BR102016029311A2 - Equipment cleaning system and method - Google Patents
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Abstract
trata-se de um sistema e método de limpeza que usa um tanque (102) que retém um detergente fluido (104) e um conjunto de equipamento (200) formado de uma pluralidade de componentes distintos unidos. um ou mais transdutores de ultrassom removem um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento (200) gerando-se e propagando-se ondas de ultrassom de alta frequência no detergente fluido (104) enquanto o conjunto de equipamento (200) está em contato com o detergente fluido (104).
Description
"SISTEMA E MÉTODO DE LIMPEZA DE EQUIPAMENTO" Campo [001] As realizações da matéria revelada no presente documento referem-se a sistemas e métodos para limpeza de equipamento montado a partir de múltiplas peças separadas, tais como motores e turbinas.
Antecedentes [002] Equipamentos tais como motores e turbinas podem acumular sedimentos ao longo do tempo. Por exemplo, motores e turbinas acoplados a asas de aeronave podem acumular sedimentos (por exemplo, quartzo ou outros sedimentos formados de areia, poeira, e/ou outros materiais) em superfícies externas e/ou superfícies internas. Esses e outros tipos de sedimentos podem degradar parte da durabilidade e desempenho do motor. Eventualmente, os sedimentos têm que ser removidos por meio de limpeza dos motores e das peças do motor.
[003] Os sistemas e métodos de limpeza removem o motor e/ou as turbinas do sistema de turbina maior (por exemplo, a aeronave) para que o motor e/ou as peças do motor possam ser limpos. Os motores e turbinas são desmontados ou de outro modo separados em peças separadas que estavam conectadas anteriormente para formar os motores e turbinas. As peças separadas são, então, limpas e remontadas em motores e turbinas. Os motores e turbinas limpos e remontados são, então, colocados de volta no sistema de turbina para operação adicional na propulsão do sistema de turbina.
[004] Os motores de aeronaves e as turbinas de alto desempenho possuem furos de resfriamento muito finos que permitem temperaturas de gás mais altas no combustor e na turbina. Durante a operação de motores de aeronave em ambientes que contêm poeira de dimensão fina, tal como poeira medida em nível PM10 (por exemplo, uma matéria particulada menor do que 10 micrômetros), a poeira pode se acumular nos furos de resfriamento de dimensão fina e reduzir a eficiência de resfriamento dos motores e turbinas.
[005] A poeira também se deposita em superfícies resfriadas e cria uma camada isolante entre a superfície e o meio de resfriamento, o que pode reduzir a eficiência de resfriamento dos motores e turbinas. A eficiência de resfriamento reduzida pode aumentar as temperaturas de operação do componente e reduzir o tempo de vida útil dos componentes. Além disso, a matéria particulada que está presente no ar que entra no motor de turbina e nas passagens de resfriamento pode conter espécies que contêm enxofre que podem corroer os componentes.
Breve Descrição [006] Em uma realização, um método de limpeza inclui mergulhar um conjunto de motor de aeronave formado de múltiplas peças em um detergente fluido em um tanque, expor o conjunto de motor de aeronave a ondas de ultrassom que têm uma frequência maior do que 40 kHz, e gerar cavitação do detergente fluido para remover sedimentos em uma ou mais das peças do conjunto de motor de aeronave sem danificar o conjunto de motor de aeronave.
[007] Em outra realização, outro método de limpeza inclui colocar um conjunto de equipamento em contato com um detergente fluido, sendo que o conjunto de equipamento é formado de uma pluralidade de componentes distintos unidos para formar o conjunto de equipamento e remover um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento expondo-se o conjunto de equipamento a ondas de ultrassom de alta frequência enquanto o conjunto de equipamento está em contato com o detergente fluido.
[008] Em outra realização, um sistema de limpeza inclui um tanque configurado para reter um detergente fluido e um conjunto de equipamento formado de uma pluralidade de componentes distintos unidos e um ou mais transdutores de ultrassom configurados para remover um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento gerando-se e propagando-se ondas de ultrassom de alta frequência no detergente fluido enquanto o conjunto de equipamento está em contato com o detergente fluido.
Breve Descrição das Figuras [009] Faz-se referência às figuras anexas, nas quais realizações particulares e benefícios adicionais da invenção são ilustrados, conforme descrito em mais detalhes na descrição abaixo, em que: A Figura 1 ilustra uma realização de um sistema de limpeza de equipamento; A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um conjunto de equipamento que é abaixado em um tanque do sistema de limpeza mostrado na Figura 1, de acordo com uma realização; A Figura 3 ilustra uma vista superior do conjunto de equipamento mostrado na Figura 2 em detergente fluido no tanque mostrado na Figura 1, de acordo com uma realização; A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um transdutor de ultrassom do sistema de limpeza mostrado na Figura 1, de acordo com uma realização; A Figura 5 ilustra um fluxograma de uma realização de um método para limpeza ultrassônica de um conjunto de equipamento; A Figura 6 ilustra fluxos de ar medidos através de diferentesconjuntos de motor de turbina de aeronave antes e após a limpeza dos conjuntos de motor, conforme descrito no presente documento; A Figura 7 é uma vista parcial de uma superfície externa de uma vedação de disco de rotor do conjunto de equipamento mostrado na Figura 2 antes da limpeza com o uso dos sistemas e métodos de limpeza descritos no presente documento, de acordo com um exemplo; A Figura 8 é uma vista parcial da superfície externa da mesma vedação de disco de rotor do conjunto de equipamento mostrado na Figura 7 após a limpeza com o uso dos sistemas e métodos de limpeza descritos no presente documento, de acordo com um exemplo; A Figura 9 ilustra uma fotografia (em uma ampliação de 100x) de uma superfície de cupons que representa um conjunto de motor de turbina de aeronave antes da limpeza com ondas de ultrassom de alta frequência e com um detergente baseado em ácido cítrico, de acordo com um exemplo; A Figura 10 ilustra outra fotografia (em ampliação de 100x) da superfície de cupons que representa um conjunto de motor de turbina de aeronave após a limpeza com ondas de ultrassom de baixa frequência e com um detergente baseado em ácido cítrico, de acordo com um exemplo; A Figura 11 ilustra outra fotografia (em ampliação de 100x) da superfície de cupons que representa um conjunto de motor de turbina de aeronave após a limpeza com ondas de ultrassom de frequência mais alta e com um detergente baseado em ácido cítrico, de acordo com um exemplo; A Figura 12 ilustra intensidades espectrais de ondas de ultrassom geradas pelos transdutores mostrados na Figura 1 que têm uma frequência-alvo de 80 kHz, de acordo com um exemplo; A Figura 13 é outra vista parcial de uma superfície externa de uma vedação de um disco de rotor do conjunto de equipamento mostrado na Figura 2 antes da limpeza com o uso dos sistemas e métodos de limpeza descritos no presente documento, de acordo com um exemplo; A Figura 14 é outra vista parcial da superfície externa da vedação do mesmo disco de rotor do conjunto de equipamento mostrado na Figura 13 após a limpeza com o uso dos sistemas e métodos de limpeza descritos no presente documento, de acordo com um exemplo; A Figura 15 ilustra uma vista em perspectiva de um dispositivo de blindagem e amortecimento, de acordo com uma realização; A Figura 16 ilustra outra vista em perspectiva do dispositivo de blindagem e amortecimento mostrado na Figura 15, de acordo com uma realização; A Figura 17 ilustra outra vista em perspectiva do dispositivo de blindagem e amortecimento mostrado na Figura 15, de acordo com uma realização; A Figura 18 ilustra uma vista em corte transversal do dispositivo de blindagem e amortecimento, de acordo com uma realização; e A Figura 19 ilustra o dispositivo de blindagem e amortecimento disposto no conjunto de equipamento mostrado na Figura 2, de acordo com um exemplo.
Descrição Detalhada [010] Uma ou mais realizações da matéria inventiva descrita no presente documento fornecem sistemas e métodos para limpeza de equipamento montado de sistemas, tais como motores ou turbinas de sistemas acionados por turbina (por exemplo, veículos). Os sistemas e métodos podem limpar os motores, turbinas ou outro equipamento enquanto os motores, turbinas ou equipamento permanecem montados. Por exemplo, o equipamento pode ser limpo ultrassonicamente sem separar as peças diferentes que formam o equipamento uma da outra. Os motores e as peças do motor podem ser limpos para remover acúmulo de areia ou de outros sedimentos nas peças do motor, tal como pás de turbina (por exemplo, pás de turbina de alta pressão) invólucros, bocais, palhetas, componentes de vedação, hastes de válvulas, caixas de bocal, etc.
[011] Em um aspecto, os sistemas e métodos descritos no presente documento podem ser usados para fornecer para a limpeza ultrassônica das ligas e componentes de motor de aeronave (ou outro sistema de veículo) com geometrias sofisticadas e complexas, que incluem componentes com revestimentos. Os componentes e os componentes com revestimentos podem incluir pás de turbina, bocais de turbina, discos, eixos e vedações. Nem todas as realizações da matéria inventiva descrita e reivindicada no presente documento são limitadas a motores, ligas de motor, pás de turbina, bocais de turbina, discos, eixos, vedações, sistemas de aeronave ou veículo. Pelo menos uma realização da matéria inventiva pode ser usada em conjunto com outros tipos de equipamento, sistemas, ou similares.
[012] Os sistemas e métodos descritos no presente documento podem limpar equipamento montado ao mesmo tempo em que mantêm a integridade do equipamento montado. O equipamento montado é formado de diversas peças ou componentes separados distintos, que são conectados entre si para formar o equipamento montado. O equipamento pode ser limpo sem separar completamente todos os componentes entre si. Em um aspecto, as peças podem ser separadas entre si antes de formar o equipamento montado, mas podem ser unidas por adesivos, fixadores, vedações, ou similares.
[013] Em um aspecto, os sistemas e métodos descritos no presente documento usam ondas ultrassônicas de alta frequência para limpeza do equipamento montado. As ondas de ultrassom de alta frequência limpam o equipamento montado sem comprometer o tempo de fadiga do equipamento, tal como gerando-se ou propagando-se rachaduras internas rachaduras, externas, cavidades, oxidação intergranular, ataque intergranular, ou similares. A abordagem de limpeza pode ser direcionada a componentes, componentes com revestimentos, componentes com revestimentos finos (que incluem pinturas), e módulos/conjuntos parciais do equipamento montado. Alguns outros sistemas e métodos de ultrassom podem danificar as peças de equipamento gerando-se ou propagando-se rachaduras internas, rachaduras externas, cavidades, oxidação intergranular, ataque intergranular, ou similares.
Alternativamente, uma ou mais realizações da matéria inventiva descrita no presente documento podem ser usado para limpeza de peças ou componentes individuais do equipamento montado separados um do outro.
[014] As ondas de ultrassom de alta frequência (por exemplo, ondas que têm frequências maiores do que 40 kHz, pelo menos 80 kHz, até 100 kHz, até 120 kHz, ou similares) podem ser usadas em conjunto com um detergente baseado em ácido cítrico para limpar uma ampla faixa de componentes dentro do equipamento montado, tal como um motor de aeronave. Os componentes de motor de aeronave em motores de aeronave podem ter geometrias externas sofisticadas e geometrias internas complexas que tornam os componentes e motor difíceis de limpar de outro modo. A fim de fornecer limpeza uniforme, o equipamento montado pode ser girado e transladado em um tanque ultrassônico durante limpeza com ultrassom para melhorar a uniformidade da ação de limpeza afetada pelo detergente e transdutores ultrassônicos. Em um aspecto, o equipamento montado pode ser limpo com ultrassom sem o uso de qualquer clorofluorocarbonos, tal como 1,1, 1-tricloroetano.
[015] A Figura 1 ilustra uma realização de um sistema de limpeza de equipamento 100. O sistema de limpeza 100 pode ser usado para limpar com ultrassom as superfícies (superfícies interna e/ou externa) de conjuntos de equipamento, tal como equipamento formado de dois ou mais componentes distintos. O equipamento que é limpo pode incluir, por exemplo, motores, turbinas, peças de motores, peças de turbinas, ou similares, enquanto duas ou mais peças separadas do equipamento permanecem conectadas ou fixadas entre si. Em uma realização, os conjuntos de equipamento que são limpos podem incluir palhetas de turbina, discos, ou similares, enquanto as palhetas estão conectadas com os discos, etc.
[016] O sistema de limpeza 100 inclui um tanque 102 que retém um detergente fluido 104. O tanque 102 define uma câmara na qual o detergente fluido 104 é colocado, tal como a partir de uma fonte 106 do detergente (“fonte de detergente” na Figura 1). Opcionalmente, o tanque 102 pode ser formado como um recipiente que envolve um conjunto de equipamento para fechar o conjunto dentro do tanque 102 e fornece espaço ao redor do conjunto no qual o detergente 104 é colocado. Por exemplo, o tanque 102 pode ser um corpo flexível que é enrolado ao redor do conjunto enquanto o conjunto está conectado a um sistema maior (por exemplo, uma asa de uma aeronave) para permitir a limpeza do conjunto.
[017] A fonte 106 pode representar um recipiente, mangueira, ou similares, a partir do qual o detergente 104 é dispensado no tanque 102. O detergente 104 pode incluir um detergente baseado em ácido cítrico, tal como um detergente que têm 0,1 a 0,5 por cento, em peso, de um ácido cítrico. O pH do detergente 104 pode ser menor do que sete. Foi constatado pelos inventores que o detergente baseado em ácido cítrico é mais bem sucedido na limpeza das superfícies externas e internas de conjuntos de equipamento complexos mecanicamente em relação a outros detergentes. O detergente 104 inclui um ou mais surfactantes solúveis em água que combinam com os sedimentos para tornar os sedimentos mais solúveis para remoção das superfícies do conjunto de equipamento. Em uma realização, o detergente 104 e as ondas de ultrassom removem sedimentos estranhos, e não os revestimentos, do conjunto de equipamento. Os sedimentos podem diferir dos revestimentos pelo fato de que os sedimentos podem ser vaiados mais amplamente do que os revestimentos em termos dos tamanhos (por exemplo, área de superfície) dos sedimentos e revestimentos, em termos de espessuras dos sedimentos versus os revestimentos, a química ou minerais incluídos nos mesmos, etc. Além disso, os sedimentos podem diferir dos revestimentos pelo fato de que os revestimentos podem ser fornecidos nos conjuntos de equipamento durante fabricação, inspeção ou reparo, enquanto que os sedimentos se acumulam no conjunto de equipamento com o uso ou ficando parado ao longo do tempo.
[018] Em uma realização, o detergente 104 inclui um composição de reagente que dissolve seletivamente os constituintes de material estranho que formam os sedimentos enquanto removem fisicamente material de silicato nos sedimentos. Por exemplo, o detergente 104 pode ter uma formulação que dissolve seletivamente pelo menos um dos constituintes à base de óxido, à base de cloreto, à base de sulfato e à base de carbono do material estranho. Mais especificamente, o detergente 104 pode ter uma formulação que dissolve seletivamente constituintes à base de óxido do material estranho que incluem cálcio, enxofre, sódio, potássio, magnésio, silício e/ou alumínio. Os constituintes exemplificativos à base de sulfato e à base de óxido incluem, porém, sem limitação, sulfato de cálcio, sulfato de magnésio, dióxido de silício (por exemplo, quartzo), feldspatos, mica e argila. O detergente 104 também dissolve seletivamente os constituintes à base de cloreto do material estranho que incluem sódio e/ou potássio. Os constituintes exemplificativos à base de cloreto incluem, porém, sem limitação, cloreto de sódio e cloreto de potássio. A composição de reagente também dissolve seletivamente constituintes à base de carbono do material estranho que incluem cálcio, oxigênio e/ou magnésio. Os exemplos de constituintes à base de carbono incluem, porém, sem limitação, carbonato de cálcio e carbonato de magnésio.
[019] O detergente 104 também pode ter uma formulação que é substancialmente não reativa com materiais diferentes dos constituintes à base de óxido, à base de cloreto, à base de sulfato e à base de carbono do material estranho que forma os sedimentos. Mais especificamente, o detergente 104 pode ser substancialmente não reativo com materiais metálicos tais como, porém, sem limitação, níquel, titânio, alumínio, vanádio, cromo, ferro e cobalto.
De maneira similar, o detergente 104 pode ser substancialmente não reativo com materiais não metálicos usados para fabricar revestimentos de proteção e/ou material subjacente dos conjuntos de equipamento descritos no presente documento, que incluem, porém, sem limitação, óxidos de cerâmica de elemento de terra rara, compósitos de matriz cerâmica, compósitos de matriz polimérica e outros materiais compósitos não metálicos. Como tal, o dano aos revestimentos de proteção e/ou materiais subjacentes de componentes de turbina é substancialmente limitado ou evitado.
[020] Em uma realização, o detergente 104 inclui uma composição de reagente que tem água dentro de uma faixa entre cerca de 25 por cento e cerca de 70 por cento em volume do detergente 104, um componente ácido dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 50 por cento em volume da composição de reagente e um componente de amina dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e 40 por cento em volume do detergente 104. O componente ácido do detergente 104 pode ser um condutor primário que facilite a dissolução seletiva dos constituintes à base de óxido, à base de cloreto, à base de sulfato e à base de carbono do material estranho que forma os sedimentos. Os componentes ácidos incluem, porém, sem limitação, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido poliacrílico, e combinações dos mesmos. O componente amina pode atuar como um surfactante que facilite a redução da tensão superficial entre o detergente 104 e o material estranho que forma os sedimentos. Exemplos de tais componentes de amina incluem, porém, sem limitação, amina de monoisopropanol e trietanolamina. O detergente 104 pode ser formado diluindo-se a composição de reagente com água antes de mergulhar o conjunto de equipamento no detergente 104, conforme descrito no presente documento. Em uma realização exemplificativa, o valor de pH da solução de limpeza é menor do que cerca de 5.
[021] Em uma realização, uma primeira composição de reagente para uso na formação do detergente 104 inclui água dentro de uma faixa entre cerca de 40 por cento e cerca de 60 por cento em volume da composição de reagente, monoetil éter de dipropilenoglicol dentro de uma faixa entre cerca de 20 por cento e cerca de 30 por cento em volume da composição de reagente, n-butil éter de propilenoglicol dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 10 por cento em volume da composição de reagente, amina de monoisopropanol dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente e ácido glicólico dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente. Nessa realização, a composição de reagente inclui Luminox® (“Luminox” é uma marca registrada de Alconox, Inc. de White Plains, Nova Iorque). O detergente 104 pode ser formado diluindo-se a primeira composição de reagente com água por um fator de até cerca de 18, em que o sódio é o fator limitante de diluição.
[022] Em outra realização, uma segunda composição de reagente para uso na formação do detergente 104 inclui água dentro de uma faixa entre cerca de 25 por cento e cerca de 35 por cento em volume da composição de reagente, monoetil éter de dipropilenoglicol dentro de uma faixa entre cerca de 15 por cento e cerca de 25 por cento em volume da composição de reagente, amina de monoisopropanol dentro de uma faixa entre cerca de 30 por cento e cerca de 40 por cento em volume da composição de reagente, alcoxilato de álcool dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente, e butil éter de etileno glicol dentro de uma faixa entre cerca de 5 por cento e cerca de 10 por cento em volume da composição de reagente. Nessa realização, a composição de reagente é Detergent 8® (“Detergent 8” é uma marca registrada de Alconox, Inc. de White Plains, Nova Iorque). O detergente 104 pode ser formado diluindo-se a segunda composição de reagente com água por um fator de até cerca de 3, em que o flúor é o fator limitante de diluição.
[023] Em outro exemplo, uma terceira composição de reagente para uso na formação do detergente 104 inclui água dentro de uma faixa entre cerca de 50 por cento e cerca de 70 por cento em volume da composição de reagente, ácido glicólico dentro de uma faixa entre cerca de 5 por cento e cerca de 15 por cento em volume da composição de reagente, ácido cítrico dentro de uma faixa entre cerca de 5 por cento e cerca de 15 por cento em volume da composição de reagente, amina de trietanol dentro de uma faixa entre cerca de 2 por cento e cerca de 7 por cento em volume da composição de reagente e alcoxilato de álcool dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente. Nessa realização, a composição de reagente é Citrajet® (“Citrajet” é uma marca registrada de Alconox, Inc. de White Plains, Nova Iorque). O detergente 104 pode ser formado diluindo-se a terceira composição de reagente com água por um fator de até cerca de 32, em que o sódio é o fator limitante de diluição.
[024] Em ainda outro exemplo, uma quarta composição de reagente para uso na formação do detergente 104 inclui água dentro de uma faixa entre cerca de 50 por cento e cerca de 70 por cento em volume da composição de reagente, ácido glicólico dentro de uma faixa entre cerca de 5 por cento e cerca de 15 por cento em volume da composição de reagente, ácido cítrico dentro de uma faixa entre cerca de 5 por cento e cerca de 15 por cento em volume da composição de reagente, amina de trietanol dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente, alcoxilato de álcool dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em volume da composição de reagente e sulfonato de isopropilamina dentro de uma faixa entre cerca de 1 por cento e cerca de 10 por cento em volume da composição de reagente. A composição de reagente pode incluir Citranox® (“Citranox” é uma marca registrada de Alconox, Inc. de White Plains, Nova Iorque). O detergente 104 pode ser formado diluindo-se a quarta composição de reagente com água por um fator de até cerca de 35, em que o enxofre é o fator limitante de diluição.
[025] O uso do detergente 104 remove sedimentos em conjuntos de equipamento, tais como conjuntos de motor de turbina de aeronave, melhorando-se o fluxo de ar através dos conjuntos mais do que a exposição dos conjuntos a outro tipos de detergentes, tal como detergentes com base alcalina. A imersão dos conjuntos no detergente baseado em ácido cítrico 104 sem expor os conjuntos a ondas de ultrassom de alta frequência resulta em pouca a nenhuma remoção de sedimentos e, como resultado, pouco a nenhum melhoramento em fluxo de ar através dos conjuntos.
[026] O tanque 102 é mostrado como uma caixa de cinco lados que têm um lado superior aberto 108 através do qual o detergente 104 e/ou o conjunto de equipamento a ser limpo é inserido. O tanque 102 pode permanecer aberto de modo que o detergente 104 e o conjunto de equipamento não sejam vedados ou contido dentro do tanque 102 e o detergente 104 não seja pressurizado dentro do tanque 102. Alternativamente, o tanque 102 pode ser vedado e/ou o detergente 104 pressurizado dentro do tanque 102.
[027] Um ou mais transdutores de ultrassom 110 são dispostos no tanque 102. Os transdutores 110 são mostrados como sendo maiores ao longo de duas dimensões do que em uma terceira dimensão e dispostos ao longo de lados opostos do tanque 102. Alternativamente, um número diferente de transdutores 110 e/ou de transdutores formato diferente 110 podem ser usados. O tanque 102 é suficientemente grande para reter tanto o detergente fluido 104 como o conjunto de equipamento de modo que o conjunto de equipamento seja, pelo menos parcialmente, submerso (ou seja completamente submerso) no detergente fluido 104 no tanque 102. Os transdutores 110 geram ondas de ultrassom que se propagam através do detergente fluido 104 em direção ao conjunto de equipamento no tanque 102. Conforme descrito no presente documento, as ondas de ultrassom e o detergente 104 limpam os sedimentos de superfícies internas e/ou externas do conjunto de equipamento sem danificar o conjunto ou os revestimentos no conjunto.
[028] Os transdutores 110 são ligados de forma controlável com um controlador 112 e com uma fonte de alimentação 114. O controlador 112 pode representar um controlador de ultrassom que inclui circuitos de hardware que têm e/ou são conectados a um ou mais processadores (por exemplo, microprocessadores, conjunto de circuitos integrados, matrizes de portas programáveis em campo, ou similares) que controlam a geração de ondas de ultrassom dos transdutores 110. O controlador 112 determina o fluxo de energia elétrica (por exemplo, tensão e/ou corrente) da fonte de alimentação 114 para os transdutores 110. A fonte de alimentação 114 pode representar uma rede elétrica, uma ou mais baterias, etc., que supre energia elétrica. Os transdutores 110 incluem elementos piezoelétricos que são excitados pela fonte de alimentação 114 (conforme determinado pelo controlador 112) para gerar as ondas de ultrassom.
[029] O controlador 112 pode direcionar os transdutores 110 para vibrar e gerar ondas de ultrassom de alta frequência no detergente 104. As ondas de ultrassom de alta frequência podem incluir ondas de ultrassom que têm uma frequência média ou de pico maior do que 40 kHz. Opcionalmente, essas ondas podem ter uma frequência média ou de pico de pelo menos 80 kHz. As ondas podem ter uma frequência que não exceda um limite superior, tal como 100 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, ou similares. As ondas de ultrassom de alta frequência se propagam através do detergente fluido 104 e removem sedimentos no conjunto de equipamento provocando-se cavitação no detergente fluido 104. Os sedimentos podem incluir poeira, areia, ou outros materiais, que se acumulam no conjunto de equipamento durante o uso ou exposição do conjunto de equipamento ao longo do tempo.
[030] Em uma realização, o controlador 112 pode direcionar os transdutores 110 para gerar as ondas de ultrassom que têm uma pico intensidade dentro de uma faixa designada de uma frequência-alvo, tal como 80 kHz. As ondas de ultrassom podem não ter todas a mesma frequência da frequência-alvo, mas podem ter diversos picos de intensidade em diferentes frequências com a maior intensidade de pico em ou dentro de uma faixa designada (por exemplo, 5 kHz, 10 kHz, etc.) da frequência-alvo.
[031] A Figura 12 ilustra as intensidades espectrais 1200 de ondas de ultrassom geradas pelos transdutores 110 mostrados na Figura 1 que têm uma frequência-alvo de 80 kHz, de acordo com um exemplo. As intensidades 1200 das ondas de ultrassom são juntamente com um eixo geométrico horizontal 1202 representativo da frequências das ondas de ultrassom e em conjunto com um eixo geométrico vertical 1204 representativo das intensidades das ondas de ultrassom em frequências diferentes (por exemplo, em termos de decibéis). Como mostrado na Figura 12, as ondas de ultrassom podem ter picos de intensidade 1206, 1208, 1210, 1212, 1214 em frequências diferentes. Por exemplo, o pico 1206 ocorre ao redor de 15 kHz, o pico 1208 ocorre ao redor de 31 kHz, o pico 1210 ocorre ao redor de 47 kHz, o pico 1212 ocorre ao redor de 61 kHz, e o pico 1214 ocorre ao redor de 78 kHz. Embora os picos ocorram em frequências diferentes, o maior pico 1214 ocorre dentro da faixa designada da frequência-alvo de 80 kHz. Portanto, embora as ondas de ultrassom possam ter uma variedade de frequências diferentes, a frequência de pico que têm a maior intensidade, ou uma intensidade que é maior do que pelo menos uma porcentagem designada (por exemplo, 80%) dos outros picos, é a intensidade alvo determinada pelo controlador 112.
[032] Retornando para a descrição do sistema 100 mostrado na Figura 1, o controlador 112 pode não direcionar os transdutores 110 para focalizar as ondas de ultrassom em qualquer direção particular. Por exemplo, ao contrário de ondas de ultrassom focalizadas, as ondas de ultrassom podem ser geradas pelos transdutores 110 sem serem focalizadas em qualquer localização dentro do conjunto de equipamento ou detergente fluido 104, tal como as localizações dos sedimentos a serem removidos. As ondas de ultrassom de alta frequência, não focalizadas, podem se propagar através do detergente 104 e remover os sedimentos do conjunto de equipamento com o uso das ondas de ultrassom de alta frequência sem gerar rachaduras em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento, sem danificar um revestimento em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento e/ou sem danificar quaisquer vedações entre dois ou mais dos componentes do conjunto de equipamento. As ondas de ultrassom podem gerar cavitação do detergente fluido para remover os sedimentos sem danificar o conjunto de equipamento. Por exemplo, as ondas de ultrassom podem criar bolhas de ar em ou entre os sedimentos e as superfícies do conjunto de equipamento no detergente para remover os sedimentos das superfícies.
[033] Na realização ilustrada, o sistema de limpeza 100 inclui um agitador 116 que opera para mover o conjunto de equipamento dentro do detergente 104 no tanque 102. O agitador 116 pode incluir um mecanismo de acoplamento 118, tal como um pistão, haste, grampo, ou similares, que engata o conjunto de equipamento para permitir que o agitador 116 mova o conjunto de equipamento dentro do tanque 102. O agitador 116 pode incluir um ou mais motores, correias, engrenagens, ou similares, que são alimentados pela fonte de alimentação 114 (ou outra fonte de alimentação) e controlado pelo controlador 112 para girar, abaixar, levantar, ou de outro modo transladar o conjunto de equipamento para dentro, para fora e/ou dentro do tanque 102. O controlador 112 pode direcionar o agitador 116 para girar ou de outro modo transladar o conjunto de equipamento dentro do tanque 102 para remover sedimentos de uma variedade de superfícies do conjunto de equipamento.
[034] Em um aspecto, o agitador 116 e mecanismo de acoplamento 118 podem impedir que o conjunto de equipamento contate uma ou mais superfícies internas do tanque 102. O agitador 116 e o mecanismo de acoplamento 118 pode ser posicionado acima do tanque 102 em uma localização que impede que o conjunto de equipamento toque os transdutores de ultrassom 110, a superfície de fundo dentro do tanque 102, ou as superfícies internas verticais ou laterais do tanque 102.
[035] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um conjunto de equipamento 200 que é abaixado para dentro do tanque 102 do sistema de limpeza 100, de acordo com uma realização. Continuando em referência à Figura 2, A Figura 3 ilustra uma vista superior do conjunto de equipamento 200 no detergente 104 no tanque 102, de acordo com uma realização. O conjunto de equipamento 200 é um conjunto de módulo de motor de turbina formado de um disco de turbina 202 e diversas pás de turbina 204 conectadas com o disco 202. O conjunto de equipamento inteiro 200 pode ser abaixado para dentro do tanque 102 pelo agitador 116 (mostrado na Figura 1) e pelo mecanismo de acoplamento 118. Uma vez que o conjunto de equipamento 200 esteja imerso no banho que inclui o detergente 104, os transdutores 110 podem ser excitados para gerar ondas de ultrassom de alta frequência no detergente 104. O conjunto de equipamento 200 pode ser imerso no banho quando pelo menos parte das áreas que se pretende limpar estiverem no banho. Alternativamente, o conjunto de equipamento 200 pode ser imerso no banho quando pelo menos metade do conjunto de equipamento 200 estiver no banho. Alternativamente, o conjunto de equipamento 200 pode ser imerso no banho quando todo o conjunto de equipamento 200 estiver no banho.
[036] Essas ondas de ultrassom podem se propagar através do detergente 104 para provocar cavitação em ou ao redor dos sedimentos no conjunto de equipamento 200. Essa cavitação remove os sedimentos do conjunto de equipamento 200. Subsequente à limpeza do conjunto de equipamento 200, o conjunto de equipamento 200 pode ser removido do tanque 102, seco, e colocado de volta no sistema de turbina (por exemplo, uma aeronave), na qual o conjunto de equipamento 200 opera, para uso adicional. Conforme descrito no presente documento, o conjunto de equipamento 200 pode ser limpo dessa forma sem separar o conjunto de equipamento 200, tal como removendo-se as pás 204 do disco 202 e limpar separadamente as pás 204 e/ou o disco 202.
[037] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva, parcial, de um dos transdutores de ultrassom 110 do sistema de limpeza 100, de acordo com uma realização. O transdutor 110 pode ser acoplado de forma condutiva com a fonte de alimentação 114 e/ou com o controlador 112 por um ou mais cabos 400 mostrados na Figura 4. O transdutor 110 mostrado na Figura 4 pode ser denominado como um transdutor de placa devido ao fato de que o transdutor 110 tem uma superfície emissora de ultrassom 402 que é maior em duas direções ortogonais (por exemplo, ao longo das direções x e y mostradas na Figura 4) do que em uma terceira direção ortogonal (por exemplo, ao longo da direção z mostrada na Figura 4). O transdutor 110 pode gerar ondas de ultrassom que deixam o transdutor 110 a partir da superfície 402 e se propagam através do detergente 104 no tanque 102. As ondas de ultrassom podem ser emitidas a partir de toda ou mais do que uma maior parte da área de superfície da superfície 402 e podem não ser ondas de ultrassom focalizadas. A superfície 402 é voltada para o interior do tanque 102 onde o conjunto de equipamento está localizado para fazer com que as ondas de ultrassom se propaguem em direção ao conjunto de equipamento para a limpeza do conjunto de equipamento.
[038] A Figura 5 ilustra um fluxograma de uma realização de um método 500 para limpeza ultrassônica de um conjunto de equipamento. O método 500 pode ser usado para remover sedimentos em uma ou mais superfícies externas e/ou internas de um conjunto de equipamento formado de diversos componentes (por exemplo, pás) unidos dentro do conjunto de motor enquanto os componentes ainda estão conectados. O método 500 pode ser realizado por uma ou mais realizações do sistema de limpeza 100 mostrado na Figura 1, em uma realização.
[039] Em 502, o conjunto de equipamento é colocado em contato com um detergente fluido. O conjunto de equipamento pode ser imerso em um tanque que retém o detergente fluido para que o detergente fluido seja capaz de entrar nas câmaras internas do conjunto de equipamento e/ou de outro modo contatem as superfícies do conjunto de equipamento nas quais os sedimentos estão localizados. Em 504, ondas de ultrassom de alta frequência são geradas no detergente. As ondas de ultrassom podem ter frequências que são maiores do que as usadas por outros sistemas para limpar o conjunto de equipamento. Por exemplo, as ondas de ultrassom podem ter frequências maiores do que 40 kHz, pelo menos 80 kHz, ou outra frequência.
[040] Em 506, cavitação é gerada ao redor dos sedimentos no conjunto de equipamento. As ondas de ultrassom podem gerar cavitação no detergente para auxiliar na remoção dos sedimentos das superfícies do conjunto de equipamento. Em 508, o conjunto de equipamento é movido opcionalmente dentro do tanque que retém o detergente. O conjunto de equipamento pode ser girado, transladado, elevado, abaixado, ou similares, para fazer com que as ondas de ultrassom se propaguem para e gerem cavitação ao redor de muitas superfícies diferentes do conjunto de equipamento. Alternativamente, o conjunto de equipamento pode permanecer estacionário no detergente no tanque.
[041] Em 510, é determinado se os sedimentos foram removidos do conjunto de equipamento. Em uma realização, essa determinação pode ser feita automaticamente com base em uma extensão de tempo em que o conjunto de equipamento é exposto às ondas de ultrassom no detergente. Por exemplo, o conjunto de equipamento pode permanecer no detergente por um período de tempo designado e, após a conclusão desse período de tempo, removido do detergente. Alternativamente, o conjunto de equipamento pode ser removido do detergente em seguida à inspeção visual e verificação de que os sedimentos tenham sido removidos.
[042] Caso os sedimentos tenham sido removidos, então, o fluxo do método 500 pode avançar em direção a 512. Mas, se mais sedimentos permanecem (ou o período de tempo para a limpeza do conjunto de equipamento não tiver expirado), então, o fluxo do método 500 pode retornar em direção a 504 para limpeza adicional do conjunto de equipamento. Em 512, o conjunto de equipamento é removido do detergente. O conjunto de equipamento pode ser elevado do tanque que retém o detergente e seco ou de outro modo preparado para uso em um sistema acionado maior, tal como um sistema acionado por turbina.
[043] O sistema e os métodos de limpeza descritos no presente documento podem ser usados para remover sedimentos de superfícies de conjuntos de motor de turbina de aeronave para melhorar o fluxo de ar através dos conjuntos. O fluxo de ar pode ser medido como o volume e/ou velocidade de ar que flui através dos conjuntos de motor de turbina antes da limpeza, conforme descrito no presente documento (por exemplo, com sedimentos em superfícies internas e/ou externas dos conjuntos de motor), e após a limpeza, conforme descrito no presente documento.
[044] A Figura 6 ilustra os fluxos de ar medidos 600, 602 (por exemplo, os fluxos de ar 600A a G, 602A a G) através de diferentes conjuntos de motor de turbina de aeronave antes e após a limpeza dos conjuntos de motor, conforme descrito no presente documento. Os fluxos de ar 600, 602 são mostrados juntamente com um eixo geométrico horizontal 604 representativo dos conjuntos de motor diferentes e com um eixo geométrico vertical 606 representativo da porcentagem de fluxo de ar que é reduzida por a presença dos sedimentos em e/ou dentro dos conjuntos de motor. Cada grupo dos fluxos de ar 600, 602 (por exemplo, os fluxos de ar 600A, 602A em um grupo, os fluxos de ar 600B, 602B em outro grupo, etc.) representa os fluxos de ar reduzidos (em termos de porcentagens) antes e após limpeza. Os fluxos de ar 600 representam as reduções pré-limpeza no fluxo de ar enquanto os fluxos de ar 602 representam as reduções pós-limpeza no fluxo de ar. As ondas de ultrassom usadas para limpar os conjuntos de motor diferentes foram emitidas com frequências de 80 kHz.
[045] Como mostrado na Figura 6, o fluxo de ar é melhorado para cada um dos conjuntos de motor diferentes após a limpeza, de acordo com uma ou mais realizações do sistema, e métodos de limpeza descritos no presente documento. Por exemplo, o conjunto de motor associado com os fluxos de ar 600A, 602A melhorou o fluxo de ar pela limpeza em que a redução no fluxo de ar foi reduzida de aproximadamente - 5,25% antes da limpeza (por exemplo, o fluxo de ar 600A) para aproximadamente - 1,75% após a limpeza (por exemplo, o fluxo de ar 602A). Outros conjuntos de motor exibiram melhoramentos ainda maiores no fluxo de ar pós-limpeza, tais como os conjuntos de motor associados com o grupo de fluxos de ar 600D, 602D, o grupo de fluxos de ar 600E, 602E e o grupo de fluxos de ar 600F, 602F.
[046] A Figura 7 é uma vista parcial de uma superfície externa de uma vedação de disco de rotor do conjunto de equipamento 200 mostrado na Figura 2 antes da limpeza com o uso dos sistemas de limpeza 100 e dos métodos descritos no presente documento, de acordo com um exemplo. A Figura 8 é uma vista parcial da superfície externa da mesma vedação de disco de rotor do conjunto de equipamento 200 mostrado na Figura 7 após a limpeza com o uso dos sistemas de limpeza 100 e métodos descritos no presente documento, de acordo com um exemplo. Os diversos sedimentos 700 (mostrados na Figura 7) são apresentados no exterior do disco de rotor pré-limpeza, mas são removidos para deixar as superfícies 800 limpas (mostrado na Figura 8). Os sedimentos 700 são removidos sem danificar as superfícies do conjunto de equipamento 200 com o uso de ondas de ultrassom de alta frequência na presença de um detergente baseado em ácido cítrico.
[047] As Figuras 9 a 11 ilustram as fotografias 900, 1000, 1100 de superfícies de cupons que representam um conjunto de motor de turbina de aeronave, de acordo com diversos exemplos. As fotografias 900, 1000, 1100 são fotografias com ampliação de 100x que ilustram o dano (por exemplo, corrosão) provocado às superfícies do conjunto de motor quando frequências diferentes são usadas para gerar as ondas de ultrassom. As superfícies mostradas nas Figuras 9 a 11 incluem todas o mesmo revestimento de liga. Na fotografia 900, a superfície retratada não foi limpa com ultrassom com os sistemas de limpeza 100 ou métodos descritos no presente documento. Na fotografia 1000, a superfície retratada foi limpa com ultrassom colocando-se o conjunto de motor no tanque 102 com um detergente baseado em ácido cítrico 104 e expondo-se o conjunto de motor a ondas de ultrassom que têm frequências de 40 kHz ou menos. Na fotografia 1100, a superfície retratada foi limpa com ultrassom colocando-se o conjunto de motor no mesmo tanque 102 com o mesmo detergente baseado em ácido cítrico 104 como na fotografia 1000, mas expondo-se o conjunto de motor a ondas de ultrassom que têm uma frequência de 80 kHz.
[048] Conforme mostrado por uma comparação das fotografias 900, 1000, 1100 expor a superfície na fotografia 900 a ondas de ultrassom que têm frequências não maiores do que 40 kHz pode resultar em dano à superfície, tal como gerando-se lascas 1002 na superfície (mostrado na Figura 10). As lascas 1002 indicam que o revestimento na superfície foi danificado pelas ondas de ultrassom. Por outro lado, expor a superfície a ondas de ultrassom que têm frequências que são de pelo menos 80 kHz não danifica o revestimento de modo que nenhuma lasca ou outro dano está presente na superfície após a limpeza, conforme mostrado na Figura 11.
[049] A Figura 13 é outra vista parcial de uma superfície externa de uma vedação de um disco de rotor do conjunto de equipamento 200 mostrado na Figura 2 antes da limpeza com o uso dos sistemas de limpeza 100 e dos métodos descritos no presente documento, de acordo com um exemplo. A Figura 14 é outra vista parcial da superfície externa da vedação do mesmo disco de rotor do conjunto de equipamento 200 mostrado na Figura 13 após a limpeza com o uso dos sistemas de limpeza 100 e dos métodos descritos no presente documento, de acordo com um exemplo. O disco de rotor mostrado nas Figuras 13 e 14 foi limpo com o uso de uma alvo frequência de 40 kHz sem qualquer blindagem ou amortecimento das ondas de ultrassom. Conforme mostrado na Figura 14, a limpeza com a frequência-alvo de 40 kHz pode resultar em alguma fragmentação inaceitável 1400 de um revestimento do disco de rotor. Essa fragmentação 1400 indica dano a um revestimento do disco de rotor que pode precisar ser reparado antes de colocar o disco de rotor novamente em uso.
[050] A fim de impedir dano ao conjunto de equipamento durante a limpeza ultrassônica, um ou mais dispositivos de blindagem e amortecimento podem ser usados. Os dispositivos de blindagem e amortecimento podem ser usados para a limpeza ultrassônica de ligas de motor de aeronave e componentes com geometrias sofisticadas e complexas, que incluem componentes com revestimentos. Os componentes e os componentes com revestimentos podem incluir pás de turbina, bocais de turbina, discos, eixos e vedações. Os dispositivos de blindagem e amortecimento garantem que nenhuma ressonância de danosa seja excitada em qualquer região dos componentes durante a limpeza, o que, de outro modo, provocaria dano aos componentes e/ou revestimentos.
[051] O dispositivo de blindagem e amortecimento protege de maneira eficaz a integridade de componentes de metal, revestimentos de ligações, revestimentos anticorrosivos, de vedação e térmicos tanto no componente como em escala montada sob tensão compressiva. O dispositivo de blindagem e amortecimento é eficaz em uma faixa de densidades de potência, tal como de 1 a 20 watts por litro, e de temperaturas de ambiente a 85 graus centígrados (ou outra temperatura). Os dispositivos de blindagem e amortecimento são quimicamente resistentes a fluidos com pH subneutro.
[052] As Figuras 15 a 17 ilustram vistas em perspectiva de um dispositivo de blindagem e amortecimento 1500, de acordo com uma realização. O dispositivo 1500 pode ser colocado no conjunto de equipamento 200 e permanece em contato com o conjunto de equipamento 200 durante a limpeza ultrassônica do conjunto de equipamento 200. O dispositivo 1500 impede que frequências ressonantes da frequência-alvo nas ondas de ultrassom alcancem e/ou danifiquem o conjunto de equipamento 200, tal como impedindo-se fragmentação, rachadura, fissuração, etc., de componentes de metal, revestimentos de ligações, revestimentos anticorrosivos, de vedação e térmicos do conjunto de equipamento 200.
[053] O dispositivo 1500 pode ser formado de um material flexível, elastomérico, tal como borracha, neoprene, borracha butílica, borracha natural, ou similares. Alternativamente, o dispositivo 1500 pode ser formado de um material rígido ou semirrígido, tal como um polímero termoplástico. O dispositivo 1500 é formado em um formato de anel para se estender ao redor de um perímetro ou periferia externa do conjunto de equipamento. Um mecanismo de acoplamento 1502, tal como um cabo, grampo (por exemplo, braçadeira), etc., pode prender o dispositivo 1500 ao conjunto de equipamento.
[054] A Figura 18 ilustra uma vista em corte transversal do dispositivo 1500, de acordo com uma realização. O dispositivo 1500 inclui uma superfície interna 1800 que é voltada para o conjunto de equipamento 200. Conforme mostrado na Figura 18, a superfície interna 1800 tem um formato que é complementar a uma superfície externa 1802 do conjunto de equipamento 200. Por exemplo, a superfície externa 1802 pode ter anéis salientes que são recebidos em vales da superfície interna 1800 do dispositivo 1500. O formato complementar da superfície interna 1800 permite que o dispositivo 1500 fique contíguo à superfície externa 1802 do conjunto de equipamento 200.
[055] A Figura 19 ilustra o dispositivo 1500 disposto no conjunto de equipamento 200, de acordo com um exemplo. O dispositivo 1500 pode ser colocado ao redor do conjunto de equipamento 200 antes de ou durante a imersão do conjunto de equipamento 200 no banho de ultrassom. O conjunto de equipamento 200 pode, então, ser exposto às ondas de ultrassom de alta frequência, descritas no presente documento, para limpar o conjunto de equipamento 200. Conforme mostrado na Figura 19, o dispositivo 1500 pode não cobrir o conjunto de equipamento inteiro 200. Em vez disso, o dispositivo 1500 pode ser colocado em ou ao redor de algumas, mas não todas as, áreas do conjunto de equipamento 200. O conjunto de equipamento 200 e o dispositivo 1500 podem ser expostos às ondas de ultrassom de alta frequência a fim de limpar o conjunto de equipamento 200, que inclui as áreas do conjunto de equipamento 200 que são cobertas pelo dispositivo 1500, ao mesmo tempo em que evita dano ao conjunto de equipamento 200.
[056] Em uma realização, um método de limpeza inclui mergulhar um conjunto de motor de aeronave formado de múltiplas peças em um detergente fluido em um tanque, expor o conjunto de motor de aeronave a ondas de ultrassom que têm uma frequência maior do que 40 kHz, e gerar cavitação do detergente fluido para remover sedimentos em uma ou mais das peças do conjunto de motor de aeronave sem danificar o conjunto de motor de aeronave.
[057] Em um aspecto, as ondas de ultrassom têm uma frequência que é de pelo menos 80 kHz.
[058] Em um aspecto, gerar cavitação do detergente fluido remove os sedimentos sem focalizar as ondas de ultrassom em uma localização onde os sedimentos estão localizados.
[059] Em um aspecto, o detergente fluido inclui um detergente de ácido cítrico.
[060] Em outra realização, outro método de limpeza coloca um conjunto de equipamento em contato com um detergente fluido, em que o conjunto de equipamento formado de componentes distintos plurais unidos para formar o conjunto de equipamento, e remove um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento expondo-se o conjunto de equipamento a ondas de ultrassom de alta frequência enquanto o conjunto de equipamento está em contato com o detergente fluido.
[061] Em um aspecto, as ondas de ultrassom de alta frequência têm uma frequência que é maior do que 40 kHz.
[062] Em um aspecto, as ondas de ultrassom de alta frequência têm uma frequência que é de pelo menos 80 kHz.
[063] Em um aspecto, remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento inclui provocar cavitação no detergente fluido com as ondas de ultrassom.
[064] Em um aspecto, remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento inclui expor o conjunto de equipamento às ondas de ultrassom de alta frequência sem focalizar as ondas de ultrassom de alta frequência em uma localização onde o um ou mais sedimentos estão localizados.
[065] Em um aspecto, o detergente fluido inclui ácido cítrico.
[066] Em um aspecto, colocar o conjunto de equipamento em contato com o detergente fluido inclui mergulhar o conjunto de equipamento em um tanque que está preenchido, pelo menos parcialmente, com o detergente fluido.
[067] Em um aspecto, o um ou mais sedimentos são removidos do conjunto de equipamento com o uso das ondas de ultrassom de alta frequência sem gerar rachaduras em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento, sem danificar um revestimento em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento, e sem danificar quaisquer vedações entre dois ou mais dos componentes do conjunto de equipamento.
[068] Em um aspecto, o conjunto de equipamento inclui um conjunto de módulo de motor de turbina.
[069] Em outra realização, um sistema de limpeza inclui um tanque configurado para reter um detergente fluido e um conjunto de equipamento formado de uma pluralidade de componentes distintos unidos e um ou mais transdutores de ultrassom configurados para remover um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento gerando-se e propagando-se ondas de ultrassom de alta frequência no detergente fluido enquanto o conjunto de equipamento está em contato com o detergente fluido.
[070] Em um aspecto, o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para gerar as ondas de ultrassom de alta frequência em uma frequência que é maior do que 40 kHz.
[071] Em um aspecto, o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para gerar as ondas de ultrassom de alta frequência em uma frequência que é de pelo menos 80 kHz.
[072] Em um aspecto, o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento provocando-se cavitação no detergente fluido com as ondas de ultrassom.
[073] Em um aspecto, o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento expondo-se o conjunto de equipamento às ondas de ultrassom de alta frequência sem focalizar as ondas de ultrassom de alta frequência em uma localização onde o um ou mais sedimentos estão localizados.
[074] Em um aspecto, o detergente fluido inclui ácido cítrico.
[075] Em um aspecto, o tanque é configurado para reter tanto o detergente fluido como o conjunto de equipamento de modo que o conjunto de equipamento seja, pelo menos parcialmente, submerso no detergente fluido no tanque.
[076] Em um aspecto, o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento com o uso das ondas de ultrassom de alta frequência sem gerar rachaduras em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento, sem danificar um revestimento em qualquer um dos componentes do conjunto de equipamento, e sem danificar quaisquer vedações entre dois ou mais dos componentes do conjunto de equipamento.
[077] Em um aspecto, o conjunto de equipamento inclui um conjunto de módulo de motor de turbina.
[078] Deve-se entender que a descrição acima é destinada a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as realizações (e/ou aspectos das mesmas) descritas acima podem ser utilizadas em combinação entre si. Além disso, diversas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da matéria inventiva sem que se afaste do seu escopo. Embora as dimensões e os tipos de materiais descritos no presente documento sejam destinados a definir os parâmetros da matéria inventiva, os mesmos não são limitantes de modo algum, e são realizações exemplificativas. Muitas outras realizações ficarão evidentes às pessoas de habilidade comum na técnica mediante a revisão da descrição acima. O escopo da matéria inventiva deve, portanto, ser determinado com referência às cláusulas anexas, junto com todo o escopo de equivalentes aos quais tais cláusulas estejam intituladas. Nas cláusulas anexas, os termos “que inclui” e “na(no) qual” são usados como equivalentes de linguagem simples dos termos respectivos “que compreende” e “em que”. Além disso, nas cláusulas a seguir, os termos "primeiro", "segundo", "terceiro", etc. são usados meramente como identificações, e não se destinam a impor exigências numéricas em seus objetos. Adicionalmente, as limitações das cláusulas a seguir não são escritas em um formato de meio-mais-função e não são destinadas a serem interpretadas com base nos termos do título 35, parágrafo 112(f) do código dos Estados Unidos da América, a menos que, e até que, tais limitações de cláusulas usem expressamente a expressão “meio para” seguida por um enunciado de função livre de quaisquer estruturas adicionais.
[079] Essa descrição escrita usa exemplos para revelar diversas realizações da matéria inventiva e também para permitir que uma pessoa de habilidade comum na técnica pratique as realizações da matéria inventiva, o que inclui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da matéria inventiva pode incluir outros exemplos que ocorram às pessoas de habilidade comum na técnica. Tais outros exemplos se destinam a estar dentro do escopo das cláusulas caso possuam elementos estruturais que não diferenciem os mesmos da linguagem literal das cláusulas, ou caso os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das cláusulas.
[080] A descrição supracitada de certas realizações da matéria inventiva será mais bem entendida quando lida em conjunto com os desenhos anexos. Até o ponto em que as figuras ilustram os diagramas dos blocos funcionais de várias realizações, os blocos funcionais não são necessariamente indicativos da divisão entre o conjunto de circuitos de hardware. Dessa forma, por exemplo, um ou mais dos blocos funcionais (por exemplo, processadores ou memórias) podem ser implantados em uma peça única de hardware (por exemplo, um processador de sinal de propósito geral, microcontrolador, memória de acesso aleatório, disco rígido e similares). De modo similar, os programas podem ser programas independentes, podem ser incorporados como sub-rotinas em um sistema operacional, podem ser funções em um pacote de software instalado e similares. As várias realizações não são limitadas às disposições e instrumentalidades mostradas nos desenhos.
[081] Conforme usado no presente documento, um elemento ou etapa referidos no singular e precedido da palavra "um(a)" deve ser entendido não como uma exclusão de elementos ou etapas no plural, a não ser que tal exclusão seja declarada explicitamente. Além disso, referências a “uma realização” ou “uma (1) realização” da matéria inventiva não são destinadas a serem interpretadas como excludentes da existência de realizações adicionais que também incorporem as características referidas. Além disso, a menos que explicitamente estabelecido o contrário, as realizações “que compreendem”, “que incluem”, ou “que têm" um elemento ou uma pluralidade de elementos que têm uma propriedade particular podem incluir tais elementos adicionais que não tenham essa propriedade.
[082] Visto que certas mudanças podem ser feitas nos sistemas e métodos descritos acima sem se afastar do espírito e escopo da matéria inventiva envolvida no presente documento, pretende-se que todas as matérias inventivas da descrição acima ou mostradas nos desenhos anexos devam ser interpretadas meramente como exemplos que ilustram o conceito inventivo do presente documento e não devam ser interpretadas como limitantes da matéria inventiva.
[083] Conforme usado no presente documento, uma estrutura, limitação ou elemento que é “configurado para” realizar uma tarefa ou operação é particularmente formado, construído, programado ou adaptado de uma maneira que corresponda à tarefa ou operação. Para propósitos de clareza e para evitar dúvidas, um objeto que é meramente capaz de ser modificado para realizar a tarefa ou operação não é “configurado para” desempenhar a tarefa ou operação conforme usado no presente documento, em vez disso, o uso de “configurado para” conforme usado no presente documento denota adaptações estruturais ou características que programam a estrutura ou elemento para realizar a tarefa ou operação correspondente de uma maneira que é diferente de uma estrutura ou elemento “pronto para uso” que não é programada para realizar a tarefa ou operação e/ou denota exigências estruturais de qualquer estrutura, limitação, ou elemento que é descrito como sendo “configurados para” desempenhar a tarefa ou operação.
Reivindicações
Claims (15)
1. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: mergulhar um conjunto de motor (200) formado de múltiplas peças em um detergente fluido (104) em um tanque (102); expor o conjunto de motor (200) a ondas de ultrassom que têm uma frequência maior do que 40 kHz; e gerar cavitação do detergente fluido (104) para remover sedimentos em uma ou mais das peças do conjunto de motor (200) sem danificar o conjunto de motor (200).
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que gerar cavitação do detergente fluido (104) remove os sedimentos sem focalizar as ondas de ultrassom em uma localização onde os sedimentos estão localizados.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o detergente fluido (104) inclui um detergente de ácido cítrico (104).
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente colocar um dispositivo de blindagem e amortecimento (1500) em contato com o conjunto de motor (200) antes de expor o conjunto de motor (200) às ondas de ultrassom, em que o dispositivo de blindagem e amortecimento (1500) impede que as ondas de ultrassom causem dano ao conjunto de motor (200).
5. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende: colocar um conjunto de equipamento (200) em contato com um detergente fluido (104); e remover um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento (200) expondo-se o conjunto de equipamento (200) a ondas de ultrassom que têm uma frequência maior do que 40 kHz enquanto o conjunto de equipamento (200) está em contato com o detergente fluido (104).
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento (200) inclui provocar cavitação no detergente fluido (104) com as ondas de ultrassom.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento (200) inclui expor o conjunto de equipamento (200) às ondas de ultrassom sem focalizar as ondas de ultrassom em uma localização onde o um ou mais sedimentos estão localizados.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o detergente fluido (104) inclui um detergente (104) que inclui um ácido cítrico.
9. SISTEMA caracterizado pelo fato de que compreende: um tanque (102) configurado para reter um detergente fluido (104) e um conjunto de equipamento (200); e um ou mais transdutores de ultrassom configurados para remover um ou mais sedimentos no conjunto de equipamento (200) gerando-se e propagando-se ondas de ultrassom que têm uma frequência maior do que 40 kHz no detergente fluido (104) enquanto o conjunto de equipamento (200) está em contato com o detergente fluido (104).
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o conjunto de equipamento (200) é formado de dois ou mais componentes separados unidos e em que o um ou mais sedimentos são removidos sem separar os componentes um do outro.
11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para gerar as ondas de ultrassom em uma frequência que é de pelo menos 80 kHz.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento (200) provocando-se cavitação no detergente fluido (104) com as ondas de ultrassom.
13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o um ou mais transdutores de ultrassom são configurados para remover o um ou mais sedimentos do conjunto de equipamento (200) expondo-se o conjunto de equipamento (200) às ondas de ultrassom sem focalizar as ondas de ultrassom em uma localização onde o um ou mais sedimentos estão localizados.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o detergente fluido (104) inclui um ácido cítrico.
15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o tanque (102) é configurado para reter tanto o detergente fluido (104) como o conjunto de equipamento (200) de modo que o conjunto de equipamento (200) seja submerso, pelo menos parcialmente, no detergente fluido (104) no tanque (102).
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