Rolls Royce
Fabricante de motores de turbina de gas
Rolls Royce limpia las hélices del compresor de los motores de los aviones consiguiendo un ahorro de costes del 90 %
En resumen
Rolls Royce para eliminar los residuos acumulados en las palas de titanio del compresor optó por un sistema automatizado entre una Cold Jet SDI-5 y una cabina insonorizada logrando un ahorro de costes en un 90 % y tiempo en un 84 %.
Los residuos acumulados en las palas del compresor reducen el rendimiento del motor
Los motores de turbina de gas se utilizan para propulsar aviones, embarcaciones y generadores. Por lo general, constan de un núcleo del motor, que incluye un compresor, una cámara de combustión y una turbina. El compresor presuriza el aire que se envía a la cámara de combustión. En la cámara de combustión, el combustible se mezcla con el aire a alta presión y se enciende. Como producto de la reacción en la cámara de combustión se genera gas caliente, que se dirige a la turbina, donde se extrae energía para impulsar el compresor y el ventilador. Durante el funcionamiento se acumula suciedad y residuos procedentes del aire atmosférico y del combustible quemado. A medida que la suciedad y los residuos se acumulan en los motores turbofán, el rendimiento de estos puede verse reducido debido a pérdidas aerodinámicas y por fricción.
El compresor desempeña un papel clave en el rendimiento óptimo de un motor a reacción. Cualquier disminución de la eficiencia tiene un impacto significativo en los costes operativos y los intervalos de mantenimiento. Dependiendo del entorno operativo, el polvo, las sales y los depósitos de gases de escape son las principales causas de la reducción del rendimiento, lo que da lugar a un mayor consumo de combustible y a un mayor desgaste de la turbina. Por lo tanto, una limpieza adecuada del compresor reduce significativamente los costes operativos y garantiza el máximo rendimiento del motor a reacción.
Rolls Royce, fabricante de motores de turbina de gas, utilizaba un proceso de limpieza manual para eliminar los residuos acumulados en las palas de titanio del compresor. Este proceso requería que los trabajadores raspasen y frotasen las palas con una mezcla de agua y otros productos químicos de limpieza. Este método requería mucho tiempo, era muy laborioso y podía dañar las palas. Además, resultaba peligroso para el personal que realizaba la limpieza. Las hélices del compresor tienen esquinas muy afiladas y los trabajadores corrían el riesgo de sufrir lesiones. Como resultado, Rolls Royce comenzó a explorar métodos de limpieza alternativos.
- Compresor, cámara de combustión y turbina: el núcleo del motor a reacción
- Limpieza manual de las palas de titanio del compresor mediante raspado y frotado con agua y productos químicos
- Proceso lento y muy laborioso, con riesgo de dañar las palas
- Peligroso para el personal: las hélices del compresor tienen esquinas muy afiladas y exponen a los trabajadores a lesiones y a productos químicos
El sistema automatizado con la Cold Jet SDI-5 y una cabina insonorizada
Rolls Royce EE. UU. probó la limpieza con hielo seco de Cold Jet y descubrió que el efecto del proceso sobre la microestructura del material era mínimo. Tras el éxito de las pruebas, se aprobó el uso de la limpieza con hielo seco para la limpieza de las palas del compresor.
El sistema de limpieza con hielo seco de Cold Jet utiliza un medio no abrasivo en forma de pellets de CO₂ reciclados que no dañan las superficies ni los equipos. La combinación de la energía cinética y los efectos térmicos de la limpieza con hielo seco rompe la conexión entre la suciedad y la superficie, eliminando los contaminantes. Cuando los pellets de tres por seis milímetros impactan contra las palas de las etapas del compresor del motor, la energía cinética liberada por el impacto desprende el contaminante. A diferencia del chorro con otros medios, la limpieza con hielo seco no deja residuos secundarios. Las partículas de hielo seco se subliman al impactar —pasando de estado sólido a gaseoso— sin dejar residuos en el motor. La limpieza con hielo seco es segura y no tóxica, no genera contaminación posterior y reduce o elimina la exposición de los empleados a peligrosos agentes químicos de limpieza.
Rolls Royce concedió una carta de aprobación para el uso de la limpieza con hielo seco de Cold Jet en la limpieza de los conjuntos de tambores de compresor de titanio de las turbinas de aviones.
La empresa quedó satisfecha con los resultados del proceso de limpieza con hielo seco y decidió integrarlo en el mantenimiento de sus motores de turbina. Rolls Royce instaló un sistema automatizado (manipulador robótico) que utiliza una Cold Jet SDI-5 y una cabina insonorizada para evitar molestias por ruido durante el proceso de limpieza.
90% menos coste y 84% menos tiempo en la limpieza de motores
El paso a un proceso de limpieza automatizado con hielo seco transformó por completo los indicadores de mantenimiento de Rolls Royce.
90 %
Ahorro de costes en la limpieza de las palas del rotor del compresor gracias a la automatización con hielo seco.
84 %
Reducción del tiempo de rotación de los módulos y componentes del motor.
0
Productos químicos utilizados en el proceso: el hielo seco se sublima al impactar, sin agua ni disolventes.
Gracias al uso del proceso de limpieza automatizado de Cold Jet, el ahorro de costes en la limpieza de las palas del rotor del compresor mejoró en un 90 % y el tiempo de rotación de los módulos y componentes mejoró en un 84 %.
Rolls Royce eliminó el uso de productos químicos en el proceso de limpieza y redujo la exposición de los empleados a sustancias nocivas. La limpieza con hielo seco también hizo que el proceso fuera más seguro para sus empleados. Estos pueden mantenerse a una distancia segura y limpiar las palas sin entrar en contacto directo con ellas.
La empresa también utiliza la limpieza con hielo seco para limpiar el rotor del compresor entre las aspas, los alerones del compresor, los estatores y las carcasas.
Preguntas frecuentes sobre la limpieza criogénica de motores de avión
¿La limpieza con hielo seco no daña la superficie o equipos?
¿Es la limpieza con hielo seco más eficaz que los otros métodos?
¿Cómo puedo obtener más información para integrar esta máquina en mi empresa?
Fuentes
- Aero2 PCS ULTRA – Máquina de Limpieza Criogénica con Control de Partículas Cold Jet
- Rolls-Royce Motor Cars Rolls-Royce Motor Cars
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