AT380103B

AT380103B - Waermeaustauscher

Info

Publication number: AT380103B
Application number: AT46884A
Authority: AT
Inventors: Horst Dipl Ing Thaler; Horst Dkfm Reis
Original assignee: Talkumwerke Naintsch Ges M B H
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1986-04-10
Also published as: ATA46884A

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse, das mit einer mit einem Regel- und Absperrorgan versehenen Zuleitung für ein wärmeabgebendes gas-bzw. dampfförmiges Medium und mit einer Ableitung für gasförmiges Medium ausgestattet ist, einem im Gehäuse angeordneten Rohrbündel, das an eine Zuleitung und an eine Ableitung für ein fluides wärmeaufnehmendes Medium angeschlossen ist, eine vom Gehäuse ausgehende, mit einem Absperrorgan versehene Kondensatableitung und eine in das Gehäuse mündende Druckgasleitung, in die ein Impulsgeber eingeschaltet ist.

Bei Wärmeaustauschern dieser Art tritt im Betrieb häufig das Problem auf, dass in dem gas-bzw. dampfförmigen Medium, z. B. industrieller Abdampf, ein Reststaub enthalten ist, z. B.

Talkteilchen, die grösstenteils kleiner als 5 IJ. sind. Die Staubteilchen neigen dazu, sich an den Rohrbündeln des Wärmeaustauschers anzulegen. Dadurch wird der Wärmeübergang laufend verschlechtert. Dieser Effekt wird durch die Kondensation des dampfförmigen Mediums bei der Wärmeabgabe noch verstärkt. Mit der Zeit wird es sogar zu einem Zuwachsen des Wärmeaustauschers kommen. Diese Gefahr besteht verstärkt bei geradlinigen Rohrbündeln, deren Rohre kleinen gegenseitigen Abstand haben.

Aus der DE-AS 1105895 ist bereits ein Wärmeaustauscher der einleitend angegebenen Art bekannt, bei dem von Kühlwasser durchflossene Wärmeaustauscherrohre gereinigt werden sollen.

Zu diesem Zweck mündet eine Druckluftleitung in die Kühlwasserkammer. Dem Kühlwasser wird während des Betriebes innerhalb der Wasserkammer in grösseren Zeitabständen unter höherem Druck als das Kühlwasser stehendes Druckgas, vorzugsweise stossweise, zugeführt. Mit der bekannten Massnahme, nämlich dem Einleiten von pulsierendem Gas in den das Rohrbündel enthaltenden Gehäusehohlraum, wäre eine wirksame Reinigung desselben nicht möglich, weil in diesem Raum die Druckstösse verpuffen würden.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Wärmeaustauscher der einleitend angegebenen Art so auszubilden, dass der das Rohrbündel enthaltende Gehäuseraum auf einfache Weise und zuverlässig von Verunreinigungen befreit werden kann.

Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher zeichnet sich dadurch aus, dass in den vom gasbzw. dampfförmigen Medium durchströmten, das Rohrbündel aufnehmenden Gehäuseraum eine Zuleitung für ein flüssiges Spülmittel mündet, dass in diese Zuleitung ein Absperrorgan eingeschaltet ist und an die Zuleitung zwischen dem Absperrorgan und dem Gehäuse eine Zuleitung für ein fluides Reinigungsmittel angeschlossen ist, und dass die Druckgasleitung ebenfalls in den vom gas-bzw.

dampfförmigen Medium durchströmten Gehäuseraum mündet, so dass nach dem Befüllen des Gehäuses mit Spul- un Reinigungsmittel bei geschlossenem Regel- und Absperrorgan für das wärmeabgebende Medium und geschlossenem Kondensatabsperrorgan sowie bei offener Ableitung für das gasförmige Medium die im Gehäuse enthaltene Flüssigkeit unter teilweiser Füllung der Ableitung für das gasförmige Medium in eine pulsierende Bewegung versetzbar ist.

Durch diese Konstruktion wird erreicht, dass das Gehäuse des Wärmeaustauschers periodisch mit Spul- un Reinigungsmittel gefüllt und die Füllung bzw. Flüssigkeitsäule im gesamten Gehäuseraum so lange in eine hin-und hergehende Bewegung versetzt werden kann, bis alle Anlagerungen an den Wärmeaustauschrohren gelöst sind, selbst wenn die Wärmeaustauschrohre kleinen gegenseitigen Abstand haben. Die gelösten Verunreinigungen werden sodann in den Kondensatsammler abgelassen.

Vorzugsweise ist erfindungsgemäss an die Reinigungsmittelleitung ein Vorrats- und Dosierbehälter für das Reinigungsmittel angeschlossen.

Im Rahmen der Erfindung kann der gesamte Reinigungsvorgang durch eine Programmsteuerung automatisiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der ein Wärmeaustauscher gemäss der Erfindung mit seinen Anschlüssen schematisch dargestellt ist.

Der Wärmeaustauscher weist ein Gehäuse-l-auf, in dem ein Rohrbündel aus geraden oder aus wendelförmig gewundenen Stahlrohren angeordnet ist, die von Heizwasser durchströmt werden. In der Zeichnung sind lediglich der Vorlauf und der Rücklauf des Rohrbündels ersichtlich und mit. --2'und 2"-- bezeichnet. Das Gehäuse-l-wird über eine Zuleitung --3-- mit

einem heissen gasförmigen Medium, z. B. Abdampf unter 200 C, beschickt. Die Zuleitung --3-ist mit einer Regel- und Absperrklappe --4-- versehen. Bei geöffneter Regelklappe--4--strömt der Abdampf durch das Gehäuse-l-und erwärmt das im Rohrbündel --2-- strömende Heizwasser. Dabei kondensiert der grösste Teil des Abdampfes.

Der nicht kondensierte Abdampfteil bzw. das abgekühlte gasförmige Medium wird aus dem Gehäuse --1-- über einen Kamin --5-- ins Freie geleitet. Das anfallende Kondensat strömt über an das Gehäuse-l-angeschlossene Konden- satleitungen --6-- in eine mit einer Absperrklappe --7-- versehene Kondensatsammelleitung --8-und in einen Kondensatsammler (nicht gezeigt). Das gesammelte Kondensat wird in der Folge über einen Kondensatwärmeaustauscher abgekühlt und einem Klärbecken zugeleitet.

Zur Reinigung ist das Gehäuse-l-über eine Spülmittelleitung-9--, z. B. Wasserleitung, mit einer (nicht gezeigten) Spülmittelquelle verbunden. In der Spülmittelleitung --9-ist ein Kugelhahn --10-- angeordnet. Zwischen dem Kugelhahn --10-- und dem Gehäuse-l- mündet in die Leitung --9-- eine Reinigungsmittelleitung --11-- für fluides Reinigungsmittel, die mit einem Dosierbehälter --12-- in Verbindung steht und in der ebenfalls ein Kugelhahn --13-eingebaut ist.

Zu Beginn des Reinigungsvorganges werden die Regelklappen --4-- und die Kondensat- - Absperrklappe --7-- geschlossen und die Kugelhähne --10 und 13--geöffnet. Im Dosierbehälter - wird ein entsprechendes flüssiges Reinigungsmittel, z. B. ein handelsübliches Geschirrspülmittel bevorratet. Die Grösse des Dosierbehälters entspricht zweckmässig dem Reinigungsmittelbedarf für einen Reinigungsvorgang.

Das Gehäuse --1-- des Wärmeaustauschers wird bei gleichzeitiger Reinigungsmittelabgabe geflutet. Nach dem Füllen des Gehäuses-l-werden die beiden Kugelhähne --10 und 13-geschlossen und der Reinigungsvorgang wird in Gang gesetzt.

Zu diesem Zweck wird über eine an das Gehäuse-l-angeschlossene Druckluftleitung-14- mit Hilfe eines Impulsgebers --15-- das im Gehäuse befindliche Wasser samt Reinigungsmittel durch kurze Druckluftstösse mit einer Impulsdauer von z. B. 1, 5 s in eine stark langwellige Hin- und Herbewegung versetzt. Durch den Druckluftimpuls werden etwa 2/3 der Flüssigkeitsmenge im Gehäuse-l-in die Abgasleitung --5-- gedrückt, wobei diese Flüssigkeitsmenge anschliessend sehr rasch in den Gehäuseraum zurückfliesst. Durch diese Flüssigkeitsbewegung werden im Zusammenwirken mit dem Spülmittel in kurzer Zeit (zirka 5 min) die angelagerten Feststoffe (z. B. Talk) von den Wärmeaustauschrohren einwandfrei abgelöst.

Nach dem Reinigungsvorgang wird der Wärmeaustauscher durch Öffnen der Kondensat-Absperrklappe rasch entleert und das Spülwasser reisst die gelösten Feststoffe mit in den Kondensatsammler.

Der erfindungsgemässe Reinigungsvorgang kann auf einfache Weise, rasch und kostensparend durchgeführt und im Bedarfsfall leicht automatisiert werden. Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens verschiedentlich abgewandelt werden. Die Erfindung kann insbesondere bei Wärmeaustauschern mit unterschiedlich geformten Wärmeaustauscherrohren angewendet werden, wobei den Wärmeaustauschern stark verunreinigte gas-bzw. dampfförmige Medien mit einem Reststaubgehalt von z. B. bis zu 150 mg/Nm zugeführt werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse, das mit einer mit einem Regel- und Absperrorgan versehenen Zuleitung für ein wärmeabgebendes gas-bzw. dampfförmiges Medium und mit einer Ableitung für gasförmiges Medium ausgestattet ist, einem im Gehäuse angeordneten Rohrbündel, das an eine Zuleitung und an eine Ableitung für ein fluides wärmeaufnehmendes Medium angeschlossen ist, eine vom Gehäuse ausgehende, mit einem Absperrorgan versehene Kondensatableitung und eine in das Gehäuse mündende Druckgasleitung, in die ein Impulsgeber eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den vom gas-bzw.

dampfförmigen Medium durchströmten, das Rohrbündel aufnehmenden Gehäuseraum (1) eine Zuleitung (9) für ein flüssiges Spülmittel mündet, dass in diese Zuleitung (9) ein Absperrorgan (10) eingeschaltet ist und an die Zuleitung zwischen <Desc/Clms Page number 3> dem Absperrorgan (10) und dem Gehäuse (1) eine Zuleitung (11) für ein fluides Reinigungsmittel angeschlossen ist, und dass die Druckgasleitung (14) ebenfalls in den vom gas-bzw.

dampfförmigen Medium durchströmten Gehäuseraum (1) mündet, so dass nach dem Befüllen des Gehäuses mit Spul- un Reinigungsmittel bei geschlossenem Regel- und Absperrorgan (4) für das wärmeabgebende Medium und geschlossenem Kondensatabsperrorgan (7) sowie bei offener Ableitung für das gasförmige Medium die im Gehäuse enthaltene Flüssigkeit unter teilweiser Füllung der Ableitung für das gasförmige Medium in eine pulsierende Bewegung versetzbar ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Reinigungsmittelleitung (11) ein Vorrats- und Dosierbehälter (12) für das Reinigungsmittel angeschlossen ist.