用于洗滌渦輪機進氣殼體的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于渦輪機的進氣殼體，并且更特定而言，涉及具有用于噴射清潔劑的噴嘴的進氣殼體。本發明還提供一種包括這樣的進氣殼體的渦輪機。
[0002]術語“渦輪機”涵蓋產生原動力的所有燃氣渦輪裝置，特別地包括:燃氣渦輪反作用式發動機，其通過對高速噴射熱氣體做出反作用而提供推力以用于推進；以及，渦輪軸發動機，其中，通過旋轉驅動軸來遞送原動力。舉例而言，渦輪軸發動機用作直升飛機、輪船、火車的發動機或者實際上用作工業動力設施。渦輪螺旋槳發動機(驅動螺旋槳的渦輪軸發動機)也構成用作航空發動機的渦輪軸發動機。
【背景技術】
[0003]已知一種渦輪機進氣殼體，其包括內環形壁和外環形壁以及用于噴射清潔劑的至少兩個噴嘴，內環形壁和外環形壁限定空氣通路。然而，在特定條件下，通過使用這些噴嘴實現的清潔并不令人滿意并且變得需要執行人工清潔。這種人工行為是昂貴的并且較難的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于至少基本上補救上文所提到的缺陷。
[0005]本發明通過提出一種渦輪機進氣殼體而實現了這個目的，渦輪機進氣殼體具有內環形壁和外環形壁以及至少兩個清潔劑噴射噴嘴(在所述殼體中)，內環形壁和外環形壁限定空氣通路，其中(即，至少一個)第一噴嘴朝向外壁，而(即，至少一個)第二噴嘴朝向內壁。
[0006]應了解渦輪機進氣殼體(在下文中被稱作“殼體”)具有一個或多個第一噴嘴、一個或多個第二噴嘴和可能一個或多個其它噴嘴，例如一個或多個第三噴嘴、第四噴嘴等。
[0007]在下文中并且除非規定為相反情況，術語“第一噴嘴”如果僅存在一個則表示該唯一的噴嘴，或者如果存在多于一個，則表示所有的第一噴嘴。同樣，術語“第二噴嘴”如果僅存在一個，則表示該唯一的第二噴嘴，或者如果存在多于一個，則表示所有第二噴嘴。這同樣適用于第三噴嘴、第四噴嘴等。
[0008]自然地，第一噴嘴不同于第二噴嘴。更一般而言，第一噴嘴和第二噴嘴與第三噴嘴、第四噴嘴等不同。
[0009]第一噴嘴在內環形壁中，而第二噴嘴在外環形壁中，或反之亦然。在一變型中，第一噴嘴和第二噴嘴都在相同壁中，即內環形壁或外環形壁中。
[0010]噴嘴可以直接形成于殼體中，例如在內環形壁或外環形壁的厚度中。例如，噴嘴可以包括穿過所述壁的相應孔，可以通過常規的鉆孔或電腐蝕方法來做出相應孔。在一變型中，由不同于殼體但固定到殼體上的部件來形成噴嘴。自然地，某些噴嘴可以直接形成于殼體中，而其它噴嘴可以由不同于殼體的部件形成。
[0011]還應了解內環形壁，也被稱作“內壁”，是限定進氣殼體的環形壁的空氣管，其至少在殼體的軸向的部分上，在徑向更靠近殼體軸線布置。相反，外環形壁，也被稱作“外壁”是限定殼體的環形壁的空氣管，其限定至少在殼體的軸向部分上離殼體軸線在徑向更遠的空氣通路。
[0012]—般而言，徑向方向是垂直于殼體軸線(或軸向方向)的方向。方位方向對應于描述繞軸向方向的環的方向。軸向方向、徑向方向和方位方向分別對應于在圓柱形坐標系中的高度、半徑和角度所限定的方向。
[0013]第一噴嘴朝向外壁，外壁從空氣動力學觀點而言更加敏感，而第二噴嘴朝向內壁。這確保了限定殼體壁的兩個主要空氣管直接接收清潔劑以對它們進行清潔。而且，優選地，清潔劑在大約3巴至10巴(即，0.3兆帕(MPa)至1.0MPa)的范圍的壓力下噴射。因此，撞擊環形壁的清潔劑在沖擊到進給渦輪機的空氣內之后擴散。因此，在沖擊殼體壁之后，清潔劑在整個殼體內擴散，并且然后向下游引入到渦輪機內。因此，進氣殼體的所有區以及限定穿過渦輪機的空氣流動路徑的壁，包括不同于進入口的區，接收清潔劑并且因此被清潔，并且這以均勻的方式進行。清潔劑的這種均勻分布特別地用于改進每種清潔操作的效果，并且因此減少清潔劑的消耗。
[0014]自然地，噴嘴可以是集中射流型或者擴散型或噴霧器型。這使得能根據壁上的沖擊區的形狀來調適射流并且也調適射流對于壁的沖擊動力。在一變型中，第一噴嘴和第二噴嘴是集中射流型噴嘴。在另一變型中，第一噴嘴和第二噴嘴是集中射流型噴嘴，而第三噴嘴是擴散射流型。
[0015]當進氣殼體具有多個第一噴嘴時，第一噴嘴有利地布置于共同軸向平面(S卩，垂直于進氣殼體的軸向方向的平面)中。同樣，當進氣殼體具有多個第二噴嘴時，第二噴嘴有利地布置于共同軸向平面(不同于第一噴嘴的軸向平面)中。這確保了所有第一噴嘴和所有第二噴嘴分別對于它們所產生的射流沖擊的壁具有相同影響。
[0016]—般而言，在本發明的意義中，噴嘴在殼體內的位置是由所述噴嘴的出口孔口的幾何中心的位置給出。噴嘴中每一個的孔口具有圓形、橢圓或長圓形的總體形狀，然而，其可以自然地具有任何其它形狀。自然地，某些噴嘴可能具有一種總體形狀的孔口，而其它噴嘴具有不同總體形狀的孔口(在大小和/或幾何形狀方面)。
[0017]當進氣殼體具有多個第一噴嘴時，第一噴嘴在方位上有利地有規律地分布。同樣，當進氣殼體具有多個第二噴嘴時，第二噴嘴在方位上有利地有規律地分布。在方位上有規律地分布特別地用于改進清潔均勻性。
[0018]在一變型中，存在與第二噴嘴一樣多的第一噴嘴。在另一變型中，為了獲得清潔劑在沖擊表面上盡可能均勻的分布，第一噴嘴和第二噴嘴的數量與沖擊壁的表面積成比例。換言之，沖擊壁的單位面積的噴嘴數量(或者噴嘴密度)對于第一噴嘴和第二噴嘴而言相同。在此變型中，因此如果沖擊壁的面積不同，第一噴嘴的總數因此可以不同于第二噴嘴的總數。
[0019]有利地，進氣殼體具有至少一組噴嘴，至少一組噴嘴包括朝向外壁的第一噴嘴和朝向內壁的第二噴嘴，在該組噴嘴中的第一噴嘴和第二噴嘴布置于進氣殼體的共同徑向半平面中。
[0020]徑向半平面是在徑向方向上(即，平行于進氣殼體的軸線)從進氣殼體軸線延伸的半平面。因此，徑向平面包含兩個徑向半平面。應記住徑向平面是平行于殼體軸線并且包含殼體軸線的平面。
[0021]可以了解到每組噴嘴包括第一噴嘴和第二噴嘴并且可能還包括第三噴嘴和/或第四噴嘴等。當這組噴嘴具有除了第一噴嘴和第二噴嘴之外的一個或多個其它噴嘴時，(一個或多個)其它噴嘴也可以布置在與第一噴嘴和第二噴嘴的徑向半平面相同的徑向半平面中(即，所有噴嘴在共同徑向半平面中)，或者這些其它噴嘴中的僅某些可能布置于該共同徑向半平面中，或者實際上所有其它噴嘴都無需布置于共同徑向平面中。
[0022]第一噴嘴和第二噴嘴的這種分布用于優化用于向噴嘴進給清潔劑的回路所占據的空間。
[0023]有利地，殼體具有多個第一噴嘴和多個第二噴嘴，多個第一噴嘴在方位上有規律地分布于所述殼體內，多個第二噴嘴在方位上有規律地分布于所述殼體內。
[0024]有利地，第一噴嘴布置于共同軸向平面中。有利地，第二噴嘴布置于共同軸向平面中，有利地，第一噴嘴的軸向平面不同于第二噴嘴的軸向平面。
[0025]這樣的各種考慮，單獨地或組合地，用于優化噴灑清潔劑的均勻性，同時提供簡單的結構。
[0026]有利地，進氣殼體具有多組噴嘴，多組噴嘴在方位上有規律地分布于所述殼體內。
[0027]以如上文所描述的相同方式，可以了解到每組包括第一噴嘴、第二噴嘴和可能一個或多個其它噴嘴。
[0028]各種噴嘴組在殼體的方位方向上有規律地間隔開。因此，當殼體具有兩組噴嘴時，這兩組噴嘴基本上彼此直徑相對，當殼體具有三組噴嘴時，這些組彼此以120°間隔開(一百二十度角)等。這種分布用于改進清潔均勻性。
[0029]在一變型中，存在與第二噴嘴一樣多的第一噴嘴，第一噴嘴和第二噴嘴在方位上有規律地分布，第一噴嘴和第二噴嘴成對布置(每對包括單個第一噴嘴和單個第二噴嘴)于共同徑向半平面中，所有第一噴嘴布置于共同第一軸向平面中，而所有第二噴嘴布置于不同于第一軸向平面的共同第二軸向平面中。
[0030]這種配置具有最小復雜性，同時允許實現最佳清潔。
[0031]有利地，殼體僅具有第一噴嘴和第二噴嘴(即，僅一個或多個第一噴嘴和一個或多個第二噴嘴)。
[0032]本發明者注意到這種配置提供在噴嘴數量(其需要最小化以確保殼體結構簡單)和清潔效果(相反，其需要盡可能多的噴嘴)之間良好的平衡。這用于優化清潔劑的效果同時限制噴嘴數量為嚴格必需的最小值。
[0033]有利地，第一噴嘴和第二噴嘴朝向下游，其中上游和下游相對于穿過進氣殼體的流的上游至下游流動方向來考慮。
[0034]第一噴嘴和第二噴嘴的下游方向也使得能清潔布置于渦輪機內殼體下游的元件，諸如軸向可變的預旋轉網格(也被稱作入口導葉(IGV))和/或壓縮機葉輪(或輪)。
[0035]有利地，第一噴嘴布置于第二噴嘴上游，上游和下游相對于穿過進氣殼體的流的上游至下游流動方向來考慮。
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