IT201800021067A1

IT201800021067A1 - Componenti aerodinamici statorici con ugelli e metodi per pulire una turbomacchina

Info

Publication number: IT201800021067A1
Application number: IT102018000021067A
Authority: IT
Inventors: Devender Parik; Roberto Merlo; Vittorio Michelassi; Ravindra Devi
Original assignee: Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-06-27
Also published as: KR102579575B1; AU2019416664B2; JP7177275B2; BR112021012611A2; KR20210104145A; US20220065128A1; JP2022514958A; CN113272523B; AU2019416664A1; CA3125035A1; EP3902984A1; CN113272523A; WO2020135931A1

Description

Componenti aerodinamici statorico con ugelli

e metodi per la pulizia di una turbomacchina

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La materia oggetto descritta nella presente riguarda componenti aerodinamici statorici con ugelli e metodi per la pulizia di una turbomacchina, nonché turbomacchine comprendenti uno o più di tali componenti e/o pulite attraverso tali metodi.

STATO DELL'ARTE

[0002] Le turbomacchine, ad esempio i compressori rotativi e le turbine rotative, sono macchine progettate per elaborare un fluido di lavoro che scorre all'interno di un percorso di flusso durante il funzionamento della macchina. Una turbina trasferisce energia dal fluido di lavoro a un rotore della macchina. Un compressore trasferisce energia da un rotore della macchina al fluido di lavoro. Il percorso del flusso è definito parzialmente dalle superfici di un rotore della macchina e parzialmente dalle superfici di uno statore della macchina.

[0003] Durante il funzionamento, una turbomacchina, in particolare le superfici che ne delimitano il percorso, si sporcano; questo è particolarmente vero per le turbomacchine utilizzate nel settore "Oil & Gas". La sporcizia può derivare dalla composizione del fluido di lavoro e/o da sostanze o goccioline o particelle trasportate dal fluido di lavoro. La sporcizia può aderire anche saldamente alle superfici che delimitano il percorso del flusso; le superfici tipiche che si sporcano sono le superfici aerodinamiche delle pale (rotative = "blades") e delle palette (fisse = "vanes") di una turbomacchina.

[0004] Una soluzione per la pulizia di un compressore a turbina a gas è nota dalla domanda di brevetto statunitense pubblicata al numero "US 2007/0028947 A1". In base a questa soluzione, un gruppo di lavaggio è posizionato in corrispondenza del bellmouth del compressore a monte dei rispettivi montanti, e include un numero di ugelli che espellono gocce d'acqua.

[0005] Un gruppo di lavaggio posizionato nel bellmouth del compressore a monte dei rispettivi montanti è facile da installare in quanto il bellmouth è piuttosto ampia ed è facilmente accessibile essendo all'ingresso della macchina.

[0006] Tuttavia, un gruppo di lavaggio posizionato in corrispondenza del bellmouth del compressore a monte dei rispettivi montanti è pienamente efficace solo nella pulizia dei montanti.

[0007]Di conseguenza, sarebbe desiderabile disporre di un sistema di pulizia e di un metodo efficaci rispetto alla pulizia delle palette (fisse) e/o delle pale (rotative) di una turbomacchina, preferibilmente anche palette (fisse) e/o pale (rotative) lontane dall'ingresso della turbomacchina.

SOMMARIO

[0008] Secondo un aspetto, la materia oggetto descritta nella presente riguarda un componente aerodinamico statorico da posizionare all'interno di un percorso di flusso di un fluido di lavoro di una turbomacchina; il componente comprende: un condotto atto a ricevere un liquido da un tubo, e uno o più ugelli collegati fluidicamente a detto condotto e atti a espellere il liquido nel percorso di flusso. I componenti aerodinamici statorici come descritto nella presente possono essere utilizzati per espellere un liquido di lavaggio che può essere ad esempio acqua, in particolare acqua demineralizzata ed eventualmente un detergente; tuttavia, possono essere utilizzati per espellere altri liquidi utili per applicazioni specifiche in una turbomacchina.

[0009] Secondo un ulteriore aspetto, la materia oggetto descritta nella presente riguarda un metodo per pulire una turbomacchina; il metodo comprende la fase di lavaggio delle pale e/o palette della turbomacchina mediante l'espulsione di un liquido di lavaggio da almeno un componente aerodinamico statorico posizionato all'interno di un percorso di flusso di un fluido di lavoro della turbomacchina.

[0010] Secondo un ulteriore aspetto, la materia oggetto descritta nella presente riguarda una turbomacchina comprendente almeno un componente aerodinamico statorico; il componente aerodinamico statorico è posizionato all'interno di un percorso di flusso di un fluido di lavoro della turbomacchina; il componente comprende: un condotto atto a ricevere un liquido da un tubo, e uno o più ugelli collegati fluidicamente a detto condotto e atti a espellere il liquido nel percorso di flusso.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0011] Una comprensione più completa delle forme di realizzazione dell'invenzione descritte e numerosi dei relativi vantaggi che ne derivano saranno facilmente ottenuti via via che la stessa verrà meglio compresa facendo riferimento alla seguente descrizione dettagliata quando considerata in relazione ai disegni allegati, in cui:

La Figura 1 illustra una vista schematica parziale in sezione longitudinale di una forma di realizzazione di una turbomacchina, in particolare un compressore;

La Figura 2 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una prima forma di realizzazione di un montante della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 3 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una seconda forma di realizzazione di un montante della turbomacchina di Figura 1; La Figura 4 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una terza forma di realizzazione di un montante della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 5 illustra una vista schematica in sezione frontale di una forma di realizzazione dei montanti della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 6 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una prima forma di realizzazione di una paletta (fissa) e di una forma di realizzazione di una serie di pale (rotative) della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 7 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una seconda forma di realizzazione di una paletta (fissa) e di una forma di realizzazione di una serie di pale (rotative) della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 8 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una terza forma di realizzazione di una paletta (fissa) e di una forma di realizzazione di una serie di pale (rotative) della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 9 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una quarta forma di realizzazione di un montante della turbomacchina di Figura 1;

La Figura 10 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una quinta forma di realizzazione di un montante della turbomacchina di Figura 1; e

La Figura 11 mostra un diagramma di flusso di una forma di realizzazione di un metodo di pulizia.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI REALIZZAZIONE

[0012] Per pulire una superficie sporca, un liquido di lavaggio, ad esempio acqua, può essere spruzzato sulla superficie da uno o più ugelli. La pulizia è molto efficace se l'ugello è molto vicino alla superficie da pulire. I depositi di sporcizia sulle pale disturbano il flusso aerodinamico attorno ad esse portando alla perdita dell'intera efficienza della turbina; inoltre, depositi di sporcizia non uniformi sulle pale possono causare vibrazioni; pertanto il lavaggio efficace delle pale è vantaggioso.

[0013] In una turbomacchina, un montante o una paletta (fissa) sono posizionati vicino a un insieme di pale (rotative) che sono immediatamente a valle del montante o della paletta. Durante la rotazione del rotore, la distanza tra una pala dell'insieme e il montante o la paletta dapprima diminuisce, raggiunge il minimo per poi aumentare. Per essere più precisi, durante la rotazione del rotore, la distanza tra una regione di bordo anteriore della pala dell'insieme e una regione di bordo posteriore del montante o della paletta dapprima diminuisce, raggiunge il minimo per poi aumentare.

[0014] Come descritto nella presente, si è trovato che un componente aerodinamico statorico appositamente configurato, per esempio un montante o una paletta (fissa), provvisto di almeno un ugello, può essere vantaggiosamente usato per espellere un liquido di lavaggio dall'almeno un ugello che lava le pale (rotative) le pale e/o le palette (fisse) a valle, preferibilmente immediatamente a valle del montante o della paletta. Gli ugelli per l'espulsione del liquido di lavaggio possono essere vantaggiosamente posizionati nella regione di bordo posteriore del componente aerodinamico statorico.

[0015] Poiché il montante o la paletta è stazionario/a, il liquido di lavaggio può essere facilmente alimentato al montante o alla paletta in modo continuo attraverso ad esempio un tubo da un sistema di alimentazione che può essere esterno alla turbomacchina.

[0016] L'uso di forme di realizzazione del nuovo componente aerodinamico statorico è opposto rispetto agli approcci tradizionali per il lavaggio di turbomacchine, in base ai quali il lavaggio viene effettuato dall'esterno della turbomacchina. Vantaggiosamente, le forme di realizzazione del nuovo metodo di lavaggio "interno" del componente aerodinamico statorico e della turbomacchina possono essere utilizzate per qualsiasi pala (rotativa) e/o (fissa) sebbene le stesse siano distanti dall'ingresso e dall'uscita della turbomacchina, perché il sistema di pulizia (ad esempio, almeno un componente aerodinamico statorico provvisto di almeno un ugello di lavaggio) è integrato in quelli che sono considerati essere componenti normali della turbomacchina, e/o si adatta entro le dimensioni interne/volume spaziale della turbomacchina per pulire dall'interno (o l'interno) della turbomacchina.

[0017] Viene fatto ora riferimento in dettaglio alle forme di realizzazione dell’invenzione, di cui uno o più esempi sono illustrati nei disegni. Ciascun esempio è fornito a titolo esplicativo dell’invenzione, non limitativo dell’invenzione. Risulterà evidente agli esperti dell’arte che è possibile apportare varie modifiche e varianti alla presente invenzione senza discostarsi dall'ambito di applicazione o dallo spirito dell'invenzione. Il riferimento in tutta la descrizione a "l'una forma di realizzazione" o "una forma di realizzazione" o ad "alcune forme di realizzazione" significa che la particolare funzione, struttura o caratteristica descritta in relazione a una forma di realizzazione è inclusa in almeno una forma di realizzazione della materia oggetto descritta. Pertanto, l'aspetto della frase "nell'una forma di realizzazione" o "in una forma di realizzazione" o "in alcune forme di realizzazione" in vari punti della descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa forma o forme di realizzazione. Inoltre, le particolari funzioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in qualsiasi modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

[0018] Quando vengono introdotti elementi di varie forme di realizzazione, gli articoli "un", "uno/una", "il/lo/la" e "detto/a" intendono indicare che sono presenti uno o più elementi. I termini "comprendente", "incluso" e "avente" sono intesi come inclusivi e significano che potrebbero esservi ulteriori elementi oltre agli elementi elencati.

[0019] Facendo ora riferimento ai disegni, la Figura 1 mostra una vista schematica parziale in sezione longitudinale di una forma di realizzazione di una turbomacchina, vale a dire un compressore 1000.

[0020] Il compressore 1000 è diviso in una sezione di bellmouth 100 e in una sezione di compressione 200. La sezione 100 è racchiusa in un involucro con sezione di bellmouth 110 che è parte dello statore del compressore. La sezione 200 è racchiusa in un involucro con sezione del compressore 210 che è parte dello statore del compressore. Gli involucri 110 e 210 sono uniti tra loro e possono essere in un pezzo singolo o in molteplici pezzi fissati tra loro. Un percorso di flusso 500 si estende all'interno del compressore 1000. Un asse di rotazione del compressore 1000 è indicato come XX.

[0021] La sezione di bellmouth 100 include un insieme di montanti 130 che sono parti dello statore del compressore.

[0022] La sezione di compressione 200 include palette di statore e pale di rotore. In particolare, passando dall'ingresso all'uscita, vale a dire da un lato a bassa pressione del compressore (a sinistra di Figura 1) a un lato ad alta pressione del compressore (a destra di Figura 1), vi è un primo insieme di palette 230, un primo insieme di pale 240 (appartenenti a un primo stadio di compressione del compressore), un secondo insieme di palette 250, un secondo insieme di pale 260 (appartenenti a un secondo stadio di compressione del compressore). Le palette 230 e 250 sono parti dello statore, e le pale 240 e 260 sono parti del rotore.

[0023] Il percorso di flusso 500 è parzialmente definito dalle superfici aerodinamiche di montanti 130, palette 230 e 250, pale 240 e 260; in altre parole, questi componenti aerodinamici sono posizionati all'interno del percorso di flusso 500 di un fluido di lavoro della turbomacchina 1000.

[0024] Secondo la forma di realizzazione della Figura 1, il compressore 1000 include due gruppi di pulizia, uno nella sezione di bellmouth 100 e uno nella sezione di compressione 200. Si deve notare che, secondo le varianti della presente forma di realizzazione, può essere presente un solo gruppo di pulizia (ad esempio solo l'uno gruppo nella sezione di bellmouth 100 o solo l'uno gruppo nella sezione di compressione 200), o tre gruppi di pulizia (ovvero un gruppo nella sezione di bellmouth 100 e due gruppi nella sezione di compressione 200, uno per ogni stadio di compressione del compressore), o ancora più gruppi di pulizia.

[0025] Il primo gruppo di pulizia di Figura 1 include un condotto 134 e ad esempio tre ugelli 135 collegati fluidicamente al condotto 134 attraverso ad esempio tre canali 136. Il condotto 134 riceve un liquido di lavaggio da un tubo 120; in particolare, il condotto 134 è completamente interno al montante 130 e il tubo 120 proviene dall'esterno del compressore 1000, passa attraverso l'involucro 110 e raggiunge il condotto 134. Gli ugelli espellono il liquido di lavaggio nel percorso di flusso 500. Si deve notare che, secondo le varianti della presente forma di realizzazione, il numero di ugelli può variare ma essere maggiore di uno.

[0026] Come si può apprezzare dall'esempio in Figura 5, il compressore 1000 ha un numero di montanti 130, in particolare sei montanti. Nella forma di realizzazione di Figura 1, almeno uno dei montanti presenta un condotto e uno o più ugelli; tuttavia, preferibilmente, questo è replicato in uno, due o tre o più o tutti i montanti (come mostrato in Figura 5).

[0027] Il liquido di lavaggio espulso dagli ugelli 135 è molto efficace nella pulizia delle palette 230 della turbomacchina 1000 che sono immediatamente a valle dei montanti 130 della turbomacchina 1000. Il liquido di lavaggio espulso dagli ugelli 135 è ancora efficace nella pulizia delle pale 240 della turbomacchina 1000 che è a sua volta immediatamente a valle delle palette 230 della turbomacchina 1000.

[0028] Il secondo gruppo di pulizia di Figura 1 include un condotto 254 e ad esempio due ugelli 255 collegati fluidicamente al condotto 254 attraverso ad esempio due canali 256. Il condotto 254 riceve un liquido di lavaggio da un tubo 220; in particolare, il condotto 254 è completamente interno rispetto alla paletta 250 e il tubo 220 proviene dall'esterno del compressore 1000, passa attraverso l'involucro 210 e raggiunge il condotto 254. Gli ugelli espellono il liquido di lavaggio nel percorso di flusso 500. Si deve notare che, secondo le varianti della presente forma di realizzazione, il numero di ugelli può variare ma essere maggiore di uno.

[0029] Come si può apprezzare, il compressore 1000 ha un numero di palette 250. Nella forma di realizzazione di Figura 1, almeno una delle palette 250 ha un condotto e uno o più ugelli; tuttavia, preferibilmente, questo è replicato in una o più o in tutte le palette.

[0030] Il liquido di lavaggio espulso dagli ugelli 255 è molto efficace nella pulizia delle pale 260 della turbomacchina 1000 essendo immediatamente a valle delle palette 250 della turbomacchina 1000.

[0031] Da quanto sopra, è evidente che il componente aerodinamico statorico comprendente un gruppo di pulizia può essere un montante di bellmouth (ad esempio il montante 130) o una paletta di guida di ingresso (ad esempio la paletta 230) o una paletta di guida intermedia (ad esempio la paletta 250).

[0032] Facendo riferimento alla Figura 2 e Figura 3 e Figura 4, un componente aerodinamico statorico, per esempio il montante 130, può essere diviso in una regione di bordo anteriore 131, una regione di bordo posteriore 132 e una regione intermedia 133. Secondo queste forme di realizzazione, gli ugelli 135-2, 135-3, 135-4 del componente sono posizionati nella regione di bordo posteriore 132 in modo da essere in una posizione favorevole per una efficace espulsione del liquido di lavaggio; tuttavia, gli ugelli 135-2, 135-3, 135-4 sono disposti diversamente come spiegato in seguito. Secondo queste forme di realizzazione, il condotto 134 del componente è posizionato nella regione di bordo anteriore 131 dove vi è un ampio spazio per alloggiare anche un montante di grosse dimensioni; si deve notare che la posizione del condotto 134 in queste tre figure è la stessa sebbene possa essere differente secondo altre forme di realizzazione.

[0033] Con riferimento alla Figura 2, vi è almeno un ugello 135-2 (che riceve fluido di lavaggio da un canale 136-2) atto a espellere il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-2 corrispondente a una direzione di flusso FD del percorso di flusso 500; per quanto riguarda l'angolo, si può considerare una tolleranza di /- 5°. In questo caso, l'ugello si trova sulla sommità della regione di bordo posteriore 132.

[0034] Con riferimento alla Figura 3, vi è almeno un ugello 135-3 (che riceve fluido di lavaggio da un canale 136-3) atto a espellere il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-3 inclinata rispetto a una direzione di flusso FD del percorso di flusso 500, l'inclinazione è compresa tra -5° e -90°; per quanto riguarda l'angolo, si può considerare una tolleranza di /- 5°. In questo caso, l'ugello si trova su una prima superficie laterale della regione di bordo posteriore 132.

[0035] Con riferimento alla Figura 4, vi è almeno un ugello 135-4 (che riceve fluido di lavaggio da un canale 136-4) atto a espellere il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-4 inclinata rispetto a una direzione di flusso FD del percorso di flusso 500, l'inclinazione è compresa tra 5° e 90°; per quanto riguarda l'angolo, si può considerare una tolleranza di /- 5°. In questo caso, l'ugello si trova su una seconda superficie laterale della regione di bordo posteriore 132.

[0036] Si deve notare che un ugello può essere progettato per espellere il liquido in diverse direzioni, vale a dire la sua espulsione sembra un ampio cono; in alternativa, un'espulsione conica da un componente può derivare dalla combinazione delle espulsioni da una serie di ugelli montati sul componente.

[0037] Si noti inoltre che ugelli dello stesso componente possono essere atti a espellere il liquido in direzioni diverse. Ad esempio, con riferimento alla Figura 1, l'ugello superiore (prima posizione radiale) del montante 130 può espellere in una prima direzione, l'ugello centrale (seconda posizione radiale) del montante 130 può espellere in una seconda direzione, l'ugello inferiore (terza posizione radiale) del montante 130 può espellere in una terza direzione.

[0038] Facendo riferimento alla Figura 2 e alla Figura 3 e alla Figura 4, il componente ha una parte rimovibile 137-2, 137-3, 137-4, e gli ugelli 135-2, 135-3, 135-4 sono posizionati nella parte rimovibile 137-2, 137-3, 137-4. In generale, in forme di realizzazione diverse da queste figure, gli ugelli del gruppo di pulizia e/o del condotto del gruppo di pulizia possono essere posizionati nella parte rimovibile. La parte rimovibile può essere utile per facilitare la riparazione del compressore 1000. La parte rimovibile può essere utile per facilitare la personalizzazione del compressore 1000 rispetto al requisito ad esempio di un cliente; infatti, ad esempio, il corpo del montante 130 in queste figure rimane lo stesso e, in base a una richiesta o un requisito, è possibile montare facilmente la parte 137-2 o la parte 137-3 o la parte 137-4 al corpo.

[0039] La figura 5 mostra un possibile posizionamento di ugelli multipli sui montanti 130 del compressore 1000 di Figura 1. Vi sono ugelli posizionati sulla sommità delle regioni del bordo posteriore dei montanti. Vi sono inoltre ugelli 137 posizionati su una parete interna che delimita il percorso di flusso 500 in corrispondenza della sezione di bellmouth 100. Vi sono inoltre ugelli 138 posizionati su una parete esterna che delimita il percorso di flusso 500 in corrispondenza del bellmouth 100. Questi tre posizionamenti possono essere combinati in ogni modo possibile indipendentemente dalla combinazione specifica mostrata in Figura 5.

[0040] Si noti che, sebbene ciò non sia mostrato in alcuna figura, gli ugelli possono essere posizionati su una parete interna e/o su una parete esterna delimitante il percorso di flusso 500 in posizioni diverse dal bellmouth. In questo caso, possono essere posizionati tra un primo stadio (ad esempio pale 240) del compressore 1000 e un ultimo stadio (ad esempio pale 260) del compressore 1000, ad esempio vicino alle palette (ad esempio palette 250).

[0041] Facendo riferimento alla Figura 6 e alla Figura 7 e alla Figura 8, sono mostrate tre forme di realizzazione di una paletta fissa 250, vale a dire 250-6 e 250-7 e 250-8, e il rispettivo effetto sulle pale rotative 260 di uno stadio di compressione del compressore 1000 - la freccia R mostra il senso di rotazione delle pale 260. Nella forma di realizzazione della Figura 6, un ugello 135-6 è posizionato sulla sommità del bordo posteriore ed espelle il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-6 corrispondente alla direzione di flusso FD del percorso di flusso 500. Nella forma di realizzazione della Figura 7, un ugello 135-7 è posizionato sulla sommità del bordo posteriore ed espelle il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-7 inclinata rispetto alla direzione di flusso FD del percorso di flusso 500 di un angolo A-7 di circa, ad esempio, -15°. Nella forma di realizzazione della Figura 8, un ugello 135-8 è posizionato sulla sommità del bordo posteriore ed espelle il liquido di lavaggio in una direzione di espulsione ED-8 inclinata rispetto alla direzione di flusso FD del percorso di flusso 500 di un angolo A-8 di circa, ad esempio, 15°.

[0042] Gli ugelli 135-6, 135-7, 135-8 espellono il liquido di lavaggio in modo tale da raggiungere le pale 260; in particolare, l'espulsione da un ugello raggiunge solo una pala alla volta (o un numero limitato di palette alla volta, ad esempio due o tre o quattro). Secondo queste forme di realizzazione, gli ugelli 135-6, 135-7, 135-8 espellono il liquido di lavaggio in modo tale da raggiungere sia il lato di pressione che il lato di aspirazione delle pale 260; in Figura 6, la porzione da V a P1-6 del lato di aspirazione viene raggiunta dal liquido di lavaggio e la porzione da V a P2-6 del lato di pressione viene raggiunta dal liquido di lavaggio ̧ in Figura 7, la porzione da V a P1-7, (vale a dire tutto) il lato di aspirazione, viene raggiunta dal liquido di lavaggio e la porzione (ridotta) da V a P2-7 del lato di pressione viene raggiunta dal liquido di lavaggio; in Figura 8, la porzione (ridotta) da V a P1-8 del lato di aspirazione viene raggiunta dal liquido di lavaggio e la porzione da V a P2-8 (dell’intero) del lato di pressione viene raggiunta dal liquido di lavaggio. In generale, la quantità di liquido di lavaggio che raggiunge il lato di pressione può essere uguale o diversa dalla quantità di liquido di lavaggio che raggiunge il lato di aspirazione.

[0043] Come risulta dalla descrizione che precede, i metodi di pulizia descritti nella presente prevedono che le pale e/o le palette di una turbomacchina vengano lavate espellendo un liquido di lavaggio da almeno un componente aerodinamico statorico posizionato all'interno di un percorso di flusso di un fluido di lavoro della turbomacchina; in particolare, il liquido di lavaggio viene espulso da uno o più ugelli almeno da un componente aerodinamico statorico. Le pale possono essere pale di un primo stadio della turbomacchina e/o pale di uno stadio intermedio della turbomacchina e/o pale di un ultimo stadio della turbomacchina. Le palette possono essere palette di un primo insieme di palette della turbomacchina e/o palette di un insieme di palette intermedio della turbomacchina e/o palette di un ultimo insieme di palette della turbomacchina.

[0044] I componenti aerodinamici statorici come descritto nella presente possono essere usati per espellere un liquido di lavaggio che è ad esempio acqua, in particolare acqua demineralizzata ed eventualmente un detergente. La composizione del liquido di lavaggio può dipendere da quando (ad esempio in modalità operativa o in modalità non operativa) e/o da dove viene eseguita la pulizia. Tuttavia, i componenti aerodinamici statorici come descritto nella presente possono essere usati per espellere altri liquidi utili per applicazioni specifiche in una turbomacchina.

[0045] Il metodo di pulizia descritto nella presente può essere eseguito online e/o offline. In altre parole, gli ugelli nei componenti aerodinamici statorici possono essere attivati quando la turbomacchina è operativa, quando la turbomacchina non è operativa (pur ruotando) e in entrambe la modalità operativa e la modalità non operativa.

[0046] Il liquido di lavaggio può essere espulso per esempio in modo continuo o a intermittenza.

[0047] Durante la pulizia come descritto nella presente, almeno un parametro può essere impostato o controllato quando le pale e/o le palette vengono lavate. Tale parametro può essere ad esempio la temperatura del liquido di lavaggio, la pressione del liquido di lavaggio, la composizione del liquido di lavaggio, la velocità di espulsione del liquido di lavaggio, la direzione di espulsione del liquido di lavaggio.

[0048] La Figura 9 e la Figura 10 mostrano forme di realizzazione di un componente aerodinamico statorico, in particolare un montante, della turbomacchina di Figura 1 in cui il collegamento di fluido tra ugello e condotto avviene secondo casi estremi. In Figura 9, un condotto 134-9 è direttamente collegato fluidicamente a un ugello 135-9 che espelle il liquido di lavaggio nella direzione ED-9; in altre parole, il canale di collegamento ha lunghezza uguale a zero (vale a dire nessun canale di collegamento); il condotto ha all'incirca la stessa sezione trasversale del componente aerodinamico statorico. In Figura 10, un condotto 134 è collegato fluidicamente ad almeno due ugelli 135-10 che espellono il liquido di lavaggio in direzione ED-10 attraverso un lungo canale 136-10 che, in particolare, è ramificato (un primo ramo va a un primo ugello 135-10 e un secondo ramo va a un secondo ugello 135-10); gli ugelli 135-10 sono posizionati rispettivamente su poli 139 che possono sporgere dalla superficie aerodinamica del componente aerodinamico statorico (un primo ramo è interno a un primo polo e un secondo ramo è interno a un secondo polo) e che possono avere una sezione trasversale aerodinamica ad esempio più ridotta della sezione trasversale del componente (come ad esempio in Figura 10).

[0049] Figura 11 mostra un diagramma di flusso 1100 di una forma di realizzazione di un metodo di pulizia. Questo metodo di pulizia comprende le fasi di: - fase 1102: lavare le pale e/o palette di una turbomacchina mediante espulsione di un liquido di lavaggio da almeno un componente aerodinamico statorico posizionato all'interno di un percorso di flusso di un fluido di lavoro della turbomacchina, e

- fase 1104: impostare o controllare almeno un parametro quando le pale e/o le palette vengono lavate.

L'almeno un parametro viene selezionato dal gruppo comprendente la temperatura del liquido di lavaggio, la pressione del liquido di lavaggio, la composizione del liquido di lavaggio, la velocità di espulsione del liquido di lavaggio, la direzione di espulsione del liquido di lavaggio. Si noti che queste due fasi possono essere eseguite in qualsiasi ordine atto allo scopo e/o ripetute una o più volte, sebbene nella figura 11 vi sia solo una fase 1102 e solo una fase 1104 e la fase 1102 preceda la fase 1104.

[0050] Si noti che secondo le forme di realizzazione appena descritte e mostrate, il componente aerodinamico statorico è un componente che è già una parte di una turbomacchina esistente. Tuttavia, secondo ulteriori forme di realizzazione, una turbomacchina può comprendere componenti aerodinamici statorici specificamente progettati e montati all'interno del suo percorso di flusso per scopi di lavaggio. In questo caso, la dimensione (longitudinale e/o trasversale) di uno o più componenti può essere ridotta e/o la forma di uno o più componenti può essere tale da fornire una bassa caduta di pressione e/o la posizione e/o l'orientamento di uno o più componenti possono essere tali da fornire un buon lavaggio.

LEGENDA

“START = AVVIO

“washing blades and/or vanes” = “lavaggio pale e/o palette”

“setting or controlling at least one parameter” = impostazione o controllo di almeno un parametro

“STOP” = FINE

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) da posizionare all'interno di un percorso di flusso (500) di un fluido di lavoro di una turbomacchina (1000), il componente (130, 250) comprendendo: - un condotto (134, 254) atto a ricevere un liquido da un tubo (120, 220), e - uno o più ugelli (135, 255) collegati fluidicamente (136, 256) a detto condotto (134, 254) e atti a espellere liquido in detto percorso di flusso (500).
2. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo la rivendicazione 1, in cui il componente (130) ha una regione di bordo anteriore (131) e una regione di bordo posteriore (132), e in cui detti uno o più ugelli (135-2, 135-3, 135-4) sono posizionati nella regione di bordo posteriore (132).
3. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il componente (130) ha una regione di bordo anteriore (131) e una regione di bordo posteriore (132), e in cui detto condotto (134) è posizionato nella regione di bordo anteriore (131).
4. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, in cui almeno uno di detti ugelli (135-2) è atto a espellere il liquido in una direzione di espulsione (ED-2) corrispondente a una direzione di flusso (FD) di detto un percorso di flusso (500).
5. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, in cui almeno uno di detti ugelli (135-3, 135-4) è atto a espellere il liquido in una direzione di espulsione (ED-3, ED-4) inclinata rispetto a una direzione di flusso (FD) di detto un percorso di flusso (500).
6. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo la rivendicazione 5, in cui detta direzione di espulsione (ED-4) è inclinata di un angolo compreso tra 5° e 90° o in cui detta direzione di espulsione (ED-5) è inclinata di un angolo tra -5° e -90°.
7. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti ugelli sono atti a espellere il liquido in direzioni diverse.
8. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti uno o più ugelli (135-6, 135-7, 135-8) sono atti a espellere il liquido in modo da raggiungere una o più pale (260) e/o una o più palette della turbomacchina (1000).
9. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti uno o più ugelli (135-6, 135-7, 135-8) sono atti a espellere il liquido in modo da raggiungere il lato di aspirazione (V-P1-6, V-P1-7, V-P1-8) e il lato di pressione (V-P2-6, V-P2-7, V-P2-8) di una o più pale (260) e/o una o più palette della turbomacchina (1000), in cui la quantità di liquido che raggiunge il lato di pressione è uguale o diversa dalla quantità di liquido che raggiunge il lato di aspirazione.
10. Componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, il componente (130) comprendendo una parte rimovibile (137-2, 137-3, 137-4), e in cui detti uno o più ugelli (135 -2, 135-3, 135-4) e/o detto condotto sono posizionati in detta parte rimovibile (137-2, 137-3, 137-4).
11. Metodo per pulire una turbomacchina (1000), comprendente le fasi di: - (1102) lavare le pale (240, 260) e/o le palette (230, 250) della turbomacchina (1000) mediante l'espulsione di un liquido di lavaggio da almeno un componente aerodinamico statorico (130, 230, 250) posizionato all'interno di un percorso di flusso (500) di un fluido di lavoro della turbomacchina (1000).
12. Metodo di pulizia secondo la rivendicazione 11, in cui detto liquido di lavaggio è acqua ed eventualmente un detergente.
13. Metodo di pulizia secondo la rivendicazione 10 o 11, atto a essere eseguito online e/o offline.
14. Metodo di pulizia secondo la rivendicazione 11 o 12 o 13, in cui dette pale (240, 260) sono pale (240) di un primo stadio della turbomacchina (1000) e/o pale (240) di uno stadio intermedio della turbomacchina (1000) e/o pale (260) di un ultimo stadio della turbomacchina (1000), e in cui dette palette (230, 250) sono palette (230) di un primo insieme di palette della turbomacchina (1000) e/o palette (250) di un insieme intermedio di palette della turbomacchina (1000) e/o palette di un ultimo insieme di palette della turbomacchina (1000).
15. Metodo di pulizia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, comprendente inoltre la fase di: - (1104) impostare e/o controllare almeno un parametro quando dette pale (240, 260) e/o dette palette (230, 250) vengono lavate; in cui detto almeno un parametro viene selezionato dal gruppo comprendente la temperatura del liquido di lavaggio, la pressione del liquido di lavaggio, la composizione del liquido di lavaggio, la velocità di espulsione del liquido di lavaggio, la direzione di espulsione del liquido di lavaggio.
16. Metodo di pulizia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 15, in cui detto liquido di lavaggio viene espulso a intermittenza.
17. Turbomacchina (1000), comprendente almeno un componente (130) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.
18. Turbomacchina (1000) secondo la rivendicazione 17, comprendente una pluralità di componenti (130) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.
19. Turbomacchina (1000) secondo la rivendicazione 17 o 18, comprendente ulteriormente almeno un ugello (137, 138), detto ugello essendo atto a espellere liquido in un percorso di flusso (500) di un fluido di lavoro ed essendo posizionato su una parete delimitante detto percorso di flusso (500) in corrispondenza di un bellmouth (100) della turbomacchina (1000).
20. Turbomacchina secondo la rivendicazione 17 o 18 o 19, comprendente ulteriormente almeno un ugello, detto ugello essendo atto a espellere il liquido in un percorso di flusso (500) di un fluido di lavoro ed essendo posizionato su una parete delimitante detto percorso di flusso (500) tra un primo stadio (240) e un ultimo stadio (260) della turbomacchina (1000).