DD274173A1

DD274173A1 - Verfahren zum reinigen von kapillaren

Info

Publication number: DD274173A1
Application number: DD31813188A
Authority: DD
Inventors: Hans-Erhard Zimmer; Bernd Pustlauck; Eike Wulkau; Ulrike Kienitz
Original assignee: Werk Fernsehelektronik Veb
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1989-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Kapillaren, Rohren mit kleinem Innendurchmesser aus Kaeltebestaendigen Materialien, die in der Tieftemperaturtechnik zum Einsatz kommen. Erfindungsgemaess erfolgt die Reinigung mit Fluessigstickstoff bzw. Fluessigargon vorgereinigten Kapillaren und Waermetauschern in einem Bad aus fluessigem Stickstoff oder fluessigem Argon. Die ganz oder teilweise eingetauchten Kapillaren erfahren schrittweise eine aeussere Kuehlung. Gleichzeitig wird mit der vollstaendigen Kuehlung eine kryogene Fluessigkeit unter Ueberdruck durch die Kapillare gedrueckt und abschliessend wird mit gasfoermigem Stickstoff gespuelt. Mit dem Verfahren wird erreicht, dass im Bereich der Rohrinnenwandung infolge des erzeugten Temperaturgradienten, Fremdstoffpartikel und lose anhaftende Materialpartikel abplatzen, die von der turbulenten Zwei-Phasen-Stroemung mitgerissen werden. In der Figur ist ein System von Druckgefaess und kryogenem Fluessigbad dargestellt.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren eignet sich zum Reinigen von Kapillaren bzw. Rohren kleinen Innendurchmsssers aus kältebeständigen Materialien. Die Anwendung ist vorzugsweise zur Reingiung von Kapillaren und Wärmetauschern von Systemen der Tieftemperaturtechnik zweckmäßig.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Reinigung von Kapillaren durch das Durchdrücken von kalten bzw. heißen Säuren, Laugen oder Lösungsmitteln, wie beispielsweise in den Patenten DE 3134803A1 und DE 3005517 A1 beschrieben, können im wesentlichen nur von diesen Substanzen zu lösenden Verschmutzungen wie Fett- bzw. Wachsfilme beseitigt werden. Insbesondere bei sehr k'einen Innendurchmessern und großen Kapillarlängen ist die Durchflußgeschwindigkeit der Reinigungsmedien gering und die Strömung laminar, so daß eine Verwirbelung der Flüssigkeit zur Verbesserung des Reinigungseffekts nur durch aufwendige zusätzlicheMaßnahmen wie z. B. durch Ultraschallfelder (Patentschriften DE 29144112, DE 2927671) erreicht wird. Selbst bei heißen Reinigungsmedien ist der Temperaturgradient im Bereich der inneren Wandung durch den relativ guten Wärmeübergang gering, so daß ein mechanisches Abplatzen von lose anhaftenden Material- und Fremdpartikeln durch die unterschiedliche thermische Ausdehnung kaum erreicht wird.

Eine mechanische Reinigung durch die Relativbewegung der Rohrinnenwandung und eines eingezogenen Drahtes ist nur im Falle von geraden bzw. schwach gekrümmten Rohren möglich. Handelt es sich um ein System mit unterschiedlichen Innendurchmessern (z. B. Verbindung zweier Kapillaren unterschiedlichen Innendurchmesses) ist mit diesem Verfahren eine Reinigung nicht möglich. In jedem Falle sind nach der mechanischen Reinigung Spülprozesse zur Beseitigung des Abriebs notwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Ausbeute und die Verbesserung der Langzeitstabilität von Kapillaren und Wärmetauschern für die Tieftemperaturtechnik. Ein hoher Reinigungseffekt soll auch bei gekrümmten Röhren bzw. bei Systemen von Kapillaren, die unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen, erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Reinigung von Kapillaren und Wärmetauschern anzugeben, mit dem die Reinigung der Kapiliarinnenwandung unter Erhaltung der Oberflichengüte erreicht wird. Das Verfahren soll auch für Systeme mit komplizierter Geometrie anwendbar sein und den Einsatz in:' r Tieftemperaturtechnik gewährleisten.

Erfindungsgemäß werden die Mängel der aufgezeigten Verfahren dadurch beseitigt, daß nach einer in bekannter Weise durchgeführten Vorreinigung mit flüssigem Stickstoff bzw. flüssigem Argon, welches unter einem Druck von 0,05-1 MPa durch die zu reinigende Kapillare hindurchgedrückt wird, die sich gegebenenfalls ganz oder teilweise in einem flüssigen Stickstoff bzw. Argonbad befindet.

Die Kapillaren werden schrittweise von außen durch ein Flüssigsiickstoffbad gekühlt.

Im Bereich der Rohrinnenwandung entsteht ein Temperaturgradient, der zum Abplatzen von Fremdstoffpartikeln und lose anhaftenden Materialpartikeln führt. Danach wird die Kapillare von außen im Flüssigstickstoffbad vollständig gskühlt und

gleichzeitig eine kryogene Flüssigkeit vorzugsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Argon unter Überdruck durch die Kapillare gedrückt.

Dabei werden die abgeplatzten Fremdstoffpartikel von der turbulenten Zwei-Phasen-Strömung mitgerissen. Abschließend wird die Kapillare aus dem Bad mit kryogener Flüssigkeit entfernt und dabei mit gasförmigem Stickstoff gespült und wieder auf Umgebungstemperatur erwärmt.

AusfüUrungsbeispiel

Fig. 1: Reinigungssystem zur Behandlung von Kapillaren

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Durch diogewendelte Kapillare 1 eines Joule-Thomson-Kühlers wird flüssiger Stickstoff mit einem Überdruck von 1 MPa aus dem Druckbehälter 2 gedrückt und erfährt somit eine Vorreinigung. Das mit flüssigem Stickstoff gefüllte Dewargefäß 3 wird schrittweise angehoben bis die Kapillare 1 vollständig in das Bad getaucht ist. Gleichzeitig wird eine kryogene Flüssigkeit unter Überdruck durch die Kapillare gedrückt, üabei platzen im Bereich der Rohrinnenwandung Fremdstoffpartikel ab, die dann durch die turbulente Zwei-Phasen-Strömung mitgerissen werden.

Abschließend wird nach Absenken des Dewargefäßes gasförmiger Stickstoff aus der Druckleitung 4 bis zur vollständigen Erwärmung durch die Kapillare gedrückt.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen von Kapillaren, die nach bekannten Verfahren vorgereinigt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die zu reinigende Kapillare in ein Bad aus Flüssigstickstoff oder Flüssig-Argon ganz oderteilweise eingetaucht wird, schrittweise eine äußere Kühlung durchgeführt wird, dann eine vollständige Kühlung erfolgt und gleichzeitig eine kryogene Flüssigkeit, vorzugsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Argon unter Überdruck hindurchgedrückt wird und abschließend die Kapillare aus dorn Stickstoffbad entfernt und dabei mit gasförmigen Stickstoff gespült und auf Umgebungstemperatur erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine thermische' Vechselbelastung der Kapillare.