DE102008019892A1

DE102008019892A1 - Method for cleaning an aircraft engine

Info

Publication number: DE102008019892A1
Application number: DE200810019892
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr. Olfe; Frank Dr.-Ing. Seidel; Lutz Winkler
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-29
Also published as: WO2009129788A3; WO2009129788A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Flugtriebwerks, wobei ein Reinigungsmittel und/oder ein Reinigungswerkzeug in eine hintere Verdichterstufe, eine Brennkammer und/oder eine Turbine einer Gasturbine direkt zugeführt wird.The invention relates to a method for cleaning an aircraft engine, wherein a cleaning agent and / or a cleaning tool is fed directly into a rear compressor stage, a combustion chamber and / or a turbine of a gas turbine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Gasturbine.The The invention relates to a method for cleaning a gas turbine.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Fluggasturbinen verlieren im Betrieb kontinuierlich an Leistung bzw. Wirkungsgrad. Hintergrund ist u. a. die betriebsbedingte Verschmutzung der aerodynamischen Profile, durch die sich deren aerodynamische Eigenschaften verschlechtern. Das hat einen steigenden Kraftstoffverbrauch zur Folge. Außerdem erhöht sich der Verschleiß im Triebwerk, so dass die mögliche On-Wing-Zeit, d. h. die Zeit, während der sich das Flugtriebwerk am Flügel befindet, verringert wird.Aircraft gas turbines continuously lose power or efficiency during operation. Background is u. a. the operational pollution of the aerodynamic Profiles that degrade their aerodynamic properties. This results in an increase in fuel consumption. It also increases the wear in the Engine, so the possible On-wing time, d. H. the time during the the aircraft engine on the wing is reduced.

An stationär betriebenen Gasturbinen sind vergleichbare Effekte zu beobachten.At stationary operated gas turbines are observed comparable effects.

Derzeit sind verschiedene Instandhaltungsmaßnahmen von Flugtriebwerken bekannt, die auch Reinigungsprozeduren des Triebwerks umfassen. Zur Entfernung von Ablagerungen werden dazu im Leerlaufbetrieb oder im abgeschalteten Zustand unter Zuhilfenahme von mechanischen Antrieben des Flugtriebwerks wasserbasierte Reinigungsmedien in den Triebwerks-Einlass eingedüst. Als die bekanntesten Reinigungsprozeduren sind in diesem Zusammenhang insbesondere Water-Wash, Mist-Cleaning und Coke-Cleaning bekannt. Durch diese Verfahren wird wenigstens ein Teil der Ablagerungen der aerodynamischen Profile abgewaschen, wodurch die Triebwerksleistung bzw. der Wirkungsgrad des Triebwerks teilweise wiederhergestellt wird.Currently are various maintenance measures of aircraft engines known, which also include cleaning procedures of the engine. to Removal of deposits will be in idle mode or in the off state with the help of mechanical drives of the aircraft engine injected water-based cleaning media into the engine inlet. When the best known cleaning procedures are in this context especially water-wash, manure cleaning and coke-cleaning known. Through these procedures will at least part of the deposits of aerodynamic profiles washed off, causing the engine power and efficiency Part of the engine is restored.

Die vorstehenden Reinigungsprozeduren bewirken jedoch, bedingt durch die Zuführung der Reinigungsmedien in den Triebwerks-Einlass, lediglich in den vorderen Stufen des Triebwerks, d. h. im Bereich des Fan und im Bereich der vorderen Verdichterstufen, einen zufriedenstellenden Reinigungseffekt. Zwar steigt der Wirkungsgrad nachweislich an, jedoch bleiben Leistungsverluste durch fest haftende Verunreinigungen und Beläge im Bereich der hinteren Verdichterstufen, in der Brennkammer und der Turbine bestehen. Diese Verunreinigungen lassen sich derzeit nicht bzw. nur mit großem Aufwand entfernen.The However, the above cleaning procedures cause due to the feeder the cleaning media in the engine inlet, only in the front stages of the engine, d. H. in the area of the fan and in the Area of the front compressor stages, a satisfactory Cleaning effect. Although the efficiency increases demonstrably, however remain power losses due to firmly adhering contaminants and coverings in the area of the rear compressor stages, in the combustion chamber and consist of the turbine. These impurities are currently possible not or only with large Remove effort.

Da diese Verunreinigungen ebenfalls erhebliche Wirkungsgradverluste sowie eine erhöhte Belastung des Triebwerks bewirken, ist es die Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Reinigungsverfahren eines Flugtriebwerks bereitzustellen.There these impurities also considerable losses of efficiency as well as an increased To cause stress on the engine, it is the object of the invention to provide an improved cleaning method of an aircraft engine.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Task is solved by the method according to claim 1. advantageous Trainings are in the dependent claims described.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Erfindungsgemäß erfolgt das Reinigen eines Flugtriebwerks durch direktes Zuführen eines Reinigungsmittels in eine hintere Verdichterstufe, eine Brennkammer und/oder eine Turbine des Flugtriebwerks.According to the invention The cleaning of an aircraft engine by directly feeding a Cleaning agent in a rear compressor stage, a combustion chamber and / or a turbine of the aircraft engine.

Vorzugsweise wird das Reinigungsmittel durch wenigstens eine Wartungsöffnung des Flugtriebwerks zugeführt.Preferably the cleaning agent is passed through at least one maintenance opening of the Aeroengine supplied.

Auch ist es vorteilhaft, das Reinigungsmittel durch wenigstens eine Öffnung für Kraftstoffeinspritzdüsen des Flugtriebwerks in die Brennkammer zuzuführen.Also it is advantageous to the cleaning agent through at least one opening for fuel injectors of the To supply the aircraft engine to the combustion chamber.

Vorzugweise werden als Reinigungsmittel Trockeneis und/oder ein wasserbasiertes Medium und/oder ein Abrasivstoff und/oder ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, das ggf. mit Zusätzen verse hen ist, oder eine Öl-basierte Flüssigkeit oder eine Alkohol-basierte Flüssigkeit, verwendet. Das Reinigungsmittel kann beispielsweise so sein, dass es mechanisch auf ein bzw. das betreffende Bauteil des Flugtriebwerks einwirkt. Beispielsweise kann das Reinigungsmittel als Strahl (z. B. Wasserstrahl bzw. Partikelstrahl, insbesondere Abrasivstoffstrahl, bzw. Trockeneisstrahl bzw. Flüssigkeitsstrahl), aufgebracht werden, so dass das Bauteil zum Reinigen gestrahlt wird. Kombinationen der vorgenannten Reinigungsmittel, wie z. B. Flüssigkeit mit Abrasiv-Partikel, sind besonders bevorzugt. Als Reinigungswerkzeug wird vorzugsweise ein Laserstrahl und/oder eine Bürste eingesetzt.preferably, are used as detergents dry ice and / or a water-based Medium and / or an abrasive and / or a gas and / or a Liquid, such as As water, which is hen, if necessary, with additives, or an oil-based Liquid or an alcohol-based fluid, used. The cleaning agent may for example be such that it mechanically on one or the relevant component of the aircraft engine acts. For example, the cleaning agent as a jet (z. B. water jet or particle beam, in particular Abrasivstoffstrahl, or dry ice jet or liquid jet), be applied so that the component is blasted for cleaning. Combinations of the aforementioned cleaning agents, such as. B. liquid with abrasive particles are particularly preferred. As a cleaning tool a laser beam and / or a brush is preferably used.

Durch das vorstehende Reinigen des Triebwerks kann der Wirkungsgrad des Triebwerks rekonditioniert werden. Durch diese Rekonditionierung wird eine erhebliche Kraftstoffeinsparung erzielt, wodurch die Umwelt geschont wird. Ferner entstehen durch das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren geringere Wartungskosten. Auch kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die On-Wing-Zeit verlängert werden.By The above cleaning of the engine can reduce the efficiency of the engine Engine be reconditioned. This reconditioning will Achieved a significant fuel economy, reducing the environment is spared. Furthermore, the cleaning process according to the invention produces less Maintenance costs. Also, by the inventive method extended the on-wing time become.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Gesichtspunkte ergeben sich aus den angehängten Ansprüchen und der detaillierten Beschreibung des Ausführungsbeispiels.Further Tasks, advantages and aspects emerge from the appended claims and the detailed description of the embodiment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

Um hintere Verdichterstufen, eine Brennkammer oder eine Turbine des Flugtriebwerks zu reinigen, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung vom Wartungspersonal wenigstens ein Reinigungsinjektor bzw. eine Reinigungsmitteleinspritzeinrichtung in wenigstens eine Wartungsöffnung eines Flugtriebwerks eingeführt. Auch kann der Reinigungsinjektor in eine Öffnung für Kraftstoffeinspritzdüsen des Flugtriebwerks eingeführt werden.In order to clean the rear compressor stages, a combustion chamber or a turbine of the aircraft engine, according to the exemplary embodiment of the invention, at least one cleaner will be provided by the maintenance personnel supply injector or a detergent injection device introduced into at least one maintenance opening of an aircraft engine. Also, the cleaning injector may be inserted into an opening for aircraft fuel injection nozzles.

Denkbar ist auch die Verwendung mehrerer Reinigungsinjektoren. Diese können in verschiedene Wartungsöffnungen oder Öffnungen für Kraftstoffeinspritzdüsen eingeführt werden. Ein kombinierter Einsatz mehre rer Reinigungsinjektoren in den Wartungsöffnungen und den Öffnungen für Kraftstoffeinspritzdüsen ist jedoch auch möglich. Die Wartungsöffnungen können beispielsweise Boroskopöffnungen in dem Flugtriebwerk sein.Conceivable is also the use of multiple cleaning injectors. These can be in different maintenance openings or openings be introduced for fuel injectors. A combined use of several cleaning injectors in the maintenance openings and the openings for fuel injectors but also possible. The maintenance openings can for example Boroskopöffnungen be in the aircraft engine.

Aus den eingesetzten Reinigungsinjektoren wird das Reinigungsmittel auf die aerodynamisch relevanten Oberflächen der zu reinigenden Bereiche abgegeben. Diese Oberflächen sind beispielsweise die Oberflächen der Schaufeln und die Flächen des Gas-Path-Bereichs.Out the cleaning injectors used is the cleaning agent delivered to the aerodynamically relevant surfaces of the areas to be cleaned. These surfaces are for example the surfaces the blades and the surfaces the gas path area.

Um das Reinigungsmittel gezielt auf bestimmte Stellen abgeben zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Reinigungsinjektoren beweglich ausgeführt sind. In diesem Zusammenhang kann ein beweglicher Reinigungsinjektor beispielsweise ein Reinigungsinjektor sein, der nicht in den Wartungsöffnungen befestigt wird, sondern vom Wartungspersonal manuell eingeführt und auf die relevanten zu reinigenden Stellen gerichtet wird. Ein beweglicher Reinigungsinjektor kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass der Injektor an den Wartungsöffnungen und/oder den Öffnungen für Kraftstoffeinspritzdüsen befestigt wird, so dass die entsprechenden Öffnungen dicht verschlossen sind. In diesem Fall wäre dann ein beweglicher Reinigungskopf denkbar, der von außerhalb gesteuert werden kann und gelenkig bzw. endoskopartig beweglich ist. Auch wäre die Verwendung eines rotierenden Reinigungskopfes möglich, der einen hohen Verteilungsgrad des Reinigungsmittels gewährleistet.Around to be able to deliver the cleaning agent targeted to certain places, is it is advantageous if the cleaning injectors are designed to be movable. In this context, a movable cleaning injector, for example Be a cleaning injector that is not in the service openings is attached, but manually introduced by the maintenance staff and directed to the relevant points to be cleaned. A mobile one However, cleaning injector can also be designed such that the injector at the maintenance openings and / or the openings attached to fuel injectors so that the corresponding openings are tightly closed are. In that case, then a movable cleaning head conceivable from outside can be controlled and articulated or endoscopic movable is. Also would be the use of a rotary cleaning head possible, the ensures a high degree of distribution of the cleaning agent.

Je nach Anzahl der verwendeten Reinigungsinjektoren können unterschiedliche Reinigungsvorgänge zum Einsatz kommen. Der gleichzeitige Einsatz einer Vielzahl von Reinigungsinjektoren in einer Vielzahl von Wartungsöffnungen und Öffnungen für Kraftstoffeinspritzdüsen ermöglicht es, gleichzeitig und schnellstmöglich einen durchgängigen Reinigungseffekt zu erzielen. Es ist jedoch auch möglich, dass das Wartungspersonal eine gezielte Reinigung einzelner Bereiche durch einen einzelnen Reinigungsinjektor vornimmt, indem der Reinigungsinjektor nacheinander in bestimmte Wartungsöffnungen und Öffnungen für Kraft stoffeinspritzdüsen eingeführt wird und dann eine bereichsweise Reinigung durchgeführt wird.ever according to the number of cleaning injectors used can be different cleanings be used. The simultaneous use of a variety of Cleaning injectors in a variety of maintenance openings and openings for fuel injectors allows simultaneously and as fast as possible a continuous cleaning effect to achieve. However, it is also possible that the maintenance staff a targeted cleaning of individual areas by a single cleaning injector takes place by the cleaning injector successively in certain maintenance openings and openings is introduced for fuel injection nozzles and then a partial cleaning is performed.

Allgemein kommen als Reinigungsmittel beispielsweise Trockeneis-Strahl, Laserstrahlen, ein wasserbasiertes Medium oder ein Abrasivstoff-Strahl in Frage. Demgemäß ist es also auch möglich, die bereits bekannten Techniken Water-Wash, Mist-Cleaning oder Coke-Cleaning direkt in den oben genannten zu reinigenden Bereichen des Flugtriebwerks anzuwenden. Als Abrasivstoffe können beispielsweise kunststoffbasierte Medien oder keramische Medien eingesetzt werden. Im Falle von kunststoffbasierten Medien werden eventuell verbleibende Rückstände anschließend verbrannt. Bei der Verwendung von Trockeneis ist eine rückstandsfreie Reinigung möglich. Auch ist der Einsatz anderer Mittel denkbar, so lange mit diesen eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt werden kann.Generally come as a cleaning agent, for example dry ice jet, laser beams, a water-based medium or an abrasive jet in question. Accordingly, it is so also possible the already known techniques Water-Wash, Mist-Cleaning or Coke-Cleaning directly in the above-mentioned areas of the aircraft engine to be cleaned apply. As abrasives can For example, plastic-based media or ceramic media be used. In the case of plastic-based media will be any remaining residues are then burnt. When using dry ice, a residue-free cleaning is possible. Also the use of other means is conceivable, so long with these one sufficient cleaning effect can be achieved.

Besonders wirkungsvoll ist die vorstehend beschriebene Reinigung in Verbindung mit der bereits bekannten Reinigung des Flugtriebwerks, bei der das Reinigungsmittel durch den Triebwerks-Einlass eingeführt wird. Durch ein derartiges Reinigen wird eine durchgängige Reinigung aller Bereiche des Flugtriebwerks ermöglicht.Especially Effectively, the above-described cleaning is in communication with the already known cleaning of the aircraft engine, in which the detergent is introduced through the engine inlet. Such cleaning will provide a thorough cleaning of all areas of the aircraft engine allows.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann in dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche abgewandelt werden.The The invention is not limited to the above embodiment. she may be modified within the scope of the following claims.

Claims

Method for cleaning an aircraft engine, characterized through the step: direct supply of a cleaning agent and / or a cleaning tool in a rear compressor stage, a combustion chamber and / or a turbine of a gas turbine.

The method of claim 1, wherein the cleaning agent by at least one maintenance opening of the Aeroengine supplied becomes.

Method according to claim 1 or 2, wherein the cleaning agent into the combustion chamber through at least one opening for fuel injectors of the aircraft engine supplied becomes.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein as a cleaning agent Dry ice jet, a laser beam, a water based medium or an abrasive jet is used.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein the execution on-wing or in the non-disassembled state of the engine.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein the embodiment in partially disassembled state of the engine.

Method according to one of claims 1 to 6, wherein the application done on an aircraft gas turbine.

Method according to one of claims 1 to 7, wherein the application on a stationary operated gas turbine success.