一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃气机技术领域，特别是一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统。


背景技术：

2.燃气机是指通过燃烧天然气或人工煤气产生动力做功，可用于推动汽车及轮船行走和驱动发电机发电，其优点在于比柴油机或汽油机更加清洁、环保，可以取代柴油机和汽油机，现广泛应用于公共交通、油田发电等领域。燃机主要有压气机、燃烧室和透平组成，燃机的工作原理主要是通过压气机将外界的空气进行压缩，一部分供给给燃烧室燃烧，一部分用于透平冷却，为了使燃气充分燃烧，往往会对空气和燃气进行过滤。
3.但现在的燃气机的过滤结构都是通过安装过滤网进行简单过滤，功能单一，只能过滤掉空气中的部分残渣，也不能过滤掉空气中含有的水分，空气里含有的水分会导致燃烧不充分，从而降低燃烧效率，且现在的燃气机过滤机构进出气速度慢，降低过滤速度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，以解决燃气机的过滤结构功能单一，不能充分过滤空气中的杂质，导致空气和燃气在燃烧室燃烧不充分的问题。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，包括燃机和与燃机连通的进气管，所述燃机由压气机、燃烧室以及透平组成，所述燃机上设有空气进气口和燃气进气口，所述燃机上还设有多根用于输送空气的抽气管，所述多根抽气管的一端与压气机的抽气出口连接，所述多根抽气管的另一端与透平的冷却空气入口连接，所述多根抽气管上设有冷却空气互联阀；
7.燃机的空气进气口处设有过滤系统，所述过滤系统包括过滤箱体和第一过滤组件，所述第一过滤组件包括第一储气罐和设置在过滤箱体内的第一一级过滤器和第一静态过滤器，所述第一一级过滤器由脉冲过滤器和液滴分离器串联组成，所述第一静态过滤器将过滤箱体分割为进气通道和第一过滤腔室，所述第一一级过滤器置于第一过滤腔室内，所述第一储气罐与进气管连通，第一一级过滤器的入口与第一储气罐的输出端连通，第一一级过滤器出口与第一过滤腔室连通。
8.上述实用新型内容中，进一步的，所述过滤箱体内还设有第二过滤组件，所述第二过滤组件包括第二一级过滤器、第二静态过滤器以及第二储气罐，所述第二静态过滤器与过滤箱体内壁形成第二过滤腔室，所述第二静态过滤器与第一静态过滤器之间形成进气通道，第二储气罐与进气管连通。
9.上述实用新型内容中，进一步的，所述第一过滤腔室内还设有第三一级过滤器，所述第二过滤腔室内还设有第四一级过滤器，所述进气管上还设有分别于第三一级过滤器和
第四一级过滤器的入口连通的第三储气罐和第四储气罐连通。
10.上述实用新型内容中，进一步的，所述第一一级过滤器、第二一级过滤器、第三一级过滤器以及第四一级过滤器的底部均设有脉冲喷射漏斗。
11.上述实用新型内容中，进一步的，所述进气通道内设有第一差压变送器，所述第一过滤腔室和第二过滤腔室内设有第二差压变送器。
12.上述实用新型内容中，进一步的，其特征在于，所述进气管上还设有调压阀、气动遮断阀和多个放空阀。
13.上述实用新型内容中，进一步的，所述多级抽气管包括第三级抽气管、第五级抽气管以及第十级抽气管，所述透平内设有多级静叶片和多级动叶片，多级静叶片内部均设有冷却通道，第三级抽气管、第五级抽气管以及第十级抽气管分别与各级静叶片的冷却通道连通。
14.上述实用新型内容中，进一步的，所述第三级抽气管、第五级抽气管以及第十级抽气管的下游端分别通过多根防踹放气管与燃机的尾端连通，所述多根防踹放气管上均设有防踹放气阀。
15.上述实用新型内容中，进一步的，所述燃机空气进气口内设有消音器。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型在燃机的空气进气口上设有过滤组件，所述过滤组件包括一级过滤器和静态过滤器，对空气进行充分过滤，同时将空气中的杂质和水分过滤掉，使其在燃机的燃烧室内充分燃烧；其次，进气管上还设有与一级过滤器连通的储气罐，通过储气罐将空气吹扫在一级过滤器上，提高了燃机空气进气的速度，也提供了过滤效果。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例2的整体结构示意图；
19.图中，1-燃机，111-压气机，112-燃烧室，113-透平，2-进气管，3-空气进气口，4-燃气进气口，5-抽气管，51-第三级抽气管，52-第五级抽气管，53-第十级抽气管，6-防踹放气管，61-防踹放气阀，7-冷却空气互联阀，8-过滤箱体，81-进气通道，82-第一过滤腔室，83-第二过滤腔室，9-第一过滤组件，91-第一储气罐，92-第一一级过滤器，93-第一静态过滤器，10-第二过滤组件，101-第二储气罐，102-第二一级过滤器，103-第二静态过滤器，11-第四一级过滤器，12-第三一级过滤器，13-第三储气罐，14-第四储气罐，15-第一差压变送器，16-第二差压变送器，17-放空阀，18-调压阀，19-气动遮断阀。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.实施例1：
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.请参阅附图1所示，一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，包括燃机1和与燃机1连通的进气管2，所述燃机1由压气机111、燃烧室112以及透平113组成，所述燃机1上设有空气进气口3和燃气进气口4，所述燃机1上还设有多根用于输送空气的抽气管5，所述多根抽气管5的一端与压气机111的抽气出口连接，所述多根抽气管5的另一端与透平113的冷却空气入口连接，所述多根抽气管5上设有冷却空气互联阀7。具体地，空气供入压气机111，压缩成较高压力和温度的压缩空气，流入燃烧室112与燃料混合、燃烧，形成高温、高压、高速的燃气流，流入燃气透平113并推动燃气透平113旋转，经透平113轴输出机械功，压气机111再将部分空气压缩经过多根抽气管5将冷却后的空气输送给透平113对其进行冷却。
24.燃机1的空气进气口3处设有过滤系统，所述过滤系统包括过滤箱体8和第一过滤组件9，所述第一过滤组件9包括第一储气罐91和设置在过滤箱体8内的第一一级过滤器92和第一静态过滤器93，所述第一一级过滤器92由脉冲过滤器和液滴分离器串联组成，所述第一静态过滤器93将过滤箱体8分割为进气通道81和第一过滤腔室82，所述第一一级过滤器92置于第一过滤腔室82内，所述第一储气罐91与进气管2连通，第一一级过滤器92的入口与第一储气罐91的输出端连通，第一一级过滤器92出口与第一过滤腔室82连通。具体地，脉冲过滤器可以过滤掉空气中的杂质，液滴分离器可以分离空气中含有的水分，空气通过进气管2先将空气输送到第一一级过滤器92中，因为进气管2上设有与第一一级过滤器92连通的第一储气罐91，第一储气罐91中储存的也是空气，打开第一储气罐91上的开关阀，从而可以加快空气进气以及过滤速度；空气依次穿过第一一级过滤器92中的脉冲过滤器和液滴分离器，对空气中的杂质和水分进行过滤，过滤后的空气经过第一一级过滤器92的出口流通到第一过滤腔室82，再通过第一静态过滤器93从第一过滤腔室82流通到进气通道81，进而从燃机1的空气进气口3进入燃机1中，第一静态过滤器93是对空气进行第二次过滤。
25.实施例2：
26.请参阅附图2所示，在实施例1的基础上，实施例2进行了进一步的优化：
27.所述过滤箱体8内还设有第二过滤组件10，所述第二过滤组件10包括第二一级过滤器102、第二静态过滤器103以及第二储气罐101，所述第二静态过滤器103与过滤箱体8内壁形成第二过滤腔室83，所述第二静态过滤器103与第一静态过滤器93之间形成进气通道81，第二储气罐101与进气管2连通。当第一过滤组件9无法使用或者第一储气罐91中的空气使用完时，可以使用第二过滤组件10。
28.上述实施例中，优选的，所述第一过滤腔室82内还设有第三一级过滤器12，所述第二过滤腔室83内还设有第四一级过滤器11，所述进气管2上还设有分别于第三一级过滤器12和第四一级过滤器11的入口连通的第三储气罐13和第四储气罐14连通。同理，当第一一级过滤器92损坏或第一储气罐91中的空气使用完时，也可以使用第三储气罐13和第三一级过滤器12对空气进行过滤，每个一级过滤器分别单独进行工作。
29.上述实施例中，优选的，所述第一一级过滤器92、第二一级过滤器102、第三一级过滤器12以及第四一级过滤器11的底部均设有脉冲喷射漏斗。具体地，过滤器在经过使用后，
其表面往往会有杂物堆积，通过储气罐中的空气和脉冲过滤器对空气进行等时间间隔的吹扫过滤，在吹扫时，会将空气中的残渣吹落，因而在第一一级过滤器92、第二一级过滤器102、第三一级过滤器12以及第四一级过滤器11的下面设有用于盛装残渣的脉冲喷射漏斗。
30.上述实施例中，优选的，所述进气通道81内设有第一差压变送器15，所述第一过滤腔室82和第二过滤腔室83内设有第二差压变送器16。具体地，当第一过滤组件9和第二过滤组件10分别正常工作时，第一差压变送器15和第二差压变送器16的压力大小的数值应该相同或接近，当第一过滤组件9处于工作状态时，即第一一级过滤器92工作时，如果此时进气通道81内的第一差压变送器15的压力数值小于第一腔室中的第二差压变送器16的压力数值，则第一一级过滤器92可能出现堵塞的情况；相反地，则可能是第一静态过滤器93出现了堵塞情况，此时，应及时对第一一级过滤器92和第一静态过滤器93进行检查。同理，第二过滤组件10中出现堵塞情况与第一过滤组件9种判断方法相同。
31.上述实施例中，优选的，所述进气管2上还设有调压阀18、气动遮断阀19和多个放空阀17。所述调压阀18可根据进气管2中的压力大小控制空气进气输入量的大小；在平时工作时，气动遮断阀19处于常开状态，当出现紧急情况时才关闭启动遮断阀；进气管2上还设有多个放空管，因为空中在含有水分，其中部分水分冷凝后在进气管2中无法排出，此时可打开放空管上的放空阀17，用于排出进气管2中冷凝后的液体。
32.所述多根抽气管5包括第三级抽气管51、第五级抽气管52以及第十级抽气管53，所述透平113内设有多级静叶片和多级动叶片，多级静叶片内部均设有冷却通道，第三级抽气管51、第五级抽气管52以及第十级抽气管53分别与各级静叶片的冷却通道连通。具体地，压气机111将压缩后的部分空气进入多根抽气管5，打开多根抽气管5上的冷却空气互联阀7，对压缩后的空气进行冷却，冷却后的空气再通过多根抽气管5进入冷却通道，对透平113内的多级静叶片和多级动叶片进行冷却。
33.上述实施例中，优选的，所述第三级抽气管51、第五级抽气管52以及第十级抽气管53的下游端分别通过多根防踹放气管6与燃机1的尾端连通，所述多根防踹放气管6上均设有防踹放气阀61。具体地，当压气机111处于工作状态时，在一定转速下，当压气机111的增压比增大到某一数值时，压气机111就会进入不稳定的工作状态，很容易发生喘振，使整个系统产生低频大振幅的气流轴向脉动，甚至会发生瞬间气流倒流的现象。压气机111喘振可能导致叶片断裂、结构损坏、燃烧室112超温和发动机熄火停车，因此，为避免发生喘振，在第三级抽气管51、第五级抽气管52以及第十级抽气管53的下游端分别通过多根防踹放气管6与燃机1的尾端连通，当有喘振现象发生时，打开防踹放气管6上的防踹放气阀61，使内部气压通过多根防踹放气管6从燃机1的尾部排出。
34.上述实施例中，优选的，所述燃机1空气进气口3内设有消音器。
35.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，包括燃机（1）和与燃机（1）连通的进气管（2），所述燃机（1）由压气机（111）、燃烧室（112）以及透平（113）组成，其特征在于，所述燃机（1）上设有空气进气口（3）和燃气进气口（4），所述燃机（1）上还设有多根用于输送空气的抽气管，所述多根抽气管（5）的一端与压气机（111）的抽气出口连接，所述多根抽气管（5）的另一端与透平（113）的冷却空气入口连接，所述多根抽气管（5）上设有冷却空气互联阀（7）；燃机（1）的空气进气口（3）处设有过滤系统，所述过滤系统包括过滤箱体（8）和第一过滤组件（9），所述第一过滤组件（9）包括第一储气罐（91）和设置在过滤箱体（8）内的第一一级过滤器（92）和第一静态过滤器（93），所述第一一级过滤器（92）由脉冲过滤器和液滴分离器串联组成，所述第一静态过滤器（93）将过滤箱体（8）分割为进气通道（81）和第一过滤腔室（82），所述第一一级过滤器（92）置于第一过滤腔室（82）内，所述第一储气罐（91）与进气管（2）连通，第一一级过滤器（92）的入口与第一储气罐（91）的输出端连通，第一一级过滤器（92）出口与第一过滤腔室（82）连通。2.根据权利要求 1 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述过滤箱体（8）内还设有第二过滤组件（10），所述第二过滤组件（10）包括第二一级过滤器（102）、第二静态过滤器（103）以及第二储气罐（101），所述第二静态过滤器（103）与过滤箱体（8）内壁形成第二过滤腔室（83），所述第二静态过滤器（103）与第一静态过滤器（93）之间形成进气通道（81），第二储气罐（101）与进气管（2）连通。3.根据权利要求 2 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述第一过滤腔室（82）内还设有第三一级过滤器（12），所述第二过滤腔室（83）内还设有第四一级过滤器（11），所述进气管（2）上还设有分别与第三一级过滤器（12）和第四一级过滤器（11）的入口连通的第三储气罐（13）和第四储气罐（14）连通。4.根据权利要求 3 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述第一一级过滤器（92）、第二一级过滤器（102）、第三一级过滤器（12）以及第四一级过滤器（11）的底部均设有脉冲喷射漏斗。5. 根据权利要求 3 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述进气通道（81）内设有第一差压变送器（15），所述第一过滤腔室（82）和第二过滤腔室（83）内设有第二差压变送器（16）。6.根据权利要求 1-5 任意一项所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述进气管（2）上还设有调压阀（18）、气动遮断阀（19）和多个放空阀（17）。7.根据权利要求 1 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述多根抽气管（5）包括第三级抽气管（51）、第五级抽气管（52）以及第十级抽气管（53），所述透平（113）内设有多级静叶片和多级动叶片，多级静叶片内部均设有冷却通道，第三级抽气管（51）、第五级抽气管（52）以及第十级抽气管（53）分别与各级静叶片的冷却通道连通。8.根据权利要求 7 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述第三级抽气管（51）、第五级抽气管（52）以及第十级抽气管（53）的下游端分别通过多根防踹放气管（6）与燃机（1）的尾端连通，所述多根防踹放气管（6）上均设有防踹放气阀（61）。9.根据权利要求 1 所述的一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，其特征在于，所述燃机（1）空气进气口（3）内设有消音器。

技术总结
本实用新型公开了一种带有过滤结构的燃气机进气冷却系统，包括燃机和与燃机连通的进气管，所述燃机由压气机、燃烧室以及透平组成，所述燃机上还设有多根用于输送空气的抽气管，燃机的空气进气口处设有过滤系统，所述过滤系统包括过滤箱体和第一过滤组件，所述第一过滤组件包括第一储气罐和设置在过滤箱体内的第一一级过滤器和第一静态过滤器，所述第一静态过滤器将过滤箱体分割为进气通道和第一过滤腔室，所述第一一级过滤器置于第一过滤腔室内，所述第一储气罐与进气管连通，第一一级过滤器出口与第一过滤腔室连通。本实用新型通过过滤系统将空气中的杂质和水分过滤掉，使其在燃机的燃烧室内充分燃烧。燃机的燃烧室内充分燃烧。燃机的燃烧室内充分燃烧。


技术研发人员：赵广川 黄支明 袁磊 张俊峰
受保护的技术使用者：国家电投集团荆门绿动能源有限公司
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/6/28