ПЕРЕДВИЖНАЯ КОМПЛЕКСНАЯ МОЮЩАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2010 года по МПК B08B3/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к передвижной комплексной моющей установке, точнее к передвижной комплексной моющей установке, скомпонованной для использования при чистке турбокомпрессоров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Газотурбокомпрессоры широко применяются в промышленности. Например, газотурбокомпрессоры могут быть установлены в самолетах для испытаний силовой установки самолета. Они могут даже быть использованы как стационарный силовой генератор и/или стационарный механический двигатель. Независимо от применения все газотурбокомпрессоры потребляют очень большое количество воздуха. При функционировании газотурбокомпрессор сначала сжимает воздух, смешивает сжатый воздух с топливом и затем воспламеняет смесь воздуха с топливом, чтобы образовать расширяющийся газ. Этот расширяющийся газ в свою очередь приводит в движение турбокомпрессор и создает вращающий момент. Получающийся в результате вращающий момент может быть использован, например, для запуска винтов силовых установок, электрических генераторов и/или других устройств, таких как механические насосы.

Во многих применениях турбокомпрессоров, включая обсужденные выше (за исключением применения на двигателе самолета), использовано фильтрование воздуха на входном отверстии, чтобы предотвратить поступление загрязнений и их отрицательное воздействие на работу турбин. Специалистам в данной области должно быть, однако, очевидно, что этот тип фильтрования в целом не предотвращает поступление небольших концентраций загрязнений во входное отверстие и налипание их непосредственно на лопатки турбокомпрессора. Эти небольшие скопления в конечном счете накапливаются на лопатках компрессора и уменьшают эффективность лопаток посредством уменьшения полного воздушного потока и полного созданного усилия газовой турбины.

Один из способов предотвращения разрушения и восстановления поверхностных изменений или эффекта осаждения загрязнений состоит в надлежащей и обычной очистке компрессора. Обычная очистка компрессоров помогает поддерживать в надлежащем состоянии работу двигателя турбины, осуществление выброса и направленного воздушного потока. Поддержание направленного воздушного потока также помогает в поддержании оптимального содержания топлива в воздушной смеси, что дополнительно улучшает работу и срок службы компрессоров. Существующие методы и оборудование, используемое в очистке компрессоров авиадвигателей, описаны в различных патентах или заявках, которые включены сюда посредством ссылок. Например, одна такая система очистки компрессора раскрыта в международной публикации WO 05077554, имеющей название "Способ и устройство для чистки турбовентиляторных двигателей газовых турбин", и соответствующей ей заявке США № 2006/0048796. В ней раскрыто устройство очистки, содержащее множество сопел, расположенных на коллекторе, который установлен с возможностью съема на воздухозаборнике двигателя и в котором сопла расположены так, чтобы распылять и направлять чистящую жидкость в воздушном потоке далее по ходу вентиляторного двигателя.

Устройство, раскрытое в WO 05077554, содержит первое сопло, расположенное в первом положении относительно центральной линии двигателя так, что чистящая жидкость, выходящая из первого сопла, сталкивается с поверхностью лопаток по существу со стороны воздействия вентилятора; второе сопло расположено во втором положении относительно осевой линии двигателя таким образом, что чистящая жидкость, выходящая из второго сопла, проходит между лопастями вентилятора и сталкивается с поверхностями лопаток по существу со стороны компрессора низкого давления; и третье сопло расположено в третьем положении относительно осевой линии двигателя таким образом, что чистящая жидкость, выходящая из третьего сопла, проходит по существу между лопастями и входит во впускное отверстие внутреннего контура двигателя. Для каждого определенного двигателя разработана специальная конструкция моющего устройства, включая скорость потока, размер разбрызгиваемых капель, таким образом, что распыление и положение сопла оптимизированы, чтобы достичь эффективной очистки.

Таким образом, изобретение, раскрытое в WO 05077554, основано на понимании того, что геометрия двигателя и свойства загрязнения различных компонентов двигателя имеют различные свойства и поэтому требуют различных подходов к чистке. Например, у загрязнения центрального компрессора могут быть свойства, отличные от загрязнений, найденных на лопастях вентилятора. Одной возможной причиной этого несоответствия в свойствах загрязнений может быть, например, температура, которая намного выше в компрессоре, чем на лопастях вентилятора. Высокая температура в компрессоре приводит к тому, что частицы загрязнений становятся «запекшимися» на поверхности компрессора, таким образом делая удаление такого загрязнения чрезвычайно трудным. На лопастях вентилятора, однако, температура намного ниже. В результате загрязнение на вентиляторе не становится запекшимся, делая более легкой очистку загрязнений вентилятора.

Другой аспект очистки компрессоров авиадвигателей включает надлежащий сбор и удаление моющих растворов, используемых для чистки компрессоров, и любых загрязнителей, удаляемых из авиадвигателей во время процесса очистки. Из-за экологических проблем используемые моющие растворы могут быть очищены и переработаны так, как это описано в международной публикации WO 05120953, называющейся "Система и устройства для сбора и переработки сточных вод после мытья двигателя". В ней раскрыто моющее устройство для авиадвигателя, имеющее коллектор, расположенный с его задней стороны, для сбора использованных моющих жидкостей. Сточные воды, выходящие из двигателя, собраны этим собирающим устройством у задней части двигателя.

Система, описанная в международной публикации WO 05120953, может быть сделана передвижной посредством введения передвижного транспортного средства. Во время функционирования моющее устройство может быть установлено или помещено на ручную буксировочную тележку, тележку с механическим приводом, автомашину (например, маленький грузовик) или подобное.

Другой пример устройства сбора сточных вод описан в международной публикации WO 05121509, называющейся "Система и устройства для сбора и переработки сточных вод после мытья двигателя", и в соответствующей заявке США №2006/0081521. Как в ней раскрыто, собранные сточные воды перекачены в резервуар, где собранные загрязняющие вещества отделены от собранной жидкости соответствующим способом обработки сточных вод. Обработанная вода затем использована или для мытья дополнительных двигателей, или альтернативно сброшена в канализацию.

Вышеупомянутые системы и способы очистки двигателей и/или сбора и переработки использованных моющих растворов обеспечивают очень универсальные и эффективные способы очистки, которые могут быть осуществлены на передвижной установке. Эти системы и способы, однако, действительно полностью не объединены или неавтономны. Другими словами, каждая из вышеупомянутых систем требует до некоторой степени некоторых разновидностей внешних технических устройств.

Для наглядности, известная система очистки авиадвигателя (и/или механического узла двигателя) обычно требует внешний источник чистой воды (предпочтительно менее чем пять (5) промилле общего количества растворенных примесей), источник энергии для нагревания чистящего раствора и запуска процесса очистки, насос для подачи воды/моющей жидкости на авиадвигатель, коллектор для направления и распыления воды/моющей жидкости, и систему сбора использованных моющих жидкостей (то есть сточные воды после очистки), чтобы предотвратить их выброс в окружающую среду. Стационарные системы очистки газотурбинных компрессоров, например, обычно размещены на постоянно установленной платформе и требуют установки внешних технических средств, таких как источник чистой воды, источник энергии для нагрева и подачи чистящего раствора, система закачки чистящего раствора, и неподвижно установленные сопла в воздухозаборнике газовой турбины, чтобы должным образом направлять чистящий раствор.

Из-за высокой стоимости и ограниченного периода использования такой системы очистки, однако, некоторые узлы газовой турбины (например, обычно пиковый и портативный арендные агрегаты) не устанавливаются постоянно на платформу и не подвергаются обычной очистке газовых турбин. Для специалистов, квалифицированных в данной области, будет очевидно, что, воздерживаясь от обычной очистки турбины, можно уменьшить производительность агрегата на один процент (1%) за месяц эксплуатации в зависимости от климата и места установки. Этот тип потери эффективности обычно приводит к значению выбросов, большему, чем оптимальное. Хотя это увеличенное значение выбросов может быть изначально в пределах разрешенного уровня, скорость выбросов будет ухудшаться, поскольку загрязнения продолжают оставаться на лопастях компрессора в течение длительного времени.

Соответственно, было бы желательно иметь рентабельную, портативную, автономную систему очистки для очистки газотурбокомпрессоров. Дополнительно было бы желательно иметь систему очистки и способ для быстрой очистки таких турбокомпрессоров, используя минимальные объемы воды и/или моющих жидкостей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к системам и способам, касающимся передвижной комплексной моющей установки. Пример передвижной моющей установки может содержать систему подачи моющей жидкости для подачи моющей жидкости в желаемое местоположение для мытья; электропитание для обеспечения энергией компонентов передвижной моющей установки; блок управления для управления одним или более компонентами передвижной моющей установки и средство передвижения для перемещения передвижной моющей установки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1A иллюстрирует несколько изометрических видов примерной передвижной комплексной моющей установки;

Фиг.1B иллюстрирует несколько изометрических видов осуществления передвижной комплексной моющей установки, изображенной на Фиг.1A;

Фиг.1С иллюстрирует линейную схему примерной передвижной комплексной моющей установки, изображенной на Фиг.1А;

Фиг.2А иллюстрирует примерное осуществление передвижной комплексной моющей установки;

Фиг.2B иллюстрирует линейную схему примерной передвижной комплексной моющей установки, изображенной на Фиг.2A.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Здесь раскрыты системы и способы, относящиеся к передвижной комплексной моющей установке, для использования в очистке газотурбокомпрессоров. Точнее, настоящее раскрытие описывает системы и способы, в которых необходимые компоненты системы очистки компрессора объединены на транспортном средстве. Такая комплексная система имеет большую гибкость и разнообразие в применении. Например, системы и способы, раскрытые здесь, могут быть применены для эффективного мытья компрессоров свободно-движущихся газовых турбин, таких которые использованы для двигателей самолетов. Кроме того, системы и способы настоящего раскрытия применимы (и достаточно рентабельны) для использования в очистке постоянных газотурбокомпрессоров, включая те, которые испытывают недостаток в специализированной системе очистки компрессора (например, пиковый, арендный агрегаты и турбинные агрегаты с механическим запуском).

Несколько преимуществ настоящего раскрытия состоят в отсутствии потребности в различных внешних технических средствах (например, внешний источник воды, электропитание, и т.д.) и улучшенном функционировании и более длительных интервалах обслуживания компрессоров, являющихся результатом эффективных способов очистки по раскрытию. Дополнительное преимущество заключается в снижении общих выбросов, что добавляет приблизительно от одного процента (1%) до пяти процентов (5%) к мощности компрессора (в пересчете на год) по сравнению с нечищеными деталями компрессора. Как далее подробно описано, системы и способы настоящего раскрытия могут использовать известные рабочие давления, такие как один-пять бар, хотя в соответствии с настоящим раскрытием могут быть использованы более эффективные рабочие давления. Например, международная публикация WO 2004/055334 А1, называющаяся "Способ очистки стационарной газотурбинной установки во время эксплуатации", раскрывает давление, размер капель и скорость воздуха, которые могут быть использованы для очистки узлов газовой турбины.

Передвижная комплексная моющая установка, раскрытая здесь, содержит несколько элементов, которые, как далее подробно описано ниже, могут быть подразделены на одну или несколько системных групп. Первый элемент передвижной моющей установки может содержать газовую или дизельную пусковую генераторную установку для приведения в действие процесса мытья. Эта двигательно-генераторная установка может быть управляемой и наблюдаемой, например, посредством встроенного узла управления. Необходимо отметить, что в применениях, использующих вариант осуществления стационарной газотурбинной моющей системы, этот элемент электропитания может быть и не необходим, поскольку электроэнергия может быть, например, предоставлена стационарной локальной установкой.

Второй элемент моющей установки может содержать один или более резервуаров для вмещения моющей жидкости. В целях настоящего раскрытия термин "моющая жидкость" может быть использован для описания деминерализованной воды, моющего раствора, содержащего в любой комбинации воду, и/или моющие элементы, и/или любую другую жидкость, подходящую для использования для мытья турбин или турбокомпрессоров.

Один или более резервуаров могут иметь желаемые размеры, такие, чтобы удерживать достаточное количество жидкости, чтобы завершить один или два процесса мытья. Резервуары могут быть оборудованы датчиками индикации уровня воды/моющей жидкости, температуры, качества и других известных параметров. Информация, собранная датчиком(ами) резервуара, может быть сообщена на встроенный блок управления для использования в управлении заполнения, нагрева, моющих процессов в резервуаре и т.д.

Третий элемент передвижной моющей установки может содержать средства подачи (например, насос подачи) для подачи воды и/или моющей жидкости на коллектор. Коллектор может быть портативным для использования в очистке передвижных или воздушных турбин или постоянно установленным для использования в очистке стационарных турбин. В другом варианте осуществления коллектор может содержать одно или более сопел для распыления и направления моющей жидкости к желательной области очистки. Средства подачи могут быть выполнены такого размера, чтобы подать моющую жидкость при любом желаемом давлении, включая давления, определяемые посредством OEM (изготовитель комплексного оборудования), которые обычно составляют от одного (1) до пяти (5) бар, или еще более высокие давления.

Четвертый элемент этого раскрытия может содержать присутствие и подключение вспомогательного оборудования, такого как ручные инструменты, воздушные компрессоры и т.д. Эти вспомогательные инструменты могут быть использованы, например, для подготовки мытья турбины (например, для удаления покрытий и/или других препятствий), для повторной сборки (т.е. для возврата к условиям эксплуатации) турбины, как только процесс мытья завершен, и/или в случае компрессора для чистки моющих коллекторов и/или двигателей для удаления жидкости, которая могла бы потенциально просочиться в двигатель во время его последующего использования.

Пятый элемент передвижной моющей установки может содержать средства обработки воды для переработки использованной жидкости (например, вода, моющий раствор и т.д.), чтобы достигнуть желаемого качества жидкости (например, меньше чем пять (5) промилле на общее число растворенных примесей сухого вещества). Как только жидкость обработана, моющая установка настоящего раскрытия может снова использовать обработанную жидкость.

Как отмечено выше, эти и другие элементы передвижной моющей установки, раскрытой здесь, могут быть подразделены на одну или несколько системных групп. Эти классификации, однако, предоставлены в целях иллюстрации и не должны быть интерпретированы как ограничение.

Первая системная категория передвижной моющей установки может быть описана как система подачи моющей жидкости. Исходя из ее названия функция этой системы должна состоять в подаче моющей жидкости к желаемому месту мытья. В примерном варианте осуществления система подачи моющей жидкости может содержать, например, один или более резервуаров для хранения моющей жидкости, коллектор, соединенный с резервуаром(ами), имеющий одно или более сопел для направления моющей жидкости к желаемому месту мытья, и насос подачи для подачи моющей жидкости из резервуара(ов) в коллектор.

Каждый резервуар(ы) может быть выполнен определенного размера, чтобы хранить любой желаемый объем моющей жидкости, включая, например, количество между восьмьюдесятью (80) и одной тысячей пятьюстами (1500) литрами. Другой резервуар, имеющий определенный размер, может быть использован в соответствии с настоящим раскрытием согласно отдельному варианту осуществления. Кроме того, каждый резервуар(ы) может содержать один или более датчиков. Датчик(и) может быть использован для предоставления информации относительно жидкости, хранящейся в резервуарах. Например, датчик(и) может быть использован для указания параметров жидкости, таких как уровень жидкости, температура жидкости, качество жидкости и т.д. Как далее подробно описано, этот тип информации может быть предоставлен в блок управления для использования для регулировки/поддержания параметров функционирования передвижной моющей установки. Дополнительно резервуар(ы) может быть оборудован одним или более нагревательными элементами для нагрева моющей жидкости, хранящейся внутри резервуара(ов). Как известно специалистам в данной области, мытье нагретой жидкостью обычно более эффективно, чем ненагретой. Таким образом, могут быть выполнены нагревательные элементы для нагрева моющей жидкости от пятидесяти (50) до восьмидесяти (80) градусов Цельсия, например, или до любой желаемой температуры, соответствующей для отдельного применения.

Как объяснено выше, коллектор, соединенный с резервуаром(ами), может быть предназначен для подачи моющей жидкости в желаемое место. Этот коллектор может быть портативным или стационарным, содержащим желаемое количество сопел для желаемого направления моющей жидкости. При применении стационарной моющей установки, например, коллектор может быть стационарным. Альтернативно портативный коллектор может быть использован при применении авиационной моющей установки. Кроме того, коллектор/сопла могут быть выполнены с возможностью разбрызгивания моющей жидкости, поскольку она проходит через них.

Насос подачи для подачи моющей жидкости из резервуара(ов) в коллектор может быть выполнен, например, так, чтобы подавать между тремя (3) и двумястами сорока (240) литрами моющей жидкости в минуту при давлении между одним (1) и восьмьюдесятью (80) бар. Необходимо отметить, однако, что насос подачи не ограничен этими параметрами функционирования. Наоборот, насос подачи может быть выполнен так, чтобы подавать моющую жидкость при любой желаемой скорости/давлении, соответствующей отдельному применению. Механизм управления таков, что, например, может быть использован для управления параметрами функционирования этого насоса подачи.

Вторая системная категория передвижной моющей установки может быть описана как система переработки жидкости. Исходя из ее названия функция этой системы состоит в переработке моющей жидкости, таким образом позволяя повторное использование жидкости в моющей установке. В примерном варианте осуществления система переработки жидкости может содержать, например, коллектор для сбора использованной моющей жидкости, когда она выходит из вымытой турбины, и сборный резервуар для хранения и подачи собранной жидкости в систему переработки. Кроме того, система обработки жидкости может быть выполнена так, чтобы обрабатывать питьевую воду, которая, как известно специалистам в данной области, содержит воду, содержащую химикаты для обработки воды (например, хлор) и/или минеральные соли. Этот признак может быть желательным в варианте осуществления стационарной моющей установки или в варианте осуществления, в котором вода предоставлена из источника, который является внешним для моющей установки непосредственно (например, где вода предоставлена из стационарного агрегата).

Система обработки жидкости может быть выполнена так, чтобы получить использованную моющую жидкость/питьевую воду и обработать ее со скоростью, например, один галлон жидкости в минуту. Такая скорость обработки может быть достигнута посредством насосной системы (например, дополнительный насос, описанный ниже) и фильтров, выполненных так, чтобы накачать и передать жидкость со скоростью одного галлона в минуту. Альтернативно система обработки может быть выполнена так, чтобы обработать жидкость с более быстрой или более медленной скоростью обработки, как предполагается соответствующим для отдельного применения. После обработки использованная моющая жидкость/питьевая вода может быть возвращена к моющей жидкости, годной для использования, содержащей небольшое количество или не содержащей растворенные примеси (например, пять (5) промилле или менее).

Для использования для обработки использованной моющей жидкости система обработки жидкости может содержать, например, такие элементы, как углеродистые фильтры для удаления минеральных солей и хлора, волокнистые фильтры, полимеры тонкой очистки, деионизирующие мембранные фильтры для удаления ионов и, таким образом, привести воду к нейтральному рH, и/или любой другой элемент, пригодный для обработки использованной моющей жидкости. Кроме того, система обработки жидкости может содержать дополнительный насос для использования его для возврата обработанной моющей жидкости назад к одному или более резервуарам, описанным выше.

Третья категория системы передвижной моющей установки может быть описана как система электропитания. Исходя из ее названия функция этой системы состоит в обеспечении энергией различных элементов передвижной моющей установки. Как отмечено выше, система электропитания не всегда может быть желательна. В варианте осуществления, в котором передвижная моющая установка использована для стационарной очистки, например, энергия может быть подведена от стационарного устройства.

В примерном варианте аэроустановки для мытья система электропитания может содержать, например, двигательно-генераторную установку. Двигатель системы электропитания может быть поршневым дизельным или бензиновым для запуска генератора. Двигатель может быть выполнен так, чтобы запустить генератор с напряжением между четырьмястами (400) и четырьмястами восьмьюдесятью (480) Вт, силой трехфазного тока тридцать ампер. Альтернативно двигатель может быть выполнен так, чтобы запустить генератор в соответствии с отдельным применением. Генератор может быть выполнен как генератор с частотой пятьдесят (50) или шестьдесят (60) герц. Альтернативно генератор может быть выполнен в соответствии с отдельным применением, в том числе, например, для того, чтобы целиком удовлетворять потребности всей моющей установки (например, между десятью (10) и сорока (40) киловаттами).

Блок управления для управления каждой из вышеописанных систем и элементами в них может быть включен в передвижную моющую установку. Этот блок управления может быть, например, автоматическим контроллером, которым непосредственно управляет программируемый логический контроллер (PLC), персональный компьютер или подобное. Альтернативно через блок управления можно управлять вручную посредством, например, блока управления с дисплеем (например, сенсорным экраном), выполненным для вызова программы заданных процессов мытья. В примере осуществления блок управления может содержать считывающее устройство, которое распознает отдельные типы двигателей, параметры мытья, коллекторы и т.д. и на основании этого распознавания вызывает (или позволяет пользователю вызвать) программу заданного процесса мытья, которая оптимизирована для отдельного применения.

Для безопасности блок управления может быть отрегулирован посредством, например, модуля защиты пароля, который предотвращает доступ незарегистрированных пользователей (то есть без пароля) к блоку управления. В одном примере применения блок управления может быть встроенным блоком управления, выполненным так, чтобы автоматически контролировать и управлять двигательно-генераторной установкой и резервуарами.

Произвольно блок управления может содержать память для хранения данных, определенной информации об оборудовании и, например, заданных пользователем процессов мытья. Эти заданные пользователем процессы мытья могут содержать вызываемые контроллером программы, к которым можно получить доступ непосредственно или опосредовано. Как отмечено выше, эти программы можно вызвать в ответ на компоненты (например, коллектор, двигатель и т.д.), определенные или распознанные считывающим устройством. Как только вызвана программа процесса мытья, блок управления регулирует и управляет различными компонентами моющей установки, чтобы осуществить вызванный процесс мытья. С этой целью блок управления установки может быть выполнен так, чтобы удовлетворить заданные пользователем "требования" (или условия), такие как качество жидкости, количество жидкости, температура жидкости, степень заполнения резервуара, состав моющей жидкости и т.п., прежде чем разрешить начало процесса мытья.

Передвижная моющая установка настоящего раскрытия может также содержать средства передвижения для перемещения моющей установки. Это средство передвижения может быть непосредственно объединено с передвижной моющей установкой и непосредственно перемещать моющую установку, или оно может просто облегчить перемещение моющей установки. Например, моющая установка может быть объединена с кузовом трейлера или грузовика, который непосредственно может перемещаться, или моющая установка может быть установлена на передвижной платформе, которая непосредственно сама не передвигается, но облегчает перемещение моющей установки.

Дополнительные признаки передвижной моющей установки могут содержать, например, один или более барабанов шлангов, каждый из которых может быть использован для проведения процессов мытья, подачи жидкости между компонентами моющей установки, электрического заземления моющей установки, обеспечения подачи сжатого воздуха и т.д. Кроме того, один или более вышеописанных элементов моющей установки могут быть взаимозаменяемыми, таким образом облегчая их обслуживание и замену. Передвижная моющая установка может также содержать одну или более защитных панелей для обеспечения безопасности и защиты от погодных условий различных компонентов моющей установки.

Дополнительно передвижная моющая установка, описанная здесь, может содержать один или более вспомогательных инструментов (например, ручные инструменты и т.п.) для использования в "подготовке" компонента (например, турбинного двигателя), который требуется вымыть, и для того, чтобы возвратить компонент назад в положение эксплуатации, как только процесс мытья закончен. Подготовка устройства к мытью может содержать, например, удаление покрытия и/или других преград устройства для облегчения его мытья; и возвращение устройства на место в положение эксплуатации может содержать повторную сборку устройства, как только процесс мытья завершен.

Кроме того, вспомогательный инструмент, такой как компрессор, может быть включен в моющую установку. Компрессоры могут быть использованы, например, для прочистки моющих коллекторов и двигателей в конце процесса мытья для удаления лишней жидкости, которая может потенциально просочиться в двигатель, например, во время следующего использования двигателя.

Обращаясь теперь к Фиг.1A-1C, здесь изображен пример передвижной комплексной моющей установки 10 для использования на передвижной или авиационной газотурбинной системе (например, двигатель самолета). Фиг.1A и 1B каждая иллюстрирует изометрический вид передвижной моющей установки 10, установленной на передвижной платформе 13 (Фиг.1A) и установленной на кузове грузовика 11 (Фиг.1B). Пример моющей установки 10 содержит энергетическую двигательно-генераторную установку для подачи электрической энергии, например, к заполняющему насосу для заполнения резервуаров для жидкости установки, к нагревающим элементам для нагрева моющей жидкости внутри резервуаров и к моющей подающей системе и системе обработки жидкости. Двигательно-генераторная установка может содержать один из дизельных или бензиновых двигателей. Нагревающие элементы могут быть выполнены так, чтобы нагреть моющую жидкость до любой желаемой температуры, такой как, например, между пятьюдесятью (50) и девяноста (90) градусами Цельсия.

В примере этой моющей установки 10 также включен блок управления, выполненный так, чтобы наблюдать за исполнением процессов мытья установки 10. Этот блок управления содержит интерфейс для того, чтобы позволить пользователям управлять им вручную.

Как показано на Фиг.1B, пример моющей установки 10 может быть установлен на трейлере для использования как передвижная моющая станция. Альтернативно комплексная моющая установка 10 может быть установлена на передвижной платформе 13 (Фиг.1A) для облегчения перемещения моющей установки 10 посредством, например, тележки, трейлера, кузова грузовика и т.д.

На Фиг.1С показана линейная схема моющей установки 10, изображенной на Фиг.1A и 1В. Пример моющей установки 10 содержит и впускное отверстие для воды, и впускное отверстие для воздуха. Воду, входящую во впускное отверстие, передают к барабану шланга низкого давления (LP HR), где ей придают избыточное давление, и передают на ряд фильтров (BF1, BF2, BB F1-F3, Dl). Как только вода отфильтрована (т.е. как только все растворенные в воде примеси находятся на желаемом уровне) вода подана в резервуары (резервуар 1, резервуар 2). В резервуарах (резервуар 1, резервуар 2) вода нагрета посредством соответствующих нагревательных элементов. Как только блок управления (не показан) определит, что вода достигла желаемой температуры, вода поступает в поршневой насос, где она накачивается в барабан шланга высокого давления (HP RL) для выдачи к месту желаемого мытья (например, аэротурбинный двигатель).

Входящий воздух примера моющей установки 10 проходит через фильтр впускного отверстия (IF) и через лопастной воздушный компрессор для удаления из него всей воды. Затем воздух фильтруется через фильтры (PF, OF, DAD, DF) и поступает в барабан воздушного шланга (AIR HR). Затем он выдает сжатый и очищенный воздух на, например, аэродвигатель, чтобы очистить от влаги компоненты аэротурбинной системы (например, коллектор, двигатель и т.д.), которая потенциально может просочиться в систему после завершения процесса мытья.

Обращаясь теперь к Фиг.2A-2B, здесь изображен пример передвижной комплексной моющей установки 20 для использования со стационарной газотурбинной системой. Фиг.2A иллюстрирует различные изометрические виды стационарной моющей установки 20 на передвижной тележке 30, и Фиг.2B иллюстрирует линейную схему моющей установки 20, изображенной на Фиг.2A.

Как известно специалистам в данной области, стационарные газовые турбины могут включать турбины, которые являются неподвижными, такие как турбинные системы, которые предоставлены как часть арендной сделки, которые использованы для применения в пиковых электрических генераторах или использованы, например, для механического запуска. Арендные газовые турбины обычно размещены на кузовах трейлера, например, и обычно состоят только из оборудования, необходимого для работы и транспортировки. Водные моющие установки обычно не содержатся в таких арендных установках. Точно так же системы механических запусков часто лишены конструкционных достоинств и не содержат водную моющую установку. Нехватка водной моющей установки приводит к нарастанию загрязнений на турбинах, которое приводит к функционированию ниже требуемого уровня. В некоторых случаях нарастание загрязнений может заставить турбины терять до одного процента (1%) или более от их полной производительности. Раскрытая здесь портативная моющая установка может быть использована для обслуживания и арендной системы, и системы механического запуска, таким образом минимизируя потерю производительности, вызванную таким нарастанием загрязнения.

В отличие от моющей установки 10, иллюстрированной на Фиг.1A-C, моющая установка 20 на Фиг. 2A-B не содержит двигательно-генераторную установку. Напротив, энергия насосам резервуара, нагревательным элементам и другим компонентам моющей установки 20 подается посредством, например, локального источника энергии, расположенного в постоянном местоположении турбинной системы. Отмечено, однако, что двигательно-генераторная установка может быть включена в пример этой моющей установки 20, не отступая от объема настоящего варианта осуществления.

Подобно источнику энергии, моющая установка 20 настоящего изобретения может или не может содержать специализированную подачу моющей жидкости. На данном чертеже, например, моющая жидкость подана из внешнего источника, такого как подача от источника вне платформы или из локального источника подачи. Отмечено, однако, что моющая установка 20 может, тем не менее, быть оборудована насосом заполнения и системой обработки жидкости, таким образом позволяя моющей установке 20 обрабатывать и снова использовать использованную моющую жидкость или питьевую воду.

В этот пример моющей установки 20 также включен блок управления, выполненный так, чтобы наблюдать за выполнением процесса мытья установки 20. Этот блок управления включен для того, чтобы позволить пользователям вручную управлять блоком управления.

Как показано на Фиг.2A, моющая установка 20 может быть установлена на платформе, чтобы облегчить транспортировку моющей установки 20, такой как на передвижном трейлере 30 (например, как моющая установка по арендной сделке). Дополнительно моющая установка 20 может быть установлена, например, на сертифицированном шоссейном трейлере для перевозки установки 20 от места установки к стационарной турбинной установке.

На Фиг.2B изображена линейная схема моющей установки 20, изображенной на Фиг.2A. Пример моющей установки 20 содержит и внешнее впускное отверстие для воды, и внешний источник энергии. Вода, предоставленная из внешнего источника (например, установка подачи воды), входит в моющую установку 20 через барабан шланга. Вода тогда передана на фильтр и в резервуар деминерализованной воды. В водном резервуаре вода нагрета и/или отфильтрована и передана на насос. Произвольно из резервуара с детергентом может быть подан детергент и смешан с водой. Вода (или смесь вода/детергент) тогда подана на выходное отверстие барабана шланга, где в ней создано давление, и выдана наружу.

Энергия предоставлена моющей установке от внешнего источника энергии (например, электропитание от установки). Эта внешняя энергия подана на моющую установку посредством, например, камеры выводов NEMA 4X, где энергия разветвлена к различным компонентам моющей установки 20 (например, к различным насосам установки, нагревательным элементам резервуара и т.д.).

Хотя здесь показаны и описаны определенные варианты осуществления в целях иллюстрации и пояснения посредством примера, обычным специалистам в данной области должно быть понятно, что определенные варианты осуществления, показанные и описанные здесь, могут быть заменены широким разнообразием альтернативных и/или эквивалентных вариантов осуществления, не отступая от объема настоящего изобретения. Это раскрытие предназначено, чтобы охватить любую адаптацию или изменение вариантов осуществления, обсужденных здесь.

Изобретение относится к области очистки и может быть использовано, в частности, для очистки турбокомпрессоров. Установка содержит систему подачи моющей жидкости для подачи моющей жидкости в желаемое место мытья, источник электропитания для обеспечения энергией элементов передвижной моющей установки, блок управления для управления одним или более элементами передвижной моющей установки и подвижное устройство для обеспечения подвижности передвижной моющей установки. Источник электропитания и блок управления встроены в моющую установку, причем источник электропитания содержит двигательно-генераторную установку, а блок управления выполнен с возможностью контролировать и управлять двигательно-генераторной установкой. Изобретение обеспечивает повышение качества очистки, снижение выбросов и наличие собственных технических средств для осуществления очистки. 35 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Передвижная моющая установка, содержащая:
систему подачи моющей жидкости для подачи моющей жидкости в желаемое место мытья;
источник электропитания для обеспечения энергией элементов передвижной моющей установки;
блок управления для управления одним или более элементами передвижной моющей установки и
подвижное устройство для обеспечения подвижности передвижной моющей установки, отличающаяся тем, что источник электропитания и блок управления встроены в моющую установку, причем источник электропитания содержит двигательно-генераторную установку, а блок управления выполнен с возможностью контролировать и управлять двигательно-генераторной установкой.

2. Установка по п.1, дополнительно содержащая систему обработки жидкости для обработки использованной моющей жидкости.

3. Установка по п.1, в которой система подачи моющей жидкости содержит:
коллектор, соединенный с резервуарами, содержащий одно или более сопел для направления моющей жидкости к месту желаемого мытья; и
насос подачи для подачи моющей жидкости из одного или более резервуаров в коллектор.

4. Установка по п.3, в которой система подачи моющей жидкости дополнительно содержит один или более резервуаров для хранения моющей жидкости.

5. Установка по п.4, в которой по меньшей мере или вода, или моющая жидкость предоставлена из внешнего источника.

6. Установка по п.4, в которой резервуары содержат один или более датчиков для отражения информации, содержащей по меньшей мере один из уровней жидкости, температуры и качества моющей жидкости в упомянутых резервуарах, причем упомянутая информация предоставлена в блок управления.

7. Установка по п.6, в которой каждый из одного или более резервуаров выполнен так, чтобы хранить жидкость между 80 и 1500 л.

8. Установка по п.7, в которой резервуары содержат один или более нагревательных элементов для нагрева моющей жидкости до температуры между 50 и 80°C.

9. Установка по п.8, в которой коллектор представляет собой один из портативных или стационарных коллекторов, выполненных так, чтобы распылять моющую жидкость.

10. Установка по п.9, в которой насос подачи выполнен так, чтобы подавать в коллектор жидкость в количестве между 3 и 240 л в минуту.

11. Установка по п.10, дополнительно содержащая двигатель переменного тока для управления насосом подачи.

12. Установка по п.11, в которой насос подачи выполнен так, чтобы подавать моющую жидкость в коллектор с давлениями между 1 и 80 бар.

13. Установка по п.2, дополнительно содержащая систему сбора жидкости, причем упомянутая система сбора жидкости содержит коллектор для сбора использованной моющей жидкости и сборный резервуар для хранения и подачи собранной жидкости в систему обработки жидкости.

14. Установка по п.13, в которой система обработки жидкости выполнена так, чтобы получить и обработать использованную моющую жидкость или питьевую воду.

15. Установка по п.14, в которой система обработки жидкости выполнена так, чтобы обработать один галлон жидкости в минуту.

16. Установка по п.15, в которой система обработки жидкости выполнена так, чтобы вернуть обработанную жидкость к общему уровню растворенных примесей 5 ppm или менее.

17. Установка по п.16, в которой система обработки жидкости содержит дополнительный насос для возвращения обработанной жидкости в один или более резервуаров.

18. Установка по п.17, в которой система обработки жидкости дополнительно содержит один или более углеродистых фильтров, фильтрующих волокнистых элементов, полимеров тонкой очистки и деионизирующих мембранных фильтров.

19. Установка по п.1, в которой источником питания является источник энергии, который является внешним для моющей установки.

20. Установка по п.19, в которой двигательно-генераторная установка содержит генератор и поршневой двигатель, запускающий генератор, причем двигатель является либо дизельным, либо бензиновым.

21. Установка по п.20, в которой генератор имеет частоту от 50 до 60 Гц.

22. Установка по п.21, в которой двигатель запускает генератор с напряжением между 400 и 480 Вт и силой трехфазного тока 30 А.

23. Установка по п.1, в которой блок управления представляет собой автоматический контроллер и который управляется одним из программируемых логических контроллеров (PLC) и системой персонального компьютера.

24. Установка по п.23, в которой блок управления содержит память для хранения заданных пользователем процессов мытья как вызываемых программ и информацию об особенностях оборудования.

25. Установка по п.24, в которой блок управления дополнительно содержит устройство считывания, выполненное так, чтобы распознавать по меньшей мере один из процессов мытья и типов двигателя, причем упомянутое распознавание позволяет пользователям вызывать и осуществлять заданный соответствующий процесс мытья из файла, хранящегося в памяти блока управления.

26. Установка по п.25, в которой блок управления выполнен так, чтобы удовлетворять требованиям, касающимся по меньшей мере одного из параметров качества жидкости, температуры жидкости, степени заполнения резервуара и состава моющей жидкости.

27. Установка по п.26, в которой блок управления дополнительно содержит дисплей, имеющий меню сенсорного экрана для использования вызова заданного процесса мытья.

28. Установка по п.27, в которой блок управления дополнительно выполнен так, чтобы контролировать и управлять заполнением резервуара.

29. Установка по п.28, в которой доступ к блоку управления отрегулирован посредством модуля защиты пароля.

30. Установка по п.1, в которой устройство передвижения содержит по меньшей мере одну передвижную платформу, трейлер и кузов грузовика.

31. Установка по п.1, дополнительно содержащая один или более барабанов шлангов, причем каждый упомянутый барабан использован по меньшей мере в одном из проводимых процессов мытья, передачи жидкости для мытья, электрическом заземлении передвижной моющей установки и обеспечении подачи сжатого воздуха.

32. Установка по п.1, в которой один или более элементов моющей установки являются взаимозаменяемыми, таким образом, облегчая обслуживание и замену упомянутых элементов.

33. Установка по п.1, дополнительно содержащая одну или более защитных панелей для обеспечения безопасности передвижной моющей установки и защиты от погодных условий.

34. Установка по п.1, дополнительно содержащая один или более вспомогательных инструментов для использования в подготовке желаемой поверхности к мытью.

35. Установка по п.34, в которой один или более вспомогательных инструментов содержат один или более ручных инструментов.

36. Установка по п.1, дополнительно содержащая один или более компрессоров для использования для удаления лишней моющей жидкости из турбинного двигателя и коллектора.