DE102006052301B4 - Cleaning device for heat exchangers and heat exchangers - Google Patents
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Abstract
Reinigungsvorrichtung für die Innenflächen eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Heizkessels (1), mit einem Reinigungsmittel (9) mit zumindest einer Abgabeöffnung für ein Reinigungsmedium, wobei das Reinigungsmittel (9) in den Innenraum eines Wärmeübertragers ein- und ausfahrbar ist, wobei das Reinigungsmittel (9) auf einem beweglichen Schlitten (13) gelagert ist, wobei der Schlitten (13) auf einem Drehteller (14) angeordnet ist und in radialer Richtung des Drehtellers (14) hin- und her bewegbar ist, und wobei der Drehteller (14) oberhalb eines Wärmeübertragers drehbar anordenbar ist, so dass jeder Punkt des von oben zugänglichen Innenraums eines Wärmeübertragers mit dem Reinigungsmittel (9) anfahrbar ist.Cleaning device for the inner surfaces of a heat exchanger, in particular a boiler (1), with a cleaning agent (9) having at least one discharge opening for a cleaning medium, wherein the cleaning agent (9) in the interior of a heat exchanger and retractable, wherein the cleaning means (9 ) is mounted on a movable carriage (13), wherein the carriage (13) on a turntable (14) is arranged and in the radial direction of the turntable (14) reciprocally movable, and wherein the turntable (14) above a Heat exchanger is rotatable can be arranged, so that each point of the accessible from above the interior of a heat exchanger with the cleaning agent (9) is approachable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für die Innenflächen eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Heizkessels. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Wärmeübertrager mit einer solchen Reinigungsvorrichtung.The invention relates to a cleaning device for the inner surfaces of a heat exchanger, in particular a boiler. Furthermore, the invention relates to a heat exchanger with such a cleaning device.
Wärmeübertrager sind bspw. aus konventionellen Kraftwerken, Müllverbrennungsanlagen oder mit organischen Brennstoffen betriebenen Anlagen bekannt. Diese Wärmeübertrager dienen dazu, die thermische Energie eines ersten Fluids, bspw. eines Rauchgases, kontaktfrei auf ein zweites Fluid zu übertragen. Bei dem zweiten Fluid kann es sich bspw. um entionisiertes Wasser (z. B. beim Dampferzeuger eines konventionellen Kraftwerks) oder um ein nichtsiedendes Wärmetragerfluid (bspw. Thermoöl) handeln.Heat exchangers are known, for example, from conventional power plants, waste incineration plants or plants operated with organic fuels. These heat exchangers serve to transmit the thermal energy of a first fluid, for example a flue gas, contactlessly to a second fluid. The second fluid may, for example, be deionized water (eg in the case of the steam generator of a conventional power plant) or a non-boiling heat transfer fluid (for example thermal oil).
Es gibt nun verschiedene Anwendungsfälle, bei denen die Innenflächen des Wärmeübertragers und insbesondere die wärmeübertragenden Kontaktflächen periodisch gereinigt werden müssen, um die volle Funktionalität der Vorrichtung zu gewährleisten.There are now various applications in which the inner surfaces of the heat exchanger and in particular the heat-transferring contact surfaces must be periodically cleaned to ensure full functionality of the device.
Diese Problematik liegt insbesondere dann vor, wenn thermische Energie aus Rauch- bzw. Verbrennungsgasen übertragen werden soll. Solche Verbrennungsgase enthalten üblicherweise Metalldämpfe und Stäube, die nach und nach die Innenflächen des Wärmeübertragers belegen und somit die Wärmeübertragung behindern. Dies kann schlussendlich zu einer massiven Einengung oder sogar einer vollständigen Verstopfung des Strömungswegs für das Rauch- bzw. Verbrennungsgas führen.This problem is particularly present when thermal energy is to be transferred from smoke or combustion gases. Such combustion gases usually contain metal vapors and dusts, which gradually occupy the inner surfaces of the heat exchanger and thus hinder the heat transfer. This can ultimately lead to a massive constriction or even complete obstruction of the smoke or combustion gas flow path.
Aus dem Stand der Technik sind daher verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um solche Verschmutzungen periodisch von den Innenflächen des Wärmeübertragers zu entfernen.Therefore, various devices and methods are known in the art for periodically removing such contaminants from the interior surfaces of the heat exchanger.
So ist bekannt, die genannten Verunreinigungen mit einem Luft- oder Wasserstrom als Reinigungsmedium zu entfernen. Die Reinigung kann dabei sowohl während des Stillstands der Anlage als auch während des Betriebs erfolgen.It is known to remove the impurities mentioned with an air or water stream as a cleaning medium. The cleaning can be done both during standstill of the system and during operation.
Durch die heißen Innenflächen des Wärmeübertragers (bis zu 1000°C) verdampft ein auf eine entsprechende Innenfläche gerichteter Wasserstrom augenblicklich, wodurch eine explosionsartige Vervielfachung des Volumens des Reinigungsmediums eintritt. Dadurch lassen sich Staubbeläge oder Ähnliches effektiv entfernen.Due to the hot inner surfaces of the heat exchanger (up to 1000 ° C) directed to a corresponding inner surface water stream evaporates instantly, whereby an explosive multiplication of the volume of the cleaning medium occurs. As a result, dust deposits or the like can be effectively removed.
Aus der
Bei dieser Vorrichtung ist jedoch nachteilig, dass sie sich lediglich zur Abreinigung ebener und leicht zugänglicher Innenflächen des Wärmeübertragers eignet. Die zentral angeordnete und dementsprechend weit von den abzureinigenden Innenflächen entfernte Reinigungsvorrichtung kann unregelmäßig ausgestaltete Wärmeübertragerflächen, beispielsweise Rohrschlangen, nicht vollumfänglich mit Reinigungsmedium beaufschlagen. Sollen beim Vorhandensein weiter entfernter und/oder verwinkelter Wärmeübertragerflächen diese Flächen vom Reinigungsmedium erreicht werden, muss hingegen der Volumenstrom des Reinigungsmediums stark erhöht werden. Dadurch steigen die Betriebs- und Investitionskosten stark an. Des Weiteren sind die Wärmeübertragerflächen, die unmittelbar in der Nähe des Düsenkopfes angeordnet sind, aufgrund des großen Volumenstroms des Reinigungsmediums einem starken Temperaturschock ausgesetzt. Schließlich führt der große Volumenstrom des Reinigungsmediums insgesamt zu einer unerwünscht starken Abkühlung des Wärmeübertragers, wodurch die Effizienz der Gesamtanlage abnimmt.In this device, however, is disadvantageous that it is only suitable for cleaning flat and easily accessible inner surfaces of the heat exchanger. The centrally arranged and accordingly far away from the cleaned-off inner surfaces cleaning device can not fully act on irregularly designed heat transfer surfaces, such as coils, with cleaning medium. If, in the presence of more distant and / or crooked Wärmeübertragerflächen these surfaces are achieved by the cleaning medium, however, the volume flow of the cleaning medium must be greatly increased. As a result, the operating and investment costs rise sharply. Furthermore, the heat transfer surfaces, which are arranged directly in the vicinity of the nozzle head, exposed to a strong thermal shock due to the large volume flow of the cleaning medium. Finally, the large volume flow of the cleaning medium leads to an undesirable total cooling of the heat exchanger, whereby the efficiency of the entire system decreases.
Aus der
Über die dort offenbarte Reinigungsanlage lässt sich ein das Reinigungsmedium führender Schlauch in das Innere des zu reinigenden Abzugs einführen. Der Schlauch weist endseitig einen rotierenden Düsenkopf auf, der durch das Reinigungsmedium antreibbar ist. Dadurch lässt sich ein rundum reichender Strahl bzw. Sprühkegel innerhalb des zu reinigenden Abzugs realisieren.By means of the cleaning system disclosed there, a hose leading the cleaning medium can be introduced into the interior of the trigger to be cleaned. The hose has at its end a rotating nozzle head, which can be driven by the cleaning medium. As a result, an all-reaching beam or spray cone can be realized within the deduction to be cleaned.
Bei dieser Vorrichtung ist jedoch nachteilig, dass der Düsenkopf eine komplizierte Mechanik aufweist, die einerseits hohe Anfangsinvestitionen erfordert und andererseits aufgrund der hohen Betriebstemperatur und der aggressiven Umgebungsmedien eine erhöhte Störanfälligkeit nebst einer geringen Lebensdauer aufweist. Des Weiteren weist der Düsenkopf aufgrund der genannten Mechanik zu große Außenabmessungen auf, um eng unterteilte bzw. verwinkelte Innenflächen des Wärmeübertragers erreichen zu können.In this device, however, is disadvantageous that the nozzle head has a complicated mechanism, on the one hand requires high initial investment and on the other hand, due to the high operating temperature and the aggressive ambient media has an increased susceptibility together with a short life. Furthermore, due to the aforementioned mechanism, the nozzle head has too large external dimensions in order to be able to achieve narrowly subdivided or angled inner surfaces of the heat exchanger.
Aus der
Bei der aus
In Bezug auf die
Weiter ist gemäß
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch einfach aufgebaute und kompakte Reinigungsvorrichtung für die Innenflächen eines Wärmeübertragers bereitzustellen, mit der eine kostengünstige, schonende, zuverlässige und gründliche Reinigung der Innenflächen möglich ist. Ebenso ist ein Wärmeüberträger mit entsprechender Reinigungsvorrichtung anzugeben.The present invention is therefore based on the object to provide a mechanically simple design and compact cleaning device for the inner surfaces of a heat exchanger, with a cost-effective, gentle, reliable and thorough cleaning of the inner surfaces is possible. Likewise, a heat exchanger with appropriate cleaning device is to be specified.
Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe hinsichtlich einer Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach wird eine Reinigungsvorrichtung für die Innenflächen eines Wärmeübetragers, insbesondere eines Heizkessels, mit den folgenden Merkmalen angegeben:
einem Reinigungsmittel mit zumindest einer Abgabeöffnung für ein Reinigungsmedium, wobei das Reinigungsmittel in den Innenraum eines Wärmeübertragers ein- und ausfahrbar ist,
wobei das Reinigungsmittel auf einem beweglichen Schlitten gelagert ist,
wobei der Schlitten auf einem Drehteller angeordnet ist und in radialer Richtung des Drehtellers hin- und her bewegbar ist,
und wobei der Drehteller oberhalb eines Wärmeübertragers drehbar anordenbar ist,
so dass jeder Punkt des von oben zugänglichen Innenraums eines Wärmeübertragers mit dem Reinigungsmittel anfahrbar ist.According to the invention the above object is achieved with regard to a cleaning device having the features of
a cleaning agent having at least one discharge opening for a cleaning medium, wherein the cleaning agent is retractable and extendable into the interior of a heat exchanger,
wherein the cleaning agent is mounted on a movable carriage,
wherein the carriage is arranged on a turntable and is movable back and forth in the radial direction of the turntable,
and wherein the turntable is rotatably arrangeable above a heat exchanger,
so that each point of the accessible from above the interior of a heat exchanger with the detergent is approachable.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung erlaubt es, jeden beliebigen Punkt des Innenraums des zu reinigenden Wärmeübertragers mit dem Reinigungsmittel zu erreichen, wodurch eine besonders gründliche Reinigung selbst eng unterteilter oder verwinkelter Innenflächen ermöglicht ist. Um für das Reinigungsmittel erreichbar zu sein, kann der Wärmeübertrager dabei über einen abnehmbaren Gehäusedeckel oder über mehrere Öffnungen zum Einschleusen des Reinigungsmittels verfügen.The cleaning device according to the invention makes it possible to reach any point in the interior of the heat exchanger to be cleaned with the cleaning agent, whereby a particularly thorough cleaning even narrowly divided or crooked inner surfaces is possible. In order to be reachable for the cleaning agent, the heat exchanger can have a removable housing cover or several openings for introducing the cleaning agent.
In erfindungsgemäßer Weise ist ermöglicht, dass das Reinigungsmittel unmittelbar an beliebige Teilbereiche der Innenfläche des Wärmeübertragers heranführbar ist, wonach der Einsatz des Reinigungsmediums (bspw. Wasser oder Luft) besonders zielgerichtet erfolgen kann. Daher kann die Reinigungsvorrichtung mit einem verminderten Reinigungsmedium-Volumenstrom betrieben werden. Dadurch ist eine zu starke Abkühlung unmittelbar benachbarter Wärmeübertragerflächen (sog. Temperaturschock) vermeidbar. Des Weiteren lässt sich die Reinigungsmediummenge insgesamt verringern, da das Reinigungsmedium dosierter eingesetzt werden kann.In accordance with the invention, it is possible for the cleaning agent to be brought directly to any part of the inner surface of the heat exchanger, after which the use of the cleaning medium (for example water or air) can be carried out in a particularly targeted manner. Therefore, the cleaning device can be operated with a reduced cleaning medium volume flow. As a result, excessive cooling of immediately adjacent heat transfer surfaces (so-called thermal shock) can be avoided. Furthermore, the amount of cleaning medium can be reduced overall since the cleaning medium can be used in a more metered manner.
Die Erfindung erlaubt es ferner, eine mechanisch einfach aufgebaute Reinigungsvorrichtung und ein sehr kompaktes Reinigungsmittel einzusetzen, was einerseits einen verminderten Investitionsaufwand und andererseits eine hervorragende Erreichbarkeit sehr eng unterteilter Innenbereiche des Wärmeübertragers ermöglicht.The invention also makes it possible to use a cleaning device of simple mechanical construction and a very compact cleaning agent, which on the one hand enables a reduced capital expenditure and, on the other hand, an excellent accessibility to very narrow subdivisions of the interior of the heat exchanger.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft, falls die wärmeübertragenden Innenflächen des abzureinigenden Wärmeübertragers aus Rohren, Rohrschlagen, Rohrkörben oder dgl. bestehen. Mit der Reinigungsvorrichtung lassen sich dabei die Zwischenräume zwischen benachbarten Rohren (Rohrzwickel) besonders gründlich reinigen. Dabei kann das Reinigungsmittel besonders nahe an die unebenen wärmeübertragenden Flächen herangeführt werden. Des Weiteren lässt sich die Abgabeöffnung bzw. lassen die Abgabeöffnungen des Reinigungsmittels besonders genau auf solche Bereiche ausrichten. Es ist nur mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung möglich, solche engen und verwinkelten Bereiche überhaupt mit einem Reinigungsmittel anzufahren. Diese Reinigungsmöglichkeit ist bei Anlagen gemäß Stand der Technik, die die Reinigung meterbreiter Rauchgaskanäle mit ebenen Innenflächen vorsehen, nicht bekannt.The cleaning device according to the invention is particularly advantageous if the heat-transmitting inner surfaces of the heat exchanger to be cleaned consist of pipes, pipe beating, pipe baskets or the like. With the cleaning device can thereby be the spaces between Thoroughly clean adjacent pipes (pipe glands). In this case, the cleaning agent can be brought particularly close to the uneven heat transfer surfaces. Furthermore, the discharge opening or let the discharge openings of the cleaning agent can be particularly precisely aligned to such areas. It is only possible with the cleaning device according to the invention to approach such narrow and winding areas at all with a cleaning agent. This cleaning option is not known in systems according to the prior art, which provide the cleaning meter wide flue gas ducts with flat inner surfaces.
Folglich ist eine Reinigungsvorrichtung für die Innenflächen eines Wärmeübertragers angegeben, mit der eine kostengünstige, schonende, zuverlässige und gründliche Reinigung dieser Innenflächen ermöglicht ist.Consequently, a cleaning device for the inner surfaces of a heat exchanger is specified, with the cost-effective, gentle, reliable and thorough cleaning of these inner surfaces is possible.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind mit dem Reinigungsmittel vorher festgelegte Positionen bzw. Gehäuseöffnungen eines Wärmeübertragers automatisch und ggf. nacheinander anfahrbar. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die erfindungsgemäße Anlage so programmierbar sein kann, dass sie die Reinigung der Innenflächen eines unterhalb der Reinigungsvorrichtung angeordneten Wärmeübertragers in vorgegebenen Zeitabständen automatisch ausführt. Dabei kann die Reinigungsvorrichtung nacheinander verschiedene im Wämeübertrager ausgebildete Gehäuseöffnungen anfahren und die darunter liegenden Innenbereiche, insbesondere Heizrohre oder ähnliches, abreinigen. Demnach ist mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung eine vollautomatische Reinigung eines Wärmeübertragers ermöglicht.In a further development of the invention, predetermined positions or housing openings of a heat exchanger can be automatically and possibly sequentially approached with the cleaning agent. In other words, this means that the system according to the invention can be programmable such that it automatically carries out the cleaning of the inner surfaces of a heat exchanger arranged below the cleaning device at predetermined time intervals. In this case, the cleaning device can successively approach different housing openings formed in the heat exchanger and clean the underlying inner areas, in particular heating pipes or the like. Accordingly, a fully automatic cleaning of a heat exchanger is made possible with the cleaning device according to the invention.
In bevorzugter Weise weist die vorgesehene Reinigungsvorrichtung als Reinigungsmittel einen das Reinigungsmedium führenden Schlauch mit einem endseitigen Reinigungskopf mit zumindest einer Abgabeöffnung für ein Reinigungsmedium auf. Durch die axiale Flexibilität des Schlauchs lässt sich dieser mit geringem Platzbedarf lagern, beispielsweise in aufgerolltem Zustand.Preferably, the intended cleaning device as a cleaning agent on a cleaning medium leading hose with an end cleaning head with at least one discharge opening for a cleaning medium. Due to the axial flexibility of the hose this can be stored in a small footprint, for example, when rolled up.
In weiter bevorzugter Weise weist die Reinigungsvorrichtung eine Fördereinheit und/oder eine Führungseinheit für den Schlauch auf. Durch eine Fördereinheit kann die Ein- bzw. Ausfahrbewegung des Schlauchs in den abzureinigenden Wärmeübertrager genau geregelt werden. Durch eine Führungseinheit ist eine exakte Positionierung des Schlauchs in radialer Richtung erreichbar. Des Weiteren ist eine unerwünschte Verdrillung des Schlauchs vermeidbar.In a further preferred manner, the cleaning device has a delivery unit and / or a guide unit for the hose. By a conveyor unit, the entry or exit movement of the hose can be accurately controlled in the heat exchanger to be cleaned. By a guide unit an exact positioning of the tube in the radial direction is reached. Furthermore, unwanted twisting of the tube is avoidable.
Im Hinblick auf eine besonders kompakte Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung kann der Schlauch in einer im Schlitten drehbar gelagerten Trommel auf- und abrollbar sein. Dadurch ist einerseits eine geringe Deckenhöhe des Standorts der erfindungsgemäßen Vorrichtung realisierbar und gleichzeitig lässt sich der Schlauch platzsparend und schonend vorhalten.With regard to a particularly compact design of the cleaning device, the hose can be rolled up and unrolled in a drum rotatably mounted in the carriage. As a result, on the one hand, a low ceiling height of the location of the device according to the invention can be realized, and at the same time, the hose can be stored in a space-saving and gentle manner.
In vorteilhafter Weise weist die Trommel dabei eine horizontale Drehachse auf. Des Weiteren kann die Trommel von einem frequenzgeregelten Getriebemotor antreibbar sein, wodurch eine besonders präzise Auf- und Abrollbewegung des Schlauchs gewährleistet ist.Advantageously, the drum has a horizontal axis of rotation. Furthermore, the drum can be driven by a frequency-controlled gear motor, whereby a particularly precise up and rolling movement of the hose is ensured.
Im Hinblick auf eine möglichst geringe Verdrillbarkeit des Schlauches wird eine Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, bei der der Schlauch ein geringes axiales Widerstandsmoment bei gleichzeitig erhöhtem polaren Widerstandmoment aufweist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Schlauch eine erhöhte Flexibilität bei gleichzeitig erhöhter Torsionsstabilität aufweist. Durch eine erhöhte Torsionsstabilität wird eine Verdrillung des Schlauches während des Reinigungsbetriebs verhindert, so dass sich die Lage der Abgabeöffnung bzw. der Abgabeöffnungen für das Reinigungsmedium nicht unerwünscht verändern kann.In view of the lowest possible twistability of the hose, a development of the invention is preferred in which the hose has a low axial moment of resistance at the same time increased polar resistance moment. In other words, this means that the hose has increased flexibility with simultaneously increased torsional stability. Increased torsional stability prevents twisting of the hose during the cleaning operation, so that the position of the dispensing opening or the dispensing openings for the cleaning medium can not change undesirably.
In Bezug auf eine erhöhte Haltbarkeit und Temperaturstabilität des Schlauches ist eine Weiterbildung bevorzugt, bei der der Schlauch aus temperaturbeständigem Stahl, insbesondere als Wellschlauch bzw. als Faltenbalg, ausgebildet ist und gegebenenfalls durch das Reinigungsmedium kühlbar ist.With regard to increased durability and temperature stability of the hose, a development is preferred in which the hose is made of temperature-resistant steel, in particular as a corrugated hose or as a bellows, and optionally can be cooled by the cleaning medium.
Im Hinblick auf die Ermöglichung einer besonders effektiven Reinigung der Innenflächen des Wärmeübertragers kann der endseitige Reinigungskopf des Schlauchs eine Düse bzw. ein oder mehrere, insbesondere gegenüberliegende Düsenpaare zum Ausbringen des Reinigungsmediums aufweisen. Dadurch lässt sich die Ausbringgeschwindigkeit und die Präzision des Reinigungsmediumstrahls deutlich erhöhen.With regard to enabling a particularly effective cleaning of the inner surfaces of the heat exchanger, the end-side cleaning head of the hose may have a nozzle or one or more, in particular opposite pairs of nozzles for discharging the cleaning medium. As a result, the discharge rate and the precision of the cleaning medium jet can be significantly increased.
Hierbei ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der die Düse bzw. die Düsen horizontal bzw. geringfügig nach oben geneigt ausgerichtet sind. Dadurch lässt sich die Decke des Wärmeübertragers reinigen und es wird gleichzeitig eine effektive Reinigungsmöglichkeit für im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Rohrzwischenräume geschaffen, wie sie beispielsweise bei der Verwendung von Rohrkörben als Wärmeübertragungsflächen auftreten.In this case, an embodiment is preferred in which the nozzle or the nozzles are aligned horizontally or slightly inclined upward. As a result, the ceiling of the heat exchanger can be cleaned and at the same time an effective cleaning possibility for substantially horizontally oriented pipe interspaces is created, as they occur, for example, when using tubular baskets as heat transfer surfaces.
Im Hinblick auf eine besonders effektive Reinigungsmöglichkeit für solche Rohrzwischenräume kann der axiale Abstand benachbarter Düsenpaare im Wesentlichen dem Abstand zu reinigender Rohrzwischenräume (Zwickel) ensprechen. Dies bedeutet, dass jeweils ein Düsenpaar einen sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Rohrzwischenraum reinigen kann. Die benachbarten Düsenpaare sind in axialer Richtung des Schlauches jeweils um genau einen Rohrdurchmesser versetzt, so dass sie jeweils in den nächstliegenden Rohrzwischenraum bzw. Zwickel zielen können. Neben einer besonders effektiven Reinigungsmöglichkeit für die Rohrzwischenräume ist dadurch auch eine Weiterbildung angegeben, bei der ein Temperaturschock durch direktes Auftreffen des Reinigungsmediums auf die jeweilige Mitte des Heizrohrs vermeidbar ist.With regard to a particularly effective cleaning option for such pipe spaces For example, the axial spacing of adjacent pairs of nozzles can correspond substantially to the distance between tube spaces (gussets) to be cleaned. This means that in each case a nozzle pair can clean a substantially horizontally extending tube gap. The adjacent pairs of nozzles are offset in the axial direction of the tube in each case by exactly one pipe diameter, so that they can each aim in the nearest pipe gap or gusset. In addition to a particularly effective cleaning option for the pipe interstices, this also specifies a development in which a temperature shock can be avoided by direct impact of the cleaning medium on the respective center of the heating pipe.
In einer weiteren Ausführungsform ist im Hinblick auf eine besonders gründliche Reinigbarkeit der Innenflächen des Wärmeübertragers die Ausrichtung der Düse bzw. der Düsen während des Reinigungsbetriebs verstellbar und/oder die Position des Reinigungskopfes innerhalb des Wärmeübertragers während des Reinigungsbetriebs veränderbar. Dadurch lassen sich während des Reinigungsbetriebs unzugängliche bzw. verwinkelte Innenflächen gezielt mit dem erfindungsgemäßen Reinigungskopfs anfahren und restlos säubern.In a further embodiment, in view of a particularly thorough cleanability of the inner surfaces of the heat exchanger, the orientation of the nozzle or the nozzles during the cleaning operation adjustable and / or the position of the cleaning head within the heat exchanger during the cleaning operation changeable. As a result, inaccessible or twisted inner surfaces can be specifically approached with the cleaning head according to the invention and completely cleaned during the cleaning operation.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist die Reinigungsvorrichtung als Reinigungsmittel eine Blaslanze mit zumindest einer Abgabeöffnung für das Reinigungsmedium auf. Dabei weist eine Blaslanze den Vorteil auf, dass sie nicht nur vertikal, sondern auch horizontal und/oder in schräger Richtung in die jeweilige Gehäuseöffnung ein- bzw. ausfahrbar ist. Im Hinblick auf eine besonders lange Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit der Blaslanze kann diese aus temperaturbeständigem Stahl gefertigt sein und gegebenenfalls durch das Reinigungsmedium kühlbar sein. Des Weiteren kann die Blaslanze ein oder mehrere Düsen gemäß den vorgenannten Ausgestaltungen aufweisen.In an alternative embodiment of the invention, the cleaning device as a cleaning agent on a lance with at least one discharge opening for the cleaning medium. In this case, a blowing lance has the advantage that it is not only vertically, but also horizontally and / or obliquely in the respective housing opening on or extendable. With regard to a particularly long durability and temperature resistance of the lance this can be made of temperature-resistant steel and optionally be cooled by the cleaning medium. Furthermore, the lance may have one or more nozzles according to the aforementioned embodiments.
Des Weiteren ist die oben aufgezeigte Aufgabe hinsichtlich eines Wärmeübertragers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Danach weist ein Wärmeübertrager, insbesondere Heizkessel, zur kontaktfreien Übertragung der Wärmeenergie eines ersten Fluids, insbesondere Rauchgas, auf ein zweites Fluid, insbesondere ein Wärmeträgerfluid oder Wasser, wobei der Wärmeübertrager periodisch zu reinigende Innenflächen aufweist, eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung auf.Furthermore, the object indicated above with regard to a heat exchanger with the features of
Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager kann eine Kasten- oder Zylinderform oder auch jede andere übliche Form aufweisen. Dabei ist die Form eines stehenden Zylinders besonders geeignet, falls als Wärmeübertragungsflächen Heizschlangen bzw. aufrecht stehende, gegebenenfalls konzentrische und mehrlagige Rohrkörbe verwendet werden sollen.The heat exchanger according to the invention may have a box or cylindrical shape or any other conventional form. The shape of a vertical cylinder is particularly suitable if, as heat transfer surfaces, heating coils or upright, optionally concentric, and multi-layer tubular baskets are to be used.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der gesamte Wärmeübertrager einen abnehmbaren Gehäusedeckel oder zumindest eine Reinigungsöffnung zur Wartung bzw. zur Stillstandsreinigung auf. Dabei kann im Gehäusedeckel auch noch eine Reinigungsöffnung (beispielsweise als Mannloch) ausgebildet sein. Der Gehäusedeckel erstreckt sich dabei vorzugsweise über die gesamte Oberseite des Wärmeübertragergehäuses. Demnach weist ein geeigneter Gehäusedeckel für einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager in Form eines stehenden Zylinders eine kreisrunde Scheibenform auf.In a preferred development of the invention, the entire heat exchanger has a removable housing cover or at least one cleaning opening for maintenance or for standstill cleaning. In this case, in the housing cover also a cleaning opening (for example, as a manhole) may be formed. The housing cover preferably extends over the entire upper side of the heat exchanger housing. Accordingly, a suitable housing cover for a heat exchanger according to the invention in the form of a vertical cylinder has a circular disk shape.
In besonders bevorzugter Weise verfügt der erfindungsgemäße Wärmeübertrager über eine Mehrzahl oben liegender, verschließbarer Gehäuseöffnungen zum Einfahren des Reinigungsmittels. Dadurch wird in Verbindung mit der beliebig positionierbaren Reinigungsvorrichtung eine beinahe unbegrenzte Variabilität des erfindugnsgemäßen Wärmeübetragers erreicht, da jeder abzureinigende Bereich mit einer entsprechenden Gehäuseöffnung versehen werden kann, so dass der gesamte Inhalt des Wärmeübertragers durch die Reinigungsvorrichtung bzw. durch das Reinigungsmittel erreichbar ist.In a particularly preferred manner, the heat exchanger according to the invention has a plurality of top-lying, closable housing openings for retracting the cleaning agent. As a result, an almost unlimited variability of the heat exchanger according to the invention is achieved in connection with the arbitrarily positionable cleaning device, since each area to be cleaned off can be provided with a corresponding housing opening so that the entire contents of the heat exchanger can be reached by the cleaning device or by the cleaning agent.
Im Hinblick auf eine erleichterte Zugänglichkeit sowie Verschließbarkeit der Gehäuseöffnungen ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Gehäuseöffnungen als Stutzen ausgebildet sind und gegebenenfalls durch anflanschbare Deckel verschließbar sind.With regard to facilitated accessibility and closeability of the housing openings, an embodiment is preferred in which the housing openings are formed as a nozzle and, if appropriate, can be closed by flange-on lids.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Gehäuseöffnungen automatische Absperreinrichtungen zum Ein- und Ausschleusen des Reinigungsmittels auf. Solche Absperreinrichtungen können dabei sowohl in planen Gehäuseöffnungen als auch in den erwähnten Stutzen vorgesehen werden. Durch diese Absperreinrichtungen ist in optimaler Weise eine Reinigbarkeit des Wärmeübertragers während des Betriebs ermöglicht, da ein Austreten von Rauchgasen durch die Absperreinrichtungen in größtmöglichem Ausmaß verhinderbar ist.In a development of the invention, the housing openings have automatic shut-off devices for introducing and removing the cleaning agent. Such shut-off devices can be provided both in flat housing openings as well as in the aforementioned nozzle. By means of these shut-off devices, a cleanability of the heat exchanger during operation is optimally enabled, since leakage of flue gases through the shut-off devices can be prevented to the greatest extent possible.
Die wärmeübertragenden Innenflächen des Wärmeübertragers können eine plane bzw. ebene oder auch eine rohrförmige Gestaltung aufweisen. Im Hinblick auf eine vergrößerte Wärmeübertragungsfläche ist dabei jedoch eine Ausführungsform bevorzugt, bei der das zweite Fluid in Rohrleitungen durch den Innenraum des Wärmeübertragers führbar ist.The heat-transmitting inner surfaces of the heat exchanger may have a planar or even a tubular design. In view of an increased heat transfer surface, however, an embodiment is preferred in which the second fluid in pipes through the interior of the heat exchanger can be guided.
Im Hinblick auf eine besonders gute Ausnutzung des vorhandenen Innenraums können die wärmeübertragenden Innenflächen dabei als mehrlagige, konzentrisch angeordnete Rohrkörbe ausgebildet sein. Ein Rohrkorb weist dabei die Form einer stehenden Heizschlange auf. Dabei können die Windungen aufeinander aufliegen oder in axialer Richtung voneinander beabstandet sein.With regard to a particularly good utilization of the existing interior, the heat-transferring inner surfaces can as be formed multi-layered, concentrically arranged tube baskets. A tube basket has the shape of a stationary heating coil. In this case, the windings can rest on one another or be spaced apart in the axial direction.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung je eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to the subordinate claims, on the other hand, to refer to the following explanation of a preferred embodiment of the inventive devices with reference to the drawings. In conjunction with the explanation of the preferred embodiments with reference to the drawings, generally preferred embodiments and developments of the teaching are explained. In the drawing shows
Die Gehäuseöffnungen
Der Heizkessel
Der Anteil der Innenflächen
Während des Betriebs lagern sich Staub und sonstige Verunreinigungen auf den Innenflächen
Zur Reinigbarkeit des Heizkessels
Die Reinigungsvorrichtung
Der Schlauch
Der Schlauch
Der Einsatz der Reinigungsvorrichtung
Der Schlauch
In erfindungsgemäßer Weise ist das Reinigungsmittel
Der Drehteller
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist besonders geeignet für zylindrisch ausgebildete Heizkessel
Zum Ein- und Ausschleusen des Reinigungsmittels
Die Heb- und Senkbewegung des Schlauchs
Zur Reinigung der Innenflächen
Der Reinigungskopf
Durch die Ausrichtbarkeit der Düsen
Zur Reinigung der Rohrzwischenräume
Auf der Oberseite des Heizkessels
Dabei kann das Reinigungsmittel
Beim erfindungsgemäßen Wärmeübertrager und mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung lässt sich das Reinigungsmedium besonders sparsam dosieren, da es besonders zielgerichtet einsetzbar ist. Dadurch lassen sich sowohl Betriebs- als auch Investitionskosten senken.In the heat exchanger according to the invention and with the cleaning device according to the invention, the cleaning medium can be dispensed particularly sparingly, since it is particularly suitable for use. This can reduce both operating and investment costs.
Des Weiteren enthält der erfindungsgemäße Wärmeübertrager keine Reinigungsvorrichtung, die eine komplizierte und störanfällige Mechanik aufweist. Dadurch ist eine besonders lange Betriebsdauer und Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sichergestellt.Furthermore, the heat exchanger according to the invention does not contain a cleaning device which has a complicated and trouble-prone mechanism. This ensures a particularly long service life and reliability of the heat exchanger according to the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Heizkesselboiler
- 22
- Gehäuseöffnunghousing opening
- 33
- Deckelcover
- 44
- StutzenSupport
- 55
- Innenflächepalm
- 66
- RohrkorbRohrkorb
- 77
- RohrzwischenraumPipe space
- 88th
- Reinigungsvorrichtungcleaning device
- 99
- Reinigungsmittelcleaning supplies
- 1010
- Schlauchtube
- 1111
- Reinigungskopfcleaning head
- 1212
- Trommeldrum
- 1313
- Schlittencarriage
- 1414
- Drehtellerturntable
- 1515
- automatische Absperreinrichtungautomatic shut-off device
- 1616
- Fördereinheitdelivery unit
- 1717
- FührungseinheitGuide unit
- 1818
- Komprimierungsmittelcompression means
- 1919
- Drucksicherungpressure safety
- 2020
- Druckspeicheraccumulator
- 2121
- flexible Verbindungflexible connection
- 2222
- Filterfilter
- 2323
- DrucküberwachungsmittelPressure monitoring means
- 2424
- Ventilsteuerungvalve control
- 2525
- DrehdurchführungRotary union
- 2626
- Düsejet
Claims (21)
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