DE2541902C3 - Vorrichtung zum Sammeln und Entfernen von Festkörpern aus einer strömenden Flüssigkeit - Google Patents

Description

Bei der im Oberbegriff des Patentanspruchs I beschriebenen, aus der US 30 21 117 bekannten Vorrichtung zum Sammeln und Entfernen von Festkörpern aus einer strömenden Flüssigkeit ist die Rostanordnung in der Normalstellung derart in der Flüssigkeitsleitung angeordnet, daß die Festkörper durch die trichterförmig angeordneten Rostelcnente in eine Rohrleitung geleitet werden. Dabei isi die Rostanordnung derart drehbar, daß sie zur Säuberung von der Rückseite von der Flüssigkeit beströmt wird und damit die Festkörper oder sonst abgesetzte Verschmutzungen aus der Rostanordnung entfernt werden. Während der Reinigung der Rostanordnung ist sie unwirksam.

Aus der US 22 79 922 isi es bekannt, zur Säuberung der Rostelemente von an ihnen anhaftendem Schmutz mit Zinken zwischen die Rostelemente zu greifen. Hierbei würden zwar sich zwischen den Rostelementen festsetzende Fremdkörper zwangsläufig mit befreit. Die zwischen die Rostelemente greifenden Zinken müßten aber hin- und herbewegt werden, was zu einem überaus komplizierten Aufbau führen würde.

Der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I beschriebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zum Sammeln und Entfernen von Festkörpern aus einer strömenden Flüssigkeit so auszugestalten, daß bei einfachem konstruktivem Aufbau eine kontinuierliche Reinigung der Flüssigkeit ermöglicht wird, ohne daß der Reinigungsvorgang zur Säuberung der Rostanordnung unterbrochen werden müßte.

Da bei dem erfindungsgemäßen Aufbau die Zinken feststehend sind und während der Drehung der Rostanordnung stets gleichbleibend zwischen die Rosielemente greifen, ist zur Säuberung der Rostanordnung von zwischen den Rostelementen festgeklemmten Festkörpern nur ein Antrieb notwendig. Dabei braucht die Reinigung der Flüssigkeit nicht unterbrochen zu werden, wenn die Rostanordnung selbst gereinigt wird.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig, 1 bis 3 zeitlich aufeinanderfolgende Teilansichten zur Veranschaulichung der· Reinigung eines Kühlerrohrs mittels eines Schwammballs,
Fig,4 ein Obersichtsschaubild des Kühlwassersystems eines Kondensators mit einem Rotationskollektor,

Fig.5 einen Rotationskollektor in einem Vertikalschnitt,
F i g. 6 den Schnitt VI-VI aus F i g. 5,

Fig,7 in einem Schnitt VII-VII aus Fig.5 eine Ausführungsform der im Rotationskollektor enthaltenen Kammanordnung,

Fig.8 in einem Schnitt VIII-VIII ei.ie weitere Ausführungsform der Kammanordnung,

F i g. 9 in einer Teilansicht im Detail das Zusammensetzen der Kammanordnung und

Fig. IO in einer weiteren Teilansicht im Detail die Montage der Kammanordnung innerhalb des Gehüuses des Rotationskollektors.

Zunächst wird der Vorgang der Reinigung der elastischen Bälle in Wärmeaustauscherrohren beschrieben. Die F i g. t bis 3 zeigen in aufeinanderfolgenden Momentdarstellungen, wie die verschmutzte Oberfläche eines Kühlrohres eines Kondensators durch einen Schwammball gereinigt wird. Der von dem Kühlwasser durch die Einlaßleitung beförderte Ball 8 kommt am Einlaßende des Kühlersohrs 2 an. Die Differenz des Flüssigkeitsdrucks in einem Wasserbehälter an der Kühlwasserversorgungsseite und einem Wasserbehäl ter an der Austriltsseite des Kondensators bewirkt, daß der Schwammball 8 in deformierter Gestalt durch das Rohr 2 in Richtung eines Pfeils A hindurch tritt. Dabei werden die Verschmutzungen auf der inneren Oberfläche des Rohrs durch den Schwammbai¹ 8 weggescheu- ert. In der Zeichnung ist eine Rohrhalterungsplatte 14 erkennbar, welche das Kühlerrohr 2 sowie viele andere Kühlerrohre innerhalb des Kondensatorgehäuses an Ort und Stelle hält. Eine Anzahl von Schwammbällen 8, welche durch den Satz Kühlerrohre 2 k^durchgctreien sind, werden an einer bestimmten Stelle in der Auslaßleitung gesammelt und aus dem Kiihlwassersystem entfernt.

Als nächstes wird anhand der Fig.4 das Reinigen eines Dampfturbinenkondensators erläutert, wobei in dem Schwammball-Zirkulationssystem des Kondensators erfindungsgemäße Kollektoren angeordnet sind.

Wenn ein vorgegebener Zeitpunkt für die Reinigung der innerhalb des Kondensators I angeordneten Kühlerrohre 2 erreicht ist, wird eine Anzahl von in

so Regeneriertanks Il gespeicherten Schwammbällcn durch die Leitungen 52 zu Verteilern 12 und anschließend in die Leitungen 3 geschickt, durch welche das Kühlwasser in den Kondensator I eingelassen wird. Die Schwammbälle 8 werden aufgrund des Flüssigkeits- Druckunterschiedes zwischen den Ein- und Ausström enden der Rohre 2 durch diese hindurchbewegt und werden anschließend durch Auslaßleitungen 4 hinunterbefördert, durch welche das Kühlwasser nach dem Wärmeaustausch ausgelassen wird. Dabei reinigen, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. I bis 3 beschrieben, die Schwammbälle mechanisch die Innenseite der Kühlerrohre 2. Die in die Auslaßleitungen 4 hinausbeförderten Schwammbälle 8 werden durch Rotationskollektoren 5 gesammelt, welche in der Mitte der Leitungen 4 angeordnet sind. Aus den Kollektoren 5 werden die Bälle 8 durch Austrittsleitungcn 29, 51 entfernt und durch Dreiwegeventile 9 in den Leitungen 51 in zueinander parallel angeordnete Ballumwälzpum-

pen 10 eingebracht Die Bälle 8 werden durch die Pumpen 10 über Dreiwegeventile 13 zu den Regeneriertanks 11 befördert. Wenn die KOhlerrohre 2 des Kondensators 1 besonders genau gereinigt werden sollen, läßt die Bedienungsperson die Schwammbälle 8 nochmals auf die beschriebent Weise zirkulieren, anstatt diese in den Regeneriertanks U zurückzuhalten. Während die Schwammbälle 8 unter Ausnutzung des Druckunterschiede;, des Kühlwassers zwischen der Einlaßleitung 3 und der Auslaßleitung 4 rückgewonnen werden, werden die Seewasserablagerungen von der inneren Oberfläche der Roiationskollektoren 5 abgekratzt, was durch eine ringförmige Rostanordnung 25 zusammen mit einer Kammanordnung 28 erfolgt. Die Verunreinigungen werden dann durch die Leitungen 29, 55 aus dem Kühlsystem entfernt.

Der Rotationskollektor 5 wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. In den Fig.5 bis 8 sind die konstruktiven Einzelmerkmale des Kollektors 5 dargestellt. Gemäß F i g. 4 ist jeder Kollektor 5 mitten in der Ausiaßleitung 4 angeordnet, durch weiche das Kühlwasser aus dem Kondensator 1 austritt. Der Kollektor 5 weist ein zylindrisches Gehäuse 22 auf, das an seinen beiden Enden mit der Auslaßleitung 4 verbunden ist, um einen ungestörten Durchtritt des Kühlwassers zu erlauben. Eine Achse 23 erstreckt sich diametral quer durch das Gehäuse 22 und ist in der Gehäusewandung gelagert. Dabei steht ein Ende der Achswelle 23 durch die Gehäusewandung hindurch vor und ein Antriebimotor 24 ist mit diesem Ende der Achswelle 23 antriebsmäßig verbunden, so daß die Achswelle 23 während einer vorgegebenen Zeitdauer und mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in einer Richtung angetrieben wird, wie durch Pfeil B in Fig.5 angedeutet. Eine Anzahl von ringförmigen Rostelementen 25 ist in einer zylindrischen Formation um die Achswelle 23 angeordnet, wobei die einzelnen Rostelcmcnte 25 in axialer Richtung gleichmäßige Abstände zueinander haben. Die Anordnung der ringförmigen Rostclemcnle 2S muß nicht zwingend zylindrisch sein, sondern kann auch einen Polygon-Umfang haben. In jedem Fall müssen die einzelnen ringförmigen Rostelemente 25 parallel zu der Richtung angeordnet sein, in welcher das Gehäuse montiert ist, um eine Unterbrechung der Strömung des Kühlwassers durch die Austrittsleitung 4 zu vermeiden. Die ringförmigen Rostelemente 25 sind mittels radialer Speichen 26 an der Achswelle 23 befestigt und die Rostelemente 25 werden untereinander durch Galter 27 mit Abstand zusammengehalten. Auf der inneren Oberfläche des so Gehäuses 22 ist in einer bestimmten Stellung relativ zum Umfang der ringförmigen Rostelemcnte 25 eine von der Rostanordnung unabhängige Kammanordnung 28 vorgesehen. Zinken 31, welche die Kammanordnung 28 bilden, sind derart angeordnet, daß ihre freien Zinkenenden in die Zwischenräume zwischen den ringförmigen Rostelementen 25 hineinragen. Die Kammanordnung 28 kann entweder eine winkelige Form haben, v/obei die Länge der Zinken in Richtung auf die mittlere Zinke gemäß F i g. 7 zunimmt, oder sie kann eine gerade Form haben, wobei sämtliche Zinken die gleiche Länge haben, wie in Fig.8 gezeigt. Eine Austrittsleitung 29 ist vorgesehen zum Hinausbefördern der gesammelten Schwammbälle 8 und der Seewasserrückstände, welche von den einzelnen Teilen des Rotationskollektors aus dem Teil der Gehäusewandung 22 nahe der Kammanordnung 28 entfernt werden sollen.

Einzelheiten der Kammanordnung 28, welche zur Übernahme der Schwammbälle und der Seewasserrückstiinde von der ringförmigen Rostanordnung und zum Hinausbefördern der Bälle und der Rückstände aus dem System innerhalb des Kollektors angeordnet ist, werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig,9 und 10 beschrieben.

Wie in Fig.9 gezeigt, sind die die Kammanordnung 28 bildenden Zinken 31 so dünn und schmal ausgebildet, daß sich ihre freien Enden im Sinne eines Oberlappens durch die Zwischenräume zwischen den ringförmigen Rostelementen 25 hindurch erstrecken. Die abwechselnd mit Abstandshaltern 38 angeordneten Zinken 31 sind durch einen Gewindebolzen 39 und Muttern 32 zur Bildung der Kammanordnung 28 zusammengehalten. Der Gehäuseabschnitt stromabwärts der Kammanordnung 28 nimmt in der Querschnittsfläche des Strömungsdurchlasses allmählich ab und ist mit der Austrittsleitung 29 verbunden.

Fig. 10 zeigt die aus den Zinken 31 gebildete Kammanordnung 28, welche horizontal v·, die Oberfläche der Gehäüscwandung des Rotationskoüektors angebracht ist. Die Zinken 31 sind auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schweißen bei 40, mit dem Gehäuse 22 fest verbunden, damit sie nicht gedreht werden und dann nicht mehr die Seewasserablagerungen oder Schwammbälle von den ringförmigen Rostelementen 25 übernehmen können.

Der vorstehend beschriebene Rotationskollektor arbeitet auf folgende Weise:

Gemäß F i g. 4 beginnt das Waschen der Kühlerrohre 2 des Kondensators 1 mit dem Einführen der Schwammbälle 8 von den Regeneriertanks 11 in die Einlaßleitung 3 über die Verteiler 12. Dann zwingt der Druckunterschied zwischen der Einlaßleitung 3 und der Auslaßleitung 4 die Schwammbälle 8 durch die Kühlerrohre 2 hindurch, so daß die Bälle die Verunreinigungen von den inneren Oberflächen der Rohre abscheuern, bevor sie in die Auslaßleitungen 4 austreten. Gleichzeitig mit dem Einführen der Schwammbälle 8 in die Einlaßleitungen 3 beginnt der Motor 24 der einzelnen Rotationskollektoren 5 die Achswelle 23 und damit die Anordnung der ringförmigen Rostelemente 25 mit vorgegebener Geschwindigkeit anzutreiben. Die Rostanordnung 25 rotiert in Richtung des Pfeiles 8 entgegen der Kammanordnung 28. Danach werden in jedem Roiationskollektor 5 die Schwammbälle 8, welche die Kühlerrohre 2 gereinigt haben und durch die Auslaßleitung 4 herabgeschwommen sind, auf den ringförmigen Rostelementen 25 im Kollektor 5 gesammelt. Da die Rostanordnung 25 kontinuierlich weiterläut't, werden die Schwammbälle 8 von den Rostelementen 25 durch die Kammanordnung 28 übernommen und auf diese Weise in die Austrittsleitung 29 geführt. Anschließend werden die Schwammbälle 8 über die Leitung 51 und die Ballzirkulationspumpe 10 zu den Regeneriertanks 11 zurückgebracht. Die Schwammbälle 8 können so oft durch das System hindurchzirkuliert werden, wie für eine gute Reinigung der Kondensatorrohre erforderlich.

Der Rotationskollektor 5 verhindert auch ein Niederschlagen von im Seewasser enthaltenen kleinen lebenden Teilchen auf den ringförmigen Rosteiementen 25, welche zusammen mit den Schwammbällen 8 von dem gebrauchten Kühlwasser getragen werden. Zu diesem Zweck werden ώα ringförmigen Rostelemente 25 genau in der gleichen Weise wie beim Einsammeln der Schwammbälle angetrieben und die Seewasserniederschläge auf den ringförmigen Rostelementen

werden durch die Kammanordnung abgeschabt und anschließend durch die Leitung 29 entfernt.

Wenn es nicht erwünscht ist, die Schwammbälle zusammen mit den verunreinigenden Seewasserrückständen in die Regeneriertanks 11 abzuführen, können die Rotationskollektoren derart betrieben werden, daß die Rückstände vor der Zirkulation der Schwammbälle entfernt werden und durch eine von der Leitung 51 abgezweigte Leitung 55 nach außen abgeführt werden. Somit sind die Kühlerrohre 2 durch die Schwammbälle 8 gereinigt.

Auf die beschriebene Weise können die ringförmigen Rostelemente 25 im Rotationskollektor 5 sauber gehalten werden und es ist nicht möglich, daß die Seewasserniederschläge die Rückgewinnung der Schwammbälle behindern. Wenn die Kammanordnung 28 des Rotationskollek tors 5 winklig ausgebildet ist, wobei die Winkeispilze gemäß Fig. 7 in der Mitte liegt, werden die von den ringförmigen Rostelementen 25 übernommenen Schwammbälle und Seewasserrückstände natürlich in der Mitte gesammelt und auf einfache Weise durch die

ίο Austrittsleitung 29 hinausbefördert. Dies verhindert jedes unerwünschte Zurückbleiben von Schwammbällen und Verunreinigungen innerhalb des Rotationskollektors.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Vorrichtung zum Sammeln und Entfernen von Festkörpern aus einer strömenden Flüssigkeit, mit einer Rostanorcinung, die eine Anzahl von parallel zueinander und mit einem Abstand voneinander angeordneten Rostelementen aufweist und zum Auffangen der Festkörper aus der die Rostanordnung durchströmenden Flüssigkeit in einer Flüssigkeitsleitung angeordnet ist, wobei die Rostanordnung mittels einer mit einem Antrieb verbundenen Achswelle drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostelemente (25) ringförmig ausgebildet und in der Flüssigkeitsleitung (4) Zinken (31) angeordnet sind, die derart in die Zwischenräume zwischen den ringförmigen Rostelementen eingreifen, daß die Zinken die Festkörper (8) bei Drehung der Rostanordnung von dieser übernehmen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Flüssigkeitsleitung (4) in der Nähe der Zinken (31) eine Austrittsleitung (29) für die Festkörper (8) angeschlossen ist.