[发明专利]可运输的集成清洗单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种可运输的集成清洗单元，更具体地，涉及一种配置成用于对涡轮压缩机进行清洁的可运输的集成清洗单元。

背景技术

燃气涡轮压缩机用在多种工业应用中。例如，燃气涡轮压缩机可安装在飞行器上为飞行器提供推力。所述燃气涡轮压缩机甚至可用作固定式发电机和/或固定式机械驱动装置。不论属于何种应用，燃气涡轮压缩机均将耗用非常大量的空气。在操作中，燃气涡轮压缩机首先压缩空气、使压缩空气与燃料混合、接着再点燃燃料-空气混合物以形成膨胀气体。该膨胀气体进而驱动涡轮压缩机并且产生扭矩。所产生的扭矩例如可用来驱动推进风机、发电机、和/或诸如机械泵等的其它装置。

在许多涡轮压缩机的应用中，包括以上所述的那些涡轮装置(除了飞行器推进应用之外)，均采用空气入口过滤方法以防止污物进入从而妨碍涡轮的运转。然而，如本领域技术人员所知，这种类型的过滤未能完全防止小量的污物进入以及防止其粘附到涡轮压缩机的叶片。这些小量的污物最终聚集在压缩机的叶片上并且降低叶片的效率，使得燃气涡轮机的总空气流量和总产出动力减小。

防止退化、以及逆转表面变形或污物的结垢效应的一种方式为对压缩机进行彻底地适当和日常清洁。压缩机的日常清洁有助于将涡轮发动机的性能、排放性能以及预期的空气流量维持在其最佳状态。维持预期的空气流量还有助于维持最佳的燃料-空气混合物，从而进一步改善压缩机的性能和寿命。

在多项专利或申请中描述了用于清洁航空发动机压缩机的现有方法和设备，所述专利和申请通过引用并入本发明。例如，在名称为“Methodand Apparatus for Cleaning Turbofan Gas Turbine Engines”的国际公开第WO 05077554号及其相应的美国专利申请公开第2006/0048796中披露了一种这样的压缩机清洁系统。上述专利申请中披露的是一种包括布置在歧管上的多个喷嘴的清洁装置，所述歧管可拆除地安装在发动机的空气入口处，并且喷嘴布置在此处以使清洁液体雾化并且沿发动机风扇的气流的逆流方向导引所述清洁液体。

披露在WO 05077554中的装置包括：相对于发动机中线布置在第一位置的第一喷嘴，使得从第一喷嘴喷出的清洁液体撞击大致位于风扇压力侧的叶片表面；相对于发动机中线布置在第二位置的第二喷嘴，使得从第二喷嘴喷出的清洁液体在穿过风扇叶片之间并且撞击大致位于低压压缩机吸入侧的叶片表面；以及相对于发动机中线布置在第三位置的第三喷嘴，使得从第三喷嘴喷出的清洁液体大致穿过叶片之间并且进入中心发动机的入口。为每一具体发动机准备具体的设计清洗配置，包括流率、雾化液滴尺寸，使得雾化和喷嘴位置得以优化从而实现有效的清洁。

因而，披露在WO 05077554中的发明基于这样的共识：即发动机的几何构形和发动机不同部件的结垢特性具有不同的特性，因此需要不同的清洁方式。作为示例，中心压缩机的结垢情况相对于风扇叶片上出现的结垢情况可具有不同的特性。这种结垢特性的差异的一种可能的原因可能例如包括压缩机处的温度大大高于风扇叶片处的温度。压缩机处的高温导致结垢颗粒变得“烧硬”在压缩机表面上，由此使得此类结垢的清除极其困难。然而，在风扇叶片处，温度低得多。因此，风扇处的结垢并未被烧硬，从而使得清洁风扇的结垢容易得多。

清洁航空发动机压缩机的另一方面包括适当地收集和处置用于清洁压缩机的清洗液体以及在清结过程中从航空发动机清除掉的任何污物。由于环境方面的考虑，已用过的清洗液体可净化并且回收利用，如在名称为“System and Device for Collecting and Treating Waste Water fromEngine Washing”的国际公开第WO 05120953号中所描述的。在该专利申请中描述的是一种航空发动机清洗装置，其具有布置在其后部装置中的用于收集已用过的清洗液体的收集器。从发动机排出的清洗废液由位于发动机后部的该收集装置收集。

描述在国际公开第WO 05120953号中的系统可通过引入机动车辆而制成机动型。在操作中，清洗装置可安装或定位到手工牵引的车体上、马达驱动的车体上、机动车(如小型卡车)或类似装置上。