JPH07253029A - ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びそれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニット - Google Patents
ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びそれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニットInfo
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- JPH07253029A JPH07253029A JP6069083A JP6908394A JPH07253029A JP H07253029 A JPH07253029 A JP H07253029A JP 6069083 A JP6069083 A JP 6069083A JP 6908394 A JP6908394 A JP 6908394A JP H07253029 A JPH07253029 A JP H07253029A
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Landscapes
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 防塵用フィルタを複数段設けて成るガスター
ビン吸気用フィルタユニットにおいて、気流方向の上流
側より、パネル型デミスター、巻取帯状型あるいは吹流
し型プレフィルタ、更に、気流方向の上流側より低効率
濾材と高効率濾材を密接して重ね、これら各濾材の濾材
面積が２５〜３５ｍ2 ／台である濾材構成にした高性能
フィルタの３段から成る防塵用フィルタを用いる。 【効果】 例えば法令による年１回の定期点検時のみの
フィルタ交換ですむため、フィルタ交換及び圧縮機の洗
浄等のメンテナンス作業が軽減される。また、ＨＥＰＡ
フィルタ等の高性能フィルタを使用するため、大気塵の
付着によるガスタービンの出力低下をおさえられる。ま
た、吸気用フィルタユニットがコンパクトとなり省スペ
ース化が図れ、更に、フィルタが４段式のものに比べ
て、３段と１段少なくてすむため、使用済みフィルタ等
の廃棄物の容積を低減できる。
ビン吸気用フィルタユニットにおいて、気流方向の上流
側より、パネル型デミスター、巻取帯状型あるいは吹流
し型プレフィルタ、更に、気流方向の上流側より低効率
濾材と高効率濾材を密接して重ね、これら各濾材の濾材
面積が２５〜３５ｍ2 ／台である濾材構成にした高性能
フィルタの３段から成る防塵用フィルタを用いる。 【効果】 例えば法令による年１回の定期点検時のみの
フィルタ交換ですむため、フィルタ交換及び圧縮機の洗
浄等のメンテナンス作業が軽減される。また、ＨＥＰＡ
フィルタ等の高性能フィルタを使用するため、大気塵の
付着によるガスタービンの出力低下をおさえられる。ま
た、吸気用フィルタユニットがコンパクトとなり省スペ
ース化が図れ、更に、フィルタが４段式のものに比べ
て、３段と１段少なくてすむため、使用済みフィルタ等
の廃棄物の容積を低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンプラント
の空気圧縮機等に対する大気塵の付着を軽減することに
より、発電出力の低下を防止し、長時間に亘り空気圧縮
機等の洗浄、フィルタの交換を不要とするガスタービン
吸気用フィルタユニットに関し、更に詳しくは、フィル
タユニットの設置スペースをコンパクト化できるガスタ
ービン吸気用高性能フィルタとこれを用いたガスタービ
ン吸気用フィルタユニットに関する。
の空気圧縮機等に対する大気塵の付着を軽減することに
より、発電出力の低下を防止し、長時間に亘り空気圧縮
機等の洗浄、フィルタの交換を不要とするガスタービン
吸気用フィルタユニットに関し、更に詳しくは、フィル
タユニットの設置スペースをコンパクト化できるガスタ
ービン吸気用高性能フィルタとこれを用いたガスタービ
ン吸気用フィルタユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に示す通り、ガスタービンａは運転
時に外気ｂを吸入する。この外気ｂには微粉塵や雨水、
ミスト、排気ガス中のカーボン微粒子、塩分粒子等の大
気塵が浮遊しているので、このような大気塵がガスター
ビン内部の腐食、汚染の原因となると共に、特に空気圧
縮機ｃに付着して空気圧縮機ｃの性能低下を生じさせ、
発電出力を低下させるという問題がある。そこで大気塵
の吸い込みを未然に防止するために、ガスタービンａの
空気吸込口ｄには、空気から大気塵を機械的に分離除去
して清浄化するための集塵装置（フィルタユニット）ｅ
が設置されている。このフィルタユニットｅは、特開平
５−１０６４６４号公報にも開示されるように、巻取式
帯状ガラス繊維の濾材から成る粗フィルタｆと、イオン
交換繊維フィルタを折込型とした中性能フィルタｇの２
段式に構成されている。尚、図中ｈはガスタービンａの
タービン部、ｉはガスタービンａによって駆動される発
電機を示す。前記従来のガスタービン吸気用フィルタユ
ニットは、充分に大気塵を除去できないためガスタービ
ンの発電出力の低下を生じさせ、また、粉塵保持容量が
小さいため年２〜３回の頻度でフィルタ交換が必要とな
る。このため、発電出力を低下させない高効率な吸気用
フィルタユニットで年１回義務づけられているガスター
ビンの定期点検時にフィルタ交換ができる長寿命のガス
タービン吸気用フィルタユニットの提案が望まれてい
る。
時に外気ｂを吸入する。この外気ｂには微粉塵や雨水、
ミスト、排気ガス中のカーボン微粒子、塩分粒子等の大
気塵が浮遊しているので、このような大気塵がガスター
ビン内部の腐食、汚染の原因となると共に、特に空気圧
縮機ｃに付着して空気圧縮機ｃの性能低下を生じさせ、
発電出力を低下させるという問題がある。そこで大気塵
の吸い込みを未然に防止するために、ガスタービンａの
空気吸込口ｄには、空気から大気塵を機械的に分離除去
して清浄化するための集塵装置（フィルタユニット）ｅ
が設置されている。このフィルタユニットｅは、特開平
５−１０６４６４号公報にも開示されるように、巻取式
帯状ガラス繊維の濾材から成る粗フィルタｆと、イオン
交換繊維フィルタを折込型とした中性能フィルタｇの２
段式に構成されている。尚、図中ｈはガスタービンａの
タービン部、ｉはガスタービンａによって駆動される発
電機を示す。前記従来のガスタービン吸気用フィルタユ
ニットは、充分に大気塵を除去できないためガスタービ
ンの発電出力の低下を生じさせ、また、粉塵保持容量が
小さいため年２〜３回の頻度でフィルタ交換が必要とな
る。このため、発電出力を低下させない高効率な吸気用
フィルタユニットで年１回義務づけられているガスター
ビンの定期点検時にフィルタ交換ができる長寿命のガス
タービン吸気用フィルタユニットの提案が望まれてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は前記要望
に応えるべく、パネル型デミスター、巻取帯状型あるい
は吹流し型プレフィルタ、箱型中性能フィルタ、及び箱
型高性能フィルタの４段式としたものを提案したが、吸
気用フィルタユニットが大きくなり設置スペースと設備
費が大となる問題があり、その対策が望まれている。そ
こで、低圧損、高効率、長寿命の観点から中性能フィル
タと高性能フィルタを複合化すればよいという結論に到
り、複合化に関する先行技術を参照したが各々に問題が
あった。まず、設置スペースを小さくする目的で、実開
昭６２ー１３２７１５号公報に、ケーシング内を流れる
ガスの下流側に所定の能力を有する濾紙を、その上流側
に前記濾紙よりも捕集能力の低い濾紙を多段に設けるこ
とが開示されているが、フィルタが小さくならず設置ス
ペースを小さくする目的が達成できないという問題があ
る。また、塩分粒子を除去する目的で、実公平３ー３５
３７３号公報に、撥水性を有する２枚の濾材の間に空隙
部を有する間隔保持体を挟み込むことが開示されている
が、これは塩分粒子が水滴となっても上流側の濾材裏面
に沿って液滴を落下させるためであり、濾材の厚みが大
きくなり、８０００時間以上の寿命をもたせるために濾
材面積を大きくとることができず、また、圧力損失も大
きくなるという問題がある。また、濾過効率（０．１μ
ｍＤＯＰ）が９９．９９％以上（いわゆるＵＬＰＡ）の
高効率を得る目的で、特開昭５４ー９４１７６号公報
に、濾材を２層で構成し、気流方向に対して下流側の層
には粒径０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の
濾過効率を有する濾材を配し、上流側の層には粒径０．
３μｍの粒子に対して９９．９７％未満７５％以上の濾
過効率を有する濾材を配し、これら２層の濾材を密接に
重ね合わせた状態でジグザグ状に折り畳むことが開示さ
れているが、これは２段にするものに比べて寸法上の制
約および作り易さの観点から濾材を２層にするとしてい
るが、高効率が目的であり、寿命は考慮されておらずガ
スタービン用として使用した場合は、濾材の目詰まりが
早くフィルタ交換を年２〜３回以上実施する必要がある
という問題がある。
に応えるべく、パネル型デミスター、巻取帯状型あるい
は吹流し型プレフィルタ、箱型中性能フィルタ、及び箱
型高性能フィルタの４段式としたものを提案したが、吸
気用フィルタユニットが大きくなり設置スペースと設備
費が大となる問題があり、その対策が望まれている。そ
こで、低圧損、高効率、長寿命の観点から中性能フィル
タと高性能フィルタを複合化すればよいという結論に到
り、複合化に関する先行技術を参照したが各々に問題が
あった。まず、設置スペースを小さくする目的で、実開
昭６２ー１３２７１５号公報に、ケーシング内を流れる
ガスの下流側に所定の能力を有する濾紙を、その上流側
に前記濾紙よりも捕集能力の低い濾紙を多段に設けるこ
とが開示されているが、フィルタが小さくならず設置ス
ペースを小さくする目的が達成できないという問題があ
る。また、塩分粒子を除去する目的で、実公平３ー３５
３７３号公報に、撥水性を有する２枚の濾材の間に空隙
部を有する間隔保持体を挟み込むことが開示されている
が、これは塩分粒子が水滴となっても上流側の濾材裏面
に沿って液滴を落下させるためであり、濾材の厚みが大
きくなり、８０００時間以上の寿命をもたせるために濾
材面積を大きくとることができず、また、圧力損失も大
きくなるという問題がある。また、濾過効率（０．１μ
ｍＤＯＰ）が９９．９９％以上（いわゆるＵＬＰＡ）の
高効率を得る目的で、特開昭５４ー９４１７６号公報
に、濾材を２層で構成し、気流方向に対して下流側の層
には粒径０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の
濾過効率を有する濾材を配し、上流側の層には粒径０．
３μｍの粒子に対して９９．９７％未満７５％以上の濾
過効率を有する濾材を配し、これら２層の濾材を密接に
重ね合わせた状態でジグザグ状に折り畳むことが開示さ
れているが、これは２段にするものに比べて寸法上の制
約および作り易さの観点から濾材を２層にするとしてい
るが、高効率が目的であり、寿命は考慮されておらずガ
スタービン用として使用した場合は、濾材の目詰まりが
早くフィルタ交換を年２〜３回以上実施する必要がある
という問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン吸
気用高性能フィルタは、以上の課題を解決するために、
気流方向の上流側より低効率濾材と高効率濾材を密接し
て重ね、これら各濾材の濾材面積が２５〜３５ｍ2 ／台
である濾材構成にしたことを特徴とする。尚、前記濾材
は、気流方向に対して上流側の層には、粒径０．３μｍ
の粒子に対して１０〜７０％の濾過効率の濾材を配し、
下流側の層には粒径０．３μｍの粒子に対して９０〜９
９．９９％の濾過効率の濾材を配することが好ましい。
また、前記濾材は、気流方向に対して凹凸となるように
ジグザグ状に折り畳まれ、その折り曲げ間隔部にシート
を波形に屈折したセパレータを挿入し、該セパレータの
屈折の波高さを挿入方向後端側の高さを挿入方向先端側
の高さより大きくしてテーパー状にしたものが好まし
い。また、本発明のガスタービン吸気用吸気用フィルタ
ユニットは、防塵用フィルタを複数段設けて成るガスタ
ービン吸気用フィルタユニットにおいて、前記防塵用フ
ィルタが気流方向の上流側より、パネル型デミスター、
巻取帯状型あるいは吹流し型プレフィルタ、前記本発明
ガスタービン吸気用高性能フィルタの３段から成ること
を特徴とする。尚、前記プレフィルタは吹流し型で濾材
面積が２〜８ｍ2 ／台であることが好ましい。
気用高性能フィルタは、以上の課題を解決するために、
気流方向の上流側より低効率濾材と高効率濾材を密接し
て重ね、これら各濾材の濾材面積が２５〜３５ｍ2 ／台
である濾材構成にしたことを特徴とする。尚、前記濾材
は、気流方向に対して上流側の層には、粒径０．３μｍ
の粒子に対して１０〜７０％の濾過効率の濾材を配し、
下流側の層には粒径０．３μｍの粒子に対して９０〜９
９．９９％の濾過効率の濾材を配することが好ましい。
また、前記濾材は、気流方向に対して凹凸となるように
ジグザグ状に折り畳まれ、その折り曲げ間隔部にシート
を波形に屈折したセパレータを挿入し、該セパレータの
屈折の波高さを挿入方向後端側の高さを挿入方向先端側
の高さより大きくしてテーパー状にしたものが好まし
い。また、本発明のガスタービン吸気用吸気用フィルタ
ユニットは、防塵用フィルタを複数段設けて成るガスタ
ービン吸気用フィルタユニットにおいて、前記防塵用フ
ィルタが気流方向の上流側より、パネル型デミスター、
巻取帯状型あるいは吹流し型プレフィルタ、前記本発明
ガスタービン吸気用高性能フィルタの３段から成ること
を特徴とする。尚、前記プレフィルタは吹流し型で濾材
面積が２〜８ｍ2 ／台であることが好ましい。
【０００５】本発明のガスタービン吸気用フィルタユニ
ットを構成する前記パネル型デミスターは、雨水の浸入
を防止するためのものであり、従来種々公知のものがあ
るが、例えば、動植物性繊維および合成繊維をスプリン
グ状にカール加工して多くの小さな弾性体をつくり、こ
れを結合剤で被覆結合したものを板状にして金枠内に封
入したものが知られている。このデミスターは、一般に
は、厚みが１０〜５０ｍｍ、風速２ｍ／ｓの時の濾過効
率（ＪＩＳ８種，比色法）が１５〜６０％、圧力損失が
１〜１０ｍｍＡｑである。前記デミスターは圧力損失が
小さく、即ち、通気抵抗が小さく、水滴に対して濾過効
率が高いことが特徴で、また、汚れた場合に枠から外し
て洗浄することで再使用できる。もちろん、前記パネル
型デミスターとして雨水の浸入を屈折路で防ぐようにし
た屈折型の羽根式エリミネータ等も使用できる。
ットを構成する前記パネル型デミスターは、雨水の浸入
を防止するためのものであり、従来種々公知のものがあ
るが、例えば、動植物性繊維および合成繊維をスプリン
グ状にカール加工して多くの小さな弾性体をつくり、こ
れを結合剤で被覆結合したものを板状にして金枠内に封
入したものが知られている。このデミスターは、一般に
は、厚みが１０〜５０ｍｍ、風速２ｍ／ｓの時の濾過効
率（ＪＩＳ８種，比色法）が１５〜６０％、圧力損失が
１〜１０ｍｍＡｑである。前記デミスターは圧力損失が
小さく、即ち、通気抵抗が小さく、水滴に対して濾過効
率が高いことが特徴で、また、汚れた場合に枠から外し
て洗浄することで再使用できる。もちろん、前記パネル
型デミスターとして雨水の浸入を屈折路で防ぐようにし
た屈折型の羽根式エリミネータ等も使用できる。
【０００６】また、本発明のガスタービン吸気用フィル
タユニットを構成する前記プレフィルタとしては巻取帯
状型かあるいは吹流し型を用いるわけであるが、巻取帯
状型は図２に示す通り、ガラス繊維製濾材から成る帯状
濾材１０が吸気空気路１１を遮るように張設されてお
り、濾材１０が巻き取られている送出用ロール１２が上
部に設置される一方、その送出用ロール１２から取り出
された濾材１０を巻き取る巻取用ロール１３が下部に設
置されている。この巻取帯状型プレフィルタは、一般に
は、濾材材質がガラス繊維及びポリエステル繊維等を用
いた不織布であり、濾材厚みが２０〜７０ｍｍ、平均繊
維径が１５〜６０μｍで、風速２．５ｍ／ｓの時の圧力
損失が４〜８ｍｍＡｑ、濾過効率（ＪＩＳ１５種，重量
法）が６０〜９０％、粉塵保持容量が５００〜１３００
ｇ／ｍ2 である。ただし、巻取帯状型は濾材の巻取り用
駆動装置の保守メンテナンスが必要となるため完全なメ
ンテナンスフリーとするには、濾材面積を広くした下記
吹流し型が好ましい。吹流し型は、図３乃至図５に示す
通り、濾材２０を多数の袋体２１を連続させた形状と
し、この濾材２０をその開口部２２に合わせて複数本の
桟２３を備えたヘッド部２４を介して枠体２５に螺子２
６で取り付けるものである。ただし形態はこれに限定さ
れるものではなく濾材面積を所望のものにできる袋状の
ものであればよい。この吹流し型プレフィルタは、一般
には、濾材は厚みが１０〜２５ｍｍ、材質がポリエステ
ル、アクリル等の有機繊維の乾式不織布、平均繊維径が
２０〜６０μｍ、目付が３００〜６００ｇ／ｍ2 、風速
２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が２〜８ｍｍＡｑ、効率
（ＪＩＳ１５種，重量法）が６０〜９０％で、この濾材
を用いて濾材面積が２〜８ｍ2 ／台、外形寸法がタテ５
９２ｍｍ×ヨコ５９２ｍｍ×奥行き５００ｍｍの吹流し
型プレフィルタとした。濾材面積が２ｍ2 ／台未満の場
合は所望のフィルタユニットの寿命が得られず、濾材面
積が８ｍ2 ／台を越える場合は、圧力損失が高くなり好
ましくない。従って濾材面積は２〜８ｍ2 ／台が好まし
い。尚、このフィルタの性能は風量５０ｍ3 ／分の時の
圧力損失が２〜８ｍｍＡｑ、効率（ＪＩＳ１５種，重量
法）が６０〜９０％、粉塵保持容量が１０００〜４００
０ｇ／台である。
タユニットを構成する前記プレフィルタとしては巻取帯
状型かあるいは吹流し型を用いるわけであるが、巻取帯
状型は図２に示す通り、ガラス繊維製濾材から成る帯状
濾材１０が吸気空気路１１を遮るように張設されてお
り、濾材１０が巻き取られている送出用ロール１２が上
部に設置される一方、その送出用ロール１２から取り出
された濾材１０を巻き取る巻取用ロール１３が下部に設
置されている。この巻取帯状型プレフィルタは、一般に
は、濾材材質がガラス繊維及びポリエステル繊維等を用
いた不織布であり、濾材厚みが２０〜７０ｍｍ、平均繊
維径が１５〜６０μｍで、風速２．５ｍ／ｓの時の圧力
損失が４〜８ｍｍＡｑ、濾過効率（ＪＩＳ１５種，重量
法）が６０〜９０％、粉塵保持容量が５００〜１３００
ｇ／ｍ2 である。ただし、巻取帯状型は濾材の巻取り用
駆動装置の保守メンテナンスが必要となるため完全なメ
ンテナンスフリーとするには、濾材面積を広くした下記
吹流し型が好ましい。吹流し型は、図３乃至図５に示す
通り、濾材２０を多数の袋体２１を連続させた形状と
し、この濾材２０をその開口部２２に合わせて複数本の
桟２３を備えたヘッド部２４を介して枠体２５に螺子２
６で取り付けるものである。ただし形態はこれに限定さ
れるものではなく濾材面積を所望のものにできる袋状の
ものであればよい。この吹流し型プレフィルタは、一般
には、濾材は厚みが１０〜２５ｍｍ、材質がポリエステ
ル、アクリル等の有機繊維の乾式不織布、平均繊維径が
２０〜６０μｍ、目付が３００〜６００ｇ／ｍ2 、風速
２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が２〜８ｍｍＡｑ、効率
（ＪＩＳ１５種，重量法）が６０〜９０％で、この濾材
を用いて濾材面積が２〜８ｍ2 ／台、外形寸法がタテ５
９２ｍｍ×ヨコ５９２ｍｍ×奥行き５００ｍｍの吹流し
型プレフィルタとした。濾材面積が２ｍ2 ／台未満の場
合は所望のフィルタユニットの寿命が得られず、濾材面
積が８ｍ2 ／台を越える場合は、圧力損失が高くなり好
ましくない。従って濾材面積は２〜８ｍ2 ／台が好まし
い。尚、このフィルタの性能は風量５０ｍ3 ／分の時の
圧力損失が２〜８ｍｍＡｑ、効率（ＪＩＳ１５種，重量
法）が６０〜９０％、粉塵保持容量が１０００〜４００
０ｇ／台である。
【０００７】本発明のガスタービン吸気用高性能フィル
タは、高効率濾材と低効率濾材との組み合わせで得られ
るものであるが、高効率濾材としては、粒径０．３μｍ
の粒子に対して９０〜９９．９９％の濾過効率のものを
用いるのが好ましい。これは、９０％未満では、ガスタ
ービンの圧縮機の塵埃付着が防止できず、９９．９９％
を越える場合は、塵埃付着防止には有効であるが圧力損
失が増大し、寿命が短くなる問題を生ずるからである。
また、低効率濾材としては、粒径０．３μｍの粒子に対
して１０〜７０％の濾過効率のもを用いるのが好まし
い。これは、１０％未満では下流側の高効率濾材の負担
が大きくなり、７０％を越える場合は濾材の目詰まりが
早くなる問題が生ずるからである。これら高効率濾材３
０ａと低効率濾材３０ｂは、密接して重ね合わせられ、
濾材面積を増加させるために吸気空気の流れ方向に対し
て凹凸となるようジグザグ状に折り畳んでおり、それを
箱型の枠体３１にシール材３２を介して組み込み、その
折り曲げ間隔部にシートを波形に屈折したセパレータ３
３が挿入されている。尚、図示の様に、セパレータ３３
の屈折の波高さを挿入方向後端側の高さＨ１を挿入方向
先端側Ｈ２の高さより大きくしてテーパー状に形成した
いわゆる傾斜型セパレータを用いることにより、通常の
セパレータの様に屈折の波高さを全長に亘り均等にした
ものに比べてフィルタを多風量で高性能にすることがで
きる。この高性能フィルタは、一般には、各濾材の厚み
が０．４〜２．０ｍｍ、目付が１００〜２００ｇ／
ｍ2 、風速５．３ｃｍ／ｓの時の圧力損失が５〜４５ｍ
ｍＡｑ、効率（０．３μｍＤＯＰ）が９０〜９９．９％
で、セパレータは材質がアルミニウム、ステンレス等の
金属箔、クラフト、合繊等の紙、ポリアリレート、ポリ
エチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムで、該濾
材をジグザグに折り畳みセパレータを間挿して、濾材面
積が２５〜３５ｍ2 ／台、外形寸法がタテ６１０ｍｍ×
ヨコ６１０ｍｍ×奥行き２９０ｍｍの高性能フィルタと
した。濾材面積が２５ｍ2 ／台未満では、圧力損失が高
くなって寿命が短くなり、３５ｍ2 ／台を越えると濾材
と濾材の間隔保持ができないという問題がある。従っ
て、濾材面積は２５〜３５ｍ2 ／台が好ましい。尚、こ
のフィルタの性能は風量５０ｍ3 ／分の時の圧力損失が
１５〜４５ｍｍＡｑ、効率（０．３μｍＤＯＰ）が９０
〜９９．９９％、粉塵保持容量が１０００〜３０００ｇ
／台である。
タは、高効率濾材と低効率濾材との組み合わせで得られ
るものであるが、高効率濾材としては、粒径０．３μｍ
の粒子に対して９０〜９９．９９％の濾過効率のものを
用いるのが好ましい。これは、９０％未満では、ガスタ
ービンの圧縮機の塵埃付着が防止できず、９９．９９％
を越える場合は、塵埃付着防止には有効であるが圧力損
失が増大し、寿命が短くなる問題を生ずるからである。
また、低効率濾材としては、粒径０．３μｍの粒子に対
して１０〜７０％の濾過効率のもを用いるのが好まし
い。これは、１０％未満では下流側の高効率濾材の負担
が大きくなり、７０％を越える場合は濾材の目詰まりが
早くなる問題が生ずるからである。これら高効率濾材３
０ａと低効率濾材３０ｂは、密接して重ね合わせられ、
濾材面積を増加させるために吸気空気の流れ方向に対し
て凹凸となるようジグザグ状に折り畳んでおり、それを
箱型の枠体３１にシール材３２を介して組み込み、その
折り曲げ間隔部にシートを波形に屈折したセパレータ３
３が挿入されている。尚、図示の様に、セパレータ３３
の屈折の波高さを挿入方向後端側の高さＨ１を挿入方向
先端側Ｈ２の高さより大きくしてテーパー状に形成した
いわゆる傾斜型セパレータを用いることにより、通常の
セパレータの様に屈折の波高さを全長に亘り均等にした
ものに比べてフィルタを多風量で高性能にすることがで
きる。この高性能フィルタは、一般には、各濾材の厚み
が０．４〜２．０ｍｍ、目付が１００〜２００ｇ／
ｍ2 、風速５．３ｃｍ／ｓの時の圧力損失が５〜４５ｍ
ｍＡｑ、効率（０．３μｍＤＯＰ）が９０〜９９．９％
で、セパレータは材質がアルミニウム、ステンレス等の
金属箔、クラフト、合繊等の紙、ポリアリレート、ポリ
エチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムで、該濾
材をジグザグに折り畳みセパレータを間挿して、濾材面
積が２５〜３５ｍ2 ／台、外形寸法がタテ６１０ｍｍ×
ヨコ６１０ｍｍ×奥行き２９０ｍｍの高性能フィルタと
した。濾材面積が２５ｍ2 ／台未満では、圧力損失が高
くなって寿命が短くなり、３５ｍ2 ／台を越えると濾材
と濾材の間隔保持ができないという問題がある。従っ
て、濾材面積は２５〜３５ｍ2 ／台が好ましい。尚、こ
のフィルタの性能は風量５０ｍ3 ／分の時の圧力損失が
１５〜４５ｍｍＡｑ、効率（０．３μｍＤＯＰ）が９０
〜９９．９９％、粉塵保持容量が１０００〜３０００ｇ
／台である。
【０００８】
【作用】上流側の低効率濾材に下流側の高効率濾材の負
荷を軽減するような濾材面積２５〜３５ｍ2 ／台と通常
（２１ｍ2 ／台）に比べて大きいものを選択すると共
に、例えば、粒径０．３μｍの粒子に対して１０〜７０
％の濾過効率の濾材を選択し、下流側の高効率濾材に上
流側の低効率濾材からの通過粉塵により圧力損失が増大
しないように濾材面積２５〜３０ｍ2 ／台と大きいもの
でかつ空気圧縮機の汚れを防止できる、例えば、粒径
０．３μｍの粒子に対して９０〜９９．９９％の濾過効
率の高効率濾材を選択して配するようにした。これら低
効率濾材と高効率濾材同士を密接して重ね合わせること
により、厚みを増大させることなく、濾材面積をフィル
タ枠内に多く折り込むことができる。
荷を軽減するような濾材面積２５〜３５ｍ2 ／台と通常
（２１ｍ2 ／台）に比べて大きいものを選択すると共
に、例えば、粒径０．３μｍの粒子に対して１０〜７０
％の濾過効率の濾材を選択し、下流側の高効率濾材に上
流側の低効率濾材からの通過粉塵により圧力損失が増大
しないように濾材面積２５〜３０ｍ2 ／台と大きいもの
でかつ空気圧縮機の汚れを防止できる、例えば、粒径
０．３μｍの粒子に対して９０〜９９．９９％の濾過効
率の高効率濾材を選択して配するようにした。これら低
効率濾材と高効率濾材同士を密接して重ね合わせること
により、厚みを増大させることなく、濾材面積をフィル
タ枠内に多く折り込むことができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に付き説明す
る。図１は、本発明ガスタービン吸気用フィルタユニッ
トの実施例を示すもので、図略のガスタービンの吸気用
ダクトに連設したケーシング１内にガスタービンの連続
運転にとって有害な塵埃等の有害物質を吸気空気中から
除去するために、パネル型デミスター２、巻取帯状型あ
るいは吹流し型プレフィルタ３、更に本発明の高性能フ
ィルタ４から成る３段式のフィルタユニット５を設ける
ようにした。
る。図１は、本発明ガスタービン吸気用フィルタユニッ
トの実施例を示すもので、図略のガスタービンの吸気用
ダクトに連設したケーシング１内にガスタービンの連続
運転にとって有害な塵埃等の有害物質を吸気空気中から
除去するために、パネル型デミスター２、巻取帯状型あ
るいは吹流し型プレフィルタ３、更に本発明の高性能フ
ィルタ４から成る３段式のフィルタユニット５を設ける
ようにした。
【００１０】デミスターは、サラン繊維（サランロッ
ク，登録商標）を金枠内に封入固定したもので、定格風
速が２．５ｍ／ｓ、圧力損失が３ｍｍＡｑ、濾過効率
（ＪＩＳ８種，重量法）が２８％で、寸法がタテ６１０
ｍｍ×ヨコ６１０ｍｍ×厚さ３５ｍｍのものを前記ケー
シング１内に１６個（４列４段）設置するようにした。
ク，登録商標）を金枠内に封入固定したもので、定格風
速が２．５ｍ／ｓ、圧力損失が３ｍｍＡｑ、濾過効率
（ＪＩＳ８種，重量法）が２８％で、寸法がタテ６１０
ｍｍ×ヨコ６１０ｍｍ×厚さ３５ｍｍのものを前記ケー
シング１内に１６個（４列４段）設置するようにした。
【００１１】プレフィルタとして巻取帯状型は、濾材は
厚みが５０ｍｍ、材質がガラス繊維、平均繊維径が流入
側３０μｍで流出側が２０μｍの密度勾配、効率（ＪＩ
Ｓ１５種，重量法）が８０％で、この濾材を用いたフィ
ルタの性能は風速２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が６ｍｍ
Ａｑ、粉塵保持容量が１０００ｇ／ｍ2 の自動巻取式
で、外形寸法が１２００ｍｍのものを前記ケーシング１
内に２台設置するようにした。また、吹流し型について
は、濾材は平均繊維径が３５μｍのポリエステル繊維を
塩ビ系樹脂で結合して厚さ１５ｍｍ、目付を３００ｇ／
ｍ2 とし、風速２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が５ｍｍＡ
ｑ、効率（ＪＩＳ１５種，重量法）が８０％の濾材を６
山折り畳み金枠で固定して、濾材面積が４ｍ2 ／台、外
形寸法がタテ５９２ｍｍ×ヨコ５９２ｍｍ×奥行き５０
０ｍｍのフィルタとした。このフィルタの性能は風量５
０ｍ3 ／分の時の圧力損失が５ｍｍＡｑ、効率（ＪＩＳ
１５種，重量法）が８０％、粉塵保持容量が２８００ｇ
／台で、前記ケーシング１内に１６個（４列４段）設置
するようにした。
厚みが５０ｍｍ、材質がガラス繊維、平均繊維径が流入
側３０μｍで流出側が２０μｍの密度勾配、効率（ＪＩ
Ｓ１５種，重量法）が８０％で、この濾材を用いたフィ
ルタの性能は風速２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が６ｍｍ
Ａｑ、粉塵保持容量が１０００ｇ／ｍ2 の自動巻取式
で、外形寸法が１２００ｍｍのものを前記ケーシング１
内に２台設置するようにした。また、吹流し型について
は、濾材は平均繊維径が３５μｍのポリエステル繊維を
塩ビ系樹脂で結合して厚さ１５ｍｍ、目付を３００ｇ／
ｍ2 とし、風速２．５ｍ／ｓの時の圧力損失が５ｍｍＡ
ｑ、効率（ＪＩＳ１５種，重量法）が８０％の濾材を６
山折り畳み金枠で固定して、濾材面積が４ｍ2 ／台、外
形寸法がタテ５９２ｍｍ×ヨコ５９２ｍｍ×奥行き５０
０ｍｍのフィルタとした。このフィルタの性能は風量５
０ｍ3 ／分の時の圧力損失が５ｍｍＡｑ、効率（ＪＩＳ
１５種，重量法）が８０％、粉塵保持容量が２８００ｇ
／台で、前記ケーシング１内に１６個（４列４段）設置
するようにした。
【００１２】高性能フィルタは、低効率濾材（厚み０．
３ｍｍ、目付６０ｇ／ｍ2 、濾過効率（０．３μｍＤＯ
Ｐ）１５％、圧力損失０．９ｍｍＡｑの平均繊維径２．
０μｍのガラス繊維と有機繊維の混抄した湿式不織布）
と高効率濾材（厚み０．４ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ2 、濾
過効率（０．３μｍＤＯＰ）９９．９７％、圧力損失２
８ｍｍＡｑの平均繊維径０．８μｍのガラス繊維の湿式
不織布）を密接して重ね合わせて折り込み、アルミニウ
ム箔の傾斜型セパレータを挿入して、ジグザグ状折込型
（箱型）としたもので、フィルタとして圧力損失３３ｍ
ｍＡｑ、粉塵保持容量２０００ｇ／台、濾過効率（０．
３μｍＤＯＰ）９９．９７％のものが得られる。この様
にして得られた外径寸法がタテ６１０ｍｍ×ヨコ６１０
ｍｍ×奥行き２９０ｍｍのものを前記ケーシング１内に
１６個（４列４段）設置するようにした。尚、従来のご
とく、高効率濾材と低効率濾材を別々に６１０ｍｍ×６
１０ｍｍ×２９０ｍｍのフィルタとして２段に設置した
場合には圧力損失が３８ｍｍＡｑと高くなるが、本発明
のごとく高効率濾材と低効率濾材を密接して重ね合わせ
ることにより構造上の抵抗が下がりフィルタユニットの
圧力損失の低減にも寄与できる。
３ｍｍ、目付６０ｇ／ｍ2 、濾過効率（０．３μｍＤＯ
Ｐ）１５％、圧力損失０．９ｍｍＡｑの平均繊維径２．
０μｍのガラス繊維と有機繊維の混抄した湿式不織布）
と高効率濾材（厚み０．４ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ2 、濾
過効率（０．３μｍＤＯＰ）９９．９７％、圧力損失２
８ｍｍＡｑの平均繊維径０．８μｍのガラス繊維の湿式
不織布）を密接して重ね合わせて折り込み、アルミニウ
ム箔の傾斜型セパレータを挿入して、ジグザグ状折込型
（箱型）としたもので、フィルタとして圧力損失３３ｍ
ｍＡｑ、粉塵保持容量２０００ｇ／台、濾過効率（０．
３μｍＤＯＰ）９９．９７％のものが得られる。この様
にして得られた外径寸法がタテ６１０ｍｍ×ヨコ６１０
ｍｍ×奥行き２９０ｍｍのものを前記ケーシング１内に
１６個（４列４段）設置するようにした。尚、従来のご
とく、高効率濾材と低効率濾材を別々に６１０ｍｍ×６
１０ｍｍ×２９０ｍｍのフィルタとして２段に設置した
場合には圧力損失が３８ｍｍＡｑと高くなるが、本発明
のごとく高効率濾材と低効率濾材を密接して重ね合わせ
ることにより構造上の抵抗が下がりフィルタユニットの
圧力損失の低減にも寄与できる。
【００１３】前記プレフィルタとして巻取帯状型を用い
たものを実施例１、吹流し型を用いたものを実施例２と
し、更に、前記デミスターを用いずに前記巻取帯状型プ
レフィルタと前記高性能フィルタの高効率濾材を取り除
いて低効率濾材のみとした箱型中性能フィルタの２段式
としたものを従来例１、実施例１の高性能フィルタを、
低効率濾材と高効率濾材をそれぞれ単層にして箱型中性
能フィルタと箱型高性能フィルタとして４段式としたも
のを比較例１として、それぞれガスタービン吸気用フィ
ルタユニットとして構成し、これらガスタービン吸気用
フィルタユニットに外気を連続的に流し続け、その期間
中のガスタービンの出力低下を試験すると共に設置スペ
ースの省スペース化について評価した。前記各吸気用フ
ィルタユニットの構成を下記表１に、また試験結果を下
記表２に示す。
たものを実施例１、吹流し型を用いたものを実施例２と
し、更に、前記デミスターを用いずに前記巻取帯状型プ
レフィルタと前記高性能フィルタの高効率濾材を取り除
いて低効率濾材のみとした箱型中性能フィルタの２段式
としたものを従来例１、実施例１の高性能フィルタを、
低効率濾材と高効率濾材をそれぞれ単層にして箱型中性
能フィルタと箱型高性能フィルタとして４段式としたも
のを比較例１として、それぞれガスタービン吸気用フィ
ルタユニットとして構成し、これらガスタービン吸気用
フィルタユニットに外気を連続的に流し続け、その期間
中のガスタービンの出力低下を試験すると共に設置スペ
ースの省スペース化について評価した。前記各吸気用フ
ィルタユニットの構成を下記表１に、また試験結果を下
記表２に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】前記表から明らかなように、特開平５−１
０６４６４号公報に記載される様に、従来の巻取帯状型
プレフィルタと箱型中性能フィルタの２段式では、長時
間の使用においてはガスタービンの出力が１０％程度低
下する。また、フィルタが目詰まりして寿命がくること
により年２〜３回フィルタ交換及び圧縮機の洗浄作業が
必要となる。また、比較例１は、ガスタービンの出力低
下については効率９９．９７％と高効率であるため圧縮
機の塵埃付着を防止でき、フィルタ寿命の長期化も図
れ、フィルタ交換も年１回ですむが、デミスター、プレ
フィルタ、中性能フィルタ、高性能フィルタと４段式と
なりフィルタの設置スペースが膨大となり、設備費もか
さむことになる。これに対し、本発明の実施例１は、中
性能フィルタと高性能フィルタの複合化が図れ、従来４
段式では３３００ｍｍ長さのフィルタユニットが本発明
では２３００ｍｍで約１０００ｍｍの省スペースが図れ
ると共に濾過効率も比較例１同様に優れるため圧縮機の
塵埃付着防止ができて、しかも比較例１よりも粉塵保持
容量が低圧損化のため大きくなり結果としてフィルタの
長寿命化が更にはかれる。但し、プレフィルタが巻取帯
状型で自動であるため駆動装置の関係から駆動部の保守
点検が必要となる。また、本発明の実施例２は、実施例
１のプレフィルタを吹流し型とすることにより、ガスタ
ービンの出力低下を防止でき、省スペース化が図れると
共に８０００時間以上のメンテナンスフリーを達成でき
る。
０６４６４号公報に記載される様に、従来の巻取帯状型
プレフィルタと箱型中性能フィルタの２段式では、長時
間の使用においてはガスタービンの出力が１０％程度低
下する。また、フィルタが目詰まりして寿命がくること
により年２〜３回フィルタ交換及び圧縮機の洗浄作業が
必要となる。また、比較例１は、ガスタービンの出力低
下については効率９９．９７％と高効率であるため圧縮
機の塵埃付着を防止でき、フィルタ寿命の長期化も図
れ、フィルタ交換も年１回ですむが、デミスター、プレ
フィルタ、中性能フィルタ、高性能フィルタと４段式と
なりフィルタの設置スペースが膨大となり、設備費もか
さむことになる。これに対し、本発明の実施例１は、中
性能フィルタと高性能フィルタの複合化が図れ、従来４
段式では３３００ｍｍ長さのフィルタユニットが本発明
では２３００ｍｍで約１０００ｍｍの省スペースが図れ
ると共に濾過効率も比較例１同様に優れるため圧縮機の
塵埃付着防止ができて、しかも比較例１よりも粉塵保持
容量が低圧損化のため大きくなり結果としてフィルタの
長寿命化が更にはかれる。但し、プレフィルタが巻取帯
状型で自動であるため駆動装置の関係から駆動部の保守
点検が必要となる。また、本発明の実施例２は、実施例
１のプレフィルタを吹流し型とすることにより、ガスタ
ービンの出力低下を防止でき、省スペース化が図れると
共に８０００時間以上のメンテナンスフリーを達成でき
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスター
ビン吸気用フィルタユニットによれば、例えば法令によ
る年１回の定期点検時のみのフィルタ交換ですむため、
フィルタ交換及び圧縮機の洗浄等のメンテナンス作業が
軽減される。また、ＨＥＰＡフィルタ等の高性能フィル
タを使用するため、大気塵の付着によるガスタービンの
出力低下をおさえられる。また、吸気用フィルタユニッ
トがコンパクトとなり省スペース化が図れ、更に、フィ
ルタが４段式のものに比べて、３段と１段少なくてすむ
ため、使用済みフィルタ等の廃棄物の容積を低減でき
る。
ビン吸気用フィルタユニットによれば、例えば法令によ
る年１回の定期点検時のみのフィルタ交換ですむため、
フィルタ交換及び圧縮機の洗浄等のメンテナンス作業が
軽減される。また、ＨＥＰＡフィルタ等の高性能フィル
タを使用するため、大気塵の付着によるガスタービンの
出力低下をおさえられる。また、吸気用フィルタユニッ
トがコンパクトとなり省スペース化が図れ、更に、フィ
ルタが４段式のものに比べて、３段と１段少なくてすむ
ため、使用済みフィルタ等の廃棄物の容積を低減でき
る。
【図１】本発明ガスタービン吸気用フィルタユニットの
構成図
構成図
【図２】巻取帯状型プレフィルタの部分切断正面図
【図３】吹流し型プレフィルタの濾材の側面図
【図４】前記濾材のヘッド部の正面図
【図５】前記吹流し型プレフィルタの平面図
【図６】高性能フィルタの斜視図
【図７】前記高性能フィルタの部分切断平面図
【図８】従来のガスタービン吸気用フィルタユニットの
構成図
構成図
１ ケーシング ２ パネル型デミスター ３ 巻取帯状型あるいは吹流し型プレフィルタ ４ 高性能フィルタ ５ ガスタービン吸気用フィルタユニット ３０ａ 高効率濾材 ３０ｂ 低効率濾材 ３１ 枠体 ３２ シール材 ３３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 純 茨城県結城市作の谷415番地 日本無機株 式会社結城工場内 (72)発明者 馬場 透 茨城県結城市作の谷415番地 日本無機株 式会社結城工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 気流方向の上流側より低効率濾材と高効
率濾材を密接して重ね、これら各濾材の濾材面積が２５
〜３５ｍ2 ／台である濾材構成にしたことを特徴とする
ガスタービン吸気用高性能フィルタ。 - 【請求項２】 気流方向に対して上流側の層には、粒径
０．３μｍの粒子に対して１０〜７０％の濾過効率の濾
材を配し、下流側の層には粒径０．３μｍの粒子に対し
て９０〜９９．９９％の濾過効率の濾材を配したことを
特徴とする請求項１記載のガスタービン吸気用高性能フ
ィルタ。 - 【請求項３】 前記濾材は気流方向に対して凹凸となる
ようにジグザグ状に折り畳まれ、その折り曲げ間隔部に
シートを波形に屈折したセパレータを挿入し、該セパレ
ータの屈折の波高さを挿入方向後端側の高さを挿入方向
先端側の高さより大きくしてテーパー状にしたことを特
徴とする請求項１記載のガスタービン吸気用高性能フィ
ルタ。 - 【請求項４】 防塵用フィルタを複数段設けて成るガス
タービン吸気用フィルタユニットにおいて、前記防塵用
フィルタが気流方向の上流側より、パネル型デミスタ
ー、巻取帯状型あるいは吹流し型プレフィルタ、請求項
１記載のガスタービン吸気用高性能フィルタの３段から
成ることを特徴とするガスタービン吸気用フィルタユニ
ット。 - 【請求項５】 前記プレフィルタが吹流し型で濾材面積
が２〜８ｍ2 ／台であることを特徴とする請求項４記載
のガスタービン吸気用フィルタユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069083A JPH07253029A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びそれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069083A JPH07253029A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びそれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニット |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004045538A Division JP2004150447A (ja) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びこれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253029A true JPH07253029A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13392348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6069083A Pending JPH07253029A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | ガスタービン吸気用高性能フィルタ及びそれを用いたガスタービン吸気用フィルタユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07253029A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263090A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Nippon Muki Co Ltd | ガスタービン吸気用フィルタユニット |
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- 1994-03-14 JP JP6069083A patent/JPH07253029A/ja active Pending
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