DE10357130A1

DE10357130A1 - Verfahren und dazugehörige Einrichtungen zur Entfernung von Inkrustationen und Biofilmen in Fluidsystemen

Info

Publication number: DE10357130A1
Application number: DE10357130A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr. Fischer; Lothar Dr. Köhler; Ullrich Spevacek; Christian Dr. Lück
Original assignee: WATER SYSTEM CLEANING AG; WATER-SYSTEM-CLEANING AG
Current assignee: WATER SYSTEM CLEANING AG; WATER-SYSTEM-CLEANING AG
Priority date: 2003-12-06
Filing date: 2003-12-06
Publication date: 2005-06-30

Abstract

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, Verfahren und die dazugehörigen Einrichtungen zu schaffen, um in bestehenden offenen und/oder geschlossenen Fluidanlagen vorhandene Inkrustationen, Ablagerungen und Biofilme in den Anlagenteilen sicher und kostengünstig zu beseitigen. DOLLAR A Die Erfindung bietet mehrere Einrichtungen und die dazugehörigen Verfahren zur Behandlung inkrustierter geschlossener und/oder offener Fluidsysteme, insbesondere geschlossener Wassersysteme, wie Rohrleitungen, Boiler usw., und offener Wassersysteme, wie Brunnen, Wasserbecken usw., an. So besteht eine Einrichtung z. B. aus einem Heißdampferzeuger 1 mit einem Ein- und Ausgang 2, einem Ventil 3 und einer Energiezuführung 5, die über eine Steuerung 4 ein- und ausgeschaltet wird. Das erhitzte Fluid wird über eine Kapillardüse 6 in das Fluidsystem 7 eingedüst. Die verschiedenen Einrichtungen können auch in Kombination eingesetzt werden. Die entsprechenden Verfahren zur Behandlung des Fluids sind von den jeweiligen Einrichtungen abhängig. DOLLAR A Das Einsatzgebiet der Erfindung ist vorzugsweise für Wasseranlagen gegeben.

Description

Verfahren und dazugehörige Einrichtungen zur Entfernung von Inkrustationen und Biofilmen in Fluidsystemen, insbesondere geschlossener Wassersysteme, wie Rohrleitungen, Boiler u. a. und offener Wassersysteme, wie z. B. Brunnen, Wasserbecken u. a. bei gleichzeitiger Nutzung der Einrichtungen nach DE 102 37 674 .

In der Schrift WO 9402422 wird ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Beeinflussung von Wasser bzw. der in Wasser gelösten Substanzen, vorzugsweise von Kalziumkarbonat, beschrieben. Dabei wird in das Wasser elektromagnetische Energie, vorzugsweise elektromagnetische Wellen im Mikrowellenfrequenzbereich eingetragen. Sie werden mit einer entsprechenden Apparatur in die Flüssigkeit eingekoppelt. Gleichzeitig wird die Wirkung des elektromagnetischen Wellengenerators und der Durchfluss der Flüssigkeit gemessen und kontrolliert.

In der Schrift WO 0125152 wird ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur kostengünstige Entfernung von vorhandenen Kalk- und Rostablagerungen und anderen Inkrustationen in Wasserleitungsrohren und anderen Wasseranlagenteilen beschrieben. Hierzu wird ein spezielles gläsernes Erregergefäß benutzt, an dessen Boden ein Magnetron angeordnet ist, das Mikrowellen in das Innere des Erregergefäßes abstrahlt. Durch die besondere Gestaltung eines im oberen Bereich des Erregergefäßes angeordneten Metallrohres wird im Betrieb der Vorrichtung eine Wasserdampfglocke erzeugt. Entstehende Gasbläschen werden über die Rohre in das zu reinigende Rohrsystem geführt und bedingen dort einen Abbau der Inkrustationen.

In der DE 3920046 werden für die innere Rohrreinigung intermittierende Druckstöße eines pulsierenden Wasser-Luft-Gemisches genutzt.

Alle diese Verfahren und dazugehörigen Vorrichtungen können jedoch keine in den Wasseranlagen fest abgelagerten Inkrustationen beseitigen. Die meisten Verfahren und Vorrichtungen können bestenfalls den Ansatz bzw. das Wachstum der Ablagerungen in den Wasseranlagen vermindern. Außerdem sind die bekannten Geräte zur Beseitigung von Inkrustationen nicht für den mobilen Einsatz geeignet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, Verfahren und die dazugehörigen Apparate zu schaffen, um in bestehenden offenen und/oder geschlossenen Fluidanlagen vorhandene Verockerungen, Inkrustationen, Ablagerungen und Biofilme in den Anlagenteilen sicher und kostengünstig zu beseitigen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die erfindungsgemäßen Einrichtung, die an die zu reinigende Fluidanlage angeschlossen wird, auf chemisch-physikalischem Weg eine Ablösung der vorhandenen Inkrustationen und/oder Biofilme ohne Zusatz von chemischen Mitteln erfolgt. Die Fluidanlage kann während der Reinigungsprozedur der Einrichtung weiter betrieben werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nach Abschluss der Reinigungsarbeiten wieder von der Anlage entfernt. In den meisten Fällen wird sie daher nur zeitweilig an der entsprechenden Anlagen eingesetzt. Durch den verhältnismäßig einfachen Aufbau, aber durch die effiziente Wirkung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung relativ preiswert gestaltet werden. Damit kann ein kostengünstiges Verfahren z. B. zur Reinigung von Wasserleitungsrohren in Wohnhäusern oder Industrieanlagen angeboten werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben. Im Anspruch 9 wird das Verfahren beim Einsatz der Einrichtung nach Anspruch 1 beschrieben. Das Verfahren nach Anspruch 10 nutzt die Weiterentwicklungen nach Anspruch 2 und 3. Das Verfahren nach Anspruch 11 kombiniert die Verfahren nach Anspruch 9 und 10 und das Verfahren nach DE 102 37 674 . Nach Anspruch 2 besitzt diese Einrichtung zusätzlich noch einen Heißdampferzeuger. Nach Anspruch 3 ist dieser Heißdampferzeuger zusätzlich mit einer Wärmeisolierung versehen. Bei den Weiterentwicklungen nach Anspruch 4 bis 8 erfolgt eine Kombination der Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 3 mit den Einrichtungen nach DE 102 37 674 . Durch diese Kombinationen wird eine wesentliche Steigerung der Ablösung der Inkrustationen in Fluidanlagen erreicht.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1a das Prinzipschaltbild der Einrichtung mit einem bypassartigen Rohrsystem am Fluidsystem mit einer integrierten Pumpe, Rückschlagventil und Steuerung,
1b das Prinzipschaltbild der Einrichtung nach 1a, jedoch mit einem zusätzlichen Heißdampferzeuger nach der Pumpe und dem Rückschlagventil, Unterschiedliche Problemstellungen bedingen auch unterschiedliche apparative Einrichtungen. Neben dem bereits beschriebenen Verfahren nach DE 102 37 674 , welches nur einen intermittierenden Betrieb zulässt, können z. B. mit Hilfe der Einrichtung nach 1a auch kontinuierliche Abläufe erzeugt werden. Bei dieser Einrichtung ist ein Rohrsystem 9 in Bypassform zum Fluidsystem 7 z. B. an einer Rohrleitung des Fluidsystems 7 angebracht. Im Rohrsystem 9 ist eine Pumpe 13 mit einem Rückschlagventil 10 kombiniert. Das Rohrsystem 9 besitzt einen Eingang 14 und einen Ausgang im Fluidsystem 7. Der Ausgang ist als Kapillardüse 6 ausgebildet und endet im Fluidsystem 7. Diese Einrichtung kann noch durch einen zusätzlichen Heißdampferzeuger 1 mit einer Energiezufuhr 5, wie in 1b dargestellt, ergänzt werden. Der Heißdampferzeuger 1 ist hinter dem Rückschlagventil 10, in Fließrichtung des Fluids gesehen, angeordnet. Bei dieser Ausführungsform kann der Heißdampferzeugers 1 zusätzlich mit einer Wärmeisolation 15 umgeben sein.
Beim Einsatz dieser Einrichtung wird das Fluid aus dem Fluidsystem 7 über das Rohrsystem 9 mit dem Eingang 14 entnommen und mittels Pumpe 13, hinter der ein Rückschlagventil 10 angeordnet ist, über die Kapillardüse 6 wieder in das Fluidsystem 7 eingedüst. Bei einer zusätzlichen Anordnung eines Heißdampferzeugers 1, durch den das Fluid geführt wird, kann das Fluid zusätzlich erhitzt oder verdampft werden. Im letzteren Fall treten am Ende der Kapillardüse 6 Fluiddampfbläschen mit hoher Geschwindigkeit aus.
Die einzelnen Varianten dieser Einrichtungen können zusammen mit den Einrichtungen nach DE 102 37 674 kombiniert werden, um die Effektivität der Gesamteinrichtung zu erhöhen und um somit eine optimale Wirkung der Einrichtungen entsprechend der spezifischen Einsatzfälle zu erreichen.

1: Heißdampferzeuger
4: Steuerung
5: Energiezuführung
6: Kapillardüse
7: Fluidsystem
9: Rohrsystem
10: Rückschlagventil
13: Pumpe
14: Eingang
15: Wärmeisolation

Claims

Einrichtung zur Entfernung von Inkrustationen und Biofilmen in geschlossenen und/oder offenen Fluidsystemen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einem Rohrsystem (9) mit einer integrierten Pumpe (13), mit einem nachgeordneten Rückschlagventil (10) und einer Steuerung (4) besteht, wobei das Rohrsystem (9) einen Eingang (14) im Fluidsystem (7) und einen Ausgang als Kapillardüse (6) ebenfalls im Fluidsystem (7) besitzt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Rückschlagventil (10) ein Heißdampferzeuger (1) mit einer Energiezufuhr (5) und der entsprechenden Steuerung (4) in das Rohrsystem (9) eingebunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißdampferzeuger (1) allseitig mit einer Wärmeisolation (15) umgeben ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dieser Einrichtung mit einer Einrichtung, bestehend aus einem Reaktorsystem, wobei das Reaktorsystem aus einem Heißdampferzeuger (1) mit einem Ein- und Ausgang (2), einem Ventil (3) am Ein- und Ausgang (2) und einer Steuerung (4) für die Energiezuführung (5) des Heißdampferzeugers (1) und des Ventils (3) und einer Kapillardüse (6) als Fortsetzung des Ein- und Ausganges (2) nach dem Ventil (3) besteht, wobei die Kapillardüse (6) im Fluidsystem (7) endet, besteht, kombiniert ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißdampferzeuger (1) und/oder das Ventil (3) des Reaktorsystems mit einer Kühleinrichtung (8) versehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Steuerung (4) des Reaktorsystems noch ein Spannungsumformer (12) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißdampferzeuger (1) des Reaktorsystems eine separate Einlass- oder Einspritzvorrichtung für das Fluid besitzt und diese Einlass- oder Einspritzvorrichtung aus einem Rohrsystem (9) besteht, welches am Fluidsystem (7) beginnt und am Heißdampferzeuger (1) endet und mit mindestens einem Ventil (3) und/oder einem Rückschlagventil (10) versehen ist und im Fluidsystem (7) zwischen dem Eingang des Rohrsystems (9) und der Kapillardüse (6) ein Druckminderventil (11) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle des Ventils (3) im Rohrsystem (9) des Reaktorsystems eine Pumpe (13) integriert ist.
Verfahren zur Entfernung von Inkrustationen und Biofilmen in geschlossenen und/oder offenen Fluidsystemen mit Hilfe der Einrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fluidsystem (7) Fluid über das Rohrsystem (9) am Eingang (14) entnommen und mittels der Pumpe (13) dem Fluidsystem (7) über die Kapillardüse (6) unter hohem Druck kontinuierlich oder diskontinuierlich wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 mit Hilfe einer der Einrichtungen nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid innerhalb der Einrichtung zusätzlich in einem Heißdampferzeuger (1) verdampft und anschließend über die Kapillardüse (6) in das Fluidsystem (7) eingedüst wird.
Verfahren nach Anspruch 9 und 10 mit Hilfe einer der Einrichtungen nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Kopplung der unterschiedlichen Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 8 erfolgt und somit neben der Zufuhr von unverdampften und verdampftem Fluid über Kapillardüsen (6) der einzelnen Einrichtungen in das Fluidsystem (7) eine Kopplung der einzelnen Verfahren erfolgt.