專利名稱：一種燃?xì)廨啓C(jī)的在線的壓縮機(jī)水洗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，具體地，涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的改進(jìn)的在線的壓縮機(jī)水洗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在線的水洗系統(tǒng)通常用于從燃?xì)鉁u機(jī)的壓縮機(jī)清除污染物。當(dāng)操作時間表不允許停機(jī)進(jìn)行更有效的脫機(jī)清洗時，在線的水洗系統(tǒng)可恢復(fù)燃?xì)廨啓C(jī)的效率。例如McDermott的美國專利No.5,011,540介紹了一種常用的在線水洗系統(tǒng)。該系統(tǒng)的噴嘴位于壓縮機(jī)喇叭口殼體的上游或直接位于入口。這些噴嘴在較低空氣速度的區(qū)域內(nèi)形成微小水滴噴霧。當(dāng)工作時，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的負(fù)壓將噴霧經(jīng)過喇叭口吸入壓縮機(jī)入口。
但是，該已知的系統(tǒng)未能處理好霧滴的特殊移動路徑。結(jié)果是，在沿葉片前緣和根區(qū)的不希望位置出現(xiàn)第一級旋轉(zhuǎn)葉片的腐蝕。如果霧滴造成的腐蝕坑超過臨界缺陷尺寸，葉片可能完全失效。為了防止這種情況出現(xiàn)，需要監(jiān)控水洗時間以及設(shè)置葉片檢查修理計劃。但這些要求都很花時間和成本較高。
因此希望有在線的水洗系統(tǒng)，可消除或減少第一級轉(zhuǎn)子葉片根部腐蝕，并同時能提供渦輪壓縮機(jī)的有效清洗。所提供清洗的效率最好足夠高，如果不能更高效的話，應(yīng)達(dá)到普通已有系統(tǒng)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明介紹了一種壓縮機(jī)的在線的水洗系統(tǒng)，壓縮機(jī)設(shè)有喇叭口殼體，具有高速入口空氣流區(qū)；和多個旋轉(zhuǎn)葉片。水洗系統(tǒng)包括多個水噴嘴，位于喇叭口殼體內(nèi)的已知高速入口空氣流區(qū)的周圍；和水滴流。水滴流成為多個水噴嘴的控制目標(biāo)，使其不會碰到喇叭口殼體和多個旋轉(zhuǎn)葉片。
水噴嘴包括多個后側(cè)水洗噴嘴。喇叭口殼體包括入口，其中水噴嘴位于入口和旋轉(zhuǎn)葉片之間。水噴嘴可以是后噴嘴。壓縮機(jī)還包括多個支柱。水噴嘴可位于支柱之間。各對支柱可設(shè)置一個噴嘴。水滴流成為水噴嘴的控制目標(biāo)，不會潤濕支柱?？稍O(shè)置與噴嘴連通的壓力調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明申請還介紹了一種在線清洗渦輪機(jī)的方法，渦輪機(jī)帶有壓縮機(jī)，設(shè)有在喇叭口殼體形成的高速空氣流的空氣入口通道，高速空氣流流到多個旋轉(zhuǎn)葉片。所述方法包括步驟確定高速空氣流的位置；用水滴噴霧對準(zhǔn)高速空氣流所在位置；和使水滴噴霧到達(dá)高速空氣流的位置，使水滴噴霧保持在空氣入口通道，而不是覆蓋喇叭口殼體或多個旋轉(zhuǎn)葉片。
壓縮機(jī)還包括多個支柱，所述方法還包括步驟，提供水滴流，使得水滴噴霧保持在空氣入口通道內(nèi)，而不是覆蓋多個支柱。
本發(fā)明申請還提出了一種壓縮機(jī)的在線的水洗系統(tǒng)，壓縮機(jī)具有喇叭口殼體，具有已知的入口高速空氣流區(qū)；多個旋轉(zhuǎn)葉片和多個支柱。水洗系統(tǒng)包括多個水噴嘴，位于喇叭口殼體內(nèi)的成對的支柱之間，并圍繞已知的高速入口空氣流區(qū)。該水洗系統(tǒng)包括水滴流。水滴流成為水噴嘴的控制目標(biāo)，不會覆蓋喇叭口殼體，旋轉(zhuǎn)葉片和支柱。
通過參考所附權(quán)利要求和附圖閱讀下面的對實施例的詳細(xì)介紹，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本發(fā)明這些和其他特征有更清楚的了解。


圖1是位于壓縮機(jī)的喇叭口殼體入口上游的已知水洗系統(tǒng)的側(cè)視截面圖；
圖2是圖1的水洗系統(tǒng)的水歧管系統(tǒng)的透視圖；圖3是所介紹的位于壓縮機(jī)的喇叭口殼體入口下游的水洗系統(tǒng)的側(cè)視截面圖；圖4是圖3的水洗系統(tǒng)的水歧管系統(tǒng)的透視圖。部件表10已知水洗系統(tǒng)20空氣入口通道30壓縮機(jī)40喇叭口殼體45入口50入口壓力通風(fēng)系統(tǒng)60喇叭口支柱70葉片75前歧管系統(tǒng)80后歧管系統(tǒng)90在線的后側(cè)水洗噴嘴100 在線的前側(cè)水洗噴嘴105 脫機(jī)的歧管系統(tǒng)110 脫機(jī)的水洗系統(tǒng)115 上游噴嘴200 水洗系統(tǒng)210 在線的后側(cè)水洗系統(tǒng)220 水滴噴霧230 壓力調(diào)節(jié)閥240 局部壓力表250 壓力傳感器
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中相同的數(shù)字在多個附圖中代表類似的元件。圖1和圖2顯示了已知水洗系統(tǒng)10的示例。水洗系統(tǒng)10的噴嘴位于壓縮機(jī)30的空氣入口通道20的周圍。一般地，壓縮機(jī)30的空氣入口通道20在與入口壓力通風(fēng)系統(tǒng)50連通的喇叭口殼體40形成。喇叭口殼體40包括入口壓力通風(fēng)系統(tǒng)50附近的入口45?？諝馊肟谕ǖ?0然后通過多個喇叭口支柱60，進(jìn)入壓縮機(jī)30的多個旋轉(zhuǎn)葉片70。
如圖2所示，在線的水洗系統(tǒng)10包括多個單獨(dú)的供應(yīng)歧管，前歧管75和后歧管80。各歧管可向多個對應(yīng)的噴嘴，多個后噴嘴90和多個前噴嘴100供水。這種機(jī)構(gòu)類似于McDermott的美國專利No.5,011,540所顯示的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)本文參考引用。水洗系統(tǒng)10整體上還可包括獨(dú)立的歧管105和噴嘴110，用于離線水洗。其他上游噴嘴115也可用于本文的水洗系統(tǒng)。
如上所述，兩組噴嘴90，100產(chǎn)生水滴噴霧，被旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)葉片70形成的負(fù)壓吸入空氣入口通道20。在沿空氣入口通道20移動過程中，一些水滴撞擊喇叭口殼體40的內(nèi)側(cè)壁和/或喇叭口支柱60。這些高度集中的水滴可撞擊第一級旋轉(zhuǎn)葉片70的根部。文中介紹的噴嘴90，100，115因此只提供了很小的目標(biāo)固定能力，及低效的清洗，并可能對葉片70造成極大損壞。
圖3和圖4顯示了本文介紹的水洗系統(tǒng)200。在該水洗系統(tǒng)200，取消了在線的前水洗噴嘴100，在線的后水洗噴嘴90進(jìn)行了重新設(shè)計，移動到新位置。新的后噴嘴210位于已知水洗系統(tǒng)10的后側(cè)噴嘴90的前述位置的下游。具體地，后側(cè)噴嘴210位于喇叭口殼體40內(nèi)空氣入口通道20的周圍，位于喇叭口支柱60之間。噴嘴210可安裝在殼體40壁上加工出的孔中。噴嘴210的數(shù)量可等于或大于支柱60的數(shù)量，等于或大于支柱對的數(shù)量。各組的相鄰支柱60之間可安裝一個或多個噴嘴210。
噴嘴210位于已知的入口高速空氣區(qū)，經(jīng)過分析測試證實噴霧可有效地進(jìn)入壓縮機(jī)30的空氣入口通道20。高速空氣區(qū)的特性可通過空氣入口通道20，入口壓力通風(fēng)系統(tǒng)50和喇叭口殼體40的空氣動力學(xué)模型來確定。這樣設(shè)置可減小對喇叭口殼體40壁和支柱60的潤濕，減少到達(dá)第一級葉片70根部的水量。
功能性地，后側(cè)噴嘴210位于某位置周圍，可提供目標(biāo)控制能力于壓縮機(jī)空氣入口通道20內(nèi)。高速入口空氣流周圍的該位置可形成優(yōu)化水滴220噴霧方向的能力。優(yōu)化的噴霧區(qū)域形成了噴霧水滴220的全徑向分布，除了葉片70的根部外。實際目標(biāo)控制能力涉及到噴嘴壓力比、噴射角和噴嘴設(shè)計。如所指出的，大部分噴射水滴220保持在壓縮機(jī)空氣入口通道20的自由空氣流通道內(nèi)。
噴霧水滴220的尺寸和速度曲線都隨著入口速度的變化而變化。入口空氣速度直接涉及到壓縮機(jī)30和入口空氣通道20的幾何形狀，應(yīng)針對各特定燃?xì)鉁u輪機(jī)模型進(jìn)行系統(tǒng)200最佳設(shè)計的分析和形成?？赏ㄟ^包括計算流體動力學(xué)(CFD)和實際尺寸風(fēng)洞實驗的系統(tǒng)模型，實現(xiàn)最佳設(shè)計。速度還可隨著周圍的操作條件，渦輪機(jī)載荷和其它操作參數(shù)進(jìn)行變化。
因供水壓力成為噴嘴壓力比的一個影響因素，系統(tǒng)200還可包括壓力調(diào)節(jié)閥230和局部壓力表240，以保證壓力保持在希望的水平。也可使用壓力傳感器250。
應(yīng)當(dāng)理解，前面的介紹只是涉及到本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其可進(jìn)行許多的變化和改進(jìn)，這未脫離如所附權(quán)利要求和其等效體所限定的本發(fā)明的基本精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)(30)的在線的水洗系統(tǒng)(200)，所述壓縮機(jī)設(shè)有喇叭口殼體(40)，具有已知的高速入口空氣流區(qū)；和多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)，水洗系統(tǒng)(200)包括多個水噴嘴(210)，位于喇叭口殼體(40)內(nèi)已知的高速入口空氣流區(qū)附近；和水滴流(220)；所述水滴流(220)成為多個水噴嘴(210)的控制目標(biāo)，不會碰到所述喇叭口殼體(40)和多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述多個水噴嘴(210)包括多個后側(cè)水洗噴嘴(210)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述喇叭口殼體(40)包括入口(45)，其中多個水噴嘴(210)位于所述入口(45)和所述多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與多個噴嘴(210)連通的壓力調(diào)節(jié)閥(230)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述壓縮機(jī)(30)還包括多個支柱(60)，其中多個水噴嘴(210)位于成對的多個支柱(60)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述多個水噴嘴(210)包括各對支柱(60)的一個噴嘴(210)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述多個水噴嘴(210)包括各對支柱(60)的多個噴嘴(210)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述在線的水洗系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述水滴流(220)成為多個水噴嘴(210)的控制目標(biāo)，不會潤濕所述多個支柱(60)。
9.一種在線清洗渦輪機(jī)的方法，渦輪機(jī)具有壓縮機(jī)(30)，設(shè)有在喇叭口殼體(40)形成的高速空氣流的空氣入口通道(20)，高速空氣流流到多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)，所述方法包括確定高速空氣流的位置；用水滴噴霧(220)對準(zhǔn)所述高速空氣流的位置；和使水滴噴霧(220)到達(dá)高速空氣流的位置，使得水滴噴霧(220)保持處于空氣入口通道(20)，而不是覆蓋在喇叭口殼體(40)或多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述壓縮機(jī)(30)還包括多個支柱(60)，所述方法還包括提供水滴流(220)，使得水滴噴霧(220)保持在所述空氣入口通道(20)，而不是覆蓋在所述多個支柱(60)。
全文摘要
一種壓縮機(jī)(30)的在線的水洗系統(tǒng)(200)，壓縮機(jī)設(shè)有喇叭口殼體(40)，其具有高速入口空氣流區(qū)；和多個旋轉(zhuǎn)葉片(70)。水洗系統(tǒng)(200)可包括多個水噴嘴(210)，位于喇叭口殼體(40)內(nèi)高速入口空氣流周圍，和水滴流(220)。水滴流(220)受到水噴嘴(210)的固定目標(biāo)作用，使其不會碰到喇叭口殼體(40)和旋轉(zhuǎn)葉片(70)。
文檔編號B08B3/02GK1908383SQ20061010918
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者D·M·埃里克森, G·W·格羅夫, I·Z·胡, M·S·凱特, L·波爾特, C·G·肖特 申請人:通用電氣公司