用于洗滌渦輪機(jī)進(jìn)氣殼體的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于渦輪機(jī)的進(jìn)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(jìn)氣殼體。本發(fā)明還提供一種包括這樣的進(jìn)氣殼體的渦輪機(jī)。
[0002]術(shù)語(yǔ)“渦輪機(jī)”涵蓋產(chǎn)生原動(dòng)力的所有燃?xì)鉁u輪裝置，特別地包括:燃?xì)鉁u輪反作用式發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過(guò)對(duì)高速噴射熱氣體做出反作用而提供推力以用于推進(jìn)；以及，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸來(lái)遞送原動(dòng)力。舉例而言，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)用作直升飛機(jī)、輪船、火車的發(fā)動(dòng)機(jī)或者實(shí)際上用作工業(yè)動(dòng)力設(shè)施。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)螺旋槳的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī))也構(gòu)成用作航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]已知一種渦輪機(jī)進(jìn)氣殼體，其包括內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁以及用于噴射清潔劑的至少兩個(gè)噴嘴，內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁限定空氣通路。然而，在特定條件下，通過(guò)使用這些噴嘴實(shí)現(xiàn)的清潔并不令人滿意并且變得需要執(zhí)行人工清潔。這種人工行為是昂貴的并且較難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于至少基本上補(bǔ)救上文所提到的缺陷。
[0005]本發(fā)明通過(guò)提出一種渦輪機(jī)進(jìn)氣殼體而實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的，渦輪機(jī)進(jìn)氣殼體具有內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁以及至少兩個(gè)清潔劑噴射噴嘴(在所述殼體中)，內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁限定空氣通路，其中(即，至少一個(gè))第一噴嘴朝向外壁，而(即，至少一個(gè))第二噴嘴朝向內(nèi)壁。
[0006]應(yīng)了解渦輪機(jī)進(jìn)氣殼體(在下文中被稱作“殼體”)具有一個(gè)或多個(gè)第一噴嘴、一個(gè)或多個(gè)第二噴嘴和可能一個(gè)或多個(gè)其它噴嘴，例如一個(gè)或多個(gè)第三噴嘴、第四噴嘴等。
[0007]在下文中并且除非規(guī)定為相反情況，術(shù)語(yǔ)“第一噴嘴”如果僅存在一個(gè)則表示該唯一的噴嘴，或者如果存在多于一個(gè)，則表示所有的第一噴嘴。同樣，術(shù)語(yǔ)“第二噴嘴”如果僅存在一個(gè)，則表示該唯一的第二噴嘴，或者如果存在多于一個(gè)，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(nèi)環(huán)形壁中，而第二噴嘴在外環(huán)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(nèi)環(huán)形壁或外環(huán)形壁中。
[0010]噴嘴可以直接形成于殼體中，例如在內(nèi)環(huán)形壁或外環(huán)形壁的厚度中。例如，噴嘴可以包括穿過(guò)所述壁的相應(yīng)孔，可以通過(guò)常規(guī)的鉆孔或電腐蝕方法來(lái)做出相應(yīng)孔。在一變型中，由不同于殼體但固定到殼體上的部件來(lái)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(yīng)了解內(nèi)環(huán)形壁，也被稱作“內(nèi)壁”，是限定進(jìn)氣殼體的環(huán)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(huán)形壁，也被稱作“外壁”是限定殼體的環(huán)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(yuǎn)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?qū)?yīng)于描述繞軸向方向的環(huán)的方向。軸向方向、徑向方向和方位方向分別對(duì)應(yīng)于在圓柱形坐標(biāo)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(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)而言更加敏感，而第二噴嘴朝向內(nèi)壁。這確保了限定殼體壁的兩個(gè)主要空氣管直接接收清潔劑以對(duì)它們進(jìn)行清潔。而且，優(yōu)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(huán)形壁的清潔劑在沖擊到進(jìn)給渦輪機(jī)的空氣內(nèi)之后擴(kuò)散。因此，在沖擊殼體壁之后，清潔劑在整個(gè)殼體內(nèi)擴(kuò)散，并且然后向下游引入到渦輪機(jī)內(nèi)。因此，進(jìn)氣殼體的所有區(qū)以及限定穿過(guò)渦輪機(jī)的空氣流動(dòng)路徑的壁，包括不同于進(jìn)入口的區(qū)，接收清潔劑并且因此被清潔，并且這以均勻的方式進(jìn)行。清潔劑的這種均勻分布特別地用于改進(jìn)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(kuò)散型或噴霧器型。這使得能根據(jù)壁上的沖擊區(qū)的形狀來(lái)調(diào)適射流并且也調(diào)適射流對(duì)于壁的沖擊動(dòng)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(kuò)散射流型。
[0015]當(dāng)進(jìn)氣殼體具有多個(gè)第一噴嘴時(shí)，第一噴嘴有利地布置于共同軸向平面(S卩，垂直于進(jìn)氣殼體的軸向方向的平面)中。同樣，當(dāng)進(jìn)氣殼體具有多個(gè)第二噴嘴時(shí)，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(duì)于它們所產(chǎn)生的射流沖擊的壁具有相同影響。
[0016]—般而言，在本發(fā)明的意義中，噴嘴在殼體內(nèi)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(gè)的孔口具有圓形、橢圓或長(zhǎng)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(dāng)進(jìn)氣殼體具有多個(gè)第一噴嘴時(shí)，第一噴嘴在方位上有利地有規(guī)律地分布。同樣，當(dāng)進(jìn)氣殼體具有多個(gè)第二噴嘴時(shí)，第二噴嘴在方位上有利地有規(guī)律地分布。在方位上有規(guī)律地分布特別地用于改進(jìn)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(shù)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(shù)量(或者噴嘴密度)對(duì)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(shù)因此可以不同于第二噴嘴的總數(shù)。
[0019]有利地，進(jìn)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(nèi)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(jìn)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(jìn)氣殼體的軸線)從進(jìn)氣殼體軸線延伸的半平面。因此，徑向平面包含兩個(gè)徑向半平面。應(yīng)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(dāng)這組噴嘴具有除了第一噴嘴和第二噴嘴之外的一個(gè)或多個(gè)其它噴嘴時(shí)，(一個(gè)或多個(gè))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(shí)際上所有其它噴嘴都無(wú)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(yōu)化用于向噴嘴進(jìn)給清潔劑的回路所占據(jù)的空間。
[0023]有利地，殼體具有多個(gè)第一噴嘴和多個(gè)第二噴嘴，多個(gè)第一噴嘴在方位上有規(guī)律地分布于所述殼體內(nèi)，多個(gè)第二噴嘴在方位上有規(guī)律地分布于所述殼體內(nèi)。
[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(dú)地或組合地，用于優(yōu)化噴灑清潔劑的均勻性，同時(shí)提供簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
[0026]有利地，進(jìn)氣殼體具有多組噴嘴，多組噴嘴在方位上有規(guī)律地分布于所述殼體內(nèi)。
[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(gè)或多個(gè)其它噴嘴。
[0028]各種噴嘴組在殼體的方位方向上有規(guī)律地間隔開。因此，當(dāng)殼體具有兩組噴嘴時(shí)，這兩組噴嘴基本上彼此直徑相對(duì)，當(dāng)殼體具有三組噴嘴時(shí)，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(jìn)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(guī)律地分布，第一噴嘴和第二噴嘴成對(duì)布置(每對(duì)包括單個(gè)第一噴嘴和單個(gè)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(fù)雜性，同時(shí)允許實(shí)現(xiàn)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(gè)或多個(gè)第一噴嘴和一個(gè)或多個(gè)第二噴嘴)。
[0032]本發(fā)明者注意到這種配置提供在噴嘴數(shù)量(其需要最小化以確保殼體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yōu)化清潔劑的效果同時(shí)限制噴嘴數(shù)量為嚴(yán)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(duì)于穿過(guò)進(jìn)氣殼體的流的上游至下游流動(dòng)方向來(lái)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(jī)內(nèi)殼體下游的元件，諸如軸向可變的預(yù)旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格(也被稱作入口導(dǎo)葉(IGV))和/或壓縮機(jī)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(duì)于穿過(guò)進(jìn)氣殼體的流的上游至下游流動(dòng)方向來(lái)考慮。
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