DE2449844C3

DE2449844C3 - Vorrichtung zum Reinigen der Innenwände der Kühlwasserrohre eines Dampfkondensators

Info

Publication number: DE2449844C3
Application number: DE2449844A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yokosuka Kanagawa Honma; Junichi Yokohama Takahashi
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1973-10-22
Filing date: 1974-10-19
Publication date: 1979-06-21
Also published as: US3978917A; JPS5066001U; DE2449844B2; DE2449844A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenwände der Kühlwasserrohre eines Dampfkondensators mittels in einem Kreislauf geführter « Schwammkugeln, welche dem Kühlwasser zuführbar und aus diesem wieder entnehmbar sind, wobei die Kühlwasserabführungsleitung mit der Kühlwasserzuführungsleitung über einen eine Schwammkugel-Umwälzpumpe und einen Behälter zum Einführen neuer so Schwammkugeln aufweisenden Umlaufkreis verbindbar ist und der Behälter zum Einführen der neuen Schwammkugeln als Wassertränkbehälter ausgebildet ist, welcher ein Drahtgitter zum Zurückhalten der Schwammkugeln aufweist

Eine Reinigungsvorrichtung für die Innenwände der Kühlwasserrohre eines Dampfkondensators der obengenannten Art ist Gegenstand des älteren Patentes 08 973. Diese Reinigungsvorrichtung hat den Nachteil, daß nicht alle Schwammkugeln gleichmäßig voll mit &o Wasser getränkt werden können, weil viele der Kugeln in dem Wassertränkbehälter in die Nähe der Wasseroberfläche aufschwimmen. Weiterhin hat sie den Nachteil, daß ein Wasserseparator oder ein Wasserfilter vorgesehen sein und die Rohrleitung aus einem gegen Wasser widerstandsfähigen Material bestehen muß, weil, wenn der Wassertränkbehälter von der Evakuierungsvorrichtung entlüftet wird, Wasser auch in die Rohrleitung der Evakuierungsvorrichtung eingesaugt wird, was zu einem komplizierten Aufbau der Evakuierungsvorrichtung und einer Vergrößerung ihrer Herstellungskosten führt,

Aufgabe der Erfindung ist es, in einer Vorrichtung der genannten Art die gleichmäßige und vollkommene Tränkung der Schwammkugeln mit Wasser sicherzustellen und auf einfache und billige Weise das Eintreten von Wasser in die zu der Evakuierungsvor, ichtung führenden Rohrleitung zu verhindern.

Die vorgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Da die Schwammkugeln durch das Drahtgitter an dem Aufschwimmen an die Wasseroberfläche gehindert sind, bleiben sie voll in das Wasser eingetaucht, so daß sie zuverlässig vollkommen mit Wasser getränkt werden. Auch geht der Tränkvorgang mit. gutem Wirkungsgrad innerhalb kürzester Zeit vor sich. Dadurch, daß in dem oberen Teil des Wassertränkbehälters oberhalb der Wasserspiegels sich ein verhältnismäßig großer Raum ausbildet, wird die Möglichkeit wesentlich verringert, daß beim Entlüften des Wassertränkbehälters mit Hilfe der Evakuierungsvorrichtung Wasser in die zu der Evakuierungsvorrichtung führende Rohrleitung eindringt Daher wird die Notwendigkeit ein besonderes Wajserfilter oder einen Wasserseparator an der Evakuierungsvorrichtung vorzusehen und die Rohrleitung aus gegen Wasser widerstandsfähigem Material herzustellen, wesentlich herabgesetzt

Die Erfindung ist auch schlechthin für eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenwände der Wärmetauschrohre eines Wärmetauschers anwendbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Sie zeigt in schematischer Darstellung und teilweise in einem axialen Schnitt eine Anlage gemäß der Erfindung zum Reinigen der Innenwände der Kühlwasserrohre eines Dampfkondensators.

Ein Dampfkondensator 1 ist an der einen Seite mit einem Einlaßwasserkasten 2 und an der anderen Seite mit einem Auslaßwasserkasten 3 versehen. Zwischen den beiden Wasserkästen 2 und 3 ist innerhalb des Dampfkondensators 1 eine große Zahl von Kühlwasserrohren 4 angeordnet Mit dem Einlaßwasserkasten 2 steht eine Kühlwasserzuführungsleitung 5 in Verbindung, die den Kühlwasserrohren 4 mit Hilfe einer bekannten, nicht gezeichneten Kühlwasserumwälzpumpe Kühlwasser, ζ. B. Seewasser, zuführt Andererseits steht eine Kühlwasserabführungsleitung 6 mit dem Auslaßwasserkasten 3 in Verbindung, über welche das Kühlwasser nach seiner Verwendung abgeführt wird. In dem Mittelteil der Kühlwasserabführungsleitung 6 ist ein Sammelbehälter 7 angeordnet Dieser dient dazu, um eine große Zahl von Schwammkugeln 19 aufzunehmen, die unten näher beschrieben werden und innerhalb einer Reinigungsanlage für das Innere der Kühlwasserrohre als Reinigungselemente dienen. Die Reinigungsanlage ist zwischen der Kühlwasserzuführungsleitung 5 und dem Sammelbehälter 7 angeordnet

Zwischen der Kühlwasserzuführungsleitung 5 und dem Sammelbehälter 7 ist ein Durchgang 8 für den Umlauf der Schwammkugeln vorgesehen. Etwa in der Mitte dieses Durchganges ist ein Wassertränkbehälter 9 angeordnet dessen Einlaß 10 über den vorderen Teil des Durchganges 8 mit dem Sammelbehälter 7 in Verbindung steht. In dem vorderen Teil des Durchgangs 8 sind ein Ventil U, eine Umwälzpumpe 12 für die

Schwammkugeln, ein Prüfventil 13 und ein Einlaßventil 14 hintereinander angeordnet, Andererseits steht der Außlaß 15 des Wassertränkbehälters 9 mit der Kühlwasserzuführungsleitung i> aber den hinteren Teil des Durchgangs 8 in Verbindung. In diesem sind ein Auslaßventil 16, ein Speicher VJ für die schon benutzten Schwammkugeln und ein Ventil 18 hintereinander angeordnet.

Wenn die Reinigungsanlage außer Betrieb ist, sind die beiden Ventile ί 1 und 18 geschlossen. In diesem Zustand übt der Dampfkondensator 1 die folgende normale Wirkung aus: Das Kühlwasser wird z. B. aus dem Meer durch Kühlwasserpumpen heraufgepumpt uind in die Kühlwasserrohre 4 über die Kühlwasserzuführungsleitung 5 und den Einlaßwasserkasten 2 eingeführt Auf den Außenflächen der Kühl Wasserrohre 4 vollzieht sich sodann der Wärmeaustausch. Das verwendete Kühlwasser wird sodann in dem Auslaßwasserkasten 3 gesammelt und über die Abführungsleitung 6 in das Meer abgelassen.

Der Wassertränkbehälter 9 ist ii; ausreichendem Maße trichterförmig ausgebildet, während er in seiner oberen Hälfte zylindrisch gestaJtet ist und dem gleichen Innendurchmesser besitzt Innerhalb des Behälters 9 ist ein geschlossener Raum von einem feststehenden Volumen ausgebildet In diesem Raum sind Schwammkugeln 19 von solcher Anzahl, wie sie zum Rein¹ ^n des Inneren der Kühlwasserrohre 4 des Dampfkondensators 1 erforderlich sind, enthalten. In dem Behälter 9 ist ein Drahtgitter 20 ausgespannt, dessen Maschen sämtlich klein genug sind, um das Hindurchschlüpfen einer Schwammkugel 19 zu verhindern. An dem Behälter 9 ist an einer geeigneten Stelle unterhalb des Drahtgitters 20 eine öffnung ausgebildet, die üblicherweise durch einen Deckel abgeschlossen ist Durch diese öffnung werden neue Schwammkugeln in den Behälter 9 eingebracht Da jedoch die Gestaltung und die Anordnung dieser Öffnung für den Gegenstand der Erfindung unwesentlich ist ist von einer zeichnerischen Darstellung und einer näheren Beschreibung insoweit abgesehen worden.

Der Wassertränkbehälter 9 ist in der Höhe des Drahtgitters 20 an seiner Außenwand mit einem Beobachtungsfenster 21 versehen. Weiterhin ist an dem Behälter 9 ein Wasserstandsmesser 22, der den Wasserstand in dem Behälter 9 anzeigt, und ein Druckmesser 23 zum Messen des Luftdrucks in dem Behälter 9 angeordnet.

Wie später näher beschrieben werden wird, ist in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des Drahtgitters 20 eine Grenzlinie 24 für den Wasserstand festgelegt bis zu welcher Wasser in den Behälter eingefüllt wird. Durch den Wasserstandsmesser 22 wird angezeigt, ob der Wasserstand die Grenzlinie 24 erreicht hat oder nicht. Das eingefüllte Wasser hat an der Grenzlinie 24 eine freie Oberfläche. Zwischen dieser und der Decke des Behälters verbleibt ein freier Raum 25 von beträchtlichem Volumen.

Durch eine strichpunktierte Linie ist in den Umrissen eines Blocks eine Evakuierungsvorrichtung 26 angedeutet, die dazu dient, das Innere des Behälters 9 zu entlüften. Eine Entlüftungsleitung 27 der Evakuierungsvorrichtung 26 ist an ihrem einen Ende mit dem Wassertränkbehälter 9 verbunden, derart, daß sie mit dem Raum 25 des Behälters 9 in Verbindung steht, während sie sich au ihrem anderen Ende verzweigt wobei der eine Zweig üh-r ein erstes Entlüftungsventil 28 in die Atmosphäre mündet, während der andere Zweig über ein zweites Entlüftungsventil 29 mit einer Vakuumpumpe 30 verbunden ist Die Vakuumpumpe 30 kann durch ein anderes Luftabsauggerät, z. B. eine Strahlluftpumpe, ersetzt sein. Jedoch braucht die Evakuierungsvorrichtung 26 nicht mit einem Luftfilter oder einem Luftseparator versehen zu werden, wie sie für die üblichen Evakuierungsvorrichtungen erforderlich sind. Im folgenden wird die Wirkungsweise der vorgenann-

!0 ten Reinigungsvorrichtung für die Kühlwasserrohre eines Dampfkondensators beschrieben.

Zunächst wird das Auslaßventil 16 geschlossen, während das erste Entlüftungsventil 28 in der Evakuierungsvorrichtung 26 gleichzeitig geöffnet wird. Sodann werden alle erforderlichen Schwammkugeln 19, die als Reinigungselement verwendet werden sollen, unterhalb des Drahtgitters 20 in den Wassertränkbehälter 9 eingebracht Hierauf werden das Einlaßventil 14 und das Ventil 11 geöffnet und es wird Wasser in den Behälter 9 über den vorderen Teil des Durchgangs 8 eingeführt Das Füllen mit Wasser wird mit Genauigkeit durchgeführt, indem der Wasserstandsanzeigei 22 sorgfältig beobachtet wird, bis der Wasserstand die Grenzlinie 24 erreicht Dadurch, daß der Behälter 9 mit Wasser gefüllt wird, kommen die Schwammkugeln 19 in diesem zum Schwiir.iiien. Jedoch verhindert das Drahtgitter 20 die Kugeln daran, an die Wasseroberfläche zu gelangen. Das Drahtgitter 20 muß so fest an dem Behälter 9 angebracht sein, daß es durch den auf die Schwammku geln 19 wirkenden Auftrieb nicht aus seiner Stellung gebracht wird.

Nachdem der Behälter 9 mit Wasser beschickt worden ist wird das Einlaßventil 14 geschlossen. Hierauf wird die Evakuierungsvorrichtung 26 betätigt Gleichzeitig wird das ersti Entlüftungsventil 28, das bisher offen war, geschlossen und das zweite Entlüftungsventil 29 geöffnet während die Vakuumpumpe 30 in Betrieb gesetzt wird. Hierdurch wird der Behälter 9 über die Entlüftungsleitung 27entlüftet, wobei sich der Druck im Behälterinneren unter den Atmosphärendrunk verringert Das Maß des Vakuums des Behälterinneren wird bis zu einer vorgeschriebenen Größe erhöht wobei der Druckmesser 23 abgelesen wird. Infolge dieses Vorgangs werden in dem Behälter 9 von den Schwammkugeln 19 Blasen erzeugt indem die in den Kugeln 19 enthaltene Luft aus diesen entweicht und statt dieser Wasser in die Kugeln eingesaugt wird. Auf diese Weise ist der erste Schritt des Tränkvorganges für die Schwimmkugeln 19 beendet Hierauf wird die

so Vakuumpumpe 30 stillgesetzt und gleichzeitig das zweite Entlüftungsventil 29 geschlossen, während das erste Entlüftungsventil 28 wieder geöffnet wird. Da zu dieser Zeit die Entlüftungsleitung 27 mit der Atmosphäre.· ih Verbindung steht wird der Innendruck des Behälters, der vorher die Größe eines vorbestimmten Vakuums angenommen hat, bis auf den Atmosphärendruck erhöht Die geringe Menge Luft die noch innerhalb der Schwammkugeln 20 verblieben ist wird infolgedessen unter der Einwirkung des Atmosphären drucks zusammengepreßt, wodurch das umgebende Wässer in die Kugeln eingesaugt wird, so daß die betreffenden Kugeln 19 in vollem Maße Wasser enthalten. Damit ist der zweite Schritt des Tränkvorganges für die Schwammkugeln beendet Während dieses zweiten Schrittes wird der Atmosphärendruck der gesamten freien Oberfläche des Wassers mitgeteilt Daher vollzieht sich dieser Tränkvorgang in einer außerordentlich kurzen Zeit.

Dadurch, daß man das Innere des Behälters durch das Beobachtungsfenster 16 betrachtet, kann leicht festgestellt werden, ob die beiden vorgenannten Schritte des Tränkvorganges beendet worden sind.

Wie oben beschrieben worden ist, wird durch den ersten und den zweiten Schritt des Tränkvorganges die in den Schwammkugeln 19 enthaltene Luft aus diesen ausgetrieben, während stattdessen Wasser aus dem Behälter in die Kugeln eingesaugt wird, so daß der Wasserspiegel, der sich zunächst auf der Grenzlinie 24 befunden hat, gesenkt wird. Aus den folgenden Gründen wird jedoch die Grenzlinie 24 derart gewählt, daß verhindert wird, daß der Wasserspiegel nach dem Absinken unter das Drahtgitter 20 zu liegen kommt:

Wenn der Abstand zwischen dem Drahtgitter 20 und der Grenzlinie 24 mit /.(cm) bezeichnet wird, wird /. durch die Gleichung L = 4 Ω/,τ D² ± α ausgedrückt, in der Ω (ecm) eine Große darstellt, die durch Multiplikation des in jeder Schwammkugel enthaltenen Wasservolumens mit der Zahl der in dem Behälter enthaltenen Kugeln erhalten wird, D(cm)den inneren Durchmesser des Behälters bedeutet und <\(cm) einen zusätzlichen Sicherheitskoeffizienten darstellt, der in der Praxis vorzugsweise zwischen I und 2 cm liegt.

Da die Grenzlinie 24 für den Wasserspiegel in der vorgenannten Weise gewählt wird, ist das Drahtgitter 20 immer in das Wasser eingetaucht, wähl ii.l üch der Tränkvorgang vollzieht. Aus diesem Grunde sind die Schwammkugeln 19 vollständig daran gehindert, an die Wasseroberfläche aufzuschwimmen, so daß der Wassertränkvorgang für die Kugeln wirksam durchgeführt wird.

Da weiterhin der Raum 25 verhältnismäßig groß ausgebildet ist, indem der Wasserspiegel daran gehindert wird, über die Grenzlinie 24 zu steigen, gelangt kaum Wasser in die Entlüftungsleitung 27, wenn die Evakuierungsvorrichtung 26 in Betrieb gesetzt wird. Demgemäß ist es im allgemeinen nicht notwendig, ein Luftfilter oder einen Luftseparator vorzusehen, um den Eintritt von Wasser in die Vakuumpumpe 30 zu vermeiden. Insbesondere braucht auch die Entlüftungsleitung 27 nicht aus einem Material hergestellt zu werden, das widerstandsfähig gegen Wasser ist. Lediglich aus Sicherheitsgründen kann jedoch ein verhältnismäßig billiger Luftseparator vor der Vakuumpumpe 30 angeordnet werden.

Bei den vorgenannten Tränkvorgängen wird zunächst Wasser in den Wassertränkbehälter 9 eingefüllt und sodann das Behälterinnere mit Hilfe der Evakuierungsvorrichtung & entlüftet. Umgekehrt ist es jedoch auch möglich, zunächst die Belüftung der Behälterinneren zu bewirken und sodann Wasser in den Behälter einzufüllen, wobei die Funktion und die erzielte

Wirkung offensichtlich die gleichen sind wie diejenigen, die in dem erstgenannten Fall zustandegekommen ist.

Wenn, wie oben beschrieben, der Tränkvorgang in der erwünschten Weise durchgeführt wird, werden das Einlaßventil 14 und das Ventil 11 geöffnet und gleichzeitig das Auslaßventil 16 und das Ventil 18 geöffnet, während die Umwälzpumpe 12 in Betrieb gesetzt wird. Infolgedessen werden die voll mit Wasser getränkten Schwammkugeln 19 in dem Behälter" imtcr der Wirkung des Ausgangsdruckcs der Umwälzpumpe 12 in den hinteren Teil des Durchganges 8 hinausgedrängt. Die Kugeln 19 durchschreiten den Speicher 17 und gelangen in die Kühlwasserzuführinigsieiuinp 5. Der Speicher 17 ist vorgesehen, um die gebrauchten Schwammkugeln zu sammeln, und schließt nur, wenn die Kugeln gesammelt werden sollen, den Durchgang 8 ab. während er normalerweise den ^ruchgang 8 öffne:. ^.ii das Hindurchgehen der Kugeln 19 zu ermöglichen.

Die Schwammkugeln 19 gelangen aus der ZufiihrungsleiUmg 5 in den Einlaßwasserkasten 2 gemeinsam mit dem Kühlwasser und werden sodann in die· Kühlwasserrohre 4 des Dampfkondensators 1 eingeführt. Da sie schon voll mit Wasser gefüllt sind, können sie in dem Wasserkasten 2 nicht aufschwimmen und werden demgemäß in einem gleichförmig verteilten Zustand in die Kühlwasserrohre 4 eingeführt Wenn die Kugeln durch das Innere der Kühlwasserrohre 4 hindurchgehen, werden Stoffe, die an den Innenwänden der Rohre abgelagert sind, von den Kugeln abgerieben. Die Kugeln treten sodann in den Anshuiwasserkasten 3 aus, in einem Zustand, in dem die abgelagerten Stoffe an ihnen haften, und werden in das Auslaßrohr 6 abgeleitet.

Nachdem die Schwammkugeln in das Auslaßrohr 6 gelangt sind, werden sie über den Sammelbehälter 7 in den Durchgang 8 zurückgeführt Durch fortlaufenden Betrieb der Umwälzpumpe 12 werden die Schwammkugeln 19 wiederholt durch die Kühlwasserrohre 4 des Dampfkondensators hindurchgeführt, wodurch die erwartete Reinigung der Innenwände der Rohre zustandekommt. Nachdem diese Reinigung beendet worden ist, wird die Umwälzpumpe 12 stillgesetzt, während gleichzeitig die Kugeln 19 sämtlich in dem Speicher 17 gesammelt werden. Sodann werden die Ventile 11 und 18 geschlossen.

Der Wassertränkbehälter 9 kann auch derart ausgebildet sein, daß er gleichzeitig die Wirkung des Speichers 17 ausübt, der in diesem Falle überflüssig wird. Der Zustand, in dem die benutzten Schwammkugeln 19 in dem Behälter 9 gesammelt werden, kann durch das Beobachtungsfenster 21 überwacht werden. Die gesammelten Schwammkugeln können über eine nicht gezeichnete öffnung, die in dem Behälter vorgesehen ist, aus diesem entnommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Reinigen der Innenwände der Kühlwasserrohre eines Dampfkondensator mittels in einem Kreislauf geführter Schwammkugeln, welche dem Kühlwasser zuführbar und aus diesem wieder entnehmbar sind, wobei die Kühlwasserabführungsleitung mit der Kühlwasserzuführungsleitung über einen eine Schwammkugel-Umwälzpumpe und einen Behälter zum Einführen neuer Schwammkugeln aufweisenden Umlaufkreis verbindbar ist und der Behälter zum Einführen der neuen Schwammkugeln als Wassertränkbehälter ausgebildet ist, welcher ein Drahtgitter zum Zurückhalten der Schwammkugeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wassertränkbehälter (9) eine Grenzlinie (24) für den Stand des in den Behälter (9) einzufüllenden Wassers festgelegt ist, zwischen der durch diese Grenzlinie (24) bestimmten Wasseroberfläche und der Behälterdecke ein Raum (2S) von verhältnismäßig großem Volumen definiert ist, in den eine Entlüftungsleitung (27) der Evakuierungsvorrichtung (26) mündet, und das Drahtgitter (20) an dem Wassertränkbehälter (9) in einem vorbestimmten Abstand unterhalb der Grenzlinie (24) befestigt ist, dessen Größe derart gewählt ist, daü selbst während des Wassertränkevorgangs der Wasserstand noch oberhalb des Drahtgitters (20) bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwand des Wassertränkbehälters (9) in einer Lage, die derjenigen des Drahtgitter«. (20) entspricht. Beobachtungsfenster (21) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Ansprucf 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwand des Wassertränkbehälters (9) ein Wasserstandsmesser (22) angeordnet ist