[发明专利]清洁发动机和收集废液的方法

说明书

本发明是申请号为200480001288.9、国际申请日为2004年6月14日的名称为“用于收集和处理来自发动机清洁的废水的系统和装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总的涉及清洁喷气发动机领域，尤其使用诸如水和清洁剂或仅仅水之类的清洁液，更具体地，涉及用于收集和处理来自发动机清洁操作的废水的系统和装置及包括这种系统的可移动的拖车。

背景技术

作为飞行器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，燃烧燃料和压缩的空气的燃烧室，及用于驱动压缩机的涡轮。膨胀燃烧气体驱动涡轮并也产生用于推进飞行器的推力。

类似喷气发动机的空气喷气机消耗大量空气。空气包含浮质或更大颗粒形式的外来颗粒，外来颗粒随后和气流一起进入发动机。颗粒的大部分将沿着气体通道穿过发动机并和废气一起离开。然而，具有粘到发动机气体通道内的部件的特性的颗粒，改变了发动机的空气动力特性，更具体地降低了发动机性能。在航空环境中发现的典型的污染物为花粉，昆虫，发动机废气，泄漏的发动机油，来自工业活动的碳氢化合物，来自近海的盐，来自飞行器除冰的化学物质和飞行器场地面诸如灰尘之类的物质。

粘到发动机气体通路内的部件上的污染物产生发动机污垢。气体通路污垢的结果是发动机以较低的效率运转。随着效率的降低，发动机较低效率运转并具有更高的排放物。污垢将导致必须燃烧更多的燃料以获得与清洁的发动机同样的推力。并且，发现伴随着更高的燃料消耗具有二氧化碳排放增加的环境缺陷。另外，更多的燃料被燃烧导致发动机燃烧室内更高的温度。伴随这种情况，高温暴露给发动机热的部件。更高的温度暴露将缩短发动机的寿命时间。更高的烘烤温度导致增加的NOx形成，其也是另一个环境缺陷。概括地说，弄脏的发动机的操作者遭受了降低的发动机寿命，不良的运转效率和更高的排放物的损害。航线操作者因此具有强烈的保持发动机清洁的动机。

已经发现与污垢斗争的唯一合理的方法是清洁发动机。清洁可通过引导来自橡胶软管的水流朝向发动机进口来实行。然而，这种方法由于过程的简单特性其成功受到限制。一个可选的方法是通过带有特殊喷嘴的歧管泵送引导朝向发动机进口表面的清洁液。在清洁期间，歧管暂时安装在发动机罩上或发动机轴锥形头部上。朝着发动机进口喷射清洁液的同时，通过使用其起动马达发动机轴曲轴转动。轴旋转增强了机械运动的清洁效果。轴旋转允许清洁液移过更大的表面区域并增强液体渗透进入发动机内部的能力。本方法在诸如涡轮喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机，涡轮轴发动机，及混合或非混合的涡轮风扇发动机之类的大多燃气涡轮喷气发动机类型上证明是成功的。

燃气涡轮发动机的适当的清洁操作可通过观测清洁液在发动机出口离开发动机得到证实。在发动机出口，清洁液已经变成废液。废液可以作为倾泻到地面的液流离开发动机出口。可选地，废液可以以细小小滴由气流运送，其中气流是发动机轴旋转的结果。这种空气携带的液体在降落到地面之前可以运送相当大的距离。来自实际的清洁操作显示，废液将在大的表面区域上散布，通常超过发动机出口下游20米。不希望废液在地面上散布。本发明的目的为提供用于收集离开发动机的废液的一种方法和设备。

清洁时离开发动机的废液包括进入发动机的清洁液，连同释放的污垢物质，燃烧固体，压缩机和涡轮涂层材料，及油脂产物。这种废液可能是危险的。例如，收集自实际涡轮发动机清洁操作的水的分析显示含有镉。镉来自清洁操作期间释放的压缩机叶片涂层材料。镉是环境上很敏感的，不允许处置到排水道中。这种废液在下水道内处置之前必须经过处理以分离危险成分。

燃气涡轮飞行器发动机可以是诸如涡轮喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机，涡轮轴发动机，及混合或非混合的涡轮风扇发动机之类的不同类型。这些发动机包含大的性能范围并可以包括不同的制造商的不同的设计细节。用于限定的服务的飞行器类型可以由不同的飞行器制造商提供，从而飞行器的设计和其发动机可以变化。并且，飞行器制造商可以对同样的飞行器类型提供不同的发动机设置。飞行器类型和来自不同飞行器制造商的大的发动机组合的可能性导致在设计适用于大多有翼的飞行器的收集和处理废清洁液系统上的实际问题。Testman，Jr.的美国专利5,899,217批露了发动机清洁回收系统，其限制于小的和特殊的涡轮螺旋桨发动机，因为用在该发明的容器不适用于从例如大的涡轮风扇发动机射出的气流。

收集来自发动机清洁的废水可以通过在发动机机舱下面悬挂类似收集器的帆布来实现。然而，产生钩到发动机上的任何东西的任何操作具有使发动机遭受损坏的缺点。

发明内容