DE102014019769A1 - Pipe system with a cleaning pig receiving pig trap - Google Patents

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Niels Christian Holm
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    • B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
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Abstract

Rohrleitungssystem mit wenigstens einer ein Fluid aufnehmenden Rohrleitung und einer mit der Rohrleitung verbundenen, einen Reinigungsmolch aufnehmenden Molchschleuse, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsmolch eine größere mittlere Dichte als das Fluid aufweist und die Molchschleuse oberhalb eines stromaufwärts angeordneten Abschnitts (20a) der Rohrleitung angeordnet ist, wobei ein stromabwärts angeordneter Abschnitt der Rohrleitung durch die Molchschleuse geführt ist und die Molchschleuse unterhalb der Durchführung einen Raum zur Aufnahme des Reinigungsmolchs aufweist, der einen ungehinderten Durchfluss von Fluid durch die Molchschleuse erlaubt.Pipe system having at least one fluid receiving pipe and connected to the pipeline, a cleaning pig receiving pig lock, characterized in that the cleaning pig has a greater average density than the fluid and the pig feeder is disposed above an upstream portion (20 a) of the pipeline, wherein a downstream section of the pipeline is guided through the pig trap and the pig trap below the passage has a space for receiving the cleaning pig, which allows an unimpeded flow of fluid through the pig lock.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrleitungssystem mit wenigstens einer ein Fluid aufnehmenden Rohrleitung und einer mit der Rohrleitung verbundenen, einen Reinigungsmolch aufnehmenden Molchschleuse.The invention relates to a pipeline system having at least one pipe receiving a fluid and connected to the pipeline, a cleaning pig receiving pig trap.

Derartige Systeme sind insbesondere aus der Gas-, Erdöl- und Produkten-Pipeline-Technik, aber auch aus der Abwasser- und Trinkwassertechnik bekannt, wobei die Einrichtungen zur Reinigung und/oder Inspektion unter dem Begriff „Molchtechnik“ zusammengefasst werden.Such systems are known in particular from the gas, petroleum and product pipeline technology, but also from wastewater and drinking water technology, the facilities for cleaning and / or inspection are summarized under the term "pigging technology".

Ein Reaktor mit Rohrleitungsmolchen ist beispielsweise aus der DE 32 33 557 A1 bekannt.A reactor with pipeline pigs is for example from DE 32 33 557 A1 known.

Aber auch bei der Kultivierung photosynthetischer Organismen in lichtdurchlässigen Röhren kann die Molchtechnik zur Beseitigung von an der Innenseite der lichtdurchlässigen Röhren anhaftendem Biofilm verwendet werden.But also in the cultivation of photosynthetic organisms in translucent tubes, the pigging technique can be used to remove biofilm adhering to the inside of the translucent tubes.

Ein sich auf der Innenseite lichtdurchlässiger Röhren anlagernder Biofilm ist aus mehreren Gründen nachteilig - hierzu zählen unter anderem:

  1. 1. Der Bewuchs auf den Licht zugewandten Seiten beschattet das wässrige Medium, so dass die nicht angehefteten Organismen (also diejenigen, die im freien Wasser vorhanden sind) in ihrer Photosynthesekapazität inhibiert werden.
  2. 2. Sich ablösende Biofilmfladen können zu Verstopfungen führen.
  3. 3. Die Kulturbedingungen können nicht genau hinsichtlich optimaler Dichte der Kulturen geregelt bzw. gesteuert werden.
  4. 4. Genau regelbare Ernteverfahren sind nicht möglich.
  5. 5. Das Röhrenmaterial kann durch Biofilmbewuchs beschädigt werden.
A biofilm attached to the inside of translucent tubes is disadvantageous for a number of reasons including, but not limited to:
  1. 1. The fouling on the light-facing sides shadows the aqueous medium so that the non-attached organisms (ie those present in free water) are inhibited in their photosynthetic capacity.
  2. 2. Detaching biofilm patties can lead to blockages.
  3. 3. The culture conditions can not be regulated or controlled precisely with regard to optimal density of the cultures.
  4. 4. Precisely controllable harvesting methods are not possible.
  5. 5. The tube material may be damaged by biofilm growth.

Für die Durchführung der Molchtechnik wird, meistens über Schächte oder T-Stücke, ein sogenannter (Reinigungs-)Molch in die Leitung eingebracht, der mittels einer ausreichend hohen internen Fließgeschwindigkeit und Druck durch das Leitungsnetz gedrückt wird oder mittels eines selbsttätigen internen Antriebes das Rohrleitungssystem durchfährt und dabei reinigt. Dabei wird der Reinigungsmolch an einem stromaufwärts angeordneten Abschnitt einer Rohrleitung mittels einer Molchschleuse in die Rohrleitung eingebracht und einem stromabwärts angeordneten Abschnitt der Rohrleitung an einer weiteren Molchschleuse aus der Rohrleitung entnommen.For the implementation of the pigging technology, a so-called (cleaning) pig is introduced into the line, usually via shafts or tees, which is pressed by a sufficiently high internal flow rate and pressure through the pipe network or by means of an automatic internal drive passes through the piping system and cleans it. In this case, the cleaning pig is introduced at an upstream portion of a pipeline by means of a pig trap into the pipeline and taken from a downstream section of the pipeline at a further pig lock from the pipeline.

In 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Kultivierungsanlage zur Produktion von photosynthetisch aktiver Biomasse im Rahmen der Abwasserbehandlung nach dem Stand der Technik gezeigt - dieser Aufbau ist bereits aus der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2013 112 269.8 bekannt:In 1 is a simplified representation of a cultivation plant for the production of photosynthetically active biomass in the context of wastewater treatment according to the prior art shown - this structure is already from the German Patent Application No. 10 2013 112 269.8 known:

Das Rohrleitungssystem 10 der Anlage weist eine ein Fluid aufnehmende, durchsichtig ausgebildete Rohrleitung 20 auf, die vertikal mäandrierend ausgebildet ist und zur Kultivierung von photosynthetisch aktiven Organismen verwendet wird. Mit dieser Rohrleitung 20 verbunden, ist eine Molchschleuse 30 vorgesehen, die einen (nicht dargestellten) Reinigungsmolch aufnehmen kann, der durch die Rohrleitung 20 geführt und letztendlich in den Behälter 50 gespült wird, aus dem der Reinigungsmolch dann manuell entnommen werden muss.The piping system 10 the plant has a fluid receiving, transparent trained pipe 20 formed vertically meandering and used for the cultivation of photosynthetically active organisms. With this pipeline 20 connected, is a pig trap 30 provided, which can receive a cleaning pig (not shown) passing through the pipeline 20 guided and ultimately in the container 50 is rinsed, from which the cleaning pig must then be removed manually.

Dieses Beispiel macht die Nachteile der bekannten Molchtechnik deutlich, nämlich der manuelle Aufwand zum Einsetzen und Entnehmen des Reinigungsmolchs und der sich daraus ergebende Zeitabstand zwischen den Reinigungsläufen.This example illustrates the disadvantages of the known pigging technique, namely the manual effort for inserting and removing the cleaning pig and the resulting time interval between the cleaning runs.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Rohrleitungssystem zu schaffen, das eine Reinigung wenigstens einer Rohrleitung jederzeit und mit nur geringem Aufwand ermöglicht. Dabei sollte die Reinigung des Systems insbesondere weitgehend automatisch ablaufen können.The object of the invention is therefore to provide a piping system that allows cleaning at least one pipe at any time and with little effort. The cleaning of the system should in particular be able to proceed largely automatically.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.According to the invention this object is achieved by the device with the features of claim 1. The subclaims give preferred embodiments of the invention again.

Grundgedanke der Erfindung ist es, ein Rohrleitungssystem mit wenigstens einer ein Fluid aufnehmenden Rohrleitung und einer mit der Rohrleitung verbundenen, einen Reinigungsmolch aufnehmenden Molchschleuse so auszugestalten, dass der Reinigungsmolch eine größere mittlere Dichte als das Fluid aufweist und die Molchschleuse oberhalb eines stromaufwärts angeordneten Abschnitts der Rohrleitung angeordnet ist, wobei ein stromabwärts angeordneter Abschnitt der Rohrleitung durch die Molchschleuse geführt ist und die Molchschleuse unterhalb der Durchführung einen Raum zur Aufnahme des Reinigungsmolchs aufweist, der einen ungehinderten Durchfluss von Fluid durch die Molchschleuse erlaubt.The basic idea of the invention is to design a pipeline system having at least one pipeline receiving a fluid and a pig trap receiving a pig such that the pig has a greater average density than the fluid and the pig trap above an upstream section of the pipeline is arranged, wherein a downstream portion of the pipeline is guided through the pig feeder and the pig feeder below the passage has a space for receiving the cleaning pig, which allows an unimpeded flow of fluid through the pig lock.

Diese Ausgestaltung führt dazu, dass der Reinigungsmolch im Durchführungsbereich der Molchschleuse in den darunter vorgesehenen Raum der Molchschleuse in die „Parkstellung“ absinkt.As a result of this configuration, the cleaning pig drops into the "parking position" in the passage area of the pig trap into the space provided below the pig trap.

Die zu reinigende Rohrleitung ist somit in jedem Fall in einer Schleife geführt, wobei der stromaufwärts angeordnete Abschnitt der Rohrleitung und der stromabwärts angeordnete Abschnitt der Rohrleitung über die Molchschleuse miteinander verbunden sind. Durch diese Ausgestaltung kann ein in sich geschlossener, zyklischer Reinigungsablauf erfolgen. Bei „Normalbetrieb“ (also wenn nicht gereinigt wird) ist die Molchschleuse von dem stromaufwärts angeordneten Abschnitt der Rohrleitung mittels einer ersten Absperreinrichtung, z.B. eines Schiebers, voneinander getrennt.The pipe to be cleaned is thus guided in any case in a loop, wherein the upstream portion of the pipeline and the downstream portion of the Pipe are connected to each other via the pig trap. By this configuration, a self-contained, cyclic cleaning process can take place. In "normal operation" (that is, when not being cleaned), the pig feeder is separated from the upstream section of the pipeline by means of a first shut-off device, eg a slide.

Insbesondere ist zur Ausführung der Reinigung eine Steuerung vorgesehen, die den Reinigungsmolch automatisch in den Fluidstrom des stromaufwärts angeordneten Abschnitts der Rohrleitung einbringt, wobei der Reinigungsmolch automatisch wieder in seine „Parkstellung“ in der stromabwärts angeordneten Molchschleuse gelangt.In particular, a controller is provided to carry out the cleaning, which automatically introduces the cleaning pig in the fluid flow of the upstream portion of the pipeline, the cleaning pig automatically returns to its "parking position" in the downstream pig lock.

Weiter bevorzugt weist die Molchschleuse eine Detektionseinrichtung zum Detektieren eines in der Molchschleuse angeordneten Reinigungsmolchs aufweist. Die Detektionseinrichtung ist insbesondere zur Sicherung eines fehlerfreien Reinigungsablaufs sinnvoll, da diese bei Ausbleiben der Detektion nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit zur Ausgabe eines Warnsignals genutzt werden kann: in diesem Fall wird der Reinigungsmolch in einem Rohrabschnitt „feststecken“, sodass ein „Normalbetrieb“ nicht stattfinden kann und der Fehler erst behoben werden muss.More preferably, the pig feeder has a detection device for detecting a cleaning pig arranged in the pig trap. The detection device is particularly useful for securing an error-free cleaning process, since it can be used in the absence of detection after a predetermined time to issue a warning signal: in this case, the cleaning pig in a pipe section "stuck" so that a "normal operation" does not take place can and the error must first be corrected.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen dem stromaufwärts angeordneten Abschnitt der Rohrleitung und der Molchschleuse eine erste Absperreinrichtung angeordnet ist. So kann sichergestellt werden, dass der Reinigungsmolch nicht permanent in der Rohrleitung zirkuliert.It is preferably provided that a first shut-off device is arranged between the upstream section of the pipeline and the pig feeder. This ensures that the cleaning pig does not circulate permanently in the pipeline.

Ist es hingegen wünschenswert, dass der Reinigungsmolch, insbesondere ein als Bypass-Molch ausgebildeter Reinigungsmolch, permanent zirkuliert, wird auf die erste Absperreinrichtung verzichtet, wobei die Molchschleuse dann so konzipiert sein muss, dass das in der Rohrleitung geführte Fluid über die Molchschleuse hinaus stromabwärts fließen kann.If, on the other hand, it is desirable that the cleaning pig, in particular a cleaning pig designed as a bypass pig, circulates permanently, the first shut-off device is dispensed with, and the pig trap must then be designed in such a way that the fluid guided in the pipeline flows downstream beyond the pig lock can.

Zur Entsorgung des durch den Reinigungsmolch von der Innenwandung der Rohleitung entfernten Biofilms ist ein vor dem stromabwärts angeordneten Teil der Molchschleuse an der Rohrleitung angeordneter Erntebehälter vorgesehen, der den Biofilm, den der Reinigungsmolch vor sich her schiebt, aufnimmt.For disposing of the biofilm removed by the cleaning pig from the inner wall of the pipeline, a harvesting container arranged in front of the downstream part of the pig trap is provided for picking up the biofilm which the cleaning pig pushes in front of it.

Bevorzugt ist eine zwischen der Rohrleitung und dem Erntebehälter angeordnete zweite Absperreinrichtung, beispielsweise ein Schieber, vorgesehen, damit der Erntebehälter nur bei Bedarf mit der Rohrleitung kommunizierend eingerichtet werden kann.Preferably, a second shut-off device, for example a slide, arranged between the pipe and the harvesting container is provided, so that the harvesting container can be set up communicating with the pipe only when required.

Bevorzugt können auch geeignete Strukturen an der Innenwandung der Rohrleitung vorgesehen sein, die das Material in Richtung des Erntebehälters leiten.Preferably, suitable structures may also be provided on the inner wall of the pipeline, which guide the material in the direction of the harvesting container.

Insbesondere ist aber eine in der Rohrleitung zwischen dem Erntebehälter und dem stromabwärts angeordneten Teil der Molchschleuse angeordnete dritte Absperreinrichtung vorgesehen, die geschlossen werden kann, damit das vor dem Reinigungsmolch vor sich hergeschobene Material in den Erntebehälter gedrückt wird.In particular, however, a third shut-off device arranged in the pipeline between the harvesting container and the downstream part of the pig feeder is provided, which can be closed so that the material pushed in front of the cleaning pig is pushed into the harvesting container.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3233557 A1 [0003]DE 3233557 A1 [0003]
  • DE 102013112269 [0007]DE 102013112269 [0007]

Claims (6)

Rohrleitungssystem mit wenigstens einer ein Fluid aufnehmenden Rohrleitung und einer mit der Rohrleitung verbundenen, einen Reinigungsmolch aufnehmenden Molchschleuse, dadurch gekennzeichnet, dass - der Reinigungsmolch eine größere mittlere Dichte als das Fluid aufweist und - die Molchschleuse oberhalb eines stromaufwärts angeordneten Abschnitts der Rohrleitung angeordnet ist, wobei ein stromabwärts angeordneter Abschnitt der Rohrleitung durch die Molchschleuse geführt ist und die Molchschleuse unterhalb der Durchführung einen Raum zur Aufnahme des Reinigungsmolchs aufweist, der einen ungehinderten Durchfluss von Fluid durch die Molchschleuse erlaubt.Pipe system comprising at least one fluid receiving pipe and connected to the pipeline, a cleaning pig receiving pig trap, characterized in that - the cleaning pig has a greater average density than the fluid and - the pig trap is disposed above an upstream portion of the pipeline, a downstream section of the pipeline is guided through the pig trap and the pig trap below the passage has a space for receiving the cleaning pig, which allows an unimpeded flow of fluid through the pig lock. Rohrleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Molchschleuse eine Detektionseinrichtung zum Detektieren eines in der Molchschleuse angeordneten Reinigungsmolchs aufweist.Pipe system according to one of the preceding claims, characterized in that the pig feeder has a detection device for detecting a cleaning pig arranged in the pig trap. Rohrleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem stromaufwärts angeordneten Abschnitt der Rohrleitung und der Molchschleuse eine erste Absperreinrichtung angeordnet ist.Pipe system according to one of the preceding claims, characterized in that a first shut-off device is arranged between the upstream section of the pipeline and the pig feeder. Rohrleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vor dem stromabwärts angeordneten Teil der Molchschleuse an der Rohrleitung angeordneten Erntebehälter zur Aufnahme von vom Reinigungsmolch von der Rohrleitung abgelösten Biofilm.Pipe system according to one of the preceding claims, characterized by a arranged upstream of the downstream part of the pig feeder on the pipe harvest container for receiving detached from the cleaning pig from the pipeline biofilm. Rohrleitungssystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen der Rohrleitung und dem Erntebehälter angeordnete zweite Absperreinrichtung.Piping system after Claim 4 characterized by a arranged between the pipe and the harvesting container second shut-off device. Rohrleitungssystem nach einem der Ansprüche 4 und 5, gekennzeichnet durch eine in der Rohrleitung zwischen dem Erntebehälter und dem stromabwärts angeordneten Teil der Molchschleuse angeordnete dritte Absperreinrichtung.Piping system according to one of Claims 4 and 5 characterized by a third shut-off device arranged in the pipeline between the harvesting container and the downstream part of the pig trap.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3233557A1 (en) 1982-09-10 1984-03-15 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Reactor with piping pigs
DE102013112269A1 (en) 2013-11-07 2015-05-07 Niels Holm Apparatus for recovering microalgae biomass from a wastewater

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