CN105736074A - 用于在多级构件的一个或多个级喷射流体的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在多级构件的一个或多个级喷射流体的系统和方法。具体而言，本文中公开了一种用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的系统。该系统包括具有流体的流体源。该系统还包括设置在多级构件的每个级附近的至少一个喷嘴。该至少一个喷嘴与流体源流体连通。

Description

用于在多级构件的一个或多个级喷射流体的系统和方法
技术领域
本公开的实施例大体上涉及燃气涡轮发动机，且更具体地涉及用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的系统和方法。
背景技术
目前尝试清洁燃气涡轮发动机的多级构件(诸如轴流式压缩机)可包括使水经由轴流式压缩机入口流过轴流式压缩机。类似的技术被用于清洁涡轮。但是这些技术可能效率低，且可能无法产生充分的清洁。例如，目前的技术可能无法有效地清洁多级构件的所有级。所以，需要一种能够清洁燃气涡轮发动机的多级构件的各个级的系统。
发明内容
以上需求和/或问题中的一些或全部可通过本公开的某些实施例来解决。根据一个实施例，公开了用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的系统。该系统包括其中具有流体的流体源。该系统还包括设置在多级构件的每个级附近的至少一个喷嘴。该至少一个喷嘴与流体源流体连通。
在另一个实施例中，公开了用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的方法。该方法包括在多级构件的每个级附近定位至少一个喷嘴，将该至少一个喷嘴连接到流体源，且利用来自流体源的流体喷洒多级构件的一个或多个级。
根据另一个实施例，公开了用于将一种或多种流体喷射到燃气涡轮发动机中的系统。该系统包括燃气涡轮发动机的多级构件。该系统还包括具有流体的流体源。此外，该系统包括设置在多级构件的每个级处或至少两个不同级处的至少一个喷嘴。该至少一个喷嘴与流体源流体连通。
技术方案1.用于在燃气涡轮发动机的多级构件的多个级喷射一种或多种流体的系统，所述系统包括：
所述共同或不同流体的至少一个流体源；以及
设置在所述多级构件的两个或更多个级附近的至少一个喷嘴，其中，所述至少一个喷嘴与所述流体源流体连通且配置成在所述多级构件的所述两个或更多个级喷射所述流体。
技术方案2.根据技术方案1所述的系统，还包括压力调节器，所述压力调节器与所述流体源和所述至少一个喷嘴流体连通且设置在它们之间。
技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其中，所述多级构件包括轴流式压缩机或涡轮。
技术方案4.根据技术方案1所述的系统，其中，所述多级构件的每个级包括：
联接到壳体的多个周向间隔的定子；和
联接到转子盘的多个周向间隔的转子。
技术方案5.根据技术方案4所述的系统，其中，所述壳体包括在所述多级构件的每个级附近的至少一个孔，其中所述至少一个孔配置成至少部分地容纳所述至少一个喷嘴。
技术方案6.根据技术方案5所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴可移除地附接到所述壳体和/或所述至少一个孔。
技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其中，所述流体包括以下至少一种：水、去垢剂、涂料、染料、渗透剂、清洁溶液，或其组合。
技术方案8.根据技术方案5所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴和所述至少一个孔包括周向地布置在所述多级构件的每个级附近的多个喷嘴和多个孔。
技术方案9.根据技术方案1所述的系统，其中，每个级处的所述至少一个喷嘴包括对于该级的特定喷洒模式。
技术方案10.根据技术方案1所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴包括双流喷洒。
技术方案11.根据技术方案10所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴包括：
包括第一端和第二端的主体；
在所述主体内从所述第一端延伸到所述第二端的通路，其中，所述通路包括入口和出口，其中，所述出口分支成两个出口孔口，以用于提供第一流喷洒和第二流喷洒。
技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其中，所述第一流喷洒和第二流喷洒相对于彼此成角度。
技术方案13.用于在燃气涡轮发动机的多级构件的多个级喷洒一种或多种流体的方法，所述方法包括：
在所述多级构件的两个或更多个级附近定位至少一个喷嘴；
将所述至少一个喷嘴连接到流体源；以及
利用来自所述流体源的流体喷洒所述多级构件的所述两个或更多个级。
技术方案14.根据技术方案13所述的方法，还包括改变所述多级构件的每个级处的喷洒的压力。
技术方案15.根据技术方案13所述的方法，还包括改变所述多级构件的每个级处的喷洒模式。
技术方案16.用于将一种或多种流体喷射到燃气涡轮发动机中的系统，所述系统包括：
所述燃气涡轮发动机的多级构件；
包括流体的流体源；以及
设置在所述多级构件的每个级附近的至少一个喷嘴，其中，所述至少一个喷嘴与所述流体源流体连通，且配置成在所述多级构件的每个级处喷射所述流体。
技术方案17.根据技术方案16所述的系统，其中，所述多级构件包括轴流式压缩机或涡轮。
技术方案18.根据技术方案16所述的系统，其中，所述多级构件的每个级包括：
联接到壳体的多个周向间隔的定子；和
联接到转子盘的多个周向间隔的转子。
技术方案19.根据技术方案18所述的系统，其中，所述壳体包括在所述多级构件的每个级附近的至少一个孔，其中，所述至少一个孔配置成至少部分地容纳所述至少一个喷嘴。
技术方案20.根据技术方案19所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴可移除地附接到所述壳体和/或所述至少一个孔。
该公开的其他实施例、方面和特征从下面的详细描述、附图以及所附权利要求对本领域技术人员而言将变得清楚。
附图说明
现在将参考附图，附图不一定按比例绘制。
图1示意地描绘了根据一个实施例的示例性燃气涡轮发动机。
图2示意地描绘了根据一个实施例的燃气涡轮发动机的多级构件的局部截面视图。
图3示意地描绘了根据一个实施例的用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的系统的局部截面视图。
图4(a)-图4(c)示意地描绘了根据一个实施例的示例性喷嘴。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述示范性实施例，其中示出了部分而不是所有的实施例。本公开可能以多种不同的形式实施，且不应当被理解为限于本文所阐述的实施例。贯穿全文相似的数字表示相似的元件。
示范性实施例针对尤其用于在燃气涡轮发动机的多级构件的一个或多个级喷射一种或多种流体的系统与方法。在某些情况下，燃气涡轮发动机的多级构件可为轴流式压缩机。在其他情况下，燃气涡轮发动机的多级构件可为涡轮。
图1描绘了可在本文中使用的燃气涡轮发动机100的示例性示意图。燃气涡轮发动机100可包括压缩机102。压缩机102压缩进入的空气流104。压缩机102可将压缩空气流106输送到燃烧器108。燃烧器108可将压缩空气流106与增压燃料流110混合，并点燃混合物以产生燃烧气体流112。虽然仅示出了单个燃烧器108，但是燃气涡轮发动机100可包括任意数量的燃烧器108。燃烧气体流112被输送到涡轮114。燃烧气体流112可驱动涡轮114从而产生机械功。涡轮114中产生的机械功可经由轴116驱动压缩机102和外部负载118，诸如发电机等。
燃气涡轮发动机100可使用天然气、各种类型的合成气和/或其他类型的燃料。燃气涡轮发动机100可为纽约州斯卡奈塔第的通用电气公司提供的多种不同燃气涡轮发动机中的任一种，包括但不限于诸如7系或9系重型燃气涡轮发动机等的那些。燃气涡轮发动机100可具有不同的配置且可使用其他类型的构件。燃气涡轮发动机可为航空燃气涡轮、工业燃气涡轮或往复式发动机。其他类型的燃气涡轮发动机也可用于本文中。多种燃气涡轮发动机、其他类型的涡轮以及其他类型的发电设备也可一起用于本文中。
图2描绘了燃气涡轮发动机的多级构件200。在一些情况下，多级构件200可为轴流式压缩机(诸如燃气涡轮发动机100中的压缩机102)。在其他情况下，多级构件200可为涡轮(诸如燃气涡轮发动机100中的涡轮114)。在任何情况中，多级构件200可包括多个级202。多级构件200的每个级202可包括联接到壳体206的多个周向间隔的定子204。另外，多级构件200的每个级202可包括联接到转子盘210的多个周向间隔的转子208。每个级的定子204和转子208可以彼此相邻地定位。如此，每对转子208和定子204形成级202。在轴流式压缩机的情况下，转子208使进入的空气流104加速，且定子204重新引导进入的空气流104的流动方向，为下一级202的转子208做准备。在涡轮的情况下，燃烧气体流112作用在转子208上，从而使转子移动并赋予转子盘210旋转能，且定子204重新引导燃烧气体流112的流动方向，为下一级202的转子208做准备。
图3进一步描绘了用于在多级构件200的一个或多个级202喷射一种或多种流体的系统300。如上所述，多级构件200可为轴流式压缩机或涡轮。系统300可包括一个或多个流体源302。流体源302可在其中包括一种或多种流体304。在一些情况下，流体304可为流体源302中的相同或不同的流体。即，不同的流体源302可在其中包括相同或不同的流体304。在一些情况下，流体304为水、去垢剂、涂料、染料、渗透剂、清洁溶液，或其组合。系统300还包括设置在多级构件200的每个级202附近的至少一个喷嘴306。喷嘴306可通过一个或多个管道303、歧管或其组合与流体源302中的一个或多个流体连通。在一些情况下，多个喷嘴306可设置在多级构件200的每个级202附近。喷嘴306中的一个或多个可与相同的流体源302流体连通，或者每个喷嘴306可与单独的流体源302流体连通，或其组合。
每个级202附近的喷嘴306的位置和数量可以改变。例如，喷嘴306可周向地布置在多级构件200的每个级202附近。在一些情况下，喷嘴306可在每个级202处彼此等距地间隔开。在其他情况下，喷嘴306之间的距离可在每个级202处改变。一些级202可包括比其他级更多或更少的喷嘴306。喷嘴306可与来自相邻级202的喷嘴306轴向对齐，或者相邻级202的喷嘴306可轴向偏移。一些级202可包括单个喷嘴306，而其他级202可包括更多个。另外，可在一些级202中省略喷嘴306。
喷嘴306可设置在每个级202的上游部分、在每个级202的下游部分、在每个级202的转子208和定子204之间，或其组合。如此，每个级202可包括设置在其附近的一个或多个喷嘴306。喷嘴306通过管道303与流体源302流体连通，从而使每个级202可包括能在特定级202附近提供喷洒的一个或多个喷嘴306。即，喷嘴306可以喷洒转子208、定子204、内壳体206、转子盘210，和/或多级构件200的其他构件。如此，系统300能将一种或多种流体喷射到多级构件200的各个级202中。
如上所述，喷嘴306可将一种或多种流体喷射到多级构件200的各个级202中。在一些情况下，流体304是水、去垢剂、涂料、染料、渗透剂、清洁溶液，或其组合。在一些情况下，喷嘴306被用于清洁多级构件200。在其他情况下，喷嘴306被用于给多级构件200的内部构件提供保护涂层。喷嘴306可以以低压、中压、或高压进行喷洒。由喷嘴306提供的压力可以改变。例如，位于特定级202处的喷嘴306中的一个或多个可以以相同或不同的压力进行喷洒。类似地，不同级202处的喷洒的压力可以改变。例如，多级构件200的第一级处的喷嘴306相比多级构件200的第二级处的喷嘴306可以以较高压力进行喷洒，或者反之亦然。可使用任何合适的压力组合。同样，每个喷嘴306或喷嘴306的组合的喷洒模式可以改变。例如，特定喷嘴306或喷嘴306的组合的喷洒模式可以根据级202而改变。
在一些情况下，喷嘴306的压力可由压力调节器308控制。压力调节器308可与流体源302和喷嘴306流体连通并设置在它们之间。在一些情况下，系统300可包括多个压力调节器308，从而使每个喷嘴306可以与特定的压力调节器308相关联。在其他情况下，多个喷嘴306可通过歧管等与单个压力调节器308相关联。在某些实施例中，可省略压力调节器308。在该情况下，喷嘴306自身可配置成在特定压力下提供喷洒。
在某些实施例中，喷嘴306可彼此独立地操作。例如，其中每个喷嘴306可与单独的流体源302和单独的压力调节器308连通。在其他情况下，喷嘴306可以成组地操作。
喷嘴306可以可移除地附接到多级构件200的壳体206。例如，多级构件200的壳体206包括在上文论述的位置中的任一处在每个级202附近的至少一个孔310。在一些情况下，壳体206可包括在每个级202附近设置在不同位置处的多个孔310。孔310的位置和数量可随级202改变。例如，孔310可以以类似于上文论述的喷嘴306的布置的方式布置。孔310可配置成将喷嘴306至少部分地容纳在其中。孔310提供从壳体206的外部到壳体206的内部的通路。如此，喷嘴306的喷嘴端(或喷洒端)可定位穿过孔310，从而在特定级202附近提供喷洒。在一些情况下，可从孔310中移除喷嘴306，且孔310可被用于其他目的，诸如检查端口等。如此，管道镜等可被插入每个孔310中以检查多级构件200的内部。
图4描绘了可在本文中使用的喷嘴400。喷嘴400可包括具有第一端404和第二端406的主体402。第二端406可至少部分地定位在孔310内。主体402内的通路408从第一端404延伸到第二端406。通路408包括在第一端404附近的入口410和在第二端406附近的出口412。入口410可附接到与流体源302流体连通的软管(或任何其他流体管道，诸如管道303)。出口412配置成在多级构件200的内部提供喷洒。在一些情况下，出口412分支成两个出口孔口414。出口孔口414提供第一流喷洒和第二流喷洒。第一流喷洒和第二流喷洒可以相对于彼此成角度。其他类型的喷嘴可用于本文中。此外，喷嘴的各种组合可用于本文中。
尽管已经以针对结构特征和/或方法步骤的特定文字描述了实施例，但是应当理解，本公开不一定限于所述的特定特征或步骤。相反，特定特征和步骤作为实施实施例的示范形式而公开。

Claims (10)

1.用于在燃气涡轮发动机的多级构件的多个级喷射一种或多种流体的系统，所述系统包括：
包括共同或不同流体的至少一个流体源；以及
设置在所述多级构件的两个或更多个级附近的至少一个喷嘴，其中，所述至少一个喷嘴与所述流体源流体连通且配置成在所述多级构件的所述两个或更多个级喷射所述流体。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括压力调节器，所述压力调节器与所述流体源和所述至少一个喷嘴流体连通且设置在它们之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多级构件包括轴流式压缩机或涡轮。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多级构件的每个级包括：
联接到壳体的多个周向间隔的定子；和
联接到转子盘的多个周向间隔的转子。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述壳体包括在所述多级构件的每个级附近的至少一个孔，其中所述至少一个孔配置成至少部分地容纳所述至少一个喷嘴。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少一个喷嘴可移除地附接到所述壳体和/或所述至少一个孔。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体包括以下至少一种：水、去垢剂、涂料、染料、渗透剂、清洁溶液，或其组合。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少一个喷嘴和所述至少一个孔包括周向地布置在所述多级构件的每个级附近的多个喷嘴和多个孔。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个级处的所述至少一个喷嘴包括对于该级的特定喷洒模式。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个喷嘴包括双流喷洒。
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