DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA RECOGER AGUAS RESIDUALES PROCEDENTES DE LA LIMPIEZA DE MOTORES DE TURBINA.

Dispositivo y método para recoger aguas residuales procedentes de la limpieza de motores de turbina. Campo técnico La presente invención se refiere en general al campo del lavado de motores de reacción, en particular usando líquidos de lavado tales como agua y detergente o agua sola, y más específicamente a un sistema y unos dispositivos para recoger y tratar el agua residual de las operaciones de lavado de motores y un carro móvil que comprenda a dicho sistema. Antecedentes de la invención Un motor de turbina de gas instalado como un motor de avión comprende un compresor que comprime el aire ambiental, una cámara de combustión que quema combustible conjuntamente con el aire comprimido, y una turbina para accionar el compresor. Los gases de la combustión que se expanden impulsan la turbina y también dan lugar a una fuerza de empuje utilizada para propulsar el avión. Las máquinas que respiran aire como los motores de reacción consumen grandes cantidades de aire. El aire contiene partículas extrañas como aerosoles o partículas de mayor tamaño que luego se introducen en el motor con la corriente de aire. La mayor parte de las partículas siguen el camino del gas a través del motor y salen con los gases de escape. Sin embargo, hay partículas que tienen la propiedad de adherirse a los componentes del motor en el camino de los gases del motor, cambiando las propiedades aerodinámicas del motor y, más particularmente, reduciendo las prestaciones del mismo. Los contaminantes típicos que aparecen en el ambiente de la aviación son polen, insectos, escapes de motores, aceite de pérdidas de motores, hidrocarburos procedentes de actividades industriales, sal que procede de un mar próximo,, productos químicos procedentes del deshielo de los aviones, y material del suelo de los aeropuertos como el polvo. Los contaminantes que se adhieren a los componentes en el camino de los gases del motor causan el ensuciamiento del motor. La consecuencia de un ensuciamiento del camino de los gases es un motor que funciona con un rendimiento menor. Con la reducción del rendimiento resulta que el motor funciona de un modo menos económico y tiene unas emisiones más altas. El ensuciamiento resultará en que tenga que quemarse más combustible para obtener la misma fuerza de empuje que un motor limpio. Además, ha aparecido un inconveniente ambiental con el mayor consumo de combustible en cuanto a un incremento en las emisiones de dióxido de carbono. Adicionalmente, al quemarse más combustible se producen temperaturas más altas en la cámara de combustión, con la consecuencia de una exposición a altas temperaturas para los componentes de la sección caliente del motor. Las exposiciones a temperaturas más elevadas acortan la longevidad del motor. La mayor temperatura de combustión resulta en un incremento de la formación de óxidos de nitrógeno (en adelante Nox), que todavía es otro inconveniente ambiental. En resumen, el operador de un motor sucio adolece de una menor longevidad del motor, una economía de funcionamiento desfavorable, y mayores emisiones. Por tanto, los operadores de las líneas aéreas tienen un fuerte incentivo en mantener limpios los motores. Se ha averiguado que la única forma razonable para combatir el ensuciamiento es lavar el motor. El lavado se puede llevar a la práctica dirigiendo un chorro de agua desde una manguera hacia la admisión del motor. Sin embrago, este método tiene un éxito limitado, debido a la naturaleza simple del proceso. Un método alternativo consiste en bombear el líquido de lavado a través de un distribuidor con unos inyectores especiales dirigidos hacia la cara de admisión del motor. El distribuidor se instalaría temporalmente en el capó del motor o en la bala del eje del motor durante la operación de lavado. Simultáneamente con el rociado del líquido de lavado hacia la admisión del motor, el eje del motor se vira haciendo uso de su motor de arranque. La rotación del eje mejora el resultado del lavado por los movimientos mecánicos. La rotación del eje permite que el líquido de lavado se mueva sobre una superficie mayor, así como que aumente la penetración de líquido al interior del motor. El método ha demostrado ser satisfactorio en la mayor parte de los tipos de motores de turbinas de gas tales como los turborreactores, turbohélices, motores de turboeje y motores de turboventilador con o sin mezcla. Se puede confirmar si una operación de lavado es adecuada mediante la observación de que el líquido de lavado sale del motor en la descarga de éste. En la descarga del motor, el líquido de lavado se ha convertido en un líquido residual. El líquido residual podría salir por la descarga del motor como una corriente de líquido vertida al suelo. Alternativamente, el líquido residual se podría transportar con la corriente de aire como finas gotitas, donde la corriente de aire es el resultado de la rotación del eje del motor. Este líquido transportado en el aire se podría llevar durante una distancia significativa antes de caer al suelo. A partir de las operaciones de lavado reales, se ha mostrado que el líquido de lavado se esparcirá en una amplia área de superficie, típicamente más de 20 metros aguas abajo de la descarga del motor. No es conveniente que el líquido residual se esparza sobre el suelo. Es el objeto de esta invención proveer un método y un aparato para recoger el líquido residual que sale del motor. El líquido residual que sale del motor en el lavado consiste en el líquido de lavado que entra al motor junto con material sucio liberado, productos sólidos de la combustión, material de revestimiento del compresor y de la turbina, y productos de aceite y de grasa. Este líquido residual podría ser peligroso. A título de ejemplo, el análisis del agua 2   recogida de operaciones reales de lavado de turbinas de motores mostró que contenía cadmio. Este cambio procede del material de revestimiento de las paletas del compresor, liberado durante la operación de lavado. El cadmio es muy sensible ambientalmente, y no se puede permitir que se elimine al efluente. Este residuo líquido tendría que someterse a un tratamiento de separación de componentes peligrosos antes de tirarlo a una alcantarilla. Los motores de avión de turbina de gas pueden ser de diferentes tipos tales como turborreactores, turbohélices, motores de turbo eje y motores de turboventilador con o sin mezcla. Estos motores abarcan un amplio intervalo de prestaciones y podrían comprender diferentes detalles de diseño de distintos fabricantes. Los tipos de avión para un servicio definido podrían ofertarse de diferentes fabricantes, por lo que el diseño del avión y de sus motores podría variar. Además, el fabricante de aviones podría ofrecer diferentes opciones de motor para el mismo tipo de avión. La amplia posibilidad de combinación de motores en los tipos de aviones y de diferentes fabricantes de aviones resulta en un problema práctico de diseñar un sistema para la recogida y tratamiento de líquidos de lavado residuales que en general es aplicable a la mayoría de los aviones con alas. El documento US 5.899.217 expedido a Testman, Jr., divulga un sistema de recuperación de líquido de lavado de motor que está limitado a motores pequeños y particularmente a motores de turbohélice, ya que el recipiente utilizado en la presente invención no es aplicable a los caudales de aire que emanan, por ejemplo, de grandes motores de turboventilador. En el documento EP- A-1 927 408 se divulga un sistema de recuperación de líquidos de lavado. La recogida de agua residual del lavado de los motores se podría realizar colgando unos colectores parecidos a toldos debajo de la góndola del motor. Sin embargo, cualquier operación que resulte en que algo se quede enganchado a un motor tiene el inconveniente de que pueda estar sujeta a daños del motor. En la solicitud internacional WO 2005/121509 (Rendimiento de turbinas de gas) se divulga un sistema del tipo anteriormente descrito. Este sistema comprende unos medios de separación de líquido y un dispositivo colector para recoger líquido residual durante una operación de lavado de un motor. Tiene también un dispositivo de tratamiento para tratar el líquido residual recogido durante dicha operación de lavado. El sistema se provee en un carro móvil para prestar servicio a un motor durante la operación de lavado del mismo. Comprende un chasis provisto de ruedas y se han provisto unos medios de ajuste para ajustar la posición de los medios de separación de líquido o de los medios colectores de líquido o de los medios de almacenamiento de líquido con respecto a dicho motor. El sistema anteriormente descrito no es fácilmente utilizable por los tipos de avión que tengan sus escapes situados en una orientación no perpendicular con respecto al fuselaje del avión o que estén situados centralmente... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (40) para recoger agua residual procedente de las operaciones de limpieza realizadas en motores de turbina de aviones, que comprende: una estructura de bastidor (41); un brazo (44) de soporte fijado de forma pivotable al bastidor (41); caracterizado por un dispositivo de accionamiento (46) destinado a permitir la elevación y el descenso del brazo de soporte entre una posición de transporte esencialmente horizontal hasta una posición operativa que forma un ángulo en el intervalo comprendido desde dicha posición elevada y hasta una posición operativa de hasta 90º o menos con respecto a la horizontal, preferiblemente 75º, con más preferencia 60º, y un dispositivo (47) de separación de líquidos destinado a posicionarse en el escape de un motor de avión, y fijado de forma pivotable al brazo de soporte de tal manera que se pueda mover tanto alrededor de un eje horizontal como alrededor de un eje vertical. 2. El aparato según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (47) de separación de líquidos está montado a una cruceta (51) en los puntos de extremo de dicha cruceta en un respectivo punto de pivotamiento (P2, P3), y en donde dicha cruceta está fijada de forma pivotable al brazo (44) de soporte en un punto de pivotamiento (P1) en el centro de la cruceta, proporcionando de ese modo el giro del dispositivo de separación de líquidos alrededor de dichos ejes horizontal y vertical. 3. El aparato según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicho dispositivo (47) de separación de líquidos comprende un bastidor (50) que aloja los componentes activos para separar las gotitas del aire que circula a través del motor que se está sometiendo a una operación de limpieza. 4. El aparato según la reivindicación 3, en el que el bastidor (50) comprende una parte inferior (52) de bastidor configurada como un recipiente hueco (53) para recoger el líquido separado por el dispositivo (47) de separación de líquidos, cuyo recipiente está provisto de al menos una abertura (54) de drenaje para drenar el líquido del recipiente a un medio de almacenamiento. 5. El aparato según la reivindicación 4, en el que hay dos aberturas (54) de drenaje dispuestas diametralmente en el fondo del recipiente (52) en las esquinas del mismo. 6. El aparato según la reivindicación 1, que además comprende: una bandeja (43) colectora de gotas sobre el bastidor (41) para recoger el líquido residual que emana de la turbina durante una operación de limpieza; y un depósito (42) de almacenamiento del líquido residual recogido provisto en dicho bastidor/soporte (41) debajo de dicha bandeja colectora de gotas. 7. El aparato según la reivindicación 6, en el que la bandeja (43) colectora de gotas está instalada de manera que se pueda deslizar desde una posición en la que esté situada esencialmente sobre el bastidor (41) hasta una posición extendida en la que sobresale fuera del bastidor (41(. 8. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el bastidor es parte de un carro (40) de transporte. 9. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el brazo (46) de accionamiento es accionado por cualquiera de entre unos medios hidráulicos, neumáticos, mecánicos o eléctricos. 10. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo de separación de líquidos es un dispositivo (47) de separación de líquidos que comprende unos perfiles separadores dispuestos verticalmente en el bastidor adyacentes entre sí. 11. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un collarín elástico (55) fijado al bastidor del dispositivo (47) de separación de líquidos. 12. El aparato según la reivindicación 11, en el que el collarín se ha construido de goma. 13. Un método de recoger líquido que emana del escape de un motor de turbina de avión durante una operación de lavado, en el que dicho escape está situado en el avión en una posición que no es fácilmente accesible, cuyo método comprende las etapas de: proveer un dispositivo de separación de líquidos fijado a un brazo de soporte, cuyo dispositivo de separación de líquidos se puede mover tanto en una dirección horizontal como en una dirección vertical alrededor de 9   respectivos puntos de pivotamiento, estando fijado dicho brazo de soporte a una estructura de soporte y siendo operable por un dispositivo (46) de accionamiento destinado a habilitar la elevación y el descenso del brazo de soporte entre una posición de transporte esencialmente horizontal hasta una posición operativa; iterativa o simultáneamente i) elevar dicho brazo de soporte desde dicha posición de transporte hasta un nivel en el que está situado el motor que esté sometido a limpieza, y ii) mover el dispositivo de separación de líquidos en dichas direcciones horizontal y vertical según sea apropiado, con el fin de colocar el dispositivo de separación de líquidos enfrente del escape del motor: y recoger líquido durante una operación de lavado.   11   12   13   14     16   17   18   19     21   22   23   24