DE2818611C2 - Reinigungsanordnung zur mechanischen Abtragung von festen Ablagerungen am Rohrboden eines Dampferzeugers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanordnung zur mechanischen Abtragung von festen Ablagerungen am Rohrboden eines Dampferzeugers, bei dem eine Vielzahl von senkrecht zum Rohrboden verlaufenden Wärmetauscherrohren in einem derartigen Rasterdurch den Rohrboden hindurchgcfiihrt ist, daß zu beiden Seiten einer geradlinigen, von außen durch

öffnungen in der Wandung des Dampferzeugers zugänglichen Mittelgasse geradlinige Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren entstehen.

Bei Dampferzeugern, insbesondere für Kernkraftwerke, bildet sich sekundärseitig auf den horizontalen Rohrboden zwischen den Wärmetauscherrohren eine während der Betriebszeit wachsende Ablagerungsschicht aus festem Material. Diese Ablagerungsschicht, die im wesentlichen aus Verunreinigungen und Abriebprodukten besteht, nimmt im Lauf der Zeit feste Konsistenz an. Diese Ablagerungsschicht ist durch chemische Reinigungsmethoden nicht auflösbar, da der Aggressivität der zur Reinigung eingesetzten chemischen Agentien durch die Gefahr der Korrosion der Wärmetauscherrohre natürliche Grenzen gesetzt sind.

Es wurde festgestellt, daß die Wärmetauscherrohre an der Grenzstelle der Ablagerungsschicht korrodieren. Geht man davon aus, daß es zu einem Stillstand des Dickenwachstums der Ablagerungsschicht kommt, dann können die Wärmetauscherrohre an dieser festen Grenzstelle der Ablagerunp,sschicht durch Korrosion angegriffen werden, was einen verfrühten Austausch des Dampferzeugers nötig macht.

Es besteht die Aufgabe, eine Reinigungsanordnung zur mechanischen Abtragung dieser Ablagerungen anzugeben, die trotz der beengten Raumverhältnisse in einem Dampferzeuger einsetzbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: 3u

a) durch die öffnungen ist in die Mittelgasse ein senkrecht zum Rohrboden verschiebbares Führungssystem für im wesentlichen parallel zum Rohrboden verlaufende Bewegungen eines ersten und zweiten, jeweils von außen getrennt positionierbaren Führungsschlittens einbringbar,

b) auf dem ersten Führungsschlitten ist ein Reinigungsgerät seitlich drehbar angeordnet, bestehend aus einem langgestreckten, im wesentlichen parallel zum Rohrboden angeordneten, seitlich ■»" biegbaren Führungsschwert und einer endlosen, auf dem Führungsschwert umlaufenden Kette, die allseitig beweglich ist, deren Kettenglieder senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kette nach außen abstehende Meißelglieder aufweisen und ■< > die über ein Antriebselement antreibbar ist,

c) auf dem zweiten Führungsschlitten ist eine Umlenkeinrichtung angebracht, deren dem freien Ende des Führungsschwertes zugewandte Fläche derartig gekrümmt ist, daß das Führungsschwert ->o in die Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren einknkbar ist.

Das eigentliche Reinigungsgerät, bestehend aus FührungsschV*ert und umlaufender Kette kann ganz allgemein zut^ri Abtragen von festen Ablagerungen in gassenartigen Räumen dienen, wobei die von der Kette nach außen abstehenden Meißelglieder schabend bzw. schneidend die Ablagerungen abheben. Die seitliche Flexibilität von Führungsschwert und Führungskette schließt ein Festklemmen der umlaufenden M) Kette beim Arbeiten aus. Erfolgt der Umlauf der Kette derart, daß der der Ablagerungsschicht zugewandte Teil der Kette in Richtung auf das dem freien Ende des Schwertes abgewandte Führungsende des Schwertes hin erfolgt, dann wird durch die Kette das <>> abgetragene Material aus der Gasse heraustransportiert. Durch die kontinuierlich umlaufende Kette mit einer Vielzahl von Meißo !gliedern ist eine zügige mechanische Abtragung von festen Ablagerungen gewährleistet.

Durch das Führungssystem und die Anordnung des Reinigungsgeräts und der Urnlenkeinrichtung auf den ersten und zweiten Führungsschlitten wird den besonders beengten Raumverhältnissen in einem Dampferzeuger Rechnung getragen. Durch eine Relativbewegung der beiden Führungsschlitten kommt das freie Ende des Führungsschwertes zur Anlage an die gekrümmte Fläche der Umlenkeinrichtung, die das seitliche Einführen des Führungsschwertes in eine Gasse zwischen den Wärmetauscherrohren bewirkt. Bei fortgesetzter Verringerung des Abstands zwischen beiden Führungsschlitten gleitet schließlich das Führungsschwert endlich in eine derartige Gasse hinein, wobei am Ende des Einführungsvorganges durch die drehbare Befestigung des Reinigungsgerätes auf dem Führungsschlitten das Führiingsschwert gestreckt in die Gasse eingefahren ist. Wird nunmehr die Kette über das Antriebselement von außen her angetrieben, beginnt der Abtragungsvorgang. Du.<:h geeignete Positionierung der Umlenkeinrichtung a.jf dem Führungssystem und durch Einsatz von Umlenkeinrichtungen mit unterschiedlichen Krümmungen kann das Führungsschwert in alle Gassen zwischen den Wärmetausc'ierrohren eingeführt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn als Führungssystem mindestens zwei Seile dienen, die an den öffnungen des Dampferzeugers verspannt sind. Durch ein derartiges Führungssystem ist eine gewisse Flexibilität in Längsrichtung und in Querrichtung u den Seilen gegeben, so daß eine Art federnder Auflage der Kettenglieder auf der Ablagerungsschicht zustandekommt.

Ist eine exaktere und weniger nachgiebige Halterung des Reinigungsgeräts und der Umlenkeinrichtung gefordert, kann als Führungssystem mindestens eine starre Schiene dienen, die in die Arbeitsgasse des Dampferzeugers einführbar ist. In diesem Fall genügt es, das Führungssystem lediglich an einer öffnung des Dampferzeugers zu befestigen.

Zur Positionierung der Führungsschlitten kann jeweilieine Schneckenwelle dienen, die in ein Gewinde des zugehörigen Führungsschlittens eingreift. Dabei können die Seile als Schneckenwelle ausgebildet sein. Eine derartige Positionierungseinrichtung ermöglicht mit geringem Aufwand eine präzise Vorgabe der Lage der Schlitten, wobei wegen der selbsthemmenden Wirkung von Schneckenwelle und Gewinde eine einmal eingestellte Lage der Führungsschlitten zuverlässig beibehalten wird.

Um eine allseitige Schwenkbarkeit der Kette zu erreichen, können die Kettenglieder der Kette abwechselnd um jeweils einen von senkrecht zueinander angeordneten Verbindungsbolzen drehbar sein, wobei jeweils der eine Verbindungsbolzen senkrecht zur Ebene des Führungsschwertes angeordnet int. Durch jeweils zwei derartige Verbindungsbolzen wird die Wirkung eines Kreuzgelenks erreicht. Damit kann sich die Kette auch bei seitlicher Biegung des Führungsschwertes an dessen Form anpassen. An Stelle dieser kreui;gelenkartigen Verbindung der einzelnen Kettenglieder kann auch eine kugclgclenkartig? Verbindung trden.

Um einem schnellen Verschleiß der Meißelglieder vorzubeugen, ist es vorteilhaft, wenn die ivieißelglieder aus Hartmetall sind.

In einer bevorzugten Alisführungsform weist die Kette in Bewegungsrichtung vor jedem Meißclglied

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ein kufenförmiges Schneidtiefenbegrenzungsglied auf. wodurch die Eindringtiefe der Kette auf ein vorgegebenes Maß erreicht wird und damit ein »Festfressen« der Kette ausgeschlossen wird.

In einer bevorzugten Ausfiihrungsform sind zwischen Kettengliedern in regelmäßigen Abstünden dreiecksähnliche Antriebs- und Führungsglicdcr eingesetzt, die durch zwei senkrecht zur Ebene des Fiihrungsschwertes verlaufende Verbindungsbolzen mit den angrenzenden Kettengliedern verbunden sind, wobei die freie Spitze der Antriebs- und Führungsglieder in eine um das Fiihrungsschwert umlaufende Mittelnut hineinragt. Das die Kette antreibende Antriebselement greift an diesen dreiecksähnlichen Antriebs- und Führungsgliedern an und überträgt somit die für die Kette notwendige Antriebskraft. Dabei ist die freie Spitze der Antriebs- und Führungsglieder dem Führungsschwert zugewandt. Die Führung der Kette wird dabei durch den Hingrirt der Antriebs- und Führungsglieder inn die um das Führungsschwert umlaufende Mittelnut gesichert. Die Antriebs- und Füh rungsglieder erfüllen somit eine Doppelfunktion.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn jeweils ein Schneidtiefenbegrenzungsglied und ein Antriebs- und Führungsglied zu einem einstückigen Bauteil vereinigt sind. Dies vereinfacht die Fertigung der Kette.

Eine alternative Ausführungsform der Kette besteht darin, daß in regelmäßigen Abständen Kettenglieder mit sattelartigen Aufsätzen versehen sind, die die Kette auf beiden Seiten zum Führungsschwert hin übergreifen und die an ihrer, dem Führungsschwert abgewandten Fläche ein Meißelglied tragen und daß ein vorgelagerter Vorsprung als Schneidtiefenbegrenzungsglied dient. Die die Kette auf beiden Seiten zum Führungsschwert hin übergreifenden sattelartigen Aufsätze bewirken einerseits die Führung und Festhaltung der Kette auf dem Führungsschwert, so daß in diesem Fall eine umlaufende Mittelnut am Führungsschwert überflüssig ist. Gleichzeitig dienen die die Kette zum Führungsschwert hin übergreifenden Teile der sattelartigen Aufsätze zur Herstellung des fnrmcrhliisciopn Finpriff« mit dem Antriehse.lement und ermöglichen somit die Übertragung der Vortriebskraft für die Kette.

Die geforderte seitliche Biegbarkeit des Führungsschwertes wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß das Führungsschwert aus mehreren parallelliegenden Blättern derart zusammengefügt ist, daß diese in Längsrichtung des Führungsschwertes gegeneinander verschiebbar sind. Die umlaufende Führungsnut kann in einfache,- Weise dadurch gebildet werden, daß die beiden außenliegenden Blätter entlang des gesamten Umfanges des Führungsschwertes das innenliegende Blatt um die Tiefe der vorgesehenen Führungsnut überragen. Als Werkstoff für die Blätter kommt hierbei Federstahl in Frage. Allerdings kann als Werkstoff auch ein kohlen- oder glasfaserverstärkter Kunststoff eingesetzt sein.

Als Antriebselement für die Kette kann ein Ritzel dienen, das am ersten Führungsschlitten gelagert ist und über eine biegsame Welle antreibbar ist. Die einzelnen Zähne des Ritzels greifen während des Betriebs der Reinigungsanordnung je nach Ausgestaltung der Kette entweder an den dreiecksähnlichen Antriebsund Führungsgliedern bzw. den die Kette auf beiden Seiten zum Führungsschwert hin übergreifenden Teilen der sattelartigen Aufsätze an. Der Einsatz einer biegsamen Welle gestattet den Antriebsmotor außerhalb des Dampferzeugers zu belassen, so daß ilen beengten Raumverhältnissen in der Arbeitsgasse Rechnung getragen ist.

In einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist das Rei nigungsgerät durch eine senkrecht zum Rohrboden verlaufende Drehachse mit dem ersten Führungsschlitten verbunden und über eine im Führungsschlitten gelagerte Schnecke, die mit einem mit dem Reinigungsgerät drehfest verbundenen Schneckenrad im Eingriff steht, von außen drehbar. Durch das Schnekkcngetriebe ist das freie Ende des Führungsschiene? relativ zur Umlenkeinricht mg einstellbar, so daß erreicht werden kann, daß das freie Rnde des Führungsschwertes auf die Umlenkeinrichtung auftritt. Durch

|-> die Selbsthemmung des Schneckengetriebes blcibl eine einmal vorgegebene Winkelstellung des Reinigungsgerätes zuverlässig erhalten. Nach beendetem Reinigungsvorgang in einer Gasse kann bei diesel Ausfuhrungsform durch eine über das Schneckengc-

->° triebe erfolgende Teilschwenkung ein teilweises Herausziehen des Führungsschwertes aus der Gasse erfolgen, wobei der restliche Auszug des Führungsschwertes durch eine von außen erzwungene Bewegung de; ersten Führungsschlittens auf dem Fiihrungssystem

-'"> beendet wird.

Eine derartige Reinigungsanordnung ermöglichl die mechanische Abtragung von verfestigten Ablagerungen unter beengtesten Raumverhältnissen. Die Höhe des Führungsschwertes bestimmt die notwen-

so dige Mindesthöhe der Arbeitsgasse, die Breite de« Reinigungsgeräts die benötigte Breite. Durch die Einführbarkeit des Führungsschwentes mit der umlaufenden Kette in alle unter verschiedenen Winkeln zui Arbeitsgasse gebildeten geradlinigen Gassen zwischer

r> den Wärmetauscherrohren ist eine sukzessive, weitgehende Entfernung der Ablagerungsschicht ermöglicht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eine; Ausführungsbeispiels in den Fig. 1 bis 9 näher erläu-

m tert. Dabei zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Dampferzeugers in einem Kernkraftwerk.

Fig. 2 die erfindungsgemäße Reinigungsanordnung, bestehend aus Reinigungsgerät, Führungssy-

■»-> stern, Führungsschlitten und Umlenkeinrichtung,

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der umlaufenden Kette mit dem zugehörigen Führungsschwert. Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der umlaufenden Kette mit zugehörigem Führungsschwert.

5" Fig. 5 das Reinigungsgerät in einer Seitenansicht. Fig. 6 das Reinigungsgerät mit teilweise geschnittenem Führungsschwert in einer Ansicht von oben, und

Fig. 7 bis 9 den Einführungsvorgang des Führungs-

3i Schwertes in eine geradlinige Gasse zwischen der Wärmetauscherrohren in drei Einführungsphasen.

InFig. 1 ist innerhalb der Betonhülle 1 eines Kernkraftwerks das Zusammenwirken des Reaktors 2 mil dem Dampferzeuger 3 grob schematisch dargestellt

to Durch eine Pumpe 4 wird das im Reaktor 2 aufgeheizte Reaktorkühlmittel in den Dampferzeuger 3 getrieben, in dem die Übertragung der Wärme des Reaktorkühlmittels an das Speisewasser erfolgt. Dei hierbei entstehende Speisewasserdampf weist einer

ti Druck von etwa 70 bar auf und dient zum Antrieb des Turbogenerators. Der Dampferzeuger bildet beirr Druckwasserreaktor die Trennstelle zwischen dem Reaktorsystem und der Dampfkraftanlage.

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Der Hintrittsraum 5 des Dampferzeugers 3 ist über ein stehendes Bündel von U-förmigcn Wärmetauseherrohren mit dem Aiistrittsiaum 7 verbunden. Die Wärmetauscherrohre 6 sind inil ihren beiden Enden in einem derartigen Rüster in den Rohrboden 8 eingelassen, daß /u beiden Seiten einer geradlinigen, von außen durch Öffnungen in der Wandung des Dampferzeuger!·3 zugänglichen Mittelgasse 9 geradlinige Gassen /wischen den Wärmetauscherrohren entstehen. '

Auf dem Rohrboden 8 kommt es zwischen den Wärmetauscherrohre!¹! 6 zu einer während der Betriebszeit wachsenden Ablagerungssehicht 10 aus festem Material, die im wesentlichen aus im Sekundärkreislauf anfallenden Abriebsprodukten und Veruneinigungen entsteht und im Lauf der Zeit feste Beschaffenheit annimmt. Die in die Mittelgasse 9 einführbare Reinigungsanordnung 11 dient der mechanischen Abtragung dieser Ablagerungsschicht 10.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Reinigungsanordnung 11 so dargestellt, wie sie in die Mittelgassc 9 des Dampferzeugers 3 eingebracht ist. wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit der Dampferzeuger 3 und die Wärmetauscherrohre nicht dargestellt sind. Als vertikal verschiebbares Führungssystem für einen ersten Führungsschlitten 12 und einen zweiten Führungsschlitten 13 dienen zwei horizontale Seile 14 und 15, die cndseitig am Rand der hier nicht dargestellten öffnungen an der Wandung des Dampferzeugers 3 verspannt sind. Die horizontal verspannten Seile 14 und i5 sind im Ausführungsbeispiel als flexible Schncckcnwcllcn ausgeführt.

Fig. 2a zeigt den Aufbau einer derartigen Schnekkenwelle im Detail. Eine Vielzahl von Ihngslaufenden Drähten 16 ist mit einer schraubenartig gewickelten Ummantelung 17 versehen, auf die nach Art eines Schraubengewindes ein stärkerer Draht 18 aufgebracht ist. Derartige Schneckenwellen sind käuflich.

Der quaderförmige erste Führungsschlitten 12 weist zwei in Längsrichtung durchgehende Bohrungen 19 und 20 auf. Die etwas weitere Bohrung 19 ist mit das mit vertikal verlaufender Achse 28 im Innern des ersten Führungsschlittens gelagert ist. Eine im Innern des ersten Rihrungsschlittcns 12 horizontal gelagerte Sehnecke 29 ist über eine elastische Welle 71 von außen, d. h. vim außerhalb des Dampferzeugers 3 antreibbar, so daß das in der Mittelgassc 9 des Dampferzeugers befindliche Reinigungsgerät vorgebbare Schwenklagcn relativ zu den das Führungssystem darstellenden Seilen 14 und 15 einnehmen kann.

Das Reinigungsgerät 25 besteht aus einem langgestreckten, im wesentlichen parallel zum Rohrboden 8 angeordneten, seitlich biegbaren Führungsschwert 30 und einer endlosen, auf dem Führungsschwert umlaufenden Kette 31, deren Kettenglieder so miteinander verbunden sind, daß eine allseitige Bewegbarkeit und Schwenkbarkeit der Kette 31 zustandekommt. Daher ist die Kette 31 sowohl in der Ebene des langgestreckten Führungsschwertes 30 als auch senkrecht zur Ebene des Hihrungsschwertes Jü abwinkelbar. Damit ist die Kette 31 so aufgebaut, daß sie auch einer seitlichen Abbiegung des Führungsschwertes 30 folgen kann. Zumindest ein Teil der Kettenglieder ist mit senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kette 31 nach außen abstehenden Meißelgliedern 32 versehen. Zwei unterschiedliche Ausgestaltungsformen der Kette 31 und der Meißelglieder 32 werden in den Fig. 3 und 4 im Detail erläutert.

Das Führungsschwert 30, dessen Blattebene senkrecht zum Rohrboden 8 verläuft, ist durch eine Verschraubung 33 am Lagerbock 26 befestigt. Der Antrieb der Kette 31 erfolgt durch ein im Lagerbock 26 gelagertes Ritzel 34, dessen parallel zum Rohrboden 8 verlaufende Antriebswelle 35 mit einer biegsamen Welle 36 gekoppelt ist. Die biegsame Welle 36 ist mit einem außerhalbdes Dampferzeugers 3 angebrachten Antriebsmotor verbunden.

In den zweiten Führungsschlitten 13 ist von unten her eine Umlenkeinrichtung 70 einsteck- oder einschraubbar, deren dem freien Ende des Führungsschweries 30 zugewandte Fläche derartig gekrümmt ist, daß beim Anlaufen des freien Endes des Füh-

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ihn hindurchlaufende als Schneckenwelle ausgeführte Seil 14 eingreift. Das zweite Seil 15 verläuft mit Spiel durch die Bohrung 20.

Der zweite, ebenfalls quaderförmige Führungsschlitten 13 weist ebenfalls zwei durchgehende Bohrungen 22 und 23 auf, wobei in diesem Fall die dem als Schneckenwelle ausgeführten Seil 15 zugeordnete dickere Bohrung 23 mit einem Gewindeeinsatz 24 versehen ist, während das als Schneckenwelle ausgeführte Seil 14 mit Spiel durch die Bohrung 22 hindurchläuft.

Damit kann durch Drehung der Schneckenwelle 14 der erste Führungsschlitten 12 horizontal entlang der Seile 14 und 15 verschoben werden, ohne daß der zweite Führungsschlitten 13 seine Lage verändert. Durch Drehung der Schneckenwelle 15 ist der zweite Führungsschlitten 13 horizontal verschiebbar, ohne daß der erste Führungsschlitten 12 seine Lage ändert. Damit kann durch Drehung von einer der Schneckenwellen 14 oder 15 die relative Lage der beiden Führungsschlitten 12 und 13 zueinander verändert werden.

Das Reinigungsgerät 25 ist mit Hilfe eines Lagerbockes 26 am Boden des ersten Führungsschlittens 12 seitlich schwenkbar befestigt. Der Lagerbock 26 ist drehfest mit einem Schneckenrad 27 verbunden,

ner Verkleinerung des Abstandes zwischen dem ersten Führungsschlitten 12 und dem zweiten Führungsschlitten 13 das Führungsschwert 30 in die seitlichen Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren 6 einlenkbar ist. Der Einlenkvorgang ist im Detail in den Fi g. 7 bis 9 näher erläutert. Um das Führungsschwert 30 in alle zwischen den Wärmetauscherrohren 6 verlaufenden Gassen, die unter verschiedenen Winkeln zu der durch die Seile 14 und 15 vorgegebenen Längsrichtung verlaufen, einführen zu können, ist es erforderlich, mehrere Umlenkeinrichtungen 70 einzusetzen, deren dem freien Ende des Führungsschwertes 30 zugewandten Flächen unterschiedliche Krümmungen aufweisen.

Zur Reinigung des Dampferzeugers 3 ist es erforderlich, das Führungsschwert 30 des Reinigungsgerätes 25 in alle von der Mittelgasse 9 aus erreichbaren Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren 6 einzuführen und dann jeweils den das Ritzel 35 antreibenden Motor in Betrieb zu setzen, so daß die Meißelglieder 32 der auf dem Führungsschwert 30 umlaufenden Kette 31 die Abtragung der festen Ablagerungen und den Heraustransport des Abraums bewirken. Dem Einbringen der Reinigungsanordnung 11 in die Mittelgasse 9 muß eine Reinigung der Mittelgasse 9 mit einem dafür geeigneten Reinigungsgerät vorausge-

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hen. Um die gesamte Ablagerungsschidit in einer Gasse abtragen zu können, sind die das horizontale Führungssystem darstellenden Seile 14 und 15 in Richtung auf den Rohrboden 8 hin vertikal verstellbar.

An Stelle des durch die Seile 14 und 15 gebildeten Führungssystems kann auch mindestens eine parallel /um Rohrboden 8 verlaufende starre Schiene dienen, auf der die beiden Führungsschlitten 12 und 13 durch Formschluß vcrkippungssicher, aber in horizontaler Richtung beweglich angeordnet sind.

In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungshcispicl der auf den Fiihrungsschwcrt 30 umlaufenden Kette 31 dargestellt. Die allseitige Schwenkbarkeit der Kette 31 wird durch Kettenglieder 37 und 38 vermittelt, die miteinander durch eine in der Ebene des Führungsschwertes 30 verlaufenden Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind, wobei jedes der Kettenglieder 37 und 38 durch einen senkrecht zur Ebene des Führungsschwertes 30 verlaufenden Verbindungsbolzen 40 mit weiteren Gliedern der Kette verbunden sind. Damit kommt eine Art Kreuzgclenkwirkung zustande, die es der Kette ermöglicht, dem beim Einführen des Führungsschwertes 30 in die Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren 6 erforderlichen seitlichen Abbiegen des Führungsschwertes 30 zu folgen. Zwischen jeweils einem Paar von Kettengliedern 37 und 38 ist ein dreiecksähnliches Antriebs- und Fiihrungsglied 41 eingesetzt, das mit dem Kettenglied 38 des vorausgehenden Paares und dem Kettenglied 37 des nachfolgenden Paares durch senkrecht zur Ebene des Führungsschwertes 30 verlaufende Verbindungsbolzen gekoppelt ist. Jedes der Antriebs- und Führungsglieder 41 liegt in der Ebene des Führungsschwertes und greift mit seiner freien Spitze in eine um das Führungsschwert umlaufende Mittelnut 43 ein, so daß eine exakte Führung der Kette 31 auf dem Führungsschwert 30 gewährleistet ist. Die umlaufende Mittelnut 43 des Führungsschwertes 30 ist im Ausführungsbeispiel dadurch gebildet, daß das Führungsschwert aus drei dünnen, parallel aufeinanderliegenden Metallblättern 44, 45 und 46 gebildet ist, wobei das zwi-In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der Kette 31 sowii des Führungsschwertes 30 dargestellt. Auch hier besteht die Kette 31 aus Paaren von Kettengliedern 50 und 51, wobei die beiden Kettenglieder 50 und 51 jeweils durch einen in der Ebene des Führungsschwertes liegenden Verbindungsbolzen 52 verbunden sind und jedes der Kettenglieder 50 und 51 endseitig mit den angrenzenden Kettengliedern 51 bzw. 50 durch eine senkrecht zur Ebene des Führungsschwertes 30 verlaufenden Verbindungsbolzen 53 gekoppelt ist. Auch hierbei kommt durch die abwechselnd senkrecht aufeinanderstellenden Verbindungsbolzen 52 und 53 eine allseitige Schwenkbarkeit der Kette 31 zustande. Die Kettenglieder 51 sind init sattelartigcn Aufsätzen 54 versehen, die die Kette 31 auf beiden Seiten zum Führungsschwert 30 hin übergreifen. Die sattelartigen Aufsätze 54 tragen an ihrer, dem Führungsschwert 30 abgewandten Flache um Meißelglied 55, das in einer Ausnehmung der sattelartigen Aufsätze 54 eingefügt ist. Die sattelartigen Aufsätze 54 weisen in Bewegungsrichtung 75 vor dem Meißclglicd 55 einen kufenförmigen Vorsprung 56 auf, der die Funktion des Schneidtiefenbegrenzungsgliedes übernimmt. Die das Führungsschwert 30 übergreifenden Teile der sattelartigen Aufsätze 54 übernehmen die Funktion der Antriebs- und Fiihrungsglieder 41 der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Kette 31, d. h. sie führen die Kette 31 auf dem Führungsschwert 30 und bilden gleichzeitig die Angriffsflanken für die Zähne des Ritzels 34, durch die der Vortrieb der Kette 31 vermittelt wird. Das Führungsschwert 30 ist in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig ausgeführt. Es kann in diesem Fall zur Verringerung des Eigengewichts und zur Erhöhung der seitlichen Flexibilität perforiert sein.

Um ein Höchstmaß an seitlicher Flexibilität zu gewährleisten, kann das Führungsschwert 30 auch aus mehreren parallel aufeinanderliegenden Blättern bestehen, die so miteinander verbunden sind, daß beim seitlichen Abschwenken des Führungsschwertes 30 die einzelnen Blätter gegeneinander verschiebbar

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blatt 45 in seiner Länge und Breite etwas kleiner als die beiden angrenzenden Metallblätter ist. An Stelle des Metallblattes 45 kann auch ein Blatt aus Hartgewebe eingesetzt sein. Der Antrieb der Kette 31 erfolgt ebenfalls über diese Antriebs- und Führungsglieder 41, indem die Zähne des Ritzels 34 (Fig. 2) an den Flanken der Antriebs- und Führungsglieder 41 angreifen. Das in der Mitte des in Fig. 3 dargestellten Kettenausschnittes gelegene Meißelglied 47 entspricht bezüglich der Kopplung mit den angrenzenden Kettengliedern einem Kettenglied 37. Es trägt auf seiner dem Führungsschwert abgewandten Seite eine quaderförmige Hartmetallschneide 48, die die Abtragung der festen Ablagerungen 10 auf dem Rohrboden 8 bewirkt. Das dem Meißelglied 47 in Bewegungsrichtung 76 vorangehende Kettenglied 38 ist auf seiner dem Führungsschwert 30 abgewandten Fläche mit einem kufenförmigen Schneidtiefenbegrenzungsglied 49 versehen. Das Schneidtiefenbegrenzungsglied 49 hat die Aufgabe, ein Festfressen des Meißelgliedes 47 zu verhindern. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Kette 31 ist das Schneidtiefenbegrenzungsglied 49 mit dem Antriebsund Führungsglied 41 zu einem einstückigifi Bauteil vereinigt.

In den Fig. 5 und 6 ist nochmals das Reinigungsgerät 25 von der Seite und von oben her gesehen dargestellt. Aus der Fig. 6 geht hierbei der Aufbau des Lagerbockes 26 hervor, der ein Lager für das Ritzel 34 aufweist, Träger des Führungsschwertes 30 ist und in einer plattenartigen Verbreiterung eine quadratische Ausnehmung 58 aufweist, in die die an diesem Ende vierkantig ausgebildete, mit dem Schneckenrad 27 drehfest verbundene Achse 28 eingreift. Durch diese formschlüssige Verbindung zwischen der Achse des Schneckenrades 28 und dem Lagerbock 26 werden Drehungen des Schneckenrades 27 auf den Lagerbock 26 übertragen. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß das Führungsschwert 30 - wie bereits bei der Beschreibung der Fig. 3 erwähnt - aus drei Blättern 44, 45 und 46 besteht, die parallel aufeinanderliegend so miteinander verbunden sind, daß die seitliche Schwenkbarkeit des Führungsschwertes 30 begünstigt ist. Diese Verbindung erfolgt durch Verbindungszapfen 59 mit endseitig aufgeweiteten Köpfen 60, wobei die Verbindungszapfen 59 durch sich in Längsrichtung des Führungsschwertes 30 erstreckende Langlöcher 61 hindurchgreifen. Die Köpfe 60 der Verbindungszapfen 59 befinden sich in Einsenkungen 62 der Blätter 44 und 46, so daß durch die Verbindung zwischen den

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einzelnen HliiMern 44 bis 46 keine seitliche Verbreiterung iles I^;ührungsschwcrtes 30 auftritt.

In den Fig. 7 bis 9 ist der Einfiihrvorgang des Führungsschwertes 30 in eine Gasse zwischen den Wärmetauscherrohren 6 veranschaulicht. Die Reinigungsanordnung 11 befindet sich in Fig. 7 in der Mittclgassc 9 in Ruhestellung. Sie ist in diesen Figuren von unten gesehen dargestellt. Als Führungssystem dienen die Seile 14 und 15, die mit Hilfe einer Spannvorrichtung 63, 64 an den Rändern der öffnungen 65 und 66 verspannt sind. Die Seile 14 und 15 tragen die Führungsschlitten 12 und 13 mit dem Reinigungsgerät 25 bzw. der Umlcnkeinrichtung 70. In der in Fig. 7 dargestellten Lage übersteigt der Abstand zwischen den Führungsschlitten 12 und 13 die Länge des Führungsschwertes 30.

In Fig. 8 ist der zweite Führungsschlitten 13 mit der Umlenkeinrichtiing 70 durch Drehung des als Schneckenwelle ausgebildeten Seils in Position gebracht worden. Der erste Führungsschlitten 12 mit dem Reinigungsgerät 25 ist durch Drehen des als Schneckenwelle ausgebildeten Seils 14 auf den zweiten Schlitten 13 hin bewegt worden, wobei das Führungsschwert 30 unter der Wirkung der Umlenkeinrichtung 70 seitlich abgckrümmt in die Gasse 67 zwischen den Wärmetauscherrohren teilweise eingeführt worden ist.

Fig. 9 zeigt das Reinigungsgerät 25 in Arbeitsstellung. Das Führungsschwert liegt krümmungsfrci langgestreckt in der Gasse 67. Die i\rümmiingsfrciheit des Führungsschwertes 30 wurde dadurch erreicht, daß durch Drehung der biegsamen Welle 71 mit Hilfe der Schnecke 29 und des Schneckenrades 27 der Lagerbock 26 seitlich geschwenkt wurde. Das aus den F.lcmcnten 27 und 29 bestehende Schneckengetriebe ist selbsthemmend ausgeführt, so daß bei dem vorangehenden Einführvorgang, bei dem eine Kraft auf das Schneckenrad 27 übertragen wird, ein selbständiges Schwenken des Lagerbockes 26 ausgeschlossen ist. Nunmehr kann durch von außen erfolgenden Antrieb der biegsamen Welle 36 das Ritzel 34 in Drehung versetzt werden, wobei die Kette 31 auf dem Führungsschwert 30 umzulaufen beginnt und den Abtragungsvorgang in der Gasse 67 einleitet. Die auf der Ablagerungsschicht aufliegenden Meißelglicder 32 schneiden sich durch diese Ablagerungsschicht hindurch und transportieren, da sie zum Ritzel 34 hir laufen, den Abraum in die Mittelgasse 9 des Dampferzeugers 3, wo dieser leicht abgesaugt werden kann. Da die Seile 14 und 15 keine starre Führung vorgeben, liegt das Führungsschwert leicht federnd auf der Ablagcrungsschicht auf, so daß ein Festfressen ausgeschlossen ist. Nach Reinigen der Gasse 67 wird durch Antrieb der elastischen Welle 71 der Lagerbock 26 in seine Ausgangsstellung zurückgeschwenkt, worauf nach Zurückfahren des ersten Führungsschlittcns 12 das Führungsschwert 30 vollends aus der Gasse 67 ausgezogen wird. Für den anschließenden Arbeitsgang wird der zweite Führungsschlitten 13 mit der Umlenkeinrichtung70 in eine neue Position gebracht, so daß das Führungsschwert 30 in eine andere zur Gasse 67 parallele Gasse eingeführt werden kann. Um das Führungsschwert 30 in eine im stumpfen Winkel zur Gasse 67 verlaufende weitere Gasse 68 einzuführen, muß auf dem zweiten Führungsschlitten 12 eine andere Umlenkeinrichtung 70 angebracht werden, deren Krümmung so geartet ist, daß das Führungsschwert 30 in diese Gasse eingleitet.

Um eine die Wandungen der Wärmetauscherrohre besonders schonende Abtragungder Ablagerungen zu erreichen, können die mit den Wärmetauscherrohren seitlich in Berührung kommenden Teile der Kette aus verschleißfestem Kunststoff, beispielsweise Teflon, gefertigt sein. Alternativ kann auf die Seitenteile einer Metallkette eine reibungsmindernde Kunststoffschicht aufgebracht sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Reinigungsanordnung zur mechanischen Abtragung von festen Ablagerungen am Rohrboden eines Dampferzeugers, bei dem eine Vielzahl von senkrecht zum Rohrboden verlaufenden Wärmetauscherrohren in einem derartigen Raster durch den Rohrboden hindurchgeführt ist, daß zu beiden Seiten einer geradlinigen, von außen durch öffnungen in der Wandung des Dampferzeugers zugänglichen Mittelgasse geradlinige Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren entstehen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) durch die öffnungen (65, 66) ist in die Mittelgasse (9) ein senkrecht zum Rohrboden (8) verschiebbares Führungssystem (14, 15) für im wesentlichen parallel zum Rohrboden (8) verlaufende Bewegungen eines ersten und zweiten, jeweils von außen getrennt positiooierbaren Führungsschlittens (12, 13) einbringbar,

b) auf dem ersten Führungsschlitten (12) ist ein Reinigungsgerät (25) seitlich drehbar (27, 28, 29) angeordnet, bestehend aus einem langgestreckten, im wesentlichen parallel zum Rohrboden (8) abordneten, seitlich biegbaren Führungsschwert (30) und einer endlosen, auf dem Führungsschwert (30) umlaufenden Kette (31), die allseitig beweglich ist, deren Kettenglieder (37, 38; 50, 51) senkrecht zur Bewegungsrichtung (49, 75) der Kette (31) nach außp.n abstehende Meißelglieder (48, 55) aufweisen und die über ein Antriebselement (34> antreibbar ist,

c) auf dem zweiten Führungsschlitten (13) ist eine Umlenkeinrichtung (70) angebracht, deren, dem freien Ende des Führungsschwertes (30) zugewandte Fläche derartig gekrümmt ist, daß das Führungsschwert (30) in die Gassen zwischen den Wärmetauscherrohren (6) einlenkbar ist.

2. Reinigungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungssystem mindestens zwei Seile (14, 15) dienen, die an den öffnungen (65, 66) des Dampferzeugers (3) verspannt (63, 64) sind.

3. Reinigungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungssystem mindestens eine starre Schiene dient.

4. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung der Führungsschlitten (12, 13) jeweils eine Schneckenwelle (14, 15) dient, die in ein Gewinde (21, 23) des zugehörigen Führungsschlittens (12, 13) eingreift.

5. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (37, 38, 50, 51) der Kette (31) abwechselnd um jeweils einen von senkrecht zueinander angeordneten Verbindungsbolzen (39, 40; 52, 53) drehbar sind, wobei der eine Verbindungsbolzen (40; 53) senkrecht zur Ebene des Führiingsschwertes (30) angeordnet ist.

6. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mcißelglicder (48; 55) aus Hartmetall sind.

7. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche t bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (31) in Bewegungsrichtung (76; 75) vor jedem Meißelglied (48,55) ein kufenförmiges Schneidtiefenbegrenzungsglied (49, 56) aufweist.

8. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kettengliedern (37, 38) in regelmäßigen Abständen dreiecksähnliche Antriebs- und Führungsglieder (41) eingesetzt sind, die durch zwei senkrecht zur Ebene des Führungsschwertes (30) verlaufende Verbindungsbolzen (40) mit den angrenzenden Kettengliedern (37, 38) verbunden sind, wobei die freie Spitze (42) der Antriebs- und Führungsglieder (41) in eine um das Führungsschwert (30) umlaufende Mittelnut (43) hineinragt.

9. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Schneidtiefenbegrenzungsglied (49) und ein Antriebs- und Führungsglied (41) zu einem einstückigen Bauteil vereinigt sind.

10. Reinigungsanordnung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in regelmäßigen Abständen Kettenglieder (50, 51) mit sattelartigen Aufsätzen (54) versehen sind, die die Kette (31) auf beiden Seiten zum Führungsschwert (30) hin übergreifen und die an ihrer dem Führungsschwert abgewandten Fläche ein Meißelglied (55) tragen und daß ein vorgelagerter Vorsprung (5$) als Schneidtiefenbegrenzungsglied dient.

U. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsschwert (30) aus mehreren parallelliegenden Blättern (44,45, 46) derart zusammengefügt (59, 60) ist, daß die Blätter (44, 45, 46) in Längsrichtung des Führungsschwertes (30) gegeneinander verschiebbar (61) sind.

12. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebselement für die Kette ein Ritzel (34) dient, das am ersten Führungsschlitten (12) gelagert ist und über eine biegsame Welle (36) antreibbar ist.

13. Reinigungsanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgerät (25) durch eine senkrecht zum Rohrboden (8) verlaufende Drehachse (28) mit dem ersten Führungsschlitten (12) verbunden ist und über eine im Führungsschlitten (12) gelagerte Schnecke (29), die mit einem mit dem Reinigungsgerät (25) drehfest verbundenen Schnekkenrad (27) im Eingriff steht, von außen (71) drehbar ist.