DE102013109124A1

DE102013109124A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Flächen eines Lamellenwärmetauschers

Info

Publication number: DE102013109124A1
Application number: DE102013109124.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-02-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatisierten Reinigung von Flächen eines Lamellenwärmetauschers vorzugsweise an oder auf Zügen, mittels einer an einer bewegbaren Reinigungsvorrichtung angebrachten Strahlvorrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit einen Strahl ausstößt, der die Lamellen durchdringt und reinigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Lamellen von Lamellenwärmetauschern, vorzugsweise im Bereich von Zügen. Ferner betrifft die Erfindung ebenso eine Vorrichtung zur Reinigung der Lamellen.
Stand der Technik:
Reinigungen von Lamellenwärmetauschern werden zumeist manuell ausgeführt. Eine Ausnahme hier ist die Reinigung von Lamellenwärmetauscherrädern. Es ist bekannt, eine Düse, die einen Hochdruckwasserstrahl ausstößt, über die Radiusstrecke des vorgenannten Radius zu führen, während das Rad gedreht wird. Die Reinigung von Lamellenwärmetauschern mittels Hochdruckreinigern ist bekannt. Die Reinigung kann hierbei zu beträchtlichen Schäden führen vor allen Dingen, wenn die Strahlvorrichtung nicht genau 90° zu den empfindlichen Lamellen beträgt. Hierbei trifft der mit großer Kraft an der Düse austretende Wasserstrahl schräg auf die empfindlichen Lamellen, was zu erheblichen Beschädigungen führen kann.
Zur Reinigung kommen auch chemische Reinigungsmittel zum Einsatz, die anschließend wieder per Wasserstrahl zu entfernen sind, wobei hierbei größere Mengen mit Chemikalien verunreinigtes Abwasser anfallen. Dieses Abwasser muss auf der Erdoberfläche – soweit überhaupt möglich – aufgefangen werden. Zu diesem Zweck muss der Bereich um den Lamellenwärmetauscher geschützt werden, um eine Schädigung der Umwelt zu unterbinden.
Eine Reinigung eines Lamellenwärmetauschers lediglich mit einem Wasserstrahl mit niedrigem Druck vorzunehmen, hat zumeist nicht die befriedigende Reinigungswirkung.
Aufgabe:
Ziel und Sinn der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Strahlvorrichtung zur Reinigung von Lamellenwärmetauschern, insbesondere für Wärmetauschern für Klimaanlagen an Zügen, die auf der Dachflächen der Züge oder auch unter den Zügen installiert sind, bereit zu stellen, welches weitgehend automatisiert eine sanfte aber effektive Reinigungswirkung erzielen.
Lösung:
Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 4 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass mittels einer fahrbaren und / oder per Hebezeug bzw. per Mannkraft bewegbaren Vorrichtung eine Strahlvorrichtung in einem definierten Abstand über zumindest eine Frontseite des Wärmetauschers bewegt wird in einer Geschwindigkeit, die eine erfolgreiche Reinigung des Lamellenwärmetauschers in der gesamten Bautiefe gewährleistet. Die Strahlvorrichtung kann mit Wasser betrieben werden, dem auch Zusätze zugemischt sein können, oder mit Druckluft. Es kann sich bei der Strahlvorrichtung jedoch auch um ein Niederdruckreinigungsverfahren unter Verwendung von Druckluft und geringen Wassermengen als Strahlmittel handeln, welches sich besonders für die Reinigung von Lamellenwärmetauschern eignet. Da Druckluft mit einem geringen Wasseranteil eine sehr viel geringere Dichte als ein Wasserstrahl aufweist und zudem durch eine entsprechende Düse auf eine sehr hohe Geschwindigkeit gebracht werden kann, wird eine vollständige Durchdringung des Wärmetauschers schon bei geringem Druck des Trägergases erreicht.
Die Verwendung einer Strahlvorrichtung mit einem nur geringen Strahldruck, der nur mittels Druckluft und einer geringen Menge an reinem Wasser zumeist ohne Zusätze erzeugt wird, ermöglicht eine sanfte aber effektive Reinigung Lamellen in der gesamten Bautiefe des Tauschers.
Der Düsenstrahl ist bei Einsatz der automatisierten Vorrichtung so einstellbar, dass er parallel zu dem Strömungsverlauf der zu reinigenden Lamellenflächen ausgerichtet ist. So kann auch mit einem höheren Strahldruck beschädigungsfrei gearbeitet werden.
Der Reinigungseffekt entsteht hier nicht aus dem Aufprall des Düsenstrahls auf die Oberfläche, sondern ergibt sich aus der Reibungswirkung des Düsenstrahls an den Oberflächen der Lamellen.
Züge können bis zu ca. 200 Stück Lamellenwärmetauschern nur auf den Zugdächern aufweisen. Die Reinigung ist bisher so zeitaufwändig, dass sie nicht immer nach Erfordernis durchgeführt werden kann. Das führt zu einem hohen Energieverbrauch und beeinträchtigt zudem die Funktionsfähigkeit der Klimaanlagen. Es kann dann bei entsprechenden Umgebungstemperaturen zu einem Komplettausfall der Klimaanlagen kommen.
Eine effektive und sanfte Reinigung der Lamellenwärmetauscher wird begünstigt, wenn der Strahl der Strahlvorrichtung vorzugsweise parallel zu der Ausrichtung der Lamellen auf den Lamellenwärmetauscher gerichtet ist.
Das Problem einer automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschern insbesondere auf Zugdächern bzw. in anderen Zugebereichen wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Reinigungsvorrichtung zu dem zu reinigenden Lamellenwärmetauscher bewegt und dort mittels Eigengewicht, Schnellkupplung, Schrauben, Überwurf oder einer anderen Haltevorrichtung jeweils an bzw. vor einer zugänglichen Seite des Lamellenwärmetauschers passend positioniert wird. Die Reinigungsvorrichtung kann dabei z.B. auf Rädern in die richtige Position gefahren und/oder auch durch ein Hebezeug oder Mannkraft entsprechend positioniert werden. Die Reinigungsvorrichtung weist zumindest eine, vorzugsweise zwei bewegbare Achsen auf, die eine Strahlvorrichtung vorzugsweise so über die Frontfläche des Lamellenwärmetauschers führen, dass die Strahlrichtung parallel zu der Ausrichtung der Lamellen bzw. der zwischen den Lamellen befindlichen Strömungskanälen zeigt. Da die Strömungsrichtung von Lamellenwärmetauschern unterschiedlich sein kann, ist die Strahlvorrichtung vorzugsweise verstellbar ausgebildet. Da die Wärmetauscher auf Zugdächern zumeist unter der Dachfläche des Zuges liegend eingebaut sind, kann die Strahlvorrichtung an einer an der Reinigungsvorrichtung befindlichen Absenkungsvorrichtung bzw. an zumindest einer Zuführungslanze installiert werden um, die tiefer liegenden Flächen zu erreichen. Die Strahlvorrichtung kann nur mit einer Flüssigkeit – vorzugsweise Wasser, dem auch Zusätze beigefügt werden können – arbeiten oder ausschließlich mit Druckluft, vorzugsweise jedoch mit einem Niederdruckverfahren, bei dem Druckluft mit geringen Wassermengen beaufschlagt und dann mittels einer Düse ausgestoßen wird in Richtung der Lamellen des Lamellenwärmetauschers: Es hat sich dabei als vorteilhaft gezeigt, demineralisiertes Wasser zu verwenden. Die Demineralisierung kann z.B. durch eine Osmoseanlage erfolgen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass an einer Reinigungsvorrichtung zwei oder mehr Strahlvorrichtungen und zwei oder mehr Absenkungsvorrichtungen vorgesehen sind, wobei an einer Absenkungsvorrichtung jeweils mindestens eine Strahlvorrichtung installiert ist. Beispielsweise können hierdurch zeitgleich zwei benachbart vorgesehene Lamellenwärmetauscher gereinigt werden.
Aus den weiteren Unteransprüchen und der weiteren Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details der Vorrichtung gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
Beschreibung der Zeichnungen:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
Ausführungsbeispiele:
1 eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung mit Rädern zur automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschern
2 eine geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zur automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschern mit Auflagervorrichtung
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zu automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschern
2: Räder
3: Auflagervorrichtung
4: Strahlvorrichtung
5: Zuführungslanze
6: Strahldüse
7: Kreuztraverse mit seitlicher und Auf-/Abbewegung
8: Lamellenwärmetauscher
9: Zugdach
10: Arbeitsbühne

Claims

Verfahren zur automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschers, wobei eine Reinigungsvorrichtung auf Rädern, per Hebezeug oder Mannkraft zu dem zu reinigenden Lamellenwärmetauscher bewegt und an bzw. vor zumindest einer Frontseite eines Lamellenwärmetauschers positioniert wird, wobei die Reinigungsvorrichtung zumindest eine, vorzugsweise zwei bewegbare Achsen ausweist, die eine Strahlvorrichtung so auf die Frontseite des Lamellenwärmetauschers richtet, dass der von der Düse der Strahlvorrichtung ausgehende Strahl die Lamellen in der gesamten Bautiefe des Lamellenwärmetauschers bestreichen und dadurch reinigen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Strahlvorrichtung ausgestoßene Wasser bzw. die ausgestoßene Druckluft bzw. das Gemisch aus Druckluft und Wasser in einer an der Strahlvorrichtung befindlichen Strahldüse auf hohe Geschwindigkeit, vorzugsweise auf annähernd Schallgeschwindigkeit bzw. Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Strahlvorrichtung zugeführte Wasser, die zugeführte Druckluft bzw. das zugeführte Gemisch aus Wasser und Druckluft unter einer Erhitzung beispielsweise mittels eines Wärmetauschers zugeführt wird.
Vorrichtung zur automatisierten Reinigung von Lamellenwärmetauschern, bestehend aus einer zumindest eine, vorzugsweise zwei bewegbare Achsen aufweisende Reinigungsvorrichtung, die mittels Rädern oder Hebezeug vor bzw. an dem zu reinigenden Lamellenwärmetauscher positioniert und per Spannvorrichtung, Schrauben, Überwurfvorrichtung, Eigengewicht und/oder einer sonstigen Haltevorrichtung so festgelegt wird, dass der Strahldruck, der von dem Strahl zumindest einer an der bzw. an den bewegbaren Achsen installierten und Strahlvorrichtung ausgeht, aufgefangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung an einer Absenkungsvorrichtung bzw. zumindest einer Zuführungslanze installiert wird, um auch tiefer gelegene Flächen zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung mittels einer Strahldüse Wasser mit einem Druck von min. 10 bar mit hoher Geschwindigkeit so ausstößt, dass die Lamellen in voller Bautiefe durchströmt und gereinigt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung Druckluft mittels einer Strahldüse mit hoher Geschwindigkeit so ausstößt, dass die Lamellen in voller Bautiefe durchströmt und gereinigt werden
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung mittels einer Strahldüse ein Gemisch von Wasser und Druckluft mit hoher Geschwindigkeit so ausstößt, dass die Lamellen in voller Bautiefe durchströmt und gereinigt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung so positioniert ist, dass der Strahl der Strahlvorrichtung parallel zu der Ausrichtung der Lamellen ausgestoßen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung verstellbar an der Vorrichtung zur automatisierten Reinigung bzw. an einer an der Vorrichtung zur automatisierten Reinigung angebrachten Absenkungsvorrichtung bzw. zumindest einer Zuführungslanze angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für die Reinigung von Lamellenwärmetauschern auf Zugdächern so ausgebildet ist, dass sie auf dem Zugdach, dem Boden unterhalb des Lamellenwärmetauschers oder auf der Arbeitsbühne positioniert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung rollbar ausgebildet ist mit Rädern, die auf dem Zugdach oder auf dem Arbeitsbühnenbereich laufen.