[發明專利]用于燃氣渦輪發動機的內部構件的原地清潔的系統和方法

有效

• 申請號: 201611176810.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN107013500B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: L.E.勞森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D29/70
• 分類號: F04D29/70;F01D25/00;B08B3/02;B08B3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;李強

一種用于燃氣渦輪發動機的內部構件的原地清潔的系統大體上可包括限定流體通道的塞組件，其構造成安裝在發動機的接入端口內，使得流體通道限定發動機的內殼與外殼之間的流動路徑。塞組件可包括至少部分地限定流體通路的內套筒，以及構造成收納內套筒的一部分的外套筒。系統還可包括流體導管，其構造成聯接在定位于燃氣渦輪發動機外部的流體源與塞組件的入口端之間，以用于將清潔流體供應至塞組件。清潔流體可被指引穿過流體通路，且然后可從塞組件排入燃氣渦輪發動機的內部中。

技術領域

本主題大體上涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于原地清潔燃氣渦輪發動機的內部構件的系統和方法，以及用于執行原地清潔操作的相關塞組件。

背景技術

燃氣渦輪發動機通常包括渦輪機核心，其具有成串流關系的高壓壓縮機、燃燒器和高壓渦輪。核心以已知方式可操作來生成主氣流。高壓壓縮機包括靜止導葉的環形陣列(排)，其將進入發動機的空氣指引到壓縮機的下游旋轉葉片。一排壓縮機導葉和一排壓縮機葉片共同構成壓縮機的級。類似地，高壓渦輪包括環形成排靜止噴嘴導葉，其將流出燃燒器的氣體指引到渦輪的下游旋轉葉片。一排噴嘴導葉和一排渦輪葉片共同構成渦輪的級。通常，壓縮機和渦輪兩者包括多個連續級。

就在燃氣渦輪發動機的操作而言，灰塵、碎屑和其它材料可在一定時間內累積在發動機的內部構件上，這可導致此類構件的操作效率的降低。例如，灰塵層和其它材料通常變為烤到高壓壓縮機的翼型件上。為了除去此材料沉積物，當前的清潔方法使用引導的軟管來將水噴射到壓縮機入口中。令人遺憾的是，此常規清潔方法通常提供壓縮機翼型件的低效清潔，特別是位于壓縮機的后級內的翼型件。

因此，用于原地清潔燃氣渦輪發動機的內部構件的改善的系統和方法將是本領域中受歡迎的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡明，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明理解到。

在一方面，本主題針對一種用于原地清潔燃氣渦輪發動機的內部構件的系統。系統可大體上包括塞組件，其限定在入口端與出口端之間縱向地延伸的流體通道。塞組件可構造成安裝在發動機的接入端口(access port)內，使得流體通道限定發動機的內殼與外殼之間的流體通路，以用于供應發動機內部內的清潔流體。塞組件可包括至少部分地限定流體通路的內套筒，以及構造成收納內套筒的一部分的外套筒。內套筒可構造成聯接到內殼上，且外套筒可構造成聯接到外殼上。系統還可包括流體導管，其構造成聯接到定位在燃氣渦輪發動機外部的流體源與塞組件的入口端之間，以用于將清潔流體供應至塞組件。供應自流體導管的清潔流體可經由流體通道從入口端指引至出口端，且然后可從塞組件排出至燃氣渦輪發動機的內部中。

在另一方面，本主題針對一種燃氣渦輪發動機。發動機大體上可包括外殼和與外殼沿徑向向內間隔開一定徑向距離的內殼。外殼可限定發動機的接入端口的外部，且內殼可限定接入端口的內部。發動機也可包括塞組件，其限定在入口端與出口端之間縱向地延伸的流體通道。塞組件可安裝在接入端口的內部和外部內，使得流體通道限定內殼與外殼之間的流動路徑來用于供應發動機的內部內的清潔流體。塞組件可包括至少部分地限定流體通路的內套筒，以及構造成收納內套筒的一部分的外套筒。內套筒可聯接到內殼上，且外套筒可聯接到外殼上。另外，發動機可包括蓋，其構造成在塞組件的出口端處可除去地聯接到外套筒上。蓋可構造成在蓋安裝在塞組件上時防止穿過流體通道的流體流。

在另一方面，本主題針對一種原地清潔燃氣渦輪發動機的內部構件的方法。該方法可大體上包括接入安裝在限定為穿過燃氣渦輪發動機的內殼和外殼的接入端口內的塞組件。塞組件可限定在入口端與出口端之間縱向延伸的流體通道，使得流體通道限定內殼與外殼之間的流動路徑。塞組件可包括至少部分地限定流體通路的內套筒，以及構造成收納內套筒的一部分的外套筒。該方法還可包括將流體導管聯接在定位于燃氣渦輪發動機的外部的流體源與塞組件的入口端之間，以及將清潔流體從流體源經由流體導管供應至塞組件，使得清潔流體被指引穿過由塞組件限定的流體通道，且從塞組件的出口端排入燃氣渦輪發動機的內部中。