本主題大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，且更具體地，涉及用于使用磨蝕性顆粒在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)大體包括處于連續(xù)流順序的壓縮器區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在運(yùn)行中，空氣進(jìn)入壓縮器區(qū)段的入口，在這里，一個或多個軸向或離心壓縮器逐漸壓縮空氣，直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮空氣混合且燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段被引導(dǎo)通過限定在渦輪區(qū)段內(nèi)的熱氣體路徑且然后經(jīng)由排氣區(qū)段從渦輪區(qū)段排出。

在特定構(gòu)造中，渦輪區(qū)段包括處于連續(xù)流順序的高壓(hp)渦輪和低壓(lp)渦輪。hp渦輪和lp渦輪各自包括多個可旋轉(zhuǎn)渦輪構(gòu)件諸如渦輪轉(zhuǎn)子葉片、轉(zhuǎn)子盤和固持件，以及多個靜態(tài)渦輪構(gòu)件諸如定子導(dǎo)葉或噴嘴、渦輪護(hù)罩和發(fā)動機(jī)框架?？尚D(zhuǎn)和靜態(tài)渦輪構(gòu)件至少部分地限定通過渦輪區(qū)段的熱氣體路徑。隨著燃燒氣體流過熱氣體路徑，熱能從燃燒氣體傳遞到可旋轉(zhuǎn)和靜態(tài)渦輪構(gòu)件。

典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括非常細(xì)的冷卻通路，這允許在燃燒器和/或hp或lp渦輪中有更高的氣體溫度。在運(yùn)行期間，特別在包含細(xì)等級灰塵(例如pm10)的環(huán)境中、環(huán)境顆粒積聚在發(fā)動機(jī)構(gòu)件上和在發(fā)動機(jī)的冷卻通路內(nèi)。例如，灰塵(經(jīng)反應(yīng)或非經(jīng)反應(yīng)的)、砂粒等在渦輪發(fā)動機(jī)運(yùn)行期間可累積在流徑構(gòu)件上和受沖擊冷卻的表面上。另外，在進(jìn)入渦輪發(fā)動機(jī)和冷卻通路的空氣中攜帶的顆粒物質(zhì)可包含含硫物質(zhì)，其可腐蝕構(gòu)件。這種積聚可導(dǎo)致構(gòu)件的冷卻效果降低和/或與發(fā)動機(jī)構(gòu)件的金屬和/或涂層的腐蝕性反應(yīng)。因而，顆粒累積可導(dǎo)致過早的損壞和/或減少發(fā)動機(jī)壽命。另外，諸如此類的環(huán)境污染物(例如經(jīng)反應(yīng)的和未反應(yīng)的灰塵、砂粒等)的積聚可通過改變翼型件形態(tài)降低高壓構(gòu)件的空氣動力學(xué)性能和降低發(fā)動機(jī)的燃料效率。

因此，本公開涉及用于使用磨蝕性顆粒清潔發(fā)動機(jī)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法，其解決了前面提到的問題。更具體地，本公開涉及用于在原地清潔發(fā)動機(jī)構(gòu)件的系統(tǒng)和方法，其利用特別可用于清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的內(nèi)部冷卻通路的磨蝕性微粒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在以下描述中部分地闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)，或者根據(jù)該描述，本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)可為顯而易見的，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來學(xué)習(xí)本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)。

在一個方面，本公開涉及一種用于在原地(例如在運(yùn)行中)清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的方法。方法包括將干式清潔介質(zhì)在一個或多個位置處噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。干式清潔介質(zhì)包括多個磨蝕性微粒。因而，方法還包括使干式清潔介質(zhì)循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分，使得磨蝕性微粒磨蝕一個或多個構(gòu)件的表面，以便清潔表面。進(jìn)一步，磨蝕性微?？珊罄m(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)運(yùn)行冷卻空氣流和/或經(jīng)由焚化而使得殘留的灰內(nèi)容物滿足在運(yùn)行中應(yīng)用于完全組裝的燃?xì)鉁u輪的要求來從發(fā)動機(jī)移除。

在另一個方面，本公開涉及一種用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的清潔系統(tǒng)。清潔系統(tǒng)包括干式清潔介質(zhì)，其包含多個磨蝕性微粒。各個磨蝕性微粒具有范圍為大約10微米到大約100微米的顆粒直徑大小。進(jìn)一步，清潔系統(tǒng)包括輸送系統(tǒng)，其構(gòu)造成將清潔介質(zhì)輸送到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個位置處，以便清潔其一個或多個構(gòu)件。

技術(shù)方案1.一種用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的方法，所述方法包括：

將干式清潔介質(zhì)在一個或多個位置處噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，所述干式清潔介質(zhì)包括多個磨蝕性微粒；以及

使所述清潔介質(zhì)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分，使得所述磨蝕性微粒磨蝕所述一個或多個構(gòu)件的表面，以便清潔所述表面。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒包括堅(jiān)果殼、水果核、氧化鋁、硅石、金鋼石或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒包括范圍為大約10微米到大約100微米的單獨(dú)顆粒直徑大小。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒包括不同顆粒直徑大小分布。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第一組包括等于或小于20微米的中值顆粒直徑，并且其中所述多個磨蝕性微粒中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第二組包括等于或大于20微米的中值顆粒直徑。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的方法，其特征在于，所述第一組磨蝕性微粒包括等于或小于10微米的中值顆粒直徑，并且其中所述第二組磨蝕性微粒包括等于或大于40微米的中值顆粒直徑。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，將所述干式清潔介質(zhì)噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)進(jìn)一步包括將所述清潔介質(zhì)噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的入口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個端口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個冷卻通路、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的現(xiàn)有擋板系統(tǒng)或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，使所述清潔介質(zhì)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分進(jìn)一步包括在噴射所述清潔介質(zhì)期間運(yùn)行所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，以便提供使所述多個微粒循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的空氣流。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，使所述清潔介質(zhì)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分進(jìn)一步包括利用一個或多個外部壓力源來提供使所述多個微粒循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的空氣流。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括產(chǎn)生清潔混合物，其包括所述多個磨蝕性微粒，以及水或去垢劑中的至少一個。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括經(jīng)由泵使所述清潔混合物循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的所述一個或多個構(gòu)件包括壓縮機(jī)、高壓渦輪、低壓渦輪、燃燒室、噴嘴、一個或多個葉片、增壓器、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的殼、渦輪護(hù)罩或所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個冷卻通路中的至少一個。

技術(shù)方案13.一種用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的清潔系統(tǒng)，所述清潔系統(tǒng)包括：

干式清潔介質(zhì)，其包括多個磨蝕性微粒，所述多個磨蝕性微粒包括范圍為大約10微米到大約100微米的單獨(dú)顆粒直徑大??；以及

輸送系統(tǒng)，其構(gòu)造成將所述清潔介質(zhì)輸送到所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個位置處，以便清潔其一個或多個構(gòu)件。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒包括堅(jiān)果殼、水果核、氧化鋁、硅石、金鋼石或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒包括不同顆粒直徑大小分布。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第一組包括等于或小于20微米的中值顆粒直徑，且其中所述多個磨蝕性微粒中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第二組包括等于或大于20微米的中值顆粒直徑。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案13所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個位置包括所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一個入口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個端口或所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個冷卻通路。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案13所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送系統(tǒng)包括一個或多個外部壓力源來提供使所述多個磨蝕性微粒循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的空氣流。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個外部壓力源包括風(fēng)扇、吹送器或泵中的至少一個。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案13所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的所述一個或多個構(gòu)件包括壓縮機(jī)、高壓渦輪、低壓渦輪、燃燒室、噴嘴、一個或多個葉片、增壓器、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的殼、渦輪護(hù)罩或所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個冷卻通路中的至少一個。

技術(shù)方案21.一種用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個構(gòu)件的方法，所述方法包括：

將干式清潔介質(zhì)(84)在一個或多個位置處噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)，所述干式清潔介質(zhì)(84)包括多個磨蝕性微粒(92)；以及

使所述清潔介質(zhì)(84)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的至少一部分，使得所述磨蝕性微粒(92)磨蝕所述一個或多個構(gòu)件的表面，以便清潔所述表面。

技術(shù)方案22.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒(92)包括堅(jiān)果殼、水果核、氧化鋁、硅石、金鋼石或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案23.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒(92)包括范圍為大約10微米到大約100微米的單獨(dú)顆粒直徑大小。

技術(shù)方案24.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒(92)包括不同顆粒直徑大小分布。

技術(shù)方案25.根據(jù)技術(shù)方案24所述的方法，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒(92)中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第一組包括等于或小于20微米的中值顆粒直徑，且其中所述多個磨蝕性微粒(92)中的在所述不同顆粒直徑大小分布內(nèi)的第二組包括等于或大于20微米的中值顆粒直徑。

技術(shù)方案26.根據(jù)技術(shù)方案25所述的方法，其特征在于，所述第一組磨蝕性微粒(92)包括等于或小于10微米的中值顆粒直徑，且其中所述第二組磨蝕性微粒(92)包括等于或大于40微米的中值顆粒直徑。

技術(shù)方案27.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其特征在于，將所述干式清潔介質(zhì)(84)噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)進(jìn)一步包括將所述清潔介質(zhì)(84)噴射進(jìn)入所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的入口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個端口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個冷卻通路、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的現(xiàn)有擋板系統(tǒng)或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案28.根據(jù)技術(shù)方案27所述的方法，其特征在于，使所述清潔介質(zhì)(84)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的至少一部分進(jìn)一步包括在噴射所述清潔介質(zhì)(84)期間運(yùn)行所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)，以便提供使所述多個微粒循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的空氣流。

技術(shù)方案29.根據(jù)技術(shù)方案27所述的方法，其特征在于，使所述清潔介質(zhì)(84)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的至少一部分進(jìn)一步包括利用一個或多個外部壓力源來提供使所述多個微粒循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的空氣流。

技術(shù)方案30.根據(jù)技術(shù)方案21所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括產(chǎn)生清潔混合物(99)，其包括所述多個磨蝕性微粒(92)，以及水或去垢劑中的至少一個，其中所述方法進(jìn)一步包括經(jīng)由泵使所述清潔混合物(99)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的至少一部分。

技術(shù)方案31.一種用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個構(gòu)件的清潔系統(tǒng)(90)，所述清潔系統(tǒng)包括：

干式清潔介質(zhì)(84)，其包括多個磨蝕性微粒(92)，所述多個磨蝕性微粒(92)包括范圍為大約10微米到大約100微米的單獨(dú)顆粒直徑大??；以及

輸送系統(tǒng)(94)，其構(gòu)造成將所述清潔介質(zhì)(84)輸送到所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個位置處，以便清潔其一個或多個構(gòu)件。

技術(shù)方案32.根據(jù)技術(shù)方案31所述的清潔系統(tǒng)(90)，其特征在于，所述多個磨蝕性微粒(92)包括堅(jiān)果殼、水果核、氧化鋁、硅石、金鋼石或包括任何前述項(xiàng)目的組合。

技術(shù)方案33.根據(jù)技術(shù)方案31所述的清潔系統(tǒng)(90)，其特征在于，所述一個或多個位置包括所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的至少一個入口、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個端口或所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個冷卻通路。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案31所述的清潔系統(tǒng)(90)，其特征在于，所述輸送系統(tǒng)(94)包括一個或多個外部壓力源來提供使所述多個磨蝕性微粒(92)循環(huán)通過所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的空氣流，其中所述一個或多個外部壓力源包括風(fēng)扇、吹送器或泵中的至少一個。

技術(shù)方案35.根據(jù)技術(shù)方案31所述的清潔系統(tǒng)(90)，其特征在于，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的所述一個或多個構(gòu)件包括壓縮機(jī)、高壓渦輪、低壓渦輪、燃燒室、噴嘴、一個或多個葉片、增壓器、所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的殼、渦輪護(hù)罩或所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的一個或多個冷卻通路中的至少一個。

參照以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。附圖結(jié)合在本說明書中且構(gòu)成說明書的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并且和描述共同用來說明本發(fā)明的原理。

附圖說明

針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在說明書中闡述本發(fā)明的完整和能夠?qū)嵤┑墓_，包括其最佳模式，說明書參照了附圖，其中：

圖1示出根據(jù)本公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個實(shí)施例的示意性橫截面圖；

圖2示出根據(jù)本公開的用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的方法的一個實(shí)施例的流程圖；

圖3示出根據(jù)本公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個實(shí)施例的部分橫截面圖，其特別示出清潔介質(zhì)在多個位置處噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)；以及

圖4示出根據(jù)本公開的用于清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)構(gòu)件的清潔系統(tǒng)的一個實(shí)施例的示意圖。

部件列表：

10燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)

12中心線軸線

14核心發(fā)動機(jī)

16風(fēng)扇區(qū)段

18外殼

20環(huán)形入口

22增壓器

24壓縮機(jī)

26燃燒器

28第一渦輪

30第一驅(qū)動軸

32第二渦輪

34第二驅(qū)動軸

36排氣噴嘴

38風(fēng)扇轉(zhuǎn)子

40風(fēng)扇殼

42導(dǎo)葉

44轉(zhuǎn)子葉片

46下游區(qū)段

48空氣流導(dǎo)管

50箭頭

52入口

54箭頭

56箭頭

58箭頭

60燃燒產(chǎn)物

62燃燒室

64入口

66出口

68燃料噴嘴末梢組件

69排出出口

70燃料分配器末梢

72第一級渦輪噴嘴

74噴嘴導(dǎo)葉

80燃料噴嘴

82端口

84清潔介質(zhì)

90清潔系統(tǒng)

92磨蝕性微粒

94輸送系統(tǒng)

96外部壓力源

98液體

99清潔混合物

100方法

102方法步驟

104方法步驟。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示出實(shí)施例的一個或多個示例。以闡述本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的方式提供各個示例。實(shí)際上，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，在本發(fā)明中可作出修改和變型，而不偏移本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個實(shí)施例的一部分示出或描述的特征可用于另一個實(shí)施例上，以產(chǎn)生又一個實(shí)施例。因而，意圖的是，本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求和其等效方案的范圍內(nèi)的這種修改和變型。

如本文所用，用語“第一”、“第二”和“第三”可互換使用，以區(qū)分一個構(gòu)件與另一個構(gòu)件，而不意于表示單獨(dú)的構(gòu)件的位置或重要性。

用語“上游”和“下游”指的是相對于流體路徑中的流體流的相對方向。例如，“上游”表示流體流出的方向，而“下游”則表示流體流到的方向。

大體上，本公開涉及用于在原地(例如在運(yùn)行中)清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的一個或多個構(gòu)件的清潔系統(tǒng)和方法。方法包括將干式清潔介質(zhì)在一個或多個位置處噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其中干式清潔介質(zhì)包括多個磨蝕性微粒。進(jìn)一步，磨蝕性微粒可懸浮在空氣、水和/或基于水的去垢劑中。因而，方法還包括使清潔介質(zhì)循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的至少一部分，使得磨蝕性微粒磨蝕一個或多個構(gòu)件的表面，以便清潔表面。

本公開提供現(xiàn)有技術(shù)中不存在的多種優(yōu)點(diǎn)。例如，根據(jù)本公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)可在運(yùn)行中、在原地和/或在場外清潔，其中發(fā)動機(jī)保持處于完全組裝狀況。進(jìn)一步，本公開的清潔方法同時提供燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的冷卻通路中的顆粒沉積物的物理和化學(xué)移除。另外，本公開的系統(tǒng)和方法改進(jìn)清潔效果且對發(fā)動機(jī)運(yùn)行時間耐久性有顯著意義。此外，本發(fā)明提供磨蝕性介質(zhì)清潔和輸送系統(tǒng)和用于均勻地沿周向清潔渦輪發(fā)動機(jī)的方法，其不一定需要后續(xù)的沖洗循環(huán)。

現(xiàn)在參照附圖，圖1示出根據(jù)本公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10(高旁通類型)的一個實(shí)施例的示例性橫截面圖。如顯示的那樣，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10具有通過其中的軸向縱向中心線軸線12，以用于參照目的。進(jìn)一步，如顯示的那樣，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10優(yōu)選地包括大體以標(biāo)號14表示的核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)和定位在其上游的風(fēng)扇區(qū)段16。核心發(fā)動機(jī)14典型地包括大體管狀外殼18，其限定環(huán)形入口20。外殼18進(jìn)一步包圍和支承增壓器22，以將進(jìn)入核心發(fā)動機(jī)14的空氣的壓力提高到第一壓力水平。高壓多級軸向流壓縮器24接收來自增壓器22的加壓空氣且進(jìn)一步提高空氣的壓力。加壓空氣流到燃燒器26，在這里，燃料噴射進(jìn)入加壓空氣流且點(diǎn)燃，以提高加壓空氣的溫度和能量水平。高能燃燒產(chǎn)物從燃燒器26流到第一(高壓)渦輪28，以通過第一(高壓)驅(qū)動軸30驅(qū)動高壓壓縮器24，且然后流到第二(低壓)渦輪32，以通過第二(低壓)驅(qū)動軸34驅(qū)動增壓器22和風(fēng)扇區(qū)段16，第二(低壓)驅(qū)動軸34與第一驅(qū)動軸30同軸。在驅(qū)動渦輪28和32中的各個之后，燃燒產(chǎn)物通過排氣噴嘴36離開核心發(fā)動機(jī)14，以提供發(fā)動機(jī)10的噴氣推力的至少一部分。

風(fēng)扇區(qū)段16包括可旋轉(zhuǎn)的軸向流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子38，其被環(huán)形風(fēng)扇殼40包圍。將理解，風(fēng)扇殼40從核心發(fā)動機(jī)14由多個基本沿徑向延伸的沿周向間隔開的出口導(dǎo)葉42支承。照這樣，風(fēng)扇殼40包圍風(fēng)扇轉(zhuǎn)子38和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片44。風(fēng)扇殼40的下游區(qū)段46延伸經(jīng)過核心發(fā)動機(jī)14的外部部分，以限定輔助或旁通空氣流導(dǎo)管48，其提供額外的噴氣推力。

從流的觀點(diǎn)看，將理解，由箭頭50表示的初始空氣流通過風(fēng)扇殼40的入口52進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10?？諝饬鱾魉屯ㄟ^風(fēng)扇葉片44和分成移動通過導(dǎo)管48的第一空氣流(由箭頭54表示)和進(jìn)入增壓器22的第二空氣流(由箭頭56表示)。

第二壓縮空氣流56的壓力提高且進(jìn)入高壓力壓縮器24，這由箭頭58表示。在燃燒器26中與燃料混合和燃燒之后，燃燒產(chǎn)物60離開燃燒器26且流過第一渦輪28。燃燒產(chǎn)物60然后流過第二渦輪32且離開排氣噴嘴36，以對燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10提供至少一部分推力。

仍然參照圖1，燃燒器26包括與縱向中心線軸線12同軸的環(huán)形燃燒室62，以及入口64和出口66。如上面所提到，燃燒器26接收來自高壓壓縮器排出出口69的環(huán)形加壓空氣流。這個壓縮器排出空氣流的一部分進(jìn)入混合器(未顯示)。燃料從燃料噴嘴80噴射，以與空氣混合且形成燃料-空氣混合物，燃料-空氣混合物被提供給燃燒室62，以進(jìn)行燃燒。燃料-空氣混合物的點(diǎn)燃通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火器實(shí)現(xiàn)，且產(chǎn)生的燃燒氣體60沿軸向方向流向和進(jìn)入環(huán)形的第一級渦輪噴嘴72。噴嘴72由環(huán)形流通道限定，環(huán)形流通道包括多個沿徑向延伸的沿周向間隔開的噴嘴導(dǎo)葉74，其使氣體轉(zhuǎn)向，使得它們成角度地流動且沖擊在第一渦輪28的第一級渦輪葉片上。如圖1中顯示，第一渦輪28優(yōu)選地通過第一驅(qū)動軸30使高壓壓縮器24旋轉(zhuǎn)，而低壓渦輪32優(yōu)選地通過第二驅(qū)動軸34驅(qū)動增壓器22和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子38。

燃燒室62容納在發(fā)動機(jī)外殼18內(nèi)且燃料被一個或多個燃料噴嘴80供應(yīng)進(jìn)入燃燒室62。更具體而言，液體燃料被運(yùn)送通過在燃料噴嘴80的莖干內(nèi)的一個或多個通路或?qū)Ч堋?/p>

現(xiàn)在參照圖2，示出用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(例如諸如示出在圖1中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10)的一個或多個構(gòu)件的方法100的一個實(shí)施例的流程圖。例如，在某些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的構(gòu)件可包括發(fā)動機(jī)10的任何構(gòu)件，如本文描述的那樣，包括但不限于，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的壓縮器24、高壓渦輪28、低壓渦輪32、燃燒器26、燃燒室62、一個或多個噴嘴72，80、一個或多個葉片44或?qū)~42、增壓器22、殼18、發(fā)動機(jī)10的冷卻通路、渦輪護(hù)罩等。

因而，如102處顯示，方法100可包括將干式清潔介質(zhì)84在一個或多個位置處噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10。更具體地，將清潔介質(zhì)噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的步驟可包括將清潔介質(zhì)84噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的入口(例如入口20、52或64)。備選地或另外，如顯示的那樣，將清潔介質(zhì)84噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的步驟可包括將清潔介質(zhì)84噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的一個或多個端口82。進(jìn)一步，將清潔介質(zhì)84噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的步驟可包括將清潔介質(zhì)84噴射進(jìn)入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的現(xiàn)有擋板系統(tǒng)(未顯示)。進(jìn)一步，清潔介質(zhì)84可使用任何適當(dāng)?shù)氖侄蝸韲娚溥M(jìn)入發(fā)動機(jī)10。更具體地，在某些實(shí)施例中，清潔介質(zhì)84可使用構(gòu)造成將物質(zhì)灌注、運(yùn)送或引導(dǎo)進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的自動和/或人工裝置噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10。

例如，現(xiàn)在參照圖3，示出根據(jù)本公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一個實(shí)施例的部分橫截面圖。如顯示的那樣，清潔介質(zhì)(如箭頭84所指示)可在多個位置處噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10。更具體地，如顯示的那樣，清潔介質(zhì)噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的入口20。進(jìn)一步，如顯示的那樣，清潔介質(zhì)84可噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的一個或多個端口82。例如，如顯示的那樣，清潔介質(zhì)84可噴射進(jìn)入壓縮機(jī)24的端口82和/或燃燒室62的端口82。進(jìn)一步，清潔介質(zhì)84包含多個磨蝕性微粒。因而，清潔介質(zhì)顆粒構(gòu)造成流過發(fā)動機(jī)10且磨蝕發(fā)動機(jī)構(gòu)件的表面，以便清潔表面。另外，在其中使用有機(jī)磨蝕性微粒的某些實(shí)施例中，清潔介質(zhì)84在清潔之后不一定需要后續(xù)的沖洗循環(huán)。

如本文使用，“微?！贝篌w上表示具有在大約0.1微米或μm到大約100微米之間的顆粒直徑的顆粒。在某些實(shí)施例中，多個微?？删哂写蠹s10微米到大約100微米的顆粒直徑。在10微米以下，顆粒動量可能不足以有效地移除發(fā)動機(jī)10中的灰塵，而是可潛在地積聚在特定冷卻回路內(nèi)。進(jìn)一步，在100微米以上，顆?？赡懿痪哂凶銐虻乃俣惹乙虼藢⒉荒苡行У匾瞥l(fā)動機(jī)10中的灰塵，而是可潛在地積聚在特定冷卻回路內(nèi)。換句話說，顆粒必須大于粘附大小且小于可導(dǎo)致細(xì)的冷卻回路阻塞的臨界大小。因而，用于清潔構(gòu)件的流徑和渦輪的冷卻回路的優(yōu)選顆粒大小典型地為大約10微米到大約100微米。

另外，本公開的清潔介質(zhì)84可包括本領(lǐng)域現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何適當(dāng)?shù)哪ノg性顆粒。例如，在一個實(shí)施例中，清潔介質(zhì)84可包括有機(jī)顆粒，諸如堅(jiān)果殼(例如胡桃果殼)、水果核(例如李子)和/或任何其它適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料。有機(jī)材料具有一些清潔優(yōu)點(diǎn)，包括(但不限于)在清潔之后容易從發(fā)動機(jī)10去除。在另外的實(shí)施例中，清潔介質(zhì)84可還包括非有機(jī)顆粒，諸如例如，氧化鋁、硅石(例如碳化硅)、金鋼石等。

另外，清潔介質(zhì)84的顆?？删哂胁煌w粒大小。例如，在某些實(shí)施例中，磨蝕性微粒可包括具有在第一較小微米范圍內(nèi)的中值或均值顆粒直徑的第一組微粒和具有在第二較大微米范圍內(nèi)的中值顆粒直徑的第二組微粒。更具體地，如本文使用，“微米范圍”大體上包含以微米為單位且小于100微米的顆粒直徑大小范圍。例如，在某些實(shí)施例中，第一組微?？删哂械扔诨蛐∮?0微米的中值顆粒直徑，而第二組微粒可具有等于或大于20微米的中值顆粒直徑。更具體地，第一微米范圍可等于或小于10微米，而第二微米范圍可等于或大于30微米，或更優(yōu)選等于或大于40微米。因而，第二微米范圍的中值可大于第一微米范圍的中值或均值。

因此，如圖2的104處顯示，方法100可還包括使清潔介質(zhì)84循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的至少一部分，使得多個磨蝕性微粒清潔其一個或多個構(gòu)件。更具體地，清潔介質(zhì)84的磨蝕性微粒可被攜帶進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的對于較大顆粒而言不可接近的較小區(qū)域，例如進(jìn)入較小冷卻通路。

在另外的實(shí)施例中，使清潔介質(zhì)84循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的至少一部分的步驟可包括在噴射清潔介質(zhì)84期間運(yùn)行或運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)10，以便經(jīng)由空氣流使顆粒循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10。備選地，使清潔介質(zhì)84循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的至少一部分的步驟可包括利用一個或多個外部壓力源來提供使顆粒循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的空氣流。例如，在某些實(shí)施例中，外部壓力源96(圖4)可包括風(fēng)扇、吹送器等。

現(xiàn)在參照圖4，示出用于在原地清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一個或多個構(gòu)件的清潔系統(tǒng)90的一個實(shí)施例的示意圖。如顯示的那樣，清潔系統(tǒng)90包括清潔介質(zhì)84，其包含多個微粒92，如本文描述的那樣。進(jìn)一步，如顯示的那樣，清潔系統(tǒng)90包括輸送系統(tǒng)94，其構(gòu)造成將清潔介質(zhì)84輸送到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一個或多個位置處，以便清潔其一個或多個構(gòu)件。更具體地，輸送系統(tǒng)94可包括用于輸送清潔介質(zhì)84的任何適當(dāng)?shù)妮斔脱b置，包括(但不限于)經(jīng)由管、軟管、導(dǎo)管、管道等與待清潔的發(fā)動機(jī)10的多種構(gòu)件處于流體連通的一個或多個外部壓力源96。進(jìn)一步，位置可包括燃?xì)鉁u輪入口、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一個或多個端口、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一個或多個冷卻通路和/或現(xiàn)有擋板。磨蝕性清潔系統(tǒng)90還可用于在工作期間在渦輪發(fā)動機(jī)中在高達(dá)1000磅每平方英寸(psi)的空氣壓力下運(yùn)行的冷卻通路中。進(jìn)一步，磨蝕性介質(zhì)和輸送系統(tǒng)90可在大約五(5)psi到大約1000psi的壓力下用于清潔通路。因而，意圖的是，可使用清潔介質(zhì)84和輸送系統(tǒng)94，使得其可通過發(fā)動機(jī)的外壁，通過端口(諸如管道鏡接近端口、燃料噴嘴凸緣、儀器進(jìn)入端口)傳遞到渦輪發(fā)動機(jī)10的冷卻結(jié)構(gòu)中。進(jìn)一步，在某些實(shí)施例中，輸送系統(tǒng)94可包括一個或多個外部壓力源96，其構(gòu)造成提供空氣流給發(fā)動機(jī)10，以便使磨蝕性微粒92循環(huán)通過其中。例如，在某些實(shí)施例中，外部壓力源96可包括風(fēng)扇、吹送器、泵或任何其它適當(dāng)?shù)难b置。

因而，如顯示的那樣，在某些實(shí)施例中，方法100可還包括通過混合多個磨蝕性微粒和液體98(例如諸如水或基于水的去垢劑)產(chǎn)生清潔混合物99。在這種實(shí)施例中，使清潔介質(zhì)84循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的至少一部分的步驟可包括經(jīng)由泵使清潔混合物99循環(huán)通過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10。因而，對于某些構(gòu)件，空氣可用于噴射磨蝕性顆粒，例如經(jīng)由風(fēng)扇，而在其它構(gòu)件(諸如護(hù)罩、燃燒器和噴嘴)中，水可用作輸送磨蝕性顆粒的介質(zhì)。

更具體地，在某些實(shí)施例中，清潔發(fā)動機(jī)10可通過將磨蝕性介質(zhì)噴射在其上有灰塵層的構(gòu)件處來執(zhí)行。例如，磨蝕性介質(zhì)可噴射通過在發(fā)動機(jī)中用于沖擊冷卻的擋板系統(tǒng)。在另一個示例中，磨蝕性介質(zhì)可在旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的核心的同時噴射通過管道鏡噴射端口，以便沖擊在壓縮機(jī)翼型件上。

本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例包括不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。