TW201107585A - Spray system, power augmentation system for engine containing spray system and method of humidifying air - Google Patents

Description

201107585 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液體喷灑系統、一種具有該噴灑系統 之功率增強系統及用於更有效溼潤空氣且増加一引擎之輸 出之方法。該噴灑系統及功率增強系統可用於增加—引擎 之輸出。 【先前技術】 一氣渦輪引擎包含提供加壓空氣至一燃燒器之一壓縮 器。空氣係在該燃燒器中與燃料混合且點燃，產生熱燃燒 氣體。此等氣體流至-渴輪區段，纟中能量係經搁取以向 該壓縮器提供動力且提供有用之功（例如向一航空器提供 動力）。 渦輪輸出與周圍空氣溫度升高成比例地降低。然而，伴 隨升高周圍空氣溫度通常需要更多功率產生，舉例而言， 由於高空氣調節負m。因此’需求在增加功率需要週期期 間透過辅助系統產生額外功率。 用於增加功率輸入之一辅助系統具有噴灑小液滴（通常 水）朝向該塵縮器之該入口導管或該壓縮器制八口之噴 當空氣進人該氣渦輪時，此等系統試圖以—新的較低 溫度溼潤空氣。一更低空氣溫度對應於一更高密度空氣， 且因此，對應於導致-更高渦輪轴輸出之一更高質量流。 2%、加至二氣以充分降低溫度之該液體量係由該氣渦輪 空氣流逮、周圍溫度及溼度條件決定。 液體喷灑系統係用於產 生更多功率之一相對廉價立 低 I48651.doc 201107585 科技」方法。然而，該壓縮器中之液體可損壞該等壓縮器 葉片舉例而§，一金屬表面與液滴之轟擊可導致該金屬 之表面十之微破裂之發展且可引起表面凹坑。爲了避免液 f碰撞該等葉片’該喷霧應在碰撞該等葉片之前在該壓縮 益中大體上蒸發。此蒸發亦為渔濁該吸入空氣且如以上所 提供，係需要降低^氣溫度及密度。冑了增加該等液滴在 碰撞該等葉>{之前蒸發之可能性，必須產生具有小直徑的 微滴。小直徑係大致上小於約40微米。具有此等小直:之 喷遲液體係通常稱為「霧化」且產生許多小直徑微滴之系 統係通常稱為霧化系統。 此小尺寸微滴可使用少數方法產生。通常，該最簡單方 法為自-滑軌(skid)提供通常在約3000扣之高壓液體以直 接地霧化該等水滴。其他方法可包含將液體穿過一衝擊波 或穿過超音波霧化器。高壓液體導致約1〇微米至約2〇微米 之-平均尺寸水滴但亦產生更大水滴，亦即大於2()微米且 至高約40微米之該等水滴。 產生液滴之該先前提及方法可存在一些問題。尤其，需 要該滑執輸送在3000 psi之該高度加壓液體可將一應變置 於該㈣上。此外’因為該等喷嘴係需要噴麗該高度加壓 液體，故其等具有一相對小操作區域。 爲了試圖解決此問題，現有噴嘴陣列可具有多個級。該 陣列之各液體攜載官可具有用於噴灑該液體霧之複數個喷 嘴。許多管係用歧管連接在一起或係連通以形成一級。一 級簡單地為連接至獨立可控制之一單液體源之許多噴嘴。 148651.doc 201107585

General mectric SPRITStM系統（一習知系統）具有五個級。 在該系統中，當啟動級1時，液體流至用歧管連接在—起 之β亥專管以形成級1且液體係僅從該等噴嘴嗔灑。接著了 啟動其他級而級1關閉或不關閉。 習知系統通常遭受局部過飽和且溼潤不足。此等問題由 於相對於該需要水流速而啟動太多噴嘴引起。習知陣列係 以一使得該空氣/水比係僅相對於該導管之該整個截面積 或空氣之流動區域平衡的方式設計。 此外’大多數習知系統 壓力係由一再循環系統設定。一子區段中之所有喷嘴僅C 該最大流速流動。舉例而言，在半流時，約該等管之一碑 流動而非所有該等管以半位勢流動。因此，空氣之一子這 &可♦為飽和’此意指任何額外水係未蒸發且係自由接觸 X等葉片此外，該較大（即，如相對於該較小之4〇微米 高)溼潤工氣。該等未蒸發較大水滴可凝固以在該壓縮 器中形成可引起大幅損壞之液體條紋。此外，因為此設” f生過飽和區域，故其亦產生極其乾燥空氣之區域。該等 ^、系、4之4等噴嘴係未經定位以允許該等過飽和區域與 ，該噴嘴陣列之該等乾燥區域混合，且因此在靠近該等 業片之則未具有足夠時間蒸發。 【發明内容】 本發明為例如—t# 〇#* pi 7；t 一引擎中之^古 裝置，其用於在空氣吸入 « » ^ . 效且更有政率地輸送液體喷霧至空氣； 及用於包括該裴置之 〕丨孕 < —功率增強系統。該液體嘴 148651.doc 201107585 霧降低空氣溫度，而增力口六备金命 增加二乳社度。更密之空氣提供更多 功率至該引擎。該噴料狀魏能跨㈣#入區域 在接近空氣與水之該注人點實現空氣與水之更均勻混人。 如此，其最大化可用於蒸發之時間。可建立於靠近該陣列 之-「混合區」中之混合越佳，在下游之混合將越均句且 空氣將大體上在靠近該渴輪之前蒸發的可能性越大。 在一實施射，本發明為—功率增強系統。該系統包括 具有至少-空氣人口之—通道。該通道係經組態以允許空 氣穿過該通道。-渦輪較位在該空氣人口下游。一喷嘴 陣列係定位在該空氣入口下游且定位在該渦輪上游。該喷 嘴陣列包括複數個級且界^當空氣移動通過該喷嘴陣列朝 向該渦輪時所穿過之該通道之—截面之複數個子區段。各 級包括經組態以藉㈣㈣體而澄潤移動通過該等子區段 之空氣之複數個喷嘴。各級係經組態以喷灑變化量的液體 且該等級係經組態以任何量的液體喷霧大體上均等地溼潤 流動通過各子區段之空氣。 “在另一實施例中，本發明為一種溼潤空氣用於增加一引 擎之輸出之方法。該方法包括提供一空氣通道，其具有至 ;一空氣入口及空氣流動所通過之一總截面積，·提供喷嘴 之複數個級，各級包括經組態以注入液體進入至空氣甲之 複數個噴嘴’各級具有—水流量操作範圍；將該通道之該 截面積分成複數個子區段，各者具有小於該總截面積之一 區域，在喷嘴之該空氣入口及該等級之下游提供一引擎； 在第時間處決疋空氣之溫度及溼度；決定需要增加該 14865J.doc 201107585 引擎之輸出之一溼度量及經由該等喷嘴提供一第一液體量 =各子區段’丨中該第—液體量係橫跨該整個水流量操作 ㈣以增加該引擎輸出所需要之量來大體上均等地渔潤流 動通過各特定子區段的空氣所需要之液體量。 在另-實施例中，本發明為—種m氣之方法。該方 法包括提供-空氣通道，其具有至少―空氣人口及空氣流 動所通過之-總截面積；將該通道之該截面積分成複數個 子區段’各者具有小於該總截面積之—區域；提供鄰近各 子區=之複數個噴嘴，該等噴嘴經組態以注人液體於空氣 I個水流買操作範圍將需要大體上均等地溼潤 抓動通過各特定子區段之空氣之一液體量提供至各子區 段。 L貫施方式】 爲了說明之目的’該等圖式繪示目前較佳之形式。 而，應理解本發衫限於料圖式巾所繪*之該等精確 置及手段。 見，> 考-玄等圖式，其中相似數字識別相似元件，繪 =吸入一引擎中之前用於更有效且更有效率地輸i 工氧之例如—喷嘴陣列之-裝置之各種表示。亦綠 用於包括該装置之一引鼙 卜 弓丨擎之一功率增強系統。本發明之 施例之該等各種態樣實際上可用於任何類型的引擎 :該功率增強系統使用之一種類型的引擎為一氣渦輪 *τ* 圖1繪示用於增強功率至一氣渦輪之一系統ι〇之—實 148651.doc 201107585 例-亥系統ίο係相對於一發電站設施描述，然而該系統 =可用於其他環境中。該系統包括—通道或導管12。該導 e 12包括上壁Μ及一下壁16及至少一彎管18。導管以亦 ”有相對侧壁(圖i中未繪示)。導管i 2實際上可具有例如正 方开/矩形、橢圓形、圓形等等之任何截面形狀。導管12 具：可為或不為均勻之-載面積。導管12亦包括可包括一 天囪22之一入口區段2〇。在該入口區段汕下游及該導管以 内’可為-攔污柵24、空氣過濾器26及消音器28。在該消 音器28下游及該導管12内為用於冷卻人口空氣*之一裝 置30、100。此一裝置可為一噴嘴陣列。 在用於冷卻入口空氣40&之該裝置3〇、1〇〇下游為例如一 氣渴輪之一渦輪或一引擎32。此項技術巾氣 知且可包括具有葉片之-轉子。在該軸之該前端， 縮器葉片36之一壓縮器34壓縮空氣至諸如典型地為其典型 壓力的10倍至30倍之高壓。該壓縮空氣係輸送至—燃燒器 38。燃料（圖中未繪示）係在該燃燒器38中燃燒。該等熱燃 燒氣體膨脹通過該渦輪33且通過一排氣導管（圖中未綠示） 離開該廠。由於該渦輪功率輸出係大於該壓縮器功率需 要，故過剩功率可用於該軸上。該過剩功率係用於驅動例 如一發電機、一幫浦、一壓縮器、一推進器或類似物（圖 中未繪示）之負載。 如圖1中所繪示，具有一般周圍溫度之一第一溫产及一 第一溼度位準之周圍空氣40a流入至導管12之入口 2〇中 接著周圍空氣40a穿過可選攔汚柵24、可選空氣過渡器％ 148651.doc -10- 201107585 及可選消音器？8。經過該天窗22、清除篩網24、過濾器26 及消音器28之周圍空氣40a之該流典型地具有範圍從約每 秒10米至約每秒20米之一速度。 接著周圍空氣40a穿過空氣冷卻裝置30、100或喷嘴陣 列，其中該周圍空氣40a係藉由從該裝置噴射之液體而冷 卻且溼潤。空氣40a之至少一部分40b現在具有低於該第一 溫度之一第二溫度。此外，該空氣40a之至少一部分40b可 由液體溼潤。接著經冷卻且溼潤空氣40b從區域B移入區域 C中同時大致上保持其速度。該空氣40b進入該引擎32之該 入口氣室區段42。入口氣室42可成形為一鐘狀嘴以允許該 空氣40b之加速。在該壓縮器34入口面，該空氣速度範圍 典型地從約0.4馬赫至約0.6馬赫；更典型地為約音速之半 或約180 m/s之一速度。該空氣係經加速以獲得該壓縮器 完成該壓縮工作所需要之該高速度。典型空氣壓縮比範圍 為從約9:1至約30:1。一旦在該壓縮器内，該空氣速度係隨 著由壓縮引起之該更高密度減小。接著該壓縮空氣（圖中 未繪示）係輸送至該燃燒器。當穿入該燃燒器腔室中時， 速度係典型地小於1 〇〇 m/s，儘管可提供如所需之其他速 度。 用於在空氣到達該壓縮器之該入口之前提供一大致上冷 卻液體至空氣之該裝置30、100通常為一喷嘴陣列。如圖1 中所繪示，該喷嘴陣列30、100係與至少一液體入口導管 44連通。該液體入口導管44係經由一可選閥46與至少一滑 軌（圖中未繪示）連通。該閥46可經組態以控制饋送至該裝 148651.doc -11 - 201107585 流動或流速。 貫施例中，可存在兩個 置3〇、100之至少一噴嘴之液體之一 該滑轨具有至少一幫浦48。在— 幫浦’各者係該速率係由頻率支配且該適#頻率係由一頻 率控制器設定之-變頻驅動（VFD)幫肖。在另一實施例 :，存在多個平行幫浦（諸如五個幫浦），各者具有不同流 量。藉由運作依不同組合之一個、兩個或多個幫浦，可涵 蓋一大範圍的幫浦容量。 幫浦之最大谷畺可關於該額定氣渦輪之空氣流量設 疋。較佳地，該幫浦提供比許多現有幫浦之更低壓液體。 尤其，其在小於約3000 Psi下且較佳地在約2〇〇〇 psi下操 作。該幫浦可使用—預填充系統。因為該幫浦在更低壓下 知作’故4幫浦可為更可靠且因為該幫浦不會再循環液 故可無回至該幫浦之再循環。此可降低進入至該幫浦 中之錢體之溫度且防止碎屑再進人㈣浦。其亦提供對 該等旋轉密封件之更少磨損域良活塞密封壽命。 該幫浦48可經由一信號饋送（其控制該幫浦或諸幫浦之 該速率/操作）與至少一控制單元或控制器5〇通信。該控制 單元5〇可定位於該滑軌上。該控制單元50可使用預定引擎 週』刀析以基於包括周圍天氣條件、渴輪幾何形狀、空氣 運動之速度場及特定渴輪組件之規格之至少—界^參數形 成一控制模型。 -玄幫浦48係亦與一液體源52連通。該液體源％係較佳地 疋位於该滑軌上。較佳地，該液體源52包括一水源，然 而，取決於該冷卻操作可使用其他液體。 148651.doc •12· 201107585 々該系統Η)亦可包括藉由一信號連接至該控制單元 測早Μ圖中未繪示)，其中影響該氣渦輪之性能之 圍條件可經測量錢Μ該控制單元用於該適… Μ擎週期為主之排程衫以輸送—目標位準的人口 ^ 理潤。該等周圍條件包括可影響該氣涡輪之操作之環境= 素(包含但不限於溫度、溼度及氣壓)。該周圍溫度、洱戶 及氣壓可以預定次數決定。在—實施例中，接著監2 度、座度及氣壓之各者；較佳係連續地。該天氣監测單元 中未詳細繪示）可包括—乾球溫度計及_空氣渔度測量 器件。在其他貫施例中，該天氣監測單元可包括一乾球溫 度計及一溼球溫度計。該天氣監測單元可包括其他組件及^ 或諸組件之組合以監測及/或測量周圍天氣條件。該天氣 貧訊係由該控制單元處理，其中該控制單元輸送例如可允 許蒸發水量、結冰風險等等之關鍵可操作資訊至該操作 者。舉例而言，此資訊可於該顯示器（圖中未繪示）上呈現 給操作者。接著可決定增加該引擎所需輸出量所需要之該 液體量或溼度之一決定。 當該周圍空氣40a穿過該喷嘴陣列30、1〇〇時，該空氣冷 卻裝置30、1〇〇或喷嘴陣列可輸送大致上作為一喷霧之冷 卻液體至該周圍空氣40a。「冷卻」意指在緊接著該液體離 開一噴嘴之後，該液體之溫度即低於該液體所冷卻之該空 氣之溫度。該液體在該空氣40b到達該壓縮器之該入口之 前冷卻該空氣40b。在其他實施例中，該液體不可冷卻但 可為相同溫度或比流動通過該導管之空氣暖。 148651.doc 13· 201107585 當該閥46開啟時，高壓液體係經由液體入口導管44從液 體供應源52饋送至該嘴嘴固定器3()、該等噴嘴係經 組態以霧化水成為一細微滴噴霧。此等微滴典型地範圍從 約3微米至約5G微米，且更典型地從約增米至約職米。 圖2A繪示可用於例如圖1中所繪示之-系統中之-習知 喷嘴陣列3〇。此-陣列30可為來自通用電氣公司(一 心叫之該SPRITSTM系統。該繪示習知㈣㈣3Q包括 由垂直延伸桿60所支撐之複數個水平延伸管54。各管“具 有沿該水平長度之複數個喷嘴56。該等喷嘴56係經組態以 噴灑大致上不大於5〇微米直徑之水微滴。該等嗔嘴％為此 項技術中大致上已知的該等喷嘴且可由派克漢尼汾（parka Hannifin)公司供應。如以上所提供，具有此等小直徑之喷 灑液體通常稱為「霧化」且產生許多小直徑微滴之系統通 常稱為霧化系統。該習知系統30之目標旨於溼潤從該入口 (見圖1)穿過之該空氣使得空氣在進入該引擎之前更冷而不 元全使該空氣過飽和以使得該液體可在接觸該等葉片且損 壞該引擎之前蒸發。 該等水平管54係與複數個液體供應導管58連通，該等複 數個液體供應導管58係與液體入口導管44(見圖1)連通。各 導管5 8供應該系統之一級*該等管54界定複數個級。習知 喷嘴陣列30通常包括五個級。該SPRITS系統可包括五個 級；總共約1456個噴嘴，各者在3000 psi壓力下操作。該 等級係由用歧管連接或耦合某些水平管而建立。 該等噴嘴56係藉由一恆定壓力源而饋送。因此，喷嘴56 148651.doc 201107585 喷麗之比例係直接與需要在目前環境條件下溼潤空氣之該 完全系統流速之分率成比例。舉例而言，在半最大流時， 該陣列中之一半的該等噴嘴56係經啟動或噴灑液體。所有 液體可注入流動通過該入口中之空氣之一子集中。因此， 圍繞該等注入管或已啟動的該等級之空氣通常係過飽和。 由於該喷嘴之位置及分級配置，故此等經溼潤、飽和或過 飽和區域未與較乾燥區域混合，因此分配該液體至該等區 域。因此，過飽和之局部區域設法進入該引擎中而不蒸發 該液體，此損壞該引擎。 圖2B中繪示一習知陣列30之過飽和問題。圖2B繪示兩 個不同分級配置62、64之一簡化側視圖。各配置62、64具 有五個喷嘴56a至56e。在配置62中’啟動噴嘴56a、56b、 56d、56e ;亦即’噴灑液體72進入空氣4〇a中。未啟動喷 嘴56c。鄰近喷嘴56a、56b及56d、56e係同時啟動（亦即， 當啟動該配置62時）。此引起緊鄰56a、561)及56(1、5心下 游之過餘和。自噴嘴56b及56d之喷霧72之一部分與緊鄰喷 嘴56c下游之「更乾燥」空氣40a混合。然而，因為鄰近喷 嘴56a、56b、56d、56e係同時喷射且因為存在相對較少空 氣運動，舉例而言，來自喷嘴56&之飽和或溼潤空氣試圖 與來自喷嘴56b之飽和或溼潤空氣混合。相似地，來自噴 嘴56e之喷霧72試圖與緊鄰噴嘴56d下游之飽和或溼潤空氣 4〇已混合。此導致緊鄰56a、56b及56d、56e下游之局部過 飽和。換言之，緊鄰該等啟動喷嘴下游之飽和或溼潤空= 不可與乾燥空氣容易混合。 I” Γ S； 148651.doc -15· 201107585 配置64中亦說明該局部區域過飽和問題。此處，緊鄰噴 嘴56a及56c下游之喷霧72可與緊鄰喷嘴56b下游之該更乾 燥空氣40a混合。然而，局部過飽和區域係由於以上所描 述之該等原因而由鄰近啟動噴嘴56()至56e產生。 · 習知喷嘴陣列遭受該等以上問題，部分因為其等試圖平 衡该導官之該整個截面積上方之該整個空氣流之溼潤。當 空氣在該導管内流動且通過該導管時，該導管内之空氣大 體上覆蓋該導管之該整個截面積。習知陣列係經設計使得 其等試圖用一單一全域分級策略來溼潤該管道之該整個截 面積上方之空氣。換言之，其等使用多個級展開橫跨該整 個流動之空氣串流以加以溼潤。反之，本發明之該噴嘴陣 列將該整個截面陣列分成複數個子區。其係經設計以橫跨 整個水流輸送範圍而.大體上均等地個別溼潤空氣流之各子 區段，而非試圖一次地使整個空氣流飽和或溼潤。空氣之 各子區段中之水之位準可相對乾燥或可大體上飽和。 圖3繪示根據本發明之用於冷卻空氣之一裝置或系統ι〇〇 之一實施例。該裝置100大致上係呈—噴嘴陣列之形式。 該陣列之各噴嘴係經組態以喷灑小液滴（大致上為水）朝向 該氣渦輪壓縮器（見圖υ之該入口。換言之，其可為一霧化 系統。尤其，該等噴嘴可為此項技術（例如來自派克漢尼 々Α司）中已知且如以上所描述之該等喷嘴。與該等習知 陣列不同，本陣列之該等喷嘴可在小於約2〇〇〇 psi下操 作。已發現在此壓力下操作該等喷嘴與在約3〇〇〇 ρ。下操 作之噴紫tb較極少損及該水滴尺寸分佈但在該系統上產生 148651.doc -16- 201107585 更少壓力。 圖3繪示在一消音器28下游且耦合至該消音器28之該噴 灑裝置。因為該等消音器元件通常在垂直於該等垂直噴嘴 陣列之该平面之一方向上產生大部分流動誘導混合，故該 喷灑裝置可鄰近一消音器定位且定位在該消音器下游。該 喷灑裝置實際上可定位在沿該導管之該長度之任何地方且 可不可耦合至一消音器。 複數個喷嘴組或級104至U2b(見圖4A至4C)沿垂直方向 延伸。垂直意指該等噴嘴級係大體上垂直於一大體上水平 地平面。然而，該等喷嘴級可水平延伸；亦即，大體上平 行於該地平面，呈對角線或以相對於該地平面之任何角 度。此外’該等喷嘴級可組成複數個單元1〇2，該等複數 個單元102係分成如以下所解釋之子單元1〇2a、1〇2b。 該陣列100係由與複數個液體供應導管2〇〇連通之複數個 級組成，該等複數個液體供應導管2〇〇係與該液體入口導 管44(見圖1)連通。各級係由用於輸送液體至空氣之至少複 數個喷嘴組成。在各級中，該等噴嘴係指該等喷嘴沿該液 體分配導管之該等位置之一分級配置組態。各級亦可包括 至少一液體分配導管（見圖4八至4C)。各液體分配導管係與 複數個喷嘴及该液體入口導管連通。在其他實施例中，各 級可不具有一液體分配導管。反而是液體可分開地供應至 s亥級中之各噴嘴。各級係經組態以每單位時間喷灑變化量 體積的液體。 該等液體分配導管從該等液體供應導管2〇〇延伸。該等 148651.doc •17· 201107585 液體供應導管200可沿該陣列loo之該頂部以水平方向延 伸。然而，該等液體供應導管2〇〇可垂直、水平或對角延 伸。此外，該等液體供應導管2〇〇可在該等液體分配導管

之頂部或可沿該底部延伸》各級係可獨立操作。如此，I 體可從一或一些級而非其他級噴灑，或液體可從所有級或 不從任何級喷灑。 在圖3中所繪示之該實施例中，該等級係大體上垂直配 置’沿水平方向φ聯延伸。換言之，該等垂直延伸級係沿 水平方向成-直線。在其他實施例中，該等喷嘴級可為水 平，且因此大體上平行於該地平面。 各液體分配導管可耦合至至少一支撐柱114。該支撐柱 114實際上可為對於噴嘴及該等㈣分配導管提供支撐而 包含此等之任何結構。該支撐柱114可為一 4英吋直徑中空 ^然而’该支撐柱i 14可具有—矩形、三角形、擴圓形 等等截面，可不為中空等等。在圖3中所繪示之該實施例 中，因A該等級垂直延#，故該支搏柱114大體上垂直延 伸°當該等級於對角線、水平等等延伸時，該等支樓柱 114可以其他方向延伸。舉例而言，當該等級水平延伸 時’該等支撐柱亦可水平延伸。該等垂直延伸支樓柱ιΐ4 可沿水平方向串聯配置且可以垂直方向延伸至該消音器28 之該等元件之大約頂部。較佳地，該等支#柱114係在水 平方向上互相等距隔開。 如圖4A至圖4C中所繪示且以下更詳細描述，各支撲柱 114上之級之5玄特殊組態包括複數個相同、重複單元之 I48651.doc 201107585 一子單兀102a、l〇2b，該等複數個相同、重複單元1〇2包 括該陣列1〇〇。尤其，具有不同級之兩個支撐柱ii4a、 114b各者可包括該陣列1〇〇之一單元1〇2。如圖3中所繪 示，此兩個支撐柱114a、U4b可耦合在一起。各單元1〇2 可耦合至該消音器28。在其他實施例中，該等支撐柱j 14 可不耦合至s亥消音器28而可獨立。此外，該等級i 〇4至 112b或液體分配導管可不耦合至支撐柱114而可獨立或係 耦合至另一結構。 圖4A至圖4C繪示圖3中所繪示之該陣列之一單元1〇2。 該單元102係由兩個子單元1〇2a、1〇2b組成。該等支撐柱 114a、114b係藉由一第一橫桿116而連接。各子單元 102a、102b係由三個級組成且各單元1〇2係由總共五個級 組成。如圖4A至圖5中所繪示，該兩個子單元1〇2a、1〇几 可互相等距隔開。 子單元102a包括一第一級1〇4。如圖4B中所繪示，該第 一級104可包括兩個第一液體分配導管3〇4a、3〇4b。在圖 4B中所繪示之該實施例中，該兩個第一液體分配導管 304a、304b沿垂直方向延伸。該兩個第一液體分配導管 304a、304b係附接至一第一支撐柱U4ae該兩個第一液體 分配導管304a、3(Mb互相平行延伸下至該第—支撐柱i丨钝 之該後側之該左手側及右手側。將理解該第一液體分配導 管304a、304b可附接至別處或可獨立。此外，僅一液體分 配導管可用於該第一級中。如圖4A中所繪示，一第一液體 供應導管204係經由一第二横桿118耦合至該第一支撐柱 148651.doc -19- 201107585 114a。该兩個第一液體分配導管304a、304b之各者係與該 第一液體供應導管2〇4連通，該第一液體供應導管2〇4可以 水平方向延伸且可大體上垂直於該等第一液體分配導管 304a ' 304b ° 沿該等第一液體分配導管3 〇 4 a、3 0 4 b之該長度為複數個 第一噴嘴404。此等第一喷嘴係配置於一第一分級配置 中。如圖4B中所繪示，該等喷嘴4〇4從該等液體分配導管 3 04a、3 04b經由一第一延伸部5〇4延伸。尤其，喷嘴4〇4a 對應於304a且噴嘴404b對應於3〇4b。如圖4C中所繪示經 組態以從其噴灑一細薄霧或液化霧之至少一第一喷灑頭 604a ' 604b係附接至該等第一延伸部504之各者。該等第 一延伸部504可相對於該x_z平面傾斜約45度角。該等第一 喷灑頭604a、604b可從該等第一延伸部5〇4向前延伸且係 大體上垂直於該等液體分配導管304a、304b。 如圖4B中所繪示’該第一級1 可包括二十個喷嘴404， 其中十個喷嘴40乜沿液體分配導管3043延伸且十個噴嘴 404b沿液體分配導管3〇4b延伸。該等噴嘴4〇4可在垂直方 向上隔開約1英吋至約1〇英吋。該等第一液體分配導管 304a、304b之任意者上可包含或多或少喷嘴4〇4且可使用 不同間隔。如圖4B中所繪示，一些喷嘴404係大體上相對 於y方向對準且一些未對準。如以下所提供，各級中之該 等噴嘴404之位置係最佳化用於完全溼潤穿過該陣列之空 氣’而不使該空氣過飽和。該等喷嘴4〇4係亦經組態以提 供一大體上均勻散佈的液體。此外，如圖4B中所繪示，該 148651.doc •20· 201107585 等第一喷嘴404係大體上沿一假想垂直線互相成一直線。 換言之，若一垂直線係沿Y方向繪製，通過各第一噴灑頭 604a、604b ，則因此各第一喷嘴404a、404b與各第一喷 灑頭604a、604b係沿Y方向對準。 如圖4A及圖4C中所繪示’子單元i〇2a及i〇2b各者可包 括一第二級112a、112b。第二級112a為子單元i〇2a之部分 且係耦合至該第一支撐柱114a。第二級112b為子單元i〇2b 之部分且係耦合至該第二支撐柱114b。第二液體供應導管 212係耦合至該第二橫桿118 ’該第二橫桿11 8係耦合至該 第一橫桿116。第二液體分配導管312a係搞合至該第一支 撐柱114a之該右手前側且係與第二液體導管2丨2連通。第 二液體分配導管312b係耦合至該第二支撐柱11413之該右手 前侧且係與第二液體導管212連通。將理解該等第二液體 刀配導官312a、312b可附接至別處或可獨立。該第二液體 供應導管212可緊鄰水平延伸且大體上垂直於該等第二液 體分配導管312a、312b。 沿該等第二液體分配導管312a、312b之各者之該長度為 複數個弟一喷嘴412a、412b。此等第二噴嘴係配置於一第 二分級配置中。如圖4C中所繪示，該等第二噴嘴4丨2a ' 412b包括從該等第二液體分配導管312a ' 312b延伸之一第 一延伸部5 12。經組態以從其喷灌一細薄霧或液化霧之至 少一第一噴麗頭612a、6 12b係附接至該第二延伸部5丨2。 如圖4C中所繪示，該等第二延伸部512可在該χ_ζ平面中傾 斜約45度角。該等第二喷灑頭6l2a、612b從該等第二延伸 148651.doc 21 - 201107585 部512向前延伸且係大體上垂直於該等液體分配導管。 第二級112a可包括七個喷嘴412a且第二級112b可包括四 個噴嘴412b。該等噴嘴412a係在垂直方向上隔開約1英对 至約60英吋。該等噴嘴412b係在在垂直方向上隔開約1英 吋至約60英吋。可包含或多或少喷嘴且可變更該等噴嘴之 間隔。如圖4A及圖4B中所繪示，第二喷嘴412a係相對於 第一噴嘴404a及第四噴嘴408交錯。第二喷嘴412b係相對 於第三喷嘴410及第五噴嘴406a、406b交錯。各級中之該 等噴嘴之位置係最佳化用於溼潤穿過該陣列之空氣，而不 使該空氣過飽和。此外，如圖4B中所繪示，該等第二喷嘴 412a係大體上沿一假想垂直線互相成一直線。第二喷嘴 412b亦大體上沿一假想垂直線互相成一直線。第二噴嘴 412a係亦大致沿一假想垂直線互相成一直線。換言之，若 一垂直線係沿Y方向繪製，通過各第二喷灑頭，則該等各 自組第二喷灑頭6 1 2a及612b係沿Y方向對準。該等喷嘴 412a、412b係亦經組態以提供一大體上均勻散佈的液體。 如圖4A至圖4C中所繪示，子單元1〇21)包括喷嘴11〇之一 第三級。該第三級11〇包括以垂直方向延伸之一第三液體 刀配V& 310。該第二液體分配導管31〇係附接至該第二支 樓柱114b較佳地在§彡則侧之該左手側上。將理解該第三 液體分配導管3】〇可附接至別處或可獨立。此外，可使用 不只-個液體分配導管…第三液體供應導管⑽係亦附 接至該第二支撐柱114b。該第三液體分配導管則係與該 -第三液體供應導管21G連通，其可以水平方向延仲且可 148651.doc -22- 201107585 大體上垂直於該第三液體分配導管310。 沿該第三液體分配導管3 1 〇之該長度為複數個噴嘴4丨〇。 此等第三喷嘴係配置於一第三分級配置中。如圖4C中所繪 示’該等噴嘴410包括從該第三液體分配導管31〇延伸之一 第三延伸部510。經組態以從其喷灑一細薄霧或液化霧之 至少一第二喷灑頭61 0係附接至該第三延伸部$ 1 〇。該等第 三延伸部510可在該x-z平面中傾斜約45度角。該等第三噴 灑頭610從該等第三延伸部5丨〇向前延伸且係大體上垂直於 該液體分配導管3 10。如圖4C中所繪示，該等第三延伸部 510 了大體上平行於弟五延伸部506延伸且該等第三喷灑頭 61〇可大體上平行於第五噴灑頭6〇6b。該等第三延伸部5ι〇 可在第五延伸部506内部。 該第三級110可包括三個喷嘴41〇。然而，可包含或多或 少噴嘴。如圖4A及圖4B中所繪示，第三喷嘴41〇可相對於 第五噴嘴406a、40<5b交錯。各級中之該等噴嘴之位置係最 佳化用於溼潤穿過該陣列之空氣，而不使該空氣過飽和。 該等噴嘴410係亦經組態以提供一大體上均勻散佈的液 體。此外，如圖4B令所繪示，該等第三喷嘴係大體上沿一 假想垂直線互相成一直線。換言《，若一垂直線係沿丫方 向繪製，通過各第三噴灑頭，則因此各第三噴嘴與各第三 喷灑頭係沿Y方向對準。 子早元102a亦包括一第四級1〇8。該第四級1〇8包括以垂 直方向延伸之—第四液體分配導管3〇8。如圖从中所繪 不，該第四液體分配導管308係附接至該第一支撐柱 I48651.doc -23- 201107585 114a較乜地在该鈾側之該左手側上。將理解該第四液體 分配導管308可附接至別處或可獨立。此外，可使用更多 液體分配導管^ 一第四液體供應導管2〇8係亦經由第一橫 桿116及第二橫桿118附接至該第一支撐柱114&。該第四液 體分配導管308係與該一第四液體供應導管2〇8連通，其可 以水平方向延伸且係较佳地大體上垂直於該第四液體分配 導管308。 沿該第四液體分配導管3〇8之該長度為複數個第四喷嘴 4〇8。此等第四喷嘴係配置於一第四分級配置中。如圖化 中所繪不，該等第四喷嘴4〇8包括從該第四液體分配導管 308延伸之一第四延伸部5〇8。經組態以從其喷灑一細薄霧 或液化霧之至少一第四喷灑頭608係附接至該第四延伸部 5〇8。該等第四延伸部5〇8可相對於該χ ζ平面向前傾斜約 45度角。該等第四喷灑頭6〇8可從該等第四延伸部5〇8向前 延伸且係大體上垂直於該液體分配導管3〇8。如圖4c中所 繪示’該等第四延伸部508及第四喷灑頭6〇8係在該第一延 伸部504及第一噴嘴喷灑頭6〇4b内部且係與其等等距隔 開。 該第四級108可包括七個喷嘴408。然而’可包含或多或 少噴嘴。如圖4Α及圖4Β中所繪示，較佳地，該第四級1〇8 之该等噴嘴408係在y方向上相對於喷嘴404及412a交錯。 各級中之該等喷嘴之位置係最佳化用於溼潤穿過該陣列之 空氣’而不使該空氣過飽和。該等噴嘴4〇8係亦經組態以 提供一大體上均勻散佈的液體。此外，如圖4B中所繪示， 148651 .doc 24· 201107585 該等第四噴嘴408係大體上沿一假想垂直線互相成一直 線。換言之，若一垂直線係沿γ方向繪製，通過各第四噴 麗頭，則因此各第四喷嘴與各第四喷灑頭係沿Y方向對 準。 子單元1 02b亦包括一第五級1 〇6。如圖4B中所續示，該 第五級106包括以垂直方向延伸之兩個第五液體分配導管 306a、306b。該兩個第五液體分配導管3〇6a、3〇6b係附接 至一第二支撐柱114b。該兩個第五液體分配導管3〇6&、 3〇6b沿該第二支撐柱丨14b之該後側之該左手側及右手側互 相平行延伸。該等第五液體分配導管3〇6a、3〇6b可附接至 別處或可獨立。此外，可使用一個液體分配導管。一第五 液體供應導管206係亦經由第一橫桿116及第二橫桿118附 接至該第二支撐柱114b。該兩個第五液體分配導管、 306b之各者係與該一個第五液體供應導管2〇6連通，其可 以水平方向延伸且係較佳地大體上垂直於該等第五液體分 配導管 306a、306b。 石忒等第五液體分配導管306a、3〇6b之該長度為複數個 喷嘴406a、406b。此等第五噴嘴係配置於一第五分級配置 中如圖4C中所繪不，該等喷嘴4〇6a、4〇讣從該等液體分 配導管306a、306b經由一第五延伸部5〇6延伸。經組態以 從其噴灑一細薄霧或液化霧之至少一第五噴灑頭6〇6&、 M6b係附接至該等第五延伸部5〇6之各者。如圖4c中所繪 示該等第五延伸部506可相對於該Χ-Ζ平面傾斜約45度 角該等第五喷灑頭6〇6a、606b從該等第五延伸部5〇6向 148651.doc -25· 201107585 刖延伸且係大體上垂直於該等液體分配導管3〇6a、3〇6b。 s玄第五級106可包括三十個噴嘴，其中十五個噴嘴4〇6a 沿液體分配導管306a延伸且十五個噴嘴4〇6b沿液體分配導 官306b延伸。該等噴嘴4〇6a可在垂直方向上隔開約1英吋 至約60英时。該等喷嘴40讣可在垂直方向上隔開約1英吋 至約60英叶。該等第五液體分配導管3〇6&、3〇牝之任一者 上可包含或多或少喷嘴且該等噴嘴4〇6a、4〇6b可不同地隔 開。如圖4B中所繪示，所有喷嘴4〇6係大體上在y方向上對 準。各級中之該等喷嘴406之位置係最佳化用於溼潤穿過 忒陣列之空氣，而不使該空氣過飽和。該等噴嘴4〇6a、 4〇6b係亦經組態以提供一大體上均勻散佈的液體。此外， 如圖4B中所繪示，該等第五噴嘴係大體上沿一假想垂直線 互相成一直線《換言之，若一垂直線係沿γ方向繪製，通 過各第五噴灑頭，則因此各第五噴嘴與各第五噴灑頭係沿 Y方向對準。 具有該五個喷嘴級丨⑽至丨丨孔之子單元1〇23及1〇孔包括 單兀102。如圖3中所繪示，該陣列1〇〇係由複數個隔開 單元組成。該等單元可以任何方向（諸如垂直、水平、對 角等等）互相等距隔開。其中該等單元係經隔開之方向取 决於口亥等子單兀係如何定向。該陣列⑽可包含十三個單 兀射二個單係總共二十六個子單元。可包含或多或 少子早及單元。此外’該等子單元ι〇2^議及該第一 支樓柱114a與第—支樓柱1141?可互相等距隔開。尤其，該 第支撐柱114a可為離該第二支撐柱114_ 1英对至約4〇 148651.doc 26 · 201107585 英对。該等單元係隔開約1 m約w英心該等噴嘴級 104至112b係繪示為被附接至該第一支撐柱1143及第二支 撐柱114b，然而’該等喷嘴級刚至⑽可附接至其他結 構或獨立。 圖5繪示圖3中所示之該陣列1〇〇之一部分1〇〇,。尤其， v、、.s示十四個子單元1〇2a、1〇2b及七個單元1〇2。僅標記 一個單70但將理解該等剩餘單元遵循才目㈣規。如以上所 提供’該噴嘴陣列可填充一管道内部之該整個截面積。在 圖5中所繪示之該陣列之該部分⑽，中，該截面積係指定為 25。圖5顯示各子單元1〇2可經隔開以建立或界定該整個截 面積25之至少-子區段。如在圖5之該型式中，當存在建 立一早兀102之兩個子單元1〇2a、，該等單元可經 隔開以建立或界定該整個截面積之另-子區段。在圖5中 所繪示之該型式中，諸單元1〇2垂直延伸且係在水平方向 上隔開以建立第一子單元A。子單元1〇2&、職垂直延伸 且：在水：方向上隔開以建立第二子單元B。將理解該等 子單7G及單70實際上可以任何方向延伸。舉例而言，子單 兀及單元可水平延伸且係沿垂直方向隔開，且因此建立水 平子區段。 圖5繪示互相等距隔開之該等子單元购、職及互相 :距隔：之該等單元】〇2。如此，每個子區段具有相同區 3' 、。之，所有B子區段具有相同區域且所有A子區段

S 有相Μ域。在其他實施例t ’該等子單元及單元之間 的間隔可為不同’建立具有不同區域之子區段。在圖3中 148651.doc -27· 201107585 所繪示之該實施例中，存在總共二十六個子單元丨〇2a、 102b及十二個單元102。因此，存在用於該空氣4〇a(見圖〇 穿過之二十六個垂直間隙或子區段A、b ’其中該等間隙 之十二個為該第一間隙A且十三個為第二間隙B。或多或 少間隙或子區段可由其他實施例中之該喷嘴陣列建立。 圖5顯示至少四個噴嘴級係經組態以輸送液體至各子區 段A及B。尤其，第一喷嘴4〇4b、第四喷嘴408、第二喷嘴 4 12b及第五喷嘴406a係經定位以輸送液體至子區段b。第 一喷嘴404a、第二噴嘴412a、第三噴嘴41〇及第五噴嘴 406b係經定位以輸送液體至子區段a。注意在一些實施例 中，喷霧可不輸送至鄰近該管道之該等壁之子區段以便不 過飽和而損壞此等壁。 如以上所討論之圖1中所繪示，周圍空氣4〇a進入該管道 之該入口且大體上穿過該管道之該載面積25。如此，由於 本發明之該喷嘴陣列1〇〇,空氣穿過子區段A及b。因為該 噴嘴組定位多個級鄰近該截面積之複數個子區段，故該喷 嘴組係經組態以輸送需要使流動通過各子區段之空氣渔潤 且可能飽和或大體上飽和之一液體量。尤其，第一喷嘴 404b'第二喷嘴412b、第四噴嘴408及第五喷嘴406a能夠 輸送需要使流動通過子區段B渔潤之空氣的一液體量。第 一噴嘴404b、第二噴嘴412a'第三噴嘴410及第五噴嘴 406b能夠輸送需要座潤流動通過子區段a之空氣之一液體 量。較佳地，穿過子區段A及B之空氣係溼大體上均等地 潤’換言之’該空氣大略具有相同渥度位準。就此而言， 148651.doc -28- 201107585 提供至各子區段之該液體量可大體上與該特定子區段之一 分率戴面積成比例。各子區段具有大體上等於該整體水對 空氣比之一水對空氣比；亦即，通過該整個截面積之該周 圍二氣之該整體流之§亥水對空氣比。此外，各子集在任何 給定時間接收相同量的水。當空氣穿過各子區段時，其係 用從該等噴嘴級之該等喷嘴之任何嘴灑之相對較冷液體來 溼潤。該溼潤空氣具有比在穿過該陣列之前的空氣更低之 一溫度。該更低溫度空氣具有允許其更有效饋送該引擎之 一更高密度。

[S 如以上所提供，該等級一起能夠輸送需要以任何給定量 的液體噴霧大體上均等溼潤流動通過一子區段之空氣之一 液體量。該等級係亦經㈣以輸送相同量的液體至各子區 段且係經組態以提供-土句勻散佈的水遍及該子區段。舉例 而言’在-第一周圍溫度及第一周圍溼度位準，僅該等第 -噴嘴可操作。此處’僅第_噴嘴魏輸送液體至子區段 B且僅第-喷嘴她輸送液體至子區段a。在通常高於該 第一敎溫度之-第二預定溫度，且可能在可低於該第一 澄度位準之之一第二澄度位準，接著可啟動該等第二喷嘴 之至少-者。當溫度增加時’且尤其當溫度達到某些預定 位準時，可隨後啟動該第三、第四及第五級之噴嘴。取決 於流動通過該喷嘴陣列之空氣之至少該溫度及澄度，該等 各種喷.嘴級之該等喷嘴將以各種組合啟動或停用。較佳 地，—特定喷嘴級中之每個噴嘴同時噴濃且各噴嘴級係獨 可控制。舉例而έ ’該第一喷嘴級可經啟動使得受壓水 148651.doc •29- 201107585 1糸僅從該第一級之每個喷嘴噴灑。接著可啟動該第二噴嘴 及之°亥等噴嘴。預期將幾乎一直啟動該系統正在運作之該 第一級。 在某些實施例中，該陣列可不具有所有五個級。舉例而 言，當該陣列係用於具有-相對怪定溫度或澄度位準之區 域中時。亥陣列可僅具有一第一級。或，該陣列僅包括界 ^等子區#又之一第一級及一第二級。重要的是該總截面 係分成複數個較小子區段，各子區段接收大體上相同量的 液體且該等噴嘴係經組態以在能夠大體上使各子區段中之 空氣飽和且提供一均勻散佈液體之液體噴霧量或流量範 圍來大體上均等地溼潤流動通過各子區段之空氣。一流 s範圍或操作範圍為待溼潤之空氣之條件之一範圍。舉例 而3，其可為約70°F且相對溼度約為6〇%至約12〇〇F且相對 溼度約為10〇/〇。 由於各子區段溼潤至大體上相同程度，該整個體積的入 氣係㈣藉由將該總截面積分成複數個子 皁兀且輸送液體至各子單元，相較於經設計以試圖一次地 溼潤该官道之該總截面積之習知噴嘴陣列，本噴嘴陣列更 均句地澄潤該入口空氣。此外，該等噴嘴係經設計以最佳 地盡可能均句地分配水。在最大流量（亦#，當啟動所有 五個級）時，可存在交錯於空氣間隙人及6之任一侧上之約 母4奂于的喷嘴。如此，該陣列能覆蓋該等空氣間隙在 水平方向上及垂直方向上的大體上所有區域。因此，不存 在或存在極少量的局部過飽和且空氣與水之混合係經極大 148651.doc 201107585 改良 著幹送π /亦不將該總截面積分成複數個子單元且接 要液體至各子單元。如此，導致局部區域過飽 鱼本设计提供該等習知陣列中不可見之液體噴霧 接：二之乾燥空氣之一最佳混合。因為該混合局部 =乾心氣對於水之大體上整體平均比，故其為最佳。 、口之，不存在或大體上極少過飽和之局部區域及乾燥空 亂之局部區域。相較於習知系統，在相同非飽和水流速 下’该空氣溫度可崎低至__更大程度。此外，如相對於 更下游’該混合靠近該陣列發生。此給予該噴霧在接近或 進入該壓縮器之前更多時間來蒸發。相較於習知陣列，本 設計將在任何給定時間在該管道之該内部區域上方更均句 地喷麗之該等嘴嘴展開。因&，該等喷嘴係經定位以最大 化水蒸發。 此外，該喷嘴言免置可緊鄰該更少㈣區域或相對乾燥區 域來定位更加溼潤或甚至飽和之區域。在一些實施例中， 一些子區段或空氣間隙可大於他者且可接收更少液體。該 較大間隙可鄰近更富含液體之一較小間隙。交替更小及更 大或較溼潤及較不溼潤區域可提供空氣與水之更均勻混 合。換言之，本設計最小化發現該可能最乾燥空氣之該噴 霧的難度。此係由劃分該總截面積之一系統實現，且因此 無法由該等習知陣列實現。習知區域通常具有許多連續飽 和或過飽和之區域。因為該飽和或過飽和空氣係相對遠離 未飽和或乾燥空氣，故尤其在最有利的靠近該陣列之處， 148651.doc •31 · 201107585 較少存在該乾燥空氣與飽和或過飽和空氣將混合之一機 會。此係為何習知系統傾向於使在某些區域中之空氣過飽 和同時讓其他區域之空氣乾燥。 除係經配置以覆蓋該等空氣間隙之大體上整個區域之 外，本設計利用該管道入口中之空氣之運動以最大化該陣 列下游之混合效率。因此，其更有效地使用靠近大體上均 勻化該空氣流之該消音器所產生之該等流動模式。就此而 s ’該4喷嘴級沿與該等消音器元件之相同方向延伸。在 該繪示實施例中，此係沿垂直方向。 如以上所描述’ 一幫浦48(見圖1)可饋送液體至該第一 液體供應導管204、第二液體供應導管212、第三液體供應 導管210及第四液體供應導管2〇8。一第二幫浦（圖中未繪 示）可饋送液體至僅該第五液體供應導管2〇6。如以上所提 供且圖1中所纟會示’經栗送液體穿過入口或源導管44。該 液體接著被分配至該等液體供應導管2〇〇且接著分配至該 等液體分配導管300。喷嘴可選擇性地開啟以噴瀵霧化水 滴。 爲了啟動共用相同幫浦之該等噴嘴級（諸如該第—級至 該第四級），噴嘴之此等級可首先用液體預填充。此係爲 了最小化在改變一級之後用於穩定該系統之時間。該預填 充操作可實施如下。該控制系統決定該等作用級需要改 變；亦即’ 一級可需要停用或啟動。在一實施例中，每個 刀級動作開啟一級且關閉另一級，除啟動該第五級之外。 該控制器為將要啟動之該級開啟一預填充閥。在小於2〇〇 148651.doc 32· 201107585 psi下之-低壓幫浦起動且填充待啟動之該級。當該預 填充達到某—壓力冑，該閥關閉且該幫浦停止。為該新的 級開啟—主級閥。一旦此開啟，則關閉將停用之該級之該 、及閥在實施例中，在關閉先前級之前，下一級係始終

開啟以確保該幫浦不過度回壓。 其中噴灑系統操作之該等周圍條件通常需要供應至該等 喷嘴之水量中之大變化；典型地，一最小至24倍的最大 範圍。各級具有在任何給定時間產生之該最小流量的U 至1.4倍之一範圍。如以上所提供，本陣列可由一可變速 幫浦驅動。該陣列可需要乾燥條件下約4倍的一流量範 圍。（此係由L3的5次方計算（1.35用於五個級））。該產汽量 變化係由周圍條件涵蓋之範圍驅動。對於溫和系統，Μ 倍之一範圍為適當且因此此等系統僅需要四個級。如以上 所提供，該等習知系統遭受在使用固定壓力、再循環幫浦 中之缺點。用於本設計中之該等VFD幫浦大體上減少或消 除此等問題。因為該等幫浦給予一四個級陣列需要之相同 2·4倍流量範圍，故此等VFD幫浦與一四個級設計匹配。相 應地，本設計饋送四個級；自一共同幫浦之第一級至第四 級。該第五級可使用饋送此單級之一單幫浦。與該等習知 系統不同，此幫浦可為VFD控制且供應一可變流速。 圖6繪示該習知陣列及本發明之該陣列之飽和分率相對 於分率流之一圖表。分率流為該流速除以等於丨之該設計 流速。換言之，分率流為實際上在一給定時間流動之該陣 列中之總分配導管之分率。在完全流動時，分率流係等於[ I48651.doc •33· 201107585 1。在2時，約該等管之一半係流動，且該等管之約、 約4係流動。 圖6之該數據係由計算獲得。對於各間隙，其係決定該 陣歹丨中貫際上流動之總分配導管的分率為何。相對於本發 明，該兩個空氣間隙（亦即，間隙八及3(見圖5))係經檢 查。相對於其他間隙決定多少噴嘴係針對一間隙流動。此 決定過飽和之理論比。換言之，該測試比較子區段A中之 X1相對於子區& B中之水量。可隨本發明發生之該稍微 過飽和為偶發且僅當級3或4為啟動時可發生，因為級3係 僅在一子單元上且級4係在另一子單元上。舉例而言，在 ’’’勺0.3時，因為級4為啟動，故可存在一微量過飽和。 圖6亦繪示圍繞該注入器之該空氣率流中之過飽和位 準，其經界定為該習知陣列之各側上之下一管之半程及本 。又计之每空氣間隙。此為任何後注入混合開始之該點。圖 6顯示分配不當之程度；換言之，相較於該習知陣列，本 車j大致上具有更少過飽和區域及過乾燥區域。額外地， 「备含」水之間隙與該等乾燥間隙為鄰近。該流係分層為 稍微過飽和，接著稍微乾燥，接著稍微過飽和等等。此非 該等習知系統之情況。舉例而言，在約0.23時，該習知系 、先之、力3.7空氣間隙為過飽和但本設計之僅約丨空氣間隙為 飽和。圖6亦顯示由於相對於該等習知設計中之該垂直層 化、’.。構，由該等結構所流出之該等渦流具有一減小之更佳 機會’故該橫向可重複分配不當係在相同平面中。 儘s本發明已相對於其例示性實施例描述且說明，但熟 148651.doc -34- 201107585 習此項技術者應從前述理解本發明中且對本發明製成各種 其他變更、省略及額外項，而不脫離本發明之精神及範 疇。 【圖式簡單說明】 圖1係用於增強用於—發電站中_ τ心渦輪引擎之功率之 一系統之一側視平面圖； 訊係用於增強—渦輪5丨擎之功率之―習知噴 平面視圖； τ〜< 圖2Β係簡化爲了清楚之圖2Α 丨、曰不之该習知陣列中 之至少兩個不同的典型級之一側視平面圖； 圖3係相對於一消音哭定^ 士 — 肖9 w疋位之本發明之該喷嘴陣列之一 實施例之一透視圖； 圖4A係圖3中所繪示之該喷嘴陣一 圖； 早凡之-透視 圖4B係圖4A中所緣示之該單元之—後平面視圖； 圖4C係圖4A中所綠示之該單元之—仰視平面圖； 圖5係圖3中所繪示之該噴嘴陣列之一部分之— 圖；及 視 圖6繪示-習知陣列及本發明之該陣列之一實施例之飽 和分率相對於分率流之一圖表。 巳 【主要元件符號說明】 10 用於增強一 12 導管 14 上壁 ‘渦輪之功率之一系統 148651.doc •35- 201107585 16 下壁 18 彎管 20 入口區段 22 天窗 24 攔汚柵 25 截面積 26 空氣過濾器 28 消音器 30 裝置/噴嘴陣列 32 引擎 33 滿輪 34 壓縮器 36 壓縮器葉片 38 燃燒器 40a 入口空氣 40b 空氣 40c 空氣 42 入口氣室 44 液體入口導管 46 閥 48 幫浦 50 控制器 52 液體源 54 水平延伸管 148651.doc •36- 201107585 56 噴嘴 56a 喷嘴 56b 喷嘴 5 6c 喷嘴 56d 噴嘴 56e 喷嘴 58 液體供應導管 60 垂直延伸桿 62 分級配置 64 分級配置 72 喷霧 100 系統 100' 陣列100之一部分 102 Till — 早70 102a 子單元 102b 子單元 104 級 106 級 108 級 110 級 112a 級 112b 級 114 支撐柱 114a 支撐柱 148651.doc -37- 201107585 114b 支撐柱 116 第一橫桿 118 第二橫桿 200 液體供應導管 204 液體供應導管 206 液體供應導管 208 液體供應導管 210 液體供應導管 212 液體供應導管 304a 液體分配導管 304b 液體分配導管 306a 液體分配導管 306b 液體分配導管 308 液體分配導管 310 液體分配導管 312a 液體分配導管 312b 液體分配導管 404a 喷嘴 404b 喷嘴 406a 喷嘴 406b 喷嘴 408 喷嘴 410 喷嘴 412a 噴嘴 148651.doc -38 201107585 412b 喷嘴 504 延伸部 506 延伸部 508 延伸部 510 延伸部 512 延伸部 604a 喷嘴喷灑頭 604b 喷嘴噴灑頭 606a 喷灑頭 606b 喷灑頭 608 喷灑頭 610 喷灑頭 612a 噴灑頭 612b 喷灑頭 A 第一子單元 B 第二子單元 148651.doc -39-

Claims (1)

1. 201107585 七、申請專利範圍： 1 · 一種功率增強系統，其包括： 一通道，其具有至少一空氣入口， 通通逼經組態以％ 許空氣通過於其間； 一渦輪，其定位在該空氣入口下游； 一噴嘴陣列，其定位在該空氣人口下游且定位在該满 輪上游’該㈣㈣包括複數㈣，料嘴陣列界定當 空氣移動通過該噴嘴陣列朝向該渦輪時所穿過之該通道 之一截面之複數個子區段， 其中各級包括複數個嗔嘴，其經組態以藉由喷灌液嫂 而溼潤移動通過複數個該子區段之該空氣， 其中各級係經組態以喷灑變化的液體量，且 其中該等級係經組態以任何量的液體喷霧大體上均等 地溼潤流動通過該複數個子區段之該空氣。 2. 如明求項1之功率增強系統，其中該等級包括一第一级 及一第二級，其中該第一級中之所有該等喷嘴具有相同 第一分級配置且該第二級中之所有該等噴嘴具有相同第 二分級配置。 3. 如請求項2之功率增強系統，其中該第一級中之該等噴 嘴之各者係經組態以同時噴灑大體上相同的液體量進入 至該等子區段中。 4. 如請求項2之功率增強系統，其包括噴嘴之複數個第一 級’其中噴嘴之該等第一級係互相等距隔開，以建立該 等子區段。 148651.doc 201107585 5. 如請求項2之功率增強系統，其進一步包括噴嘴之複數 個第三級，噴嘴之各第三級包括一第三分級配置中之複 數個第三噴灑噴嘴，當空氣移動通過該等子區段時，各 第三噴灑噴嘴經組態以藉由喷灑液體而溼潤該空氣。 6. 如請求項5之功率增強系統，其中喷嘴之一第—級及喷 嘴之一第二級係互相鄰近定位且在一起’其界定該噴嘴 陣列之一單元之一第一子單元， 其中喷嘴之一第三級係與該第一子單元隔開，噴嘴之 該第三級係界定該單元之一第二子單元， 其中該噴嘴陣列係由複數個重複單元組成， 其中該第一子單元與該第二子單元之間的該間隔界定 5玄通道之該截面之一第一子區段，且 其中該等單元係經隔開以便界定該通道之該戴面之一 桌—子區段。 7·如請求項6之功率增強系統，其中喷嘴之該等第一級之 各者、喷嘴之該等第二級之各者及喷嘴之該等第三級之 各者係經組態使得其等一起能以任何量的液體喷霧大體 上均等地漫潤流動通過該等子區段之該空氣。 8.如吻求項7之功率增強系統其進一步包括噴嘴之複數 個黛 Ϊ7Π 厶 、及’嗔嘴之各第四級包括一第四分級配置中之複 數個第四喷麗噴嘴’當空氣移動通過該等子區段時，各 第四喷;麗喷嘴經組態以藉由噴灑液體而溼潤該空氣。 .如吻求項8之功率增強系統，其令喷嘴之各第四級係鄰 近噴嘴$ 、 一第一級及噴嘴之一第二級定位以進一步界定 148651.doc 201107585 該等單元之該等第一子單元。 101第匕項9之功率增強系統’其進一步包括噴嘴之複彰 個第五級，嘻0皆 賀高之各第五級包括一第五分級配置中之禮 2個第五噴灑噴嘴，當空氣移動通過該等子區段時，各 第五喷;麗噴嘴經组態以藉由喷灑液體於其中而澄濁該空 乳/、中噴嘴之各第五級係鄰近喷嘴之一第三級定位以 進一步界定該第二子單元。 11. h求項10之功率增強系統，其中各單元上之該等級能 起以任何量的液體喷霧來輸送需要大體上均等地澄潤流 動通過該第一子區段及第二子區段之該空氣之一液體量。 12. -㈣潤用於增加—引擎之輸出之空氣之方法，該方法 包括： 提供2氣通道，其具有空氣流動所通過之至少一空 氣入口及一總截面積； 提供噴嘴之複數個級，各級包括經組態以注入液體於 該空氣中之複數個喷嘴’各級具有-水流量操作範圍； 將該通道之該截面積分成複數個子區段，各者具有小 於該總截面積之一區域； 在喷嘴之該空氣入口及該等級之下游提供一引擎； 在一第一時間決定空氣之一溫度及溼度； 決疋需要增加該引擎之輸出之一溼度量；及 經由該等噴嘴提供一第一液體量至複數個該子區段， 其中該第-液體量為橫跨該整個水流量操作範圍以增加 該引擎的輸出所需要之該量來大體上均等地歷润流動通 148651.doc 201107585 過該等子區段的空氣所需要之液體量。 13 14. 15. 16. 17. 18. 19. •如凊求項12之方法’其中提供至該等子區段之該第一液 體量係大體上與該特定子區段之—分㈣面積成比例。 如明求項12之方法’其巾喷嘴之料級係經定位使得其 等將該通道之該截面積分成複數個子區段。 如凊求項12之方法，其中該溫度及溼度為周圍溫度及溼 度。 如靖求項14之方法，其中該複數個子區段具有一大體上 均專面積。 如請求項15之方法，其進一步包括： 監測且決定該周圍溫度；及 右5亥周圍溫度增加超過在該第一時間測量之溫度則 、、’二由4等噴嘴提供—更大液體量至各子區段， 右°亥周圍溫度降低超過在該第一時間測量之溫度，則 由邊等噴嘴提供一更少液體量至各子區段。 如請求項15之方法，其進一步包括： 監測且決定該周圍溼度；及 + U周圍座度增加超過在該第一時間測量之澄度，則 ”、7由忒4嘴嘴提供一更少液體量至各子區段， * Λ周圍溼度降低超過在該第一時間測量之溼度，則 經由該等嘴嘴提供一更大液體量至各子區段。 一種漫潤空氣之方法，該方法包括： '提供空氣通道，其具有空氣流動所通過之至少一空 氣入口及一總截面積； 148651.doc 201107585 將該通道之該截面積分成複數個子區段，各者具有小 於該總截面積之一區域； 提供鄰近各子區段之複數個噴嘴，該等噴嘴經組態以 注入液體於空氣中； 橫跨一整個水流量操作範圍將需要大體上均等地溼潤 流動通過複數個該子區段之該空氣之一液體量提供至該 專子區段。 20.如請求項19之方法，其中提供至該等子區段之該液體量 係大體上與該子區段之一分率截面積成比例。 2 1 ·如請求項19之方法，其進一步包括在該空氣入口下游定 位一渦輪。 22. 如請求項19之方法，其進一步包括在該溼潤步驟之前決 定該空氣之一溫度及溼度。 23. 如請求項19之方法，其進一步包括在該決定該空氣之— m·度及溼度步驟後決定需要大體上均等地溼潤該等子區 段中之該空氣之該水量。 24. 如請求項19之方法，其進一步包括在該提供複數個噴嘴 步驟中提供噴嘴之至少三個不同級，其中喷嘴之各級具 有一不同喷嘴組態。 25. 如請求項23之方法，其中在該溼潤步驟中注入之該液體 量係基於該空氣之溫度及溼度。 26·如請求項25之方法’其進—步包括在該蚊需要澄潤該 空氣之該水量步驟之後提供需要大體上均等地溼潤該等 子區段中之該空氣之一水量。 148651.doc