DE2314329C3

DE2314329C3 - Device for cleaning the inner pipe walls of a heat exchanger

Info

Publication number: DE2314329C3
Application number: DE19732314329
Authority: DE
Inventors: Yoshio Takahagi Kumagai (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1976-12-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen tier Rohrinnenwände eines Wärmetauschers mittels in dem Kühlwasser mitgeführter Schwammkugeln mit einer Leitung zum Zuführen des Kühlwassers in die Rohre und einer Leitung zum Abführen des Kühlwassers aus den Rohren sowie mit einer Schwammkugel- J₀ Rückgewinnungseinrichtung in der Kühlwasser-Abführleitung, welche Rückgewinnungseinrichtung über eine Leitung mit einem Schwammkugel-Abscheider verbunden ist der einerseits über eine Leitung zum Abführen des abgetrennten Kühlwassers an die Kühlwasser-Ab- j_s führleitung sowie andererseits über eine Leitung zum Rückführen der Schwammkugeln und eine in dieser angeordnete Schwammkugel-Fördereinrichtung an dieThe invention relates to a device for cleaning animal pipe inside walls of a heat exchanger by means entrained in the cooling water sponge balls with a conduit for supplying the cooling water in the pipes and a line for discharging the cooling water from the pipes and with a Schwammkugel- J ₀ recovery device in the cooling water discharge line which recovery device is connected via a line with a sponge ball separator on the one hand-exhaust cooling water j _s return line and secondly to a line for discharging the separated cooling water to a conduit for returning the sponge balls and in that arranged sponge ball conveyor the

Kühlwasser-Zufuhrleitung angeschlossen istCooling water supply line is connected

Zur Erzielung einer hohen Wärmetauschleistung in einem Wärmetauscher werden Schwammkugeln verwendet die Ablagerungen an den Rohrinnenwänden des Wärmetauschers mechanisch entfernen und die dazu unter dem Druck des Kühlmittels und in Reibungskontakt mit den Rohrinnenwänden durch die Rohre gedrückt werden. Zwischen der Kühlmittel-Zulaufleitung und der Kühlmittel-Abführleitung des Wärmetauschers sind Einrichtungen zur Wiedergewinnung der durch die Rohre des Wärmetauschers geförderten Schwammkugeln vorgesehen.Sponge balls are used to achieve a high heat exchange performance in a heat exchanger mechanically remove the deposits on the inner tube walls of the heat exchanger and remove the to do this under the pressure of the coolant and in frictional contact with the inner walls of the pipe through the Pipes are pressed. Between the coolant supply line and the coolant discharge line of the heat exchanger are means for recovery of the sponge balls conveyed through the tubes of the heat exchanger.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt (DT-AS 1247 359)· Dabei werden die Schwammkugeln im Abscheider zunächsl gesammelt nachdem sie den Wärmetauscher gereinigt haben und danach in der Rückgewinnungseinrichtung aufgefangen worden sind. Wenn eine bestimmte SchwammkugeJ-Menge gesammelt ist werden die Kugeln über ein Rückschlagventil in einen Sammelbehälter geführt und von dort in die Kühl'vasser-Zuführleitung mittels einer Pumpe gefördert Die Schwammkugeln werden dem Wärmetauscher somit diskontinuierlich zugeführt. Während des Sammelns der Schwammkugeln im Abscheider, wenn sie also nich*. gefördert werden, kann heißes Kühlwasser abgeschieden und abgeführt werden. Wenn die Schwammkugeln vom Abscheider in den Sammelbehälter gefördert werden, ist ein Abführen des abgeschiedenen Kühlwassers verhindert, vielmehr wird über einen Teil der Abführleitung kaltes Kühlwasser in den Abscheider geführt, wodurch die Schwammkugeln zusammen mit dem nicht abgeführten heißen Kühlwasser über den Sammelbehälter in den Wärmetauscher gefördert werden, wodurch einerseits auch das Abscheiden des heißen Kühlwassers diskontinuierlich erfolgt und andererseits durch die Zumischung heißen Kühlwassers zum kalten Kühlwasser die Wärmetauschwirkung verringert wird.A device of this type is known (DT-AS 1247 359) · The sponge balls in the Separator first collected after cleaning the heat exchanger and then in the Recovery device have been collected. When a certain amount of sponge balls is collected is, the balls are fed through a check valve into a collecting container and from there into the The cooling water supply line is conveyed by a pump. The sponge balls are fed to the heat exchanger thus fed discontinuously. While collecting the sponge balls in the separator when they so not *. are promoted, hot cooling water can be separated and discharged. If the Sponge balls are conveyed from the separator into the collecting container, is a discharge of the separated Prevents cooling water, rather cold cooling water is fed into the through part of the discharge line Separator out, whereby the sponge balls together with the not discharged hot cooling water be conveyed via the collecting tank into the heat exchanger, which on the one hand also causes the separation of the hot cooling water takes place discontinuously and, on the other hand, by adding hot cooling water the heat exchange effect is reduced to the cold cooling water.

Es is: Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der obengenannten Art zu schaffen, die eine kontinuierliche Umwälzung der Schwammkugeln bei gleichzeitiger Abtrennung von erwärmtem Kühlwasser von diesen ermöglichtIt is: The object of the invention to provide a device of the type mentioned above, which is a continuous Circulation of the sponge balls with simultaneous separation of heated cooling water from them enables

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Leitung zum Rückführen der Schwammkugeln zwischen dem Schwammkugel-Abscheider und der Schwammkugel-Fördereinrichtung eine Druckmindereinrichtung angeordnet ist welche die Schwammkugeln aus dem Abscheider kontinuierlich ansaugtThe object is achieved according to the invention in that in the line for returning the sponge balls a pressure reducing device between the sponge ball separator and the sponge ball conveying device is arranged which continuously sucks the sponge balls out of the separator

Der Abscheider und die Druckmindereinrichtung werden durch die Merkmale der Unteransprüche vorteilhaft weitergebildetThe separator and the pressure reducing device are characterized by the features of the subclaims advantageously trained

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die Schwammkugeln kontinuierlich umgewälzt wobei im Abscheider das gesamte heiße Kühlwasser abgetrennt und abgeführt wird, und wobei die Druckmindereinrichtung die Schwammkugeln infolge des erzeugten Saugdrucks von dem Abscheider zur Kühlwasser-Zuführleitung fördert Da die Schwammkugeln kein heißes Kühlwasser mehr erhalten, wird auch die Wärmetauschwirkung nicht mehr verringert.Through the device according to the invention, the sponge balls are continuously circulated with im Separator the entire hot cooling water is separated and discharged, and wherein the pressure reducing device the sponge balls as a result of the suction pressure generated from the separator to the cooling water supply line promotes Since the sponge balls no longer receive hot cooling water, the heat exchange effect is also reduced no longer decreased.

Das ist beispielsweise vorteilhaft für ein Dampfkraftwerk, bei dem Mehrstufen-Druck-Wärmetauscher verwendet werden, für die nunmehr geringe Kühlmittel-Mengen (Seewasser) erforderlich sind. Ähnliches gilt auch für eine Seewasser-Aufbereitungsanlage. Bei einem solchen Mehrstufen-Druck-Wärmetauscher ist die Belastung der Leitungen so erhöht, daß dieThis is advantageous for a steam power plant, for example, be used in the multi-stage pressure heat exchanger, for which now small amounts of coolant (Sea water) are required. The same applies to a seawater treatment plant. at such a multi-stage pressure heat exchanger, the load on the lines is so increased that the

Temperaturdifferenz zwischen Zuführ- und Abführleitung erheblich größer als bei herkömmlichen Kondensatoren ist Durch die Erfindung wird kein heißes Kühlwasser mit dem kalten Kühlwasser gemischt Dies ist vorteilhaft, da nämlich außerdem die Kühlwasser-Menge relativ gering ist und andererseits eine herkömmliche Schwammkugel-Förderpumpe geringe Förderhöhe und große Förderkapazität aufweisen müßte und deshalb erhebliche Mengen an heißem Kühlwasser in die Zuführleitung fördern würde, abhängig vom Innenrohr-Durchmesser des Wärmetauschers. Temperature difference between supply and discharge line is considerably larger than with conventional capacitors Cooling water mixed with the cold cooling water. This is advantageous because it also reduces the amount of cooling water is relatively low and, on the other hand, a conventional sponge ball feed pump is low Head and large conveying capacity would have to have and therefore considerable amounts of hot Would promote cooling water into the supply line, depending on the inner tube diameter of the heat exchanger.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtIn the following, embodiments of the device according to the invention are based on the drawings described. It shows

F i g. 1 das Strömungssystem einer Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Abscheiden der Schwammkugeln aus dem rückfließenden Kühlwasser und zum Zurückführen derselben,F i g. 1 shows the flow system of an embodiment of the device with a device for separating the sponge balls from the returning cooling water and for returning them,

F i g. 2 die schematische Darstellung einer im System nach F i g. 1 verwendeten Pumpe,F i g. 2 shows the schematic representation of a system in accordance with FIG. 1 pump used,

F i g. 3 die schematische Darstellung einer im System nach F i g. 1 verwendeten Abscheideeinrichtung für die Schwammkugeln undF i g. 3 shows the schematic representation of a system in accordance with FIG. 1 used separator for the Sponge balls and

F i g. 4 das Strömungssystem einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 4 the flow system of another embodiment the device according to the invention.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist eine Pumpe 1 auf, welche Kühlwasser durch die Leitungen 2 und 3 in den Wärmetauscher 4 fördert Der Wärmetauscher 4 enthält eine Vielzahl von Rohren H₁ durch die das Wasser strömt und über eine Leitung 5 abgeführt wird. Eine Schwammkugel-Rückgewinnungseinrichtung 7 ist in der Leitung 5 vorgesehen und enthält einen Gitterrost 13 zum Auffangen der im Kühlwasser enthaltenen Schwammkugeln. Diese werden aus der Leitung 5 über eine Leitung 8 zusammen mit einem Teil des Kühlwassers abgezogen. In der Leitung 8 befindet sich ein Schwammkugel-Abscheider 20 zum Entfernen eines erheblichen Teiles des Wassers aus den Schwammkugeln. Das Wasser wird über die Leitungen 27 und 29 in ^₀ eine Leitung 6 abgeführt Hierzu ist zwischen den Leitungen 27 und 29 eine Pumpe 28 vorgesehen. Die Schwammkugeln werden aus dem Abscheider 20 über eine Leitung 21 in eine Strahlpumpe 22 zusammen mit einer geringen Wassermenge abgezogen. „The device according to FIG. 1 has a pump 1 which conveys cooling water through lines 2 and 3 into the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 contains a multiplicity of pipes H ₁ through which the water flows and is discharged via a line 5. A sponge ball recovery device 7 is provided in the line 5 and contains a grate 13 for collecting the sponge balls contained in the cooling water. These are withdrawn from the line 5 via a line 8 together with part of the cooling water. In the line 8 there is a sponge ball separator 20 for removing a considerable part of the water from the sponge balls. The water is discharged a line 6 via the lines 27 and 29 in ^ ₀ To this end, between the lines 27 and 29, a pump 28 is provided. The sponge balls are withdrawn from the separator 20 via a line 21 into a jet pump 22 together with a small amount of water. "

Die in Fig.2 näher dargestellte Strahlpumpe 22 enthält einen Düsenteil 31 zum Einleiten eines Wasserstrahles in die Pumpe, einen Einlaßteil 33 zum Ansaugen der Schwammkugeln und einen Durchgangsteil 32 zum Ausrichten der Strömung. Der Düsenteil 31 J₀ ist über eine Leitung 25, eine Pumpe 24 und eine Leitung 23 mit der Leitung 2 verbunden. Im Betrieb wird die Strahlpumpe 22 mit einem Wasserstrahl aus der Leitung 2 über die Leitungen 23 und 25 durch die Pumpe 24 beaufschlagt Dieser Wasserstrahl bewirkt das Abführen der Schwammkugeln zusammen mit einer kleinen Menge an Kühlwasser durch den Einlaßteil 33 und das sich anschließende Ausrichten zu dem Durchgangsteil 32. Die Schwammkugeln gelangen durch die Leitungen 26 und 30 in die Kühlwasserzuleitung 2 und weiter in den Wärmetauscher 4. Eine Schwammkugel-Fördereinrichtung 9 ist zwischen den Leitungen 26 und 30 vorgesehen. Die in die Leitung 2 eingebrachten Schwammkugeln bewegen sich durch die Rohre 11 im Wärmetauscher 4 in Reibungskontakt mit den Innenwänden der Rohre 11, um so Krusten und andere Ablagerungen zu entfernen.The jet pump 22 shown in more detail in FIG. 2 contains a nozzle part 31 for introducing a water jet into the pump, an inlet part 33 for sucking in the sponge balls and a passage part 32 for directing the flow. The nozzle part 31 J ₀ is connected to the line 2 via a line 25, a pump 24 and a line 23. In operation, the jet pump 22 is acted upon by a water jet from the line 2 via the lines 23 and 25 by the pump 24 This water jet causes the removal of the sponge balls together with a small amount of cooling water through the inlet part 33 and the subsequent alignment to the passage part 32. The sponge balls pass through the lines 26 and 30 into the cooling water supply line 2 and further into the heat exchanger 4. A sponge ball conveying device 9 is provided between the lines 26 and 30. The sponge balls introduced into the line 2 move through the tubes 11 in the heat exchanger 4 in frictional contact with the inner walls of the tubes 11, so as to remove crusts and other deposits.

Die Strahlpumpe 22 hat ein Verhältnis des Bereiches Ai des Durchgangsteiles 32 zum Bereich Ai des Düsenteiles 31, das annähernd gleich 1 ist im Hinblick auf die Beziehung zwischen der Strömungsmenge Qi des Wasserstrahles und der Strömungsmenge Qi des durch den Einlaßteil 33 in die Pumpe gelangten Wassers.The jet pump 22 has a ratio of the area Ai of the passage part 32 to the area Ai of the nozzle part 31 which is approximately 1 in terms of the relationship between the flow rate Qi of the water jet and the flow rate Qi of the water entering the pump through the inlet part 33.

Wenn der Durchmesser des Düsenteiles 31 sich dem des Durchgangsteiles 32 nähert, wird die in die Pumpe durch den Einlaßteil 33 gelangte Wassermenge gegenüber der Menge des injizierten Wasserstrahles kleiner, so daß die Menge des in die Kühlwasserzuleitung 2 durchströmenden heißen Wassers weitgehend verringert werden kann.When the diameter of the nozzle part 31 approaches that of the passage part 32, the in the pump the amount of water passed through the inlet portion 33 versus the amount of the injected water jet smaller, so that the amount of hot water flowing into the cooling water supply line 2 largely can be reduced.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform des Schwammkugel-Abscheiders 20 mit einem Gehäuse 35, welches an die Leitung 27 zum Abführen des von den Schwammkugeln abgetrennten Wassers in die Abflußleitung 6 angeschlossen ist. Im Gehäuse 35 befindet sich ein Sieb 40, welches einerseits mit der Leitung 8 und andererseits mit der Leitung 21 verbunden ist Die Schwammkugeln werden von dem überwiegenden Teil des Wassers durch das Sieb 40 abgetrennt und gelangen durch die Leitung 21 zusammen mit einer kleinen Wassermenge in die Strahlpumpe 22.F i g. FIG. 3 shows an embodiment of the sponge ball separator 20 with a housing 35 which is connected to the line 27 for discharging the water separated from the sponge balls into the drainage line 6 connected. In the housing 35 there is a sieve 40, which on the one hand with the line 8 and on the other hand connected to the line 21 The sponge balls are carried by the predominant part of the water the sieve 40 separated and get through the line 21 together with a small amount of water in the Jet pump 22.

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher anstelle der Strahlpumpe 22 eine flügellose Pumpe 45 verwendet wird. Eine Leitung 41 ist an die Kühlwasserzuleitung 2 angeschlossen und über ein Druckreduzierventil 42 mit einer Leitung 43 verbunden, welche wiederum mit der Leitung 21 zwischen dem Schwammkugel-Abscheider 20 und der Pumpe 45 verbunden ist. Die Pumpe 45 ist über die Leitung 26 mit der Schwammkugel-Fördereinrichtung 9 und weiter über die Leitung 30 mit der Leitung 2 verbunden. Ein Teil des Kühlwassers aus der Leitung 2 wird über die Leitung 41 abgezogen, im Ventil 42 druckreduziert und über die Leitung 43 zusammen mit den Schwammkugeln aus dem Abscheider 20 in die Pumpe 45 geleitet. Der verringerte Druck in der Leitung 43 zieht die Schwammkugeln aus dem Abscheider 20 ab.F i g. 4 shows an embodiment of the invention in which, instead of the jet pump 22, a wingless one Pump 45 is used. A line 41 is connected to the cooling water supply line 2 and via a Pressure reducing valve 42 connected to a line 43, which in turn with the line 21 between the Sponge ball separator 20 and the pump 45 is connected. The pump 45 is via the line 26 with the sponge ball conveyor 9 and further connected to the line 2 via the line 30. A Part of the cooling water from line 2 is withdrawn via line 41, reduced in pressure in valve 42 and passed via the line 43 together with the sponge balls from the separator 20 into the pump 45. the The reduced pressure in the line 43 draws the sponge balls out of the separator 20.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

"Claims:

1. Device for cleaning the inside of the pipe -de a heat exchanger by means of sponge balls entrained in the cooling water with a line for supplying the cooling water into the pipes and a line for discharging the cooling water from the tubes as well as with a sponge ball recovery device in the cooling water discharge ίο line, which recovery device over a line with a sponge ball separator is connected to the one hand via a line to Discharge of the separated cooling water to the cooling water discharge line and on the other hand via a line for returning the sponge balls and a sponge ball conveying device arranged therein connected to the cooling water supply line is characterized in that in the line (8, 21, 26, 30) to Returning the sponge balls between the sponge ball separator (20) and the sponge ball conveyor (9) a pressure reducing device (22; 42, 45) is arranged which continuously removes the sponge balls from the separator sucks

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sponge ball separator (20) a housing (35) to which the line (27) for discharging the separated cooling water is connected and in which a sieve (40) is located in the line (8, 21) for return of the sponge balls

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure reducing device _3J consists of a reducing valve (42) and a downstream pump (45) in a line (41, 43) branched off from the cooling water supply line (2, 3) lie and between which the light coming from the sponge ball separator (20) ^ ₀ managerial processing part (21) opens to return the sponge balls.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure reducing device consists of a pump (24) and a downstream., Jet pump (22), which in one of the cooling water supply line (2, 3) branched line (23,25 ), whereby the line part (21) coming from the sponge _{ball separator (20) for returning the sponge balls opens into the J 0} inlet part (33) of the jet pump (22)