具有带特别注射器的清洁设备的废气涡轮制造技术

技术编号:29418050 阅读:22 留言:0更新日期:2021-07-23 23:09
描述了一种用于涡轮的清洁设备(10)。清洁设备(10)包括注射器主体(11),用于将清洁液体注射到涡轮的流通道中。注射器主体(11)包括主流通道(12)。主流通道(12)被连接至相应的一个或多个第一注射器(13)的一个或多个第一流通道(121)。一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道包括弯曲通道部分(125)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带特别注射器的清洁设备的废气涡轮
本公开实施例涉及用于涡轮、尤其是废气涡轮或动力涡轮的清洁设备。另外,本公开的实施例还涉及具有此类清洁设备的涡轮,例如废气涡轮或动力涡轮。本公开的进一步实施例涉及具有带此类清洁设备的废气涡轮的废气涡轮增压器。
技术介绍
废气涡轮在废气涡轮增压器中被使用以用于给内燃机增压,或者废气涡轮被用作动力涡轮,以用于将内燃机的废气中包含的能量转换为机械能或电能。根据内燃机的实际运行情况和用于驱动内燃机的燃料的成分,废气涡轮中通常会出现涡轮级的污垢,即,叶轮上的涡轮动叶和喷嘴环的导流静叶以及各种涡轮壳体部分的污垢。典型地,污垢包括废气颗粒的沉积物。这种污物沉积会导致喷嘴环区域中的涡轮效率降低。此外,结果,燃烧室中的废气温度可能升高,由此,内燃机和涡轮增压器两者都可能热过载。特别地,内燃机中可能出现排气阀的损坏或者甚至破坏。例如,如果污物层沉积在喷嘴环上和连接至内燃机的涡轮增压器的涡轮动叶上,则预计涡轮增压器转速会增加,并且因此导致压力升高和预期的气缸压力。结果,除了热负荷增加,内燃机和涡轮增压器的部件还经受较高的机械负荷,从而可能导致受影响部件被破坏。此外,由于这种污物层在涡轮叶轮的动叶周向上不规则分布,可能会加剧转子的不平衡,从而可能损坏旋转部件的轴承。如果污物沉积在流通道(在涡轮动叶的径向外侧延伸)的外轮廓处的涡轮壳体上,由于涡轮动叶与涡轮壳体之间的径向间隙减小,则在运行期间,涡轮动叶与涡轮壳体可能出现接触,从而可能损坏涡轮动叶。因此,鉴于上述情况,在运行期间,喷嘴环、涡轮动叶和涡轮壳体的受影响区域必须定期清洁。在现有技术中,为了在运行期间清洁靠重质燃料运行的内燃机的废气涡轮上的污染物,通常使用水作为清洁剂,经由废气流中涡轮级上游的一个或多个喷嘴注入。应当注意的是,清洁效果可以仅在废气涡轮的能够被清洁剂润湿的区域内实现。因此,为了实现良好的清洁性能,必须实现清洁剂在涡轮级入口处的圆形或环形表面均匀分布。在用于废气涡轮的涡轮清洁系统的背景下,存在若干挑战,并且在一定程度上,必须满足对立的目标。例如,喷嘴环上的清洁剂分布必须均匀地散布在整个圆周上。分布不均匀会导致涡轮外壳的不均匀收缩,并且进而导致与动叶尖端的摩擦接触,从而导致磨损。此外,必须使冲击热气路径壁的清洁剂量最小化。向热表面施加清洁剂,例如水,通常会引起热应力,从而可能导致破裂和故障。因此,一直需要用于涡轮的内部清洁的清洁设备,该清洁设备能够至少部分地克服现有技术的问题并提供改进的清洁性能。
技术实现思路
鉴于上述内容,提供了一种根据独立权利要求的用于涡轮的清洁设备。根据从属权利要求、说明书和附图,其它方面、优点和特征也是明显的。根据本公开的一个方面,提供了一种用于涡轮的清洁设备。该清洁设备包括注射器主体用于将清洁液体注射到涡轮的流通道中。注射器主体包括主流通道。主流通道被连接至相应的一个或多个第一注射器的一个或多个第一流通道。一个或多个第一流通道中的至少一个第一流通道包括弯曲通道部分。因此,与传统清洁设备相比,本公开的清洁设备得到改进。特别地,本公开的清洁设备有利地提供了改进的清洁液体分布,从而产生更好的清洁性能。此外,本公开的清洁设备在关于将清洁液体(例如水)均匀地散布在涡轮的喷嘴环上方面得到改进。根据本公开的另一方面,提供了一种涡轮,其包括根据本文所述的实施例中的任一实施例的清洁设备。例如,涡轮可以是废气涡轮或动力涡轮。因此,有利地,可以提供改进的涡轮,特别是改进的废气涡轮或动力涡轮。根据另一方面,提供了一种废气涡轮增压器,其包括废气涡轮,该废气涡轮具有根据本文所述的实施例中的任一实施例的清洁设备。因此,可以提供一种改进的废气涡轮增压器。附图说明为了能够详细理解本公开的上述特征,可以参考实施例来获得以上简要概述的本公开的更具体描述。附图涉及本公开的实施例,并且在下面进行描述:图1示出具有根据现有技术的清洁设备的废气涡轮的涡轮壳体的示意性截面图;图2示出具有根据本文所述实施例的清洁设备的废气涡轮的涡轮壳体的示意性截面图;图3示出根据本文所述实施例的清洁设备的前视图;并且图4示出根据本文所述实施例的清洁设备沿图3中的A-A线的截面图。具体实施方式现在将详细参考各种实施例,其一个或多个示例在每幅附图中示出。每个示例均以说明的方式提供,而非旨在作为限制。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于任何其它实施例或与任何其它实施例结合使用,以产生其它实施例。本公开旨在包括此类修改和变型。在附图的以下描述中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。一般地,仅描述各个实施例的差异。除非另外指明,否则一个实施例中关于部件或方面的描述同样可以适用于另一实施例中的对应部件或方面。示例性地参照图1,描述了根据现有技术的清洁设备50。特别地,图1示出根据现有技术的轴流式涡轮的一部分沿涡轮轴线的示意性截面图。气体入口外壳1包括外壳体壁和内壳体壁,其中内壳体壁被配置为具有中空内部空间的帽形形状,并且用作与流通道相对的涡轮叶轮4的轮毂本体42的盖。涡轮叶轮被设置在气体出口壳体2中。在废气涡轮运行期间,从内燃机排出的热废气首先被引导至废气涡轮的气体入口外壳1中,从而提供具有近似圆形横截面的废气流。内壳体壁的效果是转换为环形废气流,该废气流具有沿基本上垂直的方向上撞击内壳体壁的滞流点流线。环形废气流被引导至涡轮动叶41。布置在涡轮动叶41上游的喷嘴环3具有使废气与涡轮叶轮4的涡轮动叶41最佳对准的任务。在喷嘴环3的上游设置清洁设备50,清洁设备50从气体入口壳体的内壳体壁延伸至流通道21中。特别地,清洁设备50包括喷嘴本体5,喷嘴本体5在滞流点流线的区域内从内壳体壁突出至流通道21中。喷嘴本体包括多个喷嘴开口51、52,以用于将清洁液体注射到流通道21中。特别地,喷嘴开口51和52被细分为两组喷嘴开口。第一组喷嘴开口52被布置在节流点53的下游。第二组喷嘴开口51被布置在节流点53的上游。由于存在节流点53,可以实现用于清洁流体的两个不同压力水平。特别地,第一组喷嘴开口52可以被配置为用于以低于节流阀53上游的第二组喷嘴开口51的压力注射清洁液体。第一和第二喷嘴开口52处不同的压力条件具有以下效果:可以通过喷嘴开口51、52以不同的注射速度将不同量的清洁流体注射到流通道21中。示例性地参照图2至图4,描述了根据本公开的用于涡轮的清洁设备10。根据可与本文所述的其它实施例结合的实施例,清洁设备10包括注射器主体11,以用于将清洁液体注射到涡轮的流通道中。如图4中示例性地示出的,注射器主体11包括主流通道12。例如,如图2所示,注射器主体11可以被安装在涡轮的入口外壳1(帽)上。主流通道12被连接至相应的一个或多个第一注射器13的一个或多个第一流通道121。例如,一个或多个第一注射器13可以是低压注射器。一个或多个第一流通道121中的至少一个第一流通道包括本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种涡轮的清洁设备(10),包括注射器主体(11),以用于将清洁液体注射到所述涡轮的流通道中,所述注射器主体(11)包括主流通道(12),所述主流通道(12)被连接至相应的一个或多个第一注射器(13)的一个或多个第一流通道(121),其中所述一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道包括弯曲通道部分(125),所述弯曲通道部分(125)包括弯折部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181214 EP 18212563.31.一种涡轮的清洁设备(10),包括注射器主体(11),以用于将清洁液体注射到所述涡轮的流通道中,所述注射器主体(11)包括主流通道(12),所述主流通道(12)被连接至相应的一个或多个第一注射器(13)的一个或多个第一流通道(121),其中所述一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道包括弯曲通道部分(125),所述弯曲通道部分(125)包括弯折部。


2.根据权利要求1所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第一流通道(121)终止于相应的一个或多个第一注射开口(131),其中所述相应的一个或多个第一注射开口(131)中的至少一个第一注射开口提供以α≥15°的偏离角α偏离所述主流通道(12)中的主流方向(101)的注射方向(102)。


3.根据权利要求1或2所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道包括内部自由形态表面。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道经由孔口(15)与所述主流通道(12)连接,其中所述孔口(15)的流横截面小于所述至少一个第一流通道(121)的流横截面。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第一流通道(121)中的至少一个第一流通道包括导流静叶(16)。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的清洁设备(10),所述主流通道(12)被连接至相应的一个或多个第二注射器(14)的一个或多个第二流通道(122),其中所述一个或多个第二注射器(14)是高压注射器,并且其中所述一个或多个第一注射器(13)是低压注射器。


7.根据权利要求6所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第二流通道(122)中的至少一个第二流通道包括锥形段(123),所述锥形段(123)在与所述主流通道(12)的连接处具有扩大的流横截面。


8.根据权利要求6或7所述的清洁设备(10),其中所述一个或多个第二流通道(...

【专利技术属性】
技术研发人员:马格纳斯·费舍
申请(专利权)人:ABB瑞士股份有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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