WO2015079032A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung eines strahltriebwerks - Google Patents

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WO2015079032A1
WO2015079032A1 PCT/EP2014/075981 EP2014075981W WO2015079032A1 WO 2015079032 A1 WO2015079032 A1 WO 2015079032A1 EP 2014075981 W EP2014075981 W EP 2014075981W WO 2015079032 A1 WO2015079032 A1 WO 2015079032A1
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engine
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jet
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Holger Appel
Klaus Bräutigam
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Lufthansa Technik Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002—Cleaning of turbomachines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/323—Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines

Definitions

  • the invention relates to a method, a device, such as an arrangement for cleaning an aircraft jet propulsion ⁇ plant.
  • Aircraft jet engines have one or more Com ⁇ pressorlien, a combustion chamber, and one or more turbine stages. In the turbine stages, the hot combustion gases from the combustion chamber release some of their thermal and mechanical energy, which is used to drive the compressor stages.
  • Jet engines of commercial airliners today mainly have a so-called turbofan, which is arranged upstream of the compressor stages and usually has a considerably larger diameter than the compressor stages.
  • the turbofan is also driven by the turbine ⁇ step and leaves a significant portion of the total as engine air flowing through the so-called secondary air stream to the compressor stages, the combustion chamber un flow past the turbine stages. By such a side stream, the efficiency of an engine can be significantly increased and also provided for improved noise insulation of the engine.
  • Contamination of an aircraft jet engine can lead to a reduction in efficiency, resulting in increased fuel consumption and thus increased Plantbelas ⁇ tion result.
  • the pollution can be caused for example by insects, dust, salt spray or other environmental pollution.
  • Parts of the engine can be miniert by combustion residues of the combustion chamber konta ⁇ . These impurities form a deposit on the air-flowed parts of an aircraft engine and affect the surface quality.
  • the thermodynamic efficiency of the engine is adversely impressive ⁇ .
  • the blades in the compressor stages are mentioned whose contamination has a considerable influence on the efficiency of the entire engine.
  • WO 2009/132847 A1 discloses an apparatus and a method for cleaning jet engines using solid carbon dioxide as the cleaning medium.
  • the invention has for its object to provide a method, an apparatus and an arrangement that allow improved cleaning of aircraft engines.
  • the invention thus relates to a method for cleaning a jet engine with a cleaning medium containing solids.
  • the solids are introduced ⁇ through at least one nozzle into the engine by means of a carrier gas ⁇ .
  • the cleaning medium thus comprises according to the invention at least a carrier gas and solids, preferably from ⁇ finally carrier gas and solids.
  • a carrier gas is a gaseous at the application temperature medium, preferably compressed air can be used.
  • the solids may be stable solids at the application temperature such as plastic beads, glass beads or coal dust act. However, preferably thermolabile solids such as solid carbon dioxide and / or ice (water ice) are used.
  • the invention has recognized that effective cleaning of, in particular, the compressor or compressor of an engine is possible by the claimed process parameters.
  • the cleaning medium follows the flow in the compressor and achieves a cleaning effect in all stages of the compressor, in particular also in the rearmost stages.
  • thermolabile solids in particular Koh ⁇ dioxide or ice not give back in the front stages of the compressor, all kinetic energy and / or sublimate or melt.
  • the solids according to the invention only give a basic impulse, which promotes them into the engine. Subsequently, the solid is taken from the gas stream in the engine and thus promoted in the rearmost compressor stages.
  • the pressure of the carrier gas is therefore erfin ⁇ tion according to 1 to 5 bar, preferably 2 to 4 bar.
  • a ⁇ be Sonder preferred pressure is 3 bar.
  • the invention provides that the exit of the we ⁇ is shalls arranged a nozzle in a radial distance from the Rotati ⁇ onsachse of the engine, of the 0.5 to l, 2-fold, preferably from 0.5 to lfachen the radius of the upstream facing inlet opening of the first compressor stage corresponds.
  • the outlet is therefore in radial direction ⁇ closer to the outer wall of the compressor than at the axis of rotation of the engine or compressor.
  • the Hauptaus ⁇ passage direction of the nozzle is according to the invention obliquely domestic nen to the rotational axis of the engine directed towards and closes with this axis an angle of 10 ° to 30 °, before ⁇ preferably 12 to 25 °, more preferably 16 to 19 °.
  • Kompres ⁇ sorgeometrie has a curved flow channel, the front having a in flow direction, radially inner convex curvature of the flow channel and arranged one in the flow direction behind, radially outer convex curvature of the flow channel.
  • the term of the front, radially inwardly disposed convex curvature denotes an inward curvature of the flow channel in the direction of the axis of rotation of the jet engine and the notion of downstream arranged radially outwardly disposed convex curvature an outward curvature of the flow channel.
  • a particularly preferred grain pressorgeometrie advantageous variant of the invention shown SEN process may preferably include the at least one nozzle with the axis of rotation of the engine before ⁇ an angle the main exit direction, which lies between the SS and ⁇ ; where ⁇ is the angle between the rotational axis of the engine and a first straight line, which is arranged as a tangent to the upstream, radially inwardly disposed convex curvature of the flow channel of the compressor and at the downstream arranged radially outwardly disposed convex curvature of the flow channel runs; and ⁇ is the angle between the Ro ⁇ tion axis of the engine and a second straight line, which is arranged as a tangent to the radially outer edge of the inlet of the compressor (compressor) and at the downstream in the flow direction, radially inwardly arranged convex Curvature of the flow channel runs.
  • Fer ⁇ ner of the outlet of the at least one nozzle preference ⁇ example in a radial distance from the axis of rotation of the engine can be arranged, which stands between the Radialab- the intersections of the first and second lines to that radial plane in which the outlet of the at least one nozzle is arranged.
  • ⁇ radial plane denotes a rotation axis arranged perpendicular to the plane.
  • the solids are inventively preferably selected from the group consisting of solid carbon dioxide and What ⁇ sereis. Particularly preferred is solid carbon dioxide. Koh ⁇ dioxide and / or water can be particularly preferably used in the form of pellets. Also possible is the use of water ice as crushed ice (so-called crushed ice). Pellets can be produced in a so-called pelletizer from liquid CO 2 and are well storable. It can be provided that a supply device already conveys prefabricated pellets with the aid of the carrier gas to the nozzle device. But it is also possible that the supply device has a device to produce liquid carbon dioxide from solid carbon dioxide pellets or fes ⁇ th carbon dioxide snow, and this transported with the Trä ⁇ gergas to the nozzle device.
  • the solid carbon dioxide from the nozzles of Düsenein ⁇ direction exits and enters the to-clean engine.
  • the technique for the production of CO 2 is -.
  • Pel lets ⁇ pellets are described, for example, by a compaction of solid CO 2 (for example, flakes.)
  • a pelletizer o-. . the like obtained the production of ice pellets (water ice) the skilled artisan and need here kei ⁇ ner clarifying in one variant of the inventive method, the cleaning medium may be solid carbon dioxide and water ice in Mas ⁇ seneat. 5: 1 to 1: 5, preferably 1: 2 to 2:. 1 alswei ⁇ sen principle, it is already known (WO
  • the mixture used in the invention causes the one hand a largely complete details of the uniform cleaning of all steps of the Kompres ⁇ sors, and contributes to other only comparatively small Men ⁇ gen water into the engine.
  • this introduced water is for the most part removed from the engine by the carrier gas used (preferably air) or by the air stream flowing through the engine during dry-cranking.
  • the average size of the pellets used is preferably in the range from 1 to 10 mm, preferably about 3 mm. If elongated pellets are used, their length can be, for example, 3 to 6 mm, the dimension transverse to the longitudinal extension, for example, about 3 mm ,
  • the solids are preferably used at a mass flow of 100 to 2000 kg / h, more preferably 200 to 1500 kg / h, more preferably 350 to 2000 kg / h, more preferably 400 to 2000 kg / h, further preferably 350 to 1200 kg / h , more preferably 400 to 1200 kg / h, more preferably 100 to 600 kg / h, more preferably 200 to 500 kg / h, further preferably 350 to 450 kg / h introduced.
  • Be ⁇ carries the duration of the cleaning operation (pure beam time without breaks) preferably 1 to 15 min, more preferably 2 to 10 min, more preferably 4 to 8 min.
  • the nozzle or the nozzles are flat jet nozzles, for example flat fan nozzles with an opening angle of 1 °.
  • the dry-cranking or rotation of the jet engine during the cleaning process is preferably carried out with a fan speed of 50 to 500 min -1 , preferably 100 to 300 min -1 , more preferably 120 to 250 min -1 .
  • a fan speed is preferably between 150 and 250 min -1. Cleaning may also take place while the engine is idling. The speed is then preferably 500 to 1500 min "1 .
  • the invention further provides a nozzle device with at least one nozzle, which is designed to introduce cleaning medium containing solids into a jet engine, which has means for non-rotatable connection with the shaft of the turbofan of a jet engine, and which has a rotary coupling to which a line ⁇ connection is connectable.
  • the lines for guiding the cleaning medium from the rotary coupling to the nozzles are formed such that the curvatures present in the lines are formed in such a way that that solid carbon dioxide can follow the flow unhindered and does not sublime at the pipe walls due to too narrow radii of curvature.
  • connection of the nozzle-side outlet of the rotary coupling takes place with the inlet of the at least one nozzle by means of a flexible hose.
  • a both variants of the invention connecting basic idea is that the lines for the cleaning medium from the rotary coupling to the outlet of the nozzle gentle as possible and not too large transition angle or angle of curvature aufwei ⁇ sen to the so a low friction as possible promotion of hard ⁇ materials by To allow carrier gas.
  • the use of preferably removable hoses by their flexibility allows a sufficiently gently curved guidance of Fest ⁇ materials.
  • the hoses ensure that the nozzle device for storage and transportation is sufficiently small and not spreading, in particular ⁇ sondere can be loaded vorzugt disassembled for transport and storage hoses and transported separately or sto ⁇ preserves.
  • a line connection connecting the nozzle means to a supply device provides the cleaning medium available (for example, in the tank) and may be provided with operating and Antriebseinrichtun ⁇ gen, pumps, energy storage or the like be. It is preferably designed as a mobile, in particular mobile ⁇ bare unit.
  • the nozzle device has one or more nozzles.
  • Sonders loading it when the nozzle device comprises two nozzle least Wenig ⁇ is preferred.
  • rotary coupling between the nozzle device and the line connection is to be understood functionally and refers to any device which is suitable for producing a sufficiently stable, preferably pressure-resistant and tight connection between the stationary part of the line connection and the nozzle device co-rotating with the fan.
  • the purpose of the rotary joint is to direct the cleaning medium from the stationary supply device into the co-rotating nozzle device and then to let it out of the nozzles.
  • the rotary coupling is preferably located in the front region of the nozzle device, ie in that region which, in the mounted state, points upstream, ie away from the inlet of the jet engine.
  • the outlet opening of the nozzles is accordingly provided in the axial end region of the nozzle device facing away from it, that is to say in the assembled state in the downstream end region.
  • the nozzle-side outlet of the rotary coupling is located diametrically opposite the inlet.
  • the inlet has before ⁇ Trains t in the axial direction and upstream, so that in Rich ⁇ tung, is carried out in the assembled state of the nozzle device of an engine of the Anstrom of the engine.
  • the diametrically opposite outlet is then also downstream in the axial direction. In this way, the cleaning medium within the rotary coupling undergoes no or at most a slight change in the flow direction, so that there is no undesirable friction of the solids by curvatures or too narrow curvatures of the lines.
  • the nozzle are arranged o- of the nozzle generally in the radially outer region, while the rotary coupling is usually arranged in the rotational ⁇ axis or axis of rotation.
  • the rotary coupling which usually represents the upstream axial end of the nozzle device, from the means for non-rotatable connection with the shaft of the Turbofans, which usually represent the downstream end of the nozzle device according to the invention, has a sufficiently large axial distance, which allows or facilitates a Füh ⁇ tion of the lines from the rotary joint to the nozzle with sufficiently large radii of curvature.
  • the axial distance of the Rotary coupling of said means for rotationally fixed connection with the shaft of the turbofan 0.2 to 2 m, more preferably 0.5 to 2 m, more preferably 0.75 to 1.25 m amount.
  • the guidance of the cleaning medium from the inlet of the at least one nozzle to the nozzle outlet may be substantially rectilinear. Within the actual nozzle, there is thus no deflection of the cleaning medium between inlet and outlet. It can be provided that the nozzle device so on
  • Turbofan is attached, that their nozzles point between the show ⁇ blades of the turbo fan.
  • the nozzles which rotate during dry-cranking, coat the first compressor stage evenly over the entire circumference.
  • the cleaning medium is not affected by the turbofan arranged in front of it in the flow direction, and the spraying direction of the cleaning medium can thus be adapted to the angle of attack of the blades of the first compressor stage.
  • the mass distribution of the nozzle device is preferably rotationally symmetrical about its axis of rotation. In this way, no significant additional imbalance is introduced during co-rotation of the nozzle device.
  • the rotary coupling preferably sits essentially centrally on the axis of rotation of the device according to the invention in the mounted state.
  • the nozzle means on at least two or more nozzles, which are preferably driven rotationssymmet ⁇ distributed around the axis of rotation.
  • the nozzles are before Trains t ⁇ designed as flat-jet nozzles which may have an opening angle of 1 °, preferably at ⁇ play.
  • the radial distance of the nozzle outlet from the rotation ⁇ axis of the engine and thus the nozzle device according to the invention for example, 200 to 800 mm, more preferably 400 to 750 mm, more preferably 600 to
  • 700 mm more preferably 200 to 400 mm, more preferably ⁇ 230 to 300 mm, more preferably 260 to 280 mm. These values depend on the drive to be cleaned and can vary accordingly.
  • the preferred distance of 260 to 280 mm is suitable, for example, the
  • the jet plane or main exit direction of the nozzle (s) is preferably directed obliquely inwards towards the rotational axis of the engine and closes with this axis
  • the mentioned values may vary depen ⁇ gig from the driving gear to be cleaned and should be chosen so that the main discharge direction of the nozzle (or its imaginary extension) as far as possible in the
  • Compressor protrudes, without touching inner or outer walls of the Ver ⁇ poet.
  • the beam plane or main outlet direction of the nozzle (s) with the axis of rotation of the engine may preferably be located at an angle including ⁇ SEN, between the SS and ⁇ ; where ⁇ is the angle between the rotational axis of the engine and a first Straight lines, which run as a tangent to the front, in the flow direction, radially inwardly disposed convex curvature of the flow channel of the compressor and at the flow ⁇ direction behind it, arranged radially outwardly convex curvature of the flow channel; and ⁇ is the angle between the axis of rotation of the drive ⁇ plant and a second straight line, which is arranged as a tangent to the radially outer edge of the inlet of the compressor (compressor) and at the downstream in the flow direction, arranged radially inwardly convex curvature Flow channel runs.
  • the means for non-rotatable connection with the shaft of the turbofan turbofan preferably includes attachment means for attachment to the turbofan blades, such as suitably formed hooks for hooking the nozzle means to the trailing edges (the downstream edges) of the blades of the turbofan.
  • the nozzle means may comprise for non-rotatable fixing to the shaft of the turbofan means for substantially form-fitting mounting on the shaft hub of the fan on ⁇ .
  • Turbofan engines usually have on the upstream end of the shaft of the turbofan on a conically curved hub, which should improve the flow behavior of the air.
  • the ent ⁇ speaking means for rotationally fixed connection can be placed.
  • “Substantially positive” in this context means that the shape of the shaft hub is used for the intended positioning of the nozzle device and for fixing in the desired position. that the entire surface of the shaft hub must be positively closed ⁇ closed.
  • the means may comprise one or more ring parts with which they can be ⁇ relies on the shaft hub. At a plurality of ring parts, these have a different diameter, which is reasonable fit to the diameter of the shaft hub in the entspre ⁇ sponding areas.
  • two axially spaced rings of different diameters can be provided, with which the nozzle device is positioned and centered on the shaft hub.
  • Tensioning cables can preferably be provided for further fixing.
  • the nozzle device can be centered by means of the ring parts on the shaft hub of the fan and then clamped with tension cables which are fixed to the trailing edge of the turbofan blades.
  • spring means for biasing the tension cables may be provided so that the nozzle device is pressed with a defined force to the shaft hub.
  • the tensioning cables are preferably attached (for example by means of hooks ) to the turbofan blades, preferably at the rear edge thereof.
  • a supply device for the cleaning medium preferably has storage tanks for the components of the cleaning ⁇ medium and at least one pump for pressurizing the nozzle device with the cleaning medium.
  • a carrier gas preferably air
  • the carrier gas may be pretreated, for example it may be dried so as to take up and remove the largest possible amount of water introduced into the engine can. It may be provided that to cool the carrier gas, so that ice pellets and / or carbon dioxide pellets in the carrier gas stream ⁇ are resistant as possible. Alternatively, however, it is also possible to heat the carrier gas stream, for example to about 80.degree. This appears eg. For Kohlendi ⁇ oxide pellets initially unrealistic, since it reduces the resistance of the pellets.
  • the invention has recognized that the warm carrier gas stream supplies thermal energy to the engine interior, which compensates for the cooling by the cleaning medium. This prevents from excessive cooling ⁇ From the solid carbon dioxide only can develop an insufficient cleaning effect (due to low temperature difference). Also, it can be prevented from freezing in the engine interior remaining water in the case of the use of water ice as a cleaning medium. As the carrier gas acts over a very short period of time to the cold pellets before they can develop their cleaning ⁇ effectively, the influence of the heated carrier gas is not or hardly significant falls on the pellets.
  • the invention further relates to an arrangement of a jet engine and a nozzle device according to the invention.
  • the arrangement is characterized in that the nozzle means is arranged so that its nozzle (s) is / are directed towards the inlet of the jet engine.
  • the jet plane or main exit direction of the nozzle (s) is preferably directed obliquely inwards towards the axis of rotation of the drive ⁇ plant and closes with this axis an angle of 10 to 30 °, preferably 12 to 25 °, further preferably ⁇ 16 to 19 ° one.
  • the exit ⁇ is thus in the radial direction closer to the outer compressor wall than at the axis of rotation of the engine or compressor.
  • Engines include an angle which is between ß and ⁇ ; where ⁇ is the angle between the rotational axis of the engine and a first straight line, which runs as a tangent to the upstream, radially inwardly disposed convex curvature of the flow channel of the compressor and at the downstream arranged radially outwardly disposed convex curvature of the flow channel; and wherein ⁇ is the angle between the ro tationsachse of the engine and a second straight line that is arranged as a tangent to the radially outer edge of the inlet run of the compressor (compressor) and the in Strö ⁇ flow direction behind, radially inner convex Curvature of the flow channel runs.
  • FER ner of the outlet of the at least one nozzle preference ⁇ example in a radial distance from the axis of rotation of the engine can be arranged, which ⁇ stands between the Radialab the intersections of the first and second lines to that radial plane in which the outlet of the at least one nozzle is arranged.
  • the nozzle device rotationally fixed to the shaft of the fan of the jet engine the rotary axes of the fan of the jet engine and the nozzle device are arranged substantially concentrically, the nozzles of the nozzle device have a radial distance from the common axis of rotation of the jet engine and the device, the 0.5 to l, 2 times, preferably the 0, 5 to 10 times the radius of the first com ⁇ pressorlie corresponds, and arranged the outlet openings of Dü ⁇ sen in the axial direction behind the plane of the turbofan and / or arranged the nozzles in the interstices of the turbofanaufaufein and / or aligned with the interspaces of the turbo ⁇ vanes are so that the jets can pass through the plane of the turbofan substantially unhindered.
  • Fig. 1 is a first view of a nozzle device according to the invention
  • FIG. 2 shows a second view of a nozzle device according to the invention
  • Fig. 3 is a view of a particularly preferred compres- sorgeometrie.
  • the nozzle device has two ring elements 101, 102, with the aid of which the nozzle device is placed on a shaft hub of the turbofan of a jet engine. In the mounted state, the ring elements 101, 102 enclose the shaft hub substantially in a form-fitting manner.
  • the two ring elements 101, 102 are connected to one another by radial struts 104.
  • a generally designated 105 rotary coupling is arranged, which has an inlet 110.
  • the rotational coupling 105 may be formed ⁇ al ternatively separated from the junction with the pressure ports 106 and, for example, by a short
  • Hose piece to be connected whose flexibility helps compensate for possible axle deviations during assembly.
  • Two pressure hoses 108 can be connected to the pressure connections 106 (only one pressure hose 108 is shown in FIG. 1 for the sake of clarity), whose respective other end communicates with the inlet of the flat jet nozzles 107 is connected.
  • the length and flexibility of these pressure hoses 108 is dimensioned so that they are formed in the mounted state in the bends so that they allow a trouble-free För ⁇ tion of the jet medium. Due to the large radii of curvature, solids and in particular pellets can be transported in a low-friction manner from the input of the rotary coupling 105 to the nozzle outlet 109 of the flat-jet nozzles 107. The two flat jet nozzles 107 are thus fed with cleaning medium.
  • the axial distance of the rotary coupling 105 from the outlet openings 109 of the nozzles 107 in the exemplary embodiment is about 1.2 m. This distance is sufficient that the pressure hoses ⁇ 108, the inlets of the nozzles 107 without excessive curvatures of these pressure hoses 108 with the outlets 106 the rotary coupling 105 can connect.
  • the radial distance of the nozzle outlet 109 from the axis of rotation is about 270 mm in the exemplary embodiment. It is designed to clean a CF6-50 engine.
  • the Hauptaustrittsrich- processing of the nozzles 107 (which corresponds substantially to its longitudinal axis) closes with the axis of rotation of Düsenein ⁇ direction an angle of 18 °.
  • the Düseneinrich ⁇ tion is placed on the shaft hub of the turbo fan and fixed to the blades of the turbo fan.
  • the engine is put in Dre ⁇ hung (dry-cranking).
  • the flat jet nozzles 107 are fed with cleaning medium from a supply device, not shown. This cleaning medium covers the inlet of the first compressor stage over its entire circumference and thus performs the cleaning.
  • FIG. 3 shows the schematic section of an engine with a particularly preferred compressor geometry.
  • Forms are off a Turbofanschaufel 301 and the downstream inlet 303 of the compressor 304 relative to Ro ⁇ tationsachse 308 of the engine.
  • the inlet 303 has ei ⁇ NEN radially outer edge 305th In ⁇ flow direction behind the edge 305, a radially inner angeord- designated convex curvature 306 of the flow channel 302 of the Kom ⁇ pressors is arranged. This is a one ⁇ Wind profile curvature in the direction of the axis of rotation of the engine 308 ⁇ factory.
  • In the flow direction behind the curvature 306 is a radially outward convex curve 307 of the flow channel 302.
  • the main exit direction of the nozzle may preferably include an angle with the rotational axis 308 of the engine that is between the angles ⁇ and ⁇ ; where ⁇ is the angle between the rotational axis 308 of the engine and a first straight line 310, which is arranged as a tangent to the front in the flow ⁇ direction, radially inwardly disposed convex curvature 306 (at point Bi) of the flow channel of the compressor and at the downstream thereof radially outwardly disposed convex curve 307 (at point B 2 ) of the flow channel 302; and wherein ⁇ is the angle between the rotation axis 308 of the engine and ei ⁇ ner second straight line 311, which is arranged as a tangent to the radially au- SEN arranged edge 305 of the inlet 303 of the compressor 304 (at point P) and the in flow direction behind , radially inwardly disposed convex curvature 306 (at point A)
  • the outlet (not shown) nozzle in a radial can distance from the rotational axis 308 of the engine angeord ⁇ net to be formed between the radial distances (x m ⁇ n, x ma x) of the intersection points (x 2, x i) of the first and second straight line with that radial plane 309 in which the outlet of the nozzle (not shown in Fig. 3) is arranged.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Reinigen eines Strahltriebwerks mit einem Reinigungsmedium, das Feststoffe enthält, die mit wenigstens einer Düse mittels eines Trägergases in das Triebwerk eingebracht werden. Der Druck des Trägergases beträgt 1 bis 5 bar, vorzugsweise 2 bis 4 bar. Der Austritt der wenigstens einen Düse wird in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet, der dem 0,5 bis 1,2 fachen des Radius der stromauf gerichteten Eintrittsöffnung der ersten Kompressorstufe entspricht, und die Hauptaustrittsrichtung der Düse schließt mit der Rotationsachse des Triebwerks einen Winkel von 10 bis 30°, vorzugsweise 12 bis 25°, weiter vorzugsweise 16 bis 19° ein. Weitere Gegenstände der Erfindung sind eine entsprechend gestaltete Düseneinrichtung sowie eine Anordnung aus einer solchen Düseneinrichtung und einem Triebwerk.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Strahltrieb werks
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung, so wie eine Anordnung zum Reinigen eines Flugzeugstrahltrieb¬ werks .
Flugzeugstrahltriebwerke besitzen eine oder mehrere Kom¬ pressorstufen, eine Brennkammer, sowie eine oder mehrere Turbinenstufen. In den Turbinenstufen geben die aus der Brennkammer stammenden heißen Verbrennungsgase einen Teil ihrer thermischen und mechanischen Energie ab, die zum Antrieb der Kompressorstufen genutzt wird. Strahltriebwerke von kommerziellen Verkehrsflugzeugen weisen heute überwiegend einen sogenannten Turbofan auf, der stromaufwärts von den Kompressorstufen angeordnet ist und in der Regel einen erheblich größeren Durchmesser als die Kompressorstufen aufweist. Der Turbofan wird ebenfalls durch die Turbinen¬ stufen angetrieben und lässt einen erheblichen Teil der da Triebwerk insgesamt durchströmenden Luft als sogenannten Nebenluftstrom an den Kompressorstufen, der Brennkammer un den Turbinenstufen vorbeiströmen. Durch einen solchen Nebenstrom kann der Wirkungsgrad eines Triebwerks erheblich gesteigert und außerdem noch für eine verbesserte Geräusch dämmung des Triebwerks gesorgt werden. Eine Verschmutzung eines Flugzeugstrahltriebwerks kann zu einer Reduktion des Wirkungsgrades führen, was einen erhöhten Kraftstoff erbrauch und damit eine erhöhte Umweltbelas¬ tung zur Folge hat. Die Verschmutzung kann beispielsweise durch Insekten, Staub, Salznebel oder sonstigen Umweltverunreinigungen hervorgerufen werden. Teile des Triebwerks können durch Verbrennungsrückstände der Brennkammer konta¬ miniert werden. Diese Verunreinigungen bilden einen Belag auf den mit Luft durchströmten Teilen eines Flugzeugtrieb- werks und beeinträchtigen die Oberflächengüte. Damit wird der thermodynamische Wirkungsgrad des Triebwerks beein¬ trächtigt. Hierbei sind insbesondere die Schaufeln in den Kompressorstufen zu nennen, deren Verschmutzung einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad des gesamten Trieb- werks hat.
Zur Beseitigung von Verunreinigungen ist bekannt, ein
Triebwerk mit einer Reinigungsflüssigkeit, in der Regel heißes Wasser, zu reinigen. Aus der WO 2005/120953 ist eine Anordnung bekannt, bei der eine Mehrzahl von Reinigungsdü¬ sen stromaufwärts des Turbofans bzw. der Kompressorstufen angeordnet werden. Die Reinigungsflüssigkeit wird dann in das Triebwerk gesprüht. Das Triebwerk kann sich dabei im sogenannten Dry-Cranking, d.h. die Schaufeln des Triebwerks rotieren, ohne dass in der Brennkammer Kerosin verbrannt wird, drehen. Durch die in das Triebwerk eingebrachte Rei¬ nigungsflüssigkeit sollen Verschmutzungen von den Oberflächen der Triebwerkskomponenten abgewaschen werden. Alternativ zur Verwendung von Wasser als Reinigungsmedium ist die Verwendung von Kohlenstaub bekannt. Der Kohlenstaub wird dabei wie das Wasser durch Düsen in das Triebwerk ein- gebracht und trägt Verunreinigungen von Oberflächen aufgrund von abrasiven Effekten ab. Allerdings wird durch den Kohlenstaub auch die Oberfläche der Triebwerksteile ange¬ griffen, weshalb ein Reinigungsmedium wie Kohlenstaub sich nicht für die regelmäßige Reinigung von Flugzeugtriebwerken eignet. Außerdem bleiben beim Reinigen mit Kohlenstaub ungewünschte Reste des Reinigungsmaterials im Triebwerk zu¬ rück . WO 2009/132847 AI offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von Strahltriebwerken unter Verwendung von festem Kohlendioxid als Reinigungsmedium.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Anordnung zu schaffen, die eine verbesserte Reinigung von Flugzeugtriebwerken ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem An¬ spruch 1, eine Düseneinrichtung gemäß Anspruch 13 bzw. 14 und eine Anordnung gemäß Anspruch 24. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Reinigen eines Strahltriebwerks mit einem Reinigungsmedium, das Fest- Stoffe enthält. Die Feststoffe werden mittels eines Träger¬ gases durch wenigstens eine Düse in das Triebwerk einge¬ bracht. Das Reinigungsmedium umfasst erfindungsgemäß somit zumindest ein Trägergas sowie Feststoffe, bevorzugt aus¬ schließlich Trägergas und Feststoffe. Ein Trägergas ist ein bei der Anwendungstemperatur gasförmiges Medium, bevorzugt kann Druckluft verwendet werden. Bei den Feststoffen kann es sich um bei der Anwendungstemperatur stabile Feststoffe wie beispielsweise Kunststoffperlen, Glasperlen oder Kohlenstaub handeln. Bevorzugt werden jedoch thermolabile Feststoffe wie beispielsweise festes Kohlendioxid und/oder Eis (Wassereis) verwendet.
Die Erfindung hat erkannt, dass durch die beanspruchten Verfahrensparameter eine wirksame Reinigung insbesondere des Kompressors oder Verdichters eines Triebwerks möglich ist. Erfindungsgemäß folgt das Reinigungsmedium der Strö- mung im Verdichter und erzielt einen Reinigungseffekt in sämtlichen Stufen des Verdichters, insbesondere auch in den hintersten Stufen. Erfindungsgemäß wird insbesondere er¬ reicht, dass thermolabile Feststoffe wie insbesondere Koh¬ lendioxid oder Eis nicht bereits in den vorderen Stufen des Verdichters sämtliche kinetische Energie abgeben und/oder sublimieren oder schmelzen. Stattdessen wird durch die erfindungsgemäßen Parameter den Feststoffen lediglich ein Grundimpuls mitgegeben, der sie in das Triebwerk fördert. Anschließend wird der Feststoff vom Gasstrom im Triebwerk mitgenommen und so auch in die hintersten Verdichterstufen gefördert. Der Druck des Trägergases beträgt daher erfin¬ dungsgemäß 1 bis 5 bar, vorzugsweise 2 bis 4 bar. Ein be¬ sonders bevorzugter Druck ist 3 bar. Um die gewünschte Mitnahme der Feststoffe durch den Luft¬ strom im Verdichter zu ermöglichen, ohne dass die Feststoffe vorzeitig gegen die innere oder äußere Verdichter¬ wand stoßen, sollte die Austrittsrichtung der Düse (im Rahmen der Erfindung bezeichnet dieser Begriff die Hauptaus- trittsrichtung) möglichst weit in den Verdichter hineinreichen, ohne dass diese Austrittsrichtung bzw. ihre gedachte Achse die Wände des Verdichters berührt. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Austritt der we¬ nigstens einen Düse in einem Radialabstand von der Rotati¬ onsachse des Triebwerks angeordnet wird, der dem 0,5 bis l,2fachen, vorzugsweise dem 0,5 bis lfachen des Radius der stromauf gerichteten Eintrittsöffnung der ersten Kompressorstufe entspricht. Der Austritt liegt somit in Radial¬ richtung näher an der äußeren Verdichterwand als an der Rotationsachse des Triebwerks bzw. Verdichters. Die Hauptaus¬ trittsrichtung der Düse ist erfindungsgemäß schräg nach in- nen zur Rotationsachse des Triebwerks hin gerichtet und schließt mit dieser Achse einen Winkel von 10 bis 30°, vor¬ zugsweise 12 bis 25°, weiter vorzugsweise 16 bis 19° ein.
Die Kombination dieser erfindungsgemäßen Verfahrensparame- ter erlaubt eine wirkungsvolle Reinigung des Verdichters (Core Engine) von Strahltriebwerken über deren gesamte Länge, insbesondere auch in den in Strömungsrichtung hinteren Stufen. Eine im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte Kompres¬ sorgeometrie weist einen gekrümmten Strömungskanal auf, mit einer in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals und einer in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen ange- ordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals. Im Rahmen der Erfindung bezeichnet der Begriff der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung eine Einwärtskrümmung des Strömungskanals in Richtung der Rotationsachse des Strahltriebwerks und der Begriff der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung eine Auswärtskrümmung des Strömungskanals. In einer für diese besonders bevorzugte Korn- pressorgeometrie vorteilhaften Variante des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens kann die Hauptaustrittsrichtung der wenigstens einen Düse mit der Rotationsachse des Triebwerks vor¬ zugsweise einen Winkel einschließen, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, ra- dial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; und wobei α der Winkel ist zwischen der Ro¬ tationsachse des Triebwerks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Ein- laufs des Kompressors (Verdichters) und an der in Strö- mungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft. Fer¬ ner kann der Austritt der wenigstens einen Düse vorzugs¬ weise in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet werden, der zwischen den Radialab- ständen der Schnittpunkte der ersten und zweiten Geraden mit derjenigen Radialebene liegt, in der der Austritt der wenigstens einen Düse angeordnet ist. Im Rahmen der Erfin¬ dung bezeichnet der Begriff Radialebene eine senkrecht zur Rotationsachse angeordnete Ebene.
Die Feststoffe sind erfindungsgemäß bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festem Kohlendioxid und Was¬ sereis. Besonders bevorzugt ist festes Kohlendioxid. Koh¬ lendioxid und/oder Wassereis können besonders bevorzugt in Form von Pellets verwendet werden. Ebenfalls möglich ist die Verwendung von Wassereis als zerkleinertes Eis (sog. crushed ice) . Pellets können in einem sog. Pelletiser aus flüssigem CO2 hergestellt werden und sind gut lagerungsfähig. Es kann vorgesehen sein, dass eine Versorgungseinrichtung bereits vorgefertigte Pellets mit Hilfe des Trägergases zur Düsen- einrichtung befördert. Es ist aber auch möglich, dass die Versorgungseinrichtung eine Vorrichtung aufweist, um aus flüssigem Kohlendioxid feste Kohlendioxidpellets bzw. fes¬ ten Kohlendioxidschnee herzustellen, und diese mit dem Trä¬ gergas zur Düseneinrichtung befördert. In beiden Fällen tritt das feste Kohlendioxid aus den Düsen der Düsenein¬ richtung aus und gelangt in das zu reinigende Triebwerk. In dem Dokument „Carbon Dioxide Blasting Operations" der US- Streitkräfte ist die Technik zur Herstellung von CO2 - Pel¬ lets beschrieben. Pellets werden bspw. durch eine Verdich- tung von festem CO2 (bspw. Flocken) in einem Pelletiser o- der dergleichen gewonnen. Die Herstellung von Eispellets (Wassereis) ist dem Fachmann geläufig und bedarf hier kei¬ ner näheren Erläuterung. In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Reinigungsmedium festes Kohlendioxid und Wassereis im Mas¬ senverhältnis 5:1 bis 1:5, vorzugsweise 1:2 bis 2:1 aufwei¬ sen. Grundsätzlich ist es zwar bereits bekannt (WO
2012/123098 AI), eine Mischung von Pellets aus Kohlendioxid und Eis als festes Strahlmittel zur Reinigung von Oberflä¬ chen vorzusehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Mischung in besonders vorteilhafter Weise zur Reinigung von Strahltriebwerken eingesetzt werden kann, da der größere Teil des festen Kohlendioxid bereits im vorderen Bereich des Kompressors sublimiert und diesen zum einen durch die kinetische Energie der Kollision und durch thermische Ef¬ fekte reinigt. Aufgrund der durch das Kohlendioxid indu¬ zierten Wärme-Kälte-Spannung werden Verunreinigungen von den Oberflächen der Triebwerksteile abgelöst. Das erfin¬ dungsgemäß in der Mischung zugesetzte Eis weist eine höhere Härte und längere Haltbarkeit auf als festes Kohlendioxid. Dadurch verbessert es zum einen den mechanischen Reini- gungseffekt durch die kinetische Energie des Aufpralls und ist besser in der Lage, den Kompressor insgesamt bis zu den hinteren Stufen zu durchdringen und auch dort noch eine Reinigungswirkung zu entfalten. Die erfindungsgemäß eingesetzte Mischung bewirkt zum einen eine weitgehend vollstän- dige und gleichmäßige Reinigung aller Stufen des Kompres¬ sors und trägt zum anderen nur vergleichsweise geringe Men¬ gen Wasser in das Triebwerk ein. Dieses eingetragene Wasser wird erfindungsgemäß in der Regel durch das eingesetzte Trägergas (vorzugsweise Luft) bzw. durch den beim Dry-Cran- king durch das Triebwerk strömenden Luftstrom größtenteils aus dem Triebwerk abtransportiert.
Die mittlere Größe der verwendeten Pellets liegt bevorzugt im Bereich 1 bis 10 mm, bevorzugt kann sie etwa 3 mm betra- gen. Wenn längliche Pellets verwendet werden, kann deren Länge beispielsweise 3 bis 6 mm betragen, die Abmessung quer zur Längserstreckung beispielsweise etwa 3 mm.
Bevorzugt werden die Feststoffe mit einem Massenstrom von 100 bis 2000 kg/h, weiter vorzugsweise 200 bis 1500 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 2000 kg/h, weiter vorzugsweise 400 bis 2000 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 1200 kg/h, weiter vorzugsweise 400 bis 1200 kg/h, weiter vorzugsweise 100 bis 600 kg/h, weiter vorzugsweise 200 bis 500 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 450 kg/h eingebracht. Die Dauer des Reinigungsvorgangs (reine Strahlzeit ohne Pausen) be¬ trägt bevorzugt 1 bis 15 min, weiter vorzugsweise 2 bis 10 min, weiter vorzugsweise 4 bis 8 min. Somit kann beispiels¬ weise während eines Reinigungsvorgangs 1,5 bis 200 kg, vor¬ zugsweise 35 bis 200 kg, weiter vorzugsweise 40 bis 200 kg, weiter vorzugsweise 40 bis 120 kg, weiter vorzugsweise 1,5 bis 50 kg, weiter vorzugsweise 3 bis 35 kg, weiter vorzugs¬ weise 7 bis 25 kg Feststoff in das Triebwerk eingebracht werden .
Bevorzugt ist die Düse bzw. sind die Düsen Flachstrahldü- sen, beispielsweise Flachstrahldüsen mit einem Öffnungswinkel von 1 ° .
Das Dry-Cranking bzw. Rotierenlassen des Strahltriebwerks während des Reinigungsvorgangs erfolgt bevorzugt mit einer Fan-Drehzahl von 50 bis 500 min-1, vorzugsweise 100 bis 300 min-1, weiter vorzugsweise 120 bis 250 min-1. Besonders be¬ vorzugt ist eine Fan-Drehzahl zwischen 150 und 250 min-1. Das Reinigen kann auch im Leerlaufbetrieb des Triebwerks stattfinden. Die Drehzahl beträgt dann bevorzugt 500 bis 1500 min"1.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Düseneinrichtung mit wenigstens einer Düse, die zum Einbringen von Reinigungsmediums enthaltend Feststoffe in ein Strahltriebwerk ausgebildet ist, die Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans eines Strahltriebwerks aufweist, und die eine Drehkupplung aufweist, an die eine Leitungs¬ verbindung anschließbar ist. In einer ersten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leitungen zur Führung des Reinigungsmediums von der Drehkupplung zu den Düsen so ausgebildet sind, dass die in den Leitungen vorhandenen Krümmungen so ausgebildet sind, dass festes Kohlendioxid der Strömung ungehindert folgen kann und nicht an den Rohrwandungen aufgrund zu enger Krümmungsradien sublimiert. In einer zweiten, entweder unabhängigen oder bevorzugt mit der ersten Variante der Erfindung zu kombinierenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindung des düsenseitigen Auslasses der Drehkupplung mit dem Ein- lass der wenigstens einen Düse mittels eines flexiblen Schlauchs erfolgt.
Ein beide Varianten der Erfindung verbindender Grundgedanke ist es, dass die Leitungen für das Reinigungsmedium von der Drehkupplung bis zum Austritt der Düse möglichst sanfte und nicht zu große Übergangswinkel bzw. Krümmungswinkel aufwei¬ sen, um so eine möglichst reibungsarme Förderung der Fest¬ stoffe mittels des Trägergases zu ermöglichen. Bei der zweiten Variante der Erfindung ermöglicht die Verwendung von bevorzugt demontierbaren Schläuchen durch deren Flexi- bilität eine hinreichend sanft gekrümmte Führung der Fest¬ stoffe. Auf der anderen Seite sorgen die Schläuche dafür, dass die Düseneinrichtung für die Lagerung und den Transport hinreichend klein und nicht zu ausladend ist, insbe¬ sondere können für Transport und Lagerung die Schläuche be- vorzugt demontiert und separat transportiert oder aufbe¬ wahrt werden.
Eine Leitungsverbindung verbindet die Düseneinrichtung mit einer Versorgungseinrichtung, diese Versorgungseinrichtung stellt das Reinigungsmedium zur Verfügung (beispielsweise in Tanks) und kann mit Bedienungs- und Antriebseinrichtun¬ gen, Pumpen, Energiespeichern oder dergleichen versehen sein. Sie ist vorzugsweise als mobile, insbesondere fahr¬ bare Einheit ausgebildet.
Die Düseneinrichtung weist eine oder mehrere Düsen auf. Be- sonders bevorzugt ist es, wenn die Düseneinrichtung wenigs¬ tens zwei Düsen aufweist.
Durch die drehfeste Verbindung mit der Welle kann die Dü¬ seneinrichtung beim Dry-Cranking, d.h. beim langsamen
Durchdrehen des Triebwerks ohne Einspritzung von Kerosin, mitrotieren .
Der Begriff der Drehkupplung zwischen Düseneinrichtung und der Leitungsverbindung ist funktionell zu verstehen und be- zeichnet jegliche Einrichtung, die sich zum Herstellen einer hinreichend stabilen, bevorzugt druckfesten und dichten Verbindung zwischen dem stationärem Teil der Leitungsverbindung und der mit dem Fan mitrotierenden Düseneinrichtung eignet. Zweck der Drehkupplung ist es, das Reinigungsmedium aus der stationären Versorgungseinrichtung in die mitdrehende Düseneinrichtung zu leiten und dann aus den Düsen austreten zu lassen.
Die Drehkupplung befindet sich bevorzugt im vorderen Be- reich der Düseneinrichtung, d.h. in demjenigen Bereich, der im montierten Zustand stromaufwärts, also weg vom Einlass des Strahltriebwerks, weist. Die Austrittsöffnung der Düsen ist dementsprechend im davon wegweisenden axialen Endbereich der Düseneinrichtung vorgesehen, also im montierten Zustand in dem stromabwärts liegenden Endbereich. Diese Anordnung ermöglicht es, die Düsen bei der Montage auf der Welle des Fans eines Turbofan-Triebwerks entweder durch die Zwischenräume der Schaufeln hindurchzustecken, so dass sie unmittelbar vor der ersten Kompressorstufe angeordnet sind, oder aber zumindest gezielt so auszurichten, dass sie durch die Zwischenräume der Schaufeln des Turbofans hindurch di¬ rekt auf die erste Kompressorstufe sprühen.
Bevorzugt liegt der düsenseitige Auslass der Drehkupplung diametral gegenüber dem Einlass. Der Einlass weist bevor¬ zugt in Axialrichtung und stromauf, also in diejenige Rich¬ tung, aus der im montierten Zustand der Düseneinrichtung an einem Triebwerk der Anstrom des Triebwerks erfolgt. Der diametral gegenüberliegende Auslass erfolgt dann ebenfalls in Axialrichtung stromab. Auf diese Art und Weise erfährt das Reinigungsmedium innerhalb der Drehkupplung keine oder allenfalls eine geringfügige Änderung der Strömungsrichtung, so dass es zu keiner unerwünschten Reibung der Feststoffe durch Krümmungen bzw. zu enge Krümmungen der Leitungen kommt .
Bei der erfindungsgemäßen Düseneinrichtung sind die Düse o- der die Düsen in der Regel im radial äußeren Bereich angeordnet, während die Drehkupplung üblicherweise in der Dreh¬ achse bzw. Rotationsachse angeordnet ist. Um eine Führung des Reinigungsmediums durch Leitungen bzw. flexible Schläu¬ che mit geringen Krümmungen zu ermöglichen, ist es vorteil- haft, wenn die Drehkupplung, die üblicherweise das stromauf gerichtete axiale Ende der Düseneinrichtung darstellt, von den Mitteln zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans, die üblicherweise das stromab gerichtete Ende der erfindungsgemäßen Düseneinrichtung darstellen, einen hinreichend großen axialen Abstand aufweist, der eine Füh¬ rung der Leitungen von der Drehkupplung zu den Düsen mit hinreichend großen Krümmungsradien erlaubt bzw. erleichtert. Bevorzugt kann beispielsweise der axiale Abstand der Drehkupplung von den genannten Mitteln zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans 0,2 bis 2 m, weiter vorzugsweise 0,5 bis 2 m, weiter vorzugsweise 0,75 bis 1,25 m betragen. Ferner kann die Führung des Reinigungsmediums vom Einlass der wenigstens einen Düse bis zum Düsenaustritt im wesentlichen geradlinig ausgebildet sein. Innerhalb der eigentlichen Düse erfolgt somit keine Umlenkung des Reinigungsmediums zwischen Eintritt und Austritt. Es kann vorgesehen sein, dass die Düseneinrichtung so am
Turbofan befestigt ist, dass ihre Düsen zwischen den Schau¬ feln des Turbofans hindurchweisen. Dadurch wird eine gezielte Reinigung der Kompressorstufen und daran anschließend der Brennkammer bzw. Turbinenstufen erreicht. Die beim Dry-Cranking mitdrehenden Düsen bestreichen dabei die erste Kompressorstufe gleichmäßig über den gesamten Umfang. Das Reinigungsmedium unterliegt dabei keiner Beeinträchtigung durch den in Strömungsrichtung davor angeordneten Turbofan und die Sprührichtung des Reinigungsmediums kann so an den Anstellwinkel der Schaufeln der ersten Kompressorstufe an- gepasst werden.
Die Massenverteilung der Düseneinrichtung ist bevorzugt rotationssymmetrisch um deren Drehachse. Auf diese Weise wird beim Mitrotieren der Düseneinrichtung keine wesentliche zusätzliche Unwucht eingebracht. Die Drehkupplung sitzt zu diesem Zweck bevorzugt im Wesentlichen zentrisch auf der Drehachse der erfindungsgemäßen Vorrichtung im montierten Zustand. Bevorzugt weist die Düseneinrichtung wenigstens zwei oder mehr Düsen auf, die bevorzugt rotationssymmet¬ risch um die Drehachse verteilt sind. Die Düsen sind bevor¬ zugt als Flachstrahldüsen ausgebildet, die bevorzugt bei¬ spielsweise einen Öffnungswinkel von 1° aufweisen können. Der radiale Abstand des Düsenaustritts von der Rotations¬ achse des Triebwerks und damit auch der Düseneinrichtung kann erfindungsgemäß beispielsweise 200 bis 800 mm, weiter vorzugsweise 400 bis 750 mm, weiter vorzugsweise 600 bis
700 mm, weiter vorzugsweise 200 bis 400 mm, weiter vorzugs¬ weise 230 bis 300 mm, weiter vorzugsweise 260 bis 280 mm betragen. Diese Werte hängen vom zu reinigenden Treibwerk ab und können dementsprechend variieren. Der bevorzugte Ab- stand von 260 bis 280 mm ist beispielsweise geeignet, die
Core-Engine eines CF6-50-Triebwerks zu reinigen. Der bevor¬ zugte Abstand von 600 bis 700 mm ist beispielsweise geeig¬ net, die Core-Engine eines CF6-80-Triebwerks zu reinigen. Bei montierter Düseneinrichtung befindet sich der Düsenaus- tritt dann im Bereich des radial äußeren Rands des Ein¬ tritts des Verdichters.
Die Strahlebene bzw. Hauptaustrittsrichtung der Düse (n) ist bevorzugt schräg nach innen zur Rotationsachse des Trieb- werks hin gerichtet und schließt mit dieser Achse einen
Winkel von 10 bis 30°, vorzugsweise 12 bis 25°, weiter vor¬ zugsweise 16 bis 19° ein. Die genannten Werte können abhän¬ gig vom zu reinigenden Treibwerk variieren und sollten so gewählt werden, dass die Hauptaustrittsrichtung der Düse (bzw. deren gedachte Verlängerung) möglichst weit in den
Verdichter hineinragt, ohne Innen- oder Außenwände des Ver¬ dichters zu berühren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Strahlebene bzw. Hauptaustrittsrichtung der Düse (n) mit der Rotationsachse des Triebwerks vorzugsweise einen Winkel einschlie¬ ßen, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungs¬ richtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; und wobei α der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Trieb¬ werks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Einlaufs des Kompressors (Verdichters) und an der in Strömungsrichtung dahinter an- geordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft.
Die Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans des Strahltriebwerks umfassen bevorzugt Befesti- gungsmittel zur Befestigung an den Turbofanschaufeln, wie beispielsweise geeignet ausgebildete Haken, mit denen die Düseneinrichtung an den Hinterkanten (die stromabwärts liegenden Kanten) der Schaufeln des Turbofans eingehakt werden kann .
Die Düseneinrichtung kann zur drehfesten Fixierung mit der Welle des Turbofans eine Einrichtung zum im Wesentlichen formschlüssigen Aufsetzen auf die Wellennabe des Fans auf¬ weisen. Turbofan-Triebwerke weisen nämlich in der Regel auf dem stromaufwärts gelegenen Ende der Welle des Turbofans eine konisch gekrümmte Nabe auf, die das Anströmverhalten der Luft verbessern soll. Auf diese Nabe können die ent¬ sprechenden Mittel zur drehfesten Verbindung aufgesetzt werden. „Im Wesentlichen formschlüssig" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Form der Wellennabe genutzt wird zur beabsichtigten Positionierung der Düseneinrichtung und zur Fixierung in der gewünschten Position. Es bedeutet nicht, dass die gesamte Fläche der Wellennabe formschlüssig um¬ schlossen sein muss.
Beispielsweise kann die Einrichtung ein oder mehrere Ring- teile aufweisen, mit denen sie auf die Wellennabe aufge¬ setzt werden kann. Bei einer Mehrzahl von Ringteilen weisen diese einen unterschiedlichen Durchmesser auf, der ange- passt ist an den Durchmesser der Wellennabe in den entspre¬ chenden Bereichen. Beispielsweise können zwei axial beab- standete Ringe unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen sein, mit denen die Düseneinrichtung auf der Wellennabe positioniert und zentriert wird.
Spannseile können vorzugsweise zur weiteren Fixierung vor- gesehen sein. Beispielsweise kann die Düseneinrichtung mittels der Ringteile auf der Wellennabe des Fans zentriert werden und dann mit Spannseilen, die an der Hinterkante der Turbofanschaufeln fixiert werden, verspannt werden. Erfindungsgemäß können Federeinrichtungen zum Vorspannen der Spannseile vorgesehen sein, damit die Düseneinrichtung mit einer definierten Kraft an die Wellennabe angedrückt wird. Die Spannseile sind bevorzugt (beispielsweise mittels Ha¬ ken) an den Turbofanschaufeln, bevorzugt an deren Hinterkante, befestigt.
Eine Versorgungseinrichtung für das Reinigungsmedium weist bevorzugt Vorratstanks für die Bestandteile des Reinigungs¬ mediums und wenigstens eine Pumpe zur Druckbeaufschlagung der Düseneinrichtung mit dem Reinigungsmedium auf. Es wird ein Trägergas, vorzugsweise Luft, eingesetzt. Das Trägergas kann vorbehandelt sein, beispielsweise kann es getrocknet werden, damit es einen möglichst großen Anteil von in das Triebwerk eingetragenen Wassers aufnehmen und abführen kann. Es kann vorgesehen sein, dass Trägergas zu kühlen, damit Eispellets und/oder Kohlendioxidpellets im Träger¬ gasstrom möglichst beständig sind. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Trägergasstrom zu erwärmen, beispiels- weise auf etwa 80 °C. Dies erscheint bspw. für Kohlendi¬ oxidpellets zunächst widersinnig, da es die Beständigkeit der Pellets vermindert. Die Erfindung hat jedoch erkannt, dass der warme Trägergasstrom dem Triebwerksinneren Wärmeenergie zuführt, die die Abkühlung durch das Reinigungsme- dium ausgleicht. Dies verhindert, dass durch zu starke Ab¬ kühlung das feste Kohlendioxid nur noch eine unzureichende Reinigungswirkung entfalten kann (aufgrund des zu geringen Temperaturunterschieds) . Auch kann so verhindert werden, dass im Triebwerksinneren verbleibendes Wasser im Fall der Verwendung von Wassereis als Reinigungsmedium fest friert. Da das Trägergas nur über einen sehr kurzen Zeitraum auf die kalten Pellets einwirkt, bevor diese ihre Reinigungs¬ wirkung entfalten können, fällt der Einfluss des erwärmten Trägergases auf die Pellets nicht oder kaum ins Gewicht.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Anordnung aus einem Strahltriebwerk und einer erfindungsgemäßen Düseneinrichtung. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung so angeordnet ist, dass ihre Düse (n) auf den Einlauf des Strahltriebwerks gerichtet ist/sind.
Die Strahlebene bzw. Hauptaustrittsrichtung der Düse (n) ist bevorzugt schräg nach innen zur Rotationsachse des Trieb¬ werks hin gerichtet und schließt mit dieser Achse einen Winkel von 10 bis 30°, vorzugsweise 12 bis 25°, weiter vor¬ zugsweise 16 bis 19° ein. Bevorzugt ist der Austritt der wenigstens einen Düse in ei¬ nem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks an¬ geordnet, der dem 0,5 bis l,2fachen, vorzugsweise dem 0,5 bis Hachen des Radius der stromauf gerichteten Eintrit- töffnung der ersten Kompressorstufe entspricht. Der Aus¬ tritt liegt somit in Radialrichtung näher an der äußeren Verdichterwand als an der Rotationsachse des Triebwerks bzw. Verdichters. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Hauptaustrittsrichtung der Düse (n) mit der Rotationsachse des
Triebwerks einen Winkel einschließen, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; und wobei α der Winkel ist zwischen der Ro- tationsachse des Triebwerks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Ein- laufs des Kompressors (Verdichters) und an der in Strö¬ mungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft. Fer- ner kann der Austritt der wenigstens einen Düse vorzugs¬ weise in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet werden, der zwischen den Radialab¬ ständen der Schnittpunkte der ersten und zweiten Geraden mit derjenigen Radialebene liegt, in der der Austritt der wenigstens einen Düse angeordnet ist.
Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Düseneinrichtung drehfest mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks verbunden ist, die Drehachsen des Fans des Strahltriebwerks und der Düseneinrichtung im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind, die Düsen der Düseneinrichtung einen radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse des Strahltriebwerks und der Vorrichtung aufweisen, der dem 0,5 bis l,2fachen, vorzugsweise dem 0,5 bis lfachen des Radius der ersten Kom¬ pressorstufe entspricht, und die Austrittsöffnungen der Dü¬ sen in Axialrichtung hinter der Ebene des Turbofans angeordnet und/oder die Düsen in den Zwischenräumen der Turbof- anschaufein angeordnet und/oder auf Zwischenräume der Turb¬ ofanschaufeln ausgerichtet sind, so dass die Düsenstrahlen im wesentlichen ungehindert durch die Ebene des Turbofans hindurchtreten können. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Düseneinrichtung;
Fig. 2 eine zweite Ansicht einer erfindungsgemäßen Düseneinrichtung;
Fig. 3 eine Ansicht einer besonders bevorzugten Kompres- sorgeometrie .
Die Düseneinrichtung weist zwei Ringelemente 101, 102 auf, mit deren Hilfe die Düseneinrichtung auf eine Wellennabe des Turbofans eines Strahltriebwerks aufgesetzt wird. Im aufgesetzten Zustand umschließen die Ringelemente 101, 102 die Wellennabe im Wesentlichen formschlüssig. Zu den De¬ tails der Verbindung der Düseneinrichtung mit einer Wellen- nabe wird auf die WO 2009/132847 AI verwiesen, deren Offenbarung durch Bezugnahme darauf auch zum Gegenstand der vor¬ liegenden Anmeldung gemacht wird. Die beiden Ringelemente 101, 102 sind durch Radialstreben 104 miteinander verbun- den. An der stromauf weisenden Spitze der Düseneinrichtung (bezogen auf die Strömungsrichtung des Triebwerks) ist eine insgesamt mit 105 bezeichnete Drehkupplung angeordnet, die einen Einlass 110 aufweist. Die Drehkupplung 105 kann al¬ ternativ von der Verzweigung mit den Druckanschlüssen 106 getrennt ausgebildet sein und bspw. durch ein kurzes
Schlauchstück damit verbunden sein, dessen Flexibilität mögliche Achsabweichungen bei der Montage ausgleichen hilft. Von dieser Drehkupplung 105 erstrecken sich zwei axial stromab führende Druckanschlüsse 106. An die Druckan- Schlüsse 106 können zwei Druckschläuche 108 angeschlossen werden (in Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Druckschlauch 108 dargestellt), deren jeweils anderes Ende mit dem Eingang der Flachstrahldüsen 107 verbunden wird. Die Länge und Flexibilität dieser Druckschläuche 108 ist so bemessen, dass diese im montierten Zustand in den Krümmungen so ausgebildet sind, dass diese eine störungsfreie För¬ derung des Strahlmediums erlauben. Aufgrund der großen Krümmungsradien können Feststoffe und insbesondere Pellets vom Eingang der Drehkupplung 105 bis zum Düsenaustritt 109 der Flachstrahldüsen 107 reibungsarm transportiert werden. Die beiden Flachstrahldüsen 107 werden so mit Reinigungsmedium gespeist.
Der axiale Abstand der Drehkupplung 105 von den Austritts- Öffnungen 109 der Düsen 107 beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 1,2 m. Dieser Abstand ist hinreichend, dass die Druck¬ schläuche 108 die Einlässe der Düsen 107 ohne zu große Krümmungen dieser Druckschläuche 108 mit den Auslässen 106 der Drehkupplung 105 verbinden können. Der radiale Abstand des Düsenaustritts 109 von der Rotationsachse beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 270 mm. Er ist abgestimmt auf die Reinigung eines CF6-50-Triebwerks . Die Hauptaustrittsrich- tung der Düsen 107 (diese entspricht im wesentlichen ihrer Längsachse) schließt mit der Rotationsachse der Düsenein¬ richtung einen Winkel von 18° ein.
Die Befestigung der Düseneinrichtung an der Wellennabe ei- nes Turbofans erfolgt mittels Spannseilen, wie detailliert in WO 2009/132847 AI beschrieben.
Zum Reinigen eines Strahltriebwerks wird die Düseneinrich¬ tung auf die Wellennabe des Turbofans aufgesetzt und an den Schaufeln des Turbofans fixiert. Das Triebwerk wird in Dre¬ hung versetzt (dry-cranking) . Über die Drehkupplung 105 und die Druckschläuche 108 werden die Flachstrahldüsen 107 mit Reinigungsmedium aus einer nicht dargestellten Versorgungseinrichtung gespeist. Dieses Reinigungsmedium überstreicht den Einlass der ersten Kompressorstufe über deren gesamten Umfang und führt so die Reinigung aus.
Figur 3 zeigt den schematischen Ausschnitt eines Triebwerks mit einer besonders bevorzugten Kompressorgeometrie. Abge- bildet sind eine Turbofanschaufel 301 und der stromabwärts angeordnete Einlauf 303 des Kompressors 304 relativ zur Ro¬ tationsachse 308 des Triebwerks. Der Einlauf 303 weist ei¬ nen radial außen angeordneten Rand 305 auf. In Strömungs¬ richtung hinter dem Rand 305 ist eine radial innen angeord- nete konvexe Krümmung 306 des Strömungskanals 302 des Kom¬ pressors angeordnet. Hierbei handelt es sich um eine Ein¬ wärtskrümmung in Richtung der Rotationsachse 308 des Trieb¬ werks. In Strömungsrichtung hinter der Krümmung 306 ist eine radial außen angeordnete konvexe Krümmung 307 des Strömungskanals 302. Die Hauptaustrittsrichtung der Düse (n) (in Fig. 3 nicht gezeigt) können mit der Rotationsachse 308 des Triebwerks vorzugsweise einen Winkel einschließen, der zwischen den Winkeln ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse 308 des Triebwerks und einer ersten Geraden 310, die als Tangente an der in Strömungs¬ richtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung 306 (an Punkt Bi) des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung 307 ( an Punkt B2) des Strömungskanals 302 verläuft; und wobei α der Winkel ist zwischen der Rotationsachse 308 des Triebwerks und ei¬ ner zweiten Geraden 311, die als Tangente an dem radial au- ßen angeordneten Rand 305 des Einlaufs 303 des Kompressors 304 (an Punkt P) und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung 306 (an Punkt A) des Strömungskanals verläuft. Ferner kann der Austritt einer (nicht gezeigten) Düse in einem Radial- abstand von der Rotationsachse 308 des Triebwerks angeord¬ net sein, der zwischen den Radialabständen (xm±n, xmax ) der Schnittpunkte (x2, xi) der ersten und zweiten Geraden mit derjenigen Radialebene 309 liegt, in der der Austritt der Düse (in Fig. 3 nicht gezeigt) angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Reinigen eines Strahltriebwerks mit ei¬ nem Reinigungsmedium, das Feststoffe enthält, die mit wenigstens einer Düse (107) mittels eines Trägergases in das Triebwerk eingebracht werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Druck des Trägergases beträgt 1 bis 5 bar, vor¬ zugsweise 2 bis 4 bar, b) der Austritt (109) der wenigstens einen Düse (107) wird in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet, der dem 0,6 bis l,2fa- chen des Radius der stromauf gerichteten Eintritts¬ öffnung der ersten Kompressorstufe entspricht, c) die Hauptaustrittsrichtung der Düse (107) schließt mit der Rotationsachse des Triebwerks einen Winkel von 10 bis 30°, vorzugsweise 12 bis 25°, weiter vorzugsweise 16 bis 19° ein.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt (109) der wenigstens einen Düse (107) in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet wird, der dem 0,6 bis lfachen des Radius der stromauf gerichteten Eintrittsöffnung der ersten Kompressorstufe entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: die Hauptaustrittsrichtung der wenigstens einen Düse (107) schließt mit der Rotationsachse des Triebwerks einen Winkel ein, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des
Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; α der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Einlaufs des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; der Austritt (109) der wenigstens einen Düse (107) wird in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet, der zwischen den Radialabständen der Schnittpunkte der ersten und zweiten Geraden mit derjenigen Radialebene, in der der Austritt (109) angeordnet ist, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus festem Kohlendioxid und Was¬ sereis .
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxid und/oder Wassereis in Form von Pellets oder in sonstiger Form zerkleinert vorliegt und verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium festes Kohlendioxid und Wassereis im Massenverhältnis 5:1 bis 1:5, vorzugs¬ weise 1:2 bis 2:1 aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Kohlendioxid und/oder das Wassereis eine Pelletgröße von 1 bis 10 mm, vor¬ zugsweise 3 bis 6 mm, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffe mit einem Massen¬ strom von 100 bis 2000 kg/h, vorzugsweise 200 bis 1500 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 2000 kg/h, weiter vorzugsweise 400 bis 2000 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 1200 kg/h, weiter vorzugsweise 400 bis 1200 kg/h, weiter vorzugsweise 100 bis 600 kg/h, weiter vorzugsweise 200 bis 500 kg/h, weiter vorzugsweise 350 bis 450 kg/h eingebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen des Strahltriebwerks (50) über einen Zeitraum von 1 bis 15 min, vorzugsweise 2 bis 10 min, weiter vorzugsweise 4 bis 8 min durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Reinigungsvorgangs 1,5 bis 200 kg, vorzugsweise 35 bis 200 kg, weiter vorzugsweise 40 bis 200 kg, weiter vorzugsweise 40 bis 120 kg, weiter vorzugsweise 1,5 bis 50 kg, weiter vor¬ zugsweise 3 bis 35 kg, weiter vorzugsweise 7 bis 25 kg Feststoff in das Triebwerk eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (107) eine Flachstrahldüse ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahltriebwerk mit einer Fan-Drehzahl von 50 bis 500 min-1, vorzugsweise 100 bis 300 min-1, weiter vorzugsweise 120 bis 250 min-1 rotieren gelassen wird.
13. Düseneinrichtung mit wenigstens einer Düse (107), die zum Einbringen von Reinigungsmediums enthaltend Fest¬ stoffe in ein Strahltriebwerk ausgebildet ist, die Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans eines Strahltriebwerks aufweist, und die eine Drehkupplung (105) aufweist, an die eine Lei¬ tungsverbindung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (108) zur Führung des Reinigungsmediums von der Drehkupplung (105) zu den Düsen (107) so ausgebildet sind, dass ein Feststoff der
Strömung ungehindert folgen kann und nicht an den Rohrwandungen niederschlägt oder sublimiert.
14. Düseneinrichtung mit wenigstens einer Düse, die zum Einbringen von Reinigungsmediums enthaltend Feststoffe in ein Strahltriebwerk ausgebildet ist, die Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans ei¬ nes Strahltriebwerks aufweist, und die eine Drehkupp¬ lung (105) aufweist, an die eine Leitungsverbindung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des düsenseitigen Auslasses (106) der Drehkupplung (105) mit dem Einlass der wenigstens einen Düse (107) mittels eines flexiblen Schlauchs (108) er¬ folgt .
15. Düseneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass der düsenseitige Auslass (106) der
Drehkupplung (105) diametral gegenüber dem Einlass (110) liegt.
16. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkupplung von den Mitteln zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Turbofans eines Strahltriebwerks 0,2 bis 2 m, vorzugs- weise 0,5 bis 2 m, weiter vorzugsweise 0,75 bis 1,25 m beabstandet ist.
17. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Reini¬ gungsmediums vom Einlass der wenigstens einen Düse bis zum Düsenaustritt im wesentlichen geradlinig ausgebildet ist.
18. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Einbringen des Reinigungsmediums in die Kompressorstufen des Strahl- triebwerks ausgebildet ist.
19. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Düse (107) aufweist.
20. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie Flachstrahldüsen auf¬ weist.
21. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialabstand des Dü¬ senaustritts von der Rotationsachse des Triebwerks 200 bis 800 mm, vorzugsweise 400 bis 750 mm, weiter vor¬ zugsweise 600 bis 700 mm, weiter vorzugsweise 200 bis 400 mm, vorzugsweise 230 bis 300 mm, weiter vorzugs¬ weise 260 bis 280 mm beträgt.
22. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlebene einen Winkel mit der Rotationsachse des Strahltriebwerks einschließt, der vorzugsweise 10 bis 30°, weiter vor¬ zugsweise 12 bis 25°, weiter vorzugsweise 16 bis 19° beträgt .
Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: die Strahlebene schließt mit der Rotationsachse des Strahltriebwerks einen Winkel ein, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des
Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; α der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Einlaufs des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft.
Anordnung aus einem Strahltriebwerk und einer Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung so angeordnet ist, dass ihre Düse (n) (107) auf den Ein- lauf des Strahltriebwerks gerichtet sind, so dass das Reinigungsmedium in das Strahltriebwerk gelangen kann. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptaustrittsrichtung der wenigstens einen Düse (107) mit der Rotationsachse des Strahltriebwerks einen Winkel von 10 bis 30°, vorzugsweise 15 bis 25°, weiter vorzugsweise 16 bis 19° einschließt.
Anordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt der wenigstens einen Düse (107) in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet ist, der dem 0,5 bis l,2fa- chen, vorzugsweise dem 0,5 bis Hachen, des Radius der stromauf gerichteten Eintrittsöffnung der ersten Kompressorstufe entspricht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: die Hauptaustrittsrichtung der wenigstens einen Düse (107) schließt mit der Rotationsachse des Strahltrieb¬ werks einen Winkel ein, der zwischen ß und α liegt; wobei ß der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des
Triebwerks und einer ersten Geraden, die als Tangente an der in Strömungsrichtung vorderen, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial außen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; α der Winkel ist zwischen der Rotationsachse des Triebwerks und einer zweiten Geraden, die als Tangente an dem radial außen angeordneten Rand des Einlaufs des Kompressors und an der in Strömungsrichtung dahinter angeordneten, radial innen angeordneten konvexen Krümmung des Strömungskanals verläuft; der Austritt (109) der wenigstens einen Düse (107) ist in einem Radialabstand von der Rotationsachse des Triebwerks angeordnet, der zwischen den Radialabständen der Schnittpunkte der ersten und zweiten Geraden mit derjenigen Radialebene, in der der Austritt (109) angeordnet ist, liegt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) die Düseneinrichtung ist drehfest mit der Welle des Turbofans des Strahltriebwerks verbunden; b) die Drehachsen des Turbofans des Strahltrieb¬ werks und der Düseneinrichtung sind im Wesentlichen konzentrisch angeordnet; c) die Düsen (107) der Düseneinrichtung weisen einen radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse des Strahltriebwerks und der Düsenein¬ richtung auf, der das 0,5 bis l,2fache, vor¬ zugsweise das 0,5 bis lfache des Radius der Eintrittöffnung der ersten Kompressorstufe beträgt ; d) die Austrittsöffnungen (109) der Düsen (107) sind in Axialrichtung hinter der Ebene des Turbofans angeordnet und/oder die Düsen (107) sind in den Zwischenräumen der Schaufeln des Turbofans angeordnet und/oder auf Zwischenräume der Schaufeln des Turbofans ausgerichtet, so dass die Düsenstrahlen im Wesentlichen ungehindert durch die Ebene des Turbofans hindurch treten können .
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