DE2002084A1

DE2002084A1 - Process and device for cleaning exhaust gas turbocharger compressor parts

Info

Publication number: DE2002084A1
Application number: DE19702002084
Authority: DE
Inventors: Schuenemann Dipl-Ing Karl
Original assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT
Current assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1970-01-19
Publication date: 1970-09-10
Also published as: CH501827A; DD76646A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des: Verfahrens zur Reinigung von AbgasturboladerS Verdichterteilen und nachfolgend angeordnetem tuftkühler.The invention relates to a method and a device for implementation des: Process for cleaning exhaust gas turbocharger compressor parts and subsequently arranged air cooler.

Die Reinigung von Abgasturbolader-Verdichterteilen und Luftkühlern gehört zu den periodisch zwangsläufig erforderlichen Arbeiten im Dieselmotorenbetrieb, um die thermische Wirksamkeit dieser Aggregate zu erhaltene Der Luftbedarf von Dieselmotoren ist so groß, daß beim Betrieb derselben, auch -bei relativ gen ringm Schmutzanteil der Luft, wie das im Schiffsbetrieb der Fall ist, die Verschmutzung der luftührenden Teile vor Eintritt in den Motor-Zylinder nicht zu vermeiden ist, Die Verschmutzung wird noch durch den Ölgehalt der Luft im Maschinenraum verstärkt. Damit haftet der Schmutz fest an den luftführenden Kanälen und führt durch Wirkungsgradverlust im Verdichter des Abgasturboladers und verminderte Kühlleistung im Kühler zu höherer thermischer Belastung des Dieselmotors und höherem Kraftstoffverbrauch. Um dies in vertretbaren Grenzen zu halten, ist die Reinigung dieser luftführenden Teile erforderlich. Abgasturbolader werden in der Regel ohne Reinigungsvorrichtung der Verdichter verwendet und. müssen periodisch einer Reinigung unterzogen werden. Dies erfolgt meist durch Demontage, manuelle Reinigung und Montage des Abgasturboladers" Der Luftkühler wird ebenfalls manuell gereinigt, indem durch Spülen mit einer Waschflüssigkeit die den Kühlrohren anhaftenden 'jl- und Schmutzteile entfernt werden. flazu müssen Verschlußdeokel vor und anach dem Kühler entfernt werden.The cleaning of exhaust gas turbocharger compressor parts and air coolers belongs to the periodically inevitably required work in diesel engine operation, in order to maintain the thermal efficiency of these units. The air requirement of diesel engines is so large that when operating the same, even with relatively small amounts of dirt the air, as is the case in ship operations, the pollution of the air-carrying Parts before entering the engine cylinder cannot be avoided, soiling is increased by the oil content of the air in the engine room. This means that he is liable Dirt sticks to the air ducts and leads to a loss of efficiency in the Compressor of the exhaust gas turbocharger and reduced cooling capacity in the radiator to higher thermal load on the diesel engine and higher fuel consumption. To this The cleaning of these air-conducting parts is to be kept within acceptable limits necessary. Exhaust gas turbochargers are usually used without a cleaning device Compressor used and. must be cleaned periodically. this mostly done by dismantling, manual cleaning and assembly of the exhaust gas turbocharger " The air cooler is also cleaned manually by flushing it with a washing liquid the oil and dirt adhering to the cooling tubes are removed. must flazu Closure cap before and after the cooler are removed.

Ein zweites Verfahren besteht im Einspritzen einer Waschflüssigkeit in den Einlauf des Verdichters während des Betriebes, wobei die Menge so gering gehalten werden muß, daß der Ölfilm am Kolben und Zylinder des Dieselmotors nicht zerstört werden kann, Auch diese Reinigung erfolgt periodisch0 Die angeführten Arten dep Reinigungt insbesondere der Abgasturbola der-Verdi9hterseite, sind entweder sehr aufwendig oder führen nur zur unzureichenden Säuberung, Die Reinigung durch Einspritzen einer Waschflüssigkeit ist wenig wirksam durch die geringe FlUssigkeitsmenge, die der Motor, ohne Schäden zu nehmen, verarbeiten kann und durch die Bedingung, daß keine fettlösenden Beimengung.n darin enthalten sein dürften. Weiterhin hat diese Art der Reinigung den Nachteil, daß Korrosionserscheinungen an den die Wasohflüssigkeit durchströmenden Teilen eintreten, Die manuelle Reinigung der Abgasturbolader und Kühler durch Demontage, Waschen und Montage ist so aufwendig, daß sie nur in größeren Zeitabständen vorgenommen werden kann, Damit steigt der Verschleiß, bedingt durch hdhere thermische Belastung, und der Kraftstoffverbrauch des Motors beträchtlich an, Eine weitere MUglichkeit der Reinigung besteht darin, daß in die Ansaugluft des Verdichters ein Teil der brennbaren Flüssigkeit eingespritzt wird, die für den nachfolgenden thermischen Prozeß erforderlich ist. Damit ist der Nachteil des Eintritts von Korrosionserscheinungen aufgehoben und es braucht auch nicht die eingespritzte Plüssigkeitsmenge maximal begrenzt werden.A second method is to inject a washing liquid into the inlet of the compressor during operation, the amount being so small it must be kept that the oil film on the piston and cylinder of the diesel engine does not can be destroyed, This cleaning is also carried out periodically0 The types listed Dep cleaning especially the exhaust gas turbola of the compressor side, are either very expensive or only lead to insufficient purge, The Cleaning by injecting a washing liquid is not very effective due to the low level of efficiency Amount of liquid that the engine can process without being damaged and through the condition that it should not contain any fat-dissolving additives. Furthermore, this type of cleaning has the disadvantage that corrosion phenomena enter the parts flowing through the wasoh fluid, manual cleaning the exhaust gas turbocharger and cooler due to dismantling, washing and assembly is so complex, that it can only be carried out at longer intervals Wear caused by higher thermal loads and fuel consumption of the engine considerably, Another cleaning option is to that a part of the combustible liquid is injected into the intake air of the compressor which is required for the subsequent thermal process. So that is Disadvantage of the occurrence of corrosion phenomena lifted and it also needs the amount of liquid injected cannot be limited to a maximum.

Diese einfache konstruktive Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Brennstoffmenge in Verbindung mit der geförderten Luft ein Explosionsgemisch bildet, Je größer der nachfolgende Luftsemmelraum und Luftktthler ausgebildet ist, desto größer ist die Explosionsgefahr. Insbesondere für große Dieselmotoren mit entsprechend großen Abgasturboladern ist diese konstruktive Lösung aus Sicherheitsgründen nicht anwendbar. Die Möglichkeit, anstelle der brennbaren Flüssigkeit Wasser zu verwenden, ist für den Betrieb von Verdichtern mit nachfolgendem Verbrennungsmotor ungeeignet. Die relativ große Wassermenge kann von den Motoren ohne Gefahr nioht mehr verarbeitet werden.However, this simple structural solution has the disadvantage that the The amount of fuel in connection with the conveyed air forms an explosive mixture, The larger the subsequent air jam room and air cooler, the larger it is the risk of explosion is greater. Especially for large diesel engines with accordingly This constructive solution is not suitable for large exhaust gas turbochargers for safety reasons applicable. The possibility of using water instead of the flammable liquid, is unsuitable for the operation of compressors with a subsequent combustion engine. The relatively large amount of water can no longer be processed by the motors without any risk will.

Zweck der Erfindung ist, die dem heutigen Stand der Technik anhaftenden Mängel weitgehend abzuschwächen, um aufwendige manuelle Arbeiten auf ein Minimum zu beschränken, Explosionsgefahren su beseitigen und den Dieselmotorenbetrieb auch bei langen Einsatzperioden mit höchsten ökonomischen iffekten auszugestalten.The purpose of the invention is that which adheres to the current state of the art Flaws are largely mitigated in order to keep time-consuming manual work to a minimum to limit, eliminate the risk of explosion and the diesel engine operation too for long periods of use to be designed with the highest economic efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in relativ kurzen Perioden mit einem Bruchteil an Aufwand eine Reinigung der Abgasturbe lader und Luftkühler vorzunehmen, um vorgenannte Vorteile zu arreio ohren. Dabei sollen Stillstandszeiten des Motors von einigen Minuten ausreichen.The invention is based on the object in relatively short periods Cleaning the exhaust gas turbocharger and air cooler with a fraction of the effort to make the aforementioned advantages to arreio ears. There should be downtimes of the motor of a few minutes are sufficient.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über einen an sich bekannten Injektor mit Hilfe von Wasserdampf über ein Ventil unter Zusatz eines Waschmittels über ein zweites Ventil je naoh dem Grade der Verschmutzung eine Reinigungslauge in einen, dem Verdichterlaufrad vorgeschalteten Sammelraum geblasen, über mehrere Düsen auf den Umfang eines Verdichterlaufrades geleitet, das VerdichterZ laufrad in Drehung versetzt wird, und Uber einen Diffuser, ein Spiralgehäuse, den nachgeschalteten Luftkühler, der hierbei als Kondensator wirkend eingeschaltet ist, und eins Reinigungsklappe, die den Luftweg zum Motor-versohließt, nach außen gefördert wird, Entsprechend der Aggressivität des Waschmittels, ist nach Beendigung der Reinigung die Verwendung eines Neutralisationsmittels in gleicher Weise wie das Waschmittel möglich.According to the invention the object is achieved in that a known injector with the help of steam through a valve with the addition of a Detergent via a second valve depending on the degree of soiling a cleaning solution blown into a collecting chamber upstream of the compressor impeller, over several Nozzles directed to the circumference of a compressor impeller, the compressor Z impeller is set in rotation, and via a diffuser, a spiral casing, the downstream Air cooler, which acts as a condenser, and a cleaning flap, which kills the airway to the engine, is conveyed to the outside, according to the Aggressiveness of the detergent, after cleaning is finished a neutralizing agent in the same way as the detergent.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß vor den zu reinigenden Verdichterteilen ein Injektor mit seinen Ventilen, ein Sammelraum und Düsen angeordnet sind und nach dem Luftkühler eine Klappe, die den Luftweg zum Motor während des Reinigungsvorganges verschließt, angeordnet ist, Durch die Anordnung der Ventile ist es möglich, die Reinigungslauge/ das Neutralisationemittel je nach dem Grade der Verschmutzung/Neutra lisation zu regeln.Another feature of the invention is that before the to be cleaned Compressors share an injector with its valves, a plenum and nozzles arranged and after the air cooler there is a flap that opens the air path to the engine during the Cleaning process closes, is arranged, By the arrangement of the valves it is possible to use the detergent / neutralizing agent depending on the grade to regulate pollution / neutralization.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei kurzen Stillstandszeiten eines aufgeladenen Dieselmotors, wie z. B. Hafenliegezeiten bei Schiffen, eine intensive Reinigung dieser Verdiohterteile erfolgen kann.The advantage of the invention is that with short downtimes a supercharged diesel engine, such as B. Port lay times for ships, an intensive one Cleaning of these Verdiohterteile can be done.

Damit werden der thermische Wirkungsgrad der Anlage verbessert und der Kra'ftstoffverbrauch gesenkt sowie längere Ausfallzeiten termiedene Die Zeichnung zeigt von einer Abgasturboladergruppe zur Aufladung von Dieselmotoren die Verdichterseite mit der FUhrung der Waschlauge zur Reinigung der Anlage, Ein Injektor 1, der einem Verdichter vorgeschaltet ist, wird über einen Sammelraum 2 mit den Düsen 3 verbunden Der Injektor 1 besitzt ein Ventil 1.1 für die Regelung des Dampfanschlusses, ein zweites Ventil 102 für die Regelung der Waschmittelzufuhr sowie ein Ventil 1,3 für die gesamte Waschlaugendosierung. Durch die Düsen 3 wird die potentielle Energie des zugeführten Dampfflüssigkeitsgemisches in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt, mit deren Hilfe das Verdichterlautrad 4 in Drehung versetzt wird. Die auf das Verdichterlaufrad 4 auftreffenden und radial abgeschleuderten Flùssigkeitströpfohen reißen dann die Schmutz teilchen, welche gleichzeitig durch die Wasohlauge von ihrer Oberfläche abgelöst werden, vom Verdichterlaufrad 4 und von einem nachfolgend angeordneten Diffusor 5 in ein Spiralgehäuse 6 mit Das Auswaschen der Verdichterteile 4, 5t 5 erfolgt somit einesteils durch Spülwirkung des strömenden Waschgemisches und zum anderen durch chemirohes Ablösen des Schmutzes von der Oberfläche dieser Teile. Der Reinigungsvorgang setzt sich über einen nachfolgenden Luftkühler 7 fort, und eine geöffnete Klappe 8 läßt den Reinigungsschlamm in Richtung des Pfeiles 10 nach außen austreten, Der Luftkühler 7 wird dabei in gewohnter Weise weiterhin über den Kuhlwasserzuflußstutzen 7.1 mit Wasser versorgt. Das Kühlwasser fließt über den Kühlwasserabfluß 7.2 wieder ab, Dadurch ist es möglich, die Kondensatorwirkung des Luftkühlers 7 dazu auszunutzen, den Dampfrest völlig niederzuschlagen, um nur flüssige Bestandteile am Ausfluß 10 zu erhalten. Die Klappe 8 verschließt während des gesamten Reinigungsvorganges den Luftweg 9 zum Motor, um ihn vor der ätzenden Waschflüssigkeit zu schützen, Nach erfolgter Reinigung der Anlage ist es auch möglicI, die ätzenden Restbestandteile des Waschmittels durch eine Neutralisationslauge aufzuheben. Die Neutralisation geschieht in gleicher Weise, wie auch der besohriebene Reinigungsvorgang abläuft, Damit ist es möglich, evtl. auftretende Korrosionserscheinungen auf den Metalloberflächen zu verhindern,This improves the thermal efficiency of the system and fuel consumption is reduced and longer downtimes are reduced. The drawing shows the compressor side of an exhaust gas turbocharger group for charging diesel engines with the management of the detergent solution for cleaning the system, An injector 1, which is connected upstream of a compressor, is via a collecting chamber 2 with the Nozzles 3 connected The injector 1 has a valve 1.1 for regulating the steam connection, a second valve 102 for regulating the detergent supply and a valve 1,3 for the entire detergent dosage. Through the nozzles 3, the potential energy of the supplied steam-liquid mixture converted into velocity energy, with the help of which the compressor wheel 4 is set in rotation. The one on the compressor impeller 4 impinging and radially thrown off liquid droplets then tear the Dirt particles, which at the same time through the washing water from their surface are detached, from the compressor impeller 4 and from a subsequently arranged Diffuser 5 in a volute casing 6 with the washing out of the compressor parts 4, 5t 5 thus takes place on the one hand by the rinsing action of the flowing washing mixture and on the other hand others by chemically removing the dirt from the surface of these parts. The cleaning process continues via a subsequent air cooler 7, and an open flap 8 lets the cleaning sludge in the direction of arrow 10 exit outside, the air cooler 7 continues in the usual way via the Kuhlwasserzuflußstutzen 7.1 supplied with water. The cooling water flows over the Cooling water discharge 7.2 again, this makes it possible to reduce the condenser effect of the Use air cooler 7 to completely knock down the residual steam to only liquid To get components at the outlet 10. The flap 8 closes during the whole Cleaning process the air path 9 to the engine to protect it from the caustic washing liquid To protect, After the system has been cleaned, it is also possible to remove the corrosive Remove residual components of the detergent with a neutralization solution. the Neutralization takes place in the same way as the cleaning process described above expires, This makes it possible to prevent any signs of corrosion on the To prevent metal surfaces,

Claims

Claims 1. A method for cleaning exhaust gas turbocharger compressor parts and subsequently arranged air cooler, characterized in that a known injector (1) with the help of steam via a valve (1.1) below Addition of a detergent; via a second valve (1.2) depending on the degree of contamination a cleaning solution in a collecting chamber upstream of the compressor impeller (4) (2) blown through several nozzles (3) onto the circumference of a compressor impeller (4) guided, whereby the compressor impeller (4) is set in rotation, and via a Diffuser (5), a spiral housing (6), the downstream air cooler (7), the here acting as a capacitor is switched on, and a cleaning flap (8), which closes the airway (9) to the engine, is conveyed to the outside, 2nd process according to claim 1, characterized in that when using aggressive detergents After cleaning, a neutralizing agent is added to the steam.

3. Device for performing the method naoh claim 1 and 2, characterized in that in front of the compressor parts to be cleaned (4t 5t 6t 7) an InJoktor- (1) with its valves (1.1; 1.21 1,3), a collecting space (2) and Nozzles (3) are arranged and after the air cooler (7) a flap (8) which the airway (9) closes to the engine during the cleaning process, is arranged, L. e e r e i t e