DE102005056267B4

DE102005056267B4 - Rotierende Reinigungseinrichtung für Strahlerschutzröhren

Info

Publication number: DE102005056267B4
Application number: DE102005056267A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Weckenmann; Dr. Sörensen Martin
Original assignee: ACK Aqua Concept GmbH Karlsruhe
Current assignee: ACK Aqua Concept GmbH Karlsruhe
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2025-11-15
Also published as: DE102005056267A1; WO2006111396A1; EP1899083A1

Abstract

Rotierende Reinigungseinrichtung für zylinderförmige Bestrahlungseinrichtungen insbesondere für Strahlerschutzröhren aus Quarzglas, die ein oder mehrere UV-Strahler umgeben, wobei ein Wischelement und Verbindungsglieder so miteinander verbunden sind, daß ein zylindriges, die Bestrahlungseinrichtung käfigförmig umgebendes Gebilde entsteht, dessen Achse ungefähr mit der Achse der Bestrahlungseinrichtung zusammenfällt und das sich mehr oder weniger schnell um diese Achse dreht, so daß die innere Kante des Wischelements, als das der Bestrahlungseinrichtung am nächsten zugewandte Teil, an der Oberfläche der Bestrahlungseinrichtung entlang streift und sie dabei sauber hält, wobei das die Bestrahlungseinrichtung käfigförmig umgebende Gebilde durch die um die zylindrige Bestrahlungseinrichtung schraubenförmig herum fließende Strömung zur Drehung um die Achse der Bestrahlungseinrichtung angetrieben ist, und wobei die Reinigungseinrichtung nur ein Wischelement enthält und zwei oder mehrere Gegenhalter die käfigförmige Struktur so vervollständigen, daß die Reinigungseinrichtung um die Achse der Bestrahlungseinrichtung rotieren kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Quarzglasschutzröhren wie sie typischerweise in UV-Bestrahlungskammern enthalten sind. Solche Bestrahlungskammern finden Verwendung zur Bestrahlung von Fluiden, um diese zu desinfizieren, oder aber um chemische Reaktionen auszulösen oder zu beschleunigen.
Solche Einrichtungen bestehen im allgemeinen aus einer oder mehreren UV-durchlässigen Quarzglasröhren, die von einem geschlossenen Gehäuse oder einem offenen Gerinne so umgeben sind, daß das Fluid zwischen Gehäuse/Gerinne und Quarzglasröhrenaußenseite hindurch fließt. Dabei sind in den Quarzglasröhren jeweils ein oder mehrere UV-Strahler untergebracht, die UV-Licht emittieren und dadurch die Flüssigkeit bestrahlen. Solche Einrichtungen können in ihrer desinfizierenden oder chemischen Wirkung nachlassen, wenn die äußere Oberfläche der Quarzglasschutzröhren mit, im allgemeinen festen Inhaltsstoffe aus der Flüssigkeit belegt sind, so daß nicht mehr genügend UV-Licht durch das Quarzglas hindurch tritt und in die Flüssigkeit einstrahlt. Oft wird im Falle einer solchen Verschmutzung der Quarzglasschutzröhre die Intensitätsüberwachung aktiviert, die einen entsprechenden Alarm ausgibt und das Betreiberpersonal zur Reinigung auffordert. Für solche Reinigungsvorgänge wurde bereits eine ganze Reihe von Reinigungseinrichtungen ersonnen, die mit unterschiedlichen Ringen und Ringbürsten ausgestattet sind und diese mit Hilfe äußerer Antriebe axial über die gesamte Länge der Quarzglasschutzröhre schieben.
Aus der DE 10 2004 019 619 B3 ist ein Reinigungsrotor bekannt, welcher ein schraubenförmig um die Längsachse der Quarzglasschutzröhre verlaufendes Strebenelement umfasst, welches durch ein Schaufelrad in Drehung versetzt wird und die Oberfläche der Quarzglasschutzröhre reinigt.
Aus der DE 101 47 019 A1 ist eine Reinigungseinrichtung mit sich in Richtung einer Längsachse der Quarzglasschutzröhre erstreckenden Wischblättern bekannt, welche durch ein Schaufelrad in Drehung versetzt wird. Aus DE 101 47 019 A1 ist weiter eine Reinigungseinrichtung mit zwei schraubenförmig um die Quarzglasschutzröhre verlaufenden Wischblättern bekannt.
Aus der DE 76 34 783 U1 ist eine Reinigungseinrichtung umfassend einen spiralförmig gewundenen Besen und ein fest damit verbundenes Flügelrad bekannt.
Diese Reinigungseinrichtungen nutzen die Strömungsenergie für einen Antrieb. Allerdings haben derartige Antriebseinrichtungen einen hohen Platzbedarf.
Aus der DE 42 13 021 A1 ist eine Reinigungsturbine bekannt, welche einen über die Quarzglasschutzröhre schiebbaren Rundbürstenkörper umfasst, welcher mittels Druckwasser und Strahldüse angetrieben wird und mittels einer Verschiebvorrichtung entlang der Quarzglasschutzröhre bewegt wird.
Weiter sind Einrichtungen mit externen Antriebsmotoren bekannt.
Derartige Einrichtungen sind sehr aufwendig, denn die mechanischen Antriebselemente, müssen durch das Reaktorgehäuse nach außen geführt werden, damit sie mit dem Antriebsmotor verbunden werden können. Das erfordert teils komplizierte Abdichtungen, weil die Antriebselemente entweder gedreht oder aber axial verschoben werden müssen. Zusätzlich benötigen Antriebselemente und Antriebsmotor weiteren Bauraum, der gerade bei so genannten Inline-Reaktoren, also zwischen zwei Flanschen, in die Rohrleitung hinein gebauten Reaktoren nicht zur Verfügung steht.
Darüber hinaus liegen solche Reinigungsringe oder Ringbürsten nicht über den gesamten Umfang der Quarzglasschutzröhre gleichmäßig an, so daß es bei den Reinigungsvorgängen zu streifenförmigen axialen Bereichen kommt, die schlechter oder gar nicht gereinigt sind. Auch verursachen Sand oder Kies aus vorgelagerten Filtern Beschädigungen auf der Quarzglasoberfläche.
Diese Nachteile werden mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen vermieden. Zum Einsatz kommen keine axial zu verschiebenden Reinigungsringe oder Bürsten, sondern ein Wischblatt, das sich über die gesamte Quarzglasrohrlänge erstreckt, wesentlich parallel zur Rohrachse verläuft. Durch ringförmige Verbindungsringe entsteht eine käfigförmige Struktur. Durch eine schraubenförmig um das Quarzglasschutzrohr herum kreisende Strömung (wie sie beispielsweise im Europäischen Patent mit der Nr. 0 803 472 beschrieben ist) wird das käfigförmige, das Wischblatt enthaltende Gebilde in Rotation versetzt, wobei die Quarzglasschutzröhre als eine Art Lagerwelle dient.
Damit ist eine einfache und auch einfach nachrüstbare Reinigungseinrichtung geschaffen, die von einer Seite her lose über die Quarzglasröhre geschoben wird. Der innere Durchmesser der Reinigungseinrichtung ist etwas größer als der Außendurchmesser der Quarzglasschutzröhre. Das dadurch mögliche leichte Taumeln der Reinigungseinrichtung stellt sicher, daß im zeitlichen Mittel alle Bereiche der Quarzglasoberfläche gleich häufig und mit demselben Anpressdruck gereinigt werden.
Dadurch werden die Nachteile herkömmlicher Reinigungseinrichtungen vermieden, insbesondere sind keine Antriebselemente verbunden mit Abdichtungen und Antriebsmotore notwendig und die Quarzglasrohroberfläche wird in ihrer Gänze und nicht nur in Teilbereichen sauber gehalten.
Die Reinigungseinrichtung enthält nur ein Wischblatt sowie Gegenhalter, die das Gesamtsystem so vervollständigen, daß es ohne zu klemmen und ohne daß sich das Wischelement zu weit von der Quarzglasröhre entfernen kann, frei drehbar bleibt. Der Vorteil besteht in der damit verbundenen Reibungsarmut, so daß auch ein kleines Drehmoment in eine Drehbewegung der Reinigungseinrichtung umgesetzt werden kann.
Anspruch 2 benennt noch einmal, die für die Rotation verantwortliche Ursache. Die Reinigungseinrichtung setzt der um die Quarzglasröhre schraubenförmig herum fließende Strömung einen Strömungswiderstand entgegen, der ein Drehmoment auf die Reinigungseinrichtung ausübt und damit die rotierende Bewegung verursacht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung gibt Anspruch 3 wieder. Danach besteht das Wischelement aus einem streifenförmigen, lang gezogenen und sich im wesentlichen parallel zur Quarzglasröhrenoberfläche erstreckenden Wischelement, das mit seiner schmalen, schabenden Seite der Quarzglasröhre zugewandt ist.
Mit dem Merkmal nach Anspruch 4 wird eine weitere vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung dargestellt. Danach windet sich das streifenförmige Wischblatt schraubenförmig um die Quarzglasröhre. Damit verbessert sich die Lagerung der gesamten käfigförmigen Reinigungseinrichtung.
Mit den Merkmalen nach Anspruch 5, 6 und 7 wird eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung beschrieben. Danach werden zusätzliche Widerstandselemente an der käfigförmigen Struktur angebracht, die das angreifende Drehmoment erhöhen. Diese Widerstandselemente können halbkugelförmige oder halbschalenförmige Elemente sein, die mit ihrer widerstandsstärkeren Seite der Flüssigkeitsströmung zugewandt sind. Damit wird eine weitere Möglichkeit beschrieben, das wirkende Drehmoment zu erhöhen.
In den Ansprüchen 9 und 10 werden beispielhaft UV-Bestrahlungseinrichtungen genannt, in denen üblicherweise eine oder mehrere mit Strahlern bestückte Quarzglasröhren zum Einsatz kommen. Dort läßt sich die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung vorteilhaft einsetzen.
Und schließlich werden mit Anspruch 11 eine Möglichkeit beschrieben, wie die Reinigungswirkung des Wischblatts erhöht werden kann. Durch Einsatz von Bürsten auf den schmalen der Quarzglasröhre zugewandten Seite des Wischblatts kann die Reinigungskraft erhöht werden.

Claims

Rotierende Reinigungseinrichtung für zylinderförmige Bestrahlungseinrichtungen insbesondere für Strahlerschutzröhren aus Quarzglas, die ein oder mehrere UV-Strahler umgeben, wobei ein Wischelement und Verbindungsglieder so miteinander verbunden sind, daß ein zylindriges, die Bestrahlungseinrichtung käfigförmig umgebendes Gebilde entsteht, dessen Achse ungefähr mit der Achse der Bestrahlungseinrichtung zusammenfällt und das sich mehr oder weniger schnell um diese Achse dreht, so daß die innere Kante des Wischelements, als das der Bestrahlungseinrichtung am nächsten zugewandte Teil, an der Oberfläche der Bestrahlungseinrichtung entlang streift und sie dabei sauber hält, wobei das die Bestrahlungseinrichtung käfigförmig umgebende Gebilde durch die um die zylindrige Bestrahlungseinrichtung schraubenförmig herum fließende Strömung zur Drehung um die Achse der Bestrahlungseinrichtung angetrieben ist, und wobei die Reinigungseinrichtung nur ein Wischelement enthält und zwei oder mehrere Gegenhalter die käfigförmige Struktur so vervollständigen, daß die Reinigungseinrichtung um die Achse der Bestrahlungseinrichtung rotieren kann.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand des käfigförmigen Gebildes alleine ausreichend ist, um es durch die um die zylinderförmigen Bestrahlungseinrichtung schraubenförmig herum fließende Strömung in rotierende Bewegung zu versetzen.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischelement aus einem parallel zur Achse der zylinderförmigen Bestrahlungseinrichtung angeordneten, langgezogenen und streifenförmigen Wischblatt besteht.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischelement aus einer schraubenförmigen, sich in einer Spirale um die zylinderförmige Bestrahlungseinrichtung herumwindenden Wischblattanordnung besteht, deren, der zylinderförmigen Bestrahlungseinrichtungen zugewandte Innenseite auf der Oberfläche der Bestrahlungseinrichtung entlang streift.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Widerstandslemente an der Reinigungseinrichtung so angebracht sind, daß die schraubenförmige Strömung um die Bestrahlungseinrichtung herum ein zusätzliches Drehmoment auf die Reinigungseinrichtung ausübt.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente aus hohlen Halbkugeln bestehen, die um die Reinigungseinrichtung angeordnet sind.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente aus langgezogenen Halbschalen bestehen, die um die Reinigungseinrichtung angeordnet sind.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Antriebselemente der Medienstrahl einer zwangsweise geförderten Düsenströmung gerichtet ist.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung um die senkrecht oder waagerecht ausgerichtete Bestrahlungseinrichtung eines UV-Reaktors angeordnet ist.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung um die senkrecht oder waagerecht ausgerichtete Bestrahlungseinrichtung in einem offenen Gerinne angeordnet ist.
Rotierende Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischelement auf der dem Quarzglasschutzrohr zugewandten Seite mit Bürstenhaaren oder lippenartigen Weichgummielementen ausgestattet ist.