DE2818006C2 - Röhrenwärmetauscher mit einer Reinigungseinrichtung - Google Patents
Röhrenwärmetauscher mit einer ReinigungseinrichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Röhrenwärmetauscher mit Wärmetauschergehäuse, "
Eintrittskammer mit Eintrittskammerrohrboden, Austrittskammer mit Austrittskammerrohrboden, Querströmungsraum zwischen Eintrittskammerrohrboden
und Austrittskammerrohrboden und Kugelreinigungscinrichtung mit Kreislauf von Reinigungskugeln für die ^"
in den Rohrboden gehaltenen, über die Rohrbodenfläche verteilten Wärmetauscherröhren, — wobei die
Kugelreinigungsvorrichtung eine Kugelverteileinrichtung, Kugelfangsiebe und eine Kugelrückführeinrichtung mit Rückführleitung und Rückführpumpe aufwei- b)
sen, welche Rückführleitung Kugelfangsieb und Kugelverteileinrichtung verbindet. Eintrittskammer bezeichnet die Kammer für den Eintritt des Wärmetauscherme
diums, Austrittskammer die für dessen Austritt. Durch den Querströmungsraum strömt das thermodynamisch
angekoppelte Medium. Insbes. bezieht sich die Erfindung auf einen Kraftwerkskondensator des beschriebenen Aufbaus. Im allgemeinen strömt dabei durch die
Röhren des Röhrenwärmetauschers Kühlwasser eines offenen oder eines geschlossenen Kühlsystems und
durch den Querströmungsraum z. B. zu kondenbierender Wasserdampf. Kugelreinigungsvorrichtung bezeichnet eine mit dem Röhrenwärmetauscher integrierte
Installation, die es erlaubt, zum Zwecke der Reinigung der einzelnen Röhren Reinigungskugeln durch diese
Röhren zu schicken. Die Reinigungskugeln sind z. B. S"hwammgummikugeln, mit Reinigungsborsten besetzte Kugeln und dgl. Die Kugelfangsiebe sind zumeist als
Roste ausgeführt, die zum Zwecke der Reinigung verschwenkbar gelagert sein können (!FR 21 25 684).
Bei den bekannten gattungsgemäßen Wärmetauschern (US 28 01 824) werden die Reinigungskugeln in
die Eintrittskammern eingeschleust, mit Hilfe der Kugelfangeinrichtungen in Form von Rosten, Sieben
o. dgl. in der Austrittskammer wieder aufgefangen und mit Hilfe der Rückführpumpe in die Eintrittskammer
zurückgeführt Sie verteilen sich in der Eintrittskammer statistisch auf die einzelnen Rohre. Ihre Anzahl wird
nach der zu erbringenden Reinigungsleistung eingerichtet Im übrigen erfolgt die Reinigung kontinuierlich oder
von Zeit zu Zeit, wobei im letzteren Falle die Reinigungskugeln im Reinigungskreislauf auch mit Hilfe
einer Schleuse zurückgehalten werden können. Stets ist die gesamte Rohrbodenfläche in den Reinigungskreislauf einbezogen, die Kugelfangeinrichtung ist an die
gesamte Rohrbodenfläche angeschlossen, wenn auch abschaltbar. — Das alles hat sich bewährt, ist aber
aufwendig, wenn es sich um Röhrenwärmetauscher mit großem Durchmesser, d. h. mit eimer Vielzahl von
Röhren und großer Rohrbodenfläche handelt, wie sie z. B. bei Kraftwerken erforderlich werden, die die
Temperaturschichtungen des Wassers in tropischen Gewässern ausnutzen. Hier ergeben sich für die
Röhrenwärmetauscher Durchmesser von 20 m und mehr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Röhrenwärmetauscher großen
Durchmessers, d.h. mit großer Rohrbodenfläche, mit einer Kugelreinigungsvorrichtung auszurüsten, bei der
es nicht mehr erforderlich ist, die Kugelfangeinrichtung an die gesamte Rohrbodenfläche anzuschließen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Eintrittskammer vor dem Eintrittskammerrohrboden sowie die Austrittskammer hinter dem Austrittskammerrohrboden in eine Mehrzahl von Reinigungszellen unterteilt sind, die in der Eintrittskammer sowie in
der Austrittskammer einander entsprechen, und daß jeweils zwei nebeneinanderliegende Reinigungszellen in
der Austrittskammer ein als Umstellklappe ausgebildetes Kugelfangsieb, umstellbar, zugeordnet ist, während
die Kugelrückführeinrichtung und damit die Kugelverteileinrichtung wahlweise auf eine der Reinigungszellen
in die Eintrittskammer umschaltbar sind.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem gattungsgemäßen Röhrenwärmetauscher der
Aufwand für das Kugelfangsieb gleichsam auf die Hälfte
reduziert werden kann, indem über die beschriebene Aufteilung der Eintrittskammer bzw. der Austrittskammer in Reinigungszellen ein Kugelfangsieb jeweils zwei
Reinigungszellen zugeordnet wird, die durch Umstellung des Kugelfangsiebes und Umschaltung der
Rückführeinrichtung mit der Kugelverteileinrichtung auf die jeweils zugeordnete Reinigungszelle nacheinander
in den Reinigungskreislauf einbezogen werden, wobei dann jeweils die zugeordneten Röhren gereinigt
werden.
Dabei können die Kugelfangsiebe als einflügelige Umstellklappen ausgebildet sein, was im Ergebnis dazu
führt, daß bei jedfr Umstellung auch eine automatische
Spülung der Siebe erfolgt Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Kugelfangsiebe als zweiflügelige ">
UmstelOdappen auszubilden. Zweiflügelig bedeutet dabei zwei starre Flügel mit mittiger, außerhalb der
Flügelebene liegender Schwenkachse. In diesem Falle empfiehlt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen,
daß die zweiflügeligen Umstellklappen über eine vom Austrittskammerrohrboden abgewandte Spülstellung
umstellbar sind Um mit besonders kleinen Kugelfangsieben zu arbeiten, besteht auch die Möglichkeit, die
Reinigungszellen in der Austrittskammer durch Zellentrennwände zu bilden, die für zwei oder je zwei
Reinigungszellen eine Einziehung bilden, so daP in dem
reduzierten Strömungsquerschnitt der Einziehung bzw. der Einziehungen die Umstellklappe bzw. die Umstellklappen
angeordnet werden können.
Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Röhrenwärmetauscher
die Kugelfangvorrichtung praktisch nur noch der halben Rohrbodenfläche zugeordnet ist wobei
nichtsdestoweniger durch Umstellung der als Umstellklappen ausgebildeten Kugelfangsiebe eine vollständige
Reinigung aller Röhren erfolgt Das reduziert auch die entsprechenden Druckverluste.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfühiungsbeispiel darstellenden Zeichnung
ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer J5 Darstellung
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Röhrenwärmetauscher,
F i g. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes
der F i g. 1 und F i g. 3 eine dritte Ausführungsform.
Die in den Figuren dargestellten Röhrenwärmetauscher mögen als Kraftwerkskondensatoren ausgebildet
sein. In ihrem grundsätzlichen Aufbau bestehen sie aus dem Wärmetiiuschergehäuse I1 einer Eintrittskammer 2 «
mit Eintrittskammerrohrboden 3, einer Austrittskammer 4 mit Austrittskammerrohrboden 5, einem Querströmungsraum
6 zwischen Eintrittskammerrohrboden 3 und Austrittskammerroi;rboden 5 und Kugelreinigungsvorrichtung
7 mit Kreislauf von Reinigungskugeln so 8 für die in Jen Rohrboden 3, 5 gehaltenen, über die
Rohrbodenfläche verteilten Wärmetauscherrohren 9.
Die Eintrittskammer 2 ist für den Eintritt des Wärmetauschermediums ausgelegt, die Austrittskammer
4 für dessen Austritt Das ist in den Figuren durch entsprechende Pfeile angedeutet, Auch der Querströmungsraum
6 hat Eintritt und Austritt, die jedoch zur Vereinfachung nicht gezeichnet vnirden. Die Querströmung
des thermodynamisch angekoppelten Mediums ist durch Pfeile angedeutet worden. Es versteht sich von
selbst, daß dieses Medium den Querströmungsraum 6 voll durchströmt
Die Kugelreinigungsvorrichtung 7 besitzt eine Kugelverteileinrichtung
10, Kugelfangsiebe 11 und eine Kugelrückführeinrichtung 12 mit Rückführleitung 13
und Rückführpumpe 14. Die Rückführleitung 13 verbindet die Kugelfangsiebe 11 und die Kugel-.
verteileinrichtung 10. Aus den Figuren entnimmt man, daß die Eintrittskammer 2 vor dem Eintrittskammerrohrboden
3 sowie die Austrittskammer 4 hinter dem Austrittskammerrohrboden 5 in einer Mehrzahl von Reinigungszellen 15 unterteilt sind. Dabei
ist die Anordnung so getroffen, daß die Reinigungszellen 15 in der Eintrittskammer 2 sowie die in der
Austrittskammer 4 einander entspreostn. leweils zwei
nebeneinanderüegenden Reinigungszellen 15 in der Austrittskammer 4 ist ein als Umstellklappe 11
ausgebildetes Kugelfangsieb, umstellbar, zugeordnet. Andererseits ist die Anordnung so getroffen, daß die
Kugelrüciiführeinrichtung 12 wahlweise auf eine der Reinigungszellen 15 in der Eintrittskammer 2 schaltbar
ist. In den Figuren entspricht die ausgezogene Stellung der als Umstellklappen 11 ausgebildeten Kugelfangsiebe
einer Reinigungsstellung, die strichpunktierte Stellung einer zweiten. Mit den eingezeichneten Pfeilen ist
der jeweils zugeordnete Kreislauf der Reinigungskugeln 8 ohne weiteres erkennbar. Die Umstellung der
Kugelfangsiebe 11 kann mit einfachen Stellmotoren durchgeführt werden, wozu die entsprechenden Wellen
im allgemeinen aus dem Wärmetauschergehäuse 1 herausgeführt sind.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 3 sind die Kugelfangsiebe als einflügelige Umstellklappen 11
ausgeführt. Bei der Ausführjngsform nach F i g. 2 sind
sie als zweiflügelige Umstellklappen U gestaltet. In diesem Falle ist fernerhin, wie strichpunktiert angedeutet,
die Anordnung so getroffen, daß die zweiflügeligen Klappen 11 über eine vom Austrittskammerroh; boden 5
abgewandte Spülstellung I in die andere Fcngstellung II
umstellbar sind.
F i g. 3 macht deutlich, daß die Möglichkeit besteht,
die Reinigungszellen 15 in der Austrittskammer 4 durch Zellentrennwände 16 zu bilden, die für zwei oder jeweils
zwei Reinigungszellen 15 eine Einziehung 17 bilden. In dieser Einziehung bzw. in diesen Einziehungen 17 sind
dann die Umstellklappe bzw. die Umstellklappen 11 angeordnet. Auch hier verdeutlichen die eingezeichneten
Pfeile ohne weiteres den Kreislauf der Reinigungskugeln 8.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Röhrenwärmetauscher mit Wärmetauschergehäuse, Eintrittskammer mit Eintrittskammerrohrboden, Austrittskammer mit Austrittskammerrohrbo-
den, Querströmungsraum zwischen Eintrittskammerrohrboden und Austrittskammerrohrboden
und Kugelreinigungsvorrichtung mit Kreislauf von Reinigungskugeln für die in den Rohrboden
gehaltenen, über die Rohrbodenfläche verteilten ">
Wärmetauscherröhren, wobei die Kugelreinigungsvorrichtung eine Kugelverteileinrichtung, Kugelfangsiebe und eine Kugelrückführeinrichtung mit
Rückführleitung und Rückführpumpe aufweisen, welche Rückführleitung Kugelfangsiebe und Kugel- '5
reinigungseinrichtung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskammer (2) vor
dem Eintrittskammerrohrboden (3) sowie die Austrittskamm&r (4) hinter dem Austrittskammerrohrboden (5) in eine Mehrzahl von Reinigungszellen
(15) unterteilt sind, die in der Eintrittskammer (2) sowie in der Austrittskammer (4) einander entsprechen, und daß jeweils zwei nebeneinanderliegenden
Reinigungszellen (15) in der Austrittskammer (4) ein als Umstellklappe (11) ausgebildetes Kugelfangsieb,
umstellbar, zugeordnet ist, während die Kugel rückführeinrichtung (12) und die Kugelverteileinrichtung
(10) wahlweise auf eine der Rcinigungszelien (15) in der Eintrittskammer (2) schaltbar sind.
2. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelfangsiebe als
einflügelige Umstellklappen (11; ausgebildet sind.
3. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ί .ugelfangsiebe als
zweiflügelige Umstellklappen (11) ausgebildet sind.
4. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiflügeligen
Umstellklappen (11) über eine vom Austrittskammerrohrboden (5) abgewandte Spülstellung (I)
umstellbar sind.
5. Röhrenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigungszellen (15) in der Austrittskammer (4) durch Zellentrennwände (16) gebildet sind, die für
zwei oder jeweils zwei Reinigungszellen (15) eine Einziehung (17) bilden, und daß in dem reduzierten
Strömungsquerschnitt der Einziehung (17) bzw. der Einziehungen (17) die Umstellklappe bzw. die
Umstellklappen (11) angeordnet sind.
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1978
- 1978-04-25 DE DE19782818006 patent/DE2818006C2/de not_active Expired
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