[发明专利]用于燃气涡轮发动机的辅助清洁系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的辅助清洁系统。

背景技术

燃气涡轮发动机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，空气进入压缩机区段的入口，在该压缩机区段中，一个或更多个轴向或离心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并且焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送穿过限定在涡轮区段内的热气体路径，并且接着从涡轮区段经由排气区段排出。

在特定构造中，涡轮区段包括以串流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮均包括各种可旋转的涡轮构件，如转子轴、由转子轴安装或另外承载的转子盘、安装于盘的外周且从其沿径向延伸的涡轮叶片，以及各种静止涡轮构件如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转和静止的涡轮构件至少部分地限定穿过涡轮区段的热气体路径。例如，燃气涡轮轮叶或叶片大体上具有翼型形状，其设计成将流动路径气体的热能和动能转换成转子的机械旋转。在燃烧气体流动穿过热气体路径时，热能从燃烧气体传递至可旋转和静止的涡轮构件。此类燃气涡轮发动机通常用于飞行器上。

燃气涡轮发动机的效率由于发动机构件中的环境污染累积而降低。例如，压缩机叶片和导叶可遭受烃沉积物、污垢、盐和腐蚀性残余物的积聚，影响了它们的空气动力性能。此类沉积物可增大排出气体温度和燃料使用，并且降低发动机的喘振裕度。

因此，通常定期在燃气涡轮发动机中使用水洗程序。典型的水洗程序包括以大量水和有时少量清洁剂周期性洗涤发动机。此外，燃气涡轮发动机的起动机典型地在洗涤期间以近似20%rpm发动发动机。

然而，起动机工作循环典型地需要发动机的各次起动之间的一定量停机时间，例如，每三(3)次起动之间六十(60)分钟。由于起动机工作循环的此类限制，故燃气涡轮发动机的水洗能力也为有限的。

鉴于前述，回避起动机工作循环的用于燃气涡轮发动机的辅助清洁系统将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。

在一方面中，本公开针对一种用于清洁燃气涡轮发动机的辅助清洁系统。辅助清洁系统包括机械地联接于燃气涡轮发动机的一个或更多个发动机轴的外部发动源。因此，外部发动源构造成使一个或更多个轴转动。辅助清洁系统还包括清洁设备，其构造成在外部发动源使燃气涡轮发动机的一个或更多个轴转动的同时在燃气涡轮发动机上实施清洁程序。

在另一方面中，本公开针对一种用于清洁燃气涡轮发动机的方法。该方法包括将外部发动源机械地联接于燃气涡轮发动机的一个或更多个发动机轴，其中外部发动源构造成使一个或更多个轴转动。因此，该方法包括经由外部发动源使燃气涡轮发动机的一个或更多个轴转动。该方法还包括在轴转动的同时经由清洁设备在燃气涡轮发动机上实施清洁程序。

在又一方面中，本公开针对一种燃气涡轮发动机组件。燃气涡轮发动机组件包括具有一个或更多个发动机轴的燃气涡轮发动机，以及机械地联接于一个或更多个发动机轴的外部发动源。因此，外部发动源构造成使一个或更多个轴转动。燃气涡轮发动机组件还包括清洁设备，其构造成在外部发动源使燃气涡轮发动机的一个或更多个轴转动的同时在燃气涡轮发动机上实施清洁程序。

技术方案1. 一种用于清洁燃气涡轮发动机的辅助清洁系统，所述发动系统包括：

外部发动源，其机械地联接于所述燃气涡轮发动机的一个或更多个发动机轴，所述外部发动源构造成使所述一个或更多个轴转动；以及

清洁设备，其构造成在所述外部发动源使所述燃气涡轮发动机的所述一个或更多个轴转动的同时在所述燃气涡轮发动机上实施清洁程序。

技术方案2. 根据技术方案1所述的辅助清洁系统，其特征在于，所述外部发动源安装到所述燃气涡轮发动机的变速箱的起动机或所述燃气涡轮发动机的手摇起动端口中的至少一个中。

技术方案3. 根据技术方案1所述的辅助清洁系统，其特征在于，所述外部发动源包括曲柄、液压马达、空气驱动马达、水驱动马达或气体供能马达中的至少一个。

技术方案4. 根据技术方案1所述的辅助清洁系统，其特征在于，所述外部发动源在所述燃气涡轮发动机在正常操作模式中操作时并未连接于所述燃气涡轮发动机。

技术方案5. 根据技术方案1所述的辅助清洁系统，其特征在于，所述清洁设备包括流体输送设备，其构造成将至少包含水的清洁液体引入到所述燃气涡轮发动机中。