CN101180215A - 可移动的翼上发动机清洗和水回收系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于翼上发动机清洗和水回收的系统(10)。系统(10)具有至少一个喷射设备(26)和废水槽，喷射设备(26)在发动机(32)被操作时将至少含有水的清洁液引入发动机(32)，废水槽从发动机(32)的出口端或下侧收集清洁液。在优选实施例中，清洁液源(14)和废水槽被设置在移动单元(12)上。进一步，处理收集的清洁液的处理系统(20)也设置在移动单元上。

Description

可移动的翼上发动机清洗和水回收系统
技术领域
本发明涉及移动式翼上发动机清洗系统，该系统具有用于回收清洗发动机的水的移动单元。
背景技术
由于在发动机部件中的环境污染物的累积，喷气发动机效率减小。压缩机叶片和翼片可受到碳氢沉积物，污垢，盐和侵蚀残余物的累积，影响它们的空气动力学性能。这些沉积物会增加排气温度和燃料使用并且减小发动机的喘振边界。
许多操作者使用在定时基础上的水洗程序在性能恢复上报道了良好的成功。清洗过程包括使用大量水和有时少量的清洁剂对发动机进行循环清洗。在清洗过程中，发动机以约20％rpm进行运转。水洗程序普遍在固定的飞机棚装置中实施，在该装置中废水被收集和处理。
水洗效果高度因人而异，基于操作环境，第一次洗之前的时间，以及两次洗之间的间隔等事情。一旦沉积的污染物变硬，或过量，水洗效率将降低或可能无效。因此，应该经常进行水洗(大约750小时)。在维修期间，需要注意压缩机的清洁度，以确定使用的水洗间隔是否有效。
发明内容
因此，本发明的一个目的为提供一种清洗发动机的系统和方法，其允许发动机操作者更频繁地清洗发动机，而不会严重影响飞行器的使用。
本发明的又一目的为提供上述的系统和方法，其可利用移动式技术在翼上执行，而仍然符合相关环境考虑和规章。
本发明的又一目的为提供上述的系统和方法，其不需要宝贵的飞机棚时间(hangar time)。
上述目的可通过本发明的系统和方法获得。
根据本发明，提供用于发动机清洗以及水回收的系统。该系统一般包括操作发动机的装置；在发动机被操作时，将至少含有水的清洁液引入发动机的装置；以及从发动机的出口端和发动机下面收集清洁液的移动式装置。
进一步根据本发明，提供翼上发动机清洗和水回收的方法。该方法一般包括以下步骤：开始操作发动机；在发动机被操作时，将至少含有水的清洁液引入发动机；以及从发动机出口端和发动机下面将清洁液收集到移动单元上。
移动式翼上发动机清洗以及水回收系统的其他细节，以及附带的其他目的和优点，在以下详细说明和附图中阐述，其中相同的附图标记指代相同元件。
附图说明
图1示出根据本发明的翼上发动机清洗和水回收系统。
图2是用于图1的系统中的废水槽一部分的示意图。
图3示出可在图1的系统中采用的偏转导引系统。
图4示出可用于图1的系统中的离心分离单元。
图5示出可用于图1的系统中的惯性分离单元。
图6示出移动式翼上发动机清洗和水回收系统的可替换实施例；以及
图7示出连接到支持结构的喷射洒施器。
具体实施方式
现在参照图1和2，示出根据本发明的移动式翼上发动机清洗和水回收系统10。系统10包括移动单元12，其上设置清洗液源14，以及用过的清洗液收集槽或废水槽16。系统10还包括第二移动单元18，其上设置水处理单元20，收集池22以及用于移动式电能产生的发电机24。虽然槽16被示为在移动单元12上，其可以位于第二移动单元18上或在其他移动单元上。
清洁液源14可以容纳水本身或混合合适的去污剂的水。去污剂可以任何适合的浓度包括任何适合的已知去污剂。如果要使用去污剂，则去污剂的具体类型取决于要去除的污染物，污垢等的类型。清洁液源14可以包括具有泵，加热器和储水池的清洗单元。
清洁液源14经由软管或配管28被连接到溶液洒施器26，诸如一个或多个喷射喷嘴。在本发明的一个实施例中，溶液洒施器26可以位于钩杆装置(Shepherd’s tool或Shepherd’s hook tool)30的端部。在另一实施例中，溶液洒施器26可以是柔性的或固定的支持结构80的一部分(参见图7)。适合的泵(未示出)可以设置在源14中，或在单元12或单元18上的别处，以产生通过洒施器26的清洁液加压流。
喷射洒施器可具有单个喷嘴或多个喷嘴。如果使用喷嘴，一个或多个喷嘴可以将清洁液引入压缩器，并且一个或多个喷嘴将清洁液引到风扇部分上。
喷射洒施器26可以插入要被清洁的翼上发动机32的一部分中。优选的，喷射洒施器26被定位为使得清洁液流入发动机32的压缩机部分。发动机32的风扇区域可清洗或不清洗。
在本发明的优选实施例中，当发动机32在操作或运转时，清洁液被引入翼上发动机32。发动机32可利用起动机36运转或操作。起动机36可以是飞行器(未示出)随机携带的起动机，或是附装到移动单元12或18上的起动机。发动机优选在大约20％N2由起动机运行。这允许清洁液被发动机32摄入风扇区域和/或压缩机部分。清洁液将从压缩机部分贯穿涡轮部分至排气部分而通过整个发动机。
已经通过发动机的清洁液可经由连接到发动机32的出口端或排气喷嘴40的收集管道38被收集到槽16中。收集管道38具有将收集的清洁液沉积入槽16的出口42。优选的，槽16位于发动机32下面。收集方法可包括偏转导引系统50，诸如图3所示，其捕获废水/废气，并分离气流中的液滴。“偏转导引”是指导引气流通过一系列“偏转”板54，使得水滴碰撞板54，并从气流中落下。“偏转导引”是实现“惯性分离”的方法。从偏转导引系统50排出的水滴可以被收集在槽16中或别处用于处理。
有很多方式从发动机32排出的气流中分离水滴。这些其他的方式包括，但不限于过滤器，水槽，方向变化等。离心分离也是惯性分离的一种方法，但是通过在图4所示的曲面60周围引导气流而“旋出”或“抛出”液滴，因此使液滴碰撞曲面，然后从气流中落下。
在可替换的溶液施加方法中，清洗风扇和压缩机的洒施器26可以引入发动机入口34。
现在参见图2，惯性或离心分离单元33可以用于执行空气/水分离。惯性分离单元在被使用时可以由包括任意本领域已知适合的惯性分离单元，例如如图5所示。同样，离心分离单元在被使用时可以包括任意本领域已知适合的离心分离单元，例如如图4所示。
移动单元12具有泵44，诸如集水槽泵，用于将收集的清洁液从槽16输送到水处理单元20。配电设备46可以设置在单元12或单元18上。配电设备46被连接到发电机24，并被用于向泵44和/或产生清洁液喷雾的泵(未示出)提供动力。
水处理单元20可以由任意本领域已知适合的水处理单元组成。优选的，水处理单元20包括去除固体颗粒和油的过滤器48。水处理单元20还可以包括处理收集的液体以去除溶解固体的装置。
被过滤和处理的水被回收，并收集在收集池22中。池22中的回收水可利用适合的软管和泵装置，被泵送到清洁液源14，并用作基础清洁液。
用于清洁发动机的水量根据发动机的尺寸和类型改变。通常，大约30至60加仑的水将用于每台发动机。
虽然系统被示出为包括两个移动单元，应该理解如果需要，系统可以被放置在单辆移动式拖车(cart)上，或三辆拖车上。重点在对多种发动机的可移动性和灵活性，以及独立操作上。
本发明的系统和方法提供多个优点。第一，发动机操作者可以更频繁地清洁他们的发动机而不会严重影响飞行器使用。第二，由于更频繁的清洁，发动机效率可以提高。第三，清洁程序可以翼上执行，因为它涉及移动技术。第四，不需要宝贵的飞机棚时间。第五，系统利用环保的，废水收集和再循环。第六，由于再循环没有水处置费用。第七，系统提供快速周转时间以及低碰撞清洁方法。第八，因为大大降低清洁成本以及改善质量，系统和方法可以实现希望的经济性。
虽然图1的系统被示出为包括管道38，如果希望该管道可以省略。在这种情况下，从发动机32排出的空气/水被收集在位于发动机32下面的槽16中。没被连接到发动机32的收集导管或设备70，如图6所示，可以用于进一步收集从发动机排出的空气/水。导管或设备70可被提供适合的液滴分离装置72，诸如偏转导引单元，惯性分离单元或离心分离单元。导管或设备70可以具有允许收集的液体流入池14的出口74。
很明显根据本发明提供了移动式翼上发动机清洗和水回收系统，其充分满足前述目的，方式和优点。虽然本发明根据特定实施例进行说明，对阅读过上述说明的本领域技术人员而言，其他替换方式，修改以及变更都是显而易见的。因此，其意在涵盖那些落在所附权利要求的宽泛范围内的替换方式，修改和变更。

Claims (26)

1.一种用于翼上发动机清洗和水回收的系统，所述系统包括：
在发动机被操作时，将至少含有水的清洁液引入所述发动机的装置；以及
从所述发动机的出口端和所述发动机下面收集清洁液的移动式装置；以及
操作所述发动机的装置。
2.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括用于引入含有水和去污剂的清洁液的装置。
3.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括至少一个喷射喷嘴。
4.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括至少两个喷嘴，第一或多个喷嘴将清洁液喷射到发动机的压缩机上，并且第二或多个喷嘴将清洁液沉积在发动机的风扇部分上。
5.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括具有喷射喷嘴的钩杆装置。
6.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括具有至少一个喷射喷嘴的柔性或固定的支持结构。
7.根据权利要求1的系统，其中所述清洁液引入装置包括使所述清洁液被摄入到所述发动机的压缩机部分和风扇部分中至少一个内的装置。
8.根据权利要求1的系统，其中所述收集装置包括偏转导引系统。
9.根据权利要求1的系统，其中所述收集装置包括惯性分离系统。
10.根据权利要求1的系统，其中所述收集装置包括离心分离系统。
11.根据权利要求1的系统，其中所述收集装置包括在所述发动机下面的槽。
12.根据权利要求1的系统，进一步包括过滤所述收集的液体以去除固体颗粒和油的装置。
13.根据权利要求12的系统，进一步包括处理所述收集的液体以去除溶解固体的装置。
14.根据权利要求1的系统，其中所述引入清洁液的装置包括安装在拖车上的清洁液源，并且所述收集装置包括在所述拖车内或在第二拖车内的废水槽。
15.根据权利要求14的系统，其中所述收集装置包括连接到所述发动机的所述出口端的收集管道，并且其中所述收集管道具有允许收集的液体流入所述废水槽的出口。
16.根据权利要求14的系统，进一步包括包含处理所述收集的液体的装置以及收集池的移动单元。
17.根据权利要求16的系统，进一步包括将收集的清洁液从所述废水槽移向所述处理装置的泵。
18.根据权利要求1的系统，其中所述收集装置包括没有连接到所述发动机的收集导管，并且其中所述收集导管具有用于液滴分离的装置，以及允许收集的液体流入废水槽的出口。
19.一种用于翼上发动机清洗和水回收的方法，所述方法包括以下步骤：
开始操作发动机；
在所述发动机进行操作时，将至少含有水的清洁液引入所述发动机；以及
从所述发动机的出口端将所述清洁液收集到移动单元上。
20.根据权利要求19的方法，其中所述引入步骤包括将所述清洁液引入所述发动机，使得所述清洁液流过所述发动机的风扇区域和压缩机部分中的至少一个。
21.根据权利要求19的方法，其中所述引入步骤包括将含有水和去污剂的清洁液引入所述发动机。
22.根据权利要求19的方法，进一步包括提供在所述发动机下面的废水槽，并且所述收集步骤包括使排出所述发动机的所述出口端或在所述发动机下面的清洁液流入所述废水槽。
23.根据权利要求22的方法，其中所述废水槽提供步骤包括提供所述废水槽在拖车上。
24.根据权利要求19的方法，进一步包括过滤所述收集的清洁液以去除固体颗粒和油。
25.根据权利要求19的方法，进一步包括处理所述收集的清洁液以去除溶解的固体。
26.根据权利要求1的系统，其中所述发动机操作装置包括起动机。
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