[发明专利]涡轮清洗系统

说明书

技术领域

本公开涉及用于清洗涡轮、特别是飞行器中的辅助动力单元(APU)的系统和方法。该清洗可就地和/或联机(即，当APU全功率运转时)进行。

背景技术

通常，燃气涡轮以及多半具体为飞行器发动机在运行过程中会暴露于多种污垢。污垢是由经由涡轮进气口被吸到涡轮中的物质所导致。该物质可能为多种类型，例如来自废气的颗粒、昆虫、诸如鸟的较大动物、诸如烟灰的大气污染物。所有这些物质粘附于涡轮叶片并形成了污垢层，由于该污垢层减小了涡轮的压缩机的气流，由此降低了燃气涡轮的整体性能，因此对涡轮的运行产生不利影响。

利用水清洗的例行程序能够维持压缩机的清洁。对燃气涡轮执行的两类这种水冲洗操作分别称之为脱机(off-line)和联机(on-line)。在燃气涡轮处于使用起动速度的冷却的状态下进行脱机操作，而在涡轮处于运行温度的情况下进行联机操作。这种联机操作通常只使用水。这两种冲洗操作使用了设计成能够完全进入涡轮的压缩机机芯的高雾化水喷淋模式。所述脱机是清洗整个机芯并恢复丧失的性能，而所述联机是清洗早期阶段的机芯并且使得需要脱机冲洗之间的时间周期最大化。

已知的用于冲洗涡轮的系统是针对清洗飞行器上的发动机涡轮或者固定的工业涡轮。然而，通过已知的系统还未设法解决对设置用于在机场停止期间为飞行器发电的APU进行清洗。

可替代地，通常将APU从飞行器上拆卸，并且对其进行替换、或者单独对其进行清洗并将其重新安装在正确位置。

如本领域技术人员意识到的，这种过程相当冗长，并因此，存在着在APU的清洗/替换之间允许间隔较长的时间间隔的趋势。因此，APU会丧失其一些动力产生能力，由此需要更多的燃料，这样增加了飞行器的运行成本。

发明内容

考虑到关于当前的冲洗方法和系统的问题，因此存在着改进飞行器中APU的清洗的需要，并且特别地，存在着减少停机时间并且改善APU的性能的需要，以便在与目前相比延长的时间周期上具有较高的效率。

因此，本公开的一方面是提供用于就地(无需将APU从飞行器上取下)和/或联机(APU全功率运转)高效清洗一个或多个APU的清洗设备、系统和方法。

在一个示例中，提供了一种用于就地和联机清洗APU的喷淋清洗设备。在另一示例中，提供了一种用于就地和联机清洗APU的系统，该系统包括喷淋清洗设备。在又一示例中，提供了一种清洗APU的方法。

从下文给出的详细的说明以及从仅以图示方式给出并因此不应视作限制的附图中，本公开的进一步的应用范围将变得明显。

附图说明

图1示出了示例性飞行器的尾部，其中示出针对一个APU的进气口以及使用根据实施方式的喷淋设备的操作者；

图2示出了喷淋设备的示例性第一实施方式；

图3示出了安装于示例性APU进气口的图2的示例性喷淋设备；

图4示出了喷淋设备的第二示例性实施方式；

图5a示出了处于安装状态的图4的示例性实施方式；

图5b示出了在插入期间处于预安装状态的图4的示例性实施方式；

图6示出了用于远距离控制喷淋设备的机构的实施方式；以及

图7示出了用于清洗一个或多个APU的方法的实施方式。

具体实施方式

本公开基于如下思想，即：通过提供能够经由用于APU的进气口来注入的具有适当特性的高压水喷淋，可以在无需从飞行器上拆卸APU的情况下联机和脱机清洗APU。

根据实施方式，在喷淋清洗设备的最常用形式中，喷淋清洗设备包括至少一个喷嘴，该喷嘴能够产生处于期望压力和期望体积流量的雾化水的可控喷淋。适当地，喷淋参数是可变的，从而压力可设定在20和200巴之间，雾化喷淋中的液滴大小可设定在40和250μm之间，以及体积流量可设定在1和20升/分钟之间(取决于发动机保养手册允许的流速)。

所使用的实际参数值将根据待清洗的APU的类型、APU中存在的污垢的量、联机还是脱机清洗APU和/或各种其它因素而改变。本领域的技术人员将能够使参数适合所谈及的APU。

根据实施方式的喷淋清洗设备还包括刚性管部分，该刚性管部分支撑喷嘴。在单个喷嘴的情况下，可使用一件刚性管将喷嘴保持在适当的位置。如果清洗设备包括多个喷嘴，则管可沿多个方向分支，从而按照期望使每个喷嘴相对于待清洗的APU定位。可替代地，可使用多个刚性管来容纳多个喷嘴。

在可替代的实施方式中，喷嘴和/或刚性管部分可整合到用于将所需高压液体供应到APU的长形供应管中。该长形管还可用来形成用于操作者的手柄。