包括褶末端形状的过滤器组件制造技术

本发明专利技术涉及包括褶末端形状的过滤器组件。公开了用于有效地过滤用于机械的空气的解决方案。在一个实施例中，提供用于旋转机械的过滤器组件的过滤器元件。过滤器元件包括：第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔，其中，第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。

【技术实现步骤摘要】

在本文中公开的本主题涉及过滤器，而且更具体地涉及旋转机械中的过滤器组件。
技术介绍
某些类型的机械需要清洁的空气流以便适当地且有效地操作。该类型的机械的一个示例是燃气涡轮。在燃气涡轮的操作期间，压缩器从周围环境吸入空气，压缩空气，并且提供空气至燃烧室。在燃烧室中，空气与点燃的供应燃料混合。这产生驱动燃气涡轮的高温燃烧气体。为了维持并且/或者提高旋转机械的效率，来自周围环境的空气必须过滤以移除不需要的颗粒，以便清洁、过滤的空气提供至燃气涡轮系统的剩余部分。空气流动通过过滤器元件，以使不需要的颗粒从空气移除。过滤器元件内的介质可打褶(pleat)以增加过滤器表面区域，而不显著地增加过滤器元件的整体尺寸和重量。
技术实现思路
公开了用于有效地过滤用于机械的空气的解决方案。在一个实施例中，提供用于旋转机械的过滤器组件的过滤器元件。过滤器元件包括:第一褶组，每个褶包括第一末端(tip)半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔，其中，第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。本公开的第一方面提供用于旋转机械的过滤器组件的过滤器元件，过滤器元件包括:第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔，其中，第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。第二方面提供系统，该系统包括:燃气涡轮；和可操作地连接至燃气涡轮的过滤器组件，该过滤器组件包括:第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔，其中，第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。第三方面提供系统，该系统包括:燃气涡轮；可操作地连接至燃气涡轮的热交换器；可操作地连接至热交换器的蒸汽涡轮；和可操作地连接至燃气涡轮的过滤器组件，该过滤器组件包括:第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔，其中，第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。附图说明从结合描述本专利技术的各种实施例的附图的、本专利技术的各种方面的下列详细描述，将更容易地理解本专利技术的这些和其他特征，其中: 图1示出根据本专利技术的实施例的过滤器元件的局部透视图。图2示出根据本专利技术的实施例的过滤器元件的局部透视图。图3示出根据本专利技术的实施例的系统的示意图。图4示出根据本专利技术的实施例的联合循环系统的示意图。图5示出根据本专利技术的实施例的联合循环系统的示意图。应注意的是，本公开的附图不一定按照比例。附图意图仅描述本公开的典型的方面，并且因此不应被视作限制本公开的范围。在附图中，类似的编号代表在附图之间类似的元件。部件列表 100过滤器元件 110第一褶组 120第二褶组 200过滤器元件 130第三褶组 300燃气涡轮 350系统 325第一负载装置 330轴 400蒸汽涡轮 420热交换器 425第二负载装置 430第二轴 450多轴联合循环发电设备 550单轴联合循环发电设备。具体实施例方式如前所示，本专利技术的方面通过提供包括多个褶组的过滤器组件，提供用于构造成有效地过滤旋转机械中的空气的系统和装置。每个褶还可包括第一褶末端组和第二褶末端组。在发电系统领域中，某些类型的机械需要清洁的空气流以便适当地且有效地操作。该类型的机械的一个示例是燃气涡轮。在燃气涡轮的操作期间，压缩器从周围环境吸入空气，压缩空气，并且提供空气至燃烧室。在燃烧室中，空气与点燃的供应燃料混合。这产生驱动燃气涡轮的高温燃烧气体。为了维持并且/或者提高效率，来自周围环境的空气必须过滤以移除不需要的颗粒，以便清洁、过滤的空气提供至燃气涡轮系统的剩余部分。空气流动通过过滤器元件，以使不需要的颗粒从空气移除。过滤器元件内的介质可打褶以增加过滤器表面区域，而不显著地增加过滤器元件的整体尺寸和重量。常规的过滤器元件包括连续的褶形状和高度。尖锐的褶末端(即，小褶末端半径)将提供更多开放表面区域，以收集不需要的颗粒。然而，过滤器元件的结构可被尖锐的褶末端弱化。更圆的褶末端(即，大褶末端半径)将在其他环境中提供更好的性能，但是存在明显更少的表面区域以收集不需要的颗粒。转向附图，示出用于过滤器组件的过滤器元件的实施例，其中褶的变化的形状可提高旋转机械、涡轮、和/或整体发电系统的效率。特别地，参考图1，根据本专利技术的实施例示出过滤器元件100的局部透视图。过滤器元件100可包括第一褶组110和第二褶组120。第一褶组110和第二褶组120位于大致连续的过滤器介质主体上。应理解的是，大致连续的主体为如下部件，即在其中，多个元件构造成形成将被识别为单个单元的组件，例如除了在元件之间的成组的间隙/缝隙之外，具有一致表面或形状的构件。在第一褶组110中，每个褶包括在每个褶之间的第一末端半径和第一间隔。在第二褶组120中，每个褶包括在每个褶之间的第二末端半径和第二间隔。应理解的是，第一末端半径显著不同于第二末端半径。例如，如图1所示，第一末端半径小于第二末端半径。而且，应理解的是，第一间隔可显著不同于第二间隔。例如，如图1所示，第一间隔大于第二间隔。备选地，应理解的是，第一褶组110和第二褶组120可包括相同的名义间隔(notionalspacing)。在第一褶组110和第二褶组120 二者中的褶的末端半径可为从近似2毫米至近似0.5毫米。在第一褶组110和第二褶组120中的每个褶之间的间隔可为从近似20毫米至I毫米。然而，如在图1中清楚地看出，在第一褶组110中的每个褶的褶高与在第二褶组120中的每个褶的褶高在过滤器介质主体上大致相等。通过使褶末端变尖锐(即，更小的末端半径)，并且在褶之间具有更大的间隔，用于通过过滤器元件100的空气流的容许间隔增加。这降低对空气流的整体阻力、和横跨过滤器的最终压力降。通过降低横跨过滤器的最终压力降，过滤器可在某些环境中具有性能益处，例如更高的容尘量(DHC)。然而，通过使褶末端变圆(即，更大的末端半径)，并且在褶之间具有更小的间隔，产生更大的机械阻力，其在其他类型的环境条件中表现为益处。通过在过滤器元件100中包括多个褶组110、120，过滤器元件100的设计被优化用于更大范围的操作环境。现在转向图2，示出根据本专利技术的实施例的过滤器元件200的局部透视图。示出的过滤器元件200包括在图1示出的过滤器元件100的第一褶组110和第二褶组120。然而，过滤器元件200还包括第三褶组130。与第一褶组和第二褶组110、120中的每个褶相似的第三褶组130中的每个褶包括第三末端半径并且可能包括第三间隔。第三末端半径显著不同于第一褶组110的第一末端半径和第二褶组120的第二末端半径。例如，第三末端半径可小于第二末端半径，并且第二末端半径可小于第一末端半径。而且，第三褶组130的第三间隔可显著不同于第一褶组100的第一间隔和第二褶组120的第二间隔。例如，第二间隔可大于第三间隔，并且第一间隔可大于第二间隔。然而，应理解的是，用于第一、第二、和第三末端半径和第一、第二、和第三间隔的大小的任意顺序可为可能的。而且，应理解的是，过滤器元件100、200可包括任意数量的褶组。虽然在图1和图2示出的过滤器元件100、200的实施例示出为包括第一褶组110和第二褶组120 (并且还包括第三褶组130 (本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转机械的过滤器组件的过滤器元件，所述过滤器元件包括：第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔；其中，所述第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。

【技术特征摘要】
2012.01.23 US 13/355,6311.一种用于旋转机械的过滤器组件的过滤器元件，所述过滤器元件包括: 第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和 第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔； 其中，所述第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。2.如权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述第一末端半径小于所述第二末端半径。3.如权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述第一间隔大于所述第二间隔。4.如权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述第一褶组的每个褶的褶高与所述第二褶组的每个褶的褶高大致相等。5.如权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，还包括第三褶组，每个褶包括第三末端半径和第三间隔。6.如权利要求5所述的过滤器元件，其特征在于，所述第三末端半径小于所述第二末端半径。7.如权利要求6所述的过滤器元件，其特征在于，所述第二间隔大于所述第三间隔。8.一种系统,包括: 燃气涡轮；和 可操作地连接至所述燃气涡轮的过滤器组件，所述过滤器组件包括:第一褶组，每个褶包括第一末端半径和第一间隔；和第二褶组，每个褶包括第二末端半径和第二间隔；其中，所述第一和第二褶组位于连续的过滤器介质上。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一末端半径小于所述第二末端半径。10.如权利要求9所述的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：PS布赖恩特，H周，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：