Rolls Royce usuwa zanieczyszczenia z łopatek sprężarki silników odrzutowych i doświadcza oszczędności w wysokości 90

SYTUACJA

Silniki turbin gazowych służą do zasilania samolotów, jednostek pływających i generatorów. Zazwyczaj zawierają one rdzeń silnika, który ma sprężarki, komory spalania i turbiny. Kompresor spręża powietrze do komory spalania. W komorze spalania paliwo miesza się z powietrzem wysokociśnieniowym i jest zapalane. Gorący gaz jest tworzony jako produkt reakcji w komorze spalania i jest kierowany do turbiny, gdzie energia jest ekstrahowana do napędu sprężarki i wentylatora. Zabrudzenia i brud gromadzą się z powietrza atmosferycznego i spalonego paliwa podczas pracy. Ponieważ brud i kurz gromadzą się w silnikach turbowentylatorowe, wydajność tych silników może być zmniejszona z powodu strat aerodynamicznych i tarcia.Sprężarka odgrywa kluczową rolę w optymalnej wydajności silnika odrzutowego. Wszelkie upośledzenie sprawności ma znaczący wpływ na koszty eksploatacji i okresy międzyobsługowe. W zależności od środowiska pracy, pył, sole i złoża spalin są głównymi przyczynami zmniejszonej wydajności, co przekłada się na większe zużycie paliwa i zwiększone zużycie turbiny. Dlatego właściwe czyszczenie sprężarki znacząco obniża koszty eksploatacji i zapewnia najwyższą wydajność silnika odrzutowego. 

PROBLEM

Rolls Royce, producent silników turbin gazowych, wykorzystał ręczny proces czyszczenia, aby usunąć nagromadzenie z łopatek sprężarki tytanowej. Wymagało to od pracowników skrobania i szorowania ostrzy kombinacją wody i innych środków czyszczących. Metoda ta była czasochłonna, pracochłonne i miała potencjał, aby uszkodzić ostrza. Było to również niebezpieczne dla personelu, który wykonał czyszczenie. Łopatki sprężarki mają bardzo ostre rogi, a pracownicy byli narażeni na ryzyko kontuzji. W rezultacie Rolls Royce zaczął badać alternatywne metody czyszczenia. 

Rozwiązanie

Firma U.S. Rolls Royce przetestowała czyszczenie suchym lodem firmy Cold Jet i stwierdziła, że efekt procesu na mikrostrukturze materiału był minimalny. Po udanych testach, czyszczenie suchym lodem zostało zatwierdzone do użycia w czyszczeniu łopatek sprężarki.System czyszczenia suchym lodem firmy Cold Jet wykorzystuje nośniki nieabrazyjne w postaci granulatu CO2 pochodzącego z recyklingu, które nie uszkodzą powierzchni ani wyposażenia. Połączenie energii kinetycznej i efektów termicznych czyszczenia suchym lodem przełamie połączenie między brudem i powierzchnią, podnosząc zanieczyszczenia. Gdy trzy na sześć granulek milimetrowych trafią w ostrza sprężarek w silniku, energia kinetyczna uwalniana przez uderzenie rozluźnia zanieczyszczenia. W odróżnieniu od śrutowania z innymi mediami, czyszczenie suchym lodem nie pozostawia żadnych wtórnych odpadów. Cząstki suchego lodu sublimatu po uderzeniu – konwertuje z ciał stałych na gaz-nie pozostawiając pozostałości w silniku. Czyszczenie suchym lodem jest bezpieczne i nietoksyczne, nie powoduje zanieczyszczenia na dalszym etapie oraz ogranicza lub eliminuje narażenie pracowników na niebezpieczne środki chemiczne.Do czyszczenia zespołów bębna sprężarki tytanowej turbiny lotniczej firma Rolls Royce przyznała list zatwierdzenia do czyszczenia suchym lodem firmy Cold Jet.Firma była zadowolona z wyników procesu czyszczenia suchym lodem i postanowiła zintegrować proces konserwacji silników turbinowych. Rolls Royce zainstalował zautomatyzowany system (Manipulator robotyczny) przy użyciu Cold Jet SDI-5 oraz obudowę odporną na hałas, aby uniknąć zakłóceń podczas procesu czyszczenia. 

WYNIKI

Dzięki zastosowaniu zautomatyzowanego procesu czyszczenia firmy Cold Jet oszczędności na czyszczeniu łopat wirnika sprężarki uległy poprawie o 90, a czas włączenia modułu/komponentu poprawił się 84.Rolls Royce wyeliminował stosowanie chemikaliów w procesie czyszczenia i zmniejszał narażenie pracowników na szkodliwe chemikalia. Czyszczenie suchym lodem sprawiło również, że proces czyszczenia był bezpieczniejszy dla swoich pracowników. Mogą stanąć w bezpiecznej odległości i czyścić ostrza bez bezpośredniego kontaktu z nimi.Firma wykorzystuje również czyszczenie suchym lodem do czyszczenia wirnika sprężarki między łopatkami, łopatki prowadzące sprężarki, statory i osłonki.