DE2842229A1

DE2842229A1 - Vorrichtung zum reinigen einer turbine

Info

Publication number: DE2842229A1
Application number: DE19782842229
Authority: DE
Inventors: Karl Mueller
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1980-05-08
Also published as: FR2437493A1; GB2032002B; FR2437493B1; DE2842229C2; NL7907200A; GB2032002A

Description

Klöckner-HumboIdl-OeuizAG AKHD/". ⁵⁰-^G0- -^Κδ.^1η ^'/4^{en 25}/ September 1978

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Vorrichtung·zum Reinigen einer Turbine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen einer Turbine, insbesondere einer mit einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Abgasturbine, mit einer in der Abgas1eitungswand angeordneten Waschdüse, die zu~ mindest eine Düsenöffnung aufweist, welcher über einen Düseninnenraum eine mittels eines Absperrventils gesteuerte Reinigungsflüssigkeitsmenge zugeführt wird und die außerhalb der Reinigungszeit durch einen Verschlußkörper verschließbar ist, wobei der Verschlußkörper mit einer Pührungsstange in Wirkverbihdung steht, mit der der Verschlußkörper durch die Kraft einer Feder in seiner Schließstellung gehalten wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-OS 26 41 200) der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung ist ein Einspritzventil zum periodischen Waschen der Turbine von Abgasturboladern dargestellt bzw. beschrieben, bei dem eine Verrußung der Düsenoffnung durch einen als Ventilnadel ausgeführten Verschlußkörper verhindert wird. Dabei steht die Ventilnadel mit einem Kolben in Verbindung, auf den das Waschmittel bei geöffnetem Absperrventil einen Druck ausübt, der zu einem Anheben der Ventilnadel und Zerstäuben der Reinigungsflüssigkeit für den Reinigungsvorgang führt. Zur Beendigung des Waschvorgangs wird das Absperrventil geschlossen, so daß der Druck des Waschmittels im Düseninnenraum absinkt und die Düsenöffnung von dem Verschlußkörper versperrt wird, da die Kraft der den Kolben gegenüber dem Düseninnenraum belastenden Feder jetzt überwiegt. Der Nachteil der vorliegenden Vorrichtung zum Reinigen einer Turbine besteht darin, daß nach dem Absperren der Waschdüse

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durch den Verschlußkörper, zwar ein Druckabfall im Düseninnenraum 2U verzeichnen ist, daß aber nahezu der gesamte Düseninnenraum mit der Reinigungsflüssigkeit gefüllt bleibt, woraufhin diese Rexnigungsflüssigkeitsmenge aufgrund der hohen Temperaturen der Abgasleitungswand bzw. der Waschdüse zu kochen und zu verdampfen beginnt. Die Folge davon ist, daß eine erhöhte Korrosion an sämtlichen Teilen der Waschdüse auftritt ond daß sich insbesondere am Verschlußkörper und an seiner Betätigung Kalkrückstände des Wassers und Rückstände des dem Wasser zugesetzten Waschmittels ablagern. Die Waschdüse ist aufgrund dieses Mangels nach relativ kurzer Betriebszeit unbrauchbar.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden und somit eine exakte Steuerung der Waschdüse ohne Verdampfung der Reinigungsflüssigkeit im Düseninnenraum zu schaffen.

Diese Aufgabe wird an einer Vorrichtung zum Reinigen einer Turbine der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die räumliche und funktionsmäßige Trennung des von der Reinigungsflüssigkeit durchströmten Düseninnenraums von der Betätigung des Verschlußkörpers werden Probleme aufgrund von Korrosion und Ablagerungen der Reinigungsflüssigkeit an der Betätigung der Waschdüse vermieden. Das Betätigungselement kann in einem Bereich der Waschdüse angeordnet sein, in dem es gegenüber den aggressiven ReinigungszusMtzen der Flüssigkeit abgeschirmt ist und in dem es nicht den starken Temperaturschwankungen der Abgasleitungswand ausgesetzt ist. Außerdem wird durch den unabhängig vom Druck der Reinigungsflüssigkeit im Düseninnenraum gesteuerten Öffnungs-

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und Schließzeitpunkt des.Verschlußkörpers erreicht, daß der Düseninnenraum nach jedem Reinigungsvorgang völlig entleert wird.

Eine sichere Entleerung des Düseninnenraums läßt sich dadurch herbeiführen, daß bei gemeinsamer Betätigung des Steuerelements für das Betätigungselement mit dem Absperrventil für die Reinigungsflüssigkeit für die Abschaltung des Steuerelements ein Verzögerungsglied vorgesehen ist, das beispielsweise für ein pneumatisches Betätigungselement durch die besondere Anordnung der Steuerkolben im Absperrventil und im Steuerelement zueinander geschaffen wird. Bei der elektromagnetischen Ausführung des Steuerelements besteht die Möglichkeit, diese Verzögerung durch ein Zeitglied in Form eines beispielsweise einseitig gedämpften bzw. verzögerten Schalters herbeizuführen.

Darüber hinaus kann die Betätigung des Verschlußkörpers auch mechanisch erfolgen, wobei an die Pührungsstange ein Seilzug angreift oder eine Spindel mit der Führungsstange in Verbindung steht. Die Verstellung des Verschlußkörpers über die Spindel kann beispielsweise mit Hilfe eines Winkeltriebes oder einer biegsamen Welle eingeleitet werden. Entsprechend den bereits beschriebenen Ausführungöbeispielen kann die mechanische Steuerung des Verschlußkörpers ebenfalls in Abhängigkeit von der Stellung des Absperrventils erfolgen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Waschdüse mit einem als Ventilnadel ausgeführten Verschlußkörper im Halbschnitt und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Waschdüse mit einem als Tellerventil ausgeführten Verschlußkörper im Halbschnitt.

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In den Fig» 1 und 2 ist, soweit dargestellt, mit 1 eine Waschdüse bezeichnet, die in einem Butzen 2 einer nicht dargestellten Abgasleitungswand befestigt ist. Die Waschdüse 1 weist einen Düseninnenraum 3 auf, der einerseits über ein Absperrventil 4 mit einer Fördereinrichtung 5 für eine Reinigungsflüssigkeit in Verbindung steht und andererseits über eine Düsenöffnung 6 in das Innere der Abgasleitung einmündet. Dabei ist die Düsenöffnung 6 außerhalb der Reinigungszeit über einen Verschlußkörper 7 abgesperrt, der über eine Führungsstange 8 mit einem pneumatischen Betätigungselement 9 in Wirkverbindung steht· Dieses Betätigungselement 9 besteht aus einem pneumatischen Steuerkolben 10, der fest mit der Führungsstange 8 verbunden ist und der in der Öffnungsrichtung des Verschlußkörpers 7 bzw. der Führungsstange 8 der Kraft einer Feder 11 entgegenwirkt. Außerdem ist auf der der Feder 11 abgewandten Stirnfläche des Steuerkolbens 10 ein Steuerdruckraum 12 vorgesehen, der über ein Steuerelement 13 an eine pneumatische Versorgungseinrichtung 14 anschließbar ist. Zwischen dem Düseninnenraum 3 und dem Steuerdruckraum 12 ist ein Dichtelement 16 angeordnet, das Dichtlippen 17 aufweist, wobei zwischen den Dichtiippen 17 eine Leckbohrung 18 vorgesehen ist. Das Absperrventil 4 und das Steuerelement 13 sind mit einer gemeinsamen Schaltvorrichtung 15 versehen, die die beiden Wegeventile derart miteinander koppelt, daß ein gemeinsamer Einschaltpunkt, d.h. Waschmittel- und Druckluftzufuhr, vom Absperrventil und dem Steuerelement 13 vorhanden ist, daß aber die Abschaltung des Steuerelements 13, d.h. seine Stellung für einen Druckabbau im Steuerdruckraum 12 mit einer Verzögerung gegenüber der Absperrung des Spülflüssigkeitszuflusses zum Düseninnenraum 3 durch das Absperrventil 4 erfolgt. Wahlweise besteht die Möglichkeit, das Steuerelement 13 sowie das Betätigungselement 9 für eine elektrische Steuerung auszurüsten, in dem das Steuerelement 13 als elektrischer Stellschalter ausgebildet ist und anstatt des Steuerkolbens lO ein Magnetanker für eine elektromagnetische Betätigung vorgesehen ist.

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Die Wirkungsweise der Waschdüse 1 ist folgende:

Während des Waschvorgangs gelangt Reinigungsflüssigkeit aus der Fördereinrichtung 5 über das Absperrventil 4 in den Düseninnenraum 3. Gleichzeitig wird über das geöffnete Steuerelement 13 im pneumatischen Betätigungselement 9 ein Druck aufgebaut, so daß der Steuerkolben 10 gegen die Kraft der Feder 11 verschoben und somit der Verschlußkörper 7 geöffnet wird. Die Folge davon ist, daß die Reinigungsflüssigkeit durch die Düsenöffnung 6 aus dem Düseninnenraum 3 ausströmt und im Inneren der Abgasleitung zerstäubt wird, so daß eine Reinigung der Abgasturbine von den Verbrennungsrückständen erfolgt. Bei der Beendigung des Reinigungsvorgangs gelangen sowohl das Absperrventil 4 als auch das Steuerelement 13 in eine Stellung, in der der Mediumzufluß zur Waschdüse 1 unterbrochen ist. In dieser Stellung ist der Verschlußkörper 7 zwar noch geöffnet, dem Düseninnenraum 3 wird aber keine Spülflüssigkeit mehr zugeführt, so daß er völlig entleert wird. Erst mit einer Verzögerung gelangt sodann das Steuerelement 13 in eine Stellung, in der der Druck im Steuerdruckraum abgebaut wird, woraufhin der Verschlußkörper 7 die Düsenöffnung 6 verschließt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Düseninnenraum 3 zwischen den Reinigungsvorgängen immer völlig entleert ist, so daß ein Verdampfen der Reinigungsflüssigkeit in diesem Bereich vermieden wird und sich im Düseninnenraum 3, am Verschlußkörper 7 und in der Düsenöffnung 6 keine Rückstände mehr ablagern können. Weiterhin wird durch die räumliche und funktionsmäßige Trennung des Betätigungselementes 9 vom Düseninnenraum 3 vermieden, daß am Betätigungselement 9 aufgrund der Korrosion und großer Hitze ein Defekt auftritt.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Reinigen einer Turbine, insbesondere einer mit einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Abgasturbine, mit einer in der Abgasleitungswand angeordneten Waschdüse, die zumindest eine Düsenöffnung aufweist, welcher über einen Düseninnenraum eine mittels eines Absperrventils gesteuerte Reinigungsflüssigkeitsmenge zugeführt wird und die außerhalb der Reinigungszeit durch einen Verschlußkörper verschließbar ist, wobei der Verschlußkörper mit einer Führungsstange in Wirkverbindung steht, mit der der Verschlußkörper durch die Kraft einer Feder in seiner Schließstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsstange (8) ein elektromagnetisches und/oder pneumatisches Betätigungselement (9) angeordnet ist, dessen Betätigungskraft der Kraft der Feder (11) entgegengerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsstange (8) ein Steuerkolben (10) befestigt ist, der einerseits federbelastet ist und der andererseits über einen Steuerdruckraum (12) an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Düseninnenraum (3) und dem Steuerdruckraum (12) ein Dichtelement mit zumindest zwei Dichtlippen angeordnet ist, wobei zwischen den Dichtlippen Leckbohrungen vorgesehen sind.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (4) und ein mit dem Betätigungselement (9) in Wirkverbindung stehendes Steuerelement (13) eine gemeinsame Schaltvorrichtung (15) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (15) einen gemeinsamen Einschaltpunkt für das Absperrventil (4) und das Steuerelement (13) hat, während für die Abschaltung des Steuerelements (13) gegenüber der Abschaltung des Absperrventils (4) ein Verzögerungsglied vorgesehen ist.

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