RU2280773C1 - Method of cleaning passage of gas-turbine engine - Google Patents

Method of cleaning passage of gas-turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2280773C1
RU2280773C1 RU2005103849/06A RU2005103849A RU2280773C1 RU 2280773 C1 RU2280773 C1 RU 2280773C1 RU 2005103849/06 A RU2005103849/06 A RU 2005103849/06A RU 2005103849 A RU2005103849 A RU 2005103849A RU 2280773 C1 RU2280773 C1 RU 2280773C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
engine
cleaning material
ice
cleaning
Prior art date
Application number
RU2005103849/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Васильевич Новиков (RU)
Василий Васильевич Новиков
Игорь Леонидович Шитарев (RU)
Игорь Леонидович Шитарев
Александр Николаевич Перепелица (RU)
Александр Николаевич Перепелица
Виталий Антонович Прошунин (RU)
Виталий Антонович Прошунин
Иван Алексеевич Елизаров (RU)
Иван Алексеевич Елизаров
Original Assignee
Василий Васильевич Новиков
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 Василий Васильевич Новиков filed Critical Василий Васильевич Новиков
Priority to RU2005103849/06A priority Critical patent/RU2280773C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280773C1 publication Critical patent/RU2280773C1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas-turbine engine.
SUBSTANCE: cleaning is carried out by delivering cleaning material consisting of solid monodispersed particles into engine passage, using as cleaning material finely dispersed dry ice, snow particles, particles of water ice or frozen snow crust. Cleaning material is fed to engine compressor input at idling or operating speed owing to rarefaction created at compressor input, or cleaning material is fed through nozzle by gas under pressure at repairs. Sodium bicarbonate in amount of 1-5% of ice volume is added to particles of dry or water ice. At temperature within +30 and +40°C particles of water ice are delivered in amount of 1-10% of mass air flow through engine.
EFFECT: reduced contamination of ambient and clogging of turbine blades with hard particles.

Description

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей в промышленности для привода газоперекачивающих агрегатов, электродвигателей и генераторов для производства электроэнергии электродвигателей различного назначения.The invention relates to the field of operation of gas turbine engines in industry for the drive of gas pumping units, electric motors and generators for the production of electricity of electric motors for various purposes.

Известен способ очистки проточной части газотурбинного двигателя, включающий подачу чистящего материала в проточную часть двигателя на режиме прокрутки, при котором обеспечивается размачивание масло-сажегрязевых отложений на поверхностях проточной части двигателя и последующее удаление смеси воздуха, протекающего через протечную часть с указанными растворенными жидкими растворами сажемасляными отложениями /1/.A known method of cleaning the flowing part of a gas turbine engine, comprising supplying cleaning material to the flowing part of the engine in a scroll mode, which ensures the soaking of oil-soot-mud deposits on the surfaces of the flowing part of the engine and the subsequent removal of the air mixture flowing through the leakage part with the indicated dissolved liquid solutions with oil-oil deposits /one/.

Однако недостатком указанного способа является загрязнение наружной поверхности газотурбинного двигателя, узлов и агрегатов топливомаслянных систем вследствие выброса жидкой массы сажемаслянных водяных растворов, затруднявших эксплуатацию двигателя, регулирование систем топливо подачи, а также водяные растворы, протекая в смеси с воздухом, вызывают коррозию частей двигателя, включая камеру сгорания, лопатки и их системы охлаждения турбины. Кроме того, шлам сажемасляных отложений, снятых с частей проточной части двигателя, требует захоронения с целью исключения его сброса в окружающею среду.However, the disadvantage of this method is the contamination of the outer surface of the gas turbine engine, components and assemblies of fuel-oil systems due to the ejection of a liquid mass of oil-soaked aqueous solutions that impeded the operation of the engine, regulation of the fuel supply systems, as well as water solutions flowing in a mixture with air, cause corrosion of engine parts, including combustion chamber, blades and their turbine cooling systems. In addition, the sludge of soot-oil deposits removed from parts of the engine flow section requires burial in order to prevent its discharge into the environment.

Известен способ очистки проточной части пазотурбинного двигателя, включающий подачу чистящего материала в проточную часть двигателя в виде твердых монодисперсных частиц, механическое "сдирание" масло-сажегрязевых отложений с поверхностей лопаток компрессора и вынос сухой массы отложений потоком воздуха, протекающего через двигатель при работ двигателя на режиме малого газа /2/.A known method of cleaning the flow part of a gas turbine engine, including the supply of cleaning material to the flow part of the engine in the form of solid monodisperse particles, the mechanical "peeling" of oil-soot-mud deposits from the surfaces of the compressor blades and the removal of the dry mass of deposits by the air flow through the engine during engine operation small gas / 2 /.

Однако частицы ореховой скорлупы попадают в поток воздуха, охлаждающего лопатки турбины, и забивают выходные отверстия в лопатках, что приводит к перегреву лопаток и их разрушению.However, the particles of the nutshell get into the stream of air cooling the turbine blades, and clog the outlet openings in the blades, which leads to overheating of the blades and their destruction.

Кроме того, указанные способы очистки проточной части неприменимы при ремонте проточной части газотурбинного двигателя, в цехах ремонта или при проведении ТО-4, когда производят открытие компрессора в условиях компрессорной станции газопровода с целью его дефектоскопии.In addition, these methods for cleaning the flow part are not applicable when repairing the flow part of a gas turbine engine, in repair shops, or during TO-4, when the compressor is opened in the conditions of the compressor station of the gas pipeline for the purpose of defectoscopy.

В настоящее время при выполнении ТО-4 на двигателях типа ГТК применяют водные растворы и ручным способом отмывают поверхности лопаток компрессора, бочки и других частей проточной части стационарного двигателя ГТК-10.Currently, when performing TO-4 on GTK engines, aqueous solutions are used and the surfaces of compressor blades, barrels and other parts of the flowing part of the GTK-10 stationary engine are manually washed.

Целью изобретения является устранение недостатков, присущих указанным способам очистки, а именно:The aim of the invention is to eliminate the disadvantages inherent in these cleaning methods, namely:

- снижение выбросов водных растворов с растворенными сажемасляными отложениями на наружную поверхность газотурбинного двигателя, агрегаты топливомасляных систем двигателя;- reduction of emissions of aqueous solutions with dissolved carbon black deposits on the outer surface of a gas turbine engine, units of fuel oil systems of the engine;

- снижение загрязнения окружающей среды;- reduction of environmental pollution;

- исключение образования коррозионных поражений частей камеры сгорания, лопаток турбины;- the exclusion of the formation of corrosion damage to parts of the combustion chamber, turbine blades;

- обеспечение возможности использования заявленного способа как при прокрутке или режимной работ двигателя в составе ГПА, так и при проведении ТО-4 на компрессорной станции или при ремонте проточной части газотурбинного двигателя в цехе ремонта;- providing the possibility of using the inventive method both during scrolling or operation of the engine as part of the gas compressor unit, and when conducting TO-4 at the compressor station or during repair of the flow part of the gas turbine engine in the repair shop;

- снижение опасности забивания охлаждающихся воздухом лопаток турбины твердыми частицами ввиду резкого снижения массы "сухого" шлама за счет преобразования чистящих частиц в газ в процессе контакта их с поверхностью, подлежащей очистке.- reducing the risk of clogging of turbine blades cooled by air with solid particles due to a sharp decrease in the mass of "dry" sludge due to the conversion of the cleaning particles into gas during their contact with the surface to be cleaned.

Цель достигают тем, что в известном способе очистки проточной части газотурбинного двигателя, включающем подачу чистящего материала в проточную часть двигателя в виде твердых монодисперсных частиц, указанный материал подают на вход компрессора при его прокрутке или на режимных оборотах и обеспечивают разгон частиц чистящего материала за счет разрежения, создаваемого на входе компрессора, или разгон частиц чистящего материала осуществляют газом под давлением через разгонное сопло при ремонте, а в качестве чистящего материала используют мелкодисперсный "сухой лед", снежные частицы, частицы водяного льда, наста.The goal is achieved by the fact that in the known method for cleaning the flow part of a gas turbine engine, comprising supplying cleaning material to the flow part of the engine in the form of solid monodisperse particles, said material is fed to the compressor inlet when it is scrolled or operating at revolutions and the acceleration of the particles of the cleaning material due to rarefaction created at the inlet of the compressor, or dispersal of particles of cleaning material is carried out by gas under pressure through an accelerating nozzle during repair, and as a cleaning material using fine dry ice, snow particles, water ice particles, infusion.

При контакте с поверхностью проточной части ГТЛ частицы сухого льда, за счет кинетической энергии, полученной от потока протекающего через двигатель воздуха или за счет использования сжатого воздуха от автономного источника, преобразуются в углекислый газ или в пар, что резко снижает массу сажемасляных отложений и фактически на выброс из двигателя в окружающую среду выводится только то количество шлама, который был накоплен на лопатках компрессора при его эксплуатации.Upon contact with the surface of the flow part of the GTL, dry ice particles, due to the kinetic energy received from the flow of air flowing through the engine or due to the use of compressed air from an autonomous source, are converted to carbon dioxide or vapor, which dramatically reduces the mass of oil and oil deposits and actually only the amount of sludge that was accumulated on the compressor blades during its operation is discharged from the engine into the environment.

Для сравнения при мокром способе очистки за каждую промывку используют 250-400 литров жидкостей М-1, М-2, ТК-950 и с учетом растворенных сажемасляных отложений часть образованного шлама выбрасывается через помпажные карманы на поверхность двигателя, а основная масса жидкого шлама выплескивается в сборные емкости и далее направляется на утилизацию или в окружающую среду.For comparison, with the wet cleaning method, 250-400 liters of M-1, M-2, TK-950 fluids are used for each washing, and, taking into account dissolved soot-oil deposits, part of the formed sludge is thrown through the surge pockets onto the engine surface, and the bulk of the liquid sludge is spilled into prefabricated containers are then sent for disposal or to the environment.

Итого за полный выработанный ресурс производится 17-20 мокрых или сухих очисток, и в окружающую среду или иным способом выбрасывается от 2 до 4 тонн жидких шламов. При общем количестве ГТЛ 5 шт. только на одной компрессорной станции газопровода выбрасывается от 10 до 20 т водных растворов сажемасляных отложений, снятых с лопаток проточной части компрессора.In total, 17–20 wet or dry cleanings are carried out for the full exhausted resource, and from 2 to 4 tons of liquid sludge is thrown into the environment or in another way. With a total number of GTL 5 pcs. only at one compressor station of the gas pipeline, 10 to 20 tons of aqueous solutions of soot and oil deposits removed from the blades of the flow part of the compressor are emitted.

При использовании сухого льда в качестве выбрасываемого шлама на каждой компрессорной станции практически не будет выбросов, так как основная масса их сгорит в режиме в камере сгорания, а на прокрутке на выходе за весь отработанный ресурс на выброс поступит 10-17 кг сухой массы.When using dry ice as a discharged sludge, there will be practically no emissions at each compressor station, since the bulk of them will burn in the combustion chamber mode, and 10-17 kg of dry mass will be discharged at the outlet for the entire spent resource.

Цель достигают также тем, что к частицам сухого или водяного льда добавляют бикорбонат натрия в количестве 1-5% от объема льдаThe goal is also achieved by adding sodium bicarbonate in the amount of 1-5% of the volume of ice to the particles of dry or water ice

Цель достигают также тем, что указанную добавку бикарбоната проводят при вскрытии двигателя в цехе ремонта двигателей.The goal is also achieved by the fact that the specified bicarbonate additive is carried out at the opening of the engine in the engine repair workshop.

Цель достигают также тем, что при температурах окружающей среды +30-+40°С на вход двигателя подают частицы водяного льда в количестве 1-10% от массового расхода воздуха через двигатель.The goal is also achieved by the fact that at ambient temperatures of + 30- + 40 ° C particles of water ice are fed to the engine inlet in an amount of 1-10% of the mass air flow through the engine.

Вследствие большого запаса "холода" частице льда, по сравнению с каплей воды такого же размера, происходит повышение мощности двигателя.Due to the large supply of “cold” ice particles, compared with a drop of water of the same size, there is an increase in engine power.

При ремонте или ТО-4 от автономного источника сжатого воздуха в разгонное сопло подают воздух с давлением 5-8 ати и расходом 3-5 м3/мин, а сухой или водяной лед дозируют и за счет эжекции, развиваемой соплом при сверхзвуковом истечении воздуха через разгонное сопло, подают на выходной срез разгонного устройства и далее к лопаткам компрессора.During repairs or TO-4 from an autonomous source of compressed air, air with a pressure of 5-8 ati and a flow rate of 3-5 m 3 / min is supplied to the accelerating nozzle, and dry or water ice is dosed due to the ejection developed by the nozzle during supersonic air outflow through the booster nozzle is fed to the output section of the booster device and then to the compressor blades.

Аналогично на ТО-4 частицы льда разгоняют в сопле и подают на поверхности проточной части компрессора, бочки и турбины.Similarly, on TO-4, ice particles are dispersed in the nozzle and fed to the surface of the flow part of the compressor, barrel and turbine.

Для упрощения способа через специальные дозирующие отверстия из емкости с жидкой углекислотой подают на вход двигателя жидкую углекислоту, которая при перепаде давления на выходных отверстиях дросселируется и превращается в снежную массу и которая за счет разрежения на входе компрессора на прокрутке всасывается в проточную часть двигателя. Аналогично при режимной работе двигателя очистку ведут снежной массой углекислоты.To simplify the method, liquid carbon dioxide is supplied to the engine inlet through special metering holes from a container with liquid carbon dioxide, which is throttled and turns into snow mass when the pressure at the outlet openings is different, and which is sucked into the engine flow section due to rarefaction at the compressor inlet on the scroll. Similarly, during engine operation, cleaning is carried out with a snow mass of carbon dioxide.

1. Инструкция по эксплуатации НК-14СТ-10, Технологическая карта 7.15, Самара. ККБМ, 1979.1. Instruction manual NK-14ST-10, Technological map 7.15, Samara. KKBM, 1979.

2. RU 2178532, МПК 7 F 02 С 7/30, 20.01.2002.2. RU 2178532, IPC 7 F 02 C 7/30, 01.20.2002.

Claims (3)

1. Способ очистки проточной части газотурбинного двигателя, включающий подачу чистящего материала в проточную часть двигателя в виде твердых монодисперсных частиц, отличающийся тем, что чистящий материал подают на вход компрессора двигателя при его прокрутке или на режимных оборотах за счет разрежения, создаваемого на входе компрессора, или чистящий материал подают через сопло газом под давлением при ремонте, а в качестве чистящего материала используют мелкодисперсный сухой лед, снежные частицы, частицы водяного льда или наста.1. The method of cleaning the flow of the gas turbine engine, including the supply of cleaning material to the flow of the engine in the form of solid monodisperse particles, characterized in that the cleaning material is fed to the inlet of the engine compressor when it is scrolled or at the operating speed due to the vacuum generated at the inlet of the compressor, or the cleaning material is supplied through the nozzle by gas under pressure during repair, and fine dry ice, snow particles, water ice particles or infusion are used as the cleaning material. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к частицам сухого или водяного льда добавляют бикарбонат натрия в количестве 1-5% от объема льда.2. The method according to claim 1, characterized in that sodium bicarbonate is added to the particles of dry or water ice in an amount of 1-5% of the volume of ice. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при температурах 30-40°С окружающей среды на вход двигателя подают частицы водяного льда в количестве 1-10% от массового расхода воздуха через двигатель.3. The method according to claim 1, characterized in that at ambient temperatures of 30-40 ° C., water ice particles are fed to the engine inlet in an amount of 1-10% of the mass air flow through the engine.
RU2005103849/06A 2005-02-15 2005-02-15 Method of cleaning passage of gas-turbine engine RU2280773C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103849/06A RU2280773C1 (en) 2005-02-15 2005-02-15 Method of cleaning passage of gas-turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103849/06A RU2280773C1 (en) 2005-02-15 2005-02-15 Method of cleaning passage of gas-turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2280773C1 true RU2280773C1 (en) 2006-07-27

Family

ID=37057864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005103849/06A RU2280773C1 (en) 2005-02-15 2005-02-15 Method of cleaning passage of gas-turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280773C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813294C1 (en) * 2023-06-19 2024-02-09 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for assessing effectiveness of flushing fluids for flow path of gas turbine engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813294C1 (en) * 2023-06-19 2024-02-09 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for assessing effectiveness of flushing fluids for flow path of gas turbine engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6478033B1 (en) Methods for foam cleaning combustion turbines
US6503334B2 (en) Forced mist cleaning of combustion turbines
US6491048B1 (en) Manifold for use in cleaning combustion turbines
EP3213828B1 (en) System and method for cleaning gas turbine engine components
US7428818B2 (en) System and method for augmenting power output from a gas turbine engine
JP2009508055A (en) Piston engine with turbo compressor and method related to the piston engine
US7524166B2 (en) Compressor cleaning system
CN208555380U (en) A kind of cleaning plant using ice slurry cleaning pipeline
US8535449B2 (en) Use of coke compositions for on-line gas turbine cleaning
JP2011506821A (en) Turbine and method for cleaning turbine blades in operating condition
CA2958126C (en) Dry detergent for cleaning gas turbine engine components
US8679226B2 (en) Vacuum system for membrane fuel stabilization unit
US6173564B1 (en) Apparatus for monitoring wet compression gas turbine power augmentation-related casing distortions
CN202316424U (en) Dry ice cleaning system
RU2280773C1 (en) Method of cleaning passage of gas-turbine engine
US9816391B2 (en) Compressor wash system with spheroids
RU2309832C2 (en) Plant for cleaning the surfaces
JPH11173162A (en) Gas turbine system and intake air cooling method in summertime
US9670796B2 (en) Compressor bellmouth with a wash door
JPS5838617B2 (en) gas turbine home
JPH08312363A (en) Cleaning method and device of exhaust turbosupercharger
Smith et al. Smokeless Air Assist and Flare Gas Recovery Technology for Continuous Flare Management
Smith et al. High Pressure Air Assist System and Flare Gas Recovery Technology for Continuous Flare Management
KR20200020864A (en) Method and apparatus for cleaning gas compressor, and gas compressor
CN108252808A (en) A kind of ship gas turbine air pre-filtrating equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100216

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130216

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140610