BRPI1000963A2 - aparelho para coletar água de despejo proveniente das operações de limpeza executadas em motores de turbina de aeronave e método de coleta do lìquido que emana da exaustão de um motor de turbina de aeronave - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA COLETAR áGUA DE DESPEJO PROVENIENTE DAS OPERAçõES DE LIMPEZA EXECUTADAS EM MOTORES DE TURBINA DE AERONAVE E MéTODO DE COLETA DO LìQUIDO QUE EMANA DA EXAUSTãO DE UM MOTOR DE TURBINA DE AERONAVE. A presente invenção refere-se a um aparelho fornecido para coletar a água de despejo das operações de limpeza executadas em motores de turbina de aeronave (2). O aparelho compreende uma estrutura de armação (41). Na estrutura de armação, um braço de suporte (44) é articuladamente montado. Um braço atuador (66) é disposto para elevar e abaixar o braço de suporte entre uma posição de transporte essencialmente horizontal para uma posição operativa formando um ângulo na faixa de mais do que 0<198> a 90<198> ou menos com relação à horizontal. Um dispositivo de separação de líquido (47) é articuladamente preso no braço de suporte de modo a ser mó- vel ao redor de ambos um eixo (14) geométrico horizontal e um vertical.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOPARA COLETAR ÁGUA DE DESPEJO PROVENIENTE DAS OPERA-ÇÕES DE LIMPEZA EXECUTADAS EM MOTORES DE TURBINA DE AE-RONAVE E MÉTODO DE COLETA DO LÍQUIDO QUE EMANA DA E-XAUSTÃO DE UM MOTOR DE TURBINA DE AERONAVE".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se, de forma geral ao campo da la-vagem de motores de aeronave, particularmente utilizando líquidos de lava-gem tais como água e detergente ou somente água, e mais especificamentea um sistema e dispositivos para coletar a água de despejo das operaçõesde lavagem do motor e um veículo móvel compreendendo tal sistema.

Antecedentes

Um motor à turbina de gás instalado como um motor de aerona-ve compreende um compressor para comprimir o ar ambiente, um combus-tor para queimar o combustível junto com o ar comprimido e uma turbinapara acionar o compressor. Os gases de combustão em expansão acionama turbina e também resultam no empuxo usado para impulsionar a aeronave.

Máquinas de aspiração de ar, tal como motores a jato, conso-mem grandes quantidades de ar. O ar contém partículas estranhas na formade aerossóis ou partículas maiores que então entram no motor com a cor-rente do ar. A maior parte das partículas pode seguir a trajetória do gás atra-vés do motor e sair com os gases de exaustão. Entretanto, existem partícu-las com propriedades que causam a aderência nos componentes na trajetó-ria do gás do motor, assim mudando as propriedades aerodinâmicas do mo-tor e, mais particularmente, reduzindo o desempenho do motor. Contaminan-tes típicos encontrados no ambiente de aviação podem incluir, por exemplo,pólen, insetos, exaustão do motor, óleo de motor vazando, hidrocarbonetosprovenientes de atividades industriais, sal proveniente de mar próximo, subs-tâncias químicas provenientes do descongelamento da aeronave e materialdo solo do aeroporto tal como poeira.

Os contaminantes que aderem aos componentes na trajetória dogás do motor causam o entupimento do motor. Uma conseqüência do entu-pimento da trajetória do gás é um motor operando de maneira menos efici-ente. Com a redução na eficiência segue que o motor fica menos econômicopara operar e tem emissões mais elevadas. O entupimento pode resultartipicamente em mais combustível sendo queimado para atingir o mesmoempuxo como para um motor limpo. Além do que, uma desvantagem ambi-ental do maior consumo de combustível está na forma de maiores emissõesde bióxido de carbono. Além disso, mais combustível sendo queimado resul-ta em temperaturas mais altas no combustor do motor. Com isso segue aexposição à alta temperatura nos componentes de seção quente do motor.

As exposições de temperatura mais alta podem tipicamente encurtar o tem-po de duração do motor. A temperatura de ignição mais alta pode resultarem maior formação de NOx, o que é ainda uma outra desvantagem ambien-tal. Em resumo, o operador de um motor entupido sofre de duração de vidade motor reduzida, economia de operação desfavorável e emissões maiselevadas. Os operadores de linhas aéreas, portanto, têm um grande incenti-vo em manter o motor limpo.

Foi verificado que uma maneira razoável para combater o entu-pimento é lavar o motor. A lavagem pode ser realizada direcionando um jatode água de uma mangueira para a entrada do motor. Entretanto, esse méto-do tem sucesso limitado devido à natureza simples do processo. Um métodoalternativo envolve bombear o líquido de lavagem através de um tubo dedistribuição com bicos especiais direcionados para a face de entrada do mo-tor. O tubo de distribuição pode ser instalado temporariamente no capô domotor ou no projétil do eixo do motor durante a operação de lavagem. Simul-taneamente com a pulverização do líquido de lavagem para a entrada domotor, o eixo do motor pode ser acionado à manivela pelo uso do seu motorde arranque. A rotação do eixo melhora o resultado da lavagem pelos movi-mentos mecânicos. A rotação do eixo permite que o líquido de lavagem semova sobre uma área de superfície maior bem como melhora a penetraçãodo líquido para o interior do motor. O método provou ser bem-sucedido namaior parte dos tipos de motores a jato de turbina de gás tais como turboja-tos, turboélices, turboeixo e motores de turboventilador misturado ou puro.Uma operação de lavagem apropriada de um motor à turbina degás pode ser confirmada por uma observação que o líquido de lavagem saido motor na saída do motor. Na saída do motor, o líquido de lavagem se tor-nou um líquido de despejo. O líquido de despejo pode deixar a saída do mo-tor como uma corrente de líquido derramando para o solo. Alternativamente,o líquido de despejo pode ser transportado com a corrente de ar como gotí-culas finas onde a corrente de ar é o resultado da rotação do eixo do motor.

Esse líquido levado pelo ar pode ser transportado por uma distância signifi-cativa antes de cair no solo. É mostrado a partir das operações de lavagempresentes que o líquido de despejo será espalhado em uma grande área desuperfície, tipicamente mais do que 20 metros a jusante da saída do motor.

Não é desejável espalhar o líquido de despejo no solo.

O líquido de despejo que sai do motor na lavagem pode incluir olíquido de lavagem entrando no motor junto com o material de entupimentoliberado, sólidos de combustão, material de cobertura do compressor e tur-bina e produtos oleosos e gordurosos. Esse líquido de despejo pode ser pe-rigoso. Como um exemplo, a análise da água coletada das operações delavagem de motor de turbina presentes mostrou conter cádmio. O cádmiovem do material de cobertura da palheta do compressor liberado durante aoperação de lavagem. O cádmio é ambientalmente muito sensível e não po-de ser descartado para o efluente. Esse líquido de despejo teria que passarpor tratamento para a separação de componentes perigosos antes de serdescartado em um esgoto.

Motores de aeronave de turbina a gás podem ser de tipos dife-rentes, tais como turbojatos, turboélice, turboeixo e motores de turboventila-dor misturados ou puros. Esses motores cobrem uma grande faixa de de-sempenho e podem compreender detalhes de projeto diferentes por fabri-cantes diferentes. Tipos de aeronave para um serviço definido podem seroferecidos de fabricantes diferentes de aeronave, dessa maneira, o projetoda aeronave e seus motores pode variar. Além do que, o fabricante da aero-nave pode oferecer opções diferentes de motor para o mesmo tipo de aero-nave. A grande possibilidade combinada de motores em tipos de aeronave ede diferentes fabricantes de aeronave resulta em um problema prático noprojeto de um sistema para coletar e tratar o líquido da água de despejo qüeé geralmente aplicável a maior parte das aeronaves com asas.

A coleta da água de despejo da lavagem do motor pode ser rea-lizada suspendendo coletores semelhantes a lonas sob a nacela do motor.Entretanto, qualquer operação resultando em um componente ou materialsendo enganchado sobre um motor tem a desvantagem que ele pode sersubmetido a dano do motor.

Dessa maneira, é desejável proporcionar um método e aparelhomelhorados para coletar e tratar o líquido de despejo que sai do motor pro-veniente de uma operação de lavagem do motor para numerosos tipos deaeronave, incluindo esses tendo uma exaustão localizada em posições difí-ceis de alcançar.

Sumário

Em uma modalidade, um aparelho para coletar água de despejoproveniente das operações de limpeza executadas em motores de turbina deaeronave é proporcionado.

Em outra modalidade, um método de coleta do líquido que ema-na da exaustão de um motor de turbina de aeronave durante uma operaçãode lavagem, onde a exaustão fica localizada na aeronave em uma posiçãoque não é facilmente acessível, é proporcionado.

Escopo adicional de aplicabilidade da presente descrição se tor-nará evidente a partir da descrição detalhada dada a seguir e dos desenhosacompanhantes que são fornecidos por meio de ilustração somente e, dessamaneira, não devem ser considerados limitadores.

Breve Descrição dos Desenhos

Modalidades serão agora descritas em maiores detalhes comreferência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

a figura 1 é uma representação do corte de um motor de turbinaa gás de turboventilador puro;

a figura 2 ilustra a saída do líquido de despejo do motor de tur-boventilador puro durante a sua lavagem;a figura 3a ilustra um dispositivo de coleta do líquido de despejo;

a figura 3b é uma ilustração esquemática do princípio de funcio-namento de um separador de gotícula;

a figura 4 ilustra uma modalidade de um sistema de acordo coma presente descrição;

as figuras 5a-c ilustram o projeto de uma armação separadorade líquido;

a figura 6 ilustra o mecanismo para inclinar a armação separado-ra de líquido;

as figuras 7a-b proporcionam detalhes do mecanismo para omovimento lateral da armação separadora de líquido;

a figura 8 ilustra o aparelho de acordo com a descrição em usodurante a limpeza de uma turbina de helicóptero tendo uma exaustão traseira;

a figura 9 ilustra o aparelho de acordo com a descrição em usodurante a limpeza de uma turbina de helicóptero tendo uma exaustão lateral;

a figura 10 ilustra o aparelho de acordo com a descrição em usodurante a limpeza de uma turbina de aeronave de turboélice tendo uma e-xaustão virada para baixo;

a figura 11 ilustra modos de operação diferentes do aparelho deacordo com a descrição e

a figura 12 ilustra um fluxograma para um método de coleta dolíquido que emana da exaustão de um motor de turbina de aeronave duranteuma operação de lavagem, de acordo com uma modalidade.

Descrição das Modalidades Preferidas

O aparelho e método revelados podem ser utilizados em váriostipos de motor, tais como, mas não limitados a turboeixo, turboélice, turboja-to e motores de turboventilador de múltiplos eixos misturados/puros, mas emparticular são direcionados para o uso com helicópteros e aeronave energi-zada por turboélice. O aparelho e método revelados podem também ser utili-zados para a limpeza de aviões de combate.

A figura 1 mostra um corte de um motor de turboventilador puro,que pode ser encontrado, por exemplo, em grandes aeronaves no serviço depassageiros. O motor 1 inclui uma seção de ventilador 102 e uma seção domotor de núcleo 103. Fluxos de ar são indicados por setas. O motor 1 incluiuma entrada 10, na qual o ar entra no motor 1. O fluxo de ar é acionado peloventilador 15. Uma porção do ar de entrada sai na saída 11. A porção res-tante do ar de entrada entra na seção do motor de núcleo 103 na entrada 13.O ar para a seção do motor de núcleo 103 é comprimido pelo compressor17. O ar comprimido junto com o combustível (não mostrado) é queimado nocombustor 101, resultando em gases de combustão quentes pressurizados.Os gases de combustão quentes pressurizados expandem para a saída domotor de núcleo 12. A expansão é feita em dois estágios. Em um primeiroestágio, os gases de combustão expandem para uma pressão intermediária,enquanto acionando a turbina 18. Em um segundo estágio, os gases decombustão expandem para a pressão ambiente, enquanto acionando a tur-bina 16. A turbina 16 aciona o ventilador 15 via um eixo 14. A turbina 18 a-ciona o compressor 17 via um segundo eixo 19, onde o segundo eixo 19 éna forma de um coaxial para o eixo 14.

A figura 2 ilustra o motor 1, descrito na figura 1, durante umaoperação de lavagem do motor. Partes similares são mostradas com osmesmos números de referência como na figura 1. A figura 2 fornece umavista lateral do motor 1. O motor 1 é um "motor sob a asa" instalado sob aasa 21 com o suporte 22, onde a asa 21 é parte da aeronave 2. Um tubo dedistribuição (não mostrado) para injetar líquido de lavagem pode ser instala-do na entrada do motor 10 do motor 1. O tubo de distribuição pode ser confi-gurado para manter uma pluralidade de bicos 24 em posição a montante doventilador do motor 1. Uma unidade de bomba de lavagem (não mostrada)pode ser configurada para bombear o líquido de lavagem através dos bicos24, dessa maneira formando os borrifos 25 direcionados para o ventilador eentradas de ar do motor de núcleo do motor 1. O líquido limpa as trajetóriasdo gás do ventilador e do motor de núcleo. Para aumentar o efeito de limpe-za, os eixos do motor podem ser acionados à manivela pelo uso do motor dearranque do motor. O acionamento a manivela dos eixos possibilita que olíquido se mova em círculo no interior do motor para conseguir um efeito delimpeza maior. A rotação dos eixos resulta em uma circulação de ar trans-portando o líquido para a saída do motor, portanto o líquido sairá do motorna parte traseira. O líquido que sai do motor é o líquido de despejo.

Com relação à figura 2, o líquido pode sair do motor em pelomenos cinco maneiras diferentes. A primeira categoria de líquido, corrente201, pode sair na saída do motor de núcleo 12 como gotículas levadas peloar. As gotículas que compõem a corrente 201 são geradas dentro do motorpelo movimento do compressor e palhetas das turbinas. A corrente 201 incluigotículas com uma grande faixa de tamanho, onde os tamanhos diferentesde gotícula têm características diferentes. As gotículas menores, isto é, gotí-culas menores do que 30 mícrons, tipicamente podem evaporar rapidamenteno ar ambiente devido a seu tamanho pequeno. Gotículas menores do que30 mícrons, portanto, não são de preocupação substancial no processo decoleta da água de despejo em razão da evaporação e porque elas represen-tam somente um pequeno volume do líquido de despejo. As gotículas maio-res na corrente 201 são gotículas do tamanho de gotas de chuva, por exem-plo, 2000 mícrons de tamanho. Essas gotículas são pesadas e provavelmen-te podem não evaporar, mas ao invés disso cair no solo por gravidade. Goti-cuias maiores do que 30 mícrons, porém menores do que 2000 mícrons po-dem ser provavelmente transportadas com a corrente do ar e cair por gravi-dade no solo 23 tipicamente até 20 metros atrás da saída do motor.

A segunda categoria de líquido, corrente 202, pode incluir fios delíquido e outras grandes porções de líquido. A corrente 202 pode tipicamentecair, com rapidez, no solo 23 por gravidade. A terceira categoria de líquido,corrente 203, pode incluir o líquido derramando como uma corrente sólida ouquase sólida para fora da saída do motor de núcleo 12. Esse líquido derramatipicamente de maneira vertical ou quase vertical para o solo 23. A quartacategoria de líquido, corrente 204, pode incluir líquido derramando para forada saída do duto do ventilador 11. Esse líquido pode cair basicamente navertical ou quase vertical ao solo 23. A quinta categoria de líquido, corrente205, pode incluir o líquido caindo ou derramando do fundo da nacela do mo-tor. A fonte para esse líquido pode ser, por exemplo, a abertura das válvulasde escoamento do combustor.

A figura 3a proporciona,uma vista lateral do motor 1 e da coletado líquido de despejo durante a lavagem, que por finalidades de ilustração esem limitação, é do tipo em uma modalidade exemplar de acordo com umsistema revelado no WO 2005/121509, os conteúdos do qual são incorpora-dos aqui na sua íntegra. Partes similares são mostradas com os mesmosnúmeros de referência como na figura 2. O coletor 3 inclui um dispositivo deseparação de líquido 31, uma calha 36 e uma calha de escoamento 302. Olíquido que sai do motor 1 como a corrente 201 é separado do ar transporta-dor no dispositivo de separação de líquido 31. O líquido que sai do motorcomo corrente 202, corrente 203, corrente 204 e corrente 205 é coletadopela calha de escoamento 302. O líquido que emana do dispositivo de sepa-ração de líquido 31 e calha de escoamento 302 é coletado na calha 36.

O dispositivo de separação de líquido 31 tem uma face de entra-da 32 direcionada para a corrente de ar 201 e uma face de saída 33 opostaà face de entrada 32. A corrente 201 entra no dispositivo de separação delíquido 31 na face de entrada 32 e sai do dispositivo de separação de líquidona face de saída 33. O líquido fica preso no dispositivo de separação de Ii-quido 31, de modo que a corrente 301 fica essencialmente livre de líquidodepois de passar através do dispositivo de separação de líquido 31. O dis-positivo de separação de líquido 31 pode incluir perfis separadores vertical-mente dispostos (ver figura 3b) em uma armação. Os perfis separadorespodem ser configurados para desviar a corrente do ar. Como resultado, omomento das gotículas faz com que elas colidam sobre a superfície do perfil.As gotículas se misturam e formam uma película líquida. A influência da gra-vidade na película faz com que o líquido escoe para o fundo do perfil e saiado dispositivo de separação de líquido na face 34 como a corrente 35. A cor-rente do líquido de despejo 35 cai por gravidade na calha 36.

A figura 3a mostra a calha de escoamento 302 instalada sob omotor 1. A calha de escoamento 302 é configurada para coletar as correntes202, 203, 204 e 205, como mostrado na figura 3a. A calha de escoamento302 tem uma extremidade frontal 39 e uma extremidade traseira 38, onde aextremidade frontal 39 fica posicionada verticalmente mais alta do que a ex-tremidade traseira 38. Como a extremidade frontal 39 é mais alta do que aextremidade traseira 38, a calha de escoamento 302 fica inclinada. A inclina-ção da calha de escoamento 302 permite que o líquido na calha de escoa-mento 302 flua da esquerda para a direita como mostrado na figura 3a. Aextremidade traseira 38 fica posicionada acima da calha 36, de modo que olíquido derramará para fora da calha de escoamento 302 dentro da calha 36como corrente 37. De acordo com uma modalidade alternativa, a calha deescoamento 302 pode ser incorporada na calha 36 e tanque 303, dessa ma-neira formando uma unidade única. As correntes 35 e 37 que caem na calha36 podem então cair por gravidade como corrente 304 no tanque 303, posi-cionado abaixo de uma abertura na calha 36.

O líquido que sai do motor durante a lavagem contém água, de-tergente e matéria estranha. A matéria estranha pode ser na forma de sóli-dos e íons dissolvidos na água. A matéria sendo liberada do motor em umaocasião de lavagem específica depende de uma série de questões, tais co-mo quando a lavagem foi conduzida por último, o ambiente no qual o motoropera, etc. Além do que, o líquido de despejo pode, em uma ocasião de Ia-vagem, conter uma alta quantidade de sólidos, enquanto em outra ocasiãode lavagem, ter poucos sólidos. Similarmente, o líquido de despejo pode, emuma ocasião de lavagem, conter uma alta quantidade de íons, enquanto emoutra ocasião de lavagem, ter poucos íons. Dessa maneira, o sistema detratamento da água de despejo é desejavelmente flexível no seu projeto, demodo que o tratamento mais apropriado possa ser conduzido em cada ocasião.

O dispositivo de separação de líquido 31, descrito acima comrelação à figura 3a, inclui uma armação envolvendo perfis separadores degotícula. A figura 3b mostra a técnica para separar as gotículas levadas peloar com o uso de perfis separadores. A direção da corrente de ar é mostradapelas setas. Os perfis separadores de gotícula são dispostos em paralelopermitindo uma circulação de ar através do separador. Os perfis separado-res de gotícula são dispostos na vertical permitindo que o líquido na superfí-cie do perfil encontre o seu caminho descendente pela gravidade. A figura3b mostra um corte de três perfis separadores de gotículas observando decima e para baixo. O perfil separador de gotícula 81 é formado como mos-trado na figura 3b. Aproximadamente na metade da distância da borda dian-teira para a borda traseira do perfil 81, uma armadilha de líquido 82 é forma-da como uma bolsa para coletar o líquido na superfície do perfil 81. As gotí-culas 84 são transportadas com a corrente de ar no meio dos perfis separa-dores de gotícula. Dentro do separador, o ar é desviado como o resultado dageometria do perfil 81. A deflexão da circulação de ar é rápida o suficientepara não permitir que as gotículas 84 sigam com o ar. A inércia das gotículas84 então permite que as gotículas 84 se movimentem não desviadas e coli-dam no perfil 81 no ponto 83. À medida que o líquido continua a se acumularna superfície do perfil, uma película líquida 85 é formada onde as forças decisalhamento da corrente do ar transportarão o líquido 85 para dentro daarmadilha de líquido 82. Na armadilha de líquido 82, o líquido acumulará ederramará para baixo por gravidade.

Com referência à figura 4, um sistema de coleta de água, de a-cordo com uma modalidade, é ilustrado.

O sistema de coleta de água, de acordo com uma modalidadeexemplar, é um tipo de veículo móvel, tal como um carrinho 40. O carrinho40 tem uma estrutura de armação 41 e é fornecido com um tanque de águapara armazenar água que foi coletada durante uma operação de lavagem. Ocarrinho 40 inclui um coletor de gotejamento 43, que é para ficar posicionadoabaixo do motor a ser limpo de modo a coletar o líquido que sai do motor nasaída. Por causa do tamanho do motor e porque os motores diferem no ta-manho, é providenciado o deslizamento do coletor de gotejamento 43 deuma posição retraída no carrinho 40 para uma posição totalmente estendidana qual o coletor de gotejamento 43 se projeta para fora da estrutura de ar-mação 41 por tanto quanto 3 m. O próprio coletor de gotejamento 43, de a-cordo com uma modalidade, mede 2,5 por 1,5 m (comprimento/largura). A-dequadamente, o coletor de gotejamento 43 pode ser libertado do carrinho40 e pode ser colocado no solo, nos casos onde o espaço disponível abaixoda aeronave é muito pequeno para acomodar todo o carrinho 40.

No carrinho 40 também é fornecido um braço ou barra 44 quepode ser de um comprimento fixo, como mostrado na figura, ou que pode sertelescopicamente extensível (não mostrado). O braço 44 pode ser articula-damente unido na estrutura da armação 41 do carrinho 40 em um eixo geo-métrico pivô 45. O braço 44 pode assim ser elevado de uma posição essen-cialmente horizontal para uma posição ereta por meio de, por exemplo, umbraço de ligação hidraulicamente acionado 46. Naturalmente, outros meiospodem ser usados para mover o braço 44, tal como sistemas de engrena-gem mecânicos, pneumáticos e etc. A atuação pode ser facilmente realizadapor uma bomba a pedal ou alternativamente por recurso de bomba elétricaadequado.

Na outra extremidade do braço 44 é montado um dispositivo deseparação de líquido, que por finalidades de ilustração e sem limitação, deacordo com uma modalidade exemplar, compreende os princípios de opera-ção que foram descritos totalmente no WO 2005/121509 previamente men-cionado. A descrição é fornecida abaixo com referência às figuras 5a, b e c.Em termos gerais, o dispositivo de separação de líquido 47 compreendeuma armação geralmente retangular 50 alojando os componentes ativos,citados no WO 2005/121509 como perfis separadores, para separar gotícu-Ias do ar que fluem através do motor que está sendo submetido a uma ope-ração de limpeza.

Em uma modalidade particular, mostrada nas figuras 5a e b, aarmação 50 compreende uma parte de armação inferior 52 (mostrada emdetalhes na figura 5b), configurada como um recipiente oco para coletar olíquido separado pelo dispositivo de separação de líquido 47 e uma parte dearmação superior 53. O recipiente é fornecido com pelo menos uma aberturade escoamento 54 para escoar o líquido do recipiente para um recurso dearmazenamento, adequadamente localizado no carrinho móvel no qual todoo sistema é montado. Na modalidade ilustrada na figura 5b, existem duasaberturas de escoamento 54 diametralmente dispostas no fundo da porçãode armação inferior 52 nos seus cantos. Presos nas aberturas de escoamen-to 54 estão os tubos, tal como tubulação flexível 56, para escoar o líquidopara o tanque de armazenamento.

Como mostrado na figura 5c, o dispositivo de separação 47 éfornecido com um colar ou flange 55, de preferência feito de borracha, aolongo das partes da armação, no lado virado para a exaustão da aeronave.O colar 55 é adequadamente feito de tubulação de borracha ou borracha emfolhas, a última sendo mostrada na figura 5c, presa na armação 50 tal queela proporciona uma proteção ao impacto. Dessa maneira, quando a arma-ção separadora de líquido 50 é colocada perto do corpo da aeronave, o colar55, que pode ser preferivelmente resiliente, impedirá que a aeronave sejaarranhada pela armação 50 do separador 47. Outra vantagem de incorporaro colar 55 é que ele proporcionará, pelo menos até certa extensão, uma ve-dação contra a aeronave na área ao redor da exaustão, e forma uma estru-tura semelhante a um funil, tal que o líquido a ser coletado é guiado maiseficientemente para dentro do dispositivo separador 47.

Com referência novamente à figura 4 e figura 5a, o dispositivode separação de líquido 47 é preso no braço 44 através de uma travessa 51,estendida entre a parte da armação superior 53 da armação separadora 50 ea parte da armação inferior 52. A travessa 51 é presa no braço de suporte 44em um ponto pivô P1 em ou perto do centro da travessa 51, dessa maneirapermitindo que o dispositivo de separação de líquido 47 seja virado/giradoao redor de um eixo geométrico horizontal, isto é, ele pode ser inclinado parafrente e para trás. A travessa 51 é presa, por sua vez, no dispositivo de se-paração de líquido 47 em dois pontos pivôs P2 e P3, respectivamente, naspartes de armação superior e inferior 53, 52, respectivamente, permitindoque o dispositivo de separação de líquido 47 seja virado ao redor de um eixogeométrico vertical.

A atuação da travessa 51 para mover o dispositivo de separaçãode líquido 47 nas várias direções pode ser por recurso hidráulico (não mos-trado) ou por qualquer outro recurso atuador adequado. Sistemas pneumáti-cos poderiam ser usados bem como mecanismos de engrenagem acionadospor motor puramente mecânicos, apenas para mencionar algumas alternativas.

Em uma modalidade, a manipulação do dispositivo de separaçãode líquido 47 na direção para trás e para frente, citada como inclinação dodispositivo, é realizada pelo que é aqui citado como um dispositivo atuadorde inclinação. Um tal dispositivo, geralmente indicado em 60, na modalidademostrada na figura 6, compreende um atuador linear, tal como um aciona-mento helicoidal. Por meio disso, uma haste com rosca (não visível na figu-ra) é acionada para girar dentro de um tubo externo 62, por meio de umamanivela 64 acoplada em um mecanismo de engrenagem (alojamento inter-no 65), transformando o movimento de acionamento a manivela em um mo-vimento rotativo da haste com rosca. Dentro do tubo externo 62 existe umtubo interno na extremidade inferior do qual existe uma porca presa, por e-xemplo, por soldagem. A porca é rosqueada sobre a haste e, dessa maneira,o tubo interno, tendo um diâmetro externo ligeiramente menor do que o diâ-metro interno do tubo externo 62 será guiado dentro do tubo externo. Na ex-tremidade superior do tubo interno está um braço atuador 66 unido no tubointerno por um eixo geométrico pivô 67. Dessa maneira, quando a haste comrosca gira, a porca no tubo interno se moverá na haste na direção Iongitudi-nal e, dessa maneira, o braço 66 empurrará ou puxará o separador 47 de-pendendo da direção da rotação. O conjunto atuador pode ficar localizado nolado superior do braço de suporte 44.

O braço atuador 66, por sua vez, é acoplado através de um pon-to pivô P4 na travessa 51 no dispositivo de separação de líquido 47, o pontopivô P4 ficando localizado fora do centro na travessa 51, tal que quando ahaste é expelida para fora do tubo 62, o dispositivo de separação de líquido47 é inclinado para frente e quando a haste é retraída para dentro do tubo62, o dispositivo de separação de líquido 47 é inclinado para trás, todo o dis-positivo articulando ao redor do ponto pivô P1 (ver também figura 5a).

A modalidade acima é somente um exemplo e, como menciona-do, ela pode ser facilmente substituída por outros tipos de mecanismos atu-adores lineares.Para ajustar a posição do dispositivo de separação de líquido 47em uma direção lateral, isto é, girando-o ao redor de um eixo geométricoperpendicular ao eixo geométrico de inclinação (para a direita ou esquerda,respectivamente), um mecanismo, mostrado nas figuras 7a e b, pode serusado, geralmente indicado por 70.

Dessa maneira, como mostrado nas figuras 7a e b, fios de tra-ção 72', 72" são fornecidos em partes laterais 73', 73" da armação 50 dodispositivo de separação de líquido 47. As partes laterais 73', 73" se conec-tam com as partes de armação inferior e superior 52, 53, respectivamente,de modo a completar a armação 50.

Os fios 72', 72" correm em ilhoses de guia 74', 74" fornecidos nobraço de suporte 44 na sua região superior e ao longo do braço completa-mente para baixo para uma posição do operador em uma extremidade docarrinho 40. Um dispositivo de atrito e/ou travamento de aperto 75 pode serfornecido para prender os fios 72', 72" em posição de modo a travar o dispo-sitivo de separação de líquido 47 em uma posição desejada.

A tração do fio da direita 72" fará com que o dispositivo de sepa-ração 47 articule ao redor do eixo geométrico definido pelos pontos pivôs P2e P3, tal que ele vira para a direita, para uma posição indicada na figura 7b evice-versa.

Para operar o aparelho para posicionar o dispositivo de separa-ção de líquido 47, por exemplo, em uma exaustão de helicóptero, em primei-ro lugar o braço 44 é elevado acionando o mecanismo de elevação. Quandouma altura desejada foi alcançada, o carrinho 40 é movido para dentro sobreo chassi da aeronave para uma posição na proximidade da exaustão. Então,o mecanismo de inclinação é usado se necessário em conjunto com o me-canismo para o posicionamento lateral para ajustar o dispositivo de separa-ção de líquido 47 em uma posição correta para a operação de coleta. Dessamaneira, a operação pode ser dita estar em um procedimento iterativo, oualternativamente, se vários movimentos são executados ao mesmo tempo,pode ser dito que as operações de procedimento são executadas simultane-amente.Naturalmente, os mecanismos descritos acima são somentemodalidades exemplares e muitos outros tipos de dispositivos atuadorese/ou mecanismos são possíveis. Um mecanismo exemplar poderia ser aprovisão de um dispositivo do tipo de "barra de direção" para controlar eletri-camente atuadores hidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou de solenoide,agindo nos componentes móveis de modo a ocasionar o posicionamentorequerido do separador de líquido.

Proporcionando essa possibilidade de manipulação muito versá-til, o dispositivo de separação de líquido 47 pode ser posicionado em saídasque estavam previamente inacessíveis, isto é, em ou no chassi da aeronave,de preferência formando um ângulo com o chassi de 10-60° ou mais geral-mente 0-90°.

Exemplos de tais aplicações são para helicópteros, que freqüen-temente têm exaustões laterais localizadas centralmente no topo do chassida aeronave, ou onde a exaustão fica em um ângulo se desviando da per-pendicular, como mostrado nas figuras 8 e 9, como helicópteros 800 e 900.

Outro exemplo é a aeronave de transporte Hercules C-130 mos-trada na figura 10 como aeronave 1000. Essa aeronave tem exaustões tra-seiras no lado inferior da asa, o que as torna inacessíveis com sistemas pré-vios mencionados acima.

Na figura 11, dois modos de operação diferentes do sistema decoleta de água, de acordo com as modalidades, são mostrados, a saber, omodo de transporte (figura 11a) e o modo de serviço (figuras 11 b-d).

A figura 11a representa o modo de transporte, no qual o braço44 foi abaixado para uma posição essencialmente horizontal e no qual o co-letor de gotejamento 43 foi retraído para repousar de modo essencialmentecompleto sobre a armação 41 do carrinho 40. O dispositivo de separação delíquido 47 foi inclinado para baixo.

A figura 11b mostra o modo de serviço na altura de serviço mí-nima ou perto da mínima de aproximadamente 1,2 m, por exemplo. Aqui, odispositivo de separação de líquido 47 é essencialmente orientado vertical-mente e o coletor de gotejamento 43 foi estendido para ficar localizado abai-xo do dispositivo de separação de líquido 47.

A figura 11c representa o serviço na altura mínima ou perto damínima, mas onde o dispositivo de separação de líquido 47 está inclinadopara se adaptar a uma posição de exaustão em ângulo.

Finalmente, a figura 11 d mostra o modo de serviço em uma altu-ra de serviço totalmente ou quase totalmente estendida de aproximadamen-te 3,7 m, por exemplo, elevando o braço 44 tanto quanto ou quase tantoquanto possível. Nesse modo, novamente o coletor de gotejamento 43 podeser retraído. Em alguns casos, ele ainda será estendido dependendo de co-mo a saída do motor é configurada, o que pode variar substancialmente en-tre tipos e modelos de aeronave.

Os números relacionados com a altura de serviço são, natural-mente, somente exemplares e é possível adaptar o projeto por, por exemplo,proporcionar um braço telescópico para possibilitar alturas de serviço mais altas.

Com referência à figura 12, um fluxograma ilustra um método decoleta do líquido que emana da exaustão de um motor de turbina de aerona-ve durante uma operação de lavagem. A exaustão pode ficar localizada nomotor da turbina da aeronave em uma posição que não é facilmente acessível.

Em 1201, um dispositivo de separação de líquido, tal como odispositivo de separação de líquido 47 descrito acima, é proporcionado. Deacordo com uma modalidade, o dispositivo de separação de líquido é presoem um braço de suporte e é móvel nas direções horizontal e vertical ao re-dor de pontos pivôs respectivos. O braço de suporte é preso em uma estru-tura de suporte e pode ser operável por um dispositivo atuador configuradopara elevar e abaixar o braço de suporte entre uma posição de transporteessencialmente horizontal e uma posição operativa.

Em 1202, o braço de suporte é elevado da posição de transportepara um nível no qual o motor submetido à limpeza está localizado. Em1203, o dispositivo de separação de líquido é movido nas direções horizontale/ou vertical. As operações de elevação e movimento em 1202 e 1203, res-pectivamente, são implementadas para colocar o dispositivo de separaçãode líquido em frente da exaustão do motor. Além do mais, as operações deelevação e movimento em 1202 e 1203, respectivamente, podem ser execu-tadas de maneira iterativa e/ou simultânea.

Em 1204, o líquido é coletado durante uma operação de lava-gem com o dispositivo de separação de líquido apropriadamente colocado.

Os exemplos precedentes são fornecidos meramente com a fi-nalidade de explicação e não são de forma alguma para serem interpretadoscomo limitadores. Embora referência a várias modalidades sejam mostradas,as palavras usadas aqui são palavras de descrição e ilustração, ao invés depalavras de limitação. Além do que, embora referência a recursos particula-res, materiais e modalidade seja mostrada, não existe limitação quanto àsparticularidades reveladas aqui. De preferência, as modalidades se esten-dem a todas as estruturas funcionalmente equivalentes, métodos e usos, talcomo estão dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims (13)

1. Aparelho para coletar água de despejo proveniente das ope-rações de limpeza executadas em motores de turbina de aeronave (2), ca-racterizado pelo fato de que compreende:uma estrutura de armação (41);um braço de suporte (44) articuladamente preso na estrutura dearmação;um dispositivo atuador configurado para elevar e abaixar o braçode suporte entre uma posição de transporte essencialmente horizontal parauma posição operativa formando um ângulo na faixa da dita posição detransporte para a dita oposição operativa entre 0o e 90° com relação à hori-zontal eum dispositivo de separação de líquido (31, 47) adaptado paraser posicionado na exaustão de um motor de turbina de aeronave, o disposi-tivo de separação de líquido articuladamente preso no braço de suporte demodo a ser móvel ao redor de ambos um eixo geométrico horizontal e umvertical.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o dispositivo de separação de líquido é montado em uma traves-sa (51) nos pontos de extremidade da dita travessa em um ponto pivô res-pectivo e no qual a dita travessa é articuladamente presa no braço de supor-te em um ponto pivô no centro da travessa, dessa maneira propiciando arotação do dispositivo de separação de líquido ao redor dos ditos eixos ge-ométricos horizontal e vertical.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o dito dispositivo de separação de líquido compreende uma ar-mação (50) alojando componentes ativos configurados para separar gotícu-las (84) do ar circulando através do motor (1) que está sendo submetido auma operação de limpeza.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que a armação compreende uma porção de armação inferior (52)configurada como um recipiente oco para coletar o líquido separado pelodispositivo de separação de líquido, o dito recipiente sendo fornecido compelo menos uma abertura de escoamento (54) para escoar o líquido (85) dorecipiente para o recurso de armazenamento.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o dito recipiente é fornecido com duas aberturas de escoamentodiametralmente dispostas em uma porção inferior do recipiente nos seuscantos.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que ainda compreende:um coletor de gotejamento (43) na estrutura da armação configu-rado para coletar o líquido de despejo que emana da turbina durante umaoperação de limpeza eum tanque (303) de armazenamento de líquido de despejo cole-tado fornecido na dita estrutura de armação abaixo do dito coletor de gotejamento.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que o coletor de gotejamento é configurado para deslizar de umaposição na qual ele fica localizado essencialmente na estrutura de armaçãopara uma posição estendida onde ele se projeta para fora da estrutura dearmação.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a estrutura de armação é parte de um carrinho (40) de transporte.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o braço atuador (66) é acionado por qualquer um de recursoshidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou elétricos.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de separação de líquido compreende perfisseparadores de líquido dispostos verticalmente adjacentes um ao outro emuma armação do dispositivo de separação de líquido.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ainda compreende um colar resiliente preso em uma arma-ção do dispositivo separador de líquido.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o colar é feito de borracha.

13. Método de coleta do líquido que emana da exaustão de ummotor de turbina de aeronave durante uma operação de lavagem, onde adita exaustão fica localizada no motor da turbina da aeronave em uma posi-ção que não é facilmente acessível, caracterizado pelo fato de que compre-ende as etapas de:fornecer um dispositivo de separação de líquido preso em umbraço de suporte, o dito dispositivo de separação de líquido sendo móveltanto em uma direção horizontal quanto em uma vertical ao redor de pontospivôs respectivos, o dito braço de suporte sendo preso em uma estrutura desuporte e operável por um dispositivo atuador (60) configurado para elevar eabaixar o braço de suporte entre uma posição de transporte essencialmentehorizontal e uma posição operativa;pelo menos um entre iterativa e simultaneamente:i) elevar o dito braço de suporte da dita posição de transportepara um nível no qual o motor submetido à limpeza está localizado eii) mover o dispositivo de separação de líquido na dita direçãohorizontal e vertical como apropriado,sendo que a elevação e o movimento coloca o dispositivo deseparação de líquido em frente da exaustão do motor ecoletar o líquido durante uma operação de lavagem.