用于渦輪發動機的清潔劑輸送方法和系統技術方案

一種用于利用提供清潔渦輪發動機的清潔劑的渦輪發動機的內部冷卻回路的原地清潔的方法和系統，該渦輪發動機包括沿周向布置的沖擊冷卻回路，其各自包括構造成空氣冷卻渦輪發動機的相應表面或構件的擋板。清潔劑被引入穿過外壁且鄰近擋板的后側，使得清潔劑經過擋板中的至少一個孔口且至少作用于表面或構件，擋板構造成冷卻該表面或構件。清潔劑還可作用于鄰近表面或構件的擋板的前側。

【技術實現步驟摘要】

本申請大體上涉及用于渦輪發動機的內部清潔的方法和系統，并且更具體地涉及利用清潔劑清潔渦輪發動機的內部冷卻回路的方法和系統。
技術介紹
渦輪(諸如燃氣渦輪發動機)典型地包括內部冷卻通道，其設計成在使用期間沖擊冷卻一個或更多個構件。例如，燃氣渦輪發動機的高壓區段典型地包括允許渦輪中的較高溫度的許多沿周向布置的沖擊內部冷卻回路。令人遺憾的是，渦輪發動機的沖擊內部冷卻回路趨于變得由顆粒物質部分地或完全地阻擋，這會降低回路的冷卻效率。例如，顆粒物質可在保養期間或在使用期間進入渦輪發動機，諸如在如沙塵暴的環境事件期間。顆粒物質可為細尺寸(例如，小于10微米)的灰塵、碎屑或其它污染物(反應或非反應的)。除阻擋或阻塞冷卻回路之外，顆粒物質還可變得沉積在冷卻的構件上，且產生構件的表面與冷卻回路的冷卻介質之間的絕熱層。由至少部分地阻擋的冷卻回路和冷卻構件上的絕熱層產生的降低的冷卻效率可升高操作溫度，且縮短構件的壽命。此外，卷吸在進入渦輪發動機的空氣中且在冷卻回路內行進的顆粒物質可包含含硫種類，其可侵蝕渦輪的構件。令人遺憾的是，設計成冷卻燃氣渦輪發動機的一個或更多個構件的內部冷卻通道典型地未清潔，或通過昂貴、耗時、勞動密集和/或低效手段清潔。例如，渦輪發動機可從工作中除去(例如，與飛行器、發電站或渦輪供能或以其它方式結合使用的其它機器)，且基本拆卸以提供直接接近內部冷卻通道來用于清潔。傳統上，以此方式，如果清潔，則沿周向布置的冷卻回路獨立地且不在原地清潔。
技術實現思路
因此，很期望的是能夠清潔燃氣渦輪發動機的內部冷卻回路，以除去可累積的顆粒物質。例如，清潔燃氣渦輪發動機的內部冷卻回路以在進入工作之前或接近進入工作之前使回路的冷卻效率回到它們原來的狀態大致是有益的。還高度期望的是實現能夠完全清潔發動機內的沿周向布置的內部冷卻回路系統的清潔操作。由于很多燃氣渦輪發動機由飛行器使用，故所需的是，用于除去已經在冷卻回路內變大的顆粒物質的清潔操作符合所有聯邦航空管理局(FAA)和其它行程或航空規定。更進一步，需要清潔操作，其在燃氣輪機處于其安裝狀態(諸如，安裝在飛行器上的飛行器發動機或安裝在發電站中的發電燃氣輪機)或至少沒有顯著的拆卸的同時執行。在一方面，本公開內容提供了一種清潔渦輪發動機的方法，渦輪發動機包括具有構造成空氣冷卻渦輪發動機的構件的擋板的至少一個內部沖擊冷卻回路。該方法包括將清潔劑引入渦輪發動機的擋板的后側，使得清潔劑經過擋板中的至少一個孔口，且至少作用于構件以從構件清潔物質，擋板構造成空氣沖擊冷卻該構件。將清潔劑引入渦輪發動機的擋板的后側可包括將清潔劑引入定位在鄰近擋板的后側的前擋板腔中。該方法還可包括經穿過渦輪發動機的外壁中的端口接近渦輪發動機的擋板的后側。渦輪發動機的外壁中的端口可提供至相應內部沖擊冷卻回路的內部冷卻空氣通道的通路，其向擋板給送空氣以空氣冷卻構件。端口可為構造成收納聯接到燃料噴嘴上的燃料管線的渦輪發動機的外殼中的孔口。穿過渦輪發動機的外壁中的端口接近渦輪發動機的擋板的后側可包括將清潔劑輸送機構定位成穿過端口且鄰近擋板的后側。沖擊冷卻構件可為護罩，其聯接至至少部分地定位在護罩的后側上的護罩吊架。清潔劑可經過吊架中的至少一個孔口，且可引入吊架與護罩的后側之間的前擋板腔中。清潔劑可作用于擋板的前側上，其基本面對構件，擋板構造成空氣沖擊冷卻該構件。清潔劑可包括酸性水基試劑，其包括有機表面活性劑和緩蝕劑，其設計成有選擇地溶解基于硫酸鹽、氯化物和碳酸鹽的種類中的至少一者，同時基本與形成構件的材料不反應。渦輪發動機可附接到飛行器上。內部沖擊冷卻回路可包括多個沿軸向布置的冷卻回路，其各自包括構造成冷卻沿周向布置的構件中的相應一個的擋板。該方法可包括將清潔劑基本同時引入多個沿周向布置的擋板的后側，使得清潔劑經過擋板中的孔口，且至少作用于相應沿周向布置的構件，擋板構造成空氣冷卻該構件。清潔方法可包括將清潔劑引入渦輪發動機的擋板的后側，使得清潔劑經過擋板中的多個孔口，以形成多個離散的清潔劑射流，其至少作用于構件以從構件清潔物質，擋板構造成空氣冷卻該構件。另一方面，本公開內容提供了一種清潔渦輪發動機的方法。該方法包括獲得渦輪發動機，其包括沿周向布置的內部沖擊冷卻回路，各個均具有構造成空氣沖擊冷卻渦輪發動機的相應沿周向布置的構件的擋板，其中擋板各自包括后側、定位成鄰近相應構件的前側，以及從前側延伸至后側的至少一個孔口。該方法還包括將清潔劑輸送機構定位成穿過渦輪的外壁中的至少一個接近孔口且鄰近擋板的后側。該方法還包括將清潔劑經由清潔劑輸送機構引入擋板的后側，使得清潔劑穿過擋板中的至少一個孔口，且作用于構件和擋板的前側上來從其清潔物質。構件可為沿周向布置的護罩，其各自聯接到至少部分地定位在護罩的后側上的護罩吊架上，且該方法可包括使清潔劑經過各個吊架中的孔口，且進入形成在吊架與擋板的后側之間的前擋板腔中。各個吊架中的孔口可與相應的沿周向布置的內部沖擊冷卻回路的相應內部冷卻通道連通，以將空氣給送至相應的擋板以空氣冷卻相應構件。渦輪發動機可附接到飛行器上。清潔劑可包括酸性水基試劑，其包括有機表面活性劑和緩蝕劑，其設計成有選擇地溶解基于硫酸鹽、氯化物和碳酸鹽的種類中的至少一者，同時基本與形成構件的材料不反應。在另一方面，本公開內容提供了一種用于清潔渦輪發動機的系統，渦輪發動機包括至少一個內部沖擊冷卻回路，其具有與擋板連通的內部冷卻通路，擋板構造成空氣冷卻渦輪發動機的構件。系統包括延伸穿過渦輪的外壁中的開口且鄰近擋板的后側的清潔劑輸送機構。系統還包括與清潔劑輸送機構流體連通的清潔劑源，其包括酸性水基試劑，該試劑具有有機表面活性劑和緩蝕劑。構件可為護罩，其聯接到至少部分地定位在護罩的后側上的護罩吊架上，且清潔劑輸送機構可延伸至護罩吊架中的孔口，以將清潔劑輸送至前擋板腔中，前擋板腔形成在護罩吊架與擋板的后側之間。清潔劑輸送機構可延伸至鄰近擋板的后側的前擋板腔。包括酸性水基試劑的清潔劑源可構造成將清潔劑經由清潔劑輸送機構輸送至擋板的后側，使得輸送的清潔劑穿過擋板中的孔口，且作用于構件和擋板的前側上以從其清潔物質。本專利技術的第一技術方案提供了一種清潔渦輪發動機的方法，該渦輪發動機包括至少一個內部沖擊冷卻回路，其帶有構造成空氣冷卻渦輪發動機的構件的擋板，方法包括：將清潔劑引入渦輪發動機的擋板的后側，使得清潔劑經過擋板中的至少一個孔口，且至少作用于構件以從構件清潔物質，擋板構造成空氣沖擊冷卻該構件。本專利技術的第二技術方案是在第一技術方案中，將清潔劑引入渦輪發動機的擋板的后側包括將清潔劑引入定位成鄰近擋板的后側的前擋板腔中。本專利技術的第三技術方案是在第一技術方案中，還包括穿過渦輪發動機的外壁中的端口接近渦輪發動機的擋板的后側。本專利技術的第四技術方案是在第三技術方案中，渦輪發動機的外壁中的端口提供至相應內部沖擊冷卻回路的內部冷卻空氣通道的通路，其向擋板給送空氣以空氣冷卻構件。本專利技術的第五技術方案是在第三技術方案中，端口為構造成收納聯接至燃料噴嘴的燃料管線的渦輪發動機的外殼中的孔口。本專利技術的第六技術方案是在第三技術方案中，穿過渦輪發動機的外壁中的端口接近渦輪發動機的擋板的后側包括將清潔劑輸送機構定位成穿過端口且鄰近擋板的后側。本專利技術的第七技術方案本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種清潔渦輪發動機的方法，該渦輪發動機包括至少一個內部沖擊冷卻回路，其帶有構造成空氣冷卻所述渦輪發動機的構件的擋板，所述方法包括：將清潔劑引入所述渦輪發動機的擋板的后側，使得所述清潔劑經過所述擋板中的至少一個孔口，且至少作用于所述構件以從所述構件清潔物質，所述擋板構造成空氣沖擊冷卻該構件。

【技術特征摘要】
2015.02.13 US 14/6214651. 一種清潔渦輪發動機的方法，該渦輪發動機包括至少一個內部沖擊冷卻回路，其帶有構造成空氣冷卻所述渦輪發動機的構件的擋板，所述方法包括：將清潔劑引入所述渦輪發動機的擋板的后側，使得所述清潔劑經過所述擋板中的至少一個孔口，且至少作用于所述構件以從所述構件清潔物質，所述擋板構造成空氣沖擊冷卻該構件。2. 根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，將清潔劑引入所述渦輪發動機的擋板的后側包括將清潔劑引入定位成鄰近所述擋板的所述后側的前擋板腔中。3. 根據權利要求1所述的清潔方法，其特征在于，還包括穿過所述渦輪發動機的外壁中的端口接近所述渦輪發動機的所述擋板的所述后側。4. 根據權利要求3所述的清潔方法，其特征在于，所述渦輪發動機的所述外壁中的所述端口提供至相應內部沖擊冷卻回路的內部冷卻空氣通道的通路，其向所述擋板給送空氣以空氣冷卻所述構件。5. 根據權利要求3所述的清潔方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：BP布萊，AJ庫爾卡尼，NJ蒂貝茨，BM艾利斯，MK比諾，E雷耶斯，N貝茨，B卡爾布，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：美國;US