Unidad de lavado integrada transportable.

Una unidad de lavado transportable (10, 20) que comprende:

un sistema de descarga de fluido (SNP,

PF, FM2, CM AP) para descargar fluido de lavado hacia unaubicación de lavado deseada;

un suministro de energía para proporcionar energía a los componentes de la unidad de lavado transportable;

un controlador de la unidad para controlar uno o más componentes de la unidad de lavado transportable; yuna unidad de movilidad (11, 13, 30) para movilizar la unidad de lavado transportable,

en el cual, el sistema de descarga de fluido de lavado comprende:

uno o más tanques de depósito (Tanque 1, Tanque 2) para almacenar fluido de lavado;

una bomba de suministro para descargar el fluido de lavado desde uno o más tanques de depósito hacia eldistribuidor (CM AP), y

uno o más sensores en los tanques de depósito para indicar información que comprende por lo menos o elnivel de fluido, o la temperatura o la calidad del fluido del fluido de lavado en dichos tanques, siendo proporcionadaesa información al controlador de la unidad, caracterizada porque el sistema de descarga de fluido de lavadocomprende además un distribuidor (CM AP), en comunicación con los tanques de depósito, que comprende una omás toberas para dirigir el fluido de lavado a una ubicación de lavado deseada.

Unidad de lavado integrada transportable

Campo técnico

La presente invención se refiere a una unidad de lavado integrada transportable, y más particularmente, a una unidad de lavado integrada transportable configurada para su uso en la limpieza de compresores de turbinas.

Antecedentes Los compresores de turbinas de gas se utilizan en una variedad de aplicaciones industriales. Por ejemplo, los compresores de turbinas de gas pueden estar instalados en aviones para probar la propulsión del avión. Incluso, éstos pueden ser utilizados como generadores de potencia fijos y / o como accionamientos mecánicos fijos. Independientemente de la aplicación, los compresores de turbinas de gas consumen todos unas cantidades muy grandes de aire. Durante el funcionamiento, un compresor de turbina de gas primero comprime el aire, mezcla el aire comprimido con combustible y después quema la mezcla aire – combustible para crear un gas en expansión. Este gas en expansión, a su vez, acciona el compresor de la turbina y produce un par de torsión. El par de torsión resultante puede utilizarse, por ejemplo, para accionar un ventilador de propulsión, generadores eléctricos y / u otros dispositivos tales como bombas mecánicas.

En muchas aplicaciones de compresores de turbina, incluyendo las expuestas anteriormente (con la excepción de una aplicación de propulsión de aeronave) , se emplea un filtrado de la admisión con el fin de evitar que entren contaminantes y dificulten el funcionamiento de la turbina. Como puede ser apreciado por aquéllos expertos en la técnica, sin embargo, este tipo de filtrado no impide en su totalidad que entren pequeñas concentraciones de contaminantes y se adhieran a los álabes del compresor de la turbina. Eventualmente, estas pequeñas concentraciones se acumulan en los álabes del compresor y disminuyen la eficacia de los álabes de una manera tal que se reduce el flujo total de aire y la potencia total producida a partir de la turbina de gas.

Una manera de evitar la degradación y de revertir la modificación de la superficie o el efecto de incrustaciones de los contaminantes es a través de la limpieza adecuada y rutinaria del compresor. La limpieza rutinaria de los compresores ayuda a mantener la eficiencia de la turbina, el comportamiento de las emisiones y el flujo de aire deseado en sus mejores valores. Mantener el flujo de aire deseado también ayuda a mantener una mezcla de aire combustible óptima, lo cual mejora a su vez la eficiencia y vida útil de los compresores.

Se describen métodos y equipos existentes utilizados en la limpieza de compresores de motores de aeronaves en diversas patentes o solicitudes de patentes, todas las cuales se incorporan en este documento como referencia. Por ejemplo, un sistema de limpieza de compresor como tal se describe en la Publicación Internacional Nº WO 2005/077554 A1, titulada “Method and Apparatus for Cleaning Turbofan Gas Turbine Engines” y su correspondiente documento US 2006/0048796 A1. En ese documento se describe un dispositivo de limpieza que comprende una pluralidad de toberas dispuestas sobre un distribuidor, cuyo distribuidor está montado de forma desmontable sobre la admisión de aire del motor, y en el cual las toberas están dispuestas para atomizar y dirigir el líquido de limpieza en la corriente de aire aguas arriba de un ventilador del motor.

El dispositivo como el descrito en el documento WO 2005/077554 A1 comprende una primera tobera dispuesta en una primera posición con respecto a la línea central del motor, de forma tal que el líquido de limpieza emanado de la primera tobera impacta las superficies de los álabes sustancialmente sobre el lado de presión del ventilador; una segunda tobera dispuesta en una segunda posición con respecto a la línea central del motor de forma tal que el líquido de limpieza emanado de la segunda tobera pasa entre los álabes del ventilador e impacta las superficies de los álabes sustancialmente sobre el lado de succión del compresor de baja presión, y una tercera tobera dispuesta en una tercera posición con respecto a la línea central del motor de forma tal que el líquido de limpieza emanado de la tercera tobera pasa sustancialmente entre los álabes y entra en la admisión del núcleo del motor. Se prepara una configuración de lavado de diseño específico, que incluye caudal y tamaño de las gotas atomizadas, para cada motor específico de forma tal que se optimizan la atomización y la posición de las toberas para lograr una limpieza efectiva.

De este modo, la invención descrita en el documento WO 2005/077554 A1 se basa en el entendimiento de que la geometría del motor y las propiedades de las incrustaciones de los diferentes componentes del motor tienen diferentes propiedades y, por lo tanto, requieren diferentes métodos para su limpieza. Como ejemplo, las incrustaciones en un compresor central de pueden tener diferentes propiedades que las incrustaciones que se encuentran sobre los álabes de un ventilador. Una posible razón para esta discrepancia en las propiedades de las incrustaciones puede incluir, por ejemplo, que la temperatura es mucho más alta en el compresor que en los álabes de un ventilador. La alta temperatura en el compresor da como resultado unas partículas de incrustación que se “cocinan” sobre la superficie del compresor, haciendo, por esta razón, que la eliminación de tales incrustaciones sea extremadamente difícil. Sin embargo, en los álabes del ventilador, la temperatura es mucho menor. Como consecuencia, las incrustaciones en el ventilador no se queman, siendo mucho más fácil limpiar las incrustaciones del ventilador.

Otro aspecto de los compresores de motores de aeronave incluye la recogida y eliminación adecuada de los líquidos para el lavado utilizados para lavar los compresores, y de cualquier contaminante eliminado de los motores de aeronave durante el proceso de limpieza. Debido a cuestiones medioambientales, los líquidos utilizados pueden purificarse y reciclarse, tal como se describe en la Publicación Internacional Nº WO 2005/120953 A1, titulada “System and Devices for Collecting and Treating Waste Water from Engine Washing”. En ese documento se describe un dispositivo de lavado de motores de aeronave que tiene un colector dispuesto en su parte posterior para recoger los líquidos de lavado utilizados. Los líquidos de lavado residuales que emanan de un motor se recogen mediante este dispositivo de recogida en la parte posterior del motor.

El sistema descrito en la Publicación Internacional Nº WO 2005/120953 A1 puede hacerse movible mediante la introducción de un vehículo móvil. Durante el funcionamiento, el dispositivo de lavado puede estar montado o posicionado sobre un carro de remolque manual, un carro accionado con motor, un vehículo a motor (por ejemplo, un camión pequeño) , o similares.

En la Publicación Internacional Nº WO 2005/121509 A1, titulada “System and Devices for Collecting and Treating Waste Water from Engine Washing”, y su correspondiente documento US 2006/0081512 A1 se describe otro ejemplo de dispositivo de recogida de agua residual. Como se describe en ese documento, se bombea el líquido residual recogido hacia un tanque donde el material incrustado liberado se separa del líquido recogido mediante un proceso adecuado de tratamiento de agua residual. El agua tratada es utilizada después ya sea para lavar otros motores o, de forma alternativa, se descarga a la alcantarilla. Otros sistemas incluyen la Patente norteamericana US Nº 5.104.068, la cual describe un aparato para quitar la escarcha y para evitar que se escarche una aeronave, el cual incluye una pluralidad de toberas para distribuir un fluido y aire sobre la aeronave a medida que el avión se aleja, y el documento EP 1574675 que describe una unidad y un proceso móvil de descarga de agua. La Patente norteamericana US Nº 5.104.068 también incluye medios para recolectar y reciclar los fluidos de desagüe. La unidad móvil de descarga de agua del documento EP 1574675 utiliza mangueras para conectarse a una pieza para alternar la descarga de agua con fluido de lavado y con aire.

Los sistemas y métodos mencionados anteriormente para limpiar motores y / o para recoger y reciclar los líquidos de lavado utilizados proporcionan métodos de limpieza muy versátiles y eficaces que pueden disponerse sobre una unidad móvil. Estos sistemas y métodos, sin embargo, realmente no están completamente integrados o no son autónomos. En otras palabras, cada uno de los sistemas anteriores requiere, hasta cierto punto, alguna forma de recurso externo.

Para ilustrar, un sistema convencional de limpieza de motor de aeronave (y / o de una unidad de accionamiento mecánica) requiere de forma típica una... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de lavado transportable (10, 20) que comprende:

un sistema de descarga de fluido (SNP, PF, FM2, CM AP) para descargar fluido de lavado hacia una ubicación de lavado deseada;

un suministro de energía para proporcionar energía a los componentes de la unidad de lavado transportable;

un controlador de la unidad para controlar uno o más componentes de la unidad de lavado transportable; y

una unidad de movilidad (11, 13, 30) para movilizar la unidad de lavado transportable,

en el cual, el sistema de descarga de fluido de lavado comprende:

uno o más tanques de depósito (Tanque 1, Tanque 2) para almacenar fluido de lavado;

una bomba de suministro para descargar el fluido de lavado desde uno o más tanques de depósito hacia el distribuidor (CM AP) , y

uno o más sensores en los tanques de depósito para indicar información que comprende por lo menos o el nivel de fluido, o la temperatura o la calidad del fluido del fluido de lavado en dichos tanques, siendo proporcionada esa información al controlador de la unidad, caracterizada porque el sistema de descarga de fluido de lavado comprende además un distribuidor (CM AP) , en comunicación con los tanques de depósito, que comprende una o más toberas para dirigir el fluido de lavado a una ubicación de lavado deseada.

2. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, que además comprende un sistema de tratamiento de fluido (FM1, FM2, BB F1, BB F2, BB F3, SF, CP) para el tratamiento del fluido de lavado usado.

3. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual por lo menos o el agua o el fluido de lavado, se proporcionan desde una fuente externa.

4. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual el distribuidor es o un distribuidor portátil o un distribuidor fijo configurado para atomizar el fluido de lavado.

5. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, que además comprende un accionamiento de frecuencia variable para controlar la bomba de suministro.

6. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 2, que además comprende un sistema de recogida de fluido, comprendiendo dicho sistema de recogida de fluido un colector para capturar el fluido de lavado utilizado y un tanque de almacenamiento para almacenar y suministrar el fluido capturado al sistema de tratamiento del fluido.

7. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 6, en la cual el sistema de tratamiento de fluido (FM1, FM2, BB F1, BB F2, BB F3, SF, CP) está configurado para recibir y tratar el líquido de lavado utilizado y el agua potable.

8. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 6, en la cual el sistema de tratamiento de fluido (FM1, FM2, BB F1, BB F2, BB F3, SF, CP) comprende una bomba suplementaria para retornar el fluido tratado hacia uno o más tanques de depósito.

9. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 8, en la cual el sistema de tratamiento de fluido (FM1, FM2, BB F1, BB F2, BB F3, SF, CP) además comprende uno o más de los siguientes elementos: filtro de carbono, elementos de filtro de fibra, resinas pulidoras y filtros de membrana desionizante.

10. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual el suministro de energía es una fuente de energía que es externa a la unidad de lavado.

11. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual el suministro de energía es integral a la unidad de lavado y comprende un conjunto motor generador.

12. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 11, en la cual el conjunto motor generador comprende un generador y un motor alternativo que acciona el generador, siendo el motor un motor de combustión interna o diesel o de gasolina.

13. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 12, en la cual el generador es un generador capacitivo de cincuenta (50) o sesenta (60) hercios y en el cual el motor está configurado para accionar el generador a un voltaje de entre cuatrocientos (400) y cuatrocientos ochenta (480) voltios a treinta (30) amperios en potencia trifásica (3 fases) .

14. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual el controlador de la unidad es un controlador automatizado y está controlado mediante un controlador lógico programable (PLC) o un sistema de ordenador personal, y comprende una memoria para almacenar procedimientos de lavado definidos por el usuario, como rutinas que se pueden convocar e información específica del equipo.

15. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 14, en la cual el controlador de la unidad comprende además un dispositivo de lectura configurado para reconocer por lo menos una aplicación de lavado o un tipo de motor, permitiendo ese reconocimiento que los usuarios convoquen e implementen un correspondiente procedimiento de lavado predeterminado desde un archivo almacenado en la memoria del controlador.

16. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 15, en la cual un controlador de la unidad 10 está configurado para satisfacer permisos relativos a por lo menos, o la calidad del fluido, o la temperatura del fluido,

o el llenado del depósito, o la configuración del fluido de lavado.

17. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 16, en la cual el controlador de la unidad es un controlador de la unidad integrado que comprende una pantalla táctil y además está configurado para monitorizar y controlar el conjunto motor generador y el llenado del tanque de depósito.

18. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, en la cual la unidad de movilidad comprende por lo menos o un patín transportable, o un remolque, o una cama de camión.

19. La unidad de lavado transportable (10, 20) de la Reivindicación 1, que además comprende uno o más compresores para utilizar en el purgado del fluido de lavado en exceso de una turbina y un distribuidor.