[发明专利]过滤盒、过滤器布置和具有此过滤盒的燃气涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从空气流中去除颗粒的过滤盒，并尤其涉及包括具有 开口的隔板的过滤器布置，过滤盒安装于开口内。本发明还特别地涉及将过滤 盒用于从进入燃气涡轮机的气流中去除颗粒的应用以及这样的燃气涡轮机，作 为具体的应用。但是，本发明还可能用于各种其它的应用，例如应急发电机， 气体压缩机，HVAC系统，自盐水层开掘驱出气体的气体开采操作等等。

背景技术

前述应用的共同之处在于它们需要以较高的颗粒过滤效率来过滤大量的空 气。当单个的过滤盒具有的过滤性能高于每小时1,000m³时，其通常的过滤器尺 寸为592mm×592mm×300mm或是610mm×610mm×300mm，每小时过滤约2,500 到5,000m³，大量的过滤盒并联使用以过滤每小时超过10,000m³的空气，或者 甚至每小时超过150,000m³，有时甚至远远高出。过滤盒或盒组安装于将通常被 称为“脏空气段”的上游容积与通常被称为“净空气段”的下游容积分隔开来的隔 板上。该隔板可以是带有开口的壁的形式且过滤盒安装在开口中，或是限定多 个开口的支架形式且过滤盒安装在开口中，从而在脏空气和净空气段之间构造 一个基本上不透气的隔板。在某些应用中，大量的过滤盒被设置过滤器室中， 该过滤室足够大以使得操作人员能够走入并且去除和更换个别堵塞的或有缺陷 的过滤盒。

US6,368,386涉及燃气涡轮机的空气吸入流中的空气过滤系统。在第一级空 气净化器中从吸入的空气中将颗粒材料过滤出来并导入第二级空气净化器从吸 入的空气中去除湿气和特别是盐分。第二级空气净化器通常包括前述的过滤盒。 能够在第二级空气净化器中有利地用作过滤介质的过滤材料例如EP 1 674 144 A1中所述。通常的过滤盒的结构例如WO2007/103408，EP0 560 012B1和EP0 723  800B1中所述。相应的，过滤盒通常包括多个过滤板布置成使得每对板过滤器 形成V形袋，从过滤盒的上游端向过滤盒的下游端延伸。每一个过滤板由大致 平行地延伸到整体过滤通道的过滤介质的多个褶层组成，由此使得被过滤的空 气或气体以大致直接的方式通过褶层。过滤板安装在外壳中，并气密地配合在 过滤盒上游端或是在少量用途中在过滤盒的下游端的安装框架上。安装框架提 供了一个安装面用于将过滤盒安装到隔板上对应的安装面上以使得过滤盒延伸 进入并穿过隔板开口进入净空气段。然后操作人员可以很容易地从脏空气段侧 去除和更换过滤盒。

本发明的目的旨在改进现有的过滤盒和过滤器布置，特别是从过滤效率、 使用寿命和压力降方面。

发明内容

因此，本发明的过滤盒具有一个上游端和一个下游端，并包括用于与过滤 介质配合的安装框架，并且安装框架具有一个安装面适于将过滤盒安装到隔板 的开口处，正如之前涉及现有技术部分所述。按照本发明，安装面位于过滤盒 的上游端和下游端之间，离所述上游端为第一距离，离所述下游端为第二距离。 第一距离和第二距离占过滤盒总长度的10％以上。特别地，第一和第二距离为 至少40mm，更优选100mm或更多。这样的布置降低了由过滤盒在隔板上引起 的扭矩，该扭矩会导致不良的密封压力并导致空气绕过框架垫片。还能够防止 扭矩超过隔板的结构完整性。

在优选的具体实施方式中，从过滤盒的上游端和下游端的安装面的距离占 过滤盒总长度的15％以上，优选20％以上，更优选25％以上。这些距离的绝对 值优选100mm或者更多。最优选地，相对于所述上游端和下游端而言，安装面 位于过滤盒的重心线上。由此，假设过滤盒具有对称的结构，安装面有利地位 于所述上游和下游端的中央。

该本发明提出的结构所带来的另一个优点是通过过滤盒突出到净空气段， 可以增加过滤介质的表面积而不必增加长度。也就是说，本发明的过滤盒反而 部分地延伸到脏空气段。这样，现有的过滤盒可以用本发明提出的、具有更大 的过滤表面积的过滤盒来代替，而无需适应过滤盒所要安装的隔板或室。作为 过滤表面积增加所导致的结果，是由于在过滤器表面的每一部分面积上有更少 的空气通过以及空气以更低的速率通过过滤介质，过滤器寿命会增加。