DE2624780A1

DE2624780A1 - Vorrichtung zum reinigen von rohrleitungen

Info

Publication number: DE2624780A1
Application number: DE19762624780
Authority: DE
Inventors: Masaichi Ishii; Kazuo Mihara
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-16
Also published as: US4044418A; JPS51144069A; JPS588912B2

Description

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER H- KfNKELOEY

K. SCHUMANN

P. H. JAKOB

EWPlL-IIWi

G. BEZOLD

Daicel Ltd. 8 München 22

MAXIMIUJWISnUSSE 43

1, Teppo-cho,

Sa&ai-shi, ^p

Osaka, ■■ ²- ^Jimi 1976

JAPJF

Vorrichtung zum Beinigen von Eohrleitungen.

Die Erfindung bezieilt sich auf eine Vorrichtung zum
Reinigen von Rohrleitungen und betrifft insbesondere
Eine Einrichtung für die Verwendung beis Reinigen ode
Scheuem der Innenfläche einer Rohrleitung, eines
Folienschlauchs aus einer halbdurchlässigen Membrane,

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M fOSO) 9398B2 TELEX OÖ-293BO TELEeRAMVE MONAPAT T

wie er in üiakeJarosiaoss— und Feinstfilterverfahren verwendet wird, oder einer warne tauscher schlange. Die erfin— dungsgeaäSe Vorrichtung soll dazu dienen, ein Reinigungaelenent etwa in Fora einer elastischen Schwammkugel mühelos in eine geschlossene Rohrleitung einzuführen und aus ihr zu entnehmen.

Es ist allgemein bekannt, daß sich in Flüssigkeiten suspendierte oder gelöste Substanzen an den Innenflächen von halbdurchlässigen Schläuchen in Umkehrosmose— oder Feinstfilterapparaten oder an den Innenflächen von Vfärraetauscherschlangen festsetzen können, so daß sich die Leistung solcher Apparate oder Wärmetauscher verschlechtert. TTa derartige niederschlage zu entfernen, werden von Zeit zu Zeit Heinigungselemente in eine solche Rohrleitung eingeführt und durch die Strömung der Flüssigkeit durch sie hinäurchbewegt. In einer bekannten, in der US—PS 3 319 5^3 beschriebenen Anordnung sind an beiden Enden einer Rohrleitung Siebe eingesetzt. Ein Eeinigungseleiaent wird zwischen den Sieben in die Rohrleitung eingeführt und durch Umkehr der Strömungsrichtung innerhalb der Rohrleitung hin und her geschoben. Bei einer solchen Anordnung bleiben die Reinigungselemente dauernd in der Rohrleitung. In einer anderen, in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 01533^3/7^ beschriebenen Anordnung sind in einem Rohrleitungssystem Ventile vorgesehen, welche das Einführen und Entnehmen von Rei— nigungselementen jeweils für einen Reinigungsvorgang ermöglichen. Diese bekannten Anordnungen haben ihre Vor— und Sachteile. Bei der zuerst genannten Anordnung müssen die Siebe zum Einführen und Entnehmen der Rei— nigungselemente jeweils entfernt werden. Dazu muß die Strömung der Flüssigkeit unterbrochen oder während des Auswechselns der Reinigungselemente über andere Rohrleitungen umgeleitet werden. Werden die Reinigungselenente bei der Reinigung besonders stark angegriffen,

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so müssen sie ziemlich, häufig ausgewechselt werden. Außerdem können die Reinigungselemente etwa beim Sterilisieren eines Rohrleitungssystems chemisch oder physikalisch angegriffen werden, weshalb sie dann aus der Rohrleitung zu entfernen sind. Andererseits bietet die zuerst genannte Anordnung den Vorteil, daß die Anlage bei lange andauerndem Betrieb mittels der in der Anlage verbleibenden Reinigungseleraente häufiger gereinigt werden kann, solange die Reinigungselemente nicht übermäßig stark angegriffen werden und dadurch* ihre Wirksamkeit einbüßen. Der Umkehr der Strömungsrichtung läßt sich mittels geeigneter Umsteuerorgane mühelos bewerkstelligen- Dies ermöglicht auch eine Automatisierung der Anlage und ihre gleichbleibende Reinhaltung.

Die an zweiter Stelle genannte Anordnung bietet den Vorteil, daß das Einführen und Entnehmen der -Reinigungselemente durch die Ventile gegenüber der zuerst genannten Anordnung wesentlich erleichtert ist. Andererseits müssen die Reinigungselemente für jeden Reinigungsvorgang eingeführt und wieder entfernt werden, obgleich sie an sich über eine längere Zeit in der Anlage verbleiben könnten. Im Hinblick auf die Bauweise ist zu bemerken, daß bei einer Anlage der zuerst genannten Art Siebe an wenigstens zwei Stellen sowie besondere Leitungsteile und Umsteuerorgane zum Umkehren der Strömungsrichtung vorhanden sein müssen. Zum Durchführen einer Reinigung sind immer bestimmte Betätigungsvorgänge notwendig, gleich ob diese automatisch oder von Hand durchgeführt werden. Am Ende eines Reinigungsvorgangs werden die Reinigungselemente von der Strömung an eines der Siebe gepreßt, so daß sie die Rohrleitung teilweise absperren. Ejs sind daher besondere Vorkehrungen notwendig, um den dadurch erhöhten Durchströraungswiderstand auszugleichen. Die angeführten Umstände führen dazu, daß eine solche Anlage kompliziert und teuer wird.

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Sei der an zweiter Stelle genannten Anordnung gemäß der japanischem. Gebrauchsmus fc er anas !dung 015334-3/7^ sind zum Einführen und Entnehmen der Eeinigungselemente besondere Ventile oder Absperrorgane vorgesehen, welche ähnlich ausgeführt sein können wie ein bekannter Kugelschieber. Das Gehäuse desselben hat jedoch drei oder vier öffnungen und das kugelförmige Absperrglied hat vorzugsweise einen besonders geformten Durchlaß. Obgleich also derartige Absperrorgane einer herkömmlichen Kugelschieber ähneln, sind sie nicht in handelsüblicher Form erhältlich. Sie müssen also besonders gefertigt werden und sind daher ziemlich teuer. Die Herstellung erfordert eine hohe Präzision. Ein Utabau von handelsüblichen Kugelschiebern führt häufig zu Undichtigkeit oder Beta— tigungsschwierigkeiten aufgrund der bei der Bearbeitung entwickelten Wärme. Zum Einführen und Entnehmen der Reinigungselemente führt die Betätigung eines solchen Absperrorgans zu einer vorübergehenden Unterbrechung der Strömung, was gewisse Gefahren mit sich bringen kann. Es könnte zwar eine Umgehungsleitung innerhalb eines solchen Ab sperr organs gebildet v/erden, dies ist jedoch aufgrund der Konstruktion und der schwierigen Bearbeitung nahezu unmöglich. Daher müssen zusätzlich zu den Absperrorganen besondere Umwegleitungen vorgesehen werden.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Eohrleitungssystems mit der erfindungsgemäßen Vorrichtun

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und einer zusätzlichen Umgehungsleitung,und

Fig. 4- und 5 Anwendungsbeispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Eine in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung hat einen äußeren Zylinder 1, an welchem einander gegenüber zwei Leitungsrohre 2 und 3 angeschlossen sind. Im Zylinder 1 ist ein von einer Querbohrung 5 durchsetzter länglicher Kolben 4 verschieblich geführt. Die Querbohrung 5 dient zum Einführen und Entnehmen eines Reinigungselements 8 in die bzw. aus den Leitungsrohren 2, 3 und zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den Rohren. An wenigstens zwei, vorzugsweise drei Stellen entlang der Innenwand des Zylinders 1 angeordnete Dichtungen 6a, 6b, 6c verhindern den Austritt von Flüssigkeit entlang dem Zwischenraum zwischen dem Zylinder 1 und dem Kolben 4-. Der Abstand zwischen jeweils zwei Dichtungen 6a,· 6b bzw. 6b, 6c ist größer als der Durchmesser dex^v Querbohrung 5» so daß beim Durchgang durch die mittlere Dichtung 6b aus der Bohrung 5 austretende Flüssigkeit von der äußeren Dichtung 6a zurückgehalten wird. Ein in der Innenwandung des Zylinders 1 gebildeter Umgehungsdurchlaß 7 verbindet die Rohre 2 und 3 miteinander, so daß die Durchströmung auch dann nicht vollständig unterbrochen ist, wenn ein massives Teil des Kolbens zwischen den Rohren 2 und 3 liegt. Dadurch ist ein übermäßiger Druckanstieg in den Rohren 2 und 3 vermieden. Der effektive Querschnitt des Umgehungsdurchlasses 7 ist vorzugsweise kleiner als der der Querbohrung 5 und beträgt vorzugsweise etwa das 0,03- bis 0,3fache von diesem. Ferner hat der Usgehungsdurchlaß 7 eine solche Breite, daß der Eintritt eines in die Bohrung 5 eingeführten Reinigungselements 8 in das Rohr 3 durch die ihn durchströmende Flüssigkeit nicht behindert wird,

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wenn die Bohrung 5 aiit den beiden Bohren 2 und 3 fluchtet,

Falls in einer Anlage, wie in Fig. 3 dargestellt, neben der Vorrichtung 10 eine zusätzliche Umgehungsleitung 14-vorhanden ist, kann der Umgehungsdurchlaß 7 is Zylinder auch weggelassen werden. Für die Längsverschiebung des Kolbens 4- im Zylinder 1 ist ein Handgriff 9 vorhanden. Für die ferngesteuerte oder automatische Betätigung der Vorrichtung kann anstelle des Handgriffs ein Druckluftzylinder od. dergl. vorgesehen sein. Ein in die Querbohrung 5 eingesetztes Sieb oder Gitter 11 verhindert, daß sich das Reinigungselement von dem einen in das andere Rohr bewegt. Bei einer in Fig. 4- gezeigten, in einer Richtung durchströmten Leitung 3 sowie bei der in Fig. 5 gezeigten Anlage mit umkehrbarer Strömungsrichtung sind zwei jeweils mit einem Sieb 11 versehene Vorrichtungen 10 an den beiden Enden eines Rohrleitungssystems angeordnet.

Ein am oberen Ende des Kolbens 4 angebrachter Anschlag 12a begrenzt dessen Bewegung in einer Stellung, in welcher die Querbohrung 5 mit den Rohren 2 und 3 fluchtet. Ein am unteren Ende des Kolbens 4- angebrachter zweiter Anschlag 12b begrenzt dessen Bewegung durch Anlage am unteren Ende des Zylinders 1 in einer Stellung, in welcher sich die Querbohrung 5 zum Einführen und Entnehmen eines Reinigungselements 8 außerhalb des Zylinders befindet. Ein am Zylinder 1 hervorstehender Zapfen 12 greift in einen Ausschnitt des oberen Anschlags 12a, umd die Querbohrung 5 auf die Rohre 2 und 3 ausgerichtet zu halten.

Die Längsachse des Zylinders 1 verläuft im wesentlichen lotrecht zu den Längsachsen der Zulauf- und Ablaufrohre 2 und 3- Der Kolben 4- ist langer als der Zylinder 1 und längsverschieblich in diesem geführt. Die ihn durchset-

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zende Querbohrung 5 dient der Aufnahme eines Reinigungselements 8. Dieses läßt sich ohne Unterbrechung der Durchströmung der Leitungen 2 und 3 einführen oder auswechseln, indem der Kolben 4 bis zur Anlage des Anschlags 12b am unteren Ende des Zylinders 1 verschoben, das Reinigungselement 8 in die Querbohrung 5 eingeführt und der Kolben 4 dann wieder bis zur Anlage des anderen Anschlags 12a am oberen Ende des Zylinders 1 verschoben wird, wobei der Zapfen 13 mit der Kerbe des Anschlags in Eingriff kommt, um die Querbohrung 5 auf die Eohre 2 und 3 auszurichten. Zum Entfernen des Eeinigungselements 8 aus der Rohrleitung werden die genannten Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.

Bei den in Pig. 4· und 5 dargestellten Anlagen für Durchströraung in einer Richtung bzw. für umkehrbare Durchströmung sind jeweils zwei Vorrichtungen 10 mit in die Querbohrung 5 des Kolbens 4· eingesetzten Sieben 11 an den beiden Enden einer Rohrleitung angeordnet. Die Vorrichtung 10 ist durch die Dichtungen 6a, 6b und 6c sicher abgedichtet und kann daher für mit hohem Druck arbeitende oder von einem Gas mit niedriger Viskosität durchströmte Anlagen verwendet werden. Außer für die Reinigung einer Anlage kann die Vorrichtung auch zum Entnehmen von Proben, zum Entleeren der Anlage oder zur Prüfung der Strömungsverhältnisse verwendet werden. Dazu wird der Anschlag 12b entfernt und der Kolben zum dem Handgriff 9 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 1 hin verschoben, bis sich die dem Handgriff 9 zugekehrte Stirnfläche des Kolbens 4 über die Mündungen der Rohre und 3 hinweg bewegt. Es brauchen also keine besonderen Ablaß- oder Probeentnahmeventile od. dergl. vorhanden zu sein. Ferner kann die Vorrichtung, sofern sie an einer erhöhten Stelle einer Anlage angeordnet ist, zua Entlüften derselben bei Inbetriebnahme oder bei einer Umkehr der Durchströmungsrichtung verwendet werden.

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Diese verschiedenen Zwecke vermag die Vorrichtung ΊΟ ungeachtet ihres äußerst einfachen Aufbauns zu erfüllen. Für die ferngesteuerte oder automatische Betätigung der Vorrichtung kann ein Druckluftzylinder od. dergl. mit dem Kolben 4 verbunden werden.

Bei der Verwendung der Vorrichtung 10 ergibt sich eine beträchtliche Zeitersparnis beim Einführen und Entnehmen des Reinigungselements 8 und danit einer erheblich verbesserte Leistung einer Anlage. ITmkehr-Osmoseapparate mit halbdurchlässigen Membranen arbeiten gewöhnlich mit einem Flüssigkeitsdruck von 40 bis 80 kp/cm . Dabei fand bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein Flüssigkeitsaustritt statt. Jlie Dichtungen 6a, 6b und 6c überstanden ohne Schaden zweitausend Hin- und Herbewegungen des Kolbens 4-, Das Reinigungselement 8 wird von der im normalen Betrieb vorhandenen Strömung durch die Rohrleitung hindurchgeschoban und entfernt dabei Niederschläge an den Innenwandungen der Leitung. Der Umgehungsdurchlaß 7 im Zylinder 1 erwies sich als wirksam zum Verhindern von übermäßigen Druckanstiegen.

In der Anlage nach Fig. 4- strömt eine Flüssigkeit in einer Richtung durch die Rohrleitung 3· Das Reinigungselement 8 wird an der Vorrichtung 1OA eingeführt und an der Vorrichtung 1OB entnommen. In der Anlage nach Fig. 5 läßt sich die Durchströmungsrichtung der Rohrleitung 3 mittels einer Ventilanordnung 15 beliebig umsteuern, so daß das Reinigungselement 8 wahlweise an eine^ der Vorrichtungen 1OA oder 1OB eingeführt werden und so lange wie notwendig oder möglich in der Anlage verbleiben kann. In den beiden Anlagen nach Fig. ¹A- und 5 sind die Siebe so angeordnet, daß sich das Reinigungselement 8 frei durch die Rohrleitung 3 bewegen, -jedoch nicht in die Zu- und Ablaufrohre 2, 2A gelangen kann.

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Reinigung von Rohrleitungen, gekennzeichnet durch einen äußeren Zylinder (1) mit zwei radialen Öffnungen für den Anschluß zweier Rohre (2, 3) und durch einen eine größere Länge als der Zylinder aufweisenden, in abdichtender Anlage an dessen Innenwandung längsverschieblich darin geführten Kolben (4-), welcher an wenigstens einem axialen Ende des Zylinders hervorsteht und eine zur Bildung einer Strömungsverbindung zwischen den beiden Rohren auf die radialen Öffnungen des Zylinders ausrichtbare Querbohrung (5) aufweist, in welche ein zum Entfernen von verunreinigenden Niederschlagen in wenigstens einem der Rohre durch dieses hindurch bewegbares Reinigungselenient (8) einführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in die Querbohrung (5) des Kolbens (4) eingesetztes Sieb oder Gitter (11), welches von einem Strömungsmittel durchströmbar ist, den Eintritt des "Roinigungselements (8) in das eine Rohr (2) verhindert und seinen Eintritt in das andere Rohr (3) freigibt.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen im äußeren'Zylinder (1) gebildeten, dessen radiale Öffnungen direkt miteinander verbindenden Umgehungsdurchlaß (7), dessen Querschnittbeträchtlich kleiner ist als der der Querbohrung (5) des Kolbens

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3i gekennzeichnet durch eine Anzahl von an der Innenwand des Zylinders (1) angeordneten, in abdichtender Anlage am Umfang des Kolbens (4)

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befindlichen Dichtungen (6a, 6b, 6c), welche an einander gegenüberliegenden Seiten der radialen Öffnungen des Zylinders angeordnet sind und deren gegenseitige Abstände größer sind als der Durchmesser der Querbohrung (5) des Kolbens (4-).

5· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) an beiden Enden offen ist, daß der Kolben (4) mit Ausnahme der Querbohrung (5) massiv ist und daß der Kolben zwischen einer ersten Stellung, in welcher seine Querbohrung mit den radialen Öffnungen des Zylinders fluchtet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sich seine Querbohrung außerhalb des Zylinders befindet und ein massives Teil des Kolbens zwischen den radialen Öffnungen des Zalinders liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5i gekennzeichnet durch Anschlags (12a, 12b) zum Begrenzen der Bewegung des Kolbens (4) in den beiden Stellungen.

7· Leitungssystem mit einer von einem Strömungsmittel durchströmbaren Rohrleitung, welche an beiden Enden mit einer radialen Öffnung eines Zylinders jeweils einer Vorrichtung nach x^enigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 verbunden ist, so daß ein in die Querbohrung des Kolbens der einen Vorrichtung eingeführtes Reinigungselement zum Entfernen eines Niederschlags durch die Rohrleitung hindurch bewegbar ist.

8. Leitungssystem nach Anspruch 7? dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Rohrleitung eine sehlauchförmige halbdurchlässige Membrane zun Durchführen eines Umkehrosmose- oder Feinstfilterverfahrens ist.

9. Leitungssystem nach Anspruch 7i dadurch g e k e η η s-eichnet, daß die Rohrleitung eine Ivärn e tausch »rschlange ist. 609851/0351

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