ES2973478T3 - Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza - Google Patents

Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza Download PDF

Info

Publication number
ES2973478T3
ES2973478T3 ES18382028T ES18382028T ES2973478T3 ES 2973478 T3 ES2973478 T3 ES 2973478T3 ES 18382028 T ES18382028 T ES 18382028T ES 18382028 T ES18382028 T ES 18382028T ES 2973478 T3 ES2973478 T3 ES 2973478T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
combustion chamber
engine
cleaning
main body
cleaning procedure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18382028T
Other languages
English (en)
Inventor
Marcos Chiabrando
Paul Lastra Pedro Ramos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SL
Original Assignee
Airbus Operations SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SL filed Critical Airbus Operations SL
Application granted granted Critical
Publication of ES2973478T3 publication Critical patent/ES2973478T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B08B7/022Needle scalers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00019Repairing or maintaining combustion chamber liners or subparts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03041Effusion cooled combustion chamber walls or domes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Dispositivo y método de limpieza para motores a reacción que comprende una unidad generadora de vibraciones (1) que está fijada a un cuerpo principal (2) que se puede conectar operativamente con un primer extremo (3') de un elemento transmisor de vibraciones (3) que tiene una configuración alargada, teniendo el elemento transmisor de vibraciones (3) asimismo un segundo extremo (3"), opuesto al primer extremo (3'), estando configurado el segundo extremo (3") para hacer contacto con un lado interior de la cámara de combustión (A) del chorro. motor, y pudiendo introducirse el elemento transmisor de vibraciones (3) a través de un orificio de inyector de motor (B) y un orificio de inyector de cámara de combustión (A') del motor a reacción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de limpieza para motores a reacción, que tiene aplicación en el campo técnico de los motores a reacción, y más específicamente en la industria aeronáutica de la aeronáutica.
Antecedentes de la invención
Durante la operación de empuje de algunas aeronaves de pasajeros de gran tamaño, se han observado algunos sucesos que implican paradas automáticas de la unidad de potencia auxiliar (APU).
Una vez llevada a cabo una investigación, se ha llegado a la conclusión de que la causa raíz de tales sucesos es el deterioro del margen de sobretensión del compresor del núcleo de la APU debido al bloqueo del revestimiento de la cámara de combustión causado por la obstrucción de los orificios de efusión.
A su vez, esta obstrucción o bloqueo está causada por la ingestión de arena a través de la entrada normal de la APU, y su solidificación en la superficie exterior del revestimiento de la cámara de combustión debido a la presión y a las temperaturas extremadamente altas. La acumulación de arena provoca un aumento de la presión sobre la cámara de combustión que reduce drásticamente el margen de sobretensión del compresor del núcleo, provocando varias paradas del compresor y el posterior apagado automático del motor.
Por lo tanto, se hace evidente la necesidad de eliminar la obstrucción por arena de los orificios de efusión en el revestimiento de la cámara de combustión.
Existen dispositivos de limpieza que utilizan medios vibratorios pero no están destinados al fin indicado anteriormente.
Por ejemplo, el documento US-4134193-A describe una herramienta de limpieza de superficies que comprende un grupo de pasadores, que sirven para limpiar la superficie de una pieza de trabajo, montados de manera deslizable en orificios de una placa guía que está impulsada por un resorte contra un yunque metálico, con formación de un espacio libre entre la placa y el yunque en el que pueden moverse las cabezas de los pasadores. El yunque es golpeado periódicamente por un ariete que se mueve de forma alternativa libremente en un alojamiento de herramienta que rodea el yunque y la placa guía, estando provisto el alojamiento de una empuñadura de pistola que lleva un gatillo que controla la admisión de aire comprimido a una cámara en la parte trasera del alojamiento.
El documento US-5010632-A describe una herramienta desincrustante para usar con un martillo alternativo para eliminar sustancias extrañas de metal, madera, piedra o similares. La herramienta se compone de un vástago alargado, teniendo un extremo un adaptador para recibirlo en un martillo alternativo, y teniendo el otro un orificio para recibir un haz de miembros desincrustantes resilientes y alargados. El vástago está recubierto por un conjunto de manguito y mango que se utiliza para ajustar la porción expuesta de los miembros desincrustantes.
El documento US-3399441-A describe un dispositivo de cincel accionado eléctricamente en el que el movimiento giratorio se convierte en movimiento lineal para alternar un miembro que porta herramientas. Las herramientas montadas en el elemento portaherramientas son deslizables axialmente hacia el mismo, en donde se emplean fuerzas de inercia para producir el impacto de la herramienta y se produce una operación sustancialmente sin retroceso.
Para hacer frente a este problema, en el campo de los motores a reacción, se conocen varias soluciones que implican la limpieza vibratoria de la cámara de combustión.
El documento DE-4341996-A1 describe un procedimiento para prevenir la formación de depósitos en el interior de una turbina de gas. Durante el funcionamiento, las superficies internas afectadas por depósitos de una turbina de gas que incluyen una parte de turbina y una parte de compresor aguas arriba, se evita la "incrustación" sin perturbar el procedimiento operativo sometiendo el interior de la turbina de gas a ondas sonoras procedentes de transmisores de sonido dispuestos en la turbina de gas.
Sin embargo, todas esas soluciones requieren la retirada de las piezas que se van a limpiar, lo que requiere mucho tiempo y medios para realizar las tareas de limpieza. Además, la mayoría de esas soluciones requieren la inmersión de la pieza a limpiar en un medio líquido a base de agua para poder utilizar una especie de transmisor de vibraciones, lo que comúnmente se conoce como limpiador ultrasónico. Por tanto, teniendo en cuenta el funcionamiento y la instalación requerida, las operaciones de limpieza son susceptibles de ser mejoradas, lo que conlleva el acortamiento de los tiempos requeridos, de los medios necesarios y de los costes implicados.
Descripción de la invención
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de limpieza para motores a reacción tal como se define en la reivindicación 1. La invención supera los inconvenientes mencionados anteriormente.
El procedimiento de limpieza para motores a reacción comprende una unidad generadora de vibraciones, capaz de generar una vibración. La unidad generadora de vibraciones está fijada a un cuerpo principal que recibe dicho movimiento vibratorio.
Según la invención el cuerpo principal es operativamente conectable, es decir puede unirse, con un primer extremo de un elemento del transmisor de la vibración que tiene una configuración alargada. El elemento transmisor de vibración tiene igualmente un segundo extremo, opuesto al primer extremo, en el que dicho segundo extremo está configurado, cuando está en uso, para hacer contacto con un lado interior de la cámara de combustión del motor a reacción. Además, el elemento transmisor de vibraciones puede introducirse a través de cualquiera de los orificios de inyección del motor, del inyector de la cámara de combustión del motor a reacción e incluso a través de los orificios de los encendedores, los orificios del boroscopio o similares.
El cuerpo principal es un bastidor estructural que soporta las diferentes partes y elementos del dispositivo de limpieza, que están fijados al cuerpo principal.
El elemento transmisor de vibraciones es un elemento fácilmente intercambiable, por lo que se prevén diferentes tamaños y geometrías para permitir la adaptación a diferentes motores a reacción. El segundo extremo del elemento transmisor de vibraciones, cuando se utiliza el dispositivo de limpieza, está en contacto físico con la superficie que debe limpiarse, normalmente la cara interior de la cámara de combustión. Además, la longitud del cuerpo principal puede seleccionarse igualmente en función de las dimensiones del motor a reacción.
La invención propone un nuevo concepto para la limpieza de las cámaras de combustión de los motores a reacción. A pesar de que una realización preferente de la invención está diseñada específicamente para unidades de potencia auxiliares, podría adaptarse fácilmente a su uso en cualquier tipo de motor a reacción, por ejemplo motores turborreactores propulsores, motores turbohélice, motores de helicóptero y similares.
La principal ventaja de la invención, con respecto a los procedimientos de limpieza del estado de la técnica, es que el uso de la invención no implica la retirada del motor de su ubicación en la aeronave. El dispositivo de limpieza de la invención es particularmente útil para aquellos motores a reacción que operan habitualmente en entornos arenosos.
La invención permite eliminar la arena cristalizada que suele obstruir los orificios de efusión de refrigeración de los revestimientos de la cámara de combustión, lo que se consigue porque preferentemente se hace vibrar intencionadamente la pieza a su frecuencia natural. Esta vibración inducida desprenderá la arena cristalizada y otros contaminantes sólidos que estén adheridos al revestimiento de la cámara de combustión o a cualquier otra pieza a limpiar.
Se prevé que la unidad generadora de vibraciones comprenda un motor eléctrico de velocidad variable con un eje acoplable a una masa excéntrica desequilibrada. De este modo, la masa, la forma y su radio de giro pueden ajustarse porque la masa excéntrica es intercambiable. De este modo, la unidad generadora de vibraciones es capaz de generar una amplia gama de frecuencias y amplitudes que pueden ajustarse. Esto permite seleccionar preferentemente la frecuencia natural de la pieza.
Además, el cuerpo principal puede albergar una unidad de control configurada para regular la velocidad del motor eléctrico de velocidad variable, albergando así el controlador de la unidad generadora de vibraciones.
Asimismo, el cuerpo principal puede comprender al menos un elemento aislante de vibraciones configurado para reducir o evitar la transmisión de vibraciones a la unidad de control o a cualquier otra parte del dispositivo.
Se prevé que el dispositivo de limpieza comprenda un elemento de soporte situado en la conexión entre el cuerpo principal y el elemento transmisor de vibraciones, en el que el elemento de soporte tiene una superficie de contacto que tiene un área mayor que la del orificio de inyección del motor, evitando así que el dispositivo de limpieza pase completamente a través del orificio de inyección del motor.
Se contempla que el procedimiento de limpieza pueda comprender el uso de un dispositivo de vacío conectado a un orificio diferente del inyector de la cámara de combustión (a modo de ejemplo, pero no limitado únicamente a éste, también podría introducirse a través de los orificios de los encendedores, orificios del boroscopio, etc...), durante la etapa C), con el fin de recoger la arena desprendida. Podría haber otros procedimientos para recoger / retirar la arena limpiada de la cámara de combustión, como el arranque en seco del motor.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de la invención, se proporcionan los siguientes dibujos con fines ilustrativos y no limitativos, en los que:
La figura 1 muestra esquemáticamente una vista en alzado de una realización del dispositivo de limpieza.
La figura 2 muestra esquemáticamente una sección longitudinal de la cámara de combustión de un motor a reacción con el dispositivo de limpieza en uso, en la que la cámara de combustión se ha representado mediante líneas continuas y discontinuas que vibran a su frecuencia natural.
Realización preferente de la invención
La figura 1 muestra una realización preferente del dispositivo de limpieza según la invención. El dispositivo de limpieza para motores a reacción comprende una unidad generadora de vibraciones (1) fijada a un cuerpo principal (2).
A su vez, el cuerpo principal (2) es operativamente conectable con un primer extremo (3') de un elemento transmisor de vibraciones (3) que tiene una configuración alargada. El elemento transmisor de vibraciones (3) tiene asimismo un segundo extremo (3"), opuesto al primer extremo (3'), configurado para entrar en contacto con un lado interior de la cámara de combustión (A) del motor a reacción, tal como se representa en la figura 2 , en la que puede apreciarse que el elemento transmisor de vibraciones (3) puede introducirse a través de un orificio de inyección del motor (B) y de un orificio de inyección de la cámara de combustión (A') del motor a reacción.
Como se muestra en la realización representada en la figura 1 , la unidad generadora de vibraciones (1) comprende un motor eléctrico de velocidad variable (1') que tiene un eje (1") acoplable a una masa excéntrica desequilibrada (1"'), que es intercambiable, lo que permite generar una amplia gama de frecuencias que podrían ajustarse.
Aunque no está representado en las figuras, el cuerpo principal (2) aloja una unidad de control configurada para regular la velocidad del motor eléctrico de velocidad variable (1'). Además, el cuerpo principal (2) comprende un elemento aislante de vibraciones configurado para reducir o evitar la transmisión de vibraciones a la unidad de control.
Tal como se representa en las figuras, el dispositivo de limpieza comprende un elemento de soporte (4) situado en la conexión entre el cuerpo principal (2) y el elemento transmisor de vibraciones (3). El elemento de apoyo (4) tiene una superficie de contacto que tiene un área mayor que la del orificio de inyección del motor (B), impidiendo así que el dispositivo de limpieza pase completamente a través del orificio de inyección del motor, como se muestra en la figura 2.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de limpieza para motores a reacción que comprende las siguientes etapas:
-A) identificar la frecuencia natural de un revestimiento de la cámara de combustión del motor a reacción a limpiar - C) reproducir la frecuencia natural de la cámara de combustión mediante el dispositivo de limpieza, ycaracterizado porqueel procedimiento comprende además la siguiente etapa:
- B) disponer un dispositivo de limpieza que comprende una unidad generadora de vibraciones (1) que está fijada a un cuerpo principal (2), en el que el cuerpo principal (2) es operativamente conectable con un primer extremo (3') de un elemento transmisor de vibraciones (3) que tiene una configuración alargada, teniendo asimismo el elemento transmisor de vibraciones (3) un segundo extremo (3") opuesto al primer extremo (3'), estando configurado el segundo extremo (3") para entrar en contacto con un lado interior de la cámara de combustión (A) del motor a reacción, y pudiendo introducirse el elemento transmisor de vibraciones (3) a través de un orificio de inyección del motor (B) y un orificio de inyección de la cámara de combustión (A') del motor a reacción, en el que la etapa B) comprende disponer dicho dispositivo de limpieza con el segundo extremo (3”) del elemento transmisor de vibraciones (3) en contacto con el lado interior de la cámara de combustión (A).
2. Procedimiento de limpieza según la reivindicación anterior, en el que la etapa A) comprende identificar la frecuencia natural del revestimiento de la cámara de combustión del motor a reacción a limpiar con arena.
3. Procedimiento de limpieza según la reivindicación anterior, que comprende además el uso de un dispositivo de vacío conectado a un orificio de inyección de la cámara de combustión (A'), durante la etapa C), para recoger la arena desprendida.
4. Procedimiento de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, que comprende además el uso de un dispositivo de vacío conectado a un orificio de inyección de la cámara de combustión (A'), durante la etapa C), para producir un flujo de aire del motor por medio de un arranque en seco para retirar la arena limpiada del escape.
5. Procedimiento de limpieza según la reivindicación 1, en el que la unidad generadora de vibraciones (1) comprende un motor eléctrico de velocidad variable (1') que tiene un eje (1") que se puede unir a una masa excéntrica (1”).
6. Procedimiento de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 en el que el cuerpo principal (2) alberga una unidad de control configurada para regular la velocidad del motor eléctrico de velocidad variable (1').
7. Procedimiento de limpieza según la reivindicación 6, en el que el cuerpo principal (2) comprende al menos un elemento aislante de vibraciones configurado para reducir la transmisión de vibraciones a la unidad de control.
8. Procedimiento de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 5 a 7 que comprende un elemento de soporte (4) ubicado en la conexión entre el cuerpo principal (2) y el elemento transmisor de vibraciones (3), en el que el elemento de soporte (4) tiene una superficie de contacto que tiene un área mayor que la del orificio de inyección del motor (B).
ES18382028T 2018-01-19 2018-01-19 Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza Active ES2973478T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18382028.1A EP3513883B1 (en) 2018-01-19 2018-01-19 Cleaning device for jet engines and cleaning method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2973478T3 true ES2973478T3 (es) 2024-06-20

Family

ID=61168022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18382028T Active ES2973478T3 (es) 2018-01-19 2018-01-19 Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3513883B1 (es)
ES (1) ES2973478T3 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230114830A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-13 Delavan Inc. Pyrolytic cleaning of combustors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3399441A (en) * 1965-12-13 1968-09-03 Imamura Yukio High speed recoilless chisel device
CH600993A5 (en) * 1976-06-30 1978-06-30 Arx Ag Percussion tool for cleaning surfaces
US5010632A (en) * 1990-04-02 1991-04-30 Gardner Thomas A Descaling device
DE4341996A1 (de) * 1993-12-09 1995-06-14 Abb Management Ag Verfahren zum Reinhalten bzw. Reinigen einer Gasturbine sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US8377232B2 (en) * 2009-05-04 2013-02-19 General Electric Company On-line cleaning of turbine hot gas path deposits via pressure pulsations
US9631512B2 (en) * 2013-01-31 2017-04-25 Solar Turbines Incorporated Gas turbine offline compressor wash with buffer air from combustor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3513883B1 (en) 2024-01-03
EP3513883A1 (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4842458B2 (ja) 掘削用工具
US5509286A (en) Method and apparatus for surface treating and prestressing the inside wall of a cavity
EP3053731B1 (en) Methods of manufacturing and cleaning
EP1302281B1 (de) Kühlluftleitung für ein Elektrohandwerkzeuggerät mit elektropneumatischem Schlagwerk
FI122703B (fi) Likaantuvan pinnan ravistuslaite
US8272453B2 (en) Handheld power tool
US8356702B2 (en) Oscillation damper for a hand-held power tool
ES2973478T3 (es) Dispositivo de limpieza para motores a reacción y procedimiento de limpieza
KR101811112B1 (ko) 터빈 날개 가공 방법, 가공 공구 및 터빈 날개
CN101563191A (zh) 用于手持式工具机的冲击机构
DE10037418A1 (de) Elektrohandwerkzeuggerät mit elektropneumatischem Schlagwerk
KR100227743B1 (ko) 주조물의 코어제거 방법 및 장치
CN102046334A (zh) 锤钻和/或锤凿
KR100874520B1 (ko) 코어비트
CA2674569C (en) Method and device for pin removal in a confined space
TWI786247B (zh) 刃體裝著器、鑿及其刃體、彫刻刀替換刀片、及用於將彫刻刀替換刀片安裝於刃體裝著器之轉接器
CN106573297B (zh) 用于对翻砂铸件除芯的具有一体式传感器的除芯振动器或气锤
US3359611A (en) Adapter for reciprocating hammer
JP2019218946A5 (es)
JP6308674B2 (ja) 余剰材除去用衝撃装置
CN103386670A (zh) 附件及动力工具
US20140326475A1 (en) Hand-held power tool
JP5582776B2 (ja) 空気圧打撃機の防音カバー
CN106660113B (zh) 用于对翻砂铸件除芯的具有后部连接器的除芯振动器或气锤
JPH06129260A (ja) ガスタービンロータ内冷却用空気通路のクリーニング方法