申请日2011.03.22
公开(公告)日2016.01.06
IPC分类号B08B17/02; B64F5/00; F01D25/00
摘要
提供了一种用于从飞机涡轮发动机上执行的清洗操作收集废水的收集设备。其包括框架结构，框架结构具有枢转地安装的支撑臂。致动器装置被布置成在基本水平的运输位置和操作位置之间抬升和降低支撑臂。柔性导管设置有进口端和出口端。柔性导管的进口端被枢转地附接到支撑臂，从而能够至少绕水平轴线移动。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种用于从飞机涡轮发动机上执行的清洗操作收集废液的收集设备，所述设备包括：
框架结构;
支撑臂，其具有枢转地附接到所述框架结构的第一端和相对的第二端;
废液储存箱;
导管，其具有进口端和相对的出口端，所述进口端适于定位在飞机的排气口处，所述出口端适于可移除地且密封地连接到水平轴线，所述导管的长度在进口端和出口端之间可扩展;
致动器装置，其适于使得支撑臂能够在基本水平的运输位置到邻近飞机涡轮发动机排气口的操作位置之间抬升和下降，和
柔性导管连接件，所述柔性导管连接件具有进口端，其带有围绕开口的弹性边缘或带，以紧紧地围绕飞机排气口密封所述柔性导管连接件的所述进口端，并且所述柔性导管连接件具有出口端，用于可移除地且密封地连接到所述导管的进口端，其中，所述导管连接件能够向上/向下和横向地弯曲。
2.根据权利要求1的收集设备，其中，所述导管的进口端被附接到导管支架，所述导管支架被枢转地附接到至少一个枢转点(P1)的所述支撑臂的第二端，能够至少绕水平轴线枢转。
3.根据权力要求1的收集设备，其中，当所述支撑臂处于操作位置，所述支撑臂的角度为60-90°。
4.根据权利要求2的收集设备，所述导管支架包括杆结构和环，其中，所述杆结构延伸所述环的圆周的至少一部分，并且所述环围绕所述导管的进口端的圆周延伸，并且其中，所述杆结构在所述枢转点(P1)处被附接到所述支撑臂。
5.根据权利要求1的收集设备，其中，所述废液储存箱包括空气出口，所述空气出口包括布置在其内的过滤器，用于限制液体喷雾和污染物从所述废液储存箱通过。
6.根据权利要求1的收集设备，还包括：
在所述框架上的滴盘，用于收集在清洗操作期间从涡轮发动机出来的废液。
7.根据权利要求6的收集设备，其中，所述废液储存箱(42)设置在所述框架结构上，位于所述滴盘下方。
8.根据权利要求6的收集设备，其中，所述滴盘被布置成能够从基本位于所述框架结构上的位置滑动到从所述框架伸出的延伸位置。
9.根据权利要求1的收集设备，其中，所述框架是运输车辆的一部分。
10.根据权利要求1的收集设备，其中，所述致动器装置被液压、气动、机械或电装置的任一种致动。
11.根据权利要求1的收集设备，还包括弹性箍圈(55)，其被附接到所述导管的进口端的开口。
12.根据权利要求11的收集设备，其中，所述箍圈由橡胶制成。
13.一种用于从飞机涡轮发动机上实施的清洗操作收集废液的方法，所述方法包括步骤：
提供具有进口端和出口端的导管，所述进口端被枢转地附接到支撑臂并且由此能够至少绕水平轴线移动，并且所述出口端被可移除地且密封地连接到排放废液储存箱，所述支撑臂被附接到框架结构并且能够被致动器装置操作，所述致动器装置适于促进所述支撑臂在基本水平的运输位置和操作位置之间抬升和降低;
将所述支撑臂从所述运输位置抬升到所述发动机的排气口所处的水平;
移动所述导管的进口端，从而将所述导管放置在所述发动机的排气口的前面;
将来自所述清洗操作的废液收集到所述排放废液储存箱中，所述排放废液储存箱能够接收、储存和运输所述废液，
所述方法还包括步骤：
提供具有进口端和出口端的柔性导管连接件，所述出口端被连接到所述导管的进口端;以及
沿水平和/或竖直方向移动所述导管连接件的进口端，从而绕所述发动机排气口放置所述导管连接件的进口端;以及
在清洗操作期间收集液体。
说明书 [支持框选翻译]
具有用于从涡轮发动机清洗收集废水的导管的装置和方法
技术领域
本公开一般地涉及清洗喷气发动机的领域，特别是使用诸如水和洗涤剂或者仅仅水的清洗液体，本公开更具体地涉及用于从发动机清洗操作收集和处理废水的系统和装置以及包括此类系统的移动车辆。
背景技术
作为飞机发动机安装的燃气涡轮发动机包括压缩周围空气的压缩机、将燃料与被压缩的空气一起燃烧的燃烧器、以及用于驱动压缩机的涡轮。膨胀的燃烧气体驱动涡轮，并且也导致用于推动飞机的推力。
诸如喷气式发动机的空气呼吸机消耗大量空气。空气含有气溶胶或较大颗粒形式的外来颗粒，其随后随气流进入发动机。大多数颗粒将沿着气体路径穿过发动机并且随排气排出。然而，一些颗粒具有导致粘在发动机气体路径中的部件上的属性。颗粒的积聚改变了发动机的空气动力特性，并且更具体地降低了发动机性能。航空环境中发现的典型污染物是花粉、昆虫、发动机排气、泄露的发动机油、来自工业活动的碳氢化合物、来自附近海洋的盐、来自飞机除冰的化学品以及机场地面材料，例如灰尘。
粘在发动机气体路径中的部件上的污染物可能会导致发动机结垢。气体路径结垢的后果是发动机的操作效率相比正常情况降低。在效率降低的情况下，发动机操作起来较不经济并产生更高的排放。结垢将导致不得不燃烧更多的燃料以达到与清洁发动机相同的推力。进一步，还发现在较高的燃油消耗情况下造成增加二氧化碳排放的环境缺点。此外，所燃烧的更多的燃料导致发动机燃烧器的温度更高。这还带来高温暴露于发动机热气体路径发动机部件。更高温的暴露会急剧缩短发动机的预期寿命。更高的点火温度导致所形成的NOx增加，这是另一个环境缺点。总之，结垢发动机的操作者会遭受发动机寿命缩短、操作经济性不利以及更高的排放。因此，航空运营商具有强烈的动机来保持他们的发动机清洁。
已经发现，唯一合理的去除结垢的方法是清洗发动机。可以通过将水流从如花园软管一样简单的器具引导朝向发动机进口来进行清洗。然而，这种方法由于过程的粗浅性质而鲜有成功。一种替代方法是泵送清洗液体通过具有特殊喷嘴的歧管，所述喷嘴指向发动机进口面。该歧管将暂时被定位在发动机进口附近。这可包括在清洗操作期间将歧管安装在发动机罩上或者安装在发动机轴插塞上。在朝向发动机进口喷射清洗液体的同时，发动机轴例如通过其启动马达的使用而被转动。轴的旋转通过机械运动并且通过迫使其内夹带有清洗液体的空气通过发动机而增强了清洗结果。这允许清洗液体在更大的表面区域上移动，并且增强了液体向发动机内部的渗透。该方法在大多数燃气涡轮喷气发动机类型上被证明是成功的。
燃气涡轮发动机的适当清洗操作可以通过观察在发动机出口离开发动机的清洗液体来确认。在发动机出口，清洗液体变成了废液。废液可离开发动机出口，成为倾泄到地面的液体流。替代地，废液可作为细小液滴被空气流携带，其中，空气流是发动机轴旋转的结果。该气载的液体能够在落到地面前被携带显著的距离。实际的清洗操作显示，废液将被喷洒在大的表面区域上，通常超过发动机出口的下游20米。不希望将废液喷洒在发动机后方的地面上。因此，需要收集从发动机离开的废液的方法和设备。
清洗时离开发动机的废液由进入发动机的清洗液体与释放的结垢材料、燃烧固体、压缩机和涡轮涂层材料以及油和脂肪产品一起构成。废液可能是危险的。作为一个例子，从实际涡轮发动机清洗操作收集的水的分析显示含有镉。镉来自清洗操作期间释放的压缩机叶片涂层材料。镉是非常环境敏感的，并且不能被允许排放到环境中。包含此类材料的废液在进入下水道或以其他方式处置前可能将必须经历处理以便分离有害成分。
燃气涡轮飞机发动机可以是不同的类型，例如涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机以及混合或非混合的涡扇发动机。这些发动机覆盖大的性能范围，并可包括由不同制造技术提供的不同设计细节。用于特定服务的飞机类型可由不同的飞机构造商提供;因此飞机和发动机的设计可以是多样化的。进一步，飞机构造商可针对同一飞机类型提供不同的发动机选择。在飞机类型上以及来自不同飞机构造商的发动机的大组合的可能性造成了在设计用于收集和处理废清洗液体的系统时的实际问题，其一般适用于大多数有翼飞机。授予Testman,Jr.的US5,899,217公开了一种发动机清洗回收系统，其限于小发动机，尤其是涡轮螺旋桨发动机，因为该发明所使用的容器不适用于例如大型涡扇发动机发出的空气流。
可以通过在发动机舱下悬挂诸如收集器的帆布来实现从发动机清洗收集废水。然而，导致任何物体钩住发动机的任何操作都具有也许会让发动机受到损坏的缺点。
一种上述类型的系统在国际申请WO2005/121509(由GasTurbineEfficiencyAB所有)中公开。该系统包括液体分离装置和用于在发动机清洗操作期间收集废液的收集装置。它还具有处理装置，用于处理在所述清洗操作期间收集的废液。无论发动机可能在哪里，该系统设置在移动车辆上为发动机提供清洗操作的服务。该车辆包括设置有轮子的底盘，并且存在用于调整液体分离器和/或液体收集器和/或液体储存装置相对于发动机的位置的装置。
上面讨论的系统也许对于其排气口位于关于机身非垂直方向或被定位在机身中间的飞机类型不是易于可用的。该系统对于在发动机清洗操作期间收集离开发动机出口的空气流中的最小液滴也不是易于可用的。
发明内容
提供改进的方法和设备将是有益的，其便于安装和移除并且使得能够针对(一个或多个)排气口位于难以用现有技术系统触及的不同位置的飞机类型来收集从发动机清洗操作发出的空气流中的甚至最小液滴。
本公开的第一方面包括一种用于从飞机涡轮发动机上执行的清洗操作收集废液的收集设备。该收集系统具有框架结构、支撑臂、废液储存箱、导管和致动器装置。支撑臂具有附接到框架结构的第一臂和相对的第二臂。导管具有可定位于涡轮发动机排气口的进口以及可移除地密封连接到废液储存箱的出口端。进口端枢转地附接到支撑臂的第二端并且能够绕水平轴线移动。致动器装置使得能够在基本水平位置到操作位置之间抬升或下降支撑臂。
本公开的第二方面提供了一种用于从燃气涡轮发动机的清洗收集废液的方法。该方法包括提供导管，该导管枢转地附接到支撑臂并且能够绕水平轴线移动。导管具有进口和出口端。支撑臂被附接到框架结构，并且能够被致动器装置操作。该方法还包括抬升支撑臂并将导管的进口端移动到发动机排气口附近的位置，并且从清洗操作收集废液。
