燃气涡轮发动机清洗系统的制作方法

文档序号:18234827发布日期:2019-07-24 08:38阅读:191来源:国知局
燃气涡轮发动机清洗系统的制作方法

本主题大体上涉及一种用于燃气涡轮发动机的水洗系统及一种用于操作其的方法。



背景技术:

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。对于某些推进系统,燃气涡轮发动机大体上包括与彼此流动连通布置的风扇和核心。另外,燃气涡轮发动机的核心大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中,空气从风扇提供至压缩机区段的入口,在该处,一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气,直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且燃烧,以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送至涡轮区段。穿过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段,且然后传送穿过排气区段,例如,至大气。

在操作期间,这种燃气涡轮发动机吸入大量空气。然而,这些空气可能含有外来颗粒。大部分外来颗粒将沿通过发动机的气体路径并与排出气体一起离开。然而,这些颗粒中的至少某些颗粒可能粘附在燃气涡轮发动机的气体路径内的某些构件,可能改变发动机的空气动力学性质并降低发动机性能。

为了从燃气涡轮发动机的气体路径内去除这种外来颗粒,可将水或其它液体引向燃气涡轮发动机的入口,同时使用例如起动电动机(starter motor)来曲柄驱动核心发动机。这种移动可通过水和构件之间的机械接合来增强清洗效果。另外,这种旋转还可促使水通过发动机并排出排气区段。

然而,利用这样的操作,清洗流体(wash fluid)在其到达燃气涡轮发动机的某些下游位置时可能失去压力和/或温度,可能降低清洗操作的效率。因此,用于在燃气涡轮发动机的入口的下游位置处提供加热和/或加压清洗液的系统将是有用的。



技术实现要素:

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐明,或可从描述中清楚,或可通过实践本发明学习到。

在本公开的一个实施例中,提供了一种用于燃气涡轮发动机的水洗系统。燃气涡轮发动机限定轴向方向并且包括多个管道镜孔。水洗系统包括泵,该泵构造成接收清洗液流并加压清洗液流。水洗系统还包括流通地连接到泵的喷嘴分配组件,用于接收加压清洗液流。水洗系统还包括流通地连接到喷嘴分配组件的多个清洗管线。水洗系统还包括多个喷洒喷嘴,多个喷洒喷嘴中的每个附接到相应的清洗管线并且构造成用于至少部分地延伸进入或穿过燃气涡轮发动机的管道镜孔中的一个,用于将加压清洗液流的一部分提供至燃气涡轮发动机。

在本公开的另一示例性实施例中,提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括涡轮发动机,该涡轮发动机具有串联流动连通的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。涡轮发动机限定多个管道镜孔,所述管道镜孔位于压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段中的一个或多个内。燃气涡轮发动机还包括用于清洗涡轮发动机的清洗系统。清洗系统包括用于接收清洗液流并对清洗液流加压的泵,以及流通地连接到泵以用于接收加压清洗液流的喷嘴分配组件。清洗系统还包括流通地连接到喷嘴分配组件的多个清洗管线,以及多个喷洒喷嘴。多个喷洒喷嘴中的每个附接到相应的清洗管线并且至少部分地延伸进入或穿过燃气涡轮发动机的管道镜孔中的一个,用于将一部分加压清洗液流提供给涡轮发动机。

本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,且连同描述用于阐释本发明的原理。

附图说明

针对本领域的普通技术人员的包括其最佳模式的本发明的完整且开放的公开内容在参照附图的说明书中阐明,在附图中:

图1是根据本公开的一个示例性实施例的水洗系统的示意性横截面视图。

图2是根据本公开的一个示例性实施例的罐模块(tank module)的示意图,如可结合在图1的示例性水洗系统中。

图3是根据本公开的一个示例性实施例的动力清洗模块的示意图,如可结合在图1的示例性水洗系统中。

图4是根据本公开的一个示例性实施例的喷嘴分配组件的示意图,如可结合在图3的示例性动力清洗模块中。

图5是根据本公开的一个示例性实施例的动力清洗模块的示意图,其可与根据本公开的一个示例性实施例的燃气涡轮发动机一起操作。

图6是图5的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段的示意性近视图。

图7是图5的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段的示意性轴向视图。

图8是图5的示例性燃气涡轮发动机的燃烧区段的示意图。

图9是根据本公开的一个示例性方面的用于清洗燃气涡轮发动机的涡轮发动机的方法的流程图。

图10是根据本公开的另一示例性方面的用于清洗燃气涡轮发动机的涡轮发动机的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标记来表示附图中的特征。附图和说明书中相似或类似的标记用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文使用的,用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用,以将一个构件与另一个区分开,且不旨在表示单独构件的位置或重要性。用语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机内的相对位置,其中前指的是更靠近发动机入口的位置,而后指的是更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。用语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如,“上游”是指流体流自的方向,且“下游”指示流体流至的方向。

现在参考附图,其中相同的数字在整个附图中表示相同的元件,图1提供了根据本公开的示例性实施例的水洗系统10的示意图。示例性水洗系统10构造成与燃气涡轮发动机、如涡扇燃气涡轮发动机(例如,涡扇100;见图5)一起使用。然而,另外或备选地,水洗系统10可与任何其它合适的燃气涡轮发动机、如涡桨发动机、涡轴发动机、涡喷发动机等一起使用。

图1的示例性水洗系统10构造为模块化系统。具体地,水洗系统10大体包括一个或多个罐模块12(例如见图2)、动力清洗模块14(例如见图3)、泡沫清洗模块16和收集模块18。对于所描绘的实施例,各种模块中的每个可操作地连接到控制系统20。控制系统20可包括一个或多个计算装置22。计算装置22可包括一个或多个处理器24和一个或多个存储器装置26。一个或多个处理器24可包括任何适合的处理装置,如,微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置或其它适合的处理装置。一个或多个存储器装置26可包括一个或多个计算机可读介质,包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪速驱动器或其它存储器装置。

一个或多个存储器装置26可储存可由一个或多个处理器24存取的信息,包括可由一个或多个处理器24执行的计算机可读指令28。指令28可为在由一个或多个处理器24执行时引起一个或多个处理器24执行操作的任何指令集。指令28可为以任何适合的编程语言编写的软件,且可在硬件中实施。在一些实施例中,指令28可由一个或多个处理器24执行以使一个或多个处理器24执行操作,如燃气涡轮发动机的清洗操作(如本文所描述),和/或一个或多个计算装置22的任何其它操作或功能。另外和/或备选地,指令28可在处理器24上的逻辑和/或虚拟单独线程中执行。一个或多个存储器装置26还可存储可由处理器24存取的数据30。

一个或多个计算装置22还可包括用于例如与水洗系统10的其它构件通信的通信接口32。通信接口32可包括用于与一个或多个通信网络对接的任何合适的构件,包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线或其它合适的构件。控制系统20还可为与下面描述的各种模块12,14,16,18通信(例如,经由通信接口32),并且可响应于用户输入和来自这些模块的反馈12,14,16,18选择性地操作水洗系统10。更确切地说,对于所描绘的实施例,控制系统20构造为通过经由接口32的无线通信网络34进行通信,使得控制系统20可无线地发送或接收信息和命令至和自示例性水洗系统10的各种模块12,14,16,18。然而,应当认识到,在其它实施例中,控制系统20可另外或备选地使用有线通信总线与各种模块12,14,16,18通信。

本文所论述的技术参照了基于计算机的系统,以及由基于计算机的系统采取的动作和发送至和自基于计算机的系统的信息。应认识到,基于计算机的系统的固有灵活性允许了构件之间和中的任务和功能性的多种可能构造、组合和划分。例如,本文所论述的过程可使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用程序可在单个系统上实施或分布越过多个系统。分布式构件可按顺序或并行地操作。例如,尽管示例性控制系统20描绘为包括单独的计算装置22,但是在某些实施例中,计算装置22可包括在例如模块12,14,16,18中的一个或多个内,飞行器的机载计算装置、燃气涡轮发动机的控制器等。

仍然参考图1,如下面参考图2进一步论述的罐模块12大体上可包括清洗罐36,用于容纳清洗流体,或更确切地说,清洗液,并限定出口38。另外,水洗系统10的动力清洗模块14可构造成可释放地流通地连接到一个或多个罐模块12,以从一个或多个此类罐模块12接收清洗液。如下面参考例如图3进一步描述的,动力清洗模块14可进一步构造成用于对接收的清洗液加压,并且将此加压的清洗液提供给燃气涡轮发动机以用于清洗燃气涡轮发动机。泡沫清洗模块16可以以与示例性动力清洗模块14类似的方式构造,然而可构造成从一个或多个罐模块12接收清洗液,处理清洗液以形成清洗泡沫,并提供此清洗泡沫到燃气涡轮发动机用于清洗。最后,收集模块18可构造成收集废清洗液/泡沫和来自燃气涡轮发动机的排气的空气,并包含收集的废清洗液/泡沫和空气。

应当认识到,如本文所使用的,用语“清洗液”可指用于执行燃气涡轮发动机的清洗操作的任何合适的液体。例如,清洗液可指水,或水和清洗剂、肥皂和/或其它添加剂的组合。此外,虽然清洗系统描述为“水洗系统10”,但该系统不限于使用水作为清洗液。水洗系统10可使用任何合适的清洗液用于执行燃气涡轮发动机的所需清洗操作。

包括本文所描述的示例性模块中的一个或多个的水洗系统可允许用于燃气涡轮发动机的更通用的水洗系统。例如,利用可与动力清洗模块和/或泡沫清洗模块互换的罐模块可允许延长的清洗操作,而不必重新填充清洗罐并等待此清洗罐中的清洗液加热到期望温度。相反,一旦给定的罐模块内的所有清洗液已由水洗系统利用,第二罐模块可流通地连接到动力清洗模块,以允许清洗操作以最小的中断继续。类似地,利用可与例如泡沫清洗模块互换的动力清洗模块可允许在给定的燃气涡轮发动机上完成多次清洗操作,而不需要两个完全分开的水清洗系统。

另外,如所陈述的,示例性水洗系统可通过与无线网络通信的控制系统来控制。因此,控制系统可通过无线通信网络可操作地连接到各种模块,并且还可通过无线通信网络接收控制信号/命令。此类构造可允许远离清洗系统定位的操作员,如飞行器的驾驶舱内的操作员,以无线地控制水洗系统的某些方面。

现在特别参考图2,提供了根据本公开的一个示例性方面的罐模块12的示意图。图2的示例性罐模块12可与上面参考图1描述的示例性水洗系统10一起使用。如所描绘的,示例性罐模块12包括用于容纳清洗流体或更确切地说清洗液的清洗罐36。清洗罐36还限定出口38。清洗罐36的出口38流通地连接到快速释放连接部40,允许清洗罐36快速、容易且可逆地流通地连接到水洗系统10的例如动力清洗模块14或泡沫清洗模块16。

此外,示例性罐模块12包括与清洗罐36内的清洗液热连通的加热器42。针对所描绘的实施例的加热器42是电连接到电源44的电阻加热器。电源44可为电池或任何其它合适的电源44。然而,应当认识到,在其它实施例中,加热器42可以以任何其它合适的方式构造(即,作为任何其它合适种类的加热器),用于加热清洗罐36内的清洗液。

罐模块12还包括一个或多个传感器。传感器可包括用于感测清洗罐36内的清洗液的温度的温度传感器46、水位传感器48和压力传感器49。另外,对于所描绘的实施例,罐模块12包括泵50,用于在与液体源(例如软管、龙头或液体储存容器)连接时将清洗液泵送到清洗罐36中。罐模块12还包括控制器52,控制器52可操作地连接到电源44和加热器42、传感器46,48,49和泵50。控制器52可类似于控制系统20的计算装置22构造,并且可通过例如无线通信网络34与水洗系统10的控制系统20通信。

然而,应当认识到,所描绘的示例性罐模块12仅借助于示例提供,并且在其它示例性实施例中,罐模块12可以以任何其它合适的方式构造。例如,在其它实施例中,罐模块12可包括本文未描述的特征,或备选地,可不包括本文描述的一个或多个特征。

现在参考图3,提供了根据本公开的一个示例性方面的动力清洗模块14的示意图。在某些示例性实施例中,图3的示例性动力清洗模块14可与上面参考图1描述的示例性水洗系统10一起使用。然而,应当认识到,在其它实施例中,参考图3描述的动力清洗模块14可改为与任何其它合适的水洗系统10、如单个集成清洗系统一起使用。

图3的示例性动力清洗模块14大体上包括泵54、和喷嘴分配组件56和多条清洗管线58。更确切地说,泵54构造成接收清洗液流并加压清洗液流。泵54构造成可释放地流通地连接到清洗罐模块12的清洗罐36的出口38。例如,对于所描绘的实施例,动力清洗模块14包括流体连接管线60,其中流体连接管线60构造成可释放地流通地连接到清洗罐模块12的清洗罐36的出口38。例如,当与图2的示例性清洗罐模块12一起使用时,动力清洗模块14的流体连接管线可通过快速释放连接部40可释放地流通地连接到出口38。

尽管未描绘,但泵54可包括变频驱动电动机,使得其可在各种功率水平下操作。然而,在其它实施例中,可使用任何其它合适的泵,包括任何其它合适类型的电动机(如定频电动机)。另外,如所示,泵54电连接到电源62,该电源62可为电池或任何其它合适的电源。电源62可为泵54提供必要量的电力,以将接收的清洗液加压至期望压力。

泵54的出口64流通地连接到延伸到喷嘴分配组件56的管道66,使得喷嘴分配组件56流通地连接到泵54,用于接收来自泵54的加压清洗液流。对于所描绘的实施例,在喷嘴分配组件56的上游,动力清洗模块14包括用于例如感测温度和/或压力的传感器68,以及阀70。对于所描绘的实施例,阀70定位在管道66中并且可在允许清洗液完全流过管道66的打开位置和防止清洗液流过管道66的关闭位置之间移动。在某些示例性实施例,阀70可为可变通量阀(variable throughput valve),其可在开启位置与闭合位置之间的各种位置之间移动,以允许期望量的清洗液穿过管道66。

仍然参考图3,对于所描绘的实施例,喷嘴分配组件56构造成从管道66接收清洗液流(即,来自泵54的加压清洗液流),并且分配此清洗液流到多条清洗管线58。喷嘴分配组件56可以可操作地连接到动力清洗模块14的控制器72。值得注意的是,控制器72还可以可操作地连接到动力清洗模块14的各种其它构件。确切地说,对于所描绘的实施例,除了喷嘴分配组件56之外,控制器72可操作地连接到电源62、泵54、传感器68和阀70。控制器72可类似于控制系统20的计算装置22构造,并且可通过例如无线通信网络34与水洗系统10的控制系统20通信。例如,如下面将更详细描述的,控制器72可构造成通过喷嘴分配组件56控制加压清洗液到多条清洗管线58的流动。

此外,如所描绘的,多条清洗管线58流通地连接到喷嘴分配组件56,用于从其接收至少一部分加压清洗液。尽管对于所描绘的实施例,喷嘴分配组件56流通地连接到四(4)条清洗管线58,但是在其它实施例中,水洗系统10的动力清洗模块14可改为包括流通地连接到喷嘴分配组件56的任何其它合适数量的清洗管线58。如从下面的描述中可认识到的,在某些实施例中,喷嘴分配组件56可构造成以固定的方式分配加压清洗液流。例如,喷嘴分配组件56可构造成在流通地连接至其的多条清洗管线58中的每个之间基本均匀地分开加压清洗液流。另外或备选地,喷嘴分配组件56可构造成在流通地连接至其的多条清洗管线58之间以不均匀的方式分开加压清洗液流(即,向某些清洗管线58比其它清洗管线分配更多清洗液)。在又其它示例性实施例中,喷嘴分配组件56可构造成根据例如针对各种清洗管线58的单独喷洒安排改变各种清洗管线58之间的加压清洗液流的分布。

例如,现在参考图4,描绘了根据本公开的另一示例性实施例的水洗系统10,或更具体地,包括喷嘴分配组件56的动力清洗模块14。与图3的实施例一样,示例性喷嘴分配组件56经由管道66流通地连接到动力清洗模块14的泵54。另外,如下面更详细论述的,动力清洗模块14还包括多个喷嘴74,其中每个喷洒喷嘴74附接到相应的清洗管线58。如下面同样更详细论述的,多个喷洒喷嘴74中的每个包括用于附接到燃气涡轮发动机中的相应管道镜孔的附接部分76。

此外,示例性喷嘴分配组件56构造成改变各种清洗管线58之间的加压清洗液流的分布。确切地说,喷嘴分配组件56包括多个阀78,其中多个阀78中的每个将相应的清洗管线58流通地连接到泵54。阀78中的每个可为可变通量阀,其可在允许加压清洗液完全流过其中的完全打开位置和不允许加压液体流过其中的完全关闭位置、以及它们之间的各种位置之间移动。例如,可变通量阀78中的一个或多个可构造为电磁阀,或电磁启动阀,或备选地构造为比率调节阀。

此外,对于所描绘的实施例,多个阀78中的每个独立地可操作地连接到控制器72,使得多个阀78可独立于彼此操作。因此,控制器72可控制多个阀78,使得每个根据其自身的独特流动安排(例如,流速、压力、持续时间等)来操作。

除了多个阀78之外,喷嘴分配组件56还包括多个流量计80,其中每个流量计80与多条清洗管线58的清洗管线58流体连通以测量流过其中的加压清洗液的流速。更确切地说,对于所描绘的实施例,喷嘴分配组件56包括在阀78中的每个下游的流量计80,用于测量流到(并通过)每条清洗管线58的清洗液的流速。然而,在其它实施例中,流量计80中的一个或多个可改为定位在相应的阀78的上游,或位于任何其它合适的位置处。

与多个阀78一样,流量计80中的每个可操作地连接到控制器72,使得控制器72可从相应的流量计80接收指示通过每个清洗管线58的清洗液的流速的信息。控制器72可利用这种信息来控制多个阀78中的一个或多个。例如,控制器72可在反馈回路上操作以确保清洗液以期望的流速流到并通过特定的清洗管线58。

现在参考图5,描绘了根据本公开的一个示例性实施例的水洗系统10的动力清洗模块14的示意图,其用于燃气涡轮发动机的清洗操作中。在某些示例性实施例中,图5的动力清洗模块14可以以与图3、图4的示例性动力清洗模块14基本相同的方式构造,和/或在图1的示例性水洗系统10中使用。例如,示例性动力清洗模块14大体上包括泵54、流通地连接到泵54以用于从其接收加压清洗流体流的喷嘴分配组件56、以及流通地连接到喷嘴分配组件56的多条清洗管线58。

如所陈述的,示例性动力清洗模块14在图5中描绘的实施例中用于燃气涡轮发动机的清洗操作中,这也示意性地描绘。所描绘的示例性燃气涡轮发动机构造为高旁通涡扇发动机,本文称为“涡扇100”。如所描绘的,示例性涡扇100限定轴向方向A(平行于提供用于参考的纵向中心线101延伸)、径向方向R和周向方向C(围绕轴向方向A延伸;见图7)。另外,涡扇100包括风扇区段102和设置在风扇区段102下游的涡轮发动机104。所描绘的示例性涡轮发动机104大体上包括基本上管状的外壳106,其限定环形入口108。外壳106以串联流动关系包围压缩机区段,该压缩机区段包括第二增压或低压(LP)压缩机110和第一高压(HP)压缩机112;燃烧区段114;涡轮区段包括第一高压(HP)涡轮116和第二低压(LP)涡轮118;以及喷射排气喷嘴区段110。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起限定核心空气流动路径121,其从环形入口108延伸通过LP压缩机110、HP压缩机112、燃烧区段114、HP涡轮116区段116、LP涡轮区段118和喷射喷嘴排气区段120。第一高压(HP)轴或转轴122将HP涡轮116驱动地连接到HP压缩机112。第二低压(LP)轴或转轴124将LP涡轮118传动地连接到LP压缩机110。

对于所描绘的实施例,风扇区段102包括风扇126,该风扇126具有以间隔开的方式联接到盘130的多个风扇叶片128。如所描绘的,风扇叶片128大体上沿径向方向R从盘130向外延伸。在某些示例性方面,风扇126可为可变桨距风扇,使得多个风扇叶片128中的每个可借助于多个可操作地联接到致动部件的风扇叶片相对于盘围绕桨距轴线旋转。

仍然参照图5的示例性实施例,盘130由可旋转的前毂136覆盖,该前毂136空气动力学地成轮廓以促进气流通过多个风扇叶片128。另外,示例性风扇区段102包括环形风扇壳或外机舱138,其周向地围绕风扇126和/或涡轮发动机104的至少一部分。机舱138通过多个周向间隔开的出口导向导叶140相对于涡轮发动机104支承。机舱138的下游区段142在涡轮发动机104的外部上延伸,以在其间限定旁路气流通路144。

仍然参考图5,风扇叶片128、盘130和前毂136可一起通过LP转轴124直接绕纵向轴线101旋转。因此,对于所描绘的实施例,涡扇发动机100可被称为“直接驱动”涡扇发动机。然而,在其它实施例中,涡扇发动机100可另外包括减速变速箱,用于相对于LP转轴124以降低的旋转速度驱动风扇126。

在整个涡扇发动机100中,涡轮发动机104限定多个管道镜孔146。确切地说,对于所描绘的实施例,涡轮发动机104包括在压缩机区段中、在燃烧区段114中和在涡轮区段中限定的一个或多个管道镜孔146。更确切地说,仍然对于所描绘的实施例,涡轮发动机104包括在LP压缩机110、HP压缩机112、燃烧区段114的燃烧室154、HP涡轮116和LP涡轮118中限定的一个或多个管道镜孔146。管道镜孔146可允许在操作之间检查涡轮发动机104,且更确切地说,可通向涡扇发动机100的核心空气流动路径121,以允许例如在操作之间检查涡扇发动机100的一个或多个叶片、喷嘴或燃烧衬套。相反,在正常操作期间,燃烧区段114和涡轮区段内的管道镜孔146可用管道镜塞(未示出)插入,使得管道镜孔146不影响涡扇发动机100的操作。另外,在某些示例性方面,如下面将更详细描述的,在燃烧区段114中限定的管道镜孔146可兼作用于燃烧区段114的点火器的开口(见图8)。

此外,如前所陈述的,示例性地描绘了如由水洗系统10的动力清洗模块14清洁的示例性涡扇发动机100。更确切地说,水洗系统10的动力清洗模块14还包括多个喷洒喷嘴74,多个喷洒喷嘴74中的每个附接到相应的清洗管线58并且构造用于至少部分地延伸到或通过涡扇发动机100的管道镜孔146中的一个用于将加压清洗液流的至少一部分提供给涡扇发动机100。更确切地说,多个喷洒喷嘴74可在入口108下游的位置处将加压清洗液流的至少一部分直接地提供至涡轮发动机104的核心空气流动路径121。

仍然参照图5,对于所描绘的实施例,多个喷洒喷嘴74包括压缩机喷洒喷嘴74A,用于至少部分地延伸进入或穿过在涡扇发动机100的压缩机区段中限定的管道镜孔146中的一个,以及涡轮喷洒喷嘴74B,用于至少部分地延伸进入或穿过在涡扇发动机100的涡轮区段中限定的管道镜孔146中的一个。此外,对于所描绘的实施例,多个喷洒喷嘴74包括燃烧区段喷洒喷嘴74C,用于至少部分地延伸进入或穿过在燃气涡轮发动机的燃烧区段114的燃烧室154中限定的管道镜孔146中的一个。

更确切地说,对于所描绘的实施例,压缩机喷洒喷嘴74A包括多个压缩机喷洒喷嘴74A(定位在涡扇发动机100的第一区域中的管道镜孔146内的第一多个喷洒喷嘴74),其中至少一个喷洒喷嘴74A延伸进入或穿过限定在LP压缩机110中的管道镜孔146,以及延伸进入或穿过限定在HP压缩机112中的管道镜孔146的至少一个喷洒喷嘴74A。此外,对于所描绘的实施例,涡轮喷洒喷嘴74B包括多个涡轮喷洒喷嘴74B(定位在涡扇发动机100的第二区域中的管道镜孔146内的第二多个喷洒喷嘴74),其中至少一个喷洒喷嘴74B延伸进入或穿过限定在HP涡轮116中的管道镜孔146,以及延伸进入或穿过限定在LP涡轮118中的管道镜孔146的至少一个喷洒喷嘴74B。

此外,现在还参考图6,提供了图5的涡扇发动机100的前端的近视图,应当认识到,在至少某些示例性方面,多个喷洒喷嘴74中的每个可构造成在相应的管道镜孔146处附接到涡轮发动机104。更确切地说,如示意性描绘的,延伸通过限定在LP压缩机110中的管道镜孔146的压缩机喷洒喷嘴74包括附接部分76,该附接部分76可附接到管道镜孔146。例如,压缩机喷洒喷嘴74的附接部分76可拧入管道镜孔146中,提供至管道镜孔146的基本气密和水密的连接。此构造可允许喷洒喷嘴74将至少一部分加压清洗液提供到核心空气流动路径121,而此清洗液不会到达涡轮发动机104的护罩下区域。

另外,如图5和图6中还描绘的,示例性动力清洗模块14还包括入口喷嘴组件82,该入口喷嘴组件82流通地连接到多条清洗管线58中的一个或多个,用于提供加压清洗液流的至少一部分通过涡轮发动机104的入口108到达涡扇发动机100,或更确切地说到涡轮发动机104。如所描绘的,入口喷嘴组件82包括定位成邻近涡轮发动机104的入口108的一个或多个入口喷嘴84,以将清洗液直接地喷洒进入和穿过涡轮发动机104的入口108。然而,在其它示例性实施例中,入口喷嘴组件82可改为至少部分地位于风扇126的前方。

现在参考图7,提供穿过图5的涡扇发动机100的LP压缩机110的横截面视图,应当认识到,在某些实施例中,多个喷洒喷嘴74可在沿例如涡扇发动机100的周向方向C间隔开的位置处至少部分地延伸进入或穿过涡扇发动机100的管道镜孔146。更确切地说,如图7中所描绘的,涡扇发动机100包括由涡轮发动机104限定并沿周向方向C间隔开的多个管道镜孔146。另外,水洗系统10的动力清洗模块14包括至少部分地延伸进入或穿过沿周向方向C间隔开的这种管道镜孔146的多个压缩机喷洒喷嘴74A。在此清洗操作期间,此构造可允许涡扇发动机100或更确切地说涡轮发动机104的更均匀的清洁。然而,应当认识到,尽管通过LP压缩机110的一部分描绘了图7的示例性横截面视图,在其它实施例中,HP压缩机112、HP涡轮116和LP涡轮118中的一个或多个还可包括沿周向方向C间隔开的管道镜孔146,其中喷洒喷嘴74(包括例如喷嘴74A、74B和/或74C)至少部分地穿过其中延伸。尽管图7的实施例包括四个管道镜孔146,在其它实施例中,涡轮发动机104可包括沿周向方向C间隔开的任何其它合适数量的管道镜孔146。

此外,现在参考图8,描绘了图5的示例性涡扇发动机100的燃烧区段114的近视示意图。如所描绘的,燃烧区段114大体上包括燃烧器148,该燃烧器148具有内衬150和外衬152,并在其间限定燃烧室154。燃烧器148还包括位于燃烧器148的前端附近的燃料喷嘴156,并且燃烧器148的后端邻近HP涡轮116定位。对于所描绘的实施例,燃烧器148限定了穿过外壳158并穿过外衬152的管道镜孔146。燃烧区段喷洒喷嘴74C至少部分地延伸进入或穿过由燃烧器148限定的管道镜孔146。然而,值得注意的是,在涡扇发动机100的操作期间,管道镜孔146没有以管道镜塞插入(如与其它管道镜孔146一样)。相反,由燃烧器148限定的示例性管道镜孔146构造为点火器孔,该点火器孔构造成在涡扇发动机100的操作期间接收用于燃烧器148的点火器(未示出)。

现在简要地参考回图5,如上所述,示例性涡扇发动机100包括外机舱138,该外机舱138与涡轮发动机104一起限定旁通通路144。对于所描绘的实施例,多条清洗管线58从涡轮发动机104的后端,通过旁通通路144延伸到相应的多个管道镜孔146中的每个,并且延伸到用于入口喷嘴组件82的入口108。利用此构造,水洗系统10可在不必移除风扇区段102的一个或多个部分的情况下操作。更确切地说,具有这种构造的水洗系统可允许进行清洗操作(即,通过多条清洗管线和清洗喷嘴提供加压清洗液),同时允许涡扇发动机使用例如起动电动机来曲柄驱动或旋转,以提高清洗操作的效率。

利用根据本文描述的示例性实施例中的一个或多个的水洗系统可允许更有效地清洁燃气涡轮发动机。更确切地说,通过将清洗液直接提供到燃气涡轮发动机的涡轮发动机的核心空气流动路径,可允许水洗系统为这些部分提供加热和加压的清洗液。相比于之前的构造,其中清洗液仅设在至涡轮发动机的入口处(在此情况下,此清洗液可在其例如到达涡轮区段的时间既不加压也不加热),将清洗液体直接地提供至例如涡轮发动机的涡轮区段可允许水洗系统将加热和加压的清洗液体提供至此区段。另外,包括将清洗管线流通地连接到喷嘴分配组件中的泵的各个阀的实施例可允许燃气涡轮发动机的相对精确清洁和/或燃气涡轮发动机的针对性清洁。

现在参考图9,提供了用于清洗涡轮发动机的示例性方法(200)的流程图。在至少某些示例性方面,方法(200)可与上面参考图1至8描述的水洗系统10和/或动力清洗模块14中的一个或多个一起使用。此外,在某些示例性方面,方法(200)可用于清洗涡轮发动机,该涡轮发动机以类似于上面参考例如图5描述的示例性涡扇100和涡轮发动机104的方式构造。因此,涡轮发动机可包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。此外,涡轮发动机可限定多个管道镜孔,所述管道镜孔位于压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段中的一个或多个内。

如所描绘的,示例性方法(200)包括在(202)处将清洗系统的多个喷洒喷嘴定位成进入或穿过由涡轮发动机限定的多个管道镜孔。多个喷洒喷嘴中的每个流通地连接到清洗系统的相应的多条清洗管线。此外,如将认识到的,多条清洗管线可流通地连接到喷嘴分配组件,该喷嘴分配组件构造成接收加压清洗液流并将此加压清洗液流分配到多条清洗管线。

在某些示例性方面,在(202)处将多个喷洒喷嘴定位成进入或穿过多个管道镜孔可包括将多个喷洒喷嘴中的一个或多个定位成进入或穿过涡轮发动机的压缩机区段中、涡轮发动机的涡轮区段中和/或涡轮发动机的燃烧区段中的由涡轮发动机限定的多个管道镜孔中的相应一个或多个。

此外,对于所描绘的示例性方面,在(202)处将多个喷洒喷嘴定位到或穿过多个管道镜孔还包括在(204)处将第一喷洒喷嘴定位到或穿过第一管道镜孔,并且在(206)处将第二喷洒喷嘴定位成进入或穿过第二管道镜孔。在某些示例性方面,第一管道镜孔可由涡轮发动机在第二管道镜孔前方的位置处限定。例如,第一管道镜孔可由压缩机区段中的涡轮发动机限定,而第二管道镜孔可由涡轮区段中的涡轮发动机限定。

仍然参考图9,示例性方法(200)还包括在(208)处确定关于燃气涡轮发动机的信息,并且在(210)处至少部分地基于(208)处所确定的关于燃气涡轮发动机的信息确定多个清洗安排。在至少某些示例性方面,每个清洗安排对应于清洗系统的相应清洗管线和喷洒喷嘴。另外,在某些实施例中,在(208)处确定的关于燃气涡轮发动机的信息可包括燃气涡轮发动机的型号。因此,这种信息可涉及清洗系统、管道镜孔的数量和位置,和/或推荐的清洗操作。另外或备选地,在(208)处确定的关于燃气涡轮发动机的信息可包括用于清洗系统的清洁模式。例如,该信息可涉及清洁之间的时间长度,和/或燃气涡轮发动机的要聚焦的区域。此外,在(210)处确定的多个安排可包括清洗液的温度、清洗液的压力、喷洒持续时间、清洗流体流的量、清洗流体的压力和清洗流体流的速度中的一个或多个。

如图9中还描绘的,示例性方法(200)还包括在(212)处提供加压的清洗流体流通过多条清洗管线,通过多个喷洒喷嘴,并进入涡轮发动机以清洗涡轮发动机。例如,在某些示例性方面中,其中第一喷洒喷嘴位于(204)处的第一管道镜孔中,并且第二喷嘴位于(206)处的第二管道镜孔中,在(212)处提供加压的清洗流体流可进一步包括在(214)处根据第一喷洒安排提供清洗流体到并通过第一喷洒喷嘴,并且在(216)处根据第二喷洒安排提供清洗流体到并通过第二喷洒喷嘴。第一喷洒安排可与第二喷洒安排不同。例如,第一喷洒安排和第二喷洒安排可各自包括清洗流体的温度、清洗流体的压力和喷洒持续时间中的一个或多个。因此,清洗流体可在与提供到并通过第二喷洒喷嘴的清洗流体的不同温度、不同压力和不同喷洒持续时间下提供到并通过第一喷洒喷嘴。这种用于清洗涡轮发动机的方法可允许在需要时更彻底地清洁某些构件,和/或更有针对性地清洁涡轮发动机。

现在参考图10,提供了用于清洗涡轮发动机的另一示例性方法(300)的流程图。在至少某些示例性方面,方法(300)可与图9的示例性方法(200)类似地操作,并且因此可与上面参考图1至8描述的水洗系统10和/或动力清洗模块14中的一个或多个一起使用。

例如,示例性方法(300)包括在(302)处将清洗系统的多个喷洒喷嘴定位成进入或穿过由涡轮发动机限定的多个管道镜孔。另外,示例性方法(300)包括在(304)处提供加压清洗液流通过多条清洗管线,通过多个喷洒喷嘴,并进入涡轮发动机以清洗涡轮发动机。

然而,对于图10中所描绘的示例性方面,在(304)处提供加压清洗液流包括在(306)处提供来自泵、通过喷嘴分配组件并且到多条清洗管线的加压清洗液流。另外,对于图10的示例性方面,喷嘴分配组件包括多个阀,多个阀中的每个将相应的清洗管线流通地连接到泵。更确切地说,对于所描绘的示例性方法(300),喷嘴分配组件的多个阀包括至少第一阀和第二阀。第一阀将第一清洗管线流通地连接到泵,而第二阀将第二清洗管线流通地连接到泵。对于所描绘的示例性方面,在(304)处提供加压清洗液流还包括在(308)处独立于第二阀控制第一阀。

更确切地说,对于所描绘的示例性方面,喷嘴分配组件还包括与第一清洗管线流体连通的第一流量计和与第二清洗管线流体连通的第二流量计。该方法(300)还包括在(310)处从第一流量计接收指示通过第一清洗管线的清洗液的流速的信息,并且从第二流量计接收指示通过第二清洗管线的清洗液的流速的信息。示例性方法(300)还包括在(312)处至少部分地基于从第一流量计接收到的信息操作第一阀,并且至少部分地基于从第二流量计接收到的信息操作第二阀。因此,方法(300)可在反馈回路中操作第一阀。然而,备选地,方法(300)可操作第一阀以在开环控制方法中单独工作。

然而,应当认识到,在其它示例性方面,示例性方法(300)可另外或备选地基于接收到的任何其它合适的信息在(312)处独立于第二阀操作第一阀。

本书面描述使用了示例来公开本发明,包括最佳模式,且还使任何本领域的技术人员能够实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统,以及执行任何并入的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书限定,且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括并非不同于权利要求书的书面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求书的书面语言无实质差别的等同结构元件,则期望此类其它示例在权利要求书的范围内。

构件列表

参考符号 构件

10 水洗系统

12 罐模块

14 动力清洗模块

16 泡沫清洗模块

18 收集模块

20 控制系统

22 计算装置

24 处理器

26 存储器装置

28 指令

30 数据

32 通信接口

34 无线网络

36 清洗罐

38 出口

40 快速释放连接部

42 加热器

44 电源

46 温度传感器

48 水位传感器

50 泵

52 控制器

54 清洗模块的泵

56 喷嘴分配组件

58 清洗管线

60 流体连接管线

62 电源

64 泵的出口

66 管道

68 传感器

70 阀

72 控制器

100 涡扇喷射发动机

101 纵向或轴向中心线

102 风扇区段

104 核心涡轮发动机

106 外壳

108 入口

110 低压压缩机

112 高压压缩机

114 燃烧区段

116 高压涡轮

118 低压涡轮

120 喷射排气区段

121 核心空气流动路径

122 高压轴/转轴

124 低压轴/转轴

126 风扇

128 叶片

130 盘

136 前毂

138 机舱

140 出口导向导叶

142 下游区段

144 旁路通路

146 管道镜孔

148 燃烧器

150 内衬

152 外衬

154 燃烧室

156 燃料喷嘴

158 外壳

160

74 喷洒喷嘴74

74A 压缩机喷洒喷嘴

74B 涡轮喷洒喷嘴

74C 燃烧喷洒喷嘴

76 附接部分

78 阀

80 流量计

82 入口喷嘴组件

84 入口喷嘴

86

88

90。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1