(57)【要約】【課題】改善された空気供給及び調和システムを提供する。【解決手段】ガスタービン（１０）の吸入システム（１２）のための空気供給及び調和システム（１００）は、ガスタービン（１０）の圧縮機（１６）からの圧縮空気を受け取る入口（１０６）を有する空気処理ユニット（１０２）を含む。空気処理ユニット（１０２）は、入口（１０６）から下流側に熱交換器（１１２）を含む。ボルテックスクーラー（１０４）が空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）から下流側に配置される。ボルテックスクーラー（１０４）は、熱交換器（１１２）並びに空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）と流体連通している。システムは、吸入システム（１２）のダクト内に配置された自浄フィルタ（５８）を含む。自浄フィルタ（５８）は、空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）又はボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）の少なくとも一方と流体連通している。【選択図】      図１
2017015077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン（１０）の吸入システム（１２）のための空気供給及び調和システム（１００）であって、
前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１６）からの圧縮空気を受け取るように構成された入口（１０６）を有し、該入口（１０６）から下流側に熱交換器（１１２）を含む空気処理ユニット（１０２）と、
前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）から下流側に配置され、前記熱交換器（１１２）並びに前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）と流体連通したボルテックスクーラー（１０４）と、
前記吸入システム（１２）のダクト内に配置され、前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）又は前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）の少なくとも一方と流体連通した自浄フィルタ（５８）と、
を備える、空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項２】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１３０）から下流側に配置される、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項３】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記熱交換器（１１２）から上流側で且つ前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）から上流側に配置される、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項４】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記熱交換器（１１２）から下流側で且つ前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）から上流側に配置される、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項５】
前記熱交換器（１１２）が空気対空気熱交換器である、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項６】
前記空気処理ユニット（１０２）が、水分離器（１１４）、圧力調整バルブ（１１６）、又はヒートレス式エアドライヤ（１２０）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項７】
前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）が、１又はそれ以上の抽出ポート（１０８）を介して前記圧縮機（１６）に流体接続され、前記１又はそれ以上の抽出ポート（１０８）のうちの少なくとも１つの抽出ポート（１０８）が、前記圧縮機（１６）の中間部分に沿って又は前記圧縮機（１６）から下流側に位置付けられた圧縮機吐出ケーシング（１１０）に沿って配置される、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項８】
前記圧縮空気が、約４００°Ｆ〜約８００°Ｆの間の温度で前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）に流入して、約５０°Ｆ〜約１５０°Ｆの間の温度で前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）から流出する、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項９】
前記圧縮空気が、約２５０ｐｓｉａの圧力で前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）に流入して、約１００ｐｓｉａの圧力で前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）から流出する、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項１０】
前記ボルテックスクーラー（１０４）から下流側に配置された１又はそれ以上の計装装置を更に備える、請求項１に記載の空気供給及び調和システム（１００）。
【請求項１１】
ガスタービン（１０）であって、
吸入システム（１２）と、
前記吸入システム（１２）の下流側にある圧縮機（１６）と、
前記圧縮機（１６）の下流側にある燃焼セクションと、
前記燃焼セクションの下流側にあるタービンと、
を備え、前記吸入システム（１２）が、入口ダクト（４４）と、該入口ダクト（４４）内に配置される少なくとも１つの自浄フィルタ（５８）とを有し、
前記ガスタービン（１０）が更に、
前記圧縮機（１６）及び前記少なくとも１つの自浄フィルタ（５８）と流体連通した空気供給及び調和システム（１００）を備え、
前記空気供給及び調和システム（１００）が、
前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１６）からの圧縮空気を受け取るように構成された入口（１０６）を有し、該入口（１０６）から下流側に熱交換器（１１２）を含む空気処理ユニット（１０２）と、
前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）から下流側に配置され、前記熱交換器（１１２）並びに前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）と流体連通したボルテックスクーラー（１０４）と、
を備え、前記自浄フィルタ（５８）が前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）と流体連通している、ガスタービン（１０）。
【請求項１２】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）から下流側に配置される、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１３】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記熱交換器（１１２）から上流側で且つ前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）から下流側に配置される、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１４】
前記ボルテックスクーラー（１０４）が、前記熱交換器（１１２）から下流側で且つ前記空気処理ユニット（１０２）の出口（１２２）から上流側に配置される、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１５】
前記熱交換器（１１２）が空気対空気熱交換器である、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１６】
前記空気処理ユニット（１０２）が、水分離器（１１４）、圧力調整バルブ（１１６）、又はヒートレス式エアドライヤ（１２０）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１７】
前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）が、１又はそれ以上の抽出ポート（１０８）を介して前記圧縮機（１６）に流体接続され、前記１又はそれ以上の抽出ポート（１０８）のうちの少なくとも１つの抽出ポート（１０８）が、前記圧縮機（１６）の中間部分に沿って又は前記圧縮機（１６）から下流側に位置付けられた圧縮機吐出ケーシング（１１０）に沿って配置される、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１８】
前記圧縮空気が、約４００°Ｆ〜約８００°Ｆの間の温度で前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）に流入して、約５０°Ｆ〜約１５０°Ｆの間の温度で前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）から流出する、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項１９】
前記圧縮空気が、約２５０ｐｓｉａの圧力で前記空気処理ユニット（１０２）の入口（１０６）に流入して、約１００ｐｓｉａの圧力で前記ボルテックスクーラー（１０４）の出口（１３０）から流出する、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【請求項２０】
前記ボルテックスクーラー（１０４）から下流側に配置された１又はそれ以上の計装装置を更に備える、請求項１１に記載のガスタービン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、ガスタービンに関し、より詳細には、ガスタービンの吸入システムの自浄フィルタに圧縮空気を供給するための空気供給及び調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、直列流れ順に、圧縮機、燃焼セクション、及びタービンを含む。特定の構成において、ガスタービンは、圧縮機への入口から上流側に位置付けられた吸入システムを含む。吸入システムは一般に、種々のフィルタ、冷却コイル、湿分分離器、及び／又はガスタービンに流入する空気又は他の作動流体を浄化又は他の方法で調和させるのに用いることができる他の装置を含む。特定の構成において、フィルタは、自浄式とすることができる。
【０００３】
ガスタービンシステムは、自浄フィルタにわたって及び／又は通過して圧縮空気を脈動させるための供給空気を提供する空気処理ユニット（ＡＰＵ）を含むことが多い。加えて、ＡＰＵは、計装用空気として１又はそれ以上のバルブに供給空気を提供することができる。ＡＰＵに供給される空気は通常、圧縮機から直接取り出される。例えば、空気は、圧縮機の特定の段に配置された抽出ポートから、及び／又は圧縮機から下流側にある排出ケーシングから取り出すことができる。
【０００４】
圧縮機から取り出される空気は、比較的高温（すなわち、４００〜８００°Ｆ）であり、フィルタハウジング内に注入される前に実質的に冷却及び圧力降下を必要とする。吸入口及び／又は計装設備の上流側で供給空気を冷却しその圧力を低下させるために、空気対空気熱交換器及び減圧バルブなどの様々な装置がＡＰＵ内に設けられる。しかしながら、温暖気候においては、空気対空気熱交換器は、吸入システムの上流側で空気に十分な冷却を提供するよう稼働する場合がある。従って、ガスタービンシステムにおいて改善された空気供給及び調和システムが有用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，８２８，６０２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において記載され、又は本説明から明らかになることができ、或いは、本発明を実施することによって理解することができる。
【０００７】
本発明の１つの実施形態は、ガスタービンの吸入システムのための空気供給及び調和システムである。空気供給及び調和システムは、ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気を受け取るように構成された入口を有する空気処理ユニットを含む。空気処理ユニットは、入口から下流側に熱交換器を含む。ボルテックスクーラーが空気処理ユニットの入口から下流側に配置される。ボルテックスクーラーは、熱交換器並びに空気処理ユニットの出口と流体連通している。システムは更に、吸入システムのダクト内に配置された自浄フィルタを含む。自浄フィルタは、空気処理ユニットの出口又はボルテックスクーラーの出口の少なくとも一方と流体連通している。
【０００８】
本発明はまた、ガスタービンを含む。ガスタービンは、吸入システムと、吸入システムの下流側にある圧縮機と、圧縮機の下流側にある燃焼セクションと、燃焼セクションの下流側にあるタービンと、を備える。吸入システムは、入口ダクトと、該入口ダクト内に配置される少なくとも１つの自浄フィルタとを含む。ガスタービンは更に、圧縮機及び１又はそれ以上の自浄フィルタのうちの少なくとも１つの自浄フィルタと流体連通した空気供給及び調和システムを備える。空気供給及び調和システムは、ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気を受け取るように構成された入口を有し、該入口から下流側に熱交換器を含む空気処理ユニットを備える。ボルテックスクーラーは、空気処理ユニットの入口から下流側に配置され、熱交換器並びに空気処理ユニットの出口と流体連通している。自浄フィルタは、ボルテックスクーラーの出口と流体連通している。
【０００９】
当業者であれば、本明細書を精査するとこのような実施形態の特徴及び態様、並びにその他がより理解されるであろう。
【００１０】
添付図を参照した本明細書において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の種々の実施形態を組み込むことができる例示的なガスタービンの機能ブロック図。
【図２】本発明の少なくとも１つの実施形態による、空気供給及び調和システムの例示的な実施形態を含む、図１に示すガスタービンの概略ブロック図。
【図３】本発明の少なくとも１つの実施形態による、空気供給及び調和システムの例示的な実施形態を含む、図１に示すガスタービンの概略ブロック図。
【図４】本発明の少なくとも１つの実施形態による、空気供給及び調和システムの例示的な実施形態を含む、図１に示すガスタービンの概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、その１つ又はそれ以上の実施例が添付図面に例示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様の又は類似の要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似の記号表示を使用している。本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は、流体がそこから流れる方向を指し、「下流」は流体がそこに向けて流れ込む方向を指す。「半径方向」という用語は、軸線に対して垂直方向の移動又は位置を意味し、用語「軸方向」は、軸線に平行に移動又は位置することを意味する。
【００１３】
各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として提供される。実際に、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、修正形態及び変形形態を本発明において実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。本発明の例示的な実施形態は、例示の目的で陸上用発電ガスタービンにおける空気供給及び調和システムに関して全体に説明しているが、請求項に別途規定のない限り、本発明の実施形態は、海上又は航空機用ガスタービンのようなあらゆるタイプのガスタービンにおけるあらゆる吸入システムに適用することができ、陸上用発電ガスタービンに限定されないことは、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１４】
ここで、幾つかの図全体を通して様々な参照符号が同様の要素を表す図面を参照すると、図１は、本発明の種々の実施形態を組み込むことができる例示的なガスタービン１０の機能ブロック図を示す。図示のように、ガスタービン１０は、一般に、一連のフィルタ、冷却コイル、湿分分離器、及び／又はガスタービンに流入する空気又は他の作動流体を浄化又は他の方法で調和させるのに用いることができる他の装置を含む。空気１４は、吸入システム１２から圧縮機セクションに流れ、ここで圧縮機１６は、空気１４に運動エネルギーを漸次的に与えて、圧縮空気１８を生成する。
【００１５】
圧縮空気１８は、１又はそれ以上の燃焼器２４内で燃料供給システム２２からの燃料２０と混合されて、可燃性混合気を形成する。可燃性混合気が燃焼して、高温高圧高速度の燃焼ガス２６を発生する。燃焼ガス２６は、タービンセクションのタービン２８を通って流れて仕事を生成する。例えば、タービン２８は、シャフト３０に接続され、タービン２８の回転によって圧縮機１６が駆動されて、圧縮空気１８を生成するようにすることができる。代替として又はこれに加えて、シャフト３０は、タービン２８を発電機（図示せず）に接続して電気を生成することができる。タービン２８からの排気ガス３２は、排気セクション３４を通って流れ、該排気セクション３４は、タービン２８を該タービン２８から下流側にある排気スタック３６に接続する。排気セクション３４は、例えば、環境に放出する前に排気ガス３２を清浄化し該排気ガスから追加の熱を抽出するため熱回収蒸気発生器（図示せず）を含むことができる。
【００１６】
図２は、本明細書ではガスタービンの吸入システム１２の自浄フィルタに空気を供給するための「システム」と呼ばれる空気供給及び調和システム１００の概略図である。図２に示すように、吸入システム１２は、１又はそれ以上のウェザーフード又はルーバー４０を含むことができる入口部分３８を含む。入口部分３８は、空気１４が周囲環境から入口フィルタ区画４２に流入するための流路を提供する。入口ダクト４４は、空気１４を収容して入口プレナム４６に送るよう構成されている。
【００１７】
入口ダクト４４は、方向及び幾何学的構成が異なることができる多くのセクションを含むことができる。例えば、第１のダクト部分４８は、比較的水平方向の向きを有し、その後で肘部５０を通って比較的垂直方向の向きを有する第２のダクト部分５２に方向転換するように図示されている。他の種々の構成要素は、第１のダクト部分４８内又は第２のダクト部分５２内の何れかに配置することができる。このような構成要素は、サイレンサ５４及び／又は吸入抽気熱装置５６を含むことができる。入口プレナム４６は、圧縮機１６への空気１４の直近の流入のために比較的乱流の無い領域を提供するよう構成することができる。種々の実施形態において、入口フィルタ区画４２は、自浄式の少なくとも１つの、典型的には複数のフィルタ５８を含む。
【００１８】
図２を更に参照すると、空気供給及び調和システム１００の第１の実施形態が例示されている。図２に示すように、システム１００は、圧縮機１６と流体連通した空気処理ユニット（ＡＰＵ）１０２と、ＡＰＵ１０２の下流側で且つ複数のフィルタ５８から上流側に配置されたボルテックスクーラー１０４とを含む。
【００１９】
ＡＰＵ１０２の吸入口１０６は、１又はそれ以上の抽出ポート１０８及び種々の流体カップリング及び／又は導管（図示せず）を介してガスタービン１０と流体連通している。例えば、１つの実施形態において、抽出ポート１０８は、圧縮機１６の中間部分又は中間段からＡＰＵ１０２の吸入口１０６までの流体連通を提供することができる。加えて、又は代替として、抽出ポート１０８は、圧縮機１６の下流側に位置付けられた圧縮機吐出ケーシング１１０からＡＰＵ１０２の吸入口１０６までの流体連通を提供することができる。このようにして、矢印６０で概略的に示される、圧縮機１６を通って又は圧縮機吐出ケーシング１１０内を流れる圧縮空気１８の一部がそこから取り出されてＡＰＵ１０２の吸入口１０６に送ることができる。
【００２０】
ＡＰＵ１０２は、抽出ポート１０８からの圧縮空気６０を調和するための様々な構成要素及び／又はバルブを含むことができる。例えば、ＡＰＵ１０２は、ＡＰＵ１０２の吸入口１０６に流体結合された熱交換器１１２を含むことができる。特定の実施形態において、熱交換器１１２は、空気対空気又は空気対液体型熱交換器とすることができる。ＡＰＵ１０２はまた、水分離器１１４、１又はそれ以上の圧力調整バルブ１１６，１１８及び／又はヒートレス式エアドライヤ１２０を含むことができる１又はそれ以上の他の構成要素を含むことができる。ＡＰＵ１０２の出口１２２は、ボルテックスクーラー１０４をＡＰＵ１０２に流体接続する。
【００２１】
作動時には、図２に全体的に示されるように、圧縮空気６０は、抽出ポート１０８から吸入口１０６を介して熱交換器１１２に流入する。圧縮空気６０は、第１の温度及び第１の圧力でＡＰＵ１０２の吸入口１０６に流入することができる。第１の圧力は、約２５０ｐｓｉａとすることができ、同様に抽出ポート１０８の位置によって決まる。
【００２２】
１つの実施形態において、図２に示すように、熱交換器１１２は、比較的一定の圧力に維持しながら、圧縮空気６０を第２の温度まで冷却し、従って、圧縮空気６０に対して低温の圧縮空気（矢印６２で概略的に示される）をＡＰＵ１０２の種々の他の構成要素に提供する。例えば、圧縮空気６２は、減圧バルブ１１６，１１８、水分離器１１４及びヒートレス式エアドライヤ１２０のうちの１又はそれ以上を通って流れることができる。次いで、圧縮空気６２は、ＡＰＵ１０２の出口１２２から、種々の流体カップリング及び／又は導管（図示せず）を介してボルテックスクーラー１０４の入口１２４に送ることができる。
【００２３】
次に、圧縮空気６２は、発電機（図示せず）を通ってボルテックスクーラー１０４内に、及びボルテックスクーラー１０４のボルテックススピンチャンバ１２６内に接線方向に注入される。圧縮空気６２は、ボルテックスジェネレータ（渦発生機構）１０４の高温端１２８に向けて外渦にスピンし、圧縮空気６２の一部は、制御バルブ（図示せず）を通って放出することができる。更にスピンし続けると、残りの圧縮空気６２が方向を反転して内渦を形成し、この内渦は、高温端１２８に向けて流れる圧縮空気６２によって形成される外渦の中心を通って逆方向に送り込まれる。内渦は、運動エネルギーを熱の形態で外渦に対して放出し、ＡＰＵ１０２から流出する圧縮空気６２の温度及び圧力よりも低い第３の温度及び圧力で冷却圧縮空気（矢印６４で概略図的に示される）として出口１３０を介してボルテックスクーラー１０４から流出する。例えば、圧縮空気６４は、約７０°Ｆ〜約１５０°Ｆで及び好ましくは約１００ｐｓｉａでボルテックスクーラーから流出することができる。
【００２４】
残りの圧縮空気６２は、出口１３０と反対側にある高温端１２８に配置された出口１３２を通って高温空気（矢印６６で概略的に示される）として流出する。冷却圧縮空気６４の一部は、計装用空気として１又はそれ以上のバルブ１３４に分配することができる。次いで、冷却圧縮空気６４の別の部分は、種々の流体カップリング（図示せず）を介して自浄フィルタ５８に送られる。自浄フィルタ５８と流体連通した種々のバルブ（図示せず）は、作動又は開放することができ、従って、冷却圧縮空気６４がフィルタにわたって流れ及び／又はフィルタから吹き込み、これによりデブリをそこから取り除くことができる。
【００２５】
図３及び４は、それぞれ第２及び第３の例示的な実施形態による空気供給及び調和システム１００の概略図を示す。特定の実施形態において、図３及び４に示すように、ボルテックスクーラー１０４は、ＡＰＵ１０２の吸入口１０６と出口１２２との間に配置することができる。例えば、図３に示す１つの実施形態において、ボルテックスクーラー１０４は、吸入口１０６から下流側で、熱交換器１１２から上流側且つＡＰＵ１０２の出口１２２から上流側に配置することができる。
【００２６】
作動時には、図３に示すように、圧縮空気６０は、ボルテックスクーラー１０４の入口１２４に流入する。次いで、圧縮空気６０が冷却され、圧力が低下する。低温の圧縮空気６２は、熱交換器１１２内に流入して更に冷却され後、圧縮空気６２がＡＰＵ１０２の種々の他の構成要素にわたされる。圧縮空気６２は、矢印６４で概略的に示されるように、冷却圧縮空気としてＡＰＵ１０２の出口から流出する。冷却圧縮空気６４の一部は、計装用空気として１又はそれ以上のバルブ１３４に分配することができる。次に、冷却圧縮空気６４の別の部分が、種々の流体カップリング（図示せず）を介して自浄フィルタ５８に送られる。自浄フィルタ５８と流体連通した種々のバルブ（図示せず）は、作動又は開放することができ、従って、冷却圧縮空気６４が自浄フィルタにわたって流れ及び／又はフィルタから吹き込み、これによりデブリをそこから取り除くことができる。
【００２７】
第３の実施形態において、図４に示すように、ボルテックスクーラー１０４は、熱交換器１１２から下流側で且つＡＰＵ１０２の出口１２２から上流側に配置することができる。作動時には、圧縮空気６０は熱交換器１１２に流入し、ここで冷却される。次いで、冷却圧縮空気６２は、ボルテックスクーラー１０４の入口１２４に流入する。次に、冷却圧縮空気６２は、更に冷却され、圧力が低下する。冷却圧縮空気６４は、ボルテックスクーラー１０４の出口１３０からＡＰＵ１０２の種々の他の構成要素に流れる。次に、冷却圧縮空気６４の一部は、種々の流体カップリング（図示せず）を介して自浄フィルタ５８に送られる。自浄フィルタ５８と流体連通した種々のバルブ（図示せず）は、作動又は開放することができ、従って、冷却圧縮空気６４がフィルタにわたって流れ及び／又はフィルタから吹き込み、これによりデブリをそこから取り除くことができる。特定の実施形態において、冷却圧縮空気６４の一部は、計装用空気として１又はそれ以上のバルブ１３４に分配することができる。
【００２８】
図２〜４に示され本明細書で記載されるシステム１００は、吸入システム１２の自浄フィルタ５８に圧縮空気を供給する方法を提供する。例えば、方法は、圧縮機からの圧縮空気６０をＡＰＵ１０２の入口に流入させるステップと、ＡＰＵ１０２からの圧縮空気６２をボルテックスクーラー１０４の入口に流入させるステップと、冷却圧縮空気６４を１又はそれ以上の自浄フィルタ５８に送るステップと、を含むことができる。本方法はまた、圧縮空気６０の温度を約４００〜８００°Ｆから、約５０〜１５０°Ｆまで低下させ、圧縮空気６０の圧力をボルテックスクーラー１０４の出口の下流側且つ自浄フィルタ５８から上流側にて約２５０ｐｓｉａから約１００ｐｓｉａまで低下させるステップを含む。
【００２９】
図２、３及び４に示され本明細書で記載されるシステム１００は、圧縮空気を吸入システムに、詳細には自浄フィルタに提供するのに使用される既知の空気供給及び調和システムよりも優れた様々な技術的利点をもたらす。このことは、周囲温度が高い区域及び熱交換器１１４が空気対空気型熱交換器である場合に特に有利とすることができる。
【００３０】
特定の実施形態において、図３に示すように、ボルテックスクーラー１０４が熱交換器１１２から上流側に配置される場合、より小型の熱交換器１１２を使用することで、コストを節減することができる。これに加えて、又は代替として、上流側に設置された場合には、ボルテックスクーラー１０４は、空気６０の湿分を除去し、圧縮空気６０の圧力を低減することにより、熱交換能力を改善することができる。ボルテックスクーラー１０４を熱交換器１１２から下流側に設置することにより、熱交換器能力は、特に周囲温度が高い区域及び熱交換器１１４が空気対空気型熱交換器である場合に特に向上させることができる。
【００３１】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を含む場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ガスタービン
１２  吸入セクション（吸入システム）
１４  作動流体
１６  圧縮機
１８  圧縮作動流体
２０  燃料
２２  燃料供給源
２４  燃焼器
２６  燃焼ガス
２８  タービン
３０  シャフト
３２  排気ガス
３４  排気セクション
３６  排気スタック
３８  入口部分
４０  フード／ルーバー
４２  入口フィルタ区画
４４  入口ダクト
４６  入口プレナム
４８  第１のダクト部分
５０  肘部
５２  第２のダクト部分
５４  サイレンサ
５６  吸入抽気熱装置
５８  フィルタ
６０  圧縮空気
６２  圧縮空気
６４  圧縮空気
６６  圧縮空気
１００  空気供給及び調和システム
１０２  空気処理ユニット
１０４  ボルテックスクーラー
１０６  入口／ＡＰＵ
１０８  抽出ポート
１１０  圧縮機吐出ケーシング
１１２  熱交換器
１１４  水分離器
１１６  圧力調整バルブ
１１８  圧力調整バルブ
１２０  ヒートレス式エアドライヤ
１２２  出口／ＡＰＵ
１２４  入口／ボルテックスクーラー
１２６  ボルテックススピンチャンバ
１２８  高温端
１３０  出口／ボルテックスクーラー
１３２  出口−高温端／ボルテックスクーラー
１３４  バルブ／計装
【図１】
2017015077.tif 000003
【図２】
2017015077.tif 000004
【図３】
2017015077.tif 000005
【図４】
2017015077.tif 000006
【外国語明細書】
2017015077000001.pdf