流到多個出口埠112中以用於將脈衝空氣提供到至少一個吹管124。如圖6和圖7中所見，分流器閥110具有殼體，其限定分流器室114，分流器室114具有脈衝空氣入口116和多個脈衝空氣出口118。可動塞119定位在第一脈衝空氣出口118內的第一位置中，塞119限定孔口以用於選擇性地控制穿過室114且進入脈衝空氣出口118中的一個的脈衝空氣流。塞119可在第二脈衝空氣出口118內的第二位置與第一位置之間移動。至少一個導引管線98從分流器110延伸至第一吹管124和第二吹管126中的至少一者，導引管線98構造成將脈衝的一部分輸送至分流器110以用於使塞在第一位置與第二位置之間被動地移動。分流器110的一個實施例具有偏壓元件128，例如彈簧，其構造成在沒有脈衝的情況下將塞119推入第一位置。可動塞119可為用於壓縮空氣服務的任何適合的類型，諸如舌門或球。在一個實施例中，分流器110為多路分流閥，諸如複合洩壓閥，其可通過導引管線98被動地操作，或通過電氣、液壓或氣動促動器主動地操作。控制閥120可為電磁閥、隔膜閥，或適合於壓縮空氣服務的其它閥。控制閥120可由任何適合的原動力促動，諸如電氣信號、液壓信號或氣動信號。
該書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，並且還使本領域技術人員能夠實踐本發明，包括製造和使用任何裝置或系統以及執行任何包含的方法。本公開內容可申請專利的範圍由權利要求限定，並且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權利要求的字面語言不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差異的等同結構要素，則意在使這些其它示例處於權利要求的範圍內。