WO2015074766A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von gasturbinentriebwerken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum reinigen von gasturbinentriebwerken Download PDF

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WO2015074766A1 PCT/EP2014/003139 EP2014003139W WO2015074766A1 WO 2015074766 A1 WO2015074766 A1 WO 2015074766A1 EP 2014003139 W EP2014003139 W EP 2014003139W WO 2015074766 A1 WO2015074766 A1 WO 2015074766A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtungen sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, zum Reinigen von Gasturbinentriebwerken, mit Hilfe von Wassereis, mit unterschiedlicher Härte und Struktur und/oder tiefkaltem Wassereis bzw. mit Gemischen aus Wassereis mit unterschiedlicher Härte und Struktur und/oder tiefkaltem Wassereis mit CO2-Partikeln, indem das Wassereis mit unterschiedlicher Härte und Struktur zerkleinert oder unzerkleinert entweder direkt mit einem Druckluft- oder Wasserstrahl oder als Gemisch mit CO2-Partikel mit einem Druckluft- oder Wasserstrahl als Energieüberträger, kontinuierlich oder in einem oder mehreren Impulsen in unterschiedlichen Winkeln in das zu reinigende Strahltriebwerk geblasen wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Gasturbinentriebwerken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Gasturbinentriebwerken nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Reinigen von Gasturbi- nentriebwerken nach dem Oberbegriff von Anspruch 14.
Eine Gasturbine umfasst eine oder mehrere Verdichterstufen die die Umgebungsluft verdichten, eine Brennkammer, die Kraftstoff zusammen mit der komprimierten Luft verbrennt sowie eine oder mehrere Turbinenstufen zur Versorgung der Verdichter. Die sich ausdehnenden Verbrennungsgase treiben die Turbine an und resultieren in einem Schub zum Vorwärtstrieb. Strahltriebwerke besitzen heute in den meisten Fällen einen Turbofan, der stromaufwärts vor den Kompressorstufen angeordnet ist und im Durchmesser wesentlich größer ist als die Kompressorstufen. Der Turbofan (Fan) wird ebenfalls durch die Turbinenstufen angetrieben und lässt einen erhebli- chen Teil der das Triebwerk insgesamt durchströmenden Luft als sogenannten Ne- benluftstrom an den Kompressorstufen, der Brennkammer und den Turbinenstufen vorbeiströmen. Durch diesen Nebenluftstrom kann der Wirkungsgrad eines Triebwerkes erheblich gesteigert und der Lärmpegel reduziert werden. Auf den Flughäfen und in geringen Höhen enthält die Luft Fremdpartikel in Form von Aerosolen, Pollen, Insekten, Kohlenwasserstoffe von anderen Flugzeugen und aus der Industrie, sowie Salze in Meeresnähe. Diese Partikel folgen dem Weg der verdichteten Luft und setzen sich auf den verschiedenen Bauelementen in diesem Bereich ab. Diese Verschmutzung führt zu einer Veränderung der Eigenschaften des Grenzschichtluftstromes der Verdichterbauteile.
Die Verschmutzung eines Flugzeugstrahltriebwerkes führt zu einer Verringerung des Wirkungsgrades und damit zu erhöhtem Treibstoffverbrauch sowie zu einer erhöhten Belastung der Umwelt.
1
BESTÄTIGUNGSKOPIE Dem Stand der Technik zu Folge, sind verschiedene Verfahren mit unterschiedlichen Strahlmitteln zur Reinigung von verunreinigten Oberflächen bekannt. Als Strahlmittel finden dabei, neben Hochdruckwasser, auch Glasperlen, Kohlenstoff, Schlacke, Sande oder Salze in einem Strahlmittel, wie Wasser oder Druckluft Anwendung. Nachteilig ist bei diesen Reinigungstechnologien, dass sich die Rückstände in der zu reinigenden Turbine ablagern.
Bekannt ist auch das Reinigen mit C02-Pellets, C02-Partikel oder C02-Schnee und Druckluft als Energieträger. Als vorteilhaft wird bei dem Reinigen mit C02 als Strahl- mittel angesehen, dass keine oder nur eine geringe abrasive Reinigung zu verzeichnen ist. Diese geringe Abrasivität schränkt aber den Einsatzbereich für diese Reinigungstechnologie ein.
Nach WO 2003 10 1667 AI werden C02-Pellets als festes Strahlmittel zur Reinigung von Oberflächen eingesetzt. Die C02-Pellets wirken als weiches, nicht sehr abrasives Strahlmittel, wodurch keine Beschädigung der zu reinigenden Oberfläche erfolgt. Die durch die Temperatur von ca. - 78°C der C02-Pellets hervorgerufene Thermospan- nung zwischen Verunreinigung und zu reinigendem Bauteil führt zum Ablösen der Verunreinigung.
In DE 10259132 B4 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem C02 als Kernstrahl und Stickstoff als Hüllstrahl eingesetzt wird. Nachteilig sind die hohen Drücke und der hohe Verbrauch an Gas. In JP 601 45 905 A wird ein Verfahren beschrieben, bei dem das Trockeneis durch Zugabe von Wasser in den beim Entspannen von flüssigem C02 entstehenden C02- Schnee eine höhere Härte besitzen soll.
DE 3505675 AI beschreibt ein Verfahren zum Abtragen von Oberflächen, bei dem Wassereis einem Wasserstrahl beigemischt wird. Der Wasserstrahl wird einem, vom zu reinigenden Bauteil abhängigen, Druck auf die zu reinigende Fläche gedrückt. Das Wassereis kann aber auch durch eisbildende Keime innerhalb des Wasserstrahls gebildet werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass kein kryogener Effekt auftritt, da die Temperatur des Wassereises in einem Bereich von 0 bis -10°C liegt, son- dem nur ein geringer mechanischer Abtrag zu verzeichnen ist.
DE 10 2006 002 653 B4 beschreibt ein Verfahren, bei dem einem Trockeneisstrom eine bestimmte Menge Wasser zu gegeben wird. Damit wird erreicht, dass eine bestimmte Menge des Wassers gefriert. Auch hier liegt die Temperatur des Wassereises in einem Bereich von 0 bis -10°C.
In DE 100 10 012 AI wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der C02-Pellets oder C02-Partikel zur Verbesserung der Reinigungsleistung mit einem festen Strahlmittel gemischt werden. Nachteilig ist die Konstanz des Mengenverhältnisses zwischen C02-Strahlmittel und dem Zusatzstrahlmittel.
Die Schrift US 5868860 beschreibt ein Verfahren in dem eine Reinigungsflüssigkeit mit hohem Druck in das rotierende Triebwerk geblasen wird. In US 6 394 108 wird ein flexibler Schlauch mit einer Düse zwischen die Triebwerksschaufeln geschoben und unter Druck bei gleichzeitiger Reinigung zurückgezogen. Nachteilig ist hierbei, dass der Reinigungseffekt gering ist, da die Schaufeln nicht bewegt werden können. In US 5 785 581 wird eine Anlage beschrieben indem eine kryogene Flüssigkeit, vorzugsweise flüssiger Stickstoff, als Kühlmittel zur Erzeugung von Eispartikeln genutzt wird. Hierbei werden Wassertröpfchen in einen abgekühlten Druckluftstrom eingebracht, in Eis umgewandelt und unter Nutzung des Druckgefälles aus der Strahldüse befördert. Auch hier ist nur ein geringer mechanischer Effekt zu verzeichnen, da die Temperatur des Wassereises nur wenige Grad unter dem Gefrierpunkt liegen dürfte.
In DE 10 2010020618 AI wird ein Verfahren zum Herstellen von C02-Pellets oder C02-Partikel mit erhöhter mechanischer Härte und Abrasivität beschrieben, bei dem Wassereis auf einem Band gefertigt bzw. an die C02-Partikel angelagert wird. Nachteilig hierbei ist, dass die entstehenden C02-Wassereispartikel noch zerkleinert werden müssen und dabei durch den erforderlichen Druck, wieder geringe Mengen Wasser entstehen können. Zur Beseitigung von Verunreinigungen, insbesondere in Gasturbinentriebwerken, wurde in WO 2005/120953 eine Anordnung beschrieben, bei der aus einer Anzahl von Düsen Wasser zur Reinigung in das Triebwerk geblasen wird. Nachteilig ist dabei, dass das sich im Triebwerk absetzende Wasser im Winter gefrieren kann bzw. die in das Triebwerk eingebrachte Wassermenge den max. zulässigen Wert übersteigt und eine zusätzliche Kontrolle erforderlich ist.
DE 10 2008 021 746 AI beschreibt ein Verfahren bei dem C02-Trockeneis in verschiedenen Strukturen zur Reinigung eingesetzt wird. Das C02-Trockeneis wird aus mehreren gleichen Strahldüsen mit gleichen Strahlparametern in das Triebwerk geblasen. Da C02-Trockeneis beim Auftreffen sofort sublimiert, bleibt die Reinigung nur auf einen kleinen Bereich im vorderen Abschnitt der Turbine beschränkt.
In DE 60 2005 003 944 T2 wird ein System zum Waschen eines Flugzeug- Turbomotors beschrieben, indem Wasser aus mehreren, verstellbaren Düsen, deren Wirkung durch Kameras kontrolliert wird, in das Triebwerk geblasen wird. Auch hier liegt die eingebrachte Wassermenge über dem Grenzwert.
In DE 20 2005 021 369 Ul wird eine dreidimensional arbeitende Vorrichtung zum Einsprühen und Reinigen des Triebwerkes mit Heiß-Wasser beschrieben. DE 202004021476 Ul und DE 202004021367 Ul beschreiben eine Vorrichtung, die die Reinigungsflüssigkeit unter verschiedenen, einstellbaren Winkeln aus einer oder mehreren Düsen in das Triebwerk bläst. Aus WO 2009/132847 AI ist bekannt, dass Strahltriebwerke eines Flugzeuges mit festem Kohlendioxid gereinigt werden können. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das Triebwerk mit Leistung arbeiten muss und erhebliche Mengen an verbranntem Kohlendioxid ausgeschieden wird. DE 10 2010 045 869 AI beschreibt ein Verfahren bei dem eine Reinigungsdüse an einer Lanze durch Inspektionsöffnungen eingeführt und radial bewegt wird und das Reinigungsmittel, vorzugsweise Trockeneis unter einem Winkel auf die Lauf- und Leitschaufeln geblasen wird. Nachteilig dabei ist, dass die Düse manuell bewegt wird und die Wirkung nicht kontrolliert werden kann.
In der Schrift DE 10 2011 015 252 AI wird eine Lanze beschrieben, die zwei oder mehr gegenüberliegende Öffnungen besitzt, aus denen das Trockeneis als Reinigungsmittel austreten kann. Die Lanze wird zur Reinigung durch Prüf- und Wartungsöffnungen zwischen den Triebwerkskomponenten geführt.
DE 10 2008 019 892 AI beschreibt ein Verfahren bei dem verschiedene abrasive Stoffe durch Wartungsöffnungen auf die zu reinigenden Triebwerksteile geblasen werden können. Nachteilig ist hierbei, dass Rückstände des Reinigungsmittels im Triebwerk verbleiben können.
Auch in DE 20 2005 021 819 Ul wird eine mobile Reinigungsvorrichtung auf der Basis des Einsprühens mit Wasser beschrieben.
In DE 10 2008 047 493 AI wird ein Verfahren beschrieben das in zwei Schritten arbeitet. Im ersten Schritt wird ein Reinigungsschaum oder ein schaumfähiges Reinigungsmittel in das Triebwerk gebracht. Nach einer bestimmten Einwirkzeit wird das Mittel ausgewaschen und das Triebwerk dabei bewegt.
In DE 60221 166 T2 wird ein ähnliches Verfahren beschrieben, wobei zusätzlich ein antistatisches Mittel eingebracht wird.
In WO 2012/123 098 AI wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Gemisch aus Wassereis und C02-Partikel in definierter Größe und in bestimmten Verhältnissen zueinander mit Druckluft auf die zu reinigende Fläche geblasen wird.
In US 2002/0124874 AI wird eine Methode zum Reinigen der Triebwerksschaufeln beschrieben, indem ein Schlauch mit einer Sprühdüse in das stehende Triebwerk eingebracht wird und mit Hilfe der Düse ein Reinigungsmittel versprüht wird. Die für die Funktion des Triebwerkes erforderliche Luft tritt im Bereich des Fan ein.
Wie schon weiter oben beschrieben, ist der Fan Verschmutzungen durch Insekten, Pollen sowie Überresten von aufprallenden Vögeln usw. ausgesetzt. Die Verschmutzungen des Fans können relativ einfach mit herkömmlichen Mitteln entfernt werden.
Hinter dem Fan befindet sich der Kerntriebwerksverdichter, der die Luft zu hohem Druck, bei gleichzeitiger Temperaturerhöhung, komprimiert. Der Temperaturanstieg in einem Hochdruckverdichter kann 500 °C betragen. Es wurde erkannt (DE 202004 021 476 Ul), dass der Verdichter, in Gegensatz zum Fan, anderen Arten von Verschmutzungen ausgesetzt ist. Die hohe Temperatur führt dazu, dass Partikel leichter an der Oberfläche festhalten und schwieriger zu entfernen sind. Analysen haben ergeben, dass die Verunreinigungen im Kerntriebwerksverdichter aus Kohlenwasserstoffen, Überresten von Enteisungsflüssigkeiten, Salzen usw. sind. Reinigungsverfahren, die mit Wasser als Reinigungsmittel arbeiten oder bei denen Wasser als Hilfsmittel für die Reinigung eingesetzt wird, können bei Temperaturen unter 5°C nicht mehr eingesetzt werden. Bei Verfahren bei denen feste Zusatzstoffe wie Kohlenstaub, Glasperlen oder chemische Mittel eingesetzt werden, besteht die Gefahr, dass Rückstände in den Turbinen verbleiben und zu Schäden führen können.
Der Einsatz von Trockeneis zur Reinigung ermöglicht die Reinigung unter 5°C Außentemperatur, nachteilig ist aber die Eigenschaft des Trockeneises, beim Auftreffen auf eine Fläche oder einen Gegenstand sofort zu sublimieren. Der vom Strahlen mit festen Stoffen, z. B. Sand oder Glasperlen, bekannte Billardeffekt, ist beim Einsatz von Trockeneis nicht zu beobachten. Die zur Zeit angewendeten Reinigungsverfahren sind zeitlich aufwendig und können nur bei einem längeren Stopp eingesetzt werden.
Nachdem der aufgezeigte Stand der Technik keine zufriedenstellende Lösung, insbesondere zur rückstandsfreien Reinigung mit einem aggressivem aber trotzdem schonenden Strahlmittel aufgezeigt hat, die eine schnelle Reinigung während eines Zwischenstopps auf dem Gate ermöglicht, wird nach einem Verfahren oder mehreren Verfahrensvarianten zum Reinigen von Gastriebwerken mit einem Strahlmittel oder einem Strahlmittelgemisch gesucht, dass über eine regelbare Aggressivität verfügt und damit die Verunreinigungen von Oberflächen der Triebwerksschaufeln möglichst rückstandslos entfernt und das Triebwerk bzw. die Triebwerksschaufeln selbst nicht beschädigt.
Die Luftflotten verfügen über eine Vielzahl von Flugzeugtypen der verschiedensten Hersteller. Die Triebwerke werden von verschiedenen Herstellern geliefert, wobei sich die Triebwerke in Form, Größe und Leistung unterscheiden. Dies führt zu einer großen möglichen Kombinationsbreite von Triebwerken in verschiedenen Flugzeugtypen. Dies wird in Bezug auf das Reinigen als Nachteil empfunden, da die Größe und die Ausführung der Reinigungsvorrichtungen auf das spezielle Triebwerk abgestimmt werden muss. Es ist ebenfalls Ziel der Erfindung das Reinigen der Triebwerke so zu verein-fachen, dass mit einer Vorrichtung verschiedene Triebwerke in unterschiedlichen Positionen gereinigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Strahlreinigung von Gasturbinentriebwerken zu verbessern. Insbesondere soll es auf einfache Weise ermöglicht werden, das Triebwerk umfassend und effektiv auf dem Gate in relativ kurzer Zeit zu reinigen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 16. Vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfolgend beschrieben und ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der Erfinder hat erkannt, dass die Triebwerksreinigung dann wesentlich effektiver und besser durchgeführt werden kann, wenn zumindest zwei Strahldüsen verwendet werden, die zur Einwirkung auf unterschiedliche Bereiche des Triebwerks eingerichtet sind. Dann können diese Bereiche zur selben Zeit und mit angepassten Maßnahmen schnellstmöglich gereinigt werden.
Demzufolge wird Schutz beansprucht für das erfindungsgemäße Verfahren zum Strahlreinigen von Gasturbinentriebwerken, das sich dadurch auszeichnet, dass das Strahlmittel aus zwei oder mehreren Strahldüsen in das zu reinigende Triebwerk eingebracht wird, wobei für zumindest zwei Strahldüsen die Strahlparameter unterschiedlich eingestellt werden. „Strahlmittel" meint im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur reine Strahlmittel, wie Wassereis, sondern auch Strahlmittelgemische, wie Mischungen aus Wassereis und Trockeneis. Alle Strahldüsen, aber zumindest zwei können also gesondert und mit unterschiedlichen Werten eingestellt werden. Auch die Drehzahl des zu reinigenden Triebwerkes kann während der Reinigung verändert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Strahlmittel Wassereis aufweist, das bevorzugt aus gereinigtem und/oder entgastem Wasser hergestellt wurde. Bezüglich dieser Ausgestaltung wird auf die am 25. November 2014 für denselben Anmelder beim Europäischen Patentamt als internationale Patentanmeldung eingereichte Erfindung„Verfahren zur Herstellung eines Strahlmittels, Verfahren zum Strahlen, Strahlmittel und Vorrichtung zur Herstellung des Strahlmittels" verwiesen, deren diesbezüglicher Inhalt hiermit vollumfänglich aufgenommen wird. Durch die Verwendung solcher Wassereispartikel allein oder in Verbindung mit Trockeneies werden wesentlich bessere Strahlergebnisse erzielt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest einer der Strahlparameter Druck des Energieträgers (Strahlstrommittel, bspw. Druckluftstrahl), Volumen des Energieträgers, Größe des Strahlmittels, Härte des Strahlmittels, Geometrie des Strahlmittels Partikelgröße des Strahlmittels und Zusammensetzung des Strahlmittels unterschiedlich eingestellt wird. Dadurch kann ganz gezielt Reichweite und Reinigungswirkung des Strahlmittels eingestellt werden. Beispielsweise erreicht ein größeres Strahlmittel bei einem größeren Volumen des Energieträgers, also des Strahlstrommittels (beispielsweise Druckluft), tiefere Bereiche des Triebwerks, während mittelgroße Strahlmittel bei einem mittleren Volumen des Energieträgers mitteltiefe Bereiche des Triebwerks und kleinere Strahlmittel bei einem kleinen Volumen des Energieträgers vordere Bereiche des Triebwerks erreichen. Zweckmäßig wird die Ausrichtung der Strahldüsen an die Strahlparameter und das gewünschte Reinigungsziel angepasst, um die Strahlmittel in die gewünschten Bereiche des Triebwerks zu leiten. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass als Energieträger ein mit Wasser beladener Druckluftstrom eingesetzt wird und der Anteil des Wassers bevorzugt 30 % nicht übersteigt. Dann werden Verwirbelungen des Strahlmittels vermieden und dieses kann noch genauer den gewünschten Triebwerksbereichen zugeleitet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein hoher Strahlmitteleinsatz, mit gleicher Partikelgröße, wobei die Partikelgröße in einem Bereich von 0,8 bis 15 mm variiert werden kann, und der Strahlmitteleinsatz in seiner Menge zwischen 40 bis 160 kg pro Strahldüse, in Abhängigkeit von der Strahlmittelgröße, betragen kann, mit glei- chen oder unterschiedlichen Parametern des Energieträgers in das Triebwerk eingebracht.
Zweckmäßig wird während eines Reinigungsablaufes die Partikelgröße des Strahlmittels innerhalb des Bereiches von 0,8 bis 15 mm, bevorzugt in bestimmten Etappen verändert. Dadurch können Verunreinigungen noch gezielter beseitigt werden, da sie in ihrer Tiefenerstreckung häufig unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Vorteilhaft wird das Volumen des Energieträgers in seinem Druck in Abhängigkeit von der Drehzahl des Triebwerkes verändert. Dabei wird bei einer geringen Drehzahl der Druck bevorzugt höher gehalten als bei einer höheren Drehzahl. Auch dadurch wird die Reinigung effektiver. Hierfür kann auch ein bestimmter Rhythmus festgelegt werden, der bevorzugt für jede Strahldüse gesondert ausgelegt oder in Abstimmung mit den anderen Strahldüsen ausgelegt werden kann. Vorteilhaft wird der Energieträger in jeder Strahldüse mit einem anderen Strahlmittel beladen und dies gleichmäßig, ungleichmäßig pulsierend oder gleichmäßig pulsierend das Triebwerk eingebracht. Bevorzugt wird Volumen und Druck des Energieträgers in Abhängigkeit von der Partikelgröße des Strahlmittels so angepasst, dass Volumen und Druck mit zunehmender Partikelgröße steigen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn mit dem Strahlvorgang begonnen wird, wenn das Triebwerk 20% bis 30%, bevorzugt ca. 25 % einer Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Dann kann sich ein gerichteter Reinigungsstrahl einrichten und bleibt auch bei höheren Drehzahlen aufrechterhalten.
Wenn während des Reinigungsvorganges die Drehzahl des Triebwerks ein- oder mehrfach verändert wird, bevorzugt eine auf- und wieder abschwellende Drehzahl verwendet wird, wobei die Veränderung insbesondere im Takt von etwa 1 min erfolgt, dann ist die Reinigung besonders effektiv, da sich immer wieder wechselnde Einwirkungen auf die Verschmutzungen einstellen. Alternativ und auch in diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, dass der Energieträger intervallartig, in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Intervallen, das Strahlmittel oder das Strahlmittelgemisch in das zu reinigende Triebwerk einbringt.
In einer sehr bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die für die Reinigung erforderliche Drehzahl des zu reinigenden Triebwerkes von außen übertragen und geregelt wird. Dann muss nicht auf das Bordnetz zurückgegriffen werden und der Reinigungsvorgang kann ohne Unterbrechung in einem Arbeitstakt durchgeführt werden. Außerdem lässt sich so die Drehzahl sehr exakt regeln. Genauer gesagt arbeitet das Triebwerk bei einem Antrieb über das Bordnetz entweder im Leerlauf oder bei Last. Eine Reinigung bei Last kommt nicht in Frage. Die Leerlaufdrehzahl ist wiederum konstant für einen bestimmten Triebwerkstyp. Nur durch Ein- bzw. Ausschalten des Triebwerks kann die Drehzahl auf- und abschwellend verändert werden. Eine bestimmte (Leerlauf-)Drehzahl kann somit über das Bordnetz nicht konstant eingestellt werden. Bei einem externen Antrieb kann dagegen die Leerlaufdrehzahl ganz gezielt entsprechend den gewünschten Reinigungsparametern eingestellt werden.
Vorteilhaft werden alle Strahlparameter für jede Strahldüse getrennt und auch die erforderlichen Drehzahl des zu reinigen Triebwerkes von einer zentralen Steuereinheit geregelt, dies insbesondere ohne Veränderungen am oder zusätzliche Signale vom Triebwerk oder dem Flugzeug zu benötigen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Drehzahl des Triebwerks so eingestellt wird, dass noch kein Turboeffekt des Fan einsetzt. Dann erhöht sich die Reinigungswirkung, da das Strahlmittel nicht vom Turbostrom außerhalb des Triebwerkinneren weggerissen wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass bei Triebwerken, bei denen der Fan unabhängig vom restlichen Triebwerk läuft, der Fan festgehalten wird, während das Triebwerk betrieben wird, um so einen Turboeffekt zu verhindern.
Wenn das Strahlmittel im Injektorprinzip an den Energieträger übergeben wird, wobei „Injektorprinzip" heißt, dass das Strahlmittel über eine Düse von einem Druckgasstrom hoher Geschwindigkeit mitgenommen wird, dann wird das Strahlmittel keinem mechanischen Druck ausgesetzt, so dass keine mechanische Schädigung auftreten kann, wie sie beispielsweise bei Dosierscheiben erfolgen kann.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Strahlreinigen von Gasturbinentriebwerken, die gekennzeichnet ist durch zwei oder mehrere Strahldüsen, durch die das Strahlmittel in das zu reinigende Triebwerk einbringbar ist, wobei zumindest zwei Strahldüsen hinsichtlich der Strahlparameter unterschiedlich einstellbar sind. Die Strahldüsen können unterschiedliche geometrische Formen und Abmessungen besitzen.
Vorteilhaft sind die Strahldüsen an einem Strahlkorb befestigt, der mit Hilfe einer Hubeinheit zentrisch auf der Triebwerksachse so ausgerichtet werden kann, wodurch das gleichzeitige Eintragen des Strahlmittels durch die Strahlluft als Energieträger erfolgen kann.
Besonders vorteilhaft sind zur Bereitstellung des Strahlmittels auswechselbare Transport- und Lagerbehälter vorgesehen, wobei bevorzugt jede Strahldüse einen eigenen zugeordneten Transport- und Lagerbehälter aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Transport- und Lagerbehälter getrennt voneinander jeweils in der Nähe der zugeordneten Strahldüse oder in einem gemeinsamen Vorrichtungsteil angeordnet sind. Dann lassen sich die Strahlmittel besonders leicht den gewünschten Reinigungsleistungen anpassen und ersetzen, so dass eine schnelle Reinigungsabfolge und Taktung erfolgen kann.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn der Behälterraum in Abhängigkeit vom Strahlmittelverbrauch reduzierbar ausgelegt ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Behälterraum durch einen beweglichen, insbesondere losen, Kolben in zwei Kammern geteilt sind, wobei die eine Kammer anschlussseitig mit Strahlmittel befüllbar ist und die andere Seite mit einem Druck beaufschlagbar ist. Dann wird ein kontinuierlicher Strahlmittelnachschub sichergestellt und es erfolgt kein Ansaugen von Luft oder Vakuum im„Injektorprizip". Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass beim Strahlen mit Schutzgas oder trockener Strahlluft, zum gleichmäßigen Austrag des Strahlmittels in den unterschiedlichen Positionen, der Kolben in Abhängigkeit von der Partikelstruktur des Strahlmittels mit geringem Druck von Schutzgas bzw. Strahlluft beaufschlagt wird. Das Füllvolumen des Behälters ist zweckmäßig der Dauer eines Reinigungszyklus angepasst.
Jede der Strahldüsen kann eine andere geometrische Form aufweisen und durch Gelenke in Haltearmen in unterschiedlichen Positionen fixiert werden.
Jeder der Strahldüsen kann das Strahlmittel gesondert, durch bevorzugt auswechselbare Vorratsbehälter mit gleichem oder unterschiedlichem Fassungsvermögen, zugeführt werden. Die Behälter können benutzt werden, sie mit gleichem Strahlmittel oder mit unterschiedlichem Strahlmittel, das sich in Form, Größe, Struktur und Mischungsverhältnis unterscheiden, zu befüllen.
Dabei können die Behälter dasselbe oder unterschiedliche Volumen besitzen, wobei die Füllmenge bevorzugt vom Durchsatzvermögen der Strahldüsen bestimmt wird.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Strahldüsen an einem Zentrierkorb befestigt, der mit Hilfe einer Hubeinheit so auf der Triebwerksachse ausgerichtet werden kann, dass das gleichzeitige Eintragen des Strahlmittels durch alle montierten Strahldüsen unter unterschiedlichen Winkeln in das Triebwerk ermöglicht wird, wobei jede der Strahldüsen von einem gemeinsam Strahlblock mit unterschiedlichem Strahlluftvolumen, unterschiedlichen Strahlmittelmengen und unterschiedlicher Strahlmittelstruktur versorgt werden kann und die Strahlparameter für jede Strahldüse einzeln eingestellt werden können. Es ist vorteilhaft, wenn alle Bauteile, Behälter und Düsen, die das Strahlmittel transportieren, lagern oder verteilen, so gestaltet und eingebaut sind, dass sie während des Betriebes eine ständige Temperatur unter -10 °C besitzen, da dadurch ein Aufschmelzen des Strahlmittels in der Vorrichtung verhindert wird.
Bevorzugt ist neben einem Transport- und Lagerbehälter, der dann als Einfüllbehälter wirkt, ein davon mit einer Schleuse getrennter Dosierbehälter vorgesehen. Dann ist es vorteilhaft, wenn beide Behälter gemeinsam mit einer Dosiereinheit, einschließlich der Einfüllöffnung, in einem isoliertem und dicht verschlossenen Kühlblock montiert sind, wobei der Kühlblock beispielsweise durch Plattenwärmetauscher auf eine Temperatur insbesondere unter -30 °C gekühlt werden kann. Vorteilhaft wird der Dosierbehälter mit einem Schutzgas, das mit leichtem Überdruck gleichmäßig eingetragen wird, beaufschlagt, wodurch sich der Druck beim Einfüllen des Strahlmittels über den Einfüllbehälter ausgleicht. Die Anwendung eines solchen Schutzgases, vor allem als Stickstoff oder C02 ist auch für die restlichen Vorrichtungsteile, vor allem auch den Transport- und Lagerbehälter sinnvoll.
Besonders bevorzugt sind Transport- und Lagerbehälter bzw. Einfüllbehälter und/oder Dosierbehälter mit einer oder mehreren Düsen zum intervallartigen oder gleichmäßigen Einbringen von Druckluft und/oder Schutzgas versehen, um ein Festsetzen des Strahlmittels zu verhindern.
Außerdem ist es sinnvoll, wenn der Transport- und Lagerbehälter bzw. Einfüllbehälter und/oder der Dosierbehälter mit ein oder mehreren Düsen zum Einbringen von trockener Druckluft mit einem Taupunkt von -40°C zum Trocknen des Innenbereiches der Behälter, einschließlich der Leitungen nach einer Betriebspause oder nach Stillstand vor einer Inbetriebnahme versehen sind. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Antrieb der Strahlturbinenachse von außen durch einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, der nicht mit dem Flugzeug in Verbindung steht, erfolgt und die Übertragung des Drehmomentes auf die Triebwerksachse durch eine form- und kraftschlüssige Verbindung realisiert wird.
Vorzugsweise werden zum Antrieb des Triebwerks Mittel zur Bereitstellung einer form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Antrieb und Triebwerksachse vorgesehen, die bevorzugt Saugnäpfe, die insbesondere evakuierbar ausgebildet sind, umfassen. Dann ist der externe Antrieb besonders einfach möglich.
Ein solcher externer Antrieb ist insbesondere eingerichtet, die Drehzahl der Triebwerksachse während des Reinigungsvorgangs nicht konstant zu lassen, sondern zu ändern, bevorzugt in bestimmten Drehzahlbereichen zu wechseln.
Bevorzugt soll die Drehzahl der Triebwerksachse während des Reinigungsvorgangs in Abhängigkeit von den Strahlparametern in bestimmten Drehzahlbereichen wechseln.
Besonders zweckmäßig ist eine Steuereinheit vorgesehen, in der alle Strahlparameter für jede Strahldüse, einschließlich der veränderbaren Drehzahl der Triebwerksachse, gespeichert sind. Damit ergibt sich die Möglichkeit, komplette spezielle auf Triebwerk und Flugzeug abgestimmte Steuerungsabläufe zu erstellen, die unabhängig vom Triebwerk bzw. dem Flugzeug arbeiten und aus der Steuerungseinheit abgerufen werden können.
Die Erfindung betrifft beispielsweise ein Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von Gasturbinentriebwerken, indem ein festes aggressives Reinigungsmittel, vorzugs-weise Wassereis, als Partikeln in unterschiedlichen Größen, und mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, wie Härte und Form, oder ein Reinigungsmittelgemisch, vorzugsweise Wassereis, mit Partikeln in unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, aus C02-Granulat, in Größen bis ca. 15 mm, mit einem Wasserstrahl oder einem Druckluftstrahl, kontinuierlich oder in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Intervallen, die von der Leerlaufzeit der Gasturbinentriebwerke abhängig sind, mit einer speziellen, erfindungsgemäßen Vorrichtungen, direkt in die Turbine oder in das sich mit geringer Drehzahl drehende Gasturbinentriebwerk geblasen wird, wobei das Triebwerk entweder mit Hilfe des Bordnetzes in mehreren Etappen oder mit einem Antrieb von außen in einem Durchgang gereinigt werden kann.
Das Reinigungsmittel umfasst kantige und/oder kugelförmige Wassereis-Partikeln in unterschiedlicher Größe, Form und Härte, wobei die Härte durch das zur Herstellung des Wassereises benutzten und speziell aufbereiteten Wassers bestimmt wird oder das Reinigungsmittel ist ein Gemisch aus dem vorstehend beschriebenen Wassereis- Partikeln mit C02 - Partikel, in gleicher oder unterschiedlichen Größen von 0,5 bis 15 mm. Das Mischungsverhältnis von Wassereis-und C02-Partikel ist variabel und kann der Reinigungsaufgabe angepasst werden. Die Reinigung selbst erfolgt hauptsächlich durch das Wassereis, die zwar durch die kryogene Wirkung der C02-Partikel unterstützt wird, wobei die C02-Partikel hauptsächlich eine schützende und stabilisierende Wirkung ausüben sollen.
Grundsätzlich muss unterschieden werden, welcher Bereich der Turbine gereinigt werden soll. Zur Reinigung des Fan-Bereiches und des Strömungsbereiches der Umluft kann das Strahlmittelgemisch direkt von vorn, unter verschiedenen Winkeln, mit Hilfe der Grundvorrichtung, in das Triebwerk geblasen werden. Sollen Bereiche des Verdichters, der Brennkammer oder der Turbine gereinigt werden, sind Zusatzvorrichtungen, bestehend aus Düsen und Dosiereinheiten, die, gemeinsam mit der erfindungsgemäßen Grundvorrichtung arbeiten, erforderlich. Es wurde erkannt, das Wassereis mit abnehmender Temperatur härter wird, gleichzeitig verringert sich die Elastizität und die Sprödigkeit nimmt zu. Als Übergangstemperatur kann - 35°C angenommen werden. Im Bereich von 0°C bis - 35°C kann das Wassereis als vorwiegend elastisch und unter - 35 °C als vorwiegend spröde angesehen werden. Es wurde ebenfalls erkannt und in Versuchen bestätigt, dass die Qualität, insbesondere die Härte des Wassereises, durch Beimengungen verschiedener Art bzw. gelöste Stoffe im Wasser beeinflusst werde kann.
Beim normalen bekannten Trockeneisstrahlen wird der thermische Effekt allgemein und die mechanische Wirkung der Trockeneis-Partikel nur einmalig genutzt. Die erfinderische Lösung beruht neben den bekannten Effekten des Trockeneisstrahlens, auf der schleifenden Wirkung des, in verschiedenen Größen, Härten und Strukturen eingesetzten, nahezu parallel zu zur reinigenden Fläche sich bewegenden Wassereises und der zunehmenden Anzahl von Wassereispartikeln, die sich durch zerkleinern der Ausgangspartikel bei und durch die Mehrfachkontakte mit den Verdichterschaufeln bilden, sowie auch auf dem Schleuderradeffekt und der Teilung der Wassereispartikel bei Kontakt mit der Triebwerksschaufel, bedingt durch die spezielle Bruchmechanik des Wassereises. Unterstützt wird der Reinigungsprozess durch die Anordnung der Strahldüsen mit unterschiedlichen Winkeln zu einander und zur Triebwerksachse, sowie dem gleichzeitigen Strahlen mit verschiedenen Strahlmittelgemischen und verschiedenen Strahlparametern, wobei die Strahldüsen in ihrer Geometrie dem jeweiligen Strahlmittelgemisch angepasst sind.
Prinzipiell kann die Reinigung bei stehenden oder bewegten Triebwerken erfolgen. Um eine Reinigung bei drehendem Triebwerk durchzuführen, kann der Antrieb über das Bordnetz erfolgen. Nachteilig ist hierbei allerdings, dass das elektrische Bordnetz nur eine begrenzte Kapazität besitzt und das Triebwerk nur wenige Minuten betrieben werden kann. Nach einer bestimmten Ladezeit kann der Reinigungsvorgang wiederholt werden. Dieser relativ kurzen Reinigungszeit muss im Verfahren berücksichtigt werden. Die für die Reinigung des entsprechenden Bereiches günstigste Drehzahl ist in Abstimmung auf das Trieb-werk zu bestimmen. Die Reinigungszeit setzt sich bei dieser Variante aus der eigentlichen Reinigungszeit und der uneffektiven Ladezeit der Bordbatterie zusammen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen des Triebwerkes sieht in ihrer Weiterführung einen Antrieb der Triebwerksachse von außen vor. Damit kann die Reinigung ohne Unterbrechung durchgeführt werden und wird in ihrer Gesamt-zeit deutlich verringert. Gleichzeitig kann die Drehzahl des Triebwerkes variiert und ein komplettes Reinigungsprogramm, in Zusammenwirken von Strahlparametern, Strahlmitteleinsatz, Düsenform und deren Anordnung sowie variabler Drehzahl erstellt und umgesetzt werden.
Außerdem kann das Triebwerk über das Bordnetz nicht vollständig in seiner Drehzahl reguliert werden.
Unter Berücksichtigung der genannten Effekte hat es sich als günstigster erwiesen, wenn die Wassereis-Partikel unterschiedliche Größe, und damit eine unterschiedliche kinetische Energie besitzen und wenn sie mit unterschiedlichen Temperaturen und damit mit unterschiedlicher Sprödigkeit bzw. Elastizität, zum Einsatz gebracht werden.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn das Triebwerk während der Reinigung nicht mit konstanter Drehzahl arbeitet, sondern mit auf- und abschwellender Drehzahl. Dadurch und in Zusammenhang mit den unterschiedlichen Strahlmitteln die zusammen mit verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten und mit verschiedenen Luftmengen eingebracht werden, bildet sich kein gleichmäßiges Strömungs-profil aus. Dieses ungleichmäßige Strömungsprofil kann zu erwünschten Verwirbelungen führen, die die Reinigung positiv unterstützen können. Es ist bekannt, dass wenn auf Wassereis ein Druck ausgeübt wird, Wasser entsteht und als Gleitmittel wirkt (Schlittschuheffekt). Dabei spielt es keine Rolle, ob der Druck auf das Wassereis ausgeübt wird, oder wenn das Wassereis mit Druck auf eine Fläche trifft. Trifft also ein Wassereis-Partikel auf die zu reinigende Fläche so erfolgt eine partielle Reinigung, gleichzeitig entsteht ein dünner Wasserfilm, der die nachfolgen-den Wassereis-Partikel abgleiten lässt. Dieser Wasserfilm kann durch die Beimengung von C02-Partikel und mit dem Einsatz von getrockneter Strahlluft reduziert bzw. verhindert werden. Ist die Strahlluft getrocknet und besitzt einen sehr niedrigen Taupunkt, so kann der entstandene Wasserfilm von der Strahlluft aufgenommen werden. Damit bleibt der zu reinigende Bereich trocken. Die vom Triebwerk angesaugte Luft wird verdichtet und nimmt an Temperatur zu. Mit dem Temperaturanstieg steigt auch das Wasseraufnahmevermögen der Luft. In Versuchen wurde erkannt, dass der entstehende Wasserfilm entscheidend von der Auftreffgeschwindigkeit bestimmt wird. Bei der Triebwerksreinigung ist der Auftreffwinkel durch die gewählte Düsenstellung und die Bewegungsrichtung relativ flach und die Auftreffgeschwindigkeit gering.
Es ist aber nicht auszuschließen, dass das verbrauchte Wassereis durch die Strahlluft in vorhandene Spalten, Ecken oder Bohrungen gedrückt wird und auftaut und somit ebenfalls die Reinigung beeinflusst. Um dies zu vermeiden, wird zusätzlich, wenn die eingesetzte Strahlmenge verbraucht ist, der Strahlluftstrom zum Trocknen eingesetzt.
Um die Bildung von Wasser in der Zeitspanne von der Fertigung bis zum Einsatz als Strahlmittel weitestgehend auszuschließen, hat es sich als günstig erwiesen, wenn dem Wassereis eine bestimmte Mengen an C02-Trockeneis zugegeben wird. Neben der Stabilisierung des Strahlmittels wird der kryogene Effekt des Trockeneises, insbesondere beim Strahlvorgang genutzt.
Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird das Strahlmittel oder das Strahlmittel-Gemisch mit einem Druckluftstrahl, dem eine geringe Menge Wasser beige- mischt wird, in das Triebwerk geblasen. Zur Reinigung werden mehrere Effekte genutzt. Das Strahlmittel oder das Strahlmittel-Gemisch wird erst unmittelbar vor dem Triebwerk mit Strahlluft-Wasser-Gemisch zusammengebracht. Die Wassereis- Partikel treffen auf die zu reinigende Schaufel, der entstehende Wasserfilm und ein Teil des Wassers aus dem Druckstrahl wird durch die trockene Druckluft aufgenommen. Die vom Triebwerk angesaugte sowie die eingeblasene Luft, das entstehende C02-Gas und der Wasserdampf werden verdichtet und erhöhen die Strömungsgeschwindigkeit und sorgen damit zu einer verbesserten schabenden Wirkung der Wassereis-Partikel. Eine Weiterentwicklung des Verfahrens sieht einen hohen Strahlmitteleinsatz von Wassereispartikeln gleicher Größe, wobei die Größe der Wassereispartikel sich in einem Bereich von 0,8 bis 15 mm bewegen kann, und das Strahlmittel mit unterschiedlichen Volumen der Energieträger eingebracht wird. Das Strahlmittel kann in der Größe entweder während eines Reinigungsvorgangs oder von Reinigungszyklus zu Reinigungszyklus variiert werden.
Die zur Anwendung des Verfahrens erforderlichen Vorrichtungen bestehen im Wesentlichen aus zwei Hauptgruppen: 1. dem Strahlkorb 1 mit den verstellbaren Strahldüsen 2-4, den Regeleinrichtungen 5-7 für die Strahlluft und den Strahlmittelvorratsbehältern 8-10. In Weiterführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Strahlkorb 1 durch einen Antriebsblock 56 ergänzt werden. 2. dem Versorgungsblock 11 mit dem Druckluftsystem 12-14, dem Strahlmittellager 15 und der Hubeinheit 16 der Steuerung 57 und dem Antrieb 58 für den Antriebsblock 56.
Der Strahlkorb 1 ist so gestaltet, dass er auf der„Nase" 17 der Triebwerksachse 18 aufgesetzt und zentriert und drehend oder feststehend eingesetzt werden kann. An einem oder mehreren Armen 19-21 werden die Strahldüsen 2-4, mit Hilfe von Gelenken 22-24 so befestigt, dass sie in Höhe, Abstand und Winkel dem Triebwerk angepasst werden können. Auf die unterschiedlichen Strahldüsen 2-4, die nach dem Injektorprinzip arbeiten, werden die Strahlmittelvorratsbehälter 8-10, mit dem den Strahldüsen 2-4 zugeordnetem Strahlmittelgemisch aufgesetzt. Die Strahlmittelvorratsbehälter 8-10 sind zweigeteilt. Der eine Bereich 25 dient zur Aufnahme des Strahlmittels und der andere Bereich 26 wird bei Betrieb langsam mit Druckluft oder Schutzgas gefüllt. Die Trennung der beiden Bereiche 25, 26 erfolgt durch einen Kolben 27. Damit wird erreicht, das ausreichend Strahlmittel den Strahldüsen 2-4 zugeführt wird.
Die Strahlluft wird mit Hilfe eines Schlauches 28 über ein Drehgelenk 29 bekannter Art vom Versorgungsblock 11 zugeführt. Vor jeder Strahldüse 2-4 befindet sich eine Regeleinrichtung 5-7, an der die Strahlluftparameter, Druck und Volumen, für die jeweilige Strahldüse 2-4 eingestellt sind.
Der Versorgungsblock 11, er kann selbstfahrend oder auf einem Fahrzeug montiert sein, beinhaltet einen Kompressor 12 und einem Druckbehälter 13, beide sind durch das Rohr 14 verbunden. Weiterhin besitzt er ein gekühltes Strahlmittellager 15 zur Aufnahme und Kühlung der Strahlmittelvorratsbehälter 8-10.
Weiterhin gehört zum Versorgungsblock 11 eine Hubeinheit 16 die den Strahlkorb 1 in die gewünschte Position vor dem Triebwerk befördert.
Während bei normalen Strahlvorgängen das Strahlmittel nach dem Kontakt mit der zu reinigenden Fläche durch die Strahlluft bzw. den Energieträger, nach den Seiten gedrückt und nicht mehr benötigt wird, wird das Strahlmittel bei der Triebwerksreinigung, bedingt durch die Geometrie der Leit- und Verdichterschaufeln, unabhängig von der Art des Strahlmitteleintrages, zwischen den Schaufeln durch die vom Triebwerk im Leerlauf erzeugte Luftströmung, zwangsgeführt. Durch die Zwangs-führung, werden die für die Reinigung hauptsächlich erantwortlichen Wassereis-Partikel mehrfach über die zu reinigenden Flächen geführt. Unterstützt wird dieser Reinigungsvorgang, wenn das Eintragen des Strahlmittels schon in der Anlaufphase des Triebwerkes, also bei steigender Drehzahl, mit unterschiedlichen Drücken und Volumenströmen und, im Vergleich zum normalen Trockeneisstrahlen mit deutlich höheren Strahlmittelmengen, beginnt.
Da das Strahlmittel eine bestimmte Zeit zwischen Fertigung und Verbrauch und im Versorgungsblock gelagert werden muss, hat es sich es günstig erwiesen, wenn dem
Wassereis, zum Erhalt der Stabilität, eine bestimmte Menge C02 zu gemischt wird.
Neben dem Erhalt der Stabilität wird das Auftauen des Wassereises im Triebwerk verzögert und ein zusätzlicher kryogener Effekt erzielt. Mit dem Einsatz von
Wassereis- und C02-Partikeln unterschiedlicher Größe in einem Reinigungsvorgang, wird eine bessere Verteilung der Partikel, insbesondere der Wassereis-Partikel, über die gesamte Reinigungsstrecke und damit eine längere Standzeit der einzelnen
Partikel erreicht.
In Weiterführung der Erfindung kann das Gemisch aus Wassereis-Partikeln und C02- Partikeln nicht nur mit Druckluft sondern mit einem Gemisch aus Druckluft mit geringem Wasseranteil in die Turbine gedrückt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Wassereispartikel durch die Strömung und die Nichtkomprimierbarkeit des Wassers an den Schaufelflächen vorbei geführt werden und die zwangsläufig auftretenden Strömungsverluste durch das entstehende C02-Gas ausgeglichen werden. Das C02-Gas entsteht durch die Sublimation der C02-Partikeln, die durch den Kontakt mit dem relativ warmen Wasser bewerkstelligt wird.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass die Strahlmittelvorratsbehälter, die eine spezielle Konstruktion darstellen, in einen Strahlblock, mit den Zuführvorrichtungen, integriert werden, insbesondere dann, wenn die Einsätze mehrere Minuten dauern oder nur geringe Pausenzeiten möglich sind. Der Strahlblock besteht aus mehreren einzelnen Strahlanlagen, die in einem gemeinsamen Kühlblock angeordnet sind, wobei jede Strahlanlage einer bestimmten Strahldüse zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass Strahlanlage und Strahldüse, sowie Strahlmittelvorratsbehälter für die Eigenschaften des jeweiligen Strahl-mittels bzw. Strahlmittelgemisches in Form, Größe, Menge, Luftdurchsatz und Strahlzeit abgestimmt sein müssen.
Die Steuerung der Strahlanlagen erfolgt von einer gemeinsamen Steuereinheit, wobei die Strahlparameter (Druck der Strahlluft, Volumen der Strahlluft, Durchsatzmenge des Strahlmittels, Strahlzeit, Strahlbeginn innerhalb des Reinigungszyklus usw.) für jede Strahlanlage einzeln eingestellt und abgerufen werden können. Beim Test verschiedener Strahlanlagen hat sich herausgestellt, dass das Wassereis als Strahlmittel sehr empfindlich ist und leicht, insbesondere innerhalb des Dosierbereiches, bei Einsatz von Dosierscheiben, durch die einwirkenden Kräfte zur Bildung von Wasser neigt. Um ein Zerstören des Strahlmittels zu vermeiden, werden die Strahlanlagen vorrangig nach dem Injektorprinzip gebaut. Gleichzeitig wird der Vorratsbehälter für das Strahlmittel mit C02-Gas beaufschlagt, um eine Bildung von Kondensat bei Kontakt des kalten Strahlmittels mit der Umgebungsluft zu vermeiden. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Triebwerke direkt am Gate, in relativ kurzer Zeit gereinigt werden können und keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Abprodukte oder schädliche Gase entstehen, auch dann, wenn sich das Flugzeug mit eigener Kraft bewegt. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Oberfläche der Turbinenschaufeln trotz der erhöhten Aggressivität nicht beschädigt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Reinigung der Art der Verschmutzung und den zu reinigenden Bereichen angepasst werden kann. Durch die bei der Reinigung erzielte Glättung der Oberfläche und der dadurch verbesserten Strömungsbedingungen wird der Kraftstoffverbrauch gesenkt und damit Kosten gespart. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die vorliegende Erfindung von der Position des Triebwerkes unabhängig ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass gleichzeitig gleiche oder unterschiedliche Strahlmittel oder Strahlmittelgemische zur Reinigung eingesetzt werden können.
Als vorteilhaft hat sich die Möglichkeit erwiesen, den Energieträger, Strahlluft oder Wasser, in seinen Parametern während des Strahlvorgangs zu verändern.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Strahlmittel oder das Strahlmittelgemisch schon in der Anlaufphase in das Triebwerk geblasen wird, damit wird erreicht, dass der hohe Strahlmittelstrom das Strahlmittel oder das Strahlmittelgemisch weiter in das Triebwerk bläst bevor es von dem Luftstrom der Turbine erfasst wird.
Als ein weiterer Vorteil hat sich das Strahlen mit geringen Drücken erwiesen. Der geringe Strahldruck wirkt sich positiv auf den Lärmpegel aus.
Als weiterer Vorteil wird der Antrieb des zu reinigenden Triebwerkes von außen angesehen, da dadurch der Reinigungszyklus deutlich verkürzt und die Bodenzeit verringert werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch den Antrieb des zu reinigenden Triebwerkes, die Drehzahl in den Reinigungsablauf integriert werden kann, ohne Eingriff in das System des Flugzeuges. Da das erfindungsgemäße Verfahren aggressiver als die bekannten C02-Verfahren ist, wird das Triebwerk intensiver gereinigt und damit die Lebensdauer des Triebwerkes erhöht, da die Betriebstemperatur gesenkt werden kann.
Durch die, infolge der Reinigung erreichten Senkung der Betriebstemperatur wird die Belastung der Umwelt verringert, da mit sinkender Betriebstemperatur die NOx- Bildung abnimmt.
Außerdem besteht ein Vorteil darin, dass die Reinigung direkt am Gate erfolgen kann, wodurch die Reinigung nicht nur für Langstrecken-, sondern auch für Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge einsetzbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Merkmale der Vorrichtung als Merkmale des Verfahrens eingesetzt werden und Merkmale des Verfahrens können auch als Merkmale der Vorrichtung verwendet werden, wenn nichts anderes ange- geben ist.
Außerdem können, soweit nichts anderes angegeben ist, sämtliche Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sollen nachstehend an drei Beispielen im Zusammenhang mit den rein schematisch aufgebauten Figuren beschrieben werden.
In Figur 1 ist das Verfahren mit Strahlmittelbehälter schematisch dargestellt. In Figur 2 ist das Verfahren mit Strahlblock schematisch dargestellt. In Figur 3 ist der Aufbau eines Antriebsblocks prinzipiell dargestellt.
In der Beschreibung werden 3 Strahldüsen benannt. In der Praxis ist die Zahl der eingesetzten Strahldüsen frei wählbar.
Beispiel 1 (Figur 1)
Reinigung mit Einzelversorgung.
An einem, im Inneren konisch ausgeführtem, Strahlkorb 1 sind die Arme 19 - 21 befestigt. Die Arme 19 - 21 tragen die Strahldüsen 2 -4, die durch die Gelenke 22 - 24 frei eingestellt werden können, damit sie mit unterschiedlichen Winkeln und Neigungen in das Triebwerk 32 strahlen können.
Die vom Kompressor 12 kommende Druckluft wird im Druckbehälter 13 gespeichert. Vom Druckbehälter 13 gelangt die Druckluft über den Schlauch 27 und das Drehgelenk 29 zum Verteiler 30 und von dort zu den einzelnen Regeleinrichtungen.5
- 7. Die Regeleinrichtungen 5 - 7 ermöglichen, dass jede der Strahldüsen 2 - 4 mit einem, im Druck und Volumen unterschiedlichen, Strahlluftstrom versorgt werden kann. Die Schläuche 28 verbinden die Regeleinrichtungen 5 - 7 mit den Strahldüsen 2 - 4. Über den Strahldüsen 2 - 4 sind die Strahlmittelbehälter 8 -10 angebracht. Von den Regeleinrichtungen 5 - 7 führen Hilfsdruckleitungen 31 zum jeweiligen Strahlmittelbehälter.
Der für das zu reinigende Triebwerk 32 geeignete Strahlkorb 1 wird an der Hubeinheit 16 befestigt und durch den Schlauch 27 mit dem Druckbehälter 13 verbunden. Aus dem Strahlmittellager 15 werden die bereits mit dem, für die Strahldüsen 2 -4 vorgesehenen Strahlmittelgemisch gefüllten Strahlmittelbehälter 8
- 10 entnommen und auf die zugeordnete Strahldüse 2 - 4 gesetzt. Anschließend werden die Strahlmittelbehälter 8 - 10 durch die Hilfsdruckleitung 31 mit den Regeleinrichtungen 5 -7 verbunden. Der Versorgungsblock 11 wird vor dem zu reinigenden Triebwerk 32 positioniert. Die Hubeinheit 16 bringt den Strahlkorb 1 in die gewünschte Position auf der Nase 17. Damit befinden sich die vorher, nach einem vorgegebenen Schema eingestellten Strahldüsen 2 - 4 in der gewünschten Position.
Die Strahldüsen 2 - 4 können entweder vor dem Fan 33 positioniert werden, dann bleibt der Strahlkorb 1 in fester Position, oder die Strahldüsen 2 - 4 werden zwischen den Blättern des Fan 33 positioniert, dann dreht sich das ganze System mit der Leerlaufdrehzahl des Triebwerkes 32.
Der Kompressor 12 füllt den Druckbehälter 13 mit dem maximalen Druck. Damit steht das maximale Strahlluftvolumen zur Verfügung. Das Triebwerk 32 wird eingeschaltet und auf die Leerlaufdrehzahl gefahren. Bei Erreichen von 20 bis 30 % der Leerlaufdrehzahl werden die Regeleinrichtungen 5 - 7 geöffnet. Der Luftstrom, der bei jeder Strahldüse andere Parameter aufweisen kann, wird mit dem für die Strahldüse ausgelegtem Strahlmittelgemisch beladen und der Luftbereich 26 der Strahlmittelbehälter 8 - 10 mit Luft beaufschlagt. Während beim normalen Trockeneis-Strahlen ca. 1 - 2 kg/min an Strahlmittel benötigt werden, werden bei der Triebwerksreinigung ca. 5 bis 20 kg/min, vorzugsweise 8 bis 12 kg/min Strahlmittel je Düse eingesetzt. Die Strahlmittelbehälter 8 - 10 sind größenmäßig so ausgelegt, dass sie eine Strahlmittelmenge für ca. 5 min. aufnehmen können. Auch die Strahlluftmenge wird der Strahlmittelmenge angepasst. Dies wird erreicht, indem die aus dem Druckbehälter 13 strömende Strahlluft durch den Kompressor 12 ergänzt wird.
Nach Abschalten des Triebwerkes 32 läuft das Triebwerk eine bestimmte Zeit nach. In dieser Zeit bleiben die Regeleinrichtungen 5 - 7 solange geöffnet, bis die Strahlmittelbehälter 8 - 10 leer sind. Dann werden die Regeleinrichtungen geschlossen.
Der Strahlkorb 1 wird nach unten gefahren und die leeren Strahlmittelbehälter 8 -10 durch neue ersetzt. Gleichzeitig wird der Druckbehälter 13 durch den Kompressor 12 neu befüllt. Anschließend wird der Strahlkorb 1 wieder in Arbeitsposition gebracht.
Beispiel 2 (Figur 2)
Reinigung mit Hilfe eines Strahlanlagenblocks. An einem, im Inneren konisch ausgeführtem, Strahlkorb 1 sind die Arme 50 - 52 befestigt. Die Arme 50 - 52 tragen die Strahldüsen 2 -4, die durch die Gelenke 53 - 55 frei eingestellt werden können, damit sie mit unterschiedlichen Winkeln und Neigungen in das Triebwerk 32 strahlen können. Die vom Kompressor 12 mit hohem Druck kommende Druckluft wird bei Leerlauf im Druckbehälter 13 gespeichert. Vom Druckbehälter 13 gelangt die Druckluft, bei Betrieb, gemeinsam mit der Kompressorluft vom Kompressor 12 zum Verteiler 30 und von dort zu den einzelnen Strahlvorrichtungen 34 bis 36 im Strahlanlagen-block. Durch diese Schaltung ist es möglich den Volumenstrom der Strahlluft, insbesondere in der Anlaufphase, wenn die Triebwerksdrehzahl ca. 20 bis 30 % der Reinigungsdrehzahl beträgt, deutlich zu erhöhen und den Strahldruck, für jede Strahlanlage getrennt, zu regulieren.
Die Strahlmittel führenden Baugruppen bzw. Baugruppen der Strahlanlagen die mit dem kalten Strahlmittel oder Strahlmittelgemisch in Berührung kommen, wie Einfüllbehälter 43, Dosierbehälter 44 und Schleuse 45 sind gemeinsam in der Kühlbox 37, montiert, die mit Kühlregistern 38 versehen und gasdicht verschlossen ist. Das Kältemittel wird mit Hilfe der Kälteeinheit 39, durch die Kühlregister 38 gedrückt. Einfüllbehälter 43 und Dosierbehälter 44 sind mit C02-Düsen 48 zum Einbringen von C02-Gas zur Vermeidung einer Kondensatbildung und des Anhaftens des Strahl mittels an den Behälterwänden, sowie mit Luftdüsen 49 zum Reinigen und Trocknen der Behälter versehen. Die Regeleinrichtungen 5 - 7 ermöglichen, dass jede der Strahlanlagen 34 - 36 mit einem, im Druck und Volumen unterschiedlichen, Strahlluftstrom versorgt werden kann. Die Versorgungsschläuche 40 - 42 verbinden die Strahlanlagen 34 - 36 mit den Strahldüsen 2-4.
Der für das zu reinigende Triebwerk 32 geeignete Strahlkorb 1 wird an der Hubeinheit 16 befestigt und durch die Versorgungsschläuche 40 - 42 mit den Strahlanlagen 34 - 36 verbunden. Aus dem Strahlmittellager 15, werden die bereits mit dem, für die Strahldüsen 2 - 4 vorgesehenen Strahlmittelgemisch gefüllten Strahl-mittelboxen 47 entnommen und in die entsprechenden Strahlanlagen 34 - 36 ge-füllt.
Der Versorgungsblock 11 einschließlich des Kühlblocks 37 und der Kälteeinheit 39, werden vor dem zu reinigenden Triebwerk 32 positioniert. Die Hubeinheit 16 bringt den Strahlkorb 1 in die gewünschte Position auf der Nase 17. Damit befinden sich die vorher, nach einem vorgegebenen Schema eingestellten Strahldüsen 2 - 4 in der gewünschten Position. Die Strahldüsen 2 - 4 werden vor dem Fan 33 positioniert, der Strahlkorb 1 bleibt in fester Position.
Der Kompressor 12 füllt den Druckbehälter 13 mit dem maximalen Druck. Damit steht das maximale Strahlluftvolumen zur Verfügung.
Das Triebwerk 32 wird eingeschaltet und auf die Leerlaufdrehzahl gefahren. Bei Erreichen von 20 bis 30 % der Leerlaufdrehzahl werden die Regeleinrichtungen 5 - 7 geöffnet. Der Luftstrom, der bei jeder Strahldüse 2 - 4 andere Parameter aufweisen kann, wird mit dem für die Strahldüse 2 -4 ausgelegten Strahlmittelgemisch in den Strahlanlagen 34 - 36 beladen. Während beim normalen Trockeneis-Strahlen ca. 1 - 2 kg/min an Strahlmittel benötigt werden, werden bei der Triebwerks-reinigung ca.5 bis 20 kg/min, vorzugsweise 8 bis 12 kg/min Strahlmittel je Düse eingesetzt. Auch die Strahlluftmenge wird der Strahlmittelmenge angepasst. Dies wird erreicht, indem die aus dem Druckbehälter 13 strömende Strahlluft durch den Kompressor 12 ergänzt wird. Nach Abschalten des Triebwerkes 32 läuft das Triebwerk eine bestimmte Zeit nach. In dieser Zeit bleiben die Regeleinrichtungen 5 - 7 solange geöffnet, bis die Versorgungsschläuche und die Strahlanlagen 34 - 36 leer sind. Dann werden die Regeleinrichtungen geschlossen. (Ein längerer Luftdurchsatz zum Trocknen des Triebwerkes ist möglich.) Anschließend wird der Druckbehälter 13 durch den Kompressor 12 neu befüllt. Ist das Triebwerk 32 wieder einsatzbereit, werden die Strahlanlagen 34 - 36 neu befüllt.
Beispiel 3 (Figur 3)
Reinigung durch Antrieb des Triebwerkes von außen.
Ein Zentrierkegel 59 mit Saugnäpfen 60 wird auf die Achse 18 des Triebwerkes 32 gesetzt. Der Zentrierkegel 59 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, dem Drehteil 61 mit dem Antrieb 58 und dem Trägerteil 61 mit den Armen 62 - 64 zum Halten der Strahldüsen. Das Drehteil 61 wird durch den Kraftkoppler 65 mit dem Antrieb 58 verbunden und überträgt die Drehzahl des Antriebs 58 auf das Drehteil 61. Innerhalb des Drehteiles 61 befinden sich die Saugnäpfe 60, die unterstützt durch ein Vakuum, eine sichere Drehmomentübertragung vom Drehteil 61 auf die Achse 18 des Triebwerkes 32 gewährleisten. Der Antrieb 58 und das Trägerteil 61 sind gemeinsam auf der Platte 66 montiert. Am Trägerteil 61 sind die Arme 62 - 64 befestigt. Die Arme 62 - 64 tragen die Strahldüsen 2 - 4, die durch die Gelenke 53 - 55 frei eingestellt werden können, damit sie mit unterschiedlichen Winkeln und Neigungen in das Triebwerk 32 strahlen können.
Die vom Kompressor 12 mit hohem Druck kommende Druckluft wird bei Leerlauf im Druckbehälter 13 gespeichert. Vom Druckbehälter 13 gelangt die Druckluft, bei Betrieb, gemeinsam mit der Kompressorluft vom Kompressor 12 zum Verteiler 30 und von dort zu den einzelnen Strahlvorrichtungen 34 bis 36 im Strahlanlagen-block 68. Durch diese Schaltung ist es möglich den Volumenstrom der Strahlluft, insbesondere in der Anlaufphase, wenn die Triebwerksdrehzahl ca. 20 bis 30 % der Reinigungsdrehzahl beträgt, deutlich zu erhöhen und den Strahldruck, für jede Strahlanlage getrennt, zu regulieren. Da der Antrieb der Achse 18 des Triebwerkes 32 von außen erfolgt, kann die Drehzahl der Achse 18 voll in die Steuerung 57 einbezogen werden, ohne dass in die Funktion des Triebwerkes eingegriffen werden muss.
Der Zentrierkegel 59 wird mit Hilfe einer Hubeinrichtung 67 auf Höhe der Achse 18 des Triebwerkes 32 gebracht und auf die Nase 17 geschoben. Dabei werden die Saug-näpfe 60 auf die Nase 17 gedrückt, sodass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Nabe 17 und Zentrierkegel 59 zustande kommt. Unterstützt wird dieser Vorgang durch Anlegen eines Vakuums in den Saugnäpfen 60.
Damit befinden sich die vorher, nach einem vorgegebenen Schema eingestellten Strahldüsen 2 - 4 in der gewünschten Position. Die Strahldüsen 2 - 4 sind vor dem Fan 33 positioniert.
Der Kompressor 12 füllt den Druckbehälter 13 mit dem maximalen Druck. Damit steht das maximale Strahlluftvolumen zur Verfügung.
Das gewählte Reinigungsprogramm in der Steuerung 57 wird eingeschaltet und der Antrieb 58 bringt das Triebwerk 32 auf die Leerlaufdrehzahl. Bei Erreichen von 20 bis 30 % der Leerlaufdrehzahl werden die Regeleinrichtungen 5 - 7 geöffnet. Der Luftstrom, der bei jeder Strahldüse 2 - 4 andere Parameter aufweisen kann, wird mit dem für die Strahldüse 2 -4 ausgelegten Strahlmittelgemisch in den Strahlanlagen 34 - 36 beladen. Während beim normalen Trockeneis-Strahlen ca. 1 - 2 kg/min an Strahlmittel benötigt werden, werden bei der Triebwerksreinigung ca. 5 bis 20 kg/min, vorzugsweise 8 bis 12 kg/min Strahlmittel je Düse eingesetzt. Die Drehzahl des Triebwerkes 32 die eingebrachte Strahlmittelmenge und der Volumenstrom sind auf einander abgestimmt.
Nach Abschalten des Antriebsblocks 56 bleiben die Regeleinrichtungen 5 - 7 solange geöffnet, bis die Versorgungsschläuche 40 - 42 und die Strahlanlagen 34 - 36 leer sind. Dann werden die Regeleinrichtungen geschlossen. (Ein längerer Luftdurchsatz zum Trocknen des Triebwerkes ist möglich) Anschließend wird der Druckbehälter 13 durch den Kompressor 12 neu befüllt.
Soweit nichts anders angegeben ist, können sämtliche Merkmale der vorliegenden Erfindung frei miteinander kombiniert werden. Auch die in der Figurenbeschreibung beschriebenen Merkmale können, soweit nichts anderes angegeben ist, als Merkmale der Erfindung frei mit den übrigen Merkmalen kombiniert werden. Dabei können gegenständliche Merkmale auch als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkmale als gegenständliche Merkmale.
Bezugszeichenliste
1 Strahlkorb
2 Strahldüse 1
3 Strahldüse 2
4 Strahldüse 3
5 Regeleinrichtung Strahldüse 1
6 Regeleinrichtung Strahldüse 2
7 Regeleinrichtung Strahldüse 3
8 Strahlmittelbehälter Strahldüse 1
9 Strahlmittelbehälter Strahldüse 2
10 Strahlmittelbehälter Strahldüse 3
11 Versorgungsblock
12 Kompressor
13 Druckbehälter
14 Rohr
15 Strahlmittellager
16 Hubeinheit
17 Nase
18 Triebwerksachse
19 Arm Strahldüse 1
20 Arm Strahldüse 2
21 Arm Strahldüse 3
22 Gelenk Strahldüse 1
23 Gelenk Strahldüse 2
24 Gelenk Strahldüse 3
25 Strahlmittelbereich
26 Luftbereich
27 Schlauch
28 Schlauch 29 Drehgelenk
30 Verteiler
31 Hilfsd ruckleitu ng
32 Triebwerk
33 Fan
34 Strahlanlage 1
35 Strahlanlage 2
36 Strah lanlage 3
37 Küh lblock
38 Kühlregister
39 Kälteeinheit
40 Versorgu ngssch lauch 1
41 Versorgungssch lauch 2
42 Versorgungsschlauch 3
43 Einfüllbehälter
44 Dosierbehälter
45 Schleuse
46 Einfüllöffnung
47 Strahlmittelbox
48 C02-Düsen
49 Luftd üsen
50 Arm
51 Arm
52 Arm
53 Gelenk
54 Gelenk
55 Gelen k
56 Antriebsblock
57 Steuerung
58 Antrieb Zentrierkegel
Saugnapf
Drehteil
Arm
Arm
Arm
Kraftkoppler
Platte
Hubvorrichtung
Strahlanlagen block

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Strahlreinigen von Gasturbinentriebwerken, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel aus zwei oder mehreren Strahldüsen in das zu reini- gende Triebwerk eingebracht wird, wobei für zumindest zwei Strahldüsen die Strahlparameter unterschiedlich eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel Wassereis aufweist, das bevorzugt aus gereinigtem und/oder entgastem Wasser her- gestellt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Strahlparameter Druck des Energieträgers, Volumen des Energieträgers, Größe des Strahlmittels, Härte des Strahlmittels, Geometrie des Strahlmittels Parti- kelgröße des Strahlmittels und Zusammensetzung des Strahlmittels unterschiedlich eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Strahldüsen an die Strahlparameter und das gewünschte Reinigungsziel angepasst werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Energieträger ein mit Wasser beladener Druckluftstrom eingesetzt wird und der Anteil des Wassers bevorzugt 30 % nicht übersteigt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Reinigungsablaufes die Partikelgröße des Strahlmittels innerhalb des Bereiches von 0,8 bis 15 mm, bevorzugt in bestimmten Etappen verändert wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Energieträgers in seinem Druck in Abhängigkeit von der Drehzahl des Triebwerkes, verändert wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieträger in Volumen und Druck der Partikelgröße des Strahlmittels so angepasst wird, dass Volumen und Druck mit zunehmender Partikelgröße steigt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlvorgang begonnen wird, wenn das Triebwerk 20% bis 30%, bevorzugt ca.25 % einer Leerlaufdrehzahl erreicht hat.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Reinigungsvorganges die Drehzahl des Triebwerks ein- oder mehrfach verändert wird, bevorzugt eine auf- und wieder abschwellende Drehzahl verwendet wird, wobei die Veränderung insbesondere im Takt von etwa 1 min erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Reinigung erforderliche Drehzahl des zu reinigenden Triebwerkes von außen übertragen und -geregelt wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Triebwerks so eingestellt wird, dass noch kein Turboeffekt des
Fan einsetzt.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel im Injektorprinzip an den Energieträger übergeben wird.
14. Vorrichtung zum Strahlreinigen von Gasturbinentriebwerken, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Strahldüsen, durch die das Strahlmittel in das zu reinigende Triebwerk einbringbar ist, wobei zumindest zwei Strahldüsen hinsichtlich der Strahlparameter unterschiedlich einstellbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung des Strahlmittels auswechselbare Transport- und Lagerbehälter vorgesehen sind, wobei bevorzugt jede Strahldüse einen eigenen zugeordneten Transport- und Lagerbehälter aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Transport- und Lagerbehälter getrennt voneinander jeweils in der Nähe der zugeordneten Strahldüse oder in einem gemeinsamen Vorrichtungsteil angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterraum in Abhängigkeit vom Strahlmittelverbrauch reduzierbar ausgelegt ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Behälterraum durch einen beweglichen, insbesondere losen, Kolben in zwei Kammern geteilt sind, wobei die eine Kammer anschlussseitig mit Strahlmittel befüllbar ist und die andere Seite mit einem Druck beaufschlagbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Triebwerks Mittel zur Bereitstellung einer form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Antrieb und Triebwerksachse vorgesehen sind, die bevorzugt Saugnäpfe, die insbesondere evakuierbar ausgebildet sind, umfassen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung angepasst ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
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