Rauch/Dampf in 757-Kabine

[Kay Richter]

Abend :)

 

Gestern Abend war ich Gast an Bord einer Condor 757-300.

Kurz vor dem Push-Back haben jedoch die hysterischen Pax - unfreundliche Personen! Haben einen nie zu Wort kommen lassen, als der Techniker nach weiteren Unauffälligkeiten gefragt hat -, die vor mir Platz genommen haben, festgestellt, dass aus dem Lüftungsschlitz der Air Conditioning, der am nächsten zur Fensterverkleidung war, Rauch austrat.

Meine erste Vermutung, die natürlich auch der Kommandant (sehr freundliche Person, übrigens) hatte, war die, dass die kalte Luft aus der Klimaanlage in der Kabine kondensiert.

Dagegen sprachen jedoch die Umstände, dass nur ein sehr kleiner Teil von diesen Dämpfen betroffen war (gut, evtl. ein kleiner Fehler in der Verteilung), es nach elektrischen Brand roch (es wurde anfangs ein Kabelbrand vermutet. Nach Abschrauben der Verkleidung für Leselampen, Pax Signs etc. konnte dies jedoch ausgeschlossen werden), und es wirklich, ja, rauchig war. Nicht unbedingt wie Dampf.

Ein weiterer Verdacht von mir war, dass Öldämpfe der Grund sein könnten. Gerade die -300 ist ja hierfür bekannt, andererseits wurden wir zu dem Zeitpunkt von der APU versorgt. Könnte auch die APU diese Art von Dämpfen produziert haben?

Zu guter Letzt: Aus dem Gasper Fan kam anfangs immer ein Duft heraus, der wirklich ölig war. Ich weiß nicht, wie ich es beschreiben soll. Eben dieser Duft, den man evtl. vom Ölwechsel beim Auto kennt, oder auch aus der Tankstelle.

 

Zwar habe ich erst kürzlich angefangen, die FCOM der 757 zu lesen, was ich jedoch noch ungefähr aus der Air Systems/ECS Section im Kopf habe ist, dass die Gasper Fans durch die Recirc. Fans betrieben wird und/oder die dritte Sektion des ECS zur Versorgung benutzt wird. Nun, ich kann das leider gerade nicht besser ausdrücken. Anders gesagt: Die 757, oder auch 767, ist in der Kabine in drei Sektionen aufgeteilt, die mit Luft versorgt werden. Auch hierzu gibt es drei Temp. Controllers und, falls ich richtig liege, auch drei kleinere "Luftversorgungsreservoirs". Das Dritte wird, falls ich nun richtig liege, eben zur Versorgung der Gasper Fans benutzt (ich werde das heute nochmal nachlesen). In dieser dritten Sektion war jedoch alles normal. Nur in diesem kleinen Bereich der overwing emergency exits auf der rechten Seite.

 

Meine Vermutungen bzgl. diesen recht interessanten Fall:

 

- stupide Verunreinigungen in den Luftschlitzen (das kennt man aus dem Auto)

- irgendwas in den Overhead Bins

- tatsächlich Öl

- ein Fehler im Klimasystem, weswegen diese kleinen Liftschlitze mit besonders kalter Luft (verglichen mit dem Rest der Maschine) und dem allgemein kühleren Klima bei den Notausgängen)

- s.o. + Ölgeruch und evtl. auch Verunreinigungen

- ein paar "leichte" Kabelbündel, die nur ein bisschen wärmer wurden, dabei jedoch diesen Kabelgeruch in die Luft abgegeben haben

- eine Mischung aus allem

- irgendwas mit den Illuminati

 

Auch roch es vor dem Start recht stark nach Flugzeug (dieser trockene Duft) - ich hoffe, ihr versteht, was ich meine.

Auch blieben die Packs nach dem Engine Start relativ lange abgeschaltet (ob ein Packs off take-off durchgeführt wurde, konnte ich nicht genau feststellen) und nach dem Ausschalten Gleicheres direkt mit abgeschaltet.

So extrem ist mir das noch nie aufgefallen ...

Maschine war die D-ABOE.

 

Hat jemand vllt. eine andere Theorie, weiß mehr aus dem Nähkästchen oder könnte eine meiner Thesen bestätigen?

 

Vielen Dank :)

 

Mit freundlichen Grüßen

Kay Richter

[Volume]

Ach wenn die 757 neben der BAe-146 am berüchtigsten für verunreinigte Kabinenluft ist, bei dem "Rauch" aus der Belüftung handelt es sich um die ganz normale Kondensation von sehr feuchter Luft.

Im Gegensatz zur Autoklimaanlage (die mit Wärmetauscher arbeitet) entfeuchtet eine Flugzeug-Klimaanlage die Luft kaum, daher kann kalte Luft am Boden schon mal kondensieren. Im Flug ist sie dann eh viel zu trocken.

 

Wo fand denn der Flug statt ?

 

Gruß

Ralf

[Kay Richter]

Flug war LTAI-EDDF.

 

Wie gesagt, an Kondensation oder diese Öldämpfe habe ich auch schon gedacht, nur spricht dagegen, dass wirklich nur knapp 3 Sitzreihen betroffen waren (Fehler in der Versorgung der Luftschlitzen?) und wir auf APU waren.

Ist die APU auch für diese Öldämpfe bekannt, resp. können diese dort technisch entstehen?

Aus dem Rest der Kabine wurden keine Beschwerden gemeldet, weder von Pax, noch von Cabin.

Während des Fluges hat sich alles normalisiert, nur dass eben die Packs sehr früh, bzw. lange, off waren.

 

Übrigens muss ich mich korrigieren: Die Kabine der 757 ist, lüftungstechnisch, nur in zwei Teile geteilt.

Gasper Fans werden, anscheinend, über das Mix Manifold versorgt, also dem Herkunftsort der gesamten conditioned Air der Kabine.

[IFixPlanes]

...Im Gegensatz zur Autoklimaanlage (die mit Wärmetauscher arbeitet) entfeuchtet eine Flugzeug-Klimaanlage die Luft kaum, daher kann kalte Luft am Boden schon mal kondensieren. ...

Ein definitives FALSCH.

Setze dich bitte mit der Funktion und Wirkungsweise eines Packs auseinander...

 

Der Rauch aufgrund von Kondesation entsteht, wenn die kalte (trockene) Luft aus dem Pack sich mit der feuchten Kabinenluft vermischt.

[Volume]

Ein definitives FALSCH.

Setze dich bitte mit der Funktion und Wirkungsweise eines Packs auseinander...

Moment mal, was war bitte Falsch an meinen Ausführungen ?

Im Auto wird die "Kälte" in einem getrennten Kältemittelkreislauf erzeugt, und dann in einem (kalten) Wärmetauscher an die Luft abgegeben, dabei kondensiert eine Menge der Luftfeuchtigkeit im Wärmetauscher, und tropft dann unten aus dem Auto, die Luft wird dabei getrocknet.

Im Flugzeug ist die Luft selbst das Kältemittel (in einer "Air Cycle Unit"), Sie kommt unter Druck und heiss vom Triebwerk mit der absoluten Luftfeuchte, die das Triebwerk (oder die APU) eben so ansaugt. Die relative Luftfeuchte liegt sehr weit unter dem Kondensationsniveau (wegen dem komprimieren und adiabatischen erhitzen), so das im Precooler (sofern vorhanden) noch keine Kondensation stattfindet. In der ACU wird sie zunächst komprimiert dann gekühlt (dabei ist ihre relative Luftfeuchte immer noch nicht am Taupunkt) und zum Schluß in einer Turbine expandiert, dabei kann sie kondensieren, und zwar im freien Luftstrom ("aus sich selbst heraus"), also nicht an einer kalten Wand wie im Auto. Daher verbleibt die allermeiste Feuchte in der Luft.

Auch die Flugzeugklimaanlage entzieht der Luft ein bischen Feuchte (es gibt einen Wasserabscheider hinter dem Wärmetauscher zur Vermeidung von Eisbildung), aber längst nicht so viel wie eine Autoklimaanlage, und das mit völliger Absicht. Im Flug ist es ohnehin immer zu trocken.

 

Flug war LTAI-EDDF

Dann dürfte es allerdings nicht zu feucht gewesen sein. Ich kenne solche Phänomene eher aus Singapur oder Japan, habe es aber auch schon in Deutschland erlebt.

 

nur spricht dagegen, dass wirklich nur knapp 3 Sitzreihen betroffen waren

Und was spricht dafür, das Öl nur in drei Sitzrehen auftaucht, wenn es doch schon im Triebwerk in die Luft gelangt ? Vermutlich waren die Sitzreihen besonders nahe an einem Riser Duct und daher besonders kalt.

 

Der Rauch aufgrund von Kondesation entsteht, wenn die kalte (trockene) Luft aus dem Pack sich mit der feuchten Kabinenluft vermischt.

Das ist nun definitiv FALSCH ;) Rauch ist per Definition ein Feststoff , der feinverteilt in der Luft ist. ("In einem Gas dispergierter Feststoff") Wenn es flüssig ist, dann ist es Nebel.

Und die Luft aus dem Pack wird bereits im System mit feuchter (rezirkulierter) Kabinenluft gemischt, aus den Lüftungsschlitzen kommt dann bereits das kondensierte Gemisch.

Ich habe allerdings auch das von dir angeführte Beispiel schon gesehen, aber dann kommt kein "Rauch" wie hier beschrieben aus den Schlitzen, sondern der Nebel bildet sich erst ein Stück davon entfernt.

 

Gruß

Ralf

[FalconJockey]

Dann dürfte es allerdings nicht zu feucht gewesen sein. Ich kenne solche Phänomene eher aus Singapur oder Japan, habe es aber auch schon in Deutschland erlebt.

Fensterplaz in Geographie gehabt? :P Rund ums Mittelmeer ist es sauschwül. Bin gerade in Tel Aviv, hier kann man die Luft schneiden. METAR aus Antalya: LTAI 250820Z 14008KT 100V190 9999 FEW030 33/27 Q1005 NOSIG

[Volume]

Puuuh, das ist in der Tat heftig.

Tja, ich war vor 20 Jahren zuletzt in der Türkei (damals mehrmals und viele Wochen lang), und kann mich nicht an schwüle Tage im Süden erinnern. In Istanbul ja, aber nicht in Antalya. Da habe ich wohl nur eine gute Zeit getroffen.

Die Härte fand ich in Japan: Nebel mit unter 50 Metern Sicht bei 35°C und alle Fenster von aussen beschlagen. Das trifft dich wie ein Dampfhammer...

 

Gruß

Ralf

[IFixPlanes]

Moment mal, was war bitte Falsch an meinen Ausführungen ?...

Da die Temperaturen im Pack auch weit unter die Null Grad gehen, bleibt auch bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit kaum etwas übrig.

Der Fehler in deiner Ausführung ist die Aussage "Im Gegensatz zur Autoklimaanlage (die mit Wärmetauscher arbeitet) entfeuchtet eine Flugzeug-Klimaanlage die Luft kaum..."

Dein Denkfehler bei der Beschreibung des Packs ist die Kondensation. Wir sind uns bestimmt einig, dass alles über 100% Luftfeuchte kondensiert, oder?

Im Pack wird dieses Kondensat meist durch gelenkte Verwirbelung aus der klimatisierten Luft getrennt.

Rechnen wir doch mal das Wetter von Andreas durch. (Daten berechnet mit dem Excel-Tool des ILK Dresten - http://www.ilkdresden.de/index.php?id=833)

 

33°C mit einem Taupunkt von 27°C ergibt bei 1005 hpa eine relative Luftfeuchtigkeit von 71% und einen Wassergehalt von 22,9 g/kg Luft.

Bringe ich diese Luft nun auf 0°C habe ich selbst bei 100% Luftfeuchtigkeit nur noch 3,8 g/kg Wassergehalt.

Wenn ich jetzt noch den Druck erhöhen würde (sonst geht meine Luft ja nicht in die Kabine), fällt der Wassergehalt sogar noch weiter.

(erhöht man den Druck nur um 4 psi sind es noch 3,0 g/kg)

Bleiben wir der Einfachheit halber einfach bei 1005 hpa, da ich den Ausgangsdruck des Packs nicht kenne:

Bei angenehmen 21°C komme ich bei 3,8 g/kg auf 24,5 % relative Luftfeuchtigkeit.

 

Das Alles ist durch viele Variablen nur grob gerechnet, aber "kaum" entfeuchtet ist anders... ;-)

[Volume]

OK, betrachten wir das ganze mal mit einer anderen Bilanzhülle.

Nehmen wir mal an, das Auto und das Flugzeug wären eine große Black Box.

Wenn das Auto im schwülen Sommer mit laufender Klimaanlage an der Ampel steht und so sagen wir mal 200 Liter Luft die Minute durchsetzt, dann tropft unten Wasser raus. Wenn das Auto wegfährt bleibt unten eine Wasserlache.

Wenn ein Jumbo im schwülen Singapore mit laufender APU rumsteht, dann setzen die Packs 2 kg/s oder 120.000 Liter Luft die Minute durch.

Wo bitte läuft der dicke Wasserstahl aus dem Flugzeug und wo ist die riesige Wasserlache?

Also scheidet das Flugzeug ganz offensichtlich sehr viel weniger Wasser ab, als das Auto.

 

Mehr infos z.B. Hier

 

Der riesige Unterschied ist, das in der Autoklimaanlage warme Luft an kalten Flächen vorbeiströmt (und sich deshalb Wasser an den Wänden niederschlägt, der Luft Wasser entzogen wird) während im Flugzeug Luft in einem warmen (heissen...) Gehäuse expandiert wird und somit kälter ist, als das Gehäuse und die Wände, folglich schlägt sich dort kein Wasser nieder, der Luft wird kein Wasser entzogen.

 

Und deshalb bilden sich die Wasserlachen nämlich nicht unter dem Auslass des Water Extractors der Packs, sondern unter den Drainventilen der Rumpfbilge. Und dort vor allem direkt nach der Landung, wenn all das Eis innen auf der Rumpfhaut schmilzt.

 

Gruß

Ralf

[Brufi]

Ingo 100 Punkte

Ralf 0 Punkte

 

Die Luft nach dem Pack enthält in den meisten Fällen, insbesondere am Boden bei hoher Aussentemperatur, jede Menge Kondensat, also Nebel. Wie Ingo völlig richtig schreibt, wird dieses Kondensat durch mechanische Verwirbelung ausgeschieden. Das dabei anfallende Wasser wird gesammelt und auf die Wärmetauscher des Packs gesprüht um deren Wirksamkeit zu steigern. Dabei verdampft das Wasser wieder und wird mit der erwärmten Abluft des Packs an die Umgebung abgegeben.

 

Gruss

Philipp

[Gast]

In tropischen Gefilden kann man sich bei getrennter/defekter Leitung (vom Wasserabscheider zur Spritzdüse am Wärmetauscher) die Hände waschen.

Neueste Anlagen bypassen den Wasserabscheider in größeren Höhen um die Luftfeuchtigkeit in der Kabine etwas anzuheben.(A380 ab FL 290)

 

Gruß

Alex

[Volume]

Ingo 100 Punkte

Ralf 0 Punkte

Na einigen wir uns auf 100:1, die Tasache das sich das Wasser nicht im Wärmetauscher niederschlägt sondern (als Nebel) im Luftstrom verbleibt habe ich ja wohl richtig dargestellt :o

Ich habe gerade nochmal in meine Schulungsunterlagen eines namhaften Flugzeugherstellers geguckt, und da gibt es keinen Wasserabscheider nach der Turbine drin, nur einen nach dem ersten Wärmetauscher :003:

Womit bewiesen wäre, dass man im Forum mehr lernt als in einer Schulung :009:

 

Da im Wasserabscheider aber nur Nebel (kondensiertes Wasser) abgeschieden wird, hat die aus dem Pack kommende Luft (die wie weiter oben geschrieben sehr kalt ist) praktisch 100% Luftfeuchte, erst durch das Beimischen von heißer und extrem trockener Trim Air wird daraus ein Gemisch mit (deutlich) weniger als 100% Luftfeuchte. Wobei bei maximaler Kühlung kaum Trim Air beigemischt wird, und die zugemischte Rezirkulierte Kabinenluft ist auch nahe an 100%.

 

Von daher bleibe ich dabei, eine Flugzeugklimaanlage entfeuchtet weniger als eine Autoklimaanlage, gerade am Boden wenn das Pack nicht mit voller Leistung läuft und es nicht auf 0° runterkühlt.

 

Deshalb baut man ja in manchen Flugzeugen sogenannte "Zonal dryer" ein, die gezielt die Luft in bestimmten Zonen (z.B. in der 747 oberhalb der Gepäckfächer und Deckenverkleidung) trocknet, um "Rain in the Plane" zu vermeiden.

 

In tropischen Gefilden kann man sich bei getrennter/defekter Leitung (vom Wasserabscheider zur Spritzdüse am Wärmetauscher) die Hände waschen

Das würde ich bei 2 kg/s Packdurchsatz und damit 78g Wasser die (gelöst) pro Sekunde bei 30°C/100% durchgehen dann auch erwarten. Wenn 100% abgeschieden würde, entspräche das alle 12 Sekunden einer Mass... Oder dem Durchsatz eines typischen Wasserhahns. Ist das denn wirklich so viel? Beeindruckend.

 

Gruß

Ralf

[Brufi]

Na einigen wir uns auf 100:1

OK :)

Ich habe gerade nochmal in meine Schulungsunterlagen eines namhaften Flugzeugherstellers geguckt, und da gibt es keinen Wasserabscheider nach der Turbine drin, nur einen nach dem ersten Wärmetauscher

Das ist ohne weiteres möglich, es gibt unterschiedlich ausgelegte Systeme. Mein Wissen ist eh antiquiert, ich habe mich seinerzeit mit den Packs von DC-9-32/-51/-81, DC-10-30, B-747-300 und A-310 beschäftigt. Inzwischen bin ich seit >26 Jahren nicht mehr in dieser Sparte tätig (Mensch, bin ich alt! :009:). Die Packs waren alle von Garret und jene von DC-10/747/A310 waren sehr ähnlich, bloss unterschiedliche Grösse. Diese Packs wurden mit Luft aus dem Pneumatiksystem gespeist, d.h. Luft welche vorher bereits im Bleed Air Cooler auf eine vorgegebene Temperatur abgekühlt wurde, jedenfalls wenn die Triebwerke liefen. Im Stillstand am Boden erfolgte die Luftversorgung aus der APU und wenn ich mich nicht irre war die APU Pneumatikluft nicht gekühlt. Im Pack gibt es immer einen Wärmetauscher zwischen Kompressor und Turbine der ACM (Air Cycle Machine). Die Pack exit Temperatur wird mittels Turbinen Bypassventils geregelt.

Um Vereisung am Packaustritt zu verhindern hat es nach der Turbine ein Sieb welches als erstes anfängt zuzufrieren falls Eisbildung auftritt. Der Gegendruck am Sieb steigt dadurch an und dies öffnet selbstätig das sogenannte Pack Anti Ice Valve welches heisse Bypassluft um die ACM herum direkt an den Turbinenaustritt leitet.

Am Ende kommt der Water Separator (Tropfenabscheider) und danach fliesst die Luft dann in den Conditionned Air Manifold.

 

Bei allen DC-9 war das System geringfügig simpler: Es gibt keinen eigentlichen Bleed Air Kühler welcher das Pneumatik System mit einer geregelten Bleed Air Temperatur versorgt, sondern die Bleed Air kommt zu den Packs mit der Temperatur die sie hat. Am Pack gibt es dann zwei Wärmetauscher, einen vor dem Kompressor und einen zweiten zwischen Kompressor und Turbine der ACM. Aber auch hier Anti Ice Screen, Pack Anti Ice Valve und Water Separator.

 

Gruss

Philipp

[IFixPlanes]

...Ich habe gerade nochmal in meine Schulungsunterlagen eines namhaften Flugzeugherstellers geguckt, und da gibt es keinen Wasserabscheider nach der Turbine drin, nur einen nach dem ersten Wärmetauscher :003: ...

Das beste grundlegende Modell eines Packs ist das einer B737-300/500.

Eventuell ist der "namhaften Flugzeughersteller" Airbus (oder B737-400/800). Da ist zwar der Wasserabscheider Flussmäßig vor der Turbine, aber nach den Wäretauschern (genauer = Heat Exchanger).

Um die Wirkungsweise des Reheaters und Kondensers zu verstehen, sollte man auch den Text in den Schulungsunterlagen lesen.

 

 

...Von daher bleibe ich dabei, eine Flugzeugklimaanlage entfeuchtet weniger als eine Autoklimaanlage, gerade am Boden wenn das Pack nicht mit voller Leistung läuft und es nicht auf 0° runterkühlt. ...

Könntest du bei Unwissenheit oder Halbwissen Worte wie "eventuell" "ich glaube dass" oder "meiner Meinung nach" einfließen lassen?