Ультразвуковая очистка деталей двигателя

Авторы патента:

B08B3/12 - с использованием звуковых или ультразвуковых колебаний (машины для мытья или споласкивания посуды и столовых принадлежностей, использующие звуковые или ультразвуковые волны A47L 15/13; чистка зубов или зубных протезов с использованием ультразвука A61C 17/20; применение ультразвуковых колебаний в химических, физических или физико-химических процессах общего назначения B01J 19/10)

Владельцы патента RU 2441716:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Заявленное изобретение относится к устройству и способу очистки деталей двигателя. Деталь содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя. Двигатель включает в себя внутренний канал текучей среды. Устанавливают крышку для создания гидравлического уплотнения с деталью, крышка включает в себя ультразвуковой излучатель. Направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью через канал подачи. Перемешивают чистящую текучую среду посредством ультразвукового излучателя. Направляют чистящую текучую среду от детали через отводящий канал. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности очистки деталей двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение связано с очисткой деталей двигателя, в частности, в аэрокосмической индустрии.

Двигатели внутреннего сгорания и газотурбинные двигатели являются сложными механическими системами с множеством внутренних деталей. Сложность этих машин означает, что плановое техобслуживание и внеплановые ремонты требуют вывода двигателей из эксплуатации на значительные сроки.

В большинстве случаев практического применения служба газотурбинных двигателей имеет очень высокую цену в сравнении со стоимостью самого двигателя. Например, в работе по прокачке газа, где двигатели доставляют гигантские количества газа через континенты, и в практическом применении для выработки электроэнергии, годовые затраты на топливо могут быть больше, чем стоимость двигателя. В этих других практических применениях газотурбинного или других типов двигателей существует постоянная необходимость минимизировать время, на которое двигатели выводятся из эксплуатации для ремонта и техобслуживания.

Многие детали двигателя включают в себя каналы для текучих сред, таких, как топливо, воздух, смазочный материал и прочих. Эти каналы часто полностью или частично блокируются грязью либо отходами, вызывая необходимость занимающих много времени демонтажа и очистки. Одной из таких деталей является пусковой воспламенитель, находящийся в газовых турбинах, который поддерживает процесс горения при запуске и пониженной нагрузке двигателя. EP 0 728 989 и GB 2 336 663 содержат дополнительную информацию о роли пускового воспламенителя в газотурбинных двигателях.

Система, предлагающая быструю и эффективную очистку таких деталей, особенно внутренних каналов текучей среды, предлагает значительные преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, создан способ очистки детали двигателя, содержащий следующие этапы: устанавливают крышку для обеспечения гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, причем, упомянутая крышка включает в себя ультразвуковой излучатель; направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью через канал подачи; осуществляют перемешивание чистящей текучей среды посредством ультразвукового излучателя; и направляют чистящую текучую среду от детали через отводящий канал.

В предпочтительном варианте осуществления деталь двигателя включает в себя внутренний канал текучей среды (например, часть пути прохождения топлива во время нормальной работы двигателя) и каналы подачи и отводящий канал чистящей текучей среды устанавливаются такими, чтобы направить чистящую текучую среду через упомянутый внутренний канал текучей среды во время операции очистки.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, создано устройство для очистки детали двигателя, имеющего внутренний канал текучей среды, содержащее: крышку, выполненную с возможностью обеспечения гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, с размещенным на ней ультразвуковым излучателем; канал подачи, выполненный с возможностью направления чистящей текучей среды для входа во внутренний канал текучей среды; и отводящий канал, выполненный с возможностью сбора чистящей жидкости после выхода из внутреннего канала текучей среды.

Изобретение ниже будет описано, в виде не ограничивающего примера, со ссылкой на следующие чертежи, на которых:

на фигуре 1 показан схематический вариант осуществления изобретения в упрощенной форме;

на фигуре 2 показан предпочтительный вариант осуществления изобретения и

на фигуре 3 показан дополнительный предпочтительный вариант осуществления изобретения.

Показанное на фигуре 1 устройство для чистки детали 1 двигателя содержит крышку 2, канал 3 подачи чистящей текучей среды, канал 4 отвода чистящей текучей среды и ультразвуковой излучатель 5.

Устройство выполнено с возможностью гидравлического уплотнения между деталью 1 и крышкой 2, чтобы во время работы чистящая текучая среда (как показано стрелками) направлялась для вступления в контакт с деталью 1 до направления на отвод через канал 4. Излучатель 5 создает ультразвуковое перемешивание чистящей текучей среды, чтобы способствовать очистке.

Чистящая текучая среда подается из источника (не показан), который может быть сосудом под давлением или резервуаром, из которого выкачивается текучая среда.

Как показано на фигуре 2, деталь 1, подлежащая очистке в частном варианте осуществления изобретения, содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя. Входной патрубок 6 топлива соединен с внутренним каналом 7 текучей среды (топлива), который (во время работы) направляет топливо в сопло 8. Канал 3 подачи чистящей текучей среды соединен с входным патрубком 6 топлива, и отводящий канал 4 чистящей текучей среды выполнен с возможностью сбора чистящей текучей среды после испускания из сопла 8 и контакта с другими поверхностями 9 детали 1.

Как и ранее, излучатель 5 создает ультразвуковое перемешивание чистящей текучей среды.

Как показано на фигуре 3, устройство может включать в себя источник 10 чистящей жидкости, содержащий сосуд под давлением с размером, подходящим для переноски или установки на тележке. Таким образом, создается полностью автономная система, которая легко переносится к месту двигателя, чтобы облегчать очистку детали.

1. Способ очистки детали (1) двигателя, которая содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя, при этом двигатель включает в себя внутренний канал (7) текучей среды, содержащий следующие этапы:
устанавливают крышку (2) для создания гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, упомянутая крышка (2) включает в себя ультразвуковой излучатель (5),
направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью (1) через 1 канал (3) подачи, упомянутое направление включает в себя подачу чистящей текучей среды в упомянутый объем для вступления в контакт с деталью, причем чистящую текучую среду направляют для прохождения через упомянутый внутренний канал (7) текучей среды,
перемешивают чистящую текучую среду посредством ультразвукового излучателя (5); и
направляют чистящую текучую среду от детали (1) через отводящий канал (4).

2. Устройство для очистки детали (1) двигателя, при этом деталь (1) содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя и включает в себя внутренний канал (7) текучей среды, при этом устройство выполнено для осуществления способа по п.1 и включает в себя:
крышку (2), выполненную с возможностью создания гидравлического уплотнения с упомянутой деталью (1) и имеющую ультразвуковой излучатель (5), размещенный на ней,
канал (3) подачи, выполненный с возможностью направления чистящей текучей среды для входа во внутренний канал (7) текучей среды, упомянутую чистящую текучую среду, проходящую в упомянутый объем, чтобы вступить в контакт с деталью; и
отводящий канал (4), выполненный с возможностью сбора чистящей текучей среды после выхода из внутреннего канала текучей среды.

3. Устройство по п.2, дополнительно содержащее переносной источник чистящей жидкости. '

Изобретение относится к ультразвуковой очистке деталей в водных растворах моющих средств, конкретно к очистке деталей и узлов оборудования для добычи, транспортировки и переработки нефти и газа от асфальто-смолисто-царафино-солевых отложений.

Способ очистки стального листа и система непрерывной очистки стального листа // 2429313

Изобретение относится к области эффективного удаления окалины, образующейся в процессе производства стального листа. .

Способ очистки проволоки и устройство для его осуществления // 2429086

Изобретение относится к способам очистки проволоки от технологических загрязнений смазочных материалов в водных растворах моющих средств и касается способа очистки проволоки и устройства для его осуществления.

Способ ультразвуковой гидродинамической очистки поверхностей изделий // 2427433

Изобретение относится к способу очистки поверхностей в заданном диапазоне ультразвуковых колебаний путем распространения непрерывного вихревого потока очищающей жидкости, которым отрывают частицы загрязнений и обеспечивают повышение качества очищаемой поверхности.

Устройство для поточной сонохимической очистки деталей подшипников качения и способ его переналадки под конкретный типоразмер очищаемой детали // 2426609

Изобретение относится к устройствам для очистки деталей подшипников качения в водных моющих растворах посредством сонохимического и эрозионного действия ультразвуковой кавитации в упругих волнах, которые распространяются в растворе источниками колебаний, имеющими плоские излучающие поверхности, а также к способам переналадки этих устройств при замене типоразмера очищаемой детали.

Комплексный модуль ультразвуковой очистки длинномерных изделий // 2393928

Изобретение относится к системам очистки длинномерных изделий от поверхностных загрязнений, солевых отложений, в частности элементов тепловыделяющих систем атомных станций.

Способ ультразвуковой очистки изделий // 2378058

Изобретение относится к области ультразвуковой обработки и может применяться для очистки изделий от технологических и эксплуатационных загрязнений. .

Устройство для ультразвуковой очистки малогабаритных изделий от технологических и эксплуатационных загрязнений // 2375127

Изобретение относится к устройствам для ультразвуковой очистки малогабаритных преимущественно металлических изделий от различного вида загрязнений. .

Способ ультразвуковой очистки металлических изделий от технологических и эксплуатационных загрязнений // 2375126

Изобретение относится к способам очистки металлических изделий от технологических загрязнений, образующихся на их поверхности в процессе изготовления, и эксплуатационных загрязнений, возникающих при использовании по назначению и хранении.

Установка ультразвуковой очистки деталей // 2368435

Изобретение относится к очистке деталей от загрязнений в акустическом поле ультразвуковой частоты, в частности трубок блоков ТВС на атомных станциях, и обеспечивает повышение эффективности очистки.

Установка ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде // 2448775

Изобретение относится к установкам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоке жидкой среды

Способ ультразвуковой кавитационной обработки жидких сред и расположенных в среде объектов // 2455086

Изобретение относится к области кавитационной обработки жидких сред, удельное содержание воды или иной жидкой фазы которых превышает 65-70% от общей массы, а также к обработке предметов, находящихся в этой среде

Устройство для устранения скоплений жидкости или газа из проблемных участков газонефтепроводов // 2484358

Изобретение относится к области устранения скоплений жидкости или газа из проблемных участков газонефтепроводов

Способ изготовления ультразвуковых технологических установок // 2486971

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано при производстве оборудования для ультразвуковой очистки изделий в жидкой среде

Устройство ультразвуковой очистки рабочих кассет и тепловыделяющих сборок атомных реакторов // 2487765

Изобретение относится к устройствам для ультразвуковой обработки изделий в жидкой среде и может быть использовано в атомной энергетике для очистки тепловыделяющих сборок атомных реакторов, а также в машиностроении, электронной, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности, связанных с очисткой изделий, травлением, экстракцией и другими видами ультразвукового технологического воздействия

Установка для очистки дисперсного материала в жидкой среде // 2524350

Изобретение относится к устройствам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоках жидкой среды, в том числе от радиоактивных загрязнений. Установка для ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде содержит цилиндрический корпус, на внешней стороне которого расположены ультразвуковые излучатели, а в полости цилиндрического корпуса имеются насадки с перфорациями, каждая насадка выполнена в виде шнека, укрепленного на центральном стержне или к стенке корпуса. В корпусе расположены патрубки для ввода реагентов, секция с входным патрубком для подачи обрабатываемого материала и выходными патрубками для выхода шлама, а также коническая часть со сливным патрубком и патрубками для ввода реагентов. Стержень выполнен полым, и в полости стержня имеются ультразвуковые излучатели с волноводами радиального излучения. Насадки имеют определенные размеры перфораций. Нижние насадки имеют более крупные перфорации в сравнении с верхними насадками. Стержень одним из своих концов прикреплен к вибратору или приводу вращательного движения. Технический результат - повышение эффективности процесса очистки дисперсного материала. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ ультразвуковой очистки материалов при производстве искусственных кристаллов // 2530469

Изобретение относится к способам ультразвуковой очистки кристаллов и может быть использовано для очистки кристаллов сапфира от технологических загрязнений. Сущность: осколки кристаллов поочередно промывают в трех установках ультразвукового технологического комплекса. Причем в первой установке осколки кристаллов промывают в водном растворе моющего средства с наложением движущегося ультразвукового поля, после чего барботируют моющий раствор воздухом. Во второй установке промывку осуществляют в чистой воде с наложением движущегося ультразвукового поля. В третьей установке осколки кристаллов промывают в деионизированной воде с наложением движущегося ультразвукового поля. Технический результат: повышение эффективности и экологичности очистки искусственных кристаллов, снижение трудоемкости процесса очистки. 2 ил.

Способ очистки изделий // 2541075

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам удаления загрязнений с поверхностей и из полостей разнообразных изделий. Предложен способ очистки изделий легколетучими растворителями, проводимый в замкнутом объеме при рабочем давлении, включающий очистку и ультразвуковую обработку, причем ультразвуковую моечную ванну 1 с изделием 2 помещают в герметичную камеру 4, из которой удаляют атмосферный воздух. Ванну 1 заполняют растворителем, проводят очистку, после чего растворитель сливают, пары рекуперируют, напускают в камеру атмосферный воздух и извлекают изделие из ванны 1. Способ можно вести в условиях, при которых температуру растворителя поддерживают ниже температуры корпуса герметичной камеры, а рабочее давление создают подачей сухого очищенного газа в герметичную камеру 4. Интенсивность способа можно увеличить созданием движения жидкости прокачкой растворителя через ванну, а также покачиванием ванны в процессе удаления загрязнений. Способ позволяет снизить пожарную опасность в случае применения легковоспламеняющихся растворителей, повысить эффективности способа ультразвуковой очистки.4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Аппарат для чистки промышленных компонентов // 2548084

Аппарат для чистки промышленных компонентов содержит контейнер для жидкости, которым ограничено огражденное пространство для содержания в нем чистящей жидкости, и ультразвуковые преобразователи, обладающие рабочей частотой и длиной волны в чистящей жидкости, прикрепленные, по меньшей мере, к части контейнера для жидкости на расстоянии друг от друга в диапазоне от 2 длин волн до 10 длин волн. Во время работы преобразователи генерируют большую плотность мощности в области размещения компонента в контейнере для жидкости, чем средняя плотность мощности контейнера для жидкости. Преобразователи работают таким образом, что частотой и фазой смежных преобразователей не управляют одновременно, чем предотвращают образование статических и вредоносных стоячих волн в чистящей жидкости. 2 н. и 39 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ ультразвуковой очистки защитного снаряжения // 2557752

Изобретение относится к способу ультразвуковой очистки средств индивидуальной защиты, спортивного снаряжения и инвентаря, в частности защитной хоккейной экипировки. Способ включает последовательную очистку элементов защитной экипировки в двух ультразвуковых установках. В первой установке очистку осуществляют в водном растворе экологически чистого моющего средства концентрацией 50-100 г/л, температурой 30-40°C с наложением движущегося ультразвукового поля интенсивностью 20-25 Вт/л в течение 30-60 минут с циклическим барботированием моющего раствора воздухом P=0,02-0,05 МПа. Во второй установке очистку проводят в чистой воде при температуре 30-40°C с наложением движущегося ультразвукового поля интенсивностью 20-25 Вт/л в течение 10-30 минут с циклическим барботированием воздухом P=0,02-0,05 МПа с последующей промывкой проточной водой с одновременным барботированием. Обеспечиваются очистка защитной экипировки без механического воздействия от грязи, пота, крови, спортивных напитков и уничтожение плесени, грибков, болезнетворных микроорганизмов и бактерий. 1 ил., 1 пр.