含有可适应式进口系统的涡轮机及通向其的气流控制方法技术方案

本发明专利技术涉及含有可适应式进口系统的涡轮机及通向其的气流控制方法。具体而言，一种涡轮机（１０），包括具有压缩机进口（２０）的压缩机（１２）以及安装在所述压缩机进口（２０）上游的进口系统（２２）。该进口系统（２２）包括壳体（４０）和设置在该壳体（４０）中的多个可有选择地定位的叶片（８０ａ－８０ｄ；８４）。该多个可有选择地定位的叶片（８０ａ－８０ｄ；８４）可在用以去除第一量的外来颗粒物的第一位置与用以去除第二量的外来颗粒物的第二位置之间移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涡轮机领域，更具体地涉及一种用于涡轮机的可适应式(adaptable)进口系统。
技术介绍
现代涡轮机包括在紧配合公差内运行的众多旋转构件。吸入到涡 轮机内的外来物可能造成损坏、过度磨损或甚至灾难性故障。因此， 涡轮机设置有各种系统以从进口气流中去除外来微粒和水分。地域限 制决定涡轮机的微粒和水分去除级别。与在诸如离岸石油钻塔、移动 使用和/或海上使用这样的苛刻环境中运行的机器相比，在相对干燥、 清洁的环境中运行的机器所需的微粒去除级别或程度较低。当寻求涡轮机的最佳性能时，地域限制是对于入口设计的决定性 因素。当诸如灰尘、雨水、外来碎片等的限制因素没有持续存在时， 地域限制同样成为一种缺陷。现存系统采用固定的过滤装置或阻隔 件，其遮挡来自进口气流的微粒。尽管在微粒存在的时间段有效，但 是这些固定的装置意味着流动限制，其在微粒级别低的时间段限制了 进气体积，进而限制了涡4仑机效率。
技术实现思路
一种涡轮机，包括具有压缩机进口的压缩机以及安装在压缩机进 口上游的进口系统。进口系统包括壳体和设置在壳体内的多个可选择 地定位的叶片。该多个可选择地定位的叶片可在用以去除第 一量的外 来颗粒物的第一位置与用以去除第二量的外来颗粒物的第二位置之 间移动。根据本专利技术的另 一个示范性实施例， 一种控制用于涡轮机的气流的方法包括在第 一位置与第二位置之间定位以可移置方式安装在进 口系统的多个叶片。当处于第一位置时，该多个叶片去除第一量的外 来颗粒物，而当处于第二位置时，该多个叶片去除第二量的外来颗粒 物。根据本专利技术的再一个示范性实施例， 一种用于涡轮机的进口系统 包括壳体和设置在壳体内的多个可选择地定位的叶片。该多个可选择 地定位的叶片可在用以去除第 一量的外来颗粒物的第 一位置与用以 去除第二量的外来颗粒物的第二位置之间移动。通过本专利技术的示范性实施例的技术实现附加特征和优点。本专利技术 的其它实施例和方面在文中详细描述并^皮;现为本专利技术的一部分。为了 更好地理解本专利技术及其优点和特征，请参考说明书及附图。附图说明图1是根据本专利技术的示范性实施例的包括可适应式进口系统的涡 轮机系统的示意图，示出了处于第一位置的多个可选择地移动的叶片；图2是图l的涡轮机系统的示意图，示出了处于第二位置的多个可选择地移动的叶片；图3是处于第一位置的多个可选择地移动的叶片的俯视图；以及 图4是处于第二位置的多个可选择地移动的叶片的俯视图。零件清单2.涡轮才几系统 4.壳体 6.内部 10.涡轮机12. 压缩才几部分13. 涡轮部分14.轴16.发电机17.轴20.压缩机进口22.进口系统25.排气系统40.进口部件/管道(22)42.第一端部(40)43.第二端部(40)44.中部(40)48.过滤器或过滤系统54.入口区55.过滤区56.出口区80a-80d.叶片82a-82d.阻挡面84.叶片86.阻挡面90.控制器 具体实施例方式参照图1和图2，根据本专利技术的示范性实施例构造的涡轮机系统 总体上以2表示。涡轮机系统2包括具有内部6的涡轮机壳体4,涡 轮机10设置在内部6中。涡轮机10包括经由轴14可操作地与涡轮 部分13连接的压缩机部分12，轴14又经由轴17与发电机16连接。 压缩机部分12包括经进口系统22接收气流的压缩机进口 20。即，流 经进口系统22的空气直接经过压缩才几进口 20,而涡轮机10产生的排 气经由排气系统25从涡轮机壳体4经过。根据所示的示范性实施例，进口系统22包括具有第一端部42的 进口部件或管道40 ，其从涡轮机壳体4经中部44延伸至第二端部43 。 第二端部43与定位在压缩机进口 20上游的过滤器或过滤系统48流 体相连。过滤系统48依据地域限制从传送进进口 20的气流中去除各 种物质，例如各种尺寸的微粒、水分、盐分等。为此，过滤系统48 包括接收不洁空气流的进口区或入口区54、具有用于去除外来物 /夕卜来碎片的阻隔件或过滤装置56以及传送清洁空气到压缩机进 口20的出口区57。另外，过滤系统48包括设置在入口区54的多个 鱼鳞板74。鱼鳞板74阻挡大的颗粒物、碎片等进入入口区54。进一步根据本专利技术的示范性实施例，过滤系统48包括设置在过 滤装置56上游的第一多个可选择地定位的叶片80a-80d(图3和图4)。 叶片80a-80d可在诸如如图1和图3所示的第一位置与诸如如图2和 图4所示的第二位置之间移动，其中，移动到第一位置用以提供对进 入的颗粒物和/或水进行阻隔，移动到第二位置用以确立对于流到压缩 机进口 20的进入空气的无障碍流路。更具体而言，当处于第一位置 时，叶片80a-80d以第一压降从进入空气中去除第一量的外来颗粒物 或微粒。当处于第二位置时，叶片S0a-80d以较低的第二压降从进入 空气中去除第二量的外来颗粒物或4效粒。即，当处于第一位置时，叶 片80a-80d形成流动限制，导致经过滤系统18流入压缩才几进口 20的 空气的压降。在所示的示范性实施例中，叶片80a-80d可绕中心竖直轴线(未单 独标出)在第一位置和第二位置之间移动。各叶片80a-80d均包括相应 的截留面或阻挡面82a-82d，其在处于第一位置时依据环境条件越过 入口区54有选择地以不同的方位/角度位置进行定位。在所示的示范 性实施例中，阻挡面82a-82d呈曲线形以便使接触面积最大化，同时 仍保持狭窄的外形。在任何情况下，通过如图3所示越过入口区54 定位叶片80a-80d，阻挡面82a-82d提供大的暴露于进入空气的接触面 积，以便截留进入进口系统22的即使不是全部也是大部分的颗粒物。7然而，大的接触面积形成进入压缩机进口 20的相应高的空气压降。 因此，叶片80a-80d可有选择地定位在第一位置与第二位置之间。当 处于第二位置时，阻挡面82a-82d提供暴露于进入气流的较小接触面 积以使任何压降最小化。更具体而言，当环境条件需要额外的过滤时，例如但不限于远海、 风暴、高含尘天气、沙尘暴等，叶片80a-80d移置到第一位置使得阻 挡面82a-82d定位成阻挡和/或截留进入入口区54的水/灰尘和/或其它 颗粒物。颗粒物经由通向收集区域或排出装置(未示出)的管道(也未示 出)从叶片80a-80d被带走。当环境条件改变时，叶片80a-80d移置到 第二位置以提供通向压缩机进口 20的大致无障碍流路。当处于第二 位置时，阻挡面82a-82d大致上平行于进入气流。此外，依据环境条件，叶片80a-80d移置到第一位置和第二位置 之间的任意处，以最大限度地增加流入入口区54的空气，同时仍为 涡轮机10提供第 一级别的防护。根据本专利技术的另一个示范性实施例，过滤系统48包括设置在过 滤装置56下游的第二多个可选择地移动的叶片，这些叶片之一以84 表示。以类似于如上所述的方式，叶片84可在比如如图1和图3所 示的第一位置与比如如图2和图4所示的第二位置之间移动，移动到 第一位置以提供大的暴露于进入空气的接触面积进而提供对进入的 颗粒物和/或水的阻隔，移动到第二位置以使暴露于气流的接触面积最 小，因而为流到压缩机进口 20的进入空气提供无障碍流路。更具体 而言，以类似于如上所述的方式，当处于第一位置时，叶片84以第 一压降从进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机（１０），包括：　压缩机（１２），其包括压缩机进口（２０）；以及　安装在所述压缩机进口（２０）上游的进口系统（２２），所述进口系统（２２）包括壳体（４０）和设置在所述壳体（４０）中的多个可有选择地定位的叶片（８０ａ－８ ０ｄ；８４），所述多个可有选择地定位的叶片（８０ａ－８０ｄ；８４）可在用以去除第一量的外来颗粒物的第一位置与用以去除第二量的外来颗粒物的第二位置之间移动。

【技术特征摘要】
US 2008-7-14 12/1723421.一种涡轮机(10)，包括压缩机(12)，其包括压缩机进口(20)；以及安装在所述压缩机进口(20)上游的进口系统(22)，所述进口系统(22)包括壳体(40)和设置在所述壳体(40)中的多个可有选择地定位的叶片(80a-80d；84)，所述多个可有选择地定位的叶片(80a-80d；84)可在用以去除第一量的外来颗粒物的第一位置与用以去除第二量的外来颗粒物的第二位置之间移动。2. 根据权利要求1所述的涡轮机(IO)，其特征在于，所述进口系统(22)包括入口区(54)，所述多个可有选择地定位的叶片(80a-80d;84)设置在所述入口区。3. 根据权利要求1所述的涡轮机(IO),其特征在于，各所述多个可有选择地定位的叶片(80a-80d;84)均包括截留面(82a-82d;86),当所述多个可有选择地定位的叶片(80a-80d;84)处于所述第一位置时所述截留面至少部分地阻挡外来物进入所述压缩机进口 (20)。4. 根据权利要求3所迷的涡轮机(IO),其特征在于，各截留面(82a-82d...

【专利技术属性】
技术研发人员：RH迪瓦恩二世，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]