【技术实现步骤摘要】
用于设计和/或控制用于涡轮机的过滤设备的方法和装置
本专利技术涉及一种用于设计和/或控制用于涡轮机的空气输入部的过滤设备的方法和装置，所述涡轮机例如是燃气涡轮机或压缩机。
技术介绍
燃气涡轮机、压缩机和其它压缩空气的涡轮机的功能可能由于输送的空气中的颗粒而受到影响。多种类型的颗粒可能随着时间堆积在涡轮机中(污垢)，并且因而改变涡轮叶片的空气动力，由此效率降低并且涡轮机定期的清理变得必需。颗粒的某些类型也可能通过机械侵蚀和/或通过化学腐蚀直接造成涡轮叶片的损害。针对节能和环境友好的能量消耗协会(1991)的工作成员的小册子“进气过滤”详细描述了所述问题并且阐明，如何通过合适地设计用于输送给涡轮机的空气的过滤器来改善涡轮机的使用寿命和效率。(U.Schirmeister、F.Mohr，“增强型GT空气过滤对输出功率和压缩机效率降级的影响”，2016年ASME涡轮博览会议程，2016.6.13-17，首尔，韩国)公开了，进气过滤本身引起用于涡轮机的空气输送中的压力损失和因此减少涡轮机的性能。因此，从经济的观点看，带...
【技术保护点】
1.用于设计和/或控制用于向涡轮机(3)的空气输入部(2)的过滤设备(1)的方法(100)，所述方法包括以下步骤：/n作为颗粒(4)的平均尺寸d的函数确定(110)在过滤设备(1)的至少一个过滤级(11-13)的输入端处存在的空气中的颗粒(4)的目前的和/或可预期的浓度n(d)；/n确定(120)敏感度谱S(d)，所述敏感度谱根据颗粒(4)的平均尺寸d给出：所述颗粒(4)的给定的浓度对涡轮机(3)的性能和/或寿命起到何种程度的负面作用；/n针对可嵌入在过滤级(11-13)中的和/或可接通或可关断的至少一个过滤器候选(14)，由浓度n(d)和过滤器候选(14)的过滤器特性确定...
【技术特征摘要】
20180830 EP 18191594.31.用于设计和/或控制用于向涡轮机(3)的空气输入部(2)的过滤设备(1)的方法(100)，所述方法包括以下步骤：
作为颗粒(4)的平均尺寸d的函数确定(110)在过滤设备(1)的至少一个过滤级(11-13)的输入端处存在的空气中的颗粒(4)的目前的和/或可预期的浓度n(d)；
确定(120)敏感度谱S(d)，所述敏感度谱根据颗粒(4)的平均尺寸d给出：所述颗粒(4)的给定的浓度对涡轮机(3)的性能和/或寿命起到何种程度的负面作用；
针对可嵌入在过滤级(11-13)中的和/或可接通或可关断的至少一个过滤器候选(14)，由浓度n(d)和过滤器候选(14)的过滤器特性确定(130)颗粒在过滤级(11-13)的输出端处的可预期的浓度n’(d)；
由浓度n’(d)和敏感度谱S(d)确定质量标准(1a、14a)并且将其配置(140)给过滤器候选(14)和/或过滤设备(1)。
2.按照权利要求1所述的方法(100)，其中，为了确定颗粒(4)在过滤级(11-13)的输出端处的可预期的浓度n’(d)，附加地根据颗粒(4)的平均尺寸d考虑(131)在过滤级(11-13)的输入端处的空气的压力p。
3.按照权利要求2所述的方法(100)，其中，附加于颗粒(4)在所述过滤级(11-13)的输出端处的可预期的浓度n’(d)，也确定(132)在过滤级(11-13)的输出端处的空气的可预期的压力p’。
4.按照权利要求1至3中之一所述的方法(100)，其中，所述敏感度谱S(d,M)和/或浓度n(d,M)、n’(d,M)附加地也与颗粒(4)的材料M有关。
5.按照权利要求1至4中之一所述的方法(100)，其中，选择(105)包括多个沿空气的流动方向相继连接的级(11-13)的过滤设备(1)。
6.按照权利要求1至5中之一所述的方法(100)，其中，所述过滤设备(1)由一个或多个过滤器候选(14)形成(150)，使得在对于质量标准(1a、14a)的预定的边界条件下优化过滤设备(1)的流动阻力。
7.按照权利要求6所述的方法(100)，其中，在关于至少一个过滤级(11-13)的使用寿命的附加的边界条件下实施(151)所述优化。
8.用于运行包括用于向涡轮机(3)的空气输入部(2)的过滤设备(1)的系统的方法(200)，所述方法包括以下步骤：
作为颗粒(4)的平均尺寸d的函数确定(210)在过滤设备(1)的至少一个过滤级(11-13)的输入端处存在的空气中的颗粒(4)的目前的和/或可预期的浓度n(d)；
针对在过滤级(11-13)中存在的至少一个过滤器，由浓度n(d)和过滤器的过滤器特性确定(220)颗粒(4)在过滤级(11-13)的输出端处的可预期的浓度n’(d)；
由在过滤级(11-13)的输入端处的空气的压力p以及过滤器的过滤器特性确定(230)在过滤级(11-13)的输出端处的空气的可预期的压力p’；
确定(235)敏感度谱S(d)，所述敏感度谱根据颗粒(4)的平均尺寸d给出：所述颗粒(4)的给定的浓度对涡轮机(3)的性能和/或寿命起到何种程度的负面作用；
由在过滤级(11-13)的输出端处的颗粒(4)的浓度n’(d)、空气的压力p’和敏感度谱S(d)确定(240)涡轮机(3)的性能损失L。
9.按照权利要求8所述的方法(200)，其中，响应于所述性能损失L超过(250)预定的阈值，触发(260)涡轮机(3)的在线清洗过程和/或要求(270)涡轮机(3)的维护。
10.用于运行用于向涡轮机(3)的空气输入部(2)的过滤设备(1)的方法(300)，其中，所述过滤设备(1)的至少一个过滤级(11-13)的有效强度(11a-13a)和/或过滤器类型(11b-13b)追踪(320)在所述过滤级(11)的输入端处的颗粒(4)的目前的和/或可预期的浓度n(d)的变化(310)。
11.按照权利要求10所述的方法(300)，其中，通过提高或降低(321)绕行过滤级(11-13)的旁通管(15)的有效的流动横截面来适配所述过滤级(11-13)的有效强度(11a-13a)。
12.按照权利要求10至11之一所述的方法(300)，其中，选择带有如下过滤器的过滤级(11-13)，所述过滤器的作用能通过在过滤器上施加电压和/或通过驱动电流穿过过滤器来激活，并且其中，通过提高或降低(322)所述电压和/或所述电流来适配(320)过滤级的有效强度(11a-13a)。
13.按照权利要求1至12之一所述的方法(100-300)，其中，在过滤级(11-13)的输入端处的颗粒(4)的目前的浓度n(d)由测量在过滤设备的环境空气中的颗粒(4)的浓度来确定(111)。
14.按照权利要求1至13之一所述的方法(100-300)，其中，从外部的数据源取得(112)在过滤设备(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·韦伯，G·希尔施，T·施罗特，
申请(专利权)人：卡尔·弗罗伊登伯格公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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