DE102014206084A1

DE102014206084A1 - Apparatus and method for engine cleaning

Info

Publication number: DE102014206084A1
Application number: DE102014206084.2A
Authority: DE
Inventors: Holger Appel; Sebastian Giljohann
Original assignee: Lufthansa Technik AG
Current assignee: Lufthansa Technik AG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01
Also published as: WO2015150421A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Strahltriebwerken (17). Die Vorrichtung umfasst eine Versorgungseinrichtung (13) zur Bereitstellung eines erwärmten Reinigungsmittels (15) und eine Düseneinrichtung (16), welche zum Einbringen des Reinigungsmittels (15) in das Strahltriebwerk (17) ausgestaltet ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Leitungsverbindung (18) zwischen der Versorgungseinrichtung (13) und der Düseneinrichtung (16). Erfindungsgemäß weist die Leitungsverbindung (18) ein steuerbares Ventil (19) auf, welches im Reinigungszustand das Reinigungsmittel (15) zur Düseneinrichtung (16) durchleitet und welches im Kreislaufzustand das Reinigungsmittel (15) einer am Ventil angeschlossenen Rückführungsleitung (20) zuführt, über die das Reinigungsmittel (15) zurück zur Versorgungseinrichtung (13) geleitet wird. Durch die Führung des erwärmten Reinigungsmittels (15) in einem Kreislauf wird die Vorrichtung erwärmt, so dass Temperaturverluste des Reinigungsmittels (15) zu Beginn des Reinigungsvorgangs vermieden werden. Außerdem umfasst die Erfindung ein zugehöriges Verfahren zur Reinigung eines Strahltriebwerks unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei dem das Reinigungsmittel zunächst auf eine Reinigungstemperatur erwärmt, das Ventil in den Kreislaufzustand geschaltet und die Umwälzpumpe über einen Vorlaufzeitraum betrieben wird. Danach wird die Umwälzpumpe abgeschaltet, die Ausbringpumpe eingeschaltet und das Ventil in den Reinigungszustand geschaltet. Schließlich wird das erwärmte Reinigungsmittels über die Düseneinrichtung zur Reinigung des Strahltriebwerks ausgebracht.The present invention relates to a device for cleaning jet engines (17). The device comprises a supply device (13) for providing a heated cleaning agent (15) and a nozzle device (16) which is designed for introducing the cleaning agent (15) into the jet engine (17). Furthermore, the device comprises a line connection (18) between the supply device (13) and the nozzle device (16). According to the invention, the line connection (18) has a controllable valve (19) which, in the cleaning state, passes the cleaning agent (15) to the nozzle device (16) and which in the circuit state supplies the cleaning agent (15) to a return line (20) connected to the valve the cleaning agent (15) is passed back to the supply device (13). By guiding the heated cleaning agent (15) in a circuit, the device is heated, so that temperature losses of the cleaning agent (15) are avoided at the beginning of the cleaning process. In addition, the invention includes an associated method for cleaning a jet engine using the device according to the invention in which the cleaning agent first heated to a cleaning temperature, the valve is switched to the circuit state and the circulation pump is operated over a lead time. Thereafter, the circulation pump is turned off, the application pump turned on and switched the valve in the cleaning state. Finally, the heated cleaning agent is discharged via the nozzle device for cleaning the jet engine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Reinigung von Strahltriebwerken. Die Vorrichtung umfasst eine Versorgungseinrichtung zur Bereitstellung eines erwärmten Reinigungsmittels und eine Düseneinrichtung, welche zum Einbringen des Reinigungsmittels in das Strahltriebwerk ausgestaltet ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Leitungsverbindung zwischen der Versorgungseinrichtung und der Düseneinrichtung.The present invention relates to an apparatus and a method for cleaning jet engines. The device comprises a supply device for providing a heated cleaning agent and a nozzle device, which is designed for introducing the cleaning agent into the jet engine. Furthermore, the device comprises a line connection between the supply device and the nozzle device.

Strahltriebwerke dienen bspw. Verkehrsflugzeugen als Antrieb. Während des Betriebs wird Kerosin innerhalb des Triebwerks verbrannt und Umgebungsluft in das vordere Ende des Triebwerks eingesaugt. Dabei können Kerosinrückstände sowie in der Umgebungsluft vorhandene Luftverschmutzungen wie beispielsweise Staub, Insekten, Salznebel oder sonstige Umweltverunreinigungen das Strahltriebwerk kontaminieren.Jet engines are used, for example, commercial aircraft as a drive. During operation, kerosene is burned within the engine and ambient air is drawn into the forward end of the engine. This kerosene residues and existing in the ambient air pollution such as dust, insects, salt spray or other environmental contaminants can contaminate the jet engine.

Es ist aus der WO 2005/077554 A1 bekannt, ein Reinigungsmittel über eine Düseneinrichtung in das Strahltriebwerk einzubringen, um es zu reinigen. Aus der EP 1 970 133 A1 ist es zudem bekannt, das Reinigungsmittel vor Einbringung in das Strahltriebwerk zu erwärmen. Die Erwärmung des Reinigungsmittels führt dabei zu einer verbesserten Reinigungswirkung.It is from the WO 2005/077554 A1 known to introduce a cleaning agent via a nozzle device in the jet engine to clean it. From the EP 1 970 133 A1 It is also known to heat the cleaning agent before introduction into the jet engine. The heating of the cleaning agent leads to an improved cleaning effect.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die auf kostengünstige und ökonomische Weise einen größeren Reinigungserfolg erzielen.It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method which achieve a greater cleaning success in a cost-effective and economical manner.

Gelöst wird diese Aufgabe bei der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen. Erfindungsgemäß ist eine Rückführungsleitung vorgesehen, über die wenigstens ein Teilstrom des durch die Leitungsverbindung fließenden Reinigungsmittels zur Versorgungseinrichtung rückführbar ist. Bevorzugt weist dazu die Leitungsverbindung ein steuerbares Ventil auf, welches im Reinigungszustand das Reinigungsmittel zur Düseneinrichtung durchleitet und welches im Kreislaufzustand das Reinigungsmittel einer am Ventil angeschlossenen Rückführungsleitung zuführt.This object is achieved in the device with the features of claim 1. Advantageous embodiments can be found in the subclaims. According to the invention, a return line is provided, via which at least a partial flow of the cleaning agent flowing through the line connection to the supply device can be traced. For this purpose, the line connection preferably has a controllable valve which, in the cleaning state, passes the cleaning agent to the nozzle device and which in the circuit state supplies the cleaning agent to a return line connected to the valve.

Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert. Eine Versorgungseinrichtung stellt Reinigungsmittel zur Verfügung (beispielsweise in einem oder mehreren Tanks) und kann mit Bedienungs- und Antriebseinrichtungen, Pumpen, Energiespeichern oder dergleichen versehen sein. Sie ist vorzugsweise als eine mobile, insbesondere fahrbare Einheit ausgebildet. Möglich ist aber auch, dass einzelne Elemente wie beispielsweise Bedienungs- und Antriebseinrichtungen, Pumpen und dergleichen außerhalb der Versorgungseinrichtung angeordnet sind. Die Versorgungseinrichtung weist bevorzugt eine Heizeinrichtung auf, die einen Vorrat an Reinigungsmittel auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur, beispielsweise 70°C oder mehr, erwärmen kann. Zusätzlich oder alternativ kann eine Durchlauferwärmung beispielsweise an der Leitungsverbindung vorgesehen sein, die beispielsweise zur Düseneinrichtung strömendes Reinigungsmittel auf eine Temperatur oberhalb der Temperatur des Reinigungsmittelvorrats in der Versorgungseinrichtung erwärmen kann oder gegebenenfalls sogar die gesamte Erwärmung des Reinigungsmittels auf die gewünschte Temperatur in der Art eines Durchlauferhitzers übernehmen kann.First, some terms used in the invention will be explained. A supply device provides cleaning means (for example in one or more tanks) and may be provided with operating and drive devices, pumps, energy storage devices or the like. It is preferably designed as a mobile, in particular mobile unit. It is also possible that individual elements such as operating and drive devices, pumps and the like are arranged outside the supply device. The supply device preferably has a heating device which can heat a supply of cleaning agent to a temperature above the ambient temperature, for example 70 ° C. or more. Additionally or alternatively, continuous heating may be provided, for example, at the line connection, which may, for example, heat the cleaning agent flowing to the nozzle device to a temperature above the temperature of the cleaning agent supply in the supply device or possibly even take over the entire heating of the cleaning agent to the desired temperature in the manner of a continuous flow heater can.

Der Begriff Strahltriebwerk bezeichnet jede Art von Gasturbinen für Luftfahrtanwendungen.The term jet engine refers to any type of gas turbine for aerospace applications.

Das Reinigungsmittel kann im Rahmen der Erfindung Wasser sein oder auch eine auf Wasser basierende Reinigungsmittellösung. Zusätzlich können Additive wie beispielsweise Frostschutzmittel beigemischt sein.The cleaning agent can be water in the context of the invention or even a water-based detergent solution. In addition, additives such as antifreeze may be added.

Eine Leitungsverbindung umfasst alle Arten von Rohren und/oder Schläuchen zum Transport von Flüssigkeiten.A line connection includes all types of pipes and / or hoses for the transport of liquids.

Die Rückführungsleitung führt wenigstens einen Teilstrom, bevorzugt den gesamten Strom des durch die Leitungsverbindung fließenden Reinigungsmittels zur Versorgungseinrichtung zurück. Leitungsverbindung und Rückführungsleitung können so insgesamt ein Zirkulationssystem bilden, durch das Reinigungsmittel zirkulieren kann und somit verhindert, dass beispielsweise in Pausen zwischen Reinigungsvorgängen in der Leitungsverbindung stehendes (stagnierendes) Reinigungsmittel auskühlt.The return line carries at least a partial flow, preferably the entire flow of the cleaning agent flowing through the line connection back to the supply device. Line connection and return line can thus form a total of a circulation system, can circulate through the detergent and thus prevents, for example, in breaks between cleaning processes in the line connection standing (stagnant) detergent cools.

Bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen wurde das Augenmerk lediglich darauf gelegt, das Reinigungsmittel innerhalb der Versorgungseinrichtung zu erwärmen. Beispielsweise wird das Reinigungsmittel innerhalb eines Vorratstanks mit Hilfe einer Heizvorrichtung erwärmt. Nach Austritt des Reinigungsmittels aus dem Vorratstank treten Temperaturverluste auf, denen bisher keine Bedeutung beigemessen wurde. Solche Verluste treten beispielsweise zu Beginn des Reinigungsvorgangs auf, wenn die außerhalb des erwärmten Vorratstanks befindlichen Teile der Vorrichtung noch eine niedrigere Temperatur, insbesondere die Temperatur der Umgebung aufweisen. Zu Beginn des Reinigungsvorgangs erwärmen sich diese Teile bei Kontakt mit dem erwärmten Reinigungsmittel, wodurch dem Reinigungsmittel Wärmeenergie entzogen wird. Beim Auftreffen des Reinigungsmittels auf das Strahltriebwerk weist das Reinigungsmittel dann eine niedrigere Temperatur auf, was dem Reinigungserfolg abträglich ist.In the devices known in the prior art, the focus has merely been placed on heating the cleaning agent within the supply device. For example, the cleaning agent is heated within a storage tank by means of a heating device. After the detergent has left the storage tank, temperature losses occur, which have not been considered significant until now. Such losses occur, for example, at the beginning of the cleaning process, when the outside of the heated storage tank parts of the device still have a lower temperature, in particular the temperature of the environment. At the beginning of the cleaning process, these parts heat up on contact with the heated cleaning agent, which heat energy is removed from the cleaning agent. When the cleaning agent hits the jet engine, the cleaning agent then has a lower one Temperature, which is detrimental to the cleaning success.

Zur Ausbringung des Reinigungsmittels kann bevorzugt ein steuerbares Ventil in einen ersten Zustand geschaltet werden, in dem das gesamte Reinigungsmittel oder aber der überwiegende Teil zur Düseneinrichtung durchgeleitet wird. Dieser Zustand wird im Rahmen der Erfindung Reinigungszustand genannt. Das steuerbare Ventil kann in einen zweiten Zustand geschaltet werden, in dem es das Reinigungsmittel in die Rückführungsleitung durchleitet, die zurück zur Versorgungseinrichtung führt. Dieser Zustand wird im Rahmen der Erfindung Kreislaufzustand genannt, da das Reinigungsmittel über das Ventil in einem Kreislauf geleitet wird.For discharging the cleaning agent, a controllable valve can preferably be switched to a first state, in which the entire cleaning agent or the predominant part is passed through to the nozzle device. This state is called cleaning state in the context of the invention. The controllable valve can be switched to a second state, in which it passes the cleaning agent in the return line, which leads back to the supply device. This state is called in the context of the invention cycle state, since the detergent is passed through the valve in a circuit.

Vor Beginn eines Reinigungsvorgangs kann das Reinigungsmittel erwärmt und die Vorrichtung in den Kreislaufzustand geschaltet werden. Das erwärmte Reinigungsmittel wird dann über die Rückführungsleitung zurück zur Versorgungseinrichtung geleitet. Alle dem Kreislauf zugehörigen Teile der Vorrichtung, beispielsweise Pumpen und Teile der Verbindungsleitung, kommen dabei mit dem erwärmten Reinigungsmittel in Kontakt und werden dadurch im günstigsten Fall bis zur Temperatur des Reinigungsmittels erwärmt.Before starting a cleaning process, the cleaning agent can be heated and the device can be switched to the circulation state. The heated detergent is then passed back to the utility via the return line. All parts of the device associated with the circuit, for example pumps and parts of the connecting line, come into contact with the heated cleaning agent and are thus heated to the temperature of the cleaning agent in the most favorable case.

Die Vorrichtung kann dann in den Reinigungszustand geschaltet werden, um den Reinigungsvorgang zu beginnen. Das Reinigungsmittel wird zur Düseneinrichtung weitergeleitet und kann dort zur Reinigung des Strahltriebwerks austreten. Das Reinigungsmittel erfährt auf diese Weise keine oder nur sehr geringe Temperaturverluste und hat beim Austritt aus der Düseneinrichtung von Beginn des Reinigungsvorgangs an die gewünschte Temperatur.The device may then be switched to the cleaning state to begin the cleaning process. The cleaning agent is forwarded to the nozzle device and can emerge there for cleaning the jet engine. The cleaning agent experiences in this way no or only very low temperature losses and has at the exit from the nozzle device from the beginning of the cleaning process to the desired temperature.

Auch bei Unterbrechungen des Reinigungsvorgangs kann die Vorrichtung in den Kreislaufzustand geschaltet werden, so dass die dem Kreislauf zugehörigen Teile der Vorrichtung während der Unterbrechung nicht abkühlen. Eine Verschlechterung der Reinigungsleistung bei Fortsetzung des Reinigungsvorgangs wird auf diese Weise vermieden.Even with interruptions in the cleaning process, the device can be switched to the circuit state, so that the parts of the device associated with the circuit do not cool during the interruption. A deterioration of the cleaning performance in continuation of the cleaning process is avoided in this way.

Bevorzugt umfasst die Versorgungseinrichtung einen Vorratstank, in welchem eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Reinigungsmittels angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine große Menge des Reinigungsmittels gleichmäßig erwärmt werden. Es kann auch eine Mehrzahl von Vorratstanks, beispielsweise zwei, vorgesehen sein, wobei in jedem eine Heizvorrichtung angeordnet ist. Das Reinigungsmittel kann dann zunächst aus dem ersten Vorratstank gespeist werden. Bevor der erste Vorratstank leer ist, kann das Reinigungsmittel im zweiten Vorratstank erhitzt werden, so dass ein Wechsel zwischen den Vorratstanks ohne Unterbrechung stattfinden kann. Möglich ist allerdings auch, dass die Versorgungseinrichtung einen Durchlauferhitzer aufweist. In diesem Fall wird das Reinigungsmittel während des Durchlaufs durch den Durchlauferhitzer von der Heizvorrichtung erwärmt.The supply device preferably comprises a storage tank in which a heating device for heating the cleaning agent is arranged. In this way, a large amount of the cleaning agent can be uniformly heated. A plurality of storage tanks, for example two, may also be provided, wherein a heating device is arranged in each. The cleaning agent can then be fed first from the first storage tank. Before the first storage tank is empty, the cleaning agent in the second storage tank can be heated, so that a change between the storage tanks can take place without interruption. However, it is also possible that the supply device has a water heater. In this case, the cleaning agent is heated by the heater during the passage through the water heater.

Zur Förderung der Flüssigkeit in Richtung des Ventils umfasst die Versorgungseinrichtung bevorzugt eine Förderpumpe. Die Förderpumpe ist bevorzugt dazu ausgestaltet, das Reinigungsmittel mit einem hohen Druck in Richtung des Ventils zu pumpen. Wenn das Ventil im Reinigungszustand ist, tritt das Reinigungsmittel dann mit einem hohen Druck aus der Düseneinrichtung aus, wodurch ein größerer Reinigungserfolg erzielt wird. Die Förderpumpe kann beispielsweise als Hochdruckpumpe ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Förderpumpe so ausgestaltet sein, dass sie einen Durchfluss zwischen 12 und 30 l/min liefert, bevorzugt zwischen 15 und 25 l/min, weiter bevorzugt 20 l/min.To convey the liquid in the direction of the valve, the supply device preferably comprises a feed pump. The feed pump is preferably designed to pump the cleaning agent at a high pressure in the direction of the valve. When the valve is in the cleaning state, the cleaning agent then exits the nozzle device with a high pressure, whereby a greater cleaning success is achieved. The feed pump can be configured for example as a high-pressure pump. For example, the feed pump may be configured to provide a flow rate of between 12 and 30 l / min, preferably between 15 and 25 l / min, more preferably 20 l / min.

Von Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung eine Umwälzpumpe aufweist. Die Umwälzpumpe kann in der Rückführungsleitung angeordnet sein. Möglich ist es auch, die Umwälzpumpe parallel zur Förderpumpe im Zulauf zum Ventil anzuordnen. Bevorzugt ist die Pumpleistung der Umwälzpumpe kleiner als die Pumpleistung der Förderpumpe. Beispielsweise kann die Umwälzpumpe so ausgestaltet sein, dass sie einen Durchfluss zwischen 3 und 20 l/min, bevorzugt zwischen 5 und 15 l/min, weiter bevorzugt zwischen 8 und 12 l/min liefert. Es kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe beim Übergang vom Reinigungszustand in den Kreislaufzustand ausgeschaltet wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Umwälzpumpe beim Übergang vom Reinigungszustand in den Kreislaufzustand eingeschaltet wird. Die Ein- und Ausschaltvorgänge finden bevorzugt über einen Schaltbefehl statt, welcher beispielsweise von einer Bedienungseinrichtung ausgehen kann. Die Benutzung einer Umwälzpumpe mit kleinerer Pumpleistung ist ausreichend, um das Reinigungsmittel während des Kreislaufzustands mit geringem Volumenstrom im Kreis zu führen. Es muss dazu lediglich die Reibungskraft, welche zwischen dem Reinigungsmittel und den Leitungen besteht, überwunden werden. Bevorzugt ist der Volumenstrom des erwärmten Reinigungsmittels im Kreislaufzustand so groß, dass eine Auskühlung der zum Kreislauf gehörenden Teile der Vorrichtung verhindert wird.It is advantageous if the device has a circulation pump. The circulation pump may be arranged in the return line. It is also possible to arrange the circulation pump in parallel to the feed pump in the inlet to the valve. Preferably, the pump power of the circulation pump is smaller than the pump power of the feed pump. For example, the recirculation pump may be designed to provide a flow rate of between 3 and 20 l / min, preferably between 5 and 15 l / min, more preferably between 8 and 12 l / min. It can be provided that the delivery pump is switched off during the transition from the cleaning state to the circulation state. Furthermore, it can be provided that the circulating pump is switched on during the transition from the cleaning state to the circulation state. The switching on and off preferably take place via a switching command, which may for example originate from an operating device. The use of a circulating pump with smaller pumping power is sufficient to circulate the detergent during the low-flow cycle condition. It must be overcome only the frictional force, which exists between the detergent and the lines. Preferably, the volume flow of the heated cleaning agent in the circulating state is so great that a cooling of the circuit belonging parts of the device is prevented.

Es kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe einen zweiten Betriebsmodus mit geringerer Pumpleistung aufweist und in diesem Betriebsmodus als Umwälzpumpe arbeitet. Es kann dann zwischen den beiden Betriebsmodi umgeschaltet werden, so dass das Reinigungsmittel im Kreislaufzustand mit einer kleineren Pumpleistung im Kreislauf geführt werden kann.It can be provided that the feed pump has a second operating mode with a lower pumping power and works in this operating mode as a circulating pump. It can then be switched between the two operating modes, so that the detergent can be recycled in the circulation state with a smaller pump power.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ventil elektrisch steuerbar ausgestaltet. Der Umschaltvorgang zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand des Ventils kann dann elektrisch mittels eines Schaltbefehls stattfinden. Ein solcher Schaltbefehl kann beispielsweise von der Bedienungseinrichtung ausgegeben werden. Bevorzugt wird ein solcher Schaltbefehl zusammen mit den Ein- bzw. Ausschaltbefehlen für Druck- und Umwälzpumpe ausgegeben. In one embodiment of the device according to the invention, the valve is designed to be electrically controllable. The switching operation between the first and the second state of the valve can then take place electrically by means of a switching command. Such a switching command can be output, for example, from the operating device. Preferably, such a switching command is output together with the switching on and off commands for pressure and circulation pump.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ventil druckgesteuert ausgestaltet. Bevorzugt nimmt das Ventil automatisch den Reinigungszustand ein, wenn am Eingang des Ventils ein Druck herrscht, welcher größer als ein Druckgrenzwert ist. Weiter bevorzugt schaltet das Ventil automatisch in den Kreislaufzustand, wenn ein Druck am Eingang des Ventils herrscht, welcher kleiner als der Druckgrenzwert ist. Vorzugsweise ist der Druckgrenzwert kleiner als der von der Förderpumpe am Eingang des Ventils erzeugte Druck. Eine Umschaltung des Ventils zwischen dem Reinigungszustand und dem Kreislaufzustand erfolgt auf diese Weise automatisch dann, wenn die Förderpumpe ein- bzw. ausgeschaltet wird.In a preferred embodiment, the valve is configured pressure-controlled. Preferably, the valve automatically assumes the cleaning state when the pressure at the inlet of the valve is greater than a pressure limit. More preferably, the valve automatically switches to the circuit state when a pressure prevails at the inlet of the valve, which is smaller than the pressure limit. Preferably, the pressure limit is less than the pressure generated by the feed pump at the inlet of the valve. A switchover of the valve between the cleaning state and the circulation state takes place in this way automatically when the feed pump is switched on or off.

Als weitere Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur des ausgebrachten Reinigungsmittels ist es denkbar, die Temperatur, auf welche das Reinigungsmittel innerhalb der Versorgungseinrichtung erwärmt wird, zu erhöhen. Allerdings führt eine Erhöhung näher an den Siedepunkt des Reinigungsmittels u. U. in der Förderpumpe zu einer unerwünschten Kavitation. Dies beeinträchtigt die Pumpleistung und kann die Pumpe beschädigen. Die Versorgungseinrichtung kann daher eine Vorpumpe aufweisen, die einen erhöhten Druck am Eingang der Förderpumpe erzeugt. Die Förderpumpe ist bevorzugt an den höheren Eingangsdruck angepasst. Der höhere Druck am Eingang der Förderpumpe wirkt durch die resultierende Siedepunktserhöhung des Reinigungsmittels der Entstehung von Kavitation entgegen, so dass das Reinigungsmittel in der Versorgungseinrichtung auf höhere Temperaturen erwärmt werden kann. U. U. kann die Temperatur bis zum Siedepunkt des Reinigungsmittels (bei Normaldruck) oder ggf. darüber hinaus erhöht werden, so dass eine Reinigung mit gasförmigem Reinigungsmittel stattfinden kann. Es versteht sich für den Fachmann, dass die Erhöhung des Drucks und der Temperatur mit entsprechenden Modifikationen an den betreffenden Teilen der Versorgungseinrichtung, der Pumpen, der Verbindungsleitung, des Ventils und der Düseneinrichtung einhergeht, so dass diese für den höheren Druck und die höheren Temperaturen ausgelegt sind.As a further measure to increase the temperature of the applied cleaning agent, it is conceivable to increase the temperature to which the cleaning agent is heated within the supply device. However, an increase closer to the boiling point of the detergent u. U. in the feed pump to an unwanted cavitation. This affects the pump power and can damage the pump. The supply device may therefore have a backing pump, which generates an increased pressure at the inlet of the feed pump. The feed pump is preferably adapted to the higher inlet pressure. The higher pressure at the inlet of the feed pump counteracts the formation of cavitation by the resulting increase in the boiling point of the cleaning agent, so that the cleaning agent in the supply device can be heated to higher temperatures. U.U, the temperature can be increased up to the boiling point of the cleaning agent (at atmospheric pressure) or possibly beyond, so that a cleaning with gaseous cleaning agent can take place. It will be understood by those skilled in the art that the increase in pressure and temperature will be accompanied by appropriate modifications to the respective parts of the utility, pumps, connecting line, valve, and nozzle means to accommodate the higher pressure and higher temperatures are.

Der erhöhte Druck am Eingang der Förderpumpe kann auch dadurch hergestellt werden, dass die Vorpumpe einen zwischen Vorpumpe und Förderpumpe angeordneten Vorratsspeicher mit dem erhöhten Druck beaufschlagt. Es steht dann im Vorratsspeicher eine gewisse Menge an erwärmtem, unter Druck stehendem Reinigungsmittel zur Verfügung. Alternativ kann auch der Vorratstank der Versorgungseinrichtung als Drucktank ausgestaltet sein, welcher direkt die Förderpumpe mit erwärmtem, unter Druck stehendem Reinigungsmittel versorgt.The increased pressure at the inlet of the feed pump can also be produced by the pre-pump acting on a supply store arranged between forepump and feed pump with the increased pressure. It is then in the storage a certain amount of heated, pressurized detergent available. Alternatively, the storage tank of the supply device can be configured as a pressure tank, which directly supplies the feed pump with heated, pressurized cleaning agent.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leitungsverbindung eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Reinigungsmittels auf. Die Heizvorrichtung kann beispielsweise als Heizschlauch ausgestaltet sein. Durch diese Heizvorrichtung können Temperaturverluste kompensiert werden, welche trotz des erfindungsgemäßen Kreislaufsystems auftreten, wie beispielsweise die Abgabe von Wärmeenergie durch die Leitungsverbindung an die Umgebung.In a preferred embodiment, the line connection has a heating device for heating the cleaning agent. The heater can be configured for example as a heating hose. By this heater temperature losses can be compensated, which occur despite the circuit system according to the invention, such as the release of heat energy through the line connection to the environment.

Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Reinigung eines Strahltriebwerks unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dem Verfahren wird das Reinigungsmittel zunächst auf eine Reinigungstemperatur erwärmt, die bevorzugt 70°C oder mehr beträgt. Das Ventil wird dann in den Kreislaufzustand geschaltet und die Umwälzpumpe über einen Vorlaufzeitraum betrieben. Die Umwälzpumpe wird anschließend abgeschaltet, die Förderpumpe eingeschaltet und das Ventil in den Reinigungszustand geschaltet. Schließlich wird das erhitzte Reinigungsmittel über die Düseneinrichtung zur Reinigung des Strahltriebwerks ausgebracht. Der Vorlaufzeitraum ist bevorzugt so gewählt, dass alle am Kreislauf beteiligten Teile der Vorrichtung nach dem Vorlaufzeitraum bis in den Bereich der Reinigungstemperatur erwärmt sind.The invention also relates to a method for cleaning a jet engine using the device according to the invention. In the method, the cleaning agent is first heated to a cleaning temperature, which is preferably 70 ° C or more. The valve is then switched to the circulation state and the circulation pump operated over a lead time period. The circulation pump is then switched off, the feed pump switched on and the valve switched to the cleaning state. Finally, the heated cleaning agent is discharged via the nozzle device for cleaning the jet engine. The lead time period is preferably chosen so that all parts of the device involved in the circuit are heated to the period of the cleaning temperature after the lead time period.

Bevorzugt wird über die Vorpumpe ein erhöhter Druck am Eingang der Förderpumpe erzeugt. Auf diese Weise wird eine Kavitation bei höherer Temperatur vermieden.Preferably, an increased pressure at the inlet of the feed pump is generated via the backing pump. In this way, cavitation at a higher temperature is avoided.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Reinigungsmittel auf eine Reinigungstemperatur von mehr als 70°C, bevorzugt mehr als 80°C, weiter bevorzugt mehr als 90°C erwärmt. Denkbar ist es auch, das Reinigungsmittel bis oberhalb seiner Siedetemperatur zu erwärmen. Die Reinigung des Strahltriebwerks kann dann mit gasförmigem Reinigungsmittel stattfinden.In one embodiment of the method, the cleaning agent is heated to a cleaning temperature of more than 70 ° C., preferably more than 80 ° C., more preferably more than 90 ° C. It is also conceivable to heat the detergent to above its boiling point. The cleaning of the jet engine can then take place with gaseous cleaning agent.

Von Vorteil ist es, wenn vor dem Schalten des Ventils in den Kreislaufzustand und vor dem Starten der Umwälzpumpe kaltes Reinigungsmittel aus der Vorrichtung, insbesondere aus den Pumpen und Leitungen der Vorrichtung sowie aus der Düseneinrichtung ausgestoßen wird. Das ausgestoßene kalte Reinigungsmittel, kommt auf diese Weise nicht mit der Vorrichtung und/oder dem erwärmten Reinigungsmittel in Kontakt und kann somit keine Abkühlung der Vorrichtung und/oder des Reinigungsmittels verursachen.It is advantageous if cold cleaning agent is ejected from the device, in particular from the pumps and lines of the device and from the nozzle device before switching the valve into the circulation state and before starting the circulation pump. The ejected cold cleaning agent, does not come in this way with the device and / or the heated cleaning agent in contact and thus can not cool the Cause device and / or cleaning agent.

Bevorzugt wird das zu reinigende Strahltriebwerk vor der Reinigung auf mehr als 50°C, weiter bevorzugt auf mehr als 60°C, besonders bevorzugt auf 66°C erwärmt. Umfasst vom Erfindungsgedanken ist es auch, das Strahltriebwerk vor der Reinigung auf noch höhere Temperaturen zu erwärmen, beispielsweise auf mehr als 70°C oder mehr als 100°C. Es muss dabei jedoch Rücksicht auf möglicherweise bestehende Wartungsrichtlinien genommen werden, welche eine Reinigung von zu heißen Triebwerken untersagen.The jet engine to be cleaned is preferably heated to more than 50.degree. C., more preferably to more than 60.degree. C., particularly preferably to 66.degree. C., before cleaning. Included in the concept of the invention is also to heat the jet engine to even higher temperatures before cleaning, for example to more than 70 ° C or more than 100 ° C. However, consideration must be given to possibly existing maintenance guidelines which prohibit cleaning of engines that are too hot.

Diesem Erfindungsmerkmal liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass sich ein kaltes Strahltriebwerk zu Beginn des Reinigungsprozesses durch den Kontakt mit dem Reinigungsmittel erwärmt. Das Reinigungsmittel verliert auf diese Weise einen Teil seiner Wärmeenergie, so dass der Reinigungserfolg gemindert wird. Eine Erwärmung des Strahltriebwerks kann beispielsweise mithilfe einer Warmluftvorrichtung erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Strahltriebwerk unmittelbar nach seinem Betrieb, d. h. an einem Zeitpunkt, an dem es nach dem Betrieb noch nicht abgekühlt ist, zu reinigen. Ein solcher Zeitpunkt kann beispielsweise nach der Landung eines Passagierflugzeuges oder nach einem Testlauf der Strahlturbine sein.This feature of the invention is based on the finding that a cold jet engine heats up at the beginning of the cleaning process through contact with the cleaning agent. The cleaning agent loses in this way a part of its heat energy, so that the cleaning success is reduced. A heating of the jet engine can be done for example by means of a hot air device. Another possibility is that the jet engine immediately after its operation, d. H. at a point in time when it has not cooled down after use. Such a time may be, for example, after the landing of a passenger aircraft or after a test run of the jet turbine.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Ruhezustand aufweist, in dem möglichst wenig Volumen der Reinigungsflüssigkeit außerhalb der erwärmten Vorratsbehälter steht bzw. stagniert. In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß möglich, Bestandteile des Leitungssystems wie beispielsweise Verbindungsleitung und/oder Rückführungsleitung so auszugestalten, dass daraus beispielsweise durch Anlegen eines Unterdrucks Reinigungsmittel ganz oder teilweise entfernt werden kann. Die entsprechenden Leitungen können beispielsweise unterdruckfest oder kollabierbar ausgebildet sein. Im Rahmen der Inbetriebnahme strömt dann erwärmtes Reinigungsmittel in die zuvor evakuierten Bereiche der Vorrichtung ein, es muss kein oder nur wenig kaltes Reinigungsmittel zunächst verdrängt bzw. erwärmt werden.According to a further aspect of the invention, it is possible that the device according to the invention has a rest state in which as little as possible volume of the cleaning liquid is outside the heated reservoir or stagnates. In this context, it is possible according to the invention, components of the conduit system such as connecting line and / or return line in such a way that it can be completely or partially removed, for example, by applying a negative pressure detergent. The corresponding lines can be formed, for example, negative pressure or collapsible. As part of the commissioning then heated detergent flows into the previously evacuated areas of the device, there must be no or little cold detergent initially displaced or heated.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention will be described below with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: Ein Schaubild einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 : A diagram of a first embodiment of the invention.

2: Ein Schaubild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 : A diagram of a second embodiment of the invention.

Eine in den 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfasst eine Versorgungseinrichtung 13, welche erwärmtes Reinigungsmittel 15 zur Verfügung stellt. Die Funktionsweise der Versorgungseinrichtung 13 wird später noch im Detail erläutert. Das erwärmte Reinigungsmittel 15 gelangt von der Versorgungseinrichtung 13 über eine Verbindungsleitung 18 zu einem Ventil 19. Das Ventil 19 ist druckgesteuert und schaltet sich in den Kreislaufzustand, sofern das Reinigungsmittel 15 über die Verbindungsleitung 18 mit einem Druck unterhalb des Druckgrenzwerts am Eingang 31 des Ventils 19 bereitgestellt wird. Im Kreislaufzustand des Ventils 19 wird das Reinigungsmittel 15 in eine Rückführungsleitung 20 weitergeleitet. Das erwärmte Reinigungsmittel 15 fließt dann über die Rückführungsleitung 20 zurück in die Versorgungseinrichtung 13. Im Kreislaufzustand stellt das Ventil 19 somit einen Kreislauf her, in welchem erwärmtes Reinigungsmittel 15 fließen kann. Alle am Kreislauf beteiligten Teile der Vorrichtung werden dadurch vom Reinigungsmittel erwärmt. Zur zusätzlichen Erwärmung des Reinigungsmittels sind Teile der Verbindungsleitung 18 und der Rückführungsleitung 20 als Heizschläuche 30 ausgestaltet.One in the 1 and 2 The inventive cleaning device shown comprises a supply device 13 , which heated cleaning agent 15 provides. The functioning of the supply device 13 will be explained later in detail. The heated cleaning agent 15 arrives from the supply device 13 over a connecting line 18 to a valve 19 , The valve 19 is pressure-controlled and switches into the circulatory state, provided that the cleaning agent 15 over the connecting line 18 with a pressure below the pressure limit at the entrance 31 of the valve 19 provided. In the circulatory state of the valve 19 becomes the cleaning agent 15 in a return line 20 forwarded. The heated cleaning agent 15 then flows via the return line 20 back to the utility 13 , In the circulatory state, the valve 19 thus a circuit ago, in which heated detergent 15 can flow. All parts of the device involved in the circulation are thereby heated by the cleaning agent. For additional heating of the cleaning agent are parts of the connecting line 18 and the return line 20 as heating hoses 30 designed.

Nachdem die am Kreislauf beteiligten Teile der Vorrichtung eine gewünschte Temperatur erreicht haben, kann der Druck des über die Verbindungsleitung 18 bereitgestellten Reinigungsmittels 15 erhöht werden. Bei Überschreitung des Druckgrenzwerts schaltet das druckgesteuerte Ventil 19 dann in den Reinigungszustand, in dem es das erwärmte Reinigungsmittel 15 zur Düseneinrichtung 16 weiterleitet. An der Düseneinrichtung 16 tritt das erwärmte Reinigungsmittel 15 aus, um die Strahlturbine 17 zu reinigen.After the parts of the device involved in the circulation have reached a desired temperature, the pressure of the pressure can be increased via the connecting line 18 provided cleaning agent 15 increase. If the pressure limit is exceeded, the pressure-controlled valve switches 19 then in the cleaning state in which it is the heated detergent 15 to the nozzle device 16 forwards. At the nozzle device 16 occurs the heated detergent 15 out to the jet turbine 17 to clean.

Die Versorgungseinrichtung 13 der 1 umfasst einen Vorratstank 25, in welchem Reinigungsmittel 15 bereit gehalten wird. Im Vorratstank 25 ist eine Heizeinrichtung 14 angeordnet, welche das Reinigungsmittel 15 auf eine Temperatur von 90°C erwärmt. Im Kreislaufzustand sind Vorpumpe 23 und Förderpumpe 22 ausgeschaltet und auf Durchlauf geschaltet, d. h. das erwärmte Reinigungsmittel kann durch Vorpumpe 23 und Förderpumpe 22 hindurchlaufen, um diese zu erwärmen. Am Ventil 19 liegt in diesem Fall ein Druck an, welcher kleiner ist als der Druckgrenzwert, so dass das Ventil in den Kreislaufzustand schaltet, in dem es das Reinigungsmittel in die Rückführungsleitung 20 weiterleitet. In der Rückführungsleitung 20 ist eine Umwälzpumpe 21 angeordnet, welche das Reinigungsmittel mit einer kleinen Pumpleistung zurück zum Vorratstank 25 pumpt.The supply device 13 of the 1 includes a storage tank 25 in which detergent 15 is kept ready. In the storage tank 25 is a heating device 14 arranged, which the cleaning agent 15 heated to a temperature of 90 ° C. In the circulatory state are forepump 23 and delivery pump 22 switched off and switched to run, ie the heated cleaning agent can by Vorpumpe 23 and delivery pump 22 go through to warm them. At the valve 19 In this case, a pressure which is smaller than the pressure limit, so that the valve switches to the circuit state in which it the detergent in the return line 20 forwards. In the return line 20 is a circulation pump 21 arranged, which returns the detergent with a small pumping power back to the storage tank 25 inflated.

Zur Reinigung des Strahltriebwerks wird die Vorpumpe 23 sowie die Förderpumpe 22 eingeschaltet. Das erwärmte Reinigungsmittel 15 gelangt dann über den Auslass 26 zur Vorpumpe 23, welche das Reinigungsmittel 15 mit einem erhöhten Druck beaufschlagt und in einen Vorratsspeicher 24 weiterleitet. Vom Vorratsspeicher 24 aus gelangt das unter Druck stehende Reinigungsmittel 15 zum Eingang der Förderpumpe 22. Die Förderpumpe 22 pumpt das erwärmte Reinigungsmittel 15 mit hohem Druck in die Verbindungsleitung 18. Trotz der hohen Temperatur des Reinigungsmittels 15 entsteht am Eingang der Pumpe 22 keine Kavitation, da das Reinigungsmittel 15 am Eingang der Pumpe 22 bereits unter erhöhtem Druck steht. Da das Reinigungsmittel 15 am Eingang 31 des Ventils 19 wie oben schon beschrieben unter einem Druck oberhalb des Druckgrenzwertes steht, schaltet das Ventil 19 automatisch in den Reinigungszustand, so dass das Strahltriebwerk 17 mit dem erwärmten Reinigungsmittel 15 gereinigt werden kann.To clean the jet engine is the forepump 23 as well as the delivery pump 22 switched on. The heated cleaning agent 15 then passes over the outlet 26 to the fore pump 23 which the cleaning supplies 15 subjected to an increased pressure and in a storage reservoir 24 forwards. From the stock store 24 the pressurized cleaning agent gets out 15 to the entrance of the feed pump 22 , The pump 22 pumps the heated detergent 15 with high pressure in the connecting line 18 , Despite the high temperature of the detergent 15 arises at the entrance of the pump 22 no cavitation, as the cleaning agent 15 at the entrance of the pump 22 already under increased pressure. As the cleaning agent 15 at the entrance 31 of the valve 19 As already described above under a pressure above the pressure limit, the valve switches 19 automatically in the cleaning state, so that the jet engine 17 with the heated detergent 15 can be cleaned.

In der 2 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung gezeigt. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Vorratstank als Drucktank 25' ausgestaltet. Das Reinigungsmittel 15 wird somit im Drucktank 25' erwärmt und mit einem Druck beaufschlagt. Der Auslass 26 des Drucktanks 25' ist direkt mit dem Eingang der Förderpumpe 22 verbundenen, so dass am Eingang der Förderpumpe 22 ein erhöhter Druck herrscht.In the 2 an alternative embodiment of a cleaning device according to the invention is shown. Unlike the in 1 In the embodiment shown, the storage tank is a pressure tank 25 ' designed. The cleaning agent 15 is thus in the pressure tank 25 ' heated and pressurized. The outlet 26 of the pressure tank 25 ' is directly to the entrance of the feed pump 22 connected so that at the entrance of the feed pump 22 an increased pressure prevails.

Ein weiterer Unterschied zur Ausführungsform der 1 besteht darin, dass die Umwälzpumpe 21 nicht in der Rückführungsleitung 20, sondern parallel zur Förderpumpe 22 im Zulauf zum Ventil 19 angeordnet ist. Im Reinigungszustand, in welchem die Förderpumpe 22 eingeschaltet und die Umwälzpumpe 21 ausgeschaltet ist, fließt das erwärmte Reinigungsmittel 15 somit über die Leitung 27 bis zum Ventil 19. Im Kreislaufzustand wird die Förderpumpe 22 ausgeschaltet und die Umwälzpumpe 21 eingeschaltet, so dass das Reinigungsmittel 15 durch die Leitung 28 zum Ventil 19 fließt.Another difference to the embodiment of 1 is that the circulation pump 21 not in the return line 20 , but parallel to the feed pump 22 in the inlet to the valve 19 is arranged. In the cleaning state, in which the feed pump 22 switched on and the circulation pump 21 is switched off, the heated cleaning agent flows 15 thus over the line 27 to the valve 19 , In the circulatory state, the feed pump 22 switched off and the circulation pump 21 turned on, leaving the detergent 15 through the pipe 28 to the valve 19 flows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/077554 A1 [0003]
EP 1970133 A1 [0003]

Claims

Device for cleaning jet engines, with a supply device ( 13 ) for the provision of cleaning agents ( 15 ), a nozzle device ( 16 ), which for introducing the cleaning agent ( 15 ) in the jet engine ( 17 ) and a line connection ( 18 ) between the supply device ( 13 ) and the nozzle device ( 16 ), characterized in that a return line ( 20 ) is provided, via which at least a partial flow of the through the line connection ( 18 ) flowing cleaning agent to the supply device ( 13 ) is traceable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the line connection ( 18 ) a controllable valve ( 19 ), which in the cleaning state, the cleaning agent ( 15 ) to the nozzle device ( 16 ) and which circulating state the cleaning agent ( 15 ) at the valve ( 19 ) connected return line ( 20 ) feeds.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a feed pump ( 22 ), which is designed, heated cleaning agent with high pressure in the direction of the valve ( 19 ) to pump.

Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a circulating pump ( 21 ), which has a smaller pumping capacity than the feed pump ( 22 ) having.

Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the valve ( 19 ) is configured electrically controllable.

Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the valve ( 19 ) is designed pressure-controlled.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a forepump ( 23 ), which has an increased pressure at the inlet of the feed pump ( 22 ) generated.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a storage tank which serves as a pressure tank ( 25 ' ) is configured.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the line connection ( 18 ) and / or the return line ( 20 ) a heating device ( 30 ) for heating the cleaning agent ( 15 ) having.

Method for cleaning an engine ( 17 ) using a device according to any one of claims 1 to 9, comprising the following steps: a. Heating of the cleaning agent ( 15 ) to a cleaning temperature, b. Switching the valve ( 19 ) in the circulation state and operating the circulation pump ( 21 ) over a preliminary period, c. Disconnection of the circulating pump ( 21 ), Activation of the feed pump ( 22 ) and switching the valve ( 19 ) in the cleaning state, d. Application of the heated cleaning agent ( 15 ) via the nozzle device ( 16 ) for cleaning the jet engine ( 17 ).

A method according to claim 10, characterized in that an increased pressure at the inlet of the feed pump ( 22 ) is produced.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that the cleaning agent ( 15 ) is heated to a cleaning temperature of more than 70 ° C, preferably more than 80 ° C, more preferably more than 90 ° C.

Method according to claim 12, characterized in that the cleaning agent ( 15 ) is heated to above its boiling point.

Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that before the switching of the valve ( 19 ) in the circulation state and before starting the circulation pump ( 21 ) cold cleaning agent ( 15 ) is ejected from the device.

Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the jet engine to be cleaned ( 17 ) is heated to more than 70 ° C, preferably more than 100 ° C before cleaning.