CN107143389A - 用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂 - Google Patents

用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂 Download PDF

Info

Publication number
CN107143389A
CN107143389A CN201710117331.7A CN201710117331A CN107143389A CN 107143389 A CN107143389 A CN 107143389A CN 201710117331 A CN201710117331 A CN 201710117331A CN 107143389 A CN107143389 A CN 107143389A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
dry type
turbine unit
particle
type detergent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710117331.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107143389B (zh
Inventor
M.E.埃里克森
A.J.库尔卡尼
N.蒂贝茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN107143389A publication Critical patent/CN107143389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107143389B publication Critical patent/CN107143389B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002—Cleaning of turbomachines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B24C3/327—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes by an axially-moving flow of abrasive particles without passing a blast gun, impeller or the like along the internal surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/06—Powder; Flakes; Free-flowing mixtures; Sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本公开涉及用于在原地(例如在运行中)清洁燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的方法。方法包括将干式去垢剂(84)喷射进入燃气涡轮发动机(10)。进一步，干式去垢剂(84)包含具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒。更具体而言，多个去垢剂颗粒包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒。进一步，第二微米范围的中值大于第一微米范围的中值。另外，方法包括使干式去垢剂(84)循环通过燃气涡轮发动机(10)的至少一部分以便清洁其一个或多个构件。

Description

用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂
技术领域
本主题大体涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，本主题涉及构造成在原地清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂。
背景技术
燃气涡轮发动机大体包括处于连续流顺序的压缩器区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气进入压缩器区段的入口，在这里，一个或多个轴向或离心压缩器逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过限定在涡轮区段内的热气体路径且然后经由排气区段从涡轮区段排出。
在特定构造中，涡轮区段包括处于连续流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮各自包括多个可旋转涡轮构件诸如涡轮转子叶片、转子盘和固持件，以及多个静态涡轮构件诸如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转和静态涡轮构件至少部分地限定通过涡轮区段的热气体路径。随着燃烧气体流过热气体路径，热能从燃烧气体传递到可旋转和静态涡轮构件。
在运行期间，环境微粒积聚在发动机构件上。这种积聚可导致构件的冷却效果降低和/或与发动机构件的金属和/或涂层的腐蚀性反应。因而，微粒累积可导致过早的损坏和/或减少的发动机寿命。
因此，本公开涉及解决了前面提到的问题的清洁去垢剂和其使用方法。更具体而言，本公开涉及具有特别可用于在原地清洁燃气涡轮发动机构件的不同大小的磨蚀性去垢剂颗粒的干式去垢剂。
发明内容
在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。
在一个方面，本公开涉及一种用于在原地(例如在运行中)清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法。方法包括将干式去垢剂喷射进入燃气涡轮发动机。干式去垢剂包括具有不同的颗粒大小的多个颗粒。更具体而言，多个去垢剂颗粒包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒。进一步，第二微米范围的中值或均值大于第一微米范围的中值。另外，方法包括使干式去垢剂循环通过燃气涡轮发动机的至少一部分，以便清洁其一个或多个构件。
在另一个方面，本公开涉及一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的干式去垢剂。干式去垢剂包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒。更具体而言，多个去垢剂颗粒可包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒。进一步，第二微米范围的中值大于第一微米范围的中值。因而，第一组颗粒构造成沉积在一个或多个构件的表面上。另外，第二组颗粒构造成以磨蚀的方式清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件。应当理解，干式去垢剂可进一步包括本文描述的任何额外的特征。
在又一个方面，本公开涉及一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法。方法包括将干式去垢剂提供到燃气涡轮发动机中。干式去垢剂包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒。多个去垢剂颗粒包括具有等于或小于10微米的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有等于或大于40微米的中值颗粒直径的第二组颗粒。因而，方法还包括使第一组颗粒循环通过燃气涡轮发动机的构件的一个或多个冷却通路和使第二组颗粒循环穿过构件的一个或多个表面。
技术方案1. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法，所述方法包括：
将干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机，所述干式去垢剂包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒，其中，所述第二微米范围的中值大于所述第一微米范围的中值；以及
使所述干式去垢剂循环通过所述燃气涡轮发动机的至少一部分以便清洁其一个或多个构件。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于20微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于20微米的中值颗粒直径。
技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，将所述干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机进一步包括将所述干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机的入口或所述燃气涡轮发动机的一个或多个端口中的至少一个。
技术方案5. 根据技术方案4所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂循环通过所述燃气涡轮发动机的至少一部分进一步包括在喷射所述干式去垢剂期间运行所述燃气涡轮发动机，以便提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机的空气流。
技术方案6. 根据技术方案4所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂循环通过所述燃气涡轮发动机的至少一部分进一步包括使用一个或多个外部压力源来提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机的空气流。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，进一步包括在使所述干式去垢剂循环通过所述燃气涡轮发动机的至少一部分之后，经由流体激活所述干式去垢剂，其中，所述流体包括水或蒸汽中的至少一个。
技术方案8. 根据技术方案6所述的方法，其特征在于，进一步包括在激活之后，冲洗掉所述干式去垢剂。
技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机的一个或多个构件包括所述燃气涡轮发动机的压缩器、高压涡轮、低压涡轮、燃烧器、燃烧室、喷嘴、一个或多个叶片或导叶、增压器或壳中的至少一个。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，进一步包括在将所述干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机之前，将流体喷射进入所述燃气涡轮发动机，以便湿润所述燃气涡轮发动机的构件的一个或多个表面。
技术方案11. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的干式清洁去垢剂，所述干式清洁去垢剂包括：
具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括：
第一组颗粒，其具有在第一微米范围内的中值颗粒直径，所述第一组颗粒构造成沉积在所述一个或多个构件的表面上，以及
第二组颗粒，其具有在第二微米范围内的中值颗粒直径，所述第二微米范围的中值大于所述第一微米范围的中值，所述第二组颗粒构造成以磨蚀的方式清洁所述燃气涡轮发动机的一个或多个构件。
技术方案12. 根据技术方案11所述的清洁去垢剂，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径。
技术方案13. 根据技术方案11所述的清洁去垢剂，其特征在于，所述燃气涡轮发动机的一个或多个构件包括所述燃气涡轮发动机的压缩器、高压涡轮、低压涡轮、燃烧室、喷嘴、一个或多个叶片、增压器或壳中的至少一个。
技术方案14. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法，所述方法包括：
将干式去垢剂提供到所述燃气涡轮发动机中，所述干式去垢剂包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括第一组颗粒和第二组颗粒，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径而所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径；
使所述第一组颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机的一个或多个构件的一个或多个冷却通路，以及
使所述第二组颗粒循环穿过所述燃气涡轮发动机的一个或多个构件。
技术方案15. 根据技术方案14所述的方法，其特征在于，将所述干式去垢剂提供到所述燃气涡轮发动机中进一步包括将所述干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机的入口或所述燃气涡轮发动机的一个或多个端口中的至少一个。
技术方案16. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，使所述第一组颗粒和所述第二组颗粒循环进一步包括在喷射所述干式去垢剂期间运行所述燃气涡轮发动机，以便提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机的空气流。
技术方案17. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，使所述第一组颗粒和所述第二组颗粒循环进一步包括使用一个或多个外部压力源来提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机的空气流。
技术方案18. 根据技术方案14所述的方法，其特征在于，进一步包括在使所述第一和第二组颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机之后，经由流体激活所述干式去垢剂。
技术方案19. 根据技术方案18所述的方法，其特征在于，进一步包括在激活之后，冲洗掉所述干式去垢剂。
技术方案20. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，进一步包括在将所述干式去垢剂喷射进入所述燃气涡轮发动机之前，将流体喷射进入所述燃气涡轮发动机，以便湿润所述燃气涡轮发动机的构件的一个或多个表面。
技术方案21. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的方法，所述方法包括：
将干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)，所述干式去垢剂(84)包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒，其中，所述第二微米范围的中值大于所述第一微米范围的中值；以及
使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分，以便清洁其一个或多个构件。
技术方案22. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于20微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于20微米的中值颗粒直径。
技术方案23. 根据技术方案22所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径。
技术方案24. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)进一步包括将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)的入口或所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个端口中的至少一个。
技术方案25. 根据技术方案24所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分进一步包括在喷射所述干式去垢剂(84)期间运行所述燃气涡轮发动机(10)，以便提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的空气流。
技术方案26. 根据技术方案24所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分进一步包括使用一个或多个外部压力源来提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的空气流。
技术方案27. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，进一步包括在使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分之后，经由流体激活所述干式去垢剂(84)，其中，所述流体包括水或蒸汽中的至少一个。
技术方案28. 根据技术方案27所述的方法，其特征在于，进一步包括在激活之后冲洗掉所述干式去垢剂(84)。
技术方案29. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件包括所述燃气涡轮发动机(10)的压缩器(24)、高压涡轮(28)、低压涡轮(32)、燃烧器、燃烧室(62)、喷嘴、一个或多个叶片或导叶、增压器(22)或壳中的至少一个。
技术方案30. 根据技术方案21所述的方法，其特征在于，进一步包括在将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)之前，将流体喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)，以便湿润所述燃气涡轮发动机(10)的构件的一个或多个表面。
技术方案31. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的干式清洁去垢剂(84)，所述干式清洁去垢剂(84)包括：
多个去垢剂颗粒，其具有不同的颗粒大小，所述多个去垢剂颗粒包括：
第一组颗粒，其具有在第一微米范围内的中值颗粒直径，所述第一组颗粒构造成沉积在所述一个或多个构件的表面上，以及
第二组颗粒，其具有在第二微米范围内的中值颗粒直径，所述第二微米范围的中值大于所述第一微米范围的中值，所述第二组颗粒构造成以磨蚀的方式清洁所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件。
技术方案32. 根据技术方案31所述的清洁去垢剂，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径。
技术方案33. 根据技术方案31所述的清洁去垢剂，其特征在于，所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件包括所述燃气涡轮发动机(10)的压缩器、高压涡轮、低压涡轮、燃烧室、喷嘴、一个或多个叶片、增压器或壳中的至少一个。
技术方案34. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的方法，所述方法包括：
将干式去垢剂(84)提供到所述燃气涡轮发动机(10)中，所述干式去垢剂(84)包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括第一组颗粒和第二组颗粒，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径而所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径；
使所述第一组颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的一个或多个冷却通路，以及
使所述第二组颗粒循环穿过所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件。
技术方案35. 根据技术方案34所述的方法，其特征在于，将所述干式去垢剂(84)提供到所述燃气涡轮发动机(10)中进一步包括将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)的入口或所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个端口中的至少一个。
参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在本说明书中且构成说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，并且和描述共同用来说明本发明的原理。
附图说明
针对本领域普通技术人员，在说明书中阐述本发明的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：
图1示出根据本公开的燃气涡轮发动机的一个实施例的示例性横截面图；
图2示出根据本公开的用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法的一个实施例的流程图；
图3示出根据本公开的燃气涡轮发动机的一个实施例的局部横截面图，特别示出干式去垢剂在多个位置处喷射进入发动机；以及
图4示出根据本公开的用于在原地清洁燃气涡轮发动机的一个或多个构件的方法的另一个实施例的流程图。
部件列表：
10燃气涡轮发动机
12中心线轴线
14核心发动机
16风扇区段
18外壳
20环形入口
22增压器
24压缩器
26燃烧器
28第一涡轮
30第一驱动轴
32第二涡轮
34第二驱动轴
36排气喷嘴
38风扇转子
40风扇壳
42导叶
44转子叶片
46下游区段
48空气流导管
50箭头
52入口
54箭头
56箭头
58箭头
60燃烧产物
62燃烧室
64入口
66出口
68燃料喷嘴末梢组件
69排出出口
70燃料分配器末梢
72第一级涡轮喷嘴
74喷嘴导叶
80燃料喷嘴
82端口
84清洁去垢剂
100方法
102方法步骤
104方法步骤
200方法
202方法步骤
204方法步骤
206方法步骤。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，在附图中示出实施例的一个或多个示例。以阐述本发明，而非限制本发明的方式提供各个示例。实际上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在本发明中可作出修改和变型，而不偏移本发明的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可用于另一个实施例上，以产生又一个实施例。因而，意图的是，本发明覆盖落在所附权利要求和其等效方案的范围内的这种修改和变型。
如本文所用，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以区分一个构件与另一个构件，而不意于表示单独的构件的位置或重要性。
用语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”表示流体流出的方向，而“下游”则表示流体流到的方向。
大体，本公开涉及特别可用于在原地或在运行中清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂。干式去垢剂由具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒形成。更具体而言，多个去垢剂颗粒可包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒。进一步，第二微米范围的中值或均值可大于第一微米范围的中值。例如，第一组颗粒的中值颗粒直径可等于或小于10微米，而第二组颗粒的中值颗粒直径可等于或大于40微米。因而，方法包括将干式去垢剂喷射进入燃气涡轮发动机，例如通过其入口或端口。另外，方法包括使干式去垢剂循环通过燃气涡轮发动机的至少一部分，以便清洁其一个或多个构件。因此，不同的颗粒大小构造成清洁涡轮构件的不同的表面。
本公开提供在现有技术中不存在的多个优点。例如，根据本公开的燃气涡轮发动机可在运行中、在原地和/或在场外清洁。进一步，本公开的清洁方法同时提供燃气涡轮发动机的冷却通路中的微粒沉积的机械和化学移除。另外，本公开的系统和方法改进清洁效果，且对发动机运行时间耐用性有显著意义。
现在参照附图，图1示出根据本公开的燃气涡轮发动机10(高旁通类型)的一个实施例的示例性横截面图。如显示，燃气涡轮发动机10具有通过其中的轴向纵向中心线轴线12，以用于参照目的。进一步，如显示，燃气涡轮发动机10优选地包括大体以标号14表示的核心燃气涡轮发动机和定位在其上游的风扇区段16。核心发动机14典型地包括大体管状外壳18，其限定环形入口20。外壳18进一步包围和支承增压器22，以将进入核心发动机14的空气的压力提高到第一压力水平。高压多级轴向流压缩器24接收来自增压器22的加压空气且进一步提高空气的压力。加压空气流到燃烧器26，在这里，燃料喷射进入加压空气流且点燃，以提高加压空气的温度和能量水平。高能燃烧产物从燃烧器26流到第一(高压)涡轮28，以通过第一(高压)驱动轴30驱动高压压缩器24，且然后流到第二(低压)涡轮32，以通过第二(低压)驱动轴34驱动增压器22和风扇区段16，第二(低压)驱动轴34与第一驱动轴30同轴。在驱动涡轮28和32中的各个之后，燃烧产物通过排气喷嘴36离开核心发动机14，以提供发动机10的喷气推力的至少一部分。
风扇区段16包括可旋转的轴向流风扇转子38，其被环形风扇壳40包围。将理解，风扇壳40从核心发动机14由多个基本沿径向延伸的沿周向间隔开的出口导叶42支承。照这样，风扇壳40包围风扇转子38和风扇转子叶片44。风扇壳40的下游区段46延伸经过核心发动机14的外部部分，以限定辅助或旁通空气流导管48，其提供额外的喷气推力。
从流的观点看，将理解，由箭头50表示的初始空气流通过风扇壳40的入口52进入燃气涡轮发动机10。空气流传送通过风扇叶片44和分成移动通过导管48的第一空气流(由箭头54表示)和进入增压器22的第二空气流(由箭头56表示)。
第二压缩空气流56的压力提高且进入高压力压缩器24，这由箭头58表示。在燃烧器26中与燃料混合和燃烧之后，燃烧产物60离开燃烧器26且流过第一涡轮28。燃烧产物60然后流过第二涡轮32且离开排气喷嘴36，以对燃气涡轮发动机10提供至少一部分推力。
仍然参照图1，燃烧器26包括与纵向中心线轴线12同轴的环形燃烧室62，以及入口64和出口66。如上面所提到，燃烧器26接收来自高压压缩器排出出口69的环形加压空气流。这个压缩器排出空气流的一部分进入混合器(未显示)。燃料从燃料喷嘴80喷射，以与空气混合且形成燃料-空气混合物，燃料-空气混合物被提供给燃烧室62，以进行燃烧。燃料-空气混合物的点燃通过适当的点火器实现，且产生的燃烧气体60沿轴向方向流向和进入环形的第一级涡轮喷嘴72。喷嘴72由环形流通道限定，环形流通道包括多个沿径向延伸的沿周向间隔开的喷嘴导叶74，其使气体转向，使得它们成角度地流动且冲击在第一涡轮28的第一级涡轮叶片上。如图1中显示，第一涡轮28优选地通过第一驱动轴30使高压压缩器24旋转，而低压涡轮32优选地通过第二驱动轴34驱动增压器22和风扇转子38。
燃烧室62容纳在发动机外壳18内且燃料被一个或多个燃料喷嘴80供应进入燃烧室62。更具体而言，液体燃料运送通过在燃料喷嘴80的茎干内的一个或多个通路或导管。
现在参照图2，示出用于在原地清洁燃气涡轮发动机(例如诸如示出在图1中的燃气涡轮发动机10)的一个或多个构件的方法100的一个实施例的流程图。例如，在某些实施例中，燃气涡轮发动机10的构件可包括发动机10的任何构件，如本文描述的那样，包括但不限于，燃气涡轮发动机10的压缩器24、高压涡轮28、低压涡轮32、燃烧器26、燃烧室62、一个或多个喷嘴72，80、一个或多个叶片44或导叶42、增压器22、壳18等。
因而，如在102处显示，方法100可包括将干式去垢剂喷射进入燃气涡轮发动机10，例如进入其任何构件。更具体而言，将干式去垢剂喷射进入燃气涡轮发动机10的步骤可包括将干式去垢剂喷射进入发动机10的入口(例如入口20、52或64)。备选地或另外，如显示，将干式去垢剂喷射进入燃气涡轮发动机10的步骤可包括将干式去垢剂喷射进入发动机10的一个或多个端口82。进一步，干式去垢剂可使用任何适当的器件喷射进入发动机10。更具体而言，在某些实施例中，干式去垢剂可使用构造成将物质灌注、运送或引导进入发动机10的自动和/或人工装置喷射进入发动机10。
例如，现在参照图3，示出根据本公开的燃气涡轮发动机10的一个实施例的局部横截面图。如显示，干式去垢剂(如箭头84指示)可在多个位置处喷射进入发动机10。更具体而言，如显示，干式去垢剂喷射到发动机10的入口20。进一步，如显示，干式去垢剂84可喷射进入发动机10的一个或多个端口82。例如，如显示，干式去垢剂84可喷射进入压缩器24的端口82和/或燃烧室62的端口82。因而，干式去垢剂颗粒构造成流过发动机10，以便清洁构造在其中的一个或多个构件。
本公开的干式去垢剂84可包括现有技术中现在已知或以后开发的的任何适当的成分。例如，在一个实施例中，干式去垢剂颗粒可包括可生物降解的柠檬酸和乙醇酸成分，其包括离子和非离子表面活化剂，以及防腐蚀属性，使得该成分与在发动机内部和外部的所有涂层和构件相适应，且最少根据AMS1551，符合运行应用的规定。此外，去垢剂成分构造成符合前面提到的规定，而不需要在清洁之后在发动机点火之前的冲洗掉步骤，对发动机构件母金属或涂层系统不会产生点腐蚀或间粒状冲击。
另外，干式去垢剂84的颗粒可为具有不同的颗粒大小的去垢剂颗粒。例如，在某些实施例中，多个去垢剂颗粒包括具有在第一较小的微米范围内的中值或均值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二较大的微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒。更具体而言，如本文使用，“微米范围”大体包含以微米进行度量的颗粒直径大小范围。例如，在某些实施例中，第一组颗粒可具有等于或小于20微米的中值颗粒直径，而第二组颗粒可具有等于或大于20微米的中值颗粒直径。更具体而言，第一微米范围可等于或小于10微米，而第二微米范围可等于或大于30微米，或更优选地等于或大于40微米。因而，第二微米范围的中值可大于第一微米范围的中值或均值。
因此，如104处显示，方法100可还包括使干式去垢剂84循环通过燃气涡轮发动机10的至少一部分，以便清洁其一个或多个构件。更具体而言，干式去垢剂的较小的颗粒可被携带进入发动机10的对于较大的颗粒不可接近的较小的区域，例如进入较小的冷却通路。因而，较小的去垢剂颗粒构造成沉积在期望清洁位置(即之前沉积有灰尘处)而较大的颗粒构造成以磨蚀的方式清洁较大的构件表面。
更具体而言，在某些实施例中，使干式去垢剂84循环通过燃气涡轮发动机10的至少一部分的步骤可包括在喷射干式去垢剂84期间运行或开动发动机10，以便经由空气流使颗粒循环通过燃气涡轮发动机10。备选地，使干式去垢剂84循环通过燃气涡轮发动机10的至少一部分的步骤可包括使用一个或多个外部压力源来提供使颗粒循环通过燃气涡轮发动机10的空气流。例如，在某些实施例中，外部压力源可包括风扇、吹送器等。
在另一个实施例中，方法100可包括在使颗粒循环通过燃气涡轮发动机10之后，例如经由流体激活干式去垢剂84。更具体而言，在某些实施例中，干式去垢剂84可通过添加水或蒸汽来激活。在这种实施例中，方法100可还包括在干式去垢剂84激活之后，将干式去垢剂84冲洗出涡轮10。
在又一个实施例中，方法100可还包括在将干式去垢剂84喷射进入燃气涡轮发动机10之前将流体喷射进入燃气涡轮发动机10，以便湿润燃气涡轮发动机10的构件的一个或多个表面。涡轮构件的这种初步湿润可进一步协助清洁构件。
现在参照图4，示出用于在原地或在运行中清洁燃气涡轮发动机10的一个或多个构件的方法200的另一个实施例的流程图。如202处显示，方法200包括将干式去垢剂84提供到燃气涡轮发动机10中。如提到的那样，干式去垢剂84包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒。更具体而言，多个去垢剂颗粒包括具有等于或小于10微米的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有等于或大于40微米的中值颗粒直径的第二组颗粒。因而，如204处显示，方法200还包括使第一组颗粒循环通过燃气涡轮发动机10的构件的一个或多个冷却通路。如206处显示，方法200还包括使第二组颗粒循环穿过燃气涡轮发动机10的构件的一个或多个表面。
在另一个实施例中，将干式去垢剂84提供到燃气涡轮发动机10中的步骤可包括将干式去垢剂84喷射进入燃气涡轮发动机10的入口(例如入口20、52、64)或燃气涡轮发动机10的一个或多个端口82。在另外实施例中，使第一组颗粒和第二组颗粒循环通过发动机10的至少一部分的步骤可包括在喷射干式去垢剂84期间运行或开动发动机10，以便提供使去垢剂循环通过其中的空气流。备选地或另外，第一和第二组颗粒可经由一个或多个外部压力源(例如风扇或吹送器)循环通过发动机10，外部压力源提供空气流来使去垢剂84循环通过燃气涡轮发动机10。进一步，应当理解，去垢剂的第一和第二组颗粒可同时(例如作为混合物或通过不同的入口或端口分开来)或接连地(例如一个在另一个之后)喷射进入发动机10。
在另一个实施例中，方法200可包括在使第一和第二组颗粒循环通过燃气涡轮发动机10之后，激活干式去垢剂84，例如经由水或蒸汽。在进一步实施例中，方法200可包括在激活之后，冲洗掉干式去垢剂84。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1. 一种用于在原地清洁燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件的方法，所述方法包括：
将干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)，所述干式去垢剂(84)包括具有不同的颗粒大小的多个去垢剂颗粒，所述多个去垢剂颗粒包括具有在第一微米范围内的中值颗粒直径的第一组颗粒和具有在第二微米范围内的中值颗粒直径的第二组颗粒，其中，所述第二微米范围的中值大于所述第一微米范围的中值；以及
使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分，以便清洁其一个或多个构件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于20微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于20微米的中值颗粒直径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组颗粒包括等于或小于10微米的中值颗粒直径，且其中，所述第二组颗粒包括等于或大于40微米的中值颗粒直径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)进一步包括将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)的入口或所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个端口中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分进一步包括在喷射所述干式去垢剂(84)期间运行所述燃气涡轮发动机(10)，以便提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的空气流。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分进一步包括使用一个或多个外部压力源来提供使所述颗粒循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的空气流。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在使所述干式去垢剂(84)循环通过所述燃气涡轮发动机(10)的至少一部分之后，经由流体激活所述干式去垢剂(84)，其中，所述流体包括水或蒸汽中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括在激活之后冲洗掉所述干式去垢剂(84)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机(10)的一个或多个构件包括所述燃气涡轮发动机(10)的压缩器(24)、高压涡轮(28)、低压涡轮(32)、燃烧器、燃烧室(62)、喷嘴、一个或多个叶片或导叶、增压器(22)或壳中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在将所述干式去垢剂(84)喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)之前，将流体喷射进入所述燃气涡轮发动机(10)，以便湿润所述燃气涡轮发动机(10)的构件的一个或多个表面。
CN201710117331.7A 2016-03-01 2017-03-01 用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂 Active CN107143389B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/057168 2016-03-01
US15/057,168 US20170254217A1 (en) 2016-03-01 2016-03-01 Dry Detergent For Cleaning Gas Turbine Engine Components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107143389A true CN107143389A (zh) 2017-09-08
CN107143389B CN107143389B (zh) 2020-05-22

Family

ID=58108549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710117331.7A Active CN107143389B (zh) 2016-03-01 2017-03-01 用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170254217A1 (zh)
EP (1) EP3213827B1 (zh)
CN (1) CN107143389B (zh)
CA (1) CA2958126C (zh)
SG (1) SG10201701235RA (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102016021259B1 (pt) 2015-10-05 2022-06-14 General Electric Company Método e soluções de limpeza de um motor de turbina e composição de reagente
CN109996613A (zh) 2016-09-30 2019-07-09 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的清洗系统
US10519868B2 (en) * 2017-02-14 2019-12-31 Honeywell International Inc. System and method for cleaning cooling passages of a combustion chamber
US11371385B2 (en) 2018-04-19 2022-06-28 General Electric Company Machine foam cleaning system with integrated sensing
GB201914723D0 (en) 2019-10-11 2019-11-27 Rolls Royce Plc Cleaning system and a method of cleaning
CN112478181A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种机载综合冷却系统
US12031446B2 (en) 2022-03-29 2024-07-09 General Electric Company Turbine engine servicing tool and method for using thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB789930A (en) * 1955-06-14 1958-01-29 Svenska Turbinfab Ab Device for cleaning compressors
US3400017A (en) * 1967-03-21 1968-09-03 Chrysler Corp Turbine engine cleaning
CH660056A5 (en) * 1982-07-09 1987-03-13 Bbc Brown Boveri & Cie Method and device for cleaning the blades of a gas turbine during operation
US5316587A (en) * 1993-01-21 1994-05-31 Church & Dwight Co., Inc. Water soluble blast media containing surfactant
CN103485893A (zh) * 2012-06-08 2014-01-01 通用电气公司 用于增强的离线压缩机和涡轮机清洗的方法、系统和装置
US20140066349A1 (en) * 2011-06-22 2014-03-06 Envirochem Solutions Llc Coke compositions for on-line gas turbine cleaning

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2948092A (en) * 1955-03-04 1960-08-09 Lawrence J Fuller Method for cleaning jet and gas turbine engines
NL225243A (zh) * 1957-02-27
US4065322A (en) * 1976-02-23 1977-12-27 General Electric Company Contamination removal method
US4548617A (en) * 1982-08-20 1985-10-22 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Abrasive and method for manufacturing the same
US6585569B2 (en) * 2000-12-28 2003-07-01 General Electric Company Method of cleaning gas turbine compressors using crushed, solid material capable of sublimating
US6500269B2 (en) * 2001-01-29 2002-12-31 General Electric Company Method of cleaning turbine component using laser shock peening
WO2004009978A2 (en) * 2002-07-24 2004-01-29 Koch Kenneth W Methods and compositions for on-line gas turbine cleaning
CA2421613C (en) * 2003-03-06 2005-12-13 Sable Des Forges Inc. Method for blast cleaning using ilmenite tailing particles
WO2005056709A2 (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Cal-West Specialty Coatings, Inc. Silica-free surface abrasion compositions and their uses
US7862662B2 (en) * 2005-12-30 2011-01-04 Lam Research Corporation Method and material for cleaning a substrate
WO2005105375A1 (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Kabushiki Kaisha Toshiba 大型部品の研磨装置および研磨方法
US6887597B1 (en) * 2004-05-03 2005-05-03 Prestone Products Corporation Methods and composition for cleaning and passivating fuel cell systems
GB0610578D0 (en) * 2006-05-27 2006-07-05 Rolls Royce Plc Method of removing deposits
US7622160B2 (en) * 2006-07-28 2009-11-24 General Electric Company Method for concurrent thermal spray and cooling hole cleaning
US9816391B2 (en) * 2012-11-07 2017-11-14 General Electric Company Compressor wash system with spheroids
US9523287B2 (en) * 2013-01-18 2016-12-20 General Electric Company Cooling hole cleaning method and apparatus
FR3011005B1 (fr) * 2013-09-26 2016-08-19 Ge Energy Products France Snc Agents de nettoyage mineraux mis en oeuvre sous forme de suspensions
JP6199686B2 (ja) * 2013-10-04 2017-09-20 信越化学工業株式会社 レジスト組成物の製造方法
US20150159122A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-11 General Electric Company Cleaning solution and methods of cleaning a turbine engine
US9463548B2 (en) * 2015-03-05 2016-10-11 Hamilton Sundstrand Corporation Method and system for finishing component using abrasive media

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB789930A (en) * 1955-06-14 1958-01-29 Svenska Turbinfab Ab Device for cleaning compressors
US3400017A (en) * 1967-03-21 1968-09-03 Chrysler Corp Turbine engine cleaning
CH660056A5 (en) * 1982-07-09 1987-03-13 Bbc Brown Boveri & Cie Method and device for cleaning the blades of a gas turbine during operation
US5316587A (en) * 1993-01-21 1994-05-31 Church & Dwight Co., Inc. Water soluble blast media containing surfactant
US20140066349A1 (en) * 2011-06-22 2014-03-06 Envirochem Solutions Llc Coke compositions for on-line gas turbine cleaning
CN103485893A (zh) * 2012-06-08 2014-01-01 通用电气公司 用于增强的离线压缩机和涡轮机清洗的方法、系统和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3213827B1 (en) 2022-02-16
CA2958126C (en) 2019-05-14
US20170254217A1 (en) 2017-09-07
SG10201701235RA (en) 2017-10-30
CA2958126A1 (en) 2017-09-01
CN107143389B (zh) 2020-05-22
EP3213827A1 (en) 2017-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107143389A (zh) 用于清洁燃气涡轮发动机构件的干式去垢剂
CN107143388B (zh) 用于清洁燃气涡轮发动机构件的系统和方法
TWI695116B (zh) 氣渦輪引擎及用於該氣渦輪引擎的內部構件的原位清潔之系統和方法
CN107013264A (zh) 用于清洁燃气涡轮发动机构件的磨蚀性凝胶去污剂
US8337630B2 (en) Method for cleaning the compressor of a gas turbine engine
CN1705524B (zh) 用于清洁涡轮风扇燃气涡轮发动机的方法和设备
US10584613B2 (en) Necked debris separator for a gas turbine engine
JP2011506821A (ja) タービンおよび運転状態でタービン翼を洗浄するための方法
EP3296517B1 (en) Geared turbofan front center body thermal management
US20190226406A1 (en) Air-driven particle pulverizer for gas turbine engine cooling fluid system
US20080063508A1 (en) Fan case abradable
US20170198635A1 (en) High flow on-line water wash using sprint nozzle
JP2017082775A (ja) ガスタービンエンジン用ノズルアセンブリ
US10173250B2 (en) Removing material buildup from an internal surface within a gas turbine engine system
US20190111458A1 (en) Compressor water wash system
EP3536931B1 (en) Dirt collection for gas turbine engine
WO2018064793A1 (en) Collection system for a gas turbine engine wash assembly
RU2331487C2 (ru) Способ и устройство для очистки турбовентиляторного газотурбинного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant