DE2258958A1

DE2258958A1 - Verfahren zum losloesen von ablagerungen von konstruktionsoberflaechen

Info

Publication number: DE2258958A1
Application number: DE19722258958
Authority: DE
Inventors: Lewin Igor Anatoljewitsch
Original assignee: LEWIN IGOR ANATOLJEWITSCH
Current assignee: LEWIN IGOR ANATOLJEWITSCH
Priority date: 1972-04-10
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1973-10-25
Also published as: FI73371B; ATA1066472A; FI73371C; AT335374B; NL7216220A; AR200993A1; CH558217A; FR2180289A5; RO62465A; CS172412B1; PL79160B1; DK145796B; CU33856A; DE2258958C3; IT984625B; HU172392B; DK145796C; NL159023B; DD104213A1; BE792134A

Description

ηκ. O. niTTMANN

K. L. SCHIFF UR. A. v. FÜNER Dipjc. ing. P. STRBHL dr. TJ. SChUBEI₁-HOPF Dipl. wo. D. EBBINGHAUS

PATBNTANWÄLTB D-8 MÜNCHEN 85 POSTFACH Θ5 Ο18Ο

1. Dezember 1972

D-8 MÜNCHEN 90 MARIAHILPPLATZ 2 & 3 TELEFON (0811) 45 83 54 TBLBGR. AUROMARCPAT MÜNCHEN TELlSX G-23565

Igor Anatoljewitsch Lewin Ingenieur UdSSR, Moskau, Petrosawodskaja uliza, 15, korpus 1, kw.113

DA-8948

zu:« loslösm von ablagerungen von

KONSTi"iUKTIONSOBERFLÄGHEN

Prioritäten: 10. April 1972, UdSSR, Nr. 1 764 801 7. August 1972, UdSbR, Nr. 1 813 101

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Loslösen von Ablagerungen von Konstruktionsoberflächen, die an diesen Oberflächen während technologischer Prozesse oder des Betriebs der Konstruktionen entstehen.

Am zweckmäßigsten wird das erfindungsgeiüäße Verfahren zürn Reinigen von Apparaten, die bei der chemischen und der Nahrung siuitt eiprodukt ion benutzt v/ei'den, verwendet.

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Es ist auch zweckmäßig, dieses, Verfahren zum !{einigen folgender Konstruktionen au verwenden: im Erzbergbau eingesetzter Maschinen von den an ihnen anhaftenden festen Gesteins teilchen; Turbinenschaufeln von den sich auf ihnen ablagernden Kesselstein- und Ansätζteilchen; Eisenbahngüterwagen, nach der Beförderung fester »Schüttgüter u.a.

His sind Verfahren zum .Loslösen fester Ablagerungen von Konstruktionsoberflächen bekannt, welche auf dem Auflösen dieser Ablagerungen beruhen.

Es sind auch Verfahren zum Loslösen fester Ablagerungen durch Erwärmen der Konstruktionen bekannt.

Außerdem werden feste Ablagerungen von der Konstruktionsoberfläche auch durch Erzeugen elastischer Oberflächenformänderungen in der zu reinigenden Zone losgelöst. Bei diesem Verfahren werden die elastischen Formänderungen durch Schlagbelastung der zu reinigenden Oberfläche oder durch ununterbrochene Vibration dieser Oberfläche erzeugt.

Alle diese Verfahren sind wenig effektiv und erfordern einen wesentlichen Zeit- und Arbeitsaufwand.

Vorrichtungen zum Durchführen dieser Verfahren, insbesondere zum Vibrationsreinigen, haben bedeutende Abmessungen, sind konstruktiv kompliziert und garantieren während des Betriebs (während des Reinigens) nicht, daß keine Beschädigungen an den zu reinigenden Oberflächen auftreten.

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Es sind Vorrichtungen zum Entfernen des Eisbelags von dünnwandigen Konstruktionen, vorzugsweise von Flugzeugverkleidungen, bekannt, welche zu diesem Zweck elastische Verformungen verwenden, die in der Elugzeugverkleidung erzeugt werden. Diese elastischen Verformungen werden in der Verkleidung erzeugt, während in derselben einzelne mechanische Impulse durch die Einwirkung eines Elektromagnetfeldes oder eines Flüssigkeitsdrucks auf diese Verkleidung · hervorgerufen werden, (s. beispielsweise das dem Urheber der vorliegenden Erfindung in der BRD erteilte Patent Nr. 1765024).

Im Laufe dar weiteren Untersuchung wurde festgestellt, .daß die durch Impulse hervorgerufene elastische Verformung in der zu reinigenden Oberflächenzone auch zum Reinigen von Apparaten der chemischen und der Nahrungsmittelindustrie von Ablagerungen, die an ihnen Oberflächen während technologischer Prozesse entstehen, sowie auch zum Reinigen von Maschinen, Wagen und anderen Konstruktionen von festen sich an ihren Oberflächen ansetzenden Ablagerungen verwendet werden kann.

Aber die direkte Verwendung der Vorrichtungen zu diesem Zweck, welche zum Entfernen des Eisbelags von dünnwandigen Verkleidungen entworfen wurdenj liefert keine positiven Ergebnisse. Dieses Problem, insbesondere der VerforiJiungs— prozeß der Ablagerungen nach dem Überschreiten ihrer Elastizitätsgrenze und die Bedingungen, unter denen die spröde Zerstörung dieser Ablagerungen vor sich geht, mußten unter-

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sucht werden. Diese Untersuchung lieferte eine Keine von Charakteristiken und Bedingungen zum Erzeugen der erforderlichen Impulse. Auf Urund dieser Untersuchung wurden auch Kennwerte erhalten, welche für das mögliche Loslösen und Zerstören der Ablagerungen nach dem Inipulsv erfahr en ausschlaggebend sind.

Als Resultat der obenerwähnten Untersuchung wurden die Grenzen der Zone festgelegt, innerhalb deren die Charakteristiken, welche die optimalen Werte der die Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens bildenden Impulse bestimmen, gültig sind.

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung beseel·+ ίτι der Entwicklung eines Verfahrens, welches es ermöglicht, höchst effektiv von der Konstruktionsoberfläche die an ihr angesetzten Ablagerungen mit einem minimalen Aufwand an von einer äußeren Energiequelle erhaltener Leistung während einer minimalen Zeitspanne loszulösen.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Loslösen von Ablagerungen von Konstruktionsoberflächen zu entwickeln, wobei an diesen Oberflächen in der zu reinigenden Zone derartige Verformungen erzeugt werden, üie ohne mechanische üchläge auf die zu reinigende Oberfläche in ihr eine elastische Verformung hervorrufen, welche zur Folge hat, daß die Ablagerungen zunächst in den spröden Zuetand übergeführt, dann zerstört und von dieser Oberfläche losgelöst werden.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Verfahren zum Loslösen von Ablagerungen von Konstruktionsoberflächen, die an diesen Oberflächen während technologischer Prozesse oder des Betriebs der Konstruktionen entstehen, durch elastische Verformung der erwähnten Oberfläche in der zu reinigenden Zone erfindungsgemäß dieses für alle diejenigen festen Ablagerungen verwendet wird, bei denen die Adhäsion zwischen den Ablagerungen und dem OberfIachenmaterial geringer als die Bruchfestigkeit dieses Materials ist, während die Relaxationsgeschwindigkeit der Ablagerung geringer als die kritische Schlaggeschwindigkeit des Oberflächenmaterials ist_? wobei den Ablagerungen, welche diese Eigenschaften nicht besitzen, letztere durch eine äußere -natürliche oder zwangsweise- Einwirkung erteilt werden, die bis zur Erzeugung von elastischen Verformungen durchgeführt wird, während dann eine elastische Verformung der zu reinigenden Oberfläche durch Hervorrufen von einzelnen mechanischen, höchstens 0,01 s langen Impulsen von ihr erzeugt wird, die durch Pausen getrennt weiden, welche mindestens um das Zehnfache langer als die mechanischen Impulse sind, mit Hilfe von Energieimpulsen einer äußeren Quelle, die auf die erwähnte Oberfläche über ein Zwischenmedium, übertragen werden, wobei vor dem ersten Impuls und während der Pause zwischen den Impulsen die Energie ange-

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wird, um eine Impulsleistung zu erhalten, die um ein Vielfaches größer als die Energiequellenleistung ist, die zur Erzeugung eines mechanischen Impulses mit einer Amplitude erforderlich ist, die zum Loslösen der festen Ablagerung ausreichend ist, aber nicht den Wert überschreitet, bei dem die mechanischen Spannungen in der Konstruktion die Wechselfestigkeit oder die theoretische Dauer schwing·-

dieses Impulses erreichen, welche eine Geschwindigkeit festigkeit bei einer Anwachsgeschwindigkeit/der größeren Ablagerungsverformung hervorruft, die größer als die Relaxationsgeschwindigkeit dieser Ablagerung, aber geringer als die Größe der kritischen Schlaggeschv/indigkeit des Materials der zu reinigenden Oberfläche ist.

Zweckmäßigerweise werden als Energieimpulse, welche auf die zu reinigende Oberfläche übertragen werden, Impulse eines Elektromagnetfelde⁸ verwendet, welche in den Metallteilen der zu reinigenden Oberfläche einen Sekundärstrom induzieren.

Am zweckmäßigsten werden solche Impulse zum Entfernen von Ablagerungen von dünnwandigen Oberflächen mit großen Abmessungen verwendet.

Zweckmäßigerweise v/erden als juiergieimpulse, welche auf die zu reinigende Oberfläche übertragen werden, Flüssigkeit sdruckiiapulse verwendet, wobei die Flüssigkeit in einer Kammer eingeschlossen ist, die so ausgeführt ist, daß inin-

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destens ein Teil ihrer Wände aus der zu reinigenden Ober~ fläche besteht.

Eine solche Variante des Verfahrens besitzt Vorteile vor anderen, wenn sich Ablagerungen in geschlossenen' zylindrischen oder sphärischen Gefäßen bilden.

Zweckiaäßigerweise werden zur äußeren Einwirkung auf die Ablagerungen vor der elastischen Verformung diese Ablage rungen einer Wärmebehandlung, z.B. Ausglühen oder Abkühlen, unterzogen.

Zweckmäßigerweise wird vom Ausglühen Gebrauch gemacht, wenn die Ablagerung mindestens zwei Komponenten besitzt, -_e7obei die eine von ihnen leicht schmelzbar und verformbar, v-ie andere aber hart und spröde ist. Zweckmäßigerweise wird eine Reihe von Stoffen abgekühlt, um ihre Verformbarkeit, d.h. die Relaxationsgeschwindigkeit der Ablagerungen, zu vermindern.

Es kann in 'dem Fall, wenn die Ablagerungen lockere oder plastische Struktur besitzen, zur äußeren Einwirkung von der mechanischen Kaltverfestigung, welche die erwähnten Ablagerungen verdichtet, Gebrauch gemacht werden.

Wünschenswerterweise kann zur äußeren Einwirkung ein Außendruck auf die Ablagerung, v/elcher deren Rekristallisation hervorruft, ausgeübt werden.

Eine solche Variante besitzt Vorteile, wenn sich in

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geschlossenen Gefäßen verformbare Ablagerungen bilden, die während oder nach der Einwirkung des Hochdrucks in die spröde Phase übergehen.

Zweckmäßierweise wird im Falle, wenn die Ablagerungen eine geringe Dicke besitzen, eine zusätzliche Stoffschicht aufgebracht, die sich mit der Ablagerung verbindet und hierdurch ihre Dicke vergrößert.

Eine solche Variante hat Vorteile beim Entstehen einer dünnen Ablagerungsschicht, die elastisch ist und deren spröde Zerstörung eine große Impulsleistung erfordert. Das Auftragen einer Zusatzschicht aus sprödem Stoff, dessen Adhäsion am Ablagerungsstoff groß ist, hat die Verminderung der erforderlichen Impulsleistung zur i'olge.

Es ist auch zweckmäßig, zur äußeren Einwirkung Stoffe zu verwenden, die in chemische Heaktion mit den Ablagerungen treten oder mit ihnen eine feste Lösung bilden. Durch Verwendung solcher Stoffe können verschiedenen Ablagerungen, auch einschließlich, nicht festen Ablagerungen, Eigenschaften, die zum Entfernen der Ablagerungen durch einzelne mecha nische Impulse erforderlich sind, erteilt werden.

Als Resultat der Untersuchungen wurde festgestellt, daß zur äußeren Einwirkung auf die Ablagerung eine Flüssigkeit, welche nach ihrem Aufbringen auf die Ablagerung erstarrt, verwendet werden kann.

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Eine solche Variante hat Vorteile bei Ablagerungen, wel che aus voneinander getrennten Stücken bestehen. Nach der Einwirkung der erstarrenden Flüssigkeit bilden diese Stücke eine ununterbrochene Schicht, die besser durch die jiapulsweise Einwirkung entfernt werden kann.

Es ist zweckmäßig, . wenn die zu reinigende Oberfläche nichtmetallisch ist, eine Metallbewehrung zu verwenden, welche auf die zu reinigende Oberfläche vor der Bildung von Ablagerungen auf ihr aufgelegt wird und welche zusammen mit der Ablagerung durch Ircpulseiriwirkung entfernt wird.

Eine solche Variante hat Vorteile bei der Impulseinwirkung mit Hilfe eines Elektromagnetfeldes zum Entfernen der Ablagerungen von einer nichtmetallischen Oberfläche, wenn auf diese Oberfläche eine Metallbewehrung aufgelegt wird, in die ein Sekundärstrom induziert wird.

Es ist zu beachten, daß in einer Reihe von Fällen die Ablagerungen auf den Konstruktionsoberflächen auf natürlichem Wege Eigenschaften erhalten, die zu ihrem Loslösen von dieser Oberfläche erforderlich sind.

Die Verwendung des erfindungsgemäJien Verfahrens ermöglicht es, die Konstruktionsoberflächen von beliebigen Ablagerungen effektiv zu reinigen, die vor ihrer Entfernung auf natürlichem Wege dder zwangsweise in den fest-spröden

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Zustand übergeführt werden.

Außerdem gewährleistet dieses Verfahren bei minimalem Aufwand an von der Energiequelle erhaltener Leistung eine schnei· Ie Reinigung der Oberfläche und ihre Unversehrtheit, d.h. Beschädigungen werden vermieden.

Nachstehend werden konkrete Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen dargelegt; es zeigt

Fig. 1 eine Wagenwand mit einer in der Nähe von ihr angebracht en Vorrichtung zum Erzeugen von Elektromagnetfeldiapulsen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie Il-IIder Fig.1;und

Fig. 3 eine Kammermit einer in ihr aufgestellten Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckimpulses in der darin enthaitenen Flüssigkeit.

Das Verfahren zum Loslösen von Ablagerungen von der Konstruktionsoberfläche, die an diesen Oberflächen während des Betriebs entstehen, besteht darin, daß die Ablagerungen durch eine äußere -natürliche oder zwangsweise- Einwirkung in den fest-spröden Zustand übergeführt werden·

Bekanntlich hängt der Zerstörungscharakter vom Verhalten des Stoffs (der Ablagerung) bei einer die Elastizitätsgrenze überschreitenden Belastung ab. Unter diesen Ver-

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hältnissen wird das' Verhalten des Stoffs durch die Maxwe.llsche Relaxationsgleichung "beschrieben:

-i

_±-λ- (G₀-λ je*

wobei bedeuten:

- die Spannung im Material im Zeitpunkt t A - die Spannung an der Elastizitätsgrenze U₀ - die Spannung im Anfangsmoment
θ - die Basis der natürlichen Logarithmen 6 - die Relaxationsdauer.

Aus dieser Gleichung kann die Gleichung, welche die Veränderungsgeschwindigkeit der Spannungen im Stoff bestimmt, erhalten werden:

wobei A - der Elastizitätsmodul (bei Zug- und Druckspannung gleich dem Elastizitätsmodul E),

rl Γ
SLSz- - die Verf orihungsgeschwindigkeit des Körpers sind.

dt . .

Die Größe/qj ~ X)^IA » welche die Relaxationsdauer bestimmt wird und die Dimension der Verf ormungs-lnderungsgesohwindigkeit hat, wird die Relaxationsgeschwindigkeit genannt und charakterisiert die Verformbarkeit des Materials. Zum effektiven Loslösen des Stoffs mittels Impulsen muß dieser sprö- .

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de zerstört werden und das erste CKLied des rechten Teils der Formel soll bedeutend größer als das zweite sein. Hieraus folgt, daß ein möglichst großer Wert — » d.h. die maximale Verforiiiungsgeschv/indigkeit, erhalten werden muß.

Die mit einer Reihe von Stoffen durchgeführten Versuche haben die Vermuteung bestätigt, daß sogar verformbare Stoffe bei großer Verformungsgeschwindigkeit eine spröde Zerstörung aufweisen.

Die Möglichkeit der Vergrößerung der Werte -wird

dt

aber durch die Charakteristik des Materials der Oberfläche begrenzt, von der der Stoff losgelöst wird. Mit anderen V/orten, die Verformungsgeschwindigkeit soll nicht die kritische Schlaggeschwindigkeit des Oberflächenmaterials, d.h. die Geschwindigkeit, bei der die Oberfläche durch Schläge zerstört wird, überschreiten.

Eine andere Charakteristik des Stoffs ist seine Adhäsion am Oberflächenmatei'ial.

Die Adhäsion soll nicht größer als die Festigkeit des Oberflächeniaaterials sein, damit dieses Material bei den Impulseinv/irkung nicht zerstört wird.

Hachdeiu die Ablagerungen 1 (Fig. 1, 2) an den Wagenwände 2 die obenbeschriebenen Eigenschaften erhalten haben, wird eine elastische Verformung der Oberfläche der

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Wagenwände 2 in der zu reinigenden Zone durch Urzeugung von einzelnen mechanischen, höchstens 0,01 s längen Impulsen mit Hilfe von' Elektromagnetfeldimpulsen· in ihr hervorgerufen. Die letztgenannten Impulse induzieren in den Lietallteilen der Wände 2 (des zu reinigenden ) Wagens einen Sekundär strom.

Als Littel zum Erzeugen des Elektromagnetfeldimpulses wird ein Solenoid 3 verwendet, das aus Drahtwindungen besteht und keinen Metallkern hat. Dieses Solenoid wird zur Erleichterung des Betriebs in der Nähe der zu reinigenden Oberfläche 2 auf der Seite der Ablagerungen 1 abgebracht und über einen (nicht abgebildeten) Stromimpulsgenerator mit der äußeren Energiequelle verbunden. Ms .letztere kann das Stromnetz verwendet werden. Das Solenoid 3 wird an Wagenträgern 4 mittels der Befestigungsteile 5 ~un& 6 angebracht.

Das Solenoid kann auch in der JMähe der zu reinigenden Oberfläche auf der nicht mit Ablagerungen bedeckten Seite angeordnet werden.

Als Zwischenmedium dient in diesem Beispiel Luft.

Wenn durch die erwähnten Solenoide mittels Pausen unterteilte StrojLimpulse durchgelassen werden, werden älektromagnetfeldiiupulse erzeugt, die auf induktivem Wege in den Metallteilen der Oberfläche Sekundärströme hervorrufen. Die Wechselwirkung der Stromimpulse und zwar des primären im

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Solenoid 3 und des sekundären an der Oberfläche 2 ruft eine kurzfristige Verschiebung dieser Oberfläche gegenüber dem Solenoid 3 hervor, die durch große Beschleunigungen und Geschwindigkeiten gekennzeichnet wird. Dieser mechanische Verformung simpuls der Oberfläche 2 verbreitet sich wellenförmig von seiner Entstehungsstelle aus über die ganze zu reinigende Zone.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die größte Effektivität bei einer Impulsdauer von höchstens 1/4 der Eigenschwingungsporiode von Wand und Konstruktion erreicht wird. Unter Inbetrachtnähme der Steifheit der bestehenden Konstruktionen, welche eine Eigenschwingungsfrequenz von höchstens 30 Herts haben, ergibt sich, daß die Impulsdauer höchstens 0,01 s betragen soll.

Die Pause zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen soll mindestens um das Zehnfache größer als die Dauer des mechanischen Impulses sein. Während der Fause wird die Energie angesammelt, um eine Impulsleistung zu erhalten, die um ein Vielfaches größer als die Leistung der Energiequelle ist. Als Energiesammler kann ein Kondensator verwendet werden, der zum Bestand des Stromimpulsgenerators gehört.

Me Beschleunigung der Oberflächenpunkte, welche während des mechanischen Impulses erhalten wird, soll ausrei-

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Chen, damit die Trägheitskräfte des festen Stoffs der Ablagerungen (welche dem Produkt aus i.iasse und Beschleunigung gleich sind) die Adhäsion dieser teilchen an der Oberfläche überwinden, Es ist zu beachten, daß die Schubspannung zwischen der Oberfläche und dem festen Stoff, welche bei der .Biegung der Wand während der Fortpflanzung der Wellen längs der Oberfläche entsteht, die Adhäsion vermindert und eine geringere Beschleunigung erforderlich macht.

Me Amplitude des mechanischen Impulses soll ausreichend sein, um die erforderliche Beschleunigungsgröße zu erreichen, aber nicht die Werte überschreiten, bei denen in der Wand oder der Konstruktion spannungen entstehen, die gleich der Wechselfestigkeit oder der theoretischen Dauerschwingfestigkeit ihres materials sind.

Hierbei soll die Anwachsgeschwindigkeit des mechanischen Impulses eine Geschwindigkeit der größeren Verformung der festen Ablagerung hervorrufen, die größer als die Eelaxacionsgeschwinaigkeit dieser Ablagerung, aber geringer als die Größe der kritischen Schlaggeschwindigkeit des Materials der zu reinigenden Oberfläche ist. Bei Impulscharak "ueristiken, welche sich in dem durch die obenangegebenen Be dingungen begrenzten Bereich befinden, werden die festen Ablagerungen 1, die an der Oberfläche 2 vorhanden sind, los gelöst, während die¹ Konstruktionsoberfläche selbst im Laufe

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der vorgegebenen Lebensdauer nicht beschädigt wird.

Als Energieimpulse werden auch Druckimpulse verwendet, die in der dielektrischen in der Kammer y ^'ig· 3) eingeschlossenen Flüssigkeit erzeugt werden. Während des in dieser Kammer ablaufenden, technologischen Prozesses fallen die Ablagerungen 8 aus der erwähnten Flüssigkeit aus und werden an der Kammerwand niedergeschlagen.

Es ist, um in der Kammer 7 einen Druckimpuls zu erzeugen, der Leiter 9 mit der Funkenstrecke 10 vorgesehen. Dieser Leiter ist über den (nicht abgebildeten) Stromimpulsgenerator mit dem Stromnetz verbunden. Wenn die Ablagerungen ö eine die zulässige überschreitende Große erhalten, v/erden durch den obenerwähnten Leiter 9 ^it der Funkenstrecke 10 ein oder mehrere ßtromimpulse durchgelassen, welche durch Pausen voneinander getrennt sind. Beim Erreichen einer Strom spannung im Impuls, die zum Durchschlagen der Funkenstrecke 10 ausreicht, wird in der Flüssigkeit ein Druckimpuls erzeugt, der durch das Durchschlagen der Funkenstrecke hervorgerufen wird. Dieser Druckimpuls ruft eine kurzfristige elastische Verformung der Wände der Kammer 7 hervor, in der sich die Flüssigkeit befindet. Die erwähnte Verformung erfolgt bei großen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten}

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wenn ihre Charakteristiken den obenbeschriebenen Bedingungen entsprechen, so wird die Ablagerung von den Wänden der Kammer 7 losgelöst, aber die Wände selbst werden im Laufe der vorgegebenen Lebensdauer nicht beschädigt. Die durch die Kammer 7 fließende Flüssigkeit reißt die feinzerkleinerte Ablagerung in den vorgesehenen (nicht abgebildeten) Abscheider mit. Es ist zu beachten, daß bei einem wesentlichen Unterschied der Durchmesser der Kammer ? und der an sie angeschlossenen Rohrleitungen 1d, 12 infolge der kurzen Druckimpulsdauer und der großen Trägheit der Flüssigkeit die letztere keine Zeit hat, um in die Rohrleitungen, 11, 12 auszufließen, welche deshalb keine ßperrorgane erfordern, die diese Rohrleitungen während des Impulses überdecken.

Nachstehend werden einige Beispiele äußerer Einwirkungen auf die Ablagerungen, die an der Oberfläche der Apparate im Laufe der technologischen Prozesse, oder an den Maschinen während ihres Betriebs entstehen, angeführt.

a) Während des technologischen Prozesses fällt aus der Lösung Kochsalz aus.

Um dieses von den Gefäßwänden loszulösen, wird zweckmäßigerweise das Kochsalz vor der■Impulseinwirkung wäriaebehandelt (zum Entfernen der in ihm enthaltenen Feuchtigkeit ausgeglüht oder zum Vermindern der Verformbarkeit abgekühlt).

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b) Beim Betrieb haftet an der flachen luaschinenoberfläche eine lockere Erdschicht mit hohem Tongehalt an.

Zum Erleichtern des Loslösens dieser Schicht wird sie zweckmäßigerweise vor der Impulseinwirkung einer mechanischen Einwirkung zu ihrer Verdichtung unterworfen (sie wird mittels einer Walze festgewalzt)·

c) Zum Beschleunigen des Ausfallens von Schwefel aus einer Lösung während des technologischen Prozesses und zum Erleichtern seines darauffolgenden Entfernens von den Gefäßwänden wird zweckmäßigerv/eise ein erhöhter Druck im Gefäß aufrechterhalten.

d) Zweckmäßigerweise wird, wenn von den Gefäßwänden eine dünne Kesselstein- oder Ansatzschicht losgelöst werden muß, zum Erleichtern des Entfernens nach dem Impulsverfahren zuvor auf die erwähnte Schicht eine Epoxydharzschicht aufgetragen.

e) Zum Erleichtern des Loslösens von Zucker mittels Impulsen, der während des technologischen Prozesses aus der ' Lösung ausfällt, wird zweckmäßigerweise die Ablagerung mit Alkohol behandelt.

f) Zum Loslösen von Epoxydleim v/ird zweckmäßigerweise noch während seines Erstarrens mittels"eines Härters (PoIy-

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äthylen-Polyamin) auf ihn eingewirkt ,· wodurch er eine größere SprÖdigkeit erhält. . '■■■■■

g) Zum Entfernen von an den Wänden anhaftenden Kohlenstücken oder !Sägespänen bei Frost werden diese .zwecfcmäßigerweis mit Wasser begossen, welches gefriert und eine dicke und, dichte Ablagerungsschicht bildet, die leicht nach deifi. Jmpulsverfahren losgelöst werden kann» . \ '■ *

h) Als Beispiel, bei dem eine zuvor aufgelegte· Metall·-- bewehrung verwendet v/erden muß, dient das Loslösen von ICoh~ Ie- oder Zementresten von hölzernen Wagenwandea,

i) Als Beispiel für Ablagerungen, welche ohne vorhergehende äußere Einwirkung losgelöst v/erdeüg kann clas tos« lösen von ausreichend dicken Schichten aus Kesselstein, Ansatz und Zement von metallischen Konstruktionsoberflächen dienen.

Pat ent ansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

1. Verfahren zum Loslösen von Ablagerungen von lion— st.ruktionsoberflachen, die an ihnen während des technologischen Prozesses oder der Betriebs der Konstruktionen entstehen, durch elastische Verformung der erwähnten Oberfläche in der zu !»einigenden Zone, dadurch g e ~ ken η a e ichnet, daß dieses für alle diejenigen festen Ablagerungen verwendet wird, bei denen die Adhäsion zwischen den Ablagerungen und dem Gberflächeninaterial £*vjyvj;ev als die Bruchfestigkeit des Materials ist, während die Kelaxationsgeschwindigkeit der Ablagerung geringer als die kritische Bchiaggeschwindigkeit des Oberflächeniaaterials ist, wobei den Ablagerungen, welche diese Eigenschaften nicht besitzen, letztere durch eine äußere -natürliche oder zwangsweise- Einwirkung erteilt werden, die bis sur Erzeugung von elastischen Verformungen durchgeführt wird, während dann eine elastische Verformung der zu reinigenden Oberfläche durch Hervorrufen von einzelnen mechanischen höchstens 0,01 s langen Impulsen in ihr erzeugt wird, die durch Pausen getrennt werden, welche mindestens um das Zehnfache länger als die mechanischen Impulse sind, mit Hilfe von Energieimpulsen einer äußeren Quelle, die auf die

BAD

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erwähnte Oberfläche über ein Zwischeninedium übertragen werden, wobei vor dem ersten Impuls und während der Pause zwischen den Impulsen Energie angesammelt wird, um eine Impulsleistung zu erhalten, die um ein Vielfaches größer als die Energiequellenleistung ist, welche zum Erzeugen eines mechanischen Impulses mit einer Amplitude erforderlich ist, die zum Loslösen der festen Ablagerung ausreichend ist, aber nicht den Wert überschreitet, bei dem die mechanischen Bpannungen in der Konstruktionen die Wechselfestigkeit oder die theoretische Dauerschwingfestigkeit bei einer Anwachsgeschwindigkeit dieses Impulses erreichen, welche eine Geschwindigkeit der größeren Ablagerungsverforrnung hervorruft, die größer als die Relaxationsgeschwindigkeit der Ablagerungen, aber geringer als die Größe der kritischen Schlaggeschwindigkeit des Materials der zu reinigenden Oberfläche ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß als von einer äußeren Quelle erhaltene Ünergieimpulse, welche auf die zu reinigende Oberfläche übertragen werden, Impulse eines Elektromagnetfelds verwendet werden, die in den Metallteilen der zu reinigenden Ooerfläche einen Sekundärstrom induzieren«,

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze lehnet, daß als von einer äußeren Quelle

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erhaltene itoergieimpulse, welche auf die zu reinigende Oberfläche übertragen werden, ii'lüssigkeitsdruckimpulse verwendet werden, wobei die flüssigkeit in einer Kammer eingeschlossen ist, die so ausgeführt ist, daß mindestens ein 'xeil ihrer wände aus der zu reinigenden Oberfläche besteht.

4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur äußeren Einwirkung auf die Ablagerungen letztere einer Wärmebehandlung unterzogen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daü aur äußeren Einwirkung von der mechanischen Kaltverfestigung, welche die erwähnten Ablagerungen verdichtet, Gebrauch gemacht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur äußeren Einwirkung ein Außendruck auf die Ablagerungen, welcher deren Rekristallisation hervorruft, ausgeübt wird.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Ablagerungen eine geringe Dicke besitzen, auf ihnen zur Erzeugung von elastischen Verformungen eine zusätzliche Stoffschicht aufgebracht wird, die sich mit der Ablagerung verbindet und hierdurch ihre Dicke vergrößert.

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8, Verfahren nach Anspruch Λ_$ dadurch ge — ke nnz e ic hne tj daß zur äußeren Einwirkung auf die Ablagerungen ein Stoff verwendet wird* der mit ihnen in chemische. Reaktion tritt oder mit ihnen eine feste Lösung bildet. - .

9· ..Verfahren nach Anspruch 1^ dadurch ge~ kennz e ic hnet, daß zur äußeren Einwirkung auf die Ablagerungen eine-Flüssigkeit, \velche nach dem Aufbringen auf die Ablagerungen erstarrt, verwendet wird₀

10. Verfahren nach Anspruch 1₈ dadurch g e *~ kennze i ein et, daßy wenn die zu reinigende Oberfläche nichtmetallisch ist, eine Metallbewehrung verwendet wird, welche auf die zu reinigende Oberfläche vor der Bildung einer Ablagerungsschicht auf ihr aufgelegt wird und welche zusammen mit den Ablagerungen durch Impulsein^» wirkung entfernt wird.

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