AT398283B - Verfahren zum ablösen von an oberflächen von mit flüssigkeit in berührung stehenden körpern, insbesondere brunnenrohren, haftenden ablagerungen - Google Patents

Description

AT 398 283 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablösen von an Oberflächen, insbesondere Innenflächen, von mit Flüssigkeit in Berührung stehenden Körpern, insbesondere Brunnenrohren, haftenden Ablagerungen unter Einsatz von durch ein flüssiges Medium übertragenen Druckwellen in Form von elektrischen Entladungen über eine Funkenstrecke erzeugte Stoßwellen.

In der SU-PS 859 558 ist die Reinigung von Brunnenfiltern durch Zünden einer in diese eingeführten Sprengschnur beschrieben. Das Funktionsprinzip ist dabei, Metalirohre elastisch zu deformieren, so daß Ankrustungen abplatzen. Sprengverfahren haben aber in der Praxis keine Anwendung gefunden, da es sehr schwierig ist, die Ladungsstärke zu dosieren und die Grundvoraussetzung, nämlich völlig einheitlicher Widerstand der so druckbeaufschlagten Flächen, insbesondere bei im Betrieb gestandenen Filterrohren nicht mehr gegeben ist. Dabei erschien ein Sprengverfahren ursprünglich deswegen günstig, da gefunden wurde, daß der steile Flankenanstieg einer Druckwelle entscheidend ist für die Fähigkeit, Ankrustungen abzulösen und das Differential dp/dt in Bereichen von etwa 200 bar. ns-’ liegen muß.

Die WO 91/01183 betrifft eine Anordnung zur Reinigung von Rohren, bei der gepulste elektrische Entladungen in einer Flüssigkeit zwischen einer in das Rohr eingeführten positiven Elektrode und dem Rohr erfolgen, das die negative Elektrode bildet und geerdet ist.

Die DE-OS 2 325 517 betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohren mit zwei Elektroden zur Erzeugung einer elektrischen Entladung, die eine ebene Druckwelle..erzeugt, die sich entlang der Rohrachse fortbewegt.

Letztendlich betrifft die DE-OS 2 546 818 eine Vorrichtung zur Reinigung von Rohren mittels eines in das Rohr einschiebbaren Ultraschallschwingers. Dabei hat sich gezeigt, daß eine übliche Ultraschallreinigung selbst bei Schallintensitäten in der Höhe von 80 W cm'2 nicht ausreicht, um mineralische Ankrustungen zu entfernen, so daß ein Druckwellenverfahren als Verfahren der Wahl erscheint.

Es bestand daher die Aufgabe ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das besser praktikabel ist, wobei insbesondere die Energiedichte abstimmbar sein soll.

Zur Lösung der Aufgabe wird nunmehr erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Stoßwellen gerichtet, insbesondere fokussiert werden.

Zur Unterstützung der Verkrustungsablösung kann gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung gleichzeitig mit der und/oder anschließend an die Stoßwellenbehandlung eine Behandlung mit Ultraschall, insbesondere mittels einer Sirene, durchgeführt werden.

Die Erzeugung von Stoßwellen durch elektrische Entladung über Funkenstrecken ist bekannt. Entsprechende Vorrichtungen bestehen grundsätzlich aus einem Hochspannungsgenerator, einer Kondensatorgruppe, einem Hochleistungsschalter mit Zündeinrichtung und der Funkenstrecke.

Die Kondensatoren werden über die Hochspannungsversorgung geladen, der Hochleistungsschalter erhält bei geladenen Kondensatoren einen Zündimpuls, woraufhin die Ladung der Kondensatoren über die Funkenstrecke abgebaut wird. Durch den Funken entsteht eine sehr hohe Temperatur im die Funkenstrecke umgebenden Medium (Wasser oder Öl). Da der Funken weniger als eine Millionstelsekunde brennt, entsteht eine Druckwelle mit extrem steiler Anstiegsflanke, eine sogenannte Stoßwelle. Nach dem Funken fällt der Raum um die überschlagsstelle sofort wieder zusammen, womit ein Vakuumschock verbunden ist. Eine elektrisch erzeugte Stoßwelle gibt somit sowohl einen Druckimpuls, als auch einen Vakuumimpuls an das Medium ab.

Die Funkenenergie läßt sich über die Anzahl der Kondensatoren variieren.

Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Reinigungseffekt noch verstärkt werden, wenn gleichzeitig mit Stoßwellen und gegebenenfalls Ultraschall ein Wasserstrahl auf die zu reinigende Fläche gerichtet wird.

In der Fig. 1 ist in Schnittansicht die Funkenstrecke 1 mit einer Fokussiereinrichtung und der zu behandelnden Oberfläche 2 eines Körpers zu erkennen. Die Fokussiereinrichtung ist ein Massivkörper 3 mit einer Ausnehmung in Form eines abgeschnittenen Rotationsellipsoids, das eine Stoßwellenabgabeöffnung 4 aufweist und in dessen einem Brennpunkt Fi die Funkenstrecke angeordnet ist. Die Fokussiereinrichtung wird zum Betrieb so weit an die zu reinigende Oberfläche herangefahren, daß die Verkrustungen im zweiten Brennpunkt F2 liegen.

In Fig. 2 ist eine Ultraschallsirene dargestellt, die zur Nachbehandlung von vorher mit Stoßwellen beaufschlagten Oberflächen dienen kann, wobei als Oberfläche ein im Boden 5 verlegtes Filterrohr 6 dargestellt ist. Die Ultraschallsirene besteht aus einem zylindrischen Käfig 7 (Stator) mit Radialschlitzen, in dem ein ebenfalls Radialschlitze aufweisendes Laufrad 8 mit hoher Drehzahl rotiert. Durch das Innere des Laufrades, in welchem Zentrifugalpumpschaufeln angeordnet sein können, wird Spülwasser zugeführt, und die Ultraschallsirene möglichst nahe an die Innenwand des Filterrohres herangefahren.

Im Betrieb wird das Filterrohr mit hohem Druck angeströmt und das sofortige Abreißen der Strörhung durch das Versperren der Filterschlitze erzeugt Kavitationsblasen, wodurch nicht mehr fest haftende 2

Claims (3)

1. AT 398 283 B Ablagerungen abgelöst werden. Die Reinigungswirkung während der Stoßwellenbehandlung kann erhöht werden, indem die beauf-— schlagcen Verkrustungen gleichzeitig einem Flüssigkeitsspülstrahl ausgesetzt werden. 5 Patentansprüche 1. Verfahren zum Ablösen von an Oberflächen, insbesondere Innenflächen, von mit Flüssigkeit in Berührung stehenden Körpern, insbesondere Brunnenrohren, haftenden Ablagerungen unter Einsatz von durch ein flüssiges Medium übertragenen Druckwellen in Form von durch elektrische Entladung io über eine Funkenstrecke erzeugten Stoßwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellen gerichtet, insbesonders fokussiert, werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der und/oder anschließend an die Stoßwellenbehandlung eine Beschallung mit Ultraschall, insbesondere mittels einer Sirene, 75 durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit Stoßwellen und gegebenenfalls Ultraschall ein Wasserstrahl auf die zu reinigende Fläche gerichtet wird. 20 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 25 30 35 40 45 50 3 55