專利名稱：用于清洗航空壓縮機(jī)的清洗系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。更特別地，本發(fā)明涉及用于清洗渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，由此確保已清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、性能和安全。
背景技術(shù)：
安裝為航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)典型地包括壓縮機(jī)，其用于壓縮環(huán)境空氣； 燃燒室，其用于將燃料和壓縮空氣一起燃燒；以及渦輪機(jī)，其用于將來自壓縮機(jī)/燃燒室的膨脹氣體轉(zhuǎn)換成可用的動(dòng)力。在操作時(shí)，該燃?xì)廨啓C(jī)由膨脹的燃?xì)怛?qū)動(dòng)。這些燃?xì)庖豺?qū)動(dòng)連接到渦輪機(jī)的風(fēng)扇組件以產(chǎn)生用于推動(dòng)例如航空器的推力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，壓縮機(jī)是任何燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵組件，因?yàn)樗ǔＯ牡哪芰空籍a(chǎn)生所生成的扭矩或推力所需能量的約百分之六十(60%)。因此，對壓縮機(jī)效率的管理是任何燃?xì)廨啓C(jī)操作者的考慮要點(diǎn)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)消耗大量的空氣。空氣包含例如氣溶膠和固體的雜質(zhì)微粒。當(dāng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，這些雜質(zhì)微粒進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)內(nèi)。大部分的雜質(zhì)微粒將依循燃?xì)饴窂讲⑴c廢氣一起排出渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。其它類型的空氣污染物，諸如在機(jī)場環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的那些空氣污染物，包括花粉、昆蟲、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣、泄漏的發(fā)動(dòng)機(jī)油、來自工業(yè)活動(dòng)的碳?xì)浠衔?、來自附近海域的鹽、來自飛行器除冰時(shí)的化學(xué)物質(zhì)以及諸如灰塵的機(jī)場地面材料。在航空器燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間之后，這些雜質(zhì)微粒和/或污染物的覆層往往在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)內(nèi)堆積。這種堆積也公知為壓縮機(jī)結(jié)垢(compressor fouling)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，壓縮機(jī)結(jié)垢引起發(fā)動(dòng)機(jī)組件的邊界層氣流的性能改變。另外，壓縮機(jī)結(jié)垢增加了壓縮機(jī)的表面粗糙度。一種渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為提供在亞音速操作的航空器中使用的高推力標(biāo)準(zhǔn)。因此，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于商用客機(jī)中。典型地，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇和核心發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)扇安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的上游，并且由具有轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的一個(gè)轉(zhuǎn)盤，以及可替代地，一組在轉(zhuǎn)子下游的定子葉片組成。風(fēng)扇由核心發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。核心發(fā)動(dòng)機(jī)為燃?xì)廨啓C(jī)，其設(shè)計(jì)成使得用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的動(dòng)力來自于核心發(fā)動(dòng)機(jī)軸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，主要是空氣進(jìn)入風(fēng)扇。如上關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)所述的，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇也因諸如昆蟲、花粉、鳥等空氣污染物/微粒而易于結(jié)垢。這種風(fēng)扇結(jié)垢典型地僅通過使用冷水或熱水清洗來除去。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，清洗風(fēng)扇結(jié)垢是相對容易執(zhí)行的過程。如上所述，在渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，風(fēng)扇的下游是核心發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。對于壓縮機(jī)而言重要的是其將空氣壓縮成高壓比的能力。在執(zhí)行其壓縮作業(yè)時(shí)，壓縮機(jī)將經(jīng)受溫度上升過程。高壓壓縮機(jī)內(nèi)的溫度上升可高達(dá)五百(500)攝氏度。高溫導(dǎo)致任何聚集在壓縮機(jī)上的結(jié)垢將被有效地“烘烤”到壓縮機(jī)的表面上，使得它極難除去。分析顯示，包括碳?xì)浠衔?、防凍流體的殘余物、鹽和/或類似物質(zhì)的壓縮機(jī)結(jié)垢比其它類型的結(jié)垢更加難于除去。為努力除去發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)結(jié)垢，已發(fā)展了很多洗滌或清洗技術(shù)。例如，一種此類壓縮機(jī)清洗系統(tǒng)在名稱為 “Method and apparatus for Cleaning Turbofan GasTurbine Engines”的國際公開No. WO 05077554中披露，其對應(yīng)美國公開專利申請No2006/0048796。其中披露一種包括設(shè)置在硬歧管上的多個(gè)噴嘴的清洗裝置，該歧管可拆卸地安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣入口上，且其中噴嘴設(shè)置成霧化并引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇上游的氣流中的清洗液體。在WO 05077554中披露的裝置包括第一噴嘴，其設(shè)置在相對于發(fā)動(dòng)機(jī)的中心線的第一位置處，使得從第一噴嘴流出的清洗液體沖擊大致在壓力側(cè)的葉片表面；第二噴嘴，其設(shè)置在相對于發(fā)動(dòng)機(jī)的中心線的第二位置處，使得從第二噴嘴流出的清洗液體沖擊大致在吸入側(cè)的葉片表面；以及第三噴嘴，其設(shè)置在相對于發(fā)動(dòng)機(jī)的中心線的第三位置處，使得 從第三噴嘴流出的清洗液體大致在葉片間通過并且進(jìn)入核心發(fā)動(dòng)機(jī)的入口。為各特定發(fā)動(dòng)機(jī)和流速制備特定設(shè)計(jì)的清洗配置，從而優(yōu)化霧化和噴嘴位置以實(shí)現(xiàn)有效的清洗。因此，在WO 05077554中披露的發(fā)明是基于以下認(rèn)識，S卩發(fā)動(dòng)機(jī)幾何結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的不同組件的結(jié)垢性能具有不同的性能，因此需要不同的清洗方法。例如，核心壓縮機(jī)的結(jié)垢可具有與在風(fēng)扇葉片上發(fā)現(xiàn)的結(jié)垢不同的性能。這種結(jié)垢性能差異的一個(gè)可能原因可包括例如溫度在壓縮機(jī)處比在風(fēng)扇葉片處高得多。壓縮機(jī)處的高溫導(dǎo)致結(jié)垢微粒被“烘烤”到壓縮機(jī)表面上，由此使得極難除去此種結(jié)垢。但是，在風(fēng)扇葉片處，溫度就低得多。結(jié)果，風(fēng)扇處的結(jié)垢未被烘烤，使得清洗風(fēng)扇結(jié)垢容易得多。在WO 05077554中披露的清洗方案提供若干個(gè)優(yōu)于現(xiàn)有方案的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是依據(jù)其上聚集的結(jié)垢的特性清洗各發(fā)動(dòng)機(jī)部件。為了例示，由于聚集在壓縮機(jī)上的結(jié)垢通常被烘烤上，且因此比積聚在風(fēng)扇葉片上的結(jié)垢更難于除去，所以采用與這些組件的各自相應(yīng)的清洗方法。因此，與通常利用統(tǒng)一清洗方法清洗所有的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)清洗方法相比，發(fā)動(dòng)機(jī)整體(即外露結(jié)垢的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的整體)可被更有效地和高效地清洗。為此，這種裝置為各發(fā)動(dòng)機(jī)部件提供特定清洗噴嘴設(shè)計(jì)、構(gòu)造、以及選定的優(yōu)化清洗程序，以將最大化總發(fā)動(dòng)機(jī)清洗程序的有效性/效率。清洗航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的另一方面包括合適地收集和處理用于清洗發(fā)動(dòng)機(jī)的已用過的清洗液體、以及任何在清洗過程中從發(fā)動(dòng)機(jī)中除去的污染物。由于環(huán)境考慮，所以可將已用過的清洗液體凈化和循環(huán)利用，例如在名稱為“System and Devices for Collectingand Treating Waste Water from Engine Washing” 的國際公開 No. WO 05120953 中披露的。其中披露一種具有設(shè)置在用于發(fā)動(dòng)機(jī)清洗的后部配置處的收集器的裝置。從發(fā)動(dòng)機(jī)中流出的廢清洗液由這種在發(fā)動(dòng)機(jī)后部的收集裝置收集。廢液收集裝置的另一示例在名稱為“System and Devices for Collecting andTreating Waste Water from Engine Washing” 的國際公開 No. WO 05121509 中描述,其對應(yīng)美國公開專利申請No. 2006/0081521。如其中所披露的，所收集的廢液被泵抽進(jìn)一罐內(nèi)，在該罐內(nèi)用合適的廢液處理方法將所釋放的結(jié)垢材料與所收集的液體分離。然后處理過的水或者用來清洗另外的發(fā)動(dòng)機(jī)或者替代地傾倒進(jìn)下水道。
上述的用于清洗發(fā)動(dòng)機(jī)和/或收集和循環(huán)已用過的清洗液體的系統(tǒng)提供非常通用和有效的清洗方法，且該系統(tǒng)可設(shè)置在移動(dòng)單元上。但是，這些方法都一定程度上依據(jù)手動(dòng)地進(jìn)行某些調(diào)節(jié)和/或系統(tǒng)設(shè)置的操作者。例如，當(dāng)航空器發(fā)動(dòng)機(jī)待清洗時(shí)，為操作者提供有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)類型的信息，并且操作者收集適配于存放地的發(fā)動(dòng)機(jī)的歧管。當(dāng)位于航空器的合適位置時(shí)，歧管附接到發(fā)動(dòng)機(jī)的入口并連接到清洗系統(tǒng)。進(jìn)一步為操作者提供有關(guān)清洗特定發(fā)動(dòng)機(jī)類型的要求的信息，例如單位時(shí)間的最大水流量和清洗水的總量。然后操作者手動(dòng)地設(shè)定歧管噴嘴的閥，以獲得合適的壓力和流量并且保持對清洗時(shí)間的記錄。由于清洗操作的這部分是手動(dòng)地完成，所以總是存在人為因素危害結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)，特別是由于許多發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作是在夜間執(zhí)行，而操作者在夜間可能并不完全警醒。如果不遵循有關(guān)特定發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，則發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)損壞，導(dǎo)致代價(jià)昂貴的航空器停飛，或者清洗程序的結(jié)果變差，由此不能獲得發(fā)動(dòng)機(jī)清洗的有益效果。
因此如果盡可能地將人為因素的影響降至最低，這樣的閉合回路清洗方法才是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在一實(shí)施方式中披露用于清洗燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括歧管，所述歧管包括一個(gè)或多個(gè)支管；泵抽系統(tǒng)，所述泵抽系統(tǒng)用于將加壓清洗液體提供給歧管，所述泵抽系統(tǒng)包括泵和一個(gè)或多個(gè)閥；以及控制單元，所述控制單元依據(jù)與特定發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)在所述控制單元中的清洗參數(shù)來調(diào)節(jié)泵抽系統(tǒng)，其中所述控制單元被預(yù)先編程以包括控制數(shù)據(jù)。本發(fā)明的某些實(shí)施方式要實(shí)現(xiàn)的一方面是提供一種系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)清洗程序具有較高程度的質(zhì)量，以將錯(cuò)誤地操作設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，且收集清洗的結(jié)果以接受發(fā)動(dòng)機(jī)清潔度清洗和記錄何種材料造成結(jié)垢，從而計(jì)劃將來在相似設(shè)備上的清洗。另一方面的特征可為一種用于清洗燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括歧管，該歧管包括設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)噴嘴的一個(gè)或多個(gè)支管，歧管可連接到清洗液罐和泵，能夠?qū)⒓訅汉椭苯友b入的清洗液提供給所述歧管，該泵具有設(shè)置于泵和用于調(diào)節(jié)加壓清洗液流量的歧管之間的一個(gè)或多個(gè)閥裝置?？刂蒲b置連接到該用于控制加壓清洗液流量的一個(gè)或多個(gè)閥裝置、以及設(shè)置到所述歧管的識別裝置。也可提供可選的識別單元和檢測單元以用于將歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)信息提供給控制單元。依據(jù)另一方面，控制單元配置為調(diào)節(jié)清洗時(shí)間，并且選定適用于特定發(fā)動(dòng)機(jī)類型的合適清洗液體/溶液。依據(jù)又一方面，提供反饋回路以用于測量所除去的固體從而確定清洗程序何時(shí)可接受，并且通過與溶解度數(shù)據(jù)庫比較而分析所除去的結(jié)垢材料，以計(jì)劃用于相似和將來清洗的清洗流體組分和循環(huán)。這后一方面已在美國臨時(shí)專利申請No. 60/852，041、名稱為System And Method For Optimized Gas Turbine Compressor Cleaning and PerformanceMeasurement中概述過。清洗本發(fā)明的實(shí)施方式提供與在自動(dòng)進(jìn)行的清洗系統(tǒng)中所獲得的清洗結(jié)果相關(guān)的較高程度的安全性和質(zhì)量。因此，極大地降低了引入系統(tǒng)中的任何人為誤差。由于本發(fā)明的一方面包括用于識別歧管以及由此發(fā)動(dòng)機(jī)類型的RFID芯片和讀出器，所以獲得節(jié)約成本并且可靠的系統(tǒng)。這對于用于控制清洗操作的PLC也是可以實(shí)現(xiàn)的，PLC也可用于控制系統(tǒng)的其它功能，從其它傳感器收集數(shù)據(jù)，例如用于清洗液體的溫度傳感器、用于測量可用作清洗操作的操作質(zhì)量的TDS (固溶物總量)的傳導(dǎo)率傳感器等。通過記錄所應(yīng)用的歧管的使用，能夠跟蹤歧管的使用，使得可在失效和將雜質(zhì)材料釋放進(jìn)渦輪機(jī)內(nèi)之前保養(yǎng)歧管。如果清洗系統(tǒng)實(shí)施為閉合回路系統(tǒng)，即清洗液被收集、凈化以及送回到清洗單元，則控制單元(例如PLC)可用于控制、測量和調(diào)節(jié)這些功能。從以下詳述以及附圖中將會(huì)清楚本發(fā)明的各種實(shí)施方式的這些以及其它方面和優(yōu)點(diǎn)。


圖I是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的安裝于航空發(fā)動(dòng)機(jī)入口內(nèi)的示例性歧管；以及圖2圖示出包括移動(dòng)單元的依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性清洗系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于清洗燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)并且特別是航空器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的清洗系統(tǒng)包括清洗單元，其用于提供清洗液體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)清洗；以及控制單元，其用于依據(jù)所需參數(shù)調(diào)節(jié)清洗單元。在一個(gè)實(shí)施方式中，清洗單元包括歧管，優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)管狀結(jié)構(gòu)；泵抽系統(tǒng)，其用于將加壓清洗液體提供給歧管；以及控制單元，其用于依據(jù)被清洗的特定發(fā)動(dòng)機(jī)的特定清洗要求來控制系統(tǒng)的清洗程序。現(xiàn)參見圖1，示出安裝到示例性航空器發(fā)動(dòng)機(jī)I上的依據(jù)本發(fā)明配置的示例性歧管10。歧管10包括多個(gè)管狀結(jié)構(gòu)102 ;多個(gè)噴嘴103，各個(gè)噴嘴均連接到歧管支管102的一端；耦聯(lián)裝置104，其用于耦聯(lián)歧管支管102的另外端；以及連接到耦聯(lián)裝置104的軟管105，其用于提供由泵抽系統(tǒng)(未示出)所提供的清洗液體的進(jìn)口。優(yōu)選地，歧管10可進(jìn)一步包括信息單元110，例如歧管識別單元110，以用于識別當(dāng)前所用歧管10的類型。這種信息單元110可附接到歧管10本身的任何部分、或者耦聯(lián)裝置104的某個(gè)部分。合適的信息單元110優(yōu)選地包括射頻識別(RFID)芯片或標(biāo)簽。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，RFID-芯片或標(biāo)簽可描述為小型微芯片，其功能為應(yīng)答器，適于“接聽”由收發(fā)器(例如RFID-讀出器)發(fā)送的無線電信號。當(dāng)RFID芯片或標(biāo)簽接收某個(gè)無線電查詢時(shí)，它通過發(fā)射其唯一編碼及其它信息而響應(yīng)，反饋給收發(fā)器。使用RFID芯片或標(biāo)簽的一個(gè)益處是它們不需要電池來操作，而是由收發(fā)器發(fā)射的無線電信號提供動(dòng)力。雖然RFID芯片或標(biāo)簽為優(yōu)選的，但應(yīng)該理解，依據(jù)本發(fā)明，任何合適的信息單元110均可使用。其它合適的信息單元110可包括例如條形碼標(biāo)記、用于從條形碼獲得相關(guān)信息的光讀出器、能夠發(fā)射和接收信息的射頻設(shè)備等。以下將參見圖2進(jìn)行討論，如果特定歧管10包括信息單元110，則對應(yīng)的信息檢測器111也需要讀出信息單元110所提供的信息，并且用于將該信息提供給控制單元(參見圖2，部件112)。、
在操作時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I待清洗時(shí)，為發(fā)動(dòng)機(jī)I的特定類型而配置的歧管10以可拆卸地安裝并固定到發(fā)動(dòng)機(jī)I的入口 U。諸如帶或類似裝置的任何合適的固定裝置可用來將歧管10固定在位。一旦歧管10固定到發(fā)動(dòng)機(jī)入口 11，軟管105連接到耦聯(lián)裝置104，用以為發(fā)動(dòng)機(jī)I提供清洗液體的進(jìn)口。清洗系統(tǒng)也可包括收集器單元，用于收集因清洗程序從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的已用過的清洗液體。在某些實(shí)施方式中，控制單元可響應(yīng)從發(fā)動(dòng)機(jī)所流出的已用過的清洗液體的特性而調(diào)節(jié)清洗單元。例如，可利用分析裝置來評估已用過的清洗液體以確定各種特性，諸如已用過的清洗液體內(nèi)的固體類型。依據(jù)已用過的清洗液體的評估結(jié)果，然后控 制單元可調(diào)節(jié)清洗單元以改變清洗程序的參數(shù)。現(xiàn)在參見圖2，示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的清洗系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。該示例性清洗系統(tǒng)包括圖I所示的歧管10 ;可選的移動(dòng)單元32，其包括連接到可選的已用過的清洗液體收集器116的車輛；閥-泵抽系統(tǒng)113，其包括罐31和用于調(diào)節(jié)清洗液體流量的泵(未示出)；以及控制單元112，其用于控制和監(jiān)視依據(jù)被清洗的特定發(fā)動(dòng)機(jī)I的清洗過程。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，泵抽系統(tǒng)113配置為將加壓的即四十(40)至八十(80)巴的清洗液體提供給歧管10。另外，圖2的示例性清洗系統(tǒng)優(yōu)選地包括收集裝置114，其用于收集已用過的清洗液體；管道118，其用于將已用過的清洗液體提供給用于存儲(chǔ)清洗液體和處理已用過的清洗液體的罐31。因此，一旦軟管105連接到歧管10，如上所述，軟管105依據(jù)被清洗的特定發(fā)動(dòng)機(jī)類型而配置，信息檢測器111從信息單元110獲得識別發(fā)動(dòng)機(jī)I類型的特定信息。然后，將這種識別傳輸?shù)娇刂茊卧?12。如上所述，示例性信息單元110可包括RFID讀出器。在此種情況下，對應(yīng)的信息檢測器111優(yōu)選地包括RFID讀出器。控制單元112優(yōu)選地包括可編程序邏輯控制器(PLC)，其能夠被編程以控制和監(jiān)視清洗過程。但是應(yīng)該理解，控制單元112并不局限于此，也可在需要時(shí)實(shí)施其它合適的控制單兀。優(yōu)選地，對控制單元112預(yù)先編程使其具有用于清洗任何數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)類型的控制數(shù)據(jù)。這種控制數(shù)據(jù)可包括例如歧管配置、清洗要求、清洗參數(shù)等。另外，該控制數(shù)據(jù)可包括與特定地理和預(yù)期結(jié)垢配置相關(guān)的數(shù)據(jù)。借助于此種控制數(shù)據(jù)，控制單元112可加載用于特定發(fā)動(dòng)機(jī)類型的具體清洗程序。如果基于該控制數(shù)據(jù)，控制單元112確定若干種清洗液體的組合是優(yōu)選的，則本發(fā)明的清洗系統(tǒng)優(yōu)選地包括用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)選清洗方案的包括不同種清洗液體的若干個(gè)罐。附加地或可選地，控制單元112可配置為查找與特定清洗液體的溶解能力相關(guān)的數(shù)據(jù)，以預(yù)測或選定在特定任務(wù)或地理環(huán)境中所用的特定發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化清洗方法。這種信息以及其它收集和提供給控制單元112的信息優(yōu)選地上載到集成系統(tǒng)(未示出)，以使其它清洗系統(tǒng)可利用。一旦控制單元112接收到信息檢測器111所提供的識別信息，并且接收到與發(fā)動(dòng)機(jī)I關(guān)聯(lián)的任何控制數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元112能夠確定被清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)I的清洗要求和優(yōu)選的清洗參數(shù)。一旦建立了這些優(yōu)選的清洗參數(shù)，本發(fā)明的清洗系統(tǒng)就準(zhǔn)備被啟動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)優(yōu)選的清洗程序時(shí)，控制單元112就指示有閥-泵抽系統(tǒng)113的一個(gè)或多個(gè)閥打開，直到獲得所需的清洗流體的流量為止。這種流體流量例如可經(jīng)由流量計(jì)(未示出)來測量，并反饋給控制單元112。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，清洗流體可例如經(jīng)由調(diào)節(jié)其內(nèi)存儲(chǔ)清洗流體的罐(未示出)的壓力來進(jìn)行控制。優(yōu)選地，控制單元112配置為調(diào)節(jié)此種壓力。另外，控制單元112也配置為調(diào)節(jié)被清洗的特定發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗時(shí)間。以此方式，一旦到達(dá)優(yōu)選的清洗時(shí)間，控制單元112可關(guān)閉閥以關(guān)閉泵抽系統(tǒng)113。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，控制單元112進(jìn)一步配置成(或者經(jīng)過編程)測定和收集與發(fā)動(dòng)機(jī)清洗方法相關(guān)的多個(gè)參數(shù)和功能的信息。例如，控制單元112可配置為處理譬如來自溫度計(jì)(未示出)的溫度數(shù)據(jù)，以延遲啟動(dòng)清洗程序，直到清洗流體到達(dá)預(yù)定的清洗溫度為止。另外，控制單元112可包括可選的操作界面(未示出)，該操作界面能夠向使用者顯示不同控制和處理信息。返回參見圖2，可選的可移動(dòng)使用的流體收集器116優(yōu)選地設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)I下，用于收集因清洗過程排出發(fā)動(dòng)機(jī)I的已用過的清洗液體和任何污染物。一種示例性流體收集器在國際公開No. WO 05121509和對應(yīng)的美國公開專利申請No. 2006/0081521中揭示，其全 部內(nèi)容以參照方式并入本文內(nèi)。雖然示出這種所使用的流體收集器16具有輪子(為了移動(dòng))，但應(yīng)該理解，本發(fā)明所使用的流體收集器116不一定需要是可移動(dòng)的。在任何清洗過程中，已用過的清洗液體和發(fā)動(dòng)機(jī)污染物一起將從發(fā)動(dòng)機(jī)I流出。設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)I后部處的收集裝置114、以及設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)I下的槽117，可用來收集這種已用過的清洗液體和發(fā)動(dòng)機(jī)污染物。一種示例性收集裝置114在國際公開No. WO 05120953中描述，其全部內(nèi)容以參照方式并入本文內(nèi)。收集裝置114可與發(fā)動(dòng)機(jī)I間隔分開，例如本文所示的，或者替代地與發(fā)動(dòng)機(jī)I的任何部分諸如發(fā)動(dòng)機(jī)出口相接觸。另外，雖然未示出，但可在發(fā)動(dòng)機(jī)和收集裝置之間使用管道。在某些實(shí)施方式中，可利用在一端具有與發(fā)動(dòng)機(jī)出口直徑至少一樣大尺寸的開口的管道，然后該管道在使用時(shí)設(shè)置成相鄰于發(fā)動(dòng)機(jī)或與發(fā)動(dòng)機(jī)相接觸，以捕獲從發(fā)動(dòng)機(jī)出口流出的已用過的清洗液體和發(fā)動(dòng)機(jī)污染物。在某些實(shí)施方式中，管道可為除霧器的形式，用于諸如通過使空氣經(jīng)管道內(nèi)的開口或閥逸出而將空氣和液體分離。所收集的廢液和污染物可例如經(jīng)由管道115進(jìn)入已用過的流體的收集器116內(nèi)的罐(未示出)。然后，已用過的清洗液體可例如經(jīng)由管道118泵抽到位于移動(dòng)單元32上的清洗單元31內(nèi)的罐(未示出)。清洗單元31優(yōu)選地配置為通過借助于合適的液體處理過程將任何結(jié)垢材料和已用過的清洗液體分離,來處理已用過的清洗流體。這種液體處理過程可包括使用諸如過濾器、離心機(jī)、分離器等裝置。一旦處理了已用過的液體，可對液體重新利用以清洗后面的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者替代地，該液體也可簡單地倒掉。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，控制單元112進(jìn)一步配置為分析流體收集器116所收集的清洗液體。為了例示，固溶物總量(TDS)可由例如設(shè)置于流體收集器116內(nèi)的測量裝置進(jìn)行測量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，通過測量已用過的清洗液體的傳導(dǎo)率來測量TDS。基于這些測量結(jié)果，可確定已用過的液體內(nèi)所含的固體類型。例如，諸如傳感器的測量裝置可用于測量TDS。一旦收集了 TDS，該測量結(jié)果可提供給控制單元112，其中可對清洗程序(例如清洗時(shí)間、清洗溫度、清洗流體等)進(jìn)行調(diào)節(jié)以優(yōu)化當(dāng)前清洗過程的時(shí)間和效率。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，清洗系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于在已用過的清洗液體排出被清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)測量所述已用過的清洗液體的傳導(dǎo)率和痕量組分的裝置，其中關(guān)于所述測得的傳導(dǎo)率和痕量組分的信息被提供給控制單元112以用于調(diào)節(jié)被清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗程序。優(yōu)選地，控制單元112與集成系統(tǒng)通訊，其中控制單元112配置為上載與結(jié)垢材料溶解度相關(guān)的清洗結(jié)果以便將來用于改進(jìn)現(xiàn)有清洗程序。 應(yīng)該理解，附圖中所示的上述實(shí)施方式僅視為本發(fā)明的非限制性示例，并且在該專利權(quán)利要求范圍內(nèi)可進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于清洗渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包括 清洗單元，其用于將清洗液體提供給所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)；以及 控制單元，其用于依據(jù)與特定發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)在所述控制單元中的清洗參數(shù)來調(diào)節(jié)所述清洗單元，其中所述控制單元被預(yù)先編程以包括控制數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述清洗單元進(jìn)一步包括 歧管，其包括一個(gè)或多個(gè)支管； 泵抽系統(tǒng)，其用于將加壓清洗液體提供給所述歧管，且所述泵抽系統(tǒng)包括泵和一個(gè)或多個(gè)閥； 一個(gè)或多個(gè)噴嘴，每個(gè)噴嘴連接到所述一個(gè)或多個(gè)支管的一端；以及 其中所述控制單元調(diào)節(jié)所述泵抽系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于將所述歧管連接到所述泵抽系統(tǒng)的軟管，其中所述泵抽系統(tǒng)配置為提供四十至八十巴的加壓清洗液體，且其中所述一個(gè)或多個(gè)閥配置為用于調(diào)節(jié)所述加壓清洗液體的流量。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元進(jìn)一步配置為調(diào)節(jié)所述加壓清洗液體的流量。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括信息單元，所述信息單元連接到所述歧管，用于提供關(guān)于所述歧管的信息。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括信息檢測器，所述信息檢測器用于讀出由所述信息單元提供的信息，并且用于將所述信息提供給所述控制單元。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述信息單元是用于提供關(guān)于所述歧管類型的信息的歧管識別單元。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述信息單元是射頻識別單元，且其中所述信息檢測器是RFID讀出器。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述信息單元進(jìn)一步包括與待清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)的類型相關(guān)的信息。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中由所述信息檢測器提供的信息由所述控制單元利用以調(diào)節(jié)清洗時(shí)間。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中由所述信息檢測器提供的信息由所述控制單元利用以選定清洗液體類型。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元是可編程序邏輯控制器，所述可編程序邏輯控制器配置為控制清洗準(zhǔn)備、清洗輸送、結(jié)垢收集、對已用過的清洗液體的處理、以及用于將來優(yōu)化清洗過程的總清洗效率。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制單元通訊，用于測量清洗液體的溫度，所述控制單元利用所測得的溫度來調(diào)節(jié)清洗程序。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于在已用過的清洗液體排出被清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)測量所述已用過的清洗液體的傳導(dǎo)率和痕量組分的裝置，其中關(guān)于所述測得的傳導(dǎo)率和痕量組分的信息被提供給所述控制單元以用于調(diào)節(jié)被清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗程序。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元與集成系統(tǒng)通訊，其中所述控制單元配置為上載與結(jié)垢材料溶解度相關(guān)的清洗結(jié)果以便將來用于改進(jìn)現(xiàn)有清洗程序。
16.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于運(yùn)送所述泵抽系統(tǒng)的移動(dòng)單元。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括已用過液體的收集器，用于收集因清洗程序從發(fā)動(dòng)機(jī)中流出的已用過的清洗液體和發(fā)動(dòng)機(jī)污染物。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述已用過的液體的收集器是可移動(dòng)的。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括收集裝置，所述收集裝置設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)的后部；以及槽，所述槽設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)下，用于接收已用過的清洗液體并且將所述已用過的清洗液體提供給所述已用過液體的收集器。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括罐，所述罐用于處理由所述已用過液體的收集器所提供的已用過的清洗液體。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述罐包括用于處理所述已用過的清洗液體的過濾器、離心機(jī)以及分離器中的至少一種。
22.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制數(shù)據(jù)包括用于確定特定發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化清洗程序的歧管配置數(shù)據(jù)、清洗要求數(shù)據(jù)、清洗參數(shù)數(shù)據(jù)、預(yù)期結(jié)垢組分?jǐn)?shù)據(jù)、以及地理使用數(shù)據(jù)中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于清洗航空壓縮機(jī)的清洗系統(tǒng)，包括歧管，所述歧管包括一個(gè)或多個(gè)支管；泵抽系統(tǒng)，用于將加壓清洗液體提供給歧管，泵抽系統(tǒng)包括泵和一個(gè)或多個(gè)閥；以及控制單元，用于依據(jù)與特定發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)的清洗參數(shù)調(diào)節(jié)泵抽系統(tǒng)。
文檔編號F01D25/00GK102644487SQ20121003582
公開日2012年8月22日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者佩·G·阿爾韋斯蒂格, 塞巴斯蒂安·努德隆德 申請人:普拉特·惠特尼線路維修服務(wù)公司