-
Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auflockern von in thermischen
Anlagen abgelagerten heißen
Massen wie Schlacke und Asche, wie das Rauchgaskanäle, Feuerungsanlagen,
Industrieöfen wie
Siemens-Martin-Öfen
und dergleichen thermisch belastete Anlagen sind.
-
In
den genannten thermischen Anlagen kommt es sehr häufig zur
Ablagerung von Rückständen, die
sich auch verfestigen können.
Diese Ablagerungen beeinträchtigen
die Betriebsvorgänge,
sodass sie mehr oder weniger empfindlich stören und entfernt werden müssen. Soll
das geschehen, sind die Anlagen außer Betrieb zu nehmen, was
den technologischen Prozess und seine Effizienz ebenso stört. Anschließend muss
ein Abkühlen
bis auf ca. 60°C
erfolgen. Demzufolge wurden Möglichkeiten entwickelt,
mit deren Hilfe ebenfalls im heissen Zustand der Anlage eine Entfernung
möglich
ist, wobei unter extremen thermischen Bedingungen zunächst ein
Auflockern erfolgen muss. Dieses Auflockern geschieht, indem eine
geeignete Einrichtung in unmittelbare Nähe der aufzulockernden heißen Masse
gebracht wird (Sogenanntes Auflegersprengen) oder gar zunächst mit
Hilfe einer geeigneten Einrichtung ein Loch in die verfestigte heiße Masse
zur Aufnahme der geeigneten Einrichtung eingebracht wird.
-
Deshalb
wird in der Schrift
DD
67 889 A ein geschweißtes
Doppelwandrohr vorgeschlagen, in dem in einem Ringraum ein umlaufendes
Kühlmittel den
im Zentralraum befindlichen Sprengstoff trotz hoher Umgebungstemperatur
so lange auf niedrigem Temperaturniveau hält, bis die Möglichkeit
der Sprengung tat sächlich
gegeben ist. Die beschriebene Einrichtung ist funktionssicher, weil
eine Selbstentzündung
vermieden werden kann. Die Einrichtung muss allerdings nach jedem
Sprengvorgang aufgegeben werden. Damit verursacht ihre Verwendung
hohe Kosten.
-
Nach
der Schrift
DE 101
32 517 A1 wird eine Einrichtung mit konzentrisch angeordneten
Ringräumen
vorgeschlagen, die ebenfalls gut kühlbar, aber mechanisch-technisch
ebenfalls sehr aufwendig ist. Im Einsatzfall werden wesentliche
Teile zerstört
und gehen verloren. Die äußere Hülle neigt
zum Aufreißen,
wenn sie mit scharfkantigen Schlackerückständen und dergleichen in Berührung kommt.
-
Gemäss der in
der im
EP 0 974 035
B1 vorgeschlagenen Lösung
ist ein Sprengmittelträger
mit einer Verlängerung
verbunden, die mit einer Kühlmittelzuführung verklemmt
ist. Alle Einzelteile sind mit einer flexiblen Umhüllung versehen,
deren Innendurchmesser weitaus größer ist, als die umhüllten Bauteile.
Zum Zweck der Dämmung
gegen hohe Temperaturen ist der entstehende freie Raum der größeren flexiblen
Umhüllung
mit einem Isoliermaterial gefüllt,
was die Selbst-entzündung
der Sprengladung verhindern soll. Dadurch, dass zwischen Sprengladung
und hoher Umgebungstemperatur ausschließlich Isoliermaterial vorhanden
ist und ein Kühlmittelaustritt
in einer relativ großen
Entfernung erfolgt, ist die kühlende
Wirkung für
den Sprengstoff ausschließlich
durch die Kapillarwirkung des Isoliermaterials gegeben.
-
Beide
zuletzt beschriebenen Lösungsvorschläge weisen
eine Kühlmittelumlauf
auf und sind aufwendig gestaltet.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zum Auflockern abgelagerter
heisser Massen in thermischen Anlagen mittels des Sprengens zu ent wickeln,
die eine hohe Verfahrenssicherheit und einen einfachen Aufbau aufweist.
-
Die
Aufgabe wird mittels einer Einrichtung zum Auflockern abgelagerter
heisser Massen in thermischen Anlagen mittels des Sprengens gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Bei dieser Einrichtung weist ein Kopfteil Aufnahmen für die lösbare Befestigung zweier
konzentrisch zueinander angeordneter Hülsen auf. Die innere Hülse ist
als statisch hinreichend eigenstabil ausgeführte Hülse auf dem dem Kopfteil gegenüberliegenden
Ende mit einem Deckel verschlossen. In der inneren Hülse auf
dem Kopfteil aufbauend ist in Richtung der Mittellängsachse
der inneren Hülse
folgend eine Schicht Besatz I eingebracht, dem Sprengstoff mit einem
Zünder
nachgeordnet ist. Die Einbringlänge
des Sprengstoffes ist im Verhältnis zur
freien Länge
der inneren Hülse
so bemessen, dass noch eine Schicht dichtender und isolierender Besatz
II einbringbar ist, und zwar so, dass in der inneren Hülse noch
ein freier Rand verbleibt, auf den der die innere Hülse verschließende Deckel
aufschiebbar geschaltet ist. Das Kopfteil weist für die Durchführung der
Zündleitung
zum Betätigen
des Zünders
einen abgedichteten Durchlass auf. Die Zündleitung ist den Besatz I
durchdringend angeordnet. Die äußere Hülse ist
so bemessen, dass sie die innere Hülse in der Länge überragt
und so ein Ringraum um die innere Hülse ausgebildet ist, der über das
mit Durchlassöffnungen
für Kühlmittel
versehene Kopfteil mit einem Kühlmittel
beaufschlagbar ist. Die äußere Hülse ist
dem Kopfteil gegenüberliegend
unverschlossen ausgeführt
und zum Zweck des allseitigen Kühlmittelaustritts
perforiert.
-
Die
innere Hülse
ist, weil sie eine relative statische Belastung aufnehmen muss,
vorteilhafterweise aus einem schlagzähen Kunststoff bestehend ausgeführt. Vorzugsweise
ist dieser Kunststoff PVC.
-
Da
in den Ringraum ein Kühlmitteleintritt
erfolgt, wird die innere Hülse
damit gegen einen unerwünschten
Wärmeeintritt
gekühlt.
Diese Kühlung
ist abstimmbar auf die Umgebungstemperatur, sodass der Zeitpunkt
der Sprengung nahezu frei wählbar
ist. Die äußere Hülse ist
perforiert und/oder die Perforation als Lochung ausgeführt. Diese
Perforation ist zweckmäßigerweise über die
gesamte Länge
ausgeführt,
sodass sich ein Flüssigkeitsaustritt über die
gesamte Länge
vollziehen kann. Damit wird die äußere Hülse ebenfalls
außen
befeuchtet und gegen Verbrennen geschützt.
-
Statt
der Perforation kann die äußere Hülse alternativ
auch aus wasserdurchlässigen
Materialien hergestellt sein, beispielsweise aus Pappe.
-
Damit
eine optimale und einfache Füllmöglichkeit
der inneren Hülse
mit dem Sprengstoff gegeben ist, wird dieser vorzugsweise als Sprengstoff
von plastischer Konsistenz ausgeführt.
-
Das
Kopfteil kann auf den die Hülsen
tragenden Flächen
eine Riffelung aufweisen, damit ein besserer Sitz der Hülsen gegeben
ist und im Übergang Hülse/Sitz
eine Wirkung im Sinne einer Labyrinthdichtung gegeben ist. Gleiches
ist ebenfalls möglich im Übergangsbereich
Verschlußdeckel/innere
Hülse.
-
Als
Kühlmittel
wird regelmäßig Wasser
verwendet.
-
Die
vorgeschlagene Einrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und
kombinierfähigen Aufbau
aus. Nach Durchführung
des Sprengens und Aufgabe der verlorenen Teile ist eine erneute
Betriebsfähigkeit
kostengünstig
und schnell wieder herstellbar.
-
Die
Erfindung soll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher beschrie ben
werden.
-
In
der zugehörigen
Zeichnung zeigt
-
1 den
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Einrichtung.
-
Ein
Kopfteil 1 weist einseitig einen umlaufenden freistehenden
Bund auf, in den eine äußere Hülse 2 eingeschoben
werden kann. Damit die äußere Hülse 2 im
Kopfteil 1 relativ fest sitzt, weist der Bund auf seiner
Innenseite umlaufend Rillen auf, deren freier Durchmesser im Zehntelbereich
geringer als der Außendurchmesser
der einzuschiebenden äußeren Hülse 2 ist.
Diese Rillen haben ebenso die Wirkung einer Labyrinthdichtung. Das
Kopfteil 1 weist des weiteren einen weiteren umlaufenden
Bund geringeren Durchmessers auf, auf den eine innere Hülse 3 aufgeschoben
ist. Diese innere Hülse 3 weist
am anderen freien Ende einen Deckel 4 auf, der beispielhaft
aus PVC gefertigt ist, mit seinem Außendurchmesser dem Innendurchmesser
der inneren Hülse 3 entspricht
und auf dem Außendurchmesser
ebenfalls umlaufende Rillen aufweist. Auf dem Kopfteil 1 aufbauend
ist die innere Hülse 3 zunächst mit
Besatz 9' gefüllt. Im
konkreten Fall ist hier ein lehmhaltiges Material verwendet. Als
weitere Füllung
ist in die innere Hülse 3 Sprengstoff 5 eingebracht.
Zunächst
ist dessen Menge von der notwendigen Sprengkraft und dem Sprengvermögen des
Sprengstoffes 5 bestimmt. Technisch-konstruktiv bedingt
ist die Menge jedoch höchstens
so groß,
dass sich nochmals Besatz 9'' in die innere
Hülse 3 einbringen
lässt und zwar
so, dass ein freier Rand in der inneren Hülse 3 verbleibt, mit
dem ein die innere Hülse 3 verschließender Deckel 4 aufschiebbar
gestaltet ist.
-
Gegebenenfalls
sind die geometrischen Abmessungen der Bauteile im Zusammenwirken
zueinander neu zu bestimmen, indem die Längen von innerer und äußerer Hülse (3; 4)
einer notwendigen Menge an Sprengstoff 5 angepasst werden.
-
In
den Sprengstoff 5 ist ein Zünder 6 eingebettet,
der über
eine Zündleitung 7 gezündet wird. Diese
Zündleitung 7 ist
durch den Besatz 9' und
das Kopfteil 1 nach außen
zum Bediener geführt.
-
Äußere Hülse 2 und
innere Hülse 3 bilden durch
ihre zueinander konzentrische Anordnung einen Ringraum 8.
Das Kopfteil 1 weist von außen her nicht hervorgehobene
Eintrittsöffnungen
für eine Kühlflüssigkeit
auf, die durch Auslassöffnungen
in den Ringraum 8 eintritt. Damit diese Kühlflüssigkeit die
innere Hülse 3 allseitig
umfließen
kann, ist die äußere Hülse 2 bis über das
mit Deckel 4 versehene Ende der inneren Hülse 3 reichend
bemessen. Ebenso ist die äußere Hülse 2 regelmäßig über ihre
gesamte Länge
flüssigkeitsdurchlässig ausgeführt, damit
diese selbst gegenüber
den umgebenden heißen Massen
gekühlt
werden kann. Die Kühlwirkung
wird von einer Optimierung des Ringraumes und der zugeführten Menge
Kühlflüssigkeit
je Zeiteinheit beeinflusst. Damit ist die Kühlwirkung steuerbar und eine Zündung kann
im allgemeinen unabhängig
von der Umgebungstemperatur erfolgen.
-
Als
Kühlflüssigkeit
wird beispielhaft Wasser eingesetzt, da sich das an den vorgesehenen
Einsatzort mit relativ einfachen Mitteln heranführen lässt. Die notwendigen Anschlüsse dafür am Kopfteil 1 sind
lös- und
auswechselbar ausgeführt.
-
Es
versteht sich von selbst, dass die Durchführung der Zündleitung 7 durch
das Kopfteil 1 über eine
wasserdichte Kabeldurchführung
erfolgt.
-
Mit
Hilfe der charakterisierten Einrichtung ist ein Sprengen zu einem
nahezu frei wählbaren
Zeitpunkt in heißen
Massen möglich.
Die Art und Weise der Ausführung
der einzelnen Bauteile, die in Summe die erfindungsgemässe Einrichtung
bilden, sorgt dafür,
dass eine kostengünstig
herstellbare Einrichtung zum Sprengen heißer Massen vorhanden ist.
-
- 1
- Kopfteil
- 2
- äussere Hülse
- 3
- innere
Hülse
- 4
- Deckel
- 5
- Sprengstoff
- 6
- Zünder
- 7
- Zündleitung
- 8
- Ringraum
- 9'; 9''
- Besatz