AT523967A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen eines Wärmetauschers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein umweltfreundliches und effizientes Verfahren zum Reinigen eines Wärmetauschers. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass betriebsbedingte oberflächliche Ablagerungen auf einer Komponente des Wärmetauschers durch Trockeneisstrahlen entfernt werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines Wärmetauschers für die Rückgewinnung von Wärme in industriellen oder sonstigen Prozessen, insbesondere eines Plattenwärmetauschers, der einen
Wärmeträger mit vorzugsweise wellenförmig profilierten Platten umfasst.
Der Einsatz von umfangreichen Wärmetauschern mit sehr großen Austauschflächen ist im Allgemeinen erforderlich, um in Industrieanlagen und wärmetechnischen Installationen die wirtschaftliche Rückgewinnung (Rekuperation) von Wärme zu ermöglichen. Zu diesem Zweck werden meistens Plattenwärmetauscher mit wellenförmig profilierten Plattenbatterien eingesetzt, wobei die Platten in sehr geringem Abstand voneinander angeordnet sind, um eine ausreichende Vergrößerung der Austauschfläche zu ermöglichen. Mit anderen Worten weisen derartige Plattenwärmetauscher üblicherweise eine Mehrzahl von vergleichsweise dünnen, aneinandergereihten Platten auf, die in einem oder mehreren Paketen angeordnet sind. FlieRspalte zwischen den Platten werden im Betrieb von einem
Wärmetauschermedium, zumeist im Wesentlichen Wasser, durchflossen.
In Plattenwärmetauschern kommt es in Abhängigkeit von Härtegrad, Verweildauer und Temperatur des als Wärmetauschermedium dienenden Brauchwassers zur Bildung von Ablagerungen. Dementsprechend können die Effizienz und die Lebensdauer der Anlage erheblich leiden. In einem solchen Fall muss der Plattenwärmetauscher in aller Regel ausgetauscht und/oder gereinigt werden. Die Reinigung der zahlreichen Platten von Plattenwärmetauschern dieser Art,
insbesondere mit mehreren hintereinander geschalteten Plattenreihen für die
schwierige Probleme.
Bei einer möglichen chemischen Reinigung werden die Plattenwärmetauscher ohne Dichtungen in einem beheizten Säure- bzw. Laugenbecken mehrere Stunden behandelt. Die chemische Reinigung greift die Edelstahlplatten nicht an, jedoch sind die Chemikalien bei der Entsorgung sehr umweltschädlich. Nach der chemischen Reinigung müssen die Reinigungschemikalien oder Lösungsmittel mit einem Hochdruckstrahlgerät sorgfältig von Plattenwärmetauschern entfernt werden. Es bleibt Giftmüll zurück, der aufwendig entsorgt werden muss. Anschließend müssen
die Dichtungen wieder in die Plattenwärmetauscher eingesetzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine möglichst vollständige Reinigung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Plattenwärmetauschers, mit weniger Aufwand zu ermöglichen als mit bisherigen Reinigungsprozessen. Der Reinigungsprozess soll möglichst effektiv als auch umweltfreundlich sein. Zu diesem Zweck sollen ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung angegeben
werden.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in
Anspruch 3 spezifiziert.
Demnach ist ein Verfahren zum Reinigen eines Wärmetauschers vorgesehen, bei dem betriebsbedingte oberflächliche Ablagerungen auf einer Komponente des
Wärmetauschers durch Trockeneisstrahlen entfernt werden.
Trockeneisstrahlen ist ein Strahlverfahren, bei dem als Strahlmittel festes Kohlenstoffdioxid (CO2), sogenanntes Trockeneis, eingesetzt wird. Als
Transportmittel wird üblicherweise Druckluft eingesetzt.
Bei dem Reinigungsprozess werden durch ein Trockeneisstrahlgerät Trockeneis-
Pellets mit sehr hoher Geschwindigkeit und mit einer Temperatur von -79,4 °C auf
gasförmigen Zustand über, es sublimiert.
Zur Behebung von Ablagerungen des Plattenwärmetauschers kann das Trockeneisstrahlen für jegliche Arten von Plattenwärmetauschern, ob geschweißte, gelötete als auch gepresste, umweltbewusst angewendet werden. Bei der schonenden, umweltbewussten und effektiven Reinigung entsteht außer gasförmigem Kohlendioxid kein Nebenprodukt — lediglich der von der Oberfläche gelöste Schmutz fällt zu Boden und kann dort nach dem Reinigungsprozess
zusammengekehrt werden.
Sollte eine Reinigung im ersten Durchgang nicht ohne Probleme von statten gehen, kann durch Erhöhung des Druckes oder durch eine Erhöhung des Durchflusses der
Pellets eine intensivere Reinigung vollzogen werden.
Die Herstellung der Trockeneis-Pellets erfolgt in sogenannten Pelletizern, in denen Trockeneis komprimiert und durch spezielle Matrizen gedrückt wird. Die
entstehenden Trockeneis-Pellets haben die charakteristische Form eines Reiskorns.
Das für die Herstellung von Trockeneis benötigte Kohlendioxid fällt als Nebenprodukt aus anderen Verarbeitungsprozessen in der Industrie an. Beispielsweise entsteht Kohlendioxid während der CO2-Wäsche bei der Ammoniak‚ sowie der Methanol-Synthese. Ein anderer großer Teil des verwendbaren Kohlendioxids wird aus einem Kohlendioxid-Rohgas gewonnen, das in chemischen
Verarbeitungsprozessen von Erdöl und Erdgas als Abgas anfällt.
Das bei der Reinigung der Wärmetauscher entweichende gasförmige Kohlendioxid kann gegebenenfalls durch eine Abzugshaube eingesaugt und zur Herstellung von
Trockeneis wiederverwendet werden.
wiederhergestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Die Figur zeigt schematisch ein System zum Reinigen eines
Wärmetauschers, hier eines Plattenwärmetauschers.
Wesentlicher Bestandteil des Systems ist eine Trockeneisstrahlanlage 2. Sie umfasst einen sogenannten Pelletizer 4 zur Herstellung von Trockeneis-Pellets und
ein mit dem Pelletizer verbundenes Trockeneisstrahlgerät 6.
In dem Pelletizer 4 wird Trockeneis hergestellt, indem unter Druck verflüssigtes Kohlenstoffdioxid entspannt wird. Ein Teil des Kohlenstoffdioxids verdampft und entzieht dabei dem Rest des Kohlenstoffdioxids die für die Verdampfung erforderliche Wärme, dieser kühlt damit ab. Es entsteht dabei sogenannter gefrorener Kohlensäureschnee. Dieser wird dann mit Hilfe eines in den Pelletizer 4 integrierten Kompressors und geeigneter Matrizen in die gewünschte Form der
Pellets gepresst.
Die im Pelletizer 4 hergestellten Trockeneis-Pellets werden über eine hier schematisch als Verbindungsleitung dargestellte geeignete Zufuhrvorrichtung dem Trockeneisstrahlgerät 6 zugeführt. Darin erzeugt ein Druckluftkompressor Druckluft,
die als Transportmittel für die Trockeneis-Pellets dient. Der Durchsatz der Pellets
wobei die Trockeneis-Pellets als Strahlmittel wirken.
Hier ist beispielhaft eine Wärmetauscher-Platte 10 eines Plattenwärmetauschers dargestellt, an deren Oberfläche sich betriebsbedingt Brauchwasserablagerungen gebildet haben. Durch das Trockeneisstrahlen werden die Ablagerungen schonend und umweltfreundlich von der behandelten Oberfläche gelöst und fallen zu Boden, wo sie zusammengekehrt werden können. Außer gasförmigem Kohlendioxid fallen
bei dem Reinigungsprozess keine Nebenprodukte an.
Neben Wärmetauscher-Platten 10 können bedarfsweise auch andere Komponenten beliebiger Wärmetauscher auf die beschriebene Weise gereinigt werden, etwa Rohrbündel oder dergleichen, sofern sie für den Reinigungsstrahl zugänglich sind.
Gegebenenfalls muss der Wärmetauscher dazu auseinander gebaut werden.
Bezugszeichenliste
2 Trockeneisstrahlanlage 4 Pelletizer 6 Trockeneisstrahlgerät
8 Strahldüse
10 Wärmetauscher-Platte
Claims (5)
1. Verfahren zum Reinigen eines Wärmetauschers, bei dem betriebsbedingte oberflächliche Ablagerungen auf einer Komponente des Wärmetauschers durch
Trockeneisstrahlen entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Komponente eine Wärmetauscher-
Platte (10) eines Plattenwärmetauschers ist.
3. Vorrichtung zum Reinigen eines Wärmetauschers, insbesondere eines
Plattenwärmetauschers, umfassend eine Trockeneisstrahlanlage (2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit einem Pelletizer (4) zur Herstellung von Trockeneis-Pellets und mit einem druckluftbetriebenen Trockeneisstrahlgerät (6)
zum Applizieren der Trockeneis-Pellets auf eine zu reinigende Oberfläche.
5. Verwendung einer Trockeneisstrahlanlage (2) zum Entfernen von betriebsbedingten oberflächlichen Ablagerungen auf einer Komponente eines Wärmetauschers, insbesondere einer Wärmetauscher-Platte (10), durch
Trockeneisstrahlen.
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