專利名稱：用于從空氣流中移除水分的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及將空氣流引導(dǎo)到吸氣機的入口系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及用于從吸入的空氣流中移除霧顆粒的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一些渦輪機(例如但不限于燃?xì)廨啓C)具有將進入的空氣流引導(dǎo)向相關(guān)聯(lián)的壓縮機的入口系統(tǒng)。入口系統(tǒng)通常具有過濾空氣流的異物和其它不合需要的材料的過濾區(qū)段。過濾區(qū)段會限制空氣流進入入口系統(tǒng)。這導(dǎo)致跨過過濾區(qū)段有壓差(DP)?？諝饬鲀?nèi)的水分具有小霧顆粒的形式。典型的入口系統(tǒng)也許不會從空氣流中移除小霧顆粒。因此，在空氣流被吸入時，霧顆?？筛竭B到一些過濾區(qū)段構(gòu)件上。這個行為會提高跨過過濾區(qū)段的DP，從而導(dǎo)致燃?xì)廨啓C的效率降低。 由于前述原因，存在對ー種從空氣流中移除霧顆粒的系統(tǒng)的需要。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供用以阻止跨過入口系統(tǒng)的DP提高的簡單和成本有效的方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例可包括一種用于從空氣流中移除水分的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括磁性除霧器(115),其包括包括第一表面、相反的第二表面和穿過第一表面和第二表面的多個孔(210)的分離器(200);其中，第一表面面向進入入口系統(tǒng)(100)的空氣流；以及磁化分離器(200)的磁體(205)，其中，磁體(205)的一區(qū)域在多個孔(210)附近的位置上連接到分離器(200)上；并且磁體(205)的另ー個區(qū)域連接到入口系統(tǒng)(100)上；其中，磁性除霧器
(115)從流過入口系統(tǒng)(100)的空氣流中移除霧顆粒。入口系統(tǒng)(100)的構(gòu)件可包括雨水罩(105)、入口過濾室(110)、過渡件(120)、入ロ管道(125)和入口氣室(145)。在一些構(gòu)造中，磁性除霧器(115)可定位在雨水罩(105)的附近。磁性除霧器的一些實施例可包括可連接到分離器(200)的相反的第二表面的下游端上的聚結(jié)介質(zhì)(300)。這里，其它構(gòu)造可進ー步包括連接到聚結(jié)介質(zhì)(300)的下游端上的額外的分離器(200)。分離器(200)的形狀可包括長方形、正方形、圓形、三角形或它們的任何組合。作為ー個非限制性實例，分離器(200)的形狀可為正方形；并且進一歩包括多個磁體(205)，其中，分離器(200)的各個轉(zhuǎn)角與該多個磁體(205)中的ー個結(jié)合。磁體(205)的一些實施例可包括下者中的至少ー個由DC電流或AC電流激勵的電磁體；或永磁體。操作性地，磁體(205)可在分離器(200)上引起排斥和分離空氣流內(nèi)的霧顆粒的力。備選地，磁體(205)可操作性地在分離器(200)上引起吸引流過磁性除霧器(115)的空氣流內(nèi)的霧顆粒的力，從而允許霧顆粒從空氣流中分離出來，以及在分離器(200)附近冷凝。


當(dāng)參照附圖(一幅或多幅)來閱讀以下詳細(xì)描述時，闡明了本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，在附圖中，相同符號在所有圖中表示相同元件。圖I是示出了本發(fā)明的一個實施例可在其中運行的環(huán)境的示意圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、圖I的磁性除霧器系統(tǒng)的ー個實施例的等距視圖的示意圖。統(tǒng)稱為圖3的圖3A和3B是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、圖I的磁性除霧器系統(tǒng)的第二個實施例的等距視圖的示意圖。統(tǒng)稱為圖4的圖4A和4B是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、圖I的磁性除霧器系統(tǒng)的第三個實施例的等距視圖的示意圖。
部件列表100 入口系統(tǒng)105雨水罩110入口過濾室115磁性除霧器120過渡件125 入口管道130消音器區(qū)段135空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)140 濾網(wǎng)145 入口氣室150渦輪機155壓縮機160渦輪區(qū)段200分離器205 磁體210多個孔300聚結(jié)介質(zhì)
具體實施例方式本發(fā)明的實施例使用水的磁性屬性來從進入入口系統(tǒng)的空氣流中移除水霧顆粒。水顆粒具有大約1.85D的磁偶極矩?；谶@個屬性，可按可吸引或排斥霧顆粒的方式來控制被磁化結(jié)構(gòu)。這可導(dǎo)致霧顆粒從空氣流中分離出來。如下面論述的那樣，本發(fā)明的實施例用作除霧器。這里，至少ー個磁體附連到具有接合空氣流的金屬表面的結(jié)構(gòu)上。這個結(jié)構(gòu)連接到入口系統(tǒng)上，并且用作除霧器。取決于空氣流的速度和磁體的定向，除霧器可排斥霧顆粒，霧顆粒可從空氣流中分離出來。備選地，霧顆?？杀晃匠F器。這里，霧顆?？蓮目諝饬髦蟹蛛x出來，并且然后冷凝。本質(zhì)上，本發(fā)明磁化連接到入口系統(tǒng)上的金屬結(jié)構(gòu)，目標(biāo)在于從空氣流中分離出霧顆粒。這可降低跨過相關(guān)聯(lián)的渦輪機的入口系統(tǒng)的DP。優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)描述參照了附圖，附圖示出了本發(fā)明的具體實施例。具有不同結(jié)構(gòu)和操作的其它實施例不偏離本發(fā)明的范圍?？稍诒疚闹惺褂媚承┬g(shù)語，這僅是為了方便讀者，并且不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。例如，諸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂部”、“底部”、“水平”、“豎直”、“上游”、“下游”、“前部”、“后部”等的詞語僅描述圖中顯示的構(gòu)造。事實上，本發(fā)明的實施例的元件或多個元件可按任何方向來定向，并且術(shù)語因此應(yīng)當(dāng)理解為包含這樣的變型，除非另有說明。本文公開了詳細(xì)的實例實施例。但是，本文公開的具體的結(jié)構(gòu)性和功能性細(xì)節(jié)僅是代表性的，以達(dá)到描述實例實施例的目的。但是，實例實施例可體現(xiàn)為許多備選的形式，并且不應(yīng)理解為僅限于本文闡述的實施例。因此，雖然實例實施例能夠有各種改良和備選形式，但是它們的實施例在圖中是 以實例的方式示出的，并且本文將對它們進行詳細(xì)描述。但是，應(yīng)當(dāng)理解，不意圖將實例實施例限于公開的特定形式，而是相反，實例實施例覆蓋落在實例實施例的范圍內(nèi)的所有改良、等效方案和備選方案。雖然可在本文中使用用語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些用語的限制。這些用語僅用來使一個元件與另ー個元件彼此區(qū)分。例如，第一元件可稱為第二元件，而且，類似地，第二元件可稱為第一元件，而不偏離實例實施例的范圍。如本文所用，用語“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的所列項目中的一個或多個的任何和全部組合。本文所用的術(shù)語僅是為了描述特定實施例，并且不意圖限制實例實施例。如本文所用，単數(shù)形式“ー個”、“ー種”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有說明。當(dāng)在本文中使用時，用語“包括”和/或“包含”指定了存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是不排除存在或増加ー個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或它們的組合。本發(fā)明可應(yīng)用于各種入口系統(tǒng)。這可包括(但不限干)與吸氣式渦輪機結(jié)合的那些。雖然以下論述涉及圖I中示出的入口系統(tǒng)，但是本發(fā)明的實施例可應(yīng)用于具有不同構(gòu)造的入口系統(tǒng)。例如(但不限干)，本發(fā)明可應(yīng)用于具有與圖I中示出的那些不同的構(gòu)件或圖I中示出的那些之外的額外構(gòu)件的入口系統(tǒng)。現(xiàn)在參照附圖，其中，各種標(biāo)號在若干幅圖中表示相同元件，圖I是示出了本發(fā)明的實施例可在其中運行的環(huán)境的示意圖。圖I示出了可與渦輪機150的壓縮機155結(jié)合的入口系統(tǒng)100。在渦輪機150的運行期間，壓縮機155吸入可包含霧顆粒的空氣流。以下描述提供入口系統(tǒng)100的典型構(gòu)造的概述。本發(fā)明可用于入口系統(tǒng)100的在圖中沒有示出的其它構(gòu)造。入口系統(tǒng)100引導(dǎo)壓縮機155所吸入的空氣流?？諝饬鞯湫偷卦醋詼u輪機150在其中運行的環(huán)境。最初，空氣流在雨水罩105的周圍流動，雨水罩105可阻止諸如雨、雪等的天氣元素進入壓縮機155。然后空氣流可流過入口過濾室110，入口過濾室110大體從空氣流中移除異物(包括沙和空氣攜帶的其它顆粒物質(zhì))和碎片。接下來，空氣流可流過過渡件120和入口管道125，這些構(gòu)件可調(diào)節(jié)空氣流的速度和壓力。接下來，空氣流可流過消音器區(qū)段130。接下來，空氣流可流過空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)135，在空氣流進入壓縮機155之前，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)135可提高空氣流溫度。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)135的實例可包括(但不限干)入口抽氣加熱系統(tǒng)、入口冷卻系統(tǒng)或加熱線圏。濾網(wǎng)140等可位于入口管道125的下游，并且大體用來阻止碎片進入壓縮機155。入口氣室145可連接入口系統(tǒng)100與壓縮機155。本發(fā)明的實施例提供磁性除霧器115，磁性除霧器115起移除進入入口系統(tǒng)100的空氣流內(nèi)的霧顆粒中的ー些的作用。磁性除霧器115如圖I中示出的那樣安裝或定位在入ロ過濾室Iio的上游。操作性地，在空氣流接合入口過濾室110之前，磁性除霧器115可移除霧顆?！，F(xiàn)在參照圖2，圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、圖I磁性除霧器115的ー個實施例的等距視圖的示意圖。磁性除霧器115的一個實施例可包括分離器200和磁體205。在本發(fā)明的一個實施例中，分離器200可具有位于入口過濾室110的上游的濾網(wǎng)的形式。分離器200可具有可被磁體205磁化的鐵質(zhì)外表面。在本發(fā)明的一個實施例中，分離器200可由鐵質(zhì)材料、非鐵質(zhì)材料或具有順磁性或抗磁性屬性的、可被磁化的聚合材料形成。 分離器200的一個實施例可具有第一表面、相反的第二表面和穿過第一表面和第ニ表面的多個孔210。第一表面可按面向進入入口系統(tǒng)100的空氣流的方式而定向。取決于安裝磁性除霧器115的位置，分離器200的實施例可包括長方形形狀、正方形形狀、圓形形狀、三角形形狀或它們的任何組合。空氣流可與表面平行或垂直。備選地，空氣流可呈混合流的形式。該多個孔210可允許吸入的空氣流流過分離器200。理想地，該多個孔210可允許空氣流流過分離器200，同時保持跨過分離器200有小的DP。在本發(fā)明的一個實施例中，該多個孔210中的各個可具有幾乎一祥的直徑。在本發(fā)明的一個備選實施例中，該多個孔210可有不定的直徑。磁體205用來磁化空氣流可接合的分離器200的表面。本發(fā)明的實施例可結(jié)合一個或多個磁體205。如圖2中示出的那樣，本發(fā)明的一個實施例可使用四個(4個)磁體205。這里，磁體205定位在分離器200的轉(zhuǎn)角附近，該磁體205可具有正方形的形狀。磁體205的第一側(cè)可在該多個孔210附近的位置上連接到分離器200上。磁體205的第二側(cè)可連接到入口系統(tǒng)100的構(gòu)件上，例如(但不限干)雨水罩105。磁體205的形狀可包括可允許磁體205固定到磁性除霧器115的一部分和入口系統(tǒng)100的構(gòu)件兩者上的任何形式。本發(fā)明可結(jié)合許多類型的磁體205。在本發(fā)明的一個實施例中，磁體205可為由DC電流激勵的電磁體。在本發(fā)明的一個備選實施例中，磁體205可為由AC電流激勵的電磁體。在本發(fā)明的另一個實施例中，磁體205可為永磁體205。在本發(fā)明的另一個備選實施例中，磁性除霧器115可包括多個磁體205。這里，該多個磁體205可包括所有前述類型和其它未提到的類型的ー些組合。圖3和4示出了磁性除霧器115的備選實施例。圖3和4的以下論述限于備選實施例的區(qū)別特征。統(tǒng)稱為圖3的圖3A和3B是示出了本發(fā)明的第二個實施例的等距視圖的示意圖。圖3A示出了第二個實施例的分解視圖。圖3B示出了第二個實施例的組裝視圖。圖3示出了對磁性除霧器115增加聚結(jié)介質(zhì)300。聚結(jié)介質(zhì)300會迅速改變空氣流的方向。這里，霧顆粒趨向于與聚結(jié)介質(zhì)300的物質(zhì)相撞、聚結(jié)，并且然后從空氣流中分離出來。增加聚結(jié)介質(zhì)300可提高磁性除霧器115從空氣流中移除霧顆粒的整體有效性。如圖3中示出的那樣，聚結(jié)介質(zhì)300可定位在分離器200的下游，并且與磁體205結(jié)合。統(tǒng)稱為圖4的圖4A和圖4B是示出了本發(fā)明的磁性除霧器115的第三個實施例的等距視圖的示意圖。圖4A示出了第三個實施例的分解視圖。圖4B示出了第三個實施例的組裝視圖。圖4示出了對磁性除霧器115增加另一個分離器200。這可提高磁性除霧器115的整體有效性。在本發(fā)明的一個實施例中，磁性除霧器115可組裝成使得聚結(jié)介質(zhì)300被夾在兩個分離器200之間。
在使用中，本發(fā)明的實施例會磁化分離器200，使得所引起的磁性力引導(dǎo)霧顆粒的運動。磁性除霧器115的操作者可能想要排斥霧顆粒。這里，可按正極面向上游的方式來布置磁體205的定向。這可排斥帶正電荷的霧顆粒。備選地，磁性除霧器115的操作者可能想要將霧顆粒吸引到排出系統(tǒng)。這里，可按負(fù)極面向上游的方式來布置磁體205的定向。這可吸引帶正電荷的霧顆粒。雖然已經(jīng)在本文中示出和描述具體的實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，打算實現(xiàn)同一目的的任何布置均可代替所顯示的具體實施例，而且本發(fā)明在其它環(huán)境中有其它應(yīng)用。本申請意圖覆蓋本發(fā)明的任何修改或變型。所附權(quán)利要求無論如何不意圖將本發(fā)明的范圍限于本文描述的具體實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，以上關(guān)于若干實施例所描述的許多各不相同的特征和構(gòu)造可進ー步選擇性地應(yīng)用來形成本發(fā)明的其它可行實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進一歩理解，沒有提供或詳細(xì)論述本發(fā)明的所有可行重復(fù)，但是被所附若干權(quán)利要求或者以別的方式所包含的所有組合和可行實施例意圖為本申請的一部分。另外，根據(jù)本發(fā)明的若干實施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到改進、改變和改良。在本領(lǐng)域的技術(shù)內(nèi)的這樣的改進、改變和改良也意圖由所附權(quán)利要求覆蓋。另外，應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，前述僅涉及本申請的所描述的實施例，并且可在本文中作出許多改變和改良，而不偏離由所附權(quán)利要求及其等效方案所限定的本申請的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于從空氣流中移除水分的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 磁性除霧器(115)，其包括 包括第一表面、相反的第二表面和穿過所述第一表面和所述第二表面的多個孔(210)的分離器(200);其中，所述第一表面面向進入入口系統(tǒng)(100)的空氣流；以及 磁化所述分離器(200)的磁體(205)，其中，所述磁體(205)的一區(qū)域在所述多個所述孔(210)附近的位置上連接到所述分離器(200)上；以及所述磁體(205)的另一個區(qū)域連接到所述入口系統(tǒng)(100)上； 其中，所述磁性除霧器(115)從流過所述入口系統(tǒng)(100)的空氣流中移除霧顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口系統(tǒng)(100)的構(gòu)件包括 雨水罩(105)； 入口過濾室(110)； 過渡件(120); 入口管道(125);以及 入口氣室(145)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性除霧器(115)定位在所述雨水罩(105)附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括連接到所述分離器(200)的所述相反的第二表面的下游端上的聚結(jié)介質(zhì)(300)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括連接到所述聚結(jié)介質(zhì)(300)的下游端上的額外的分離器(200)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器(200)的形狀包括長方形、正方形、圓形、三角形或它們的任何組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器(200)的形狀為正方形；并且所述系統(tǒng)進一步包括多個磁體(205)，其中，所述分離器(200)的各個轉(zhuǎn)角與所述多個磁體(205)中的一個結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁體(205)包括下者中的至少一個由DC電流或AC電流激勵的電磁體；或永磁體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁體(205)操作性地在所述分離器(200)上引起排斥和分離所述空氣流內(nèi)的所述霧顆粒的力。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁體(205)操作性地在所述分離器(200)上引起吸引流過所述磁性除霧器(115)的所述空氣流內(nèi)的所述霧顆粒的力，從而允許所述霧顆粒從所述空氣流中分離出來，以及在所述分離器(200)附近冷凝。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從空氣流中移除水分的系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例用作除霧器(115)。這里，至少一個磁體(205)附連到具有接合進入渦輪機的入口系統(tǒng)(100)的空氣流的金屬表面的結(jié)構(gòu)上。這個結(jié)構(gòu)連接到入口系統(tǒng)(100)上，并且用作除霧器(115)。取決于進入的空氣流的速度和磁體(200)的定向，除霧器(115)可排斥霧顆粒，霧顆粒將從空氣流中分離出來。備選地，霧顆?？杀晃匠F器(115)。這里，霧顆?？蓮目諝饬髦蟹蛛x出來，并且然后冷凝。
文檔編號B03C1/32GK102688805SQ20121008971
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者A·M·庫爾卡尼, R·M·A·曼 申請人:通用電氣公司