DE1091532B

DE1091532B - Switching arrangement for cleaning evaporators or heaters connected in series

Info

Publication number: DE1091532B
Application number: DEM22064A
Authority: DE
Inventors: Konrad Mattern; Herbert Debes; Artur Kiesow
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1954-02-23
Filing date: 1954-02-23
Publication date: 1960-10-27

Description

Schaltanordnung zum Reinigen hintereinandergeschalteter Verdampfer oder Erhitzer Verdampfer, Erhitzer oder dergleichen Vorrichtungen, welche von Flüssigkeiten, die feste Stoffe ausscheiden, durchströmt werden und in welchen die Temperatur und/oder die Konzentration der Flüssigkeiten geändert wird, müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden, um die in Form von Inkrustierungen, Schlammabscheidungen od. dgl. entstandenen Verunreinigungen wieder zu beseitigen. In mehrstufigen Anlagen zur Eindampfung von Zellstoffablaugen oder anderen Gips und Karhonate ausscheidenden Flüssigkeiten, von Phosphorsäure oder unreinen Phosphatlösungen ist zur Reinigung der Anlage schon das Heizdampf- oder Brüdenkondensat verwendet worden, das zur Auflösung entstandener Krusten, insbesondere solcher von geringer Härte, gut geeignet ist. Dal)ei wird mit der Kanalwechselmethode unter Verwendung von Erhitzern gearbeitet, deren wärmeaufnehmende und wärmeabgebende Seiten mittels geeigneter Schaltorgane und Leitungsführungen zeitweise vertauscht werden können (deutsche Patentschrift 889 136). Der die Reinigung bewirkenden Flüssigkeit, z. B. dem Kondensat von Brüden oder Heizdampf oder weichem Wasser, werden zweckmäßig noch die Ablösung fördernde Stoffe zugesetzt. Zur Auflösung von Gipsinkrustationen hat sich das infolge seines Gehaltes an Schwefeldioxyd schwach saure Kondensat der Brüden aus der Eindampfung von Sulfitablaugen als besonders geeignet erwiesen (deutsche Patentschriften 898 706 und 860 744). Die bekannten Reinigungsverfahren richten sich insbesondere auf die Beseitigung von Inkrustationen in Erhitzer, Verdanipfern und Kesseln. Andere Anlagenteile, insbesondere die Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Apparaturen sowie die Schieber und Ventile werden nicht ausreichend von schädlichen Ablagerungen freigehalten. Ventile, welche zeitweilig von der zu verarbeitenden, feste Stoffe ausscheidenden Flüssigkeit (Betriebsflüssigkeit) und von der Reinigungsflüssigkeit durchflossen werden, schließen bei der Umschaltung der Apparate nicht mehr dicht, so daß eine Mischung von Reinigungsflüssigkeit und Betriebsflüssigkeit eintritt. In Verhindungsstücken, die während des Betriebes oder während der Reinigung nicht von Flüssigkeit durchströmt werden, führt das langsame Wachstum der Ablagerungen schließlich zur völligen Verstopfung von Durchlässen. Switching arrangement for cleaning evaporators connected in series or heater, evaporators, heaters or similar devices, which are made of liquids, the solid substances excrete, are flowed through and in which the temperature and / or If the concentration of the fluids is changed, they need to be cleaned from time to time in the form of incrustations, sludge deposits or the like To remove impurities again. In multi-stage systems for evaporation of Cellulose waste liquor or other liquids exuding plaster of paris and carbonates, of phosphoric acid or impure phosphate solutions is already used to clean the system the heating steam or vapor condensate has been used to dissolve it Crusts, especially those of low hardness, are well suited. Dal) egg becomes worked with the channel change method using heaters, their heat-absorbing and heat-emitting sides by means of suitable switching devices and line guides can be interchanged at times (German patent specification 889 136). The cleaning causing liquid, e.g. B. the condensate of vapors or heating steam or soft Water, substances promoting the detachment are expediently added. To the dissolution of gypsum incrustations, owing to its sulfur dioxide content, it has become weak acidic condensate of the vapors from the evaporation of sulphite waste liquors as special proved suitable (German patents 898 706 and 860 744). The known Cleaning processes are particularly aimed at removing incrustations in heaters, vaporizers and boilers. Other parts of the system, especially the connecting lines between the individual apparatus as well as the slide and valves are not sufficient kept free of harmful deposits. Valves, which are temporarily from the to processing, solid substances separating liquid (operating liquid) and are traversed by the cleaning fluid close when switching the apparatus is no longer tight, so that a mixture of cleaning fluid and Operating fluid enters. In prevention pieces that are used during operation or are not flowed through by liquid during cleaning, the slow results Growth of the deposits eventually leads to the complete blockage of passages.

In der erfindungsgemäßen Schaltanordnung werden diese Schwierigkeiten dadurch behoben, daß in Anlagen zum Konzentrieren Inkrustierungen bildender Flüssigkeiten Verdampfer und Erhitzer sowie Leitungen und Schaltorgane, welche die zu behandelnde Flüssigkeit bzw. eine Reinigungsflüssigkeit führen, so geschaltet werden, daß sowohl während des nor- malen Betriebes als auch während der Reinigung sämtliche vorhandenen Apparaturen, Leitungen und Schalteinrichtungen ständig von Flüssigkeiten durchströmt werden. Zu diesem Zweck wird die reinigende Flüssigkeit parallel zur Betriebsflüssigkeit - entweder gleichläufig oder gegenläufig - geführt. Zwecks Reinigung eines Teils der Apparatur wird mittels zweier gleichzeitig betätigter Schaltorgane der durch diesen Teil gehende Strom der Betriebsflüssigkeit auf das entsprechende Stück der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit geschaltet, während gleichzeitig die Reinigungsflüssigkeit auf den Weg der Betriebsflüssigkeit durch den zu reinigenden Teil der Apparatur umgestellt wird. In the switching arrangement according to the invention, these difficulties arise remedied by the fact that in systems for concentrating encrustation-forming liquids Evaporator and heater as well as lines and switching devices, which are to be treated Lead liquid or a cleaning liquid, are switched so that both during the normal paint operation as well as all existing ones during cleaning Apparatus, lines and switching devices are constantly flowing through with liquids will. For this purpose, the cleaning fluid is parallel to the operating fluid - either in the same direction or in opposite directions - guided. To clean a part the apparatus is operated by means of two simultaneously actuated switching elements the flow of the operating fluid going this part to the corresponding piece of the Line switched for the cleaning liquid, while at the same time the cleaning liquid on the way of the operating fluid through the part of the apparatus to be cleaned is changed.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltanordnung zum Reinigen hintereinandergeschalteter Verdampfer oder Erhitzer und deren Verbindungs-, Zu-und Abfuhrleitungen, die von einer Inkrustierungen absetzenden Flüssigkeit, z. B. Zellstoffablauge, durchströmt werden, mittels einer parallel zu dieser gefiihrten Reinigungsflüssigkeit, wobei in Zeitabständen mit Hilfe von Schaltorganen die Strömungswege beider Flüssigkeiten durch Teile der Apparatur miteinander vertauscht werden. Diese Schaltanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung für die reinigende Flüssigkeit parallel zu den die Betriebsflüssigkeit führenden Zu- und Ableitungen und Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Anlagestufen verlegt wird und daß durch gleichzeitige Betätigung zweier Umschaltorgane ein oder mehrere zu reinigende Anlageteile gegen ein Leitungsstück der Reinigungsmittelleitung ausgetauscht werden. Erfindungsgemäß werden Umschaltorgane verwendet, die außer während des Schaltvorganges selbst immer in Betriel>sstellung stehen und keine durch Dichtflächen voneinander getrennten Anschlüsse und Durchlässe aufwei sen. The invention relates to a switching arrangement for cleaning one behind the other Evaporator or heater and their connection, supply and discharge lines, which are from an incrustation-settling liquid, e.g. B. pulp waste liquor flows through are, by means of a cleaning liquid guided parallel to this, wherein the flow paths of both liquids at intervals with the help of switching devices are interchanged by parts of the apparatus. This circuit arrangement is characterized in that the line for the cleaning liquid is parallel to the supply and discharge lines and connecting lines carrying the operating fluid is laid between the individual system levels and that by simultaneous actuation two Switching elements one or more parts of the plant to be cleaned against a line section the cleaning agent line must be replaced. According to the invention are switching devices is used, which is always in the operating position except during the switching process itself and no connections and outlets separated from one another by sealing surfaces exhibit.

Beispielsweise wird eine die Reinigungsflüssigkeit führende Leitung parallel zu den Leitungen angeordnet, durch die die Betriebsflüssigkeit nacheinander durch die vorhandenen Apparate, z. B. Erhitzer oder Verdampfer, geführt wird. Zwischen den Apparaten und vor dem ersten und nach dem letzten, in Strömungsrichtung der Betriebsflüssigkeit aus gesehen, sind Umschaltorgane vorgesehen, von denen stets zwei gleichzeitig betätigt werden. Diese Umschaltorgane sind so eingerichtet, daß sie z. B. beim Umschalten eines Anlagenteils in die Reinigung den Strom der Betriebsflüssigkeit auf den Abschnitt der Leitung für die reinigende Flüssigkeit umstellen, der dem zu reinigenden Teil der Apparatur entspricht, und daß sie gleichzeitig die Reinigungsflüssigkeit durch das zu reinigende Anlagenteil lenken. Die Reinigungsflüssigkeit fließt also nunmehr von der ersten Umschaltstelle durch das zu reinigende Anlagenteil zur zweiten Schaltstelle und von dieser weiter in der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit. Gleichzeitig strömt die Betriebsflüssigkeit von der ersten Umschaltstelle durch die Leitung für die Reinigungsflüssigkeit bis zu der zweiten Umschaltstelle und setzt von dieser aus ihren Weg durch die Apparatur fort. Wird das gereinigte Anlagenteil wieder auf den Betrieb umgestellt, so durchläuft die Reinigungsflüssigkeit ihren ursprünglichen Weg durch die für sie bestimmte Leitung, die nunmehr von inzwischen entstandenen Krusten gesäubert wird. For example, a line carrying the cleaning fluid is used arranged parallel to the lines, through which the operating fluid one after the other through the existing equipment, e.g. B. heater or evaporator is performed. Between the apparatus and before the first and after the last, in the direction of flow of the As seen from operating fluid, switching devices are provided, of which always two operated at the same time. These switching organs are set up so that she z. B. when switching a part of the system to cleaning the flow of the operating fluid switch to the section of the line for the cleaning liquid that corresponds to the corresponds to the part of the apparatus to be cleaned, and that it is also the cleaning fluid steer through the part of the system to be cleaned. So the cleaning fluid flows now from the first switchover point through the system part to be cleaned to the second Switching point and from there on in the line for the cleaning liquid. At the same time, the operating fluid flows through from the first switchover point the line for the cleaning liquid up to the second switching point and continues from there through the apparatus. Is the cleaned part of the system switched back to operation, the cleaning fluid will run through yours original path through the line intended for them, which now has meanwhile The resulting crusts are cleaned.

Zweckmäßig werden Schaltorgane gemäß der deutschen Patentschrift 1 022 438 verwendet, die voneinander getrennte Verbindungsstücke für je einen Zufluß und einen Abfluß enthalten und keine dadurch Dichtflächen voneinander getrennte Anschlüsse oder Durchgänge aufweisen. Die Zuleitungen dieser Schaltorgane münden in einer Ebene konzentrisch um den Drehpunkt des Schaltorgans und werden paarweise durch Rohrkrümmer, deren Mündungen in gleicher Weise in einer Ebene liegen, verbunden. Die beiden Ebenen sind dabei aufeinanderliegende, gegeneinander drehbare Platten. Dann werden auch Verunreinigungen der Schaltorgane selbst sicher vermieden, da außer während der kurzen Zeit des Umschaltens die Dichtflächen der Schaltorgane nicht mit Ansätze bildenden Flüssigkeiten in Berührung kommen. Ein weiterer Vorteil dieser Apparatur besteht darin, daß selbst dann, wenn einmal tatsächlich Ventile oder andere Absperr- und Regelorgane undicht werden, eine unerwünschte Mischung zweier Flüssigkeiten nicht eintreten kann, weil die Flüssigkeitswege keine Stellen aufweisen, an denen sie nur durch Dichtflächen, Ventile od. dgl. voneinander getrennt sind. Switching elements according to the German patent specification are expedient 1 022 438 used, the separate connecting pieces for one inflow each and contain a drain and no sealing surfaces thereby separated from one another Have connections or passages. The leads of these switching elements open in a plane concentric around the pivot point of the switching element and are in pairs connected by elbows, the mouths of which lie in the same way in one plane. The two levels are superposed, mutually rotatable plates. Then contamination of the switching elements itself is safely avoided, as besides The sealing surfaces of the switching elements are not during the short time of switching come into contact with liquids that form deposits. Another benefit of this Apparatus consists in that, even if once, actually valves or other Shut-off and control devices become leaky, an undesirable mixture of two liquids cannot occur because the fluid paths have no places where they are only separated from one another by sealing surfaces, valves or the like.

Vorteilhaft wird eine turbulente Strömung der Flüssigkeit durch alle Teile der Anlage oder durch die am meisten gefährdeten Teile derselben mindestens während der Reinigung durch Einstellen bestimmter Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten, was z. B. dadurch erreicht werden kann, daß insbesondere die krustenahlösende Flüssigkeit, beispielsweise das in Eindampfanlagen anfallende Kondensat, in turbulenter Strömung - entsprechend Werten der Reynoldschen Zahl von wenigstens 3000, zweckmäßig 50UO und mehr - über die zu reinigenden Flächen geführt wird. Die Flüssigkeit für die Spülung wird vorteilhaft mit möglichst niedriger Temperatur, z. B. A turbulent flow of the liquid through all of them is advantageous Parts of the system or at least the most endangered parts thereof Maintained during cleaning by setting a certain flow rate, what z. B. can be achieved that in particular the crust-dissolving liquid, For example, the condensate that occurs in evaporation plants, in a turbulent flow - Corresponding to values of the Reynolds number of at least 3000, expedient 50UO and more - is guided over the surfaces to be cleaned. The liquid for the Rinsing is advantageous at the lowest possible temperature, e.g. B.

10 bis 400 C, zur Verfügung gestellt und kann im Kreislauf durch die zu reinigenden Anlagenteile umgewälzt werden.10 to 400 C, and can be circulated through the System parts to be cleaned are circulated.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Auflösung gebildeter Verkrustungen bei der optimalen Lösungstemperatur mit vergleichsweise großen Flüssigkeitsmengen, welche das zu reinigende Anlagenteil ganz ausfüllen, vorgenommen werden kann, daß die Zahl der hierzu erforderlichen Schaltorgane wesentlich verringert wird und daß nicht nur die Wärmeaustauschflächen, sondern auch die Rohrleitungen und die Schaltorgane in den Reinigungsvorgang einbezogen sind. The advantage of the method according to the invention is that the Dissolution of formed incrustations at the optimal solution temperature with comparatively large amounts of liquid which completely fill the part of the system to be cleaned, can be made that the number of switching elements required for this purpose is essential is reduced and that not only the heat exchange surfaces, but also the pipes and the switching elements are included in the cleaning process.

In einer erfindungsgemäß geschalteten Anlage sind sämtliche Flüssigkeitswege ständig von Flüssigkeit durchströmt. Zeitweise tote Leitungen oder Leitungsstücke, in denen die Gefahr der Verstopfung am größten ist, sind nicht mehr vorhanden. Die Säuberung der gesamten Anlage kann überall gleichmäßig und vollständig verlaufen. All fluid paths are in a system connected according to the invention constantly flowing through with liquid. Occasionally dead lines or pieces of line, in which the risk of constipation is greatest are no longer present. the Cleaning the entire system can be uniform and complete everywhere.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der ein Schaltschema einer erfindungsgemäß betriebenen Anlage in zwei Schaltschritten schematisch und beispielsweise dargestellt ist. To further explain the invention, the drawing serves in the a circuit diagram of a system operated according to the invention in two switching steps is shown schematically and for example.

Fig. 1 zeigt eine Schaltung für den normalen Betrieb, Fig. 2 eine Schaltung für die Reinigung eines Anlageteils. Fig. 1 shows a circuit for normal operation, Fig. 2 shows a Circuit for cleaning a part of the system.

Die Betriebsflüssigkeit, z. B. Zellstoffablauge, wird durch die Leitung L einer Anlage zugeführt, die aus mehreren hintereinandergeschalteten Erhitzern 1, 2, 3, 4, 5 besteht. Vor dem ersten Erhitzer, zwischen den Erhitzern und hinter dem letzten Erhitzer befinden sich die Schaltorgane 6, 7, 8, 9, 10, 11. Von diesen Schaltorganen zu den Erhitzern und von den Erhitzern zu den Schaltorganen führen die Leitungen 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21. Durch die Leitung L, wird die erhitzte oder eingedampfte Lauge weitergeleitet. Die Reinigungsflüssigkeit gelangt durch die Leitung K zum ersten Schaltorgan und strömt durch die Leitung K, vom letzten Schaltorgan weiter oder wird in umgekehrter Richtung geführt. Die Stücke der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit, die zwischen den Schaltorganen liegen, sind mit 22, 23, 24, 25 und 26 bezeichnet. Im normalen Betrieb fließt die Betriebsflüssigkeit durch sämtliche Erhitzer. Soll z. B. der Erhitzer 2 gereinigt werden, so werden die Ventile 7 und 8 umgeschaltet, so daß nunmehr aus dem Leitungsstück 22 Reinigungsflüssigkeit durch die Leitung 14, den Erhitzer 2 und die Leitung 15 zum Schaltorgan 8 fließt, das sie wieder auf die Leitung für die Reinigungsflüssigkeit, und zwar auf das Stück 24, umstellt. Während dieser Zeit geht die Betriebsflüssigkeit vom Schaltorgan 7 durch das Stück 23 der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit und durch das Schaltorgan 8 zum Erhitzer 3. Soll auch noch ein weiterer Erhitzer gleichzeitig oder anschließend gereinigt werden, z. B. der Erhitzer 4, so werden auch noch die Organe 9 und 10 umgeschaltet, so daß nunmehr der Strom der Betriebsflüssigkeit vom Erhitzer 3 zum Erhitzer 5 durch das Stück 25 der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit überbrückt wird, während die zu reinigende Flüssigkeit durch die vorher von der Betriebsflüssigkeit durchflossenen Leitungen 18 und 19 zum und vom Erhitzer 4 geführt wird. Will man zwei hintereinandergeschaltete Apparaturteile gleichzeitig reinigen, z. B. die Erhitzer 2 und 3, dann werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die Umschaltorgane 7 und 9 betätigt. The operating fluid, e.g. B. pulp liquor, is through the line L fed to a system consisting of several heaters connected in series 1, 2, 3, 4, 5 consists. In front of the first heater, between the heaters and behind the last heater are the switching elements 6, 7, 8, 9, 10, 11. Of these Lead switching devices to the heater and from the heater to the switching devices lines 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21. Through line L. the heated or evaporated liquor passed on. The cleaning fluid gets in through line K to the first switching element and flows through line K, from the last Switching element continues or is guided in the opposite direction. The pieces of lead for the cleaning fluid between the switching elements are marked with 22, 23, 24, 25 and 26. The operating fluid flows during normal operation through all the heaters. Should z. B. the heater 2 are cleaned, so are the valves 7 and 8 switched over, so that now from the line section 22 cleaning fluid flows through line 14, heater 2 and line 15 to switching element 8, that they back on the line for the cleaning fluid, on the piece 24, changed. During this time, the operating fluid leaves the switching element 7 through the piece 23 of the line for the cleaning liquid and through the switching element 8 to the heater 3. Should also another heater at the same time or afterwards be cleaned, e.g. B. the heater 4, so are the organs 9 and 10 switched so that now the flow of operating fluid from the heater 3 to Heater 5 bridged by piece 25 of the line for the cleaning liquid is, while the liquid to be cleaned by the previously of the operating liquid through which lines 18 and 19 flow to and from the heater 4. Do you want Clean two pieces of equipment connected in series at the same time, e.g. B. the heater 2 and 3, then, as shown in Fig. 2, the switching elements 7 and 9 actuated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Switching arrangement for cleaning series-connected Evaporator or heater and their connection, supply and discharge lines, which are from an incrustation-settling liquid, e.g. B. Zellstoffahlauge, flows through are, by means of a cleaning liquid guided parallel to this, wherein the flow paths of both liquids at intervals with the help of switching devices are interchanged by parts of the apparatus, characterized in that that the lines (22 to 26) for the cleaning liquid parallel to the Inlets and outlets (L and L1L) carrying operating fluid as well as parallel to the Connecting lines are laid between the individual system levels (12 to 21) and that by simultaneous actuation of two switching elements (6 to 11) one or several parts of the system to be cleaned (1 to 5 and 12 to 21) against a piece of pipe the cleaning agent line (22 to 26) are exchangeable.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that switching elements (6 to 11) are used, except during the switching process itself are in the operating position and no connections separated by sealing surfaces and have passages.

Considered publications: German Patent Specifications No. 860 744, 889 136, 898706.