DE2911809A1

DE2911809A1 - METHOD AND DEVICE FOR REMOVING BODY AND / OR DEPOSIT FROM A COOLING SYSTEM

Info

Publication number: DE2911809A1
Application number: DE19792911809
Authority: DE
Inventors: Robert Edmund Kornbrust
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1979-03-26
Publication date: 1980-10-09
Also published as: FR2452691B1; BE882418A; DE2911809C2; FR2452691A1; LU82298A1

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Ansatz und/oder Ablagerung aus einem Kühlsystem""Method and device for removing deposits and / or deposits from a cooling system"

Die in hitzebeanspruchten Vorrichtungen, meist schlangenförmig, verlegten Kühlleitungen, -kanäle oder anderen Kühlsysteme müssen regelmässig von einer Ansatzschicht und von Ablagerungen befreit werden» die sich innen an ihrer Wandung bilden, vornehmlich an den Wärmeaustausdiflachen, und den Wärmeübergang und damit die Kühlleistung vermindern. Den bedeutesten Umfang nehmen aus dem Kühlwasser stammende Ablagerungen ein, wie man sie gemeinhin als Kesselstein bezeichnet. Aber auch Rost, Ausscheidungen des Öls in ölkühlkreislaufen, Ablagerungen von Zwischenprodukten in chemischen Produktionsanlagen u.v.m. müssen periodisch entfernt we rden.The cooling lines, ducts or other cooling systems installed in heat-stressed devices, usually serpentine, must are regularly freed from a build-up layer and deposits »that form on the inside of their walls, primarily on the heat exchange surfaces, and the heat transfer and thus the Reduce cooling capacity. The most significant extent take up deposits originating from the cooling water, as they are commonly known as Called Kesselstein. But also rust, excretions of the oil in oil cooling circuits, deposits of intermediate products in chemical production facilities and much more must be removed periodically will.

Betroffen ist eine Vielzahl technischer Einrichtungen, u.a. Hüttenwerkseinrichtungen (Hochofen-, Walzwerks-, Naßentstaubungsanlagen), Raffinerie- und Kokereianlagen.A large number of technical facilities are affected, including iron and steel works (blast furnace, rolling mill, wet dedusting systems), Refinery and coking plants.

Die Gründe, die die Entfernung des Ansatzes und der Ablagerungen verlangen und den Zeitpunkt der Entfernung vorschreiben, sind verschieden. Bei Destillationsanlagen zum Beispiel hängt über-The reasons behind the removal of the deposits and deposits request and stipulate the time of removal are different. In the case of distillation plants, for example, there is

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haupt das Produktionsverfahren als solches von der Einhaltung bestimmter Temperaturen ab, auf die man herunterkühlen muß. Woanders sind es die Einrichtungen, die die Rücksicht verlangen, sich zum Beispiel durch gleichmässige Ansatzschichten im ganzen zu stark erwärmen und dadurch beschleunigt altern oder sich durch ungleichmassige Ansatzschichten örtlich überhitzen mit der Folge von Rißbildung. Mainly the production process as such depends on the observance of certain Temperatures to which one has to cool down. Elsewhere it is the institutions that require the consideration to be Example due to uniform layers on the whole too strong heat and thereby age accelerated or through uneven Local overheating of the build-up layers with the result of cracking.

Erkennbar ist die Ansatzbildung an verkleinerter Temperaturdifferenz des Kühlmediums zwischen Einlauf und Auslauf, praktisch an einer Senkung der Auslauftemperatur.The build-up can be recognized by the reduced temperature difference of the cooling medium between the inlet and outlet, practically a lowering of the outlet temperature.

Das erste Mittel, zu dem man dann greift, ist gewöhnlich eine zeitweilige Verstärkung des Kühlmittelstroms, evtl. durch Einsatz von Hochdruckpumpen, um wenigstens nicht oder weniger fest sitzende Körner herauszuspülen. Zur Entfernung des festen Ansatzes ist dann aber doch eine Außerbetriebnahme des betreffenden Gegenstands unumgänglich. Ist der Gegenstand auswechselbar, so bedeutet die Außerbetriebnahme eine Betriebsunterbrechung für den Ausbau und für den Einbau des Ersatzstückes und außerdem diesen Arbeitsaufwand sowie die Ersatzteilhaltung. Ist der Gegenstand nicht auswechselbar, so ist die Außerbetriebnahme gleichbedeutend mit einer vollständigen Stillegung der Anlage oder des Anlagenteils.The first means to resort to is usually to temporarily increase the flow of coolant, possibly through use of high-pressure pumps, in order to flush out at least not or less firmly seated grains. To remove the solid attachment However, it is then inevitable to decommission the object in question. If the object is interchangeable, then means the decommissioning, an interruption in operation for the removal and installation of the replacement part and also this amount of work as well as the spare parts inventory. If the item is not exchangeable, decommissioning is equivalent to a complete shutdown of the plant or part of the plant.

Hinzu kommt dann der Aufwand für die Reinigung selbst. Die Kühlleitung wird viele Stunden im Kreislauf durchspült mit ansatzlösenden Mitteln. Je nach der Natur des Ansatzes werden die verschiedensten Säuren und/oder Basen, auch nacheinander, verwendet, ferner Emulgatoren und fettlösende Kohlenwasserstoffe, Die freien Wandungsteile des Kühlsystems werden dabei geschützt durch Zusatz von temperaturbeständigen Metallschutzmitteln, die sich an der Metalloberfläche anlagern.Then there is the effort for the cleaning itself. The cooling line is rinsed for many hours in the circuit with dissolving agents. Depending on the nature of the approach, they will be the most varied Acids and / or bases, also used one after the other, as well as emulsifiers and fat-dissolving hydrocarbons, the free ones Wall parts of the cooling system are protected by the addition of temperature-resistant metal protection agents, which are attached to the Deposit metal surface.

In Kokereibetrifben und Raffinerien z.B. müssen während des jährlichen Stillstands von maximal 3 Wochen praktisch alle im Laufe des Jahres notwendig gewordenen Instandsetzungsarbeiten unter Zeitdruck durchgeführt werden, darunter die Reinigung einer Vielzahl von Kühlern, Austauschern, Kondensatoren u.a.m.. Solange dieIn coking plants and refineries, for example, during the annual Standstill of a maximum of 3 weeks practically all repair work that has become necessary in the course of the year Time constraints can be carried out, including cleaning a variety of coolers, exchangers, condensers, etc. As long as the

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Produktion läuft, sind die Probleme der Reinigungsbedürftigkeit, die Nachteile mangelnder Kühlung oder eventueller Metallschäden in den Aggregaten kaum lösbar. Das gilt im wesentlichen auch in solchen anderen Betrieben, in denen zur Not für Instandsetzungsarbeiten Aggregate mit Kühlsystemen wenigstens über das Wochenende stillgesetzt werden können.Production is running, the problems of the need for cleaning, the disadvantages of insufficient cooling or possible metal damage are in the aggregates hardly solvable. This essentially also applies to those other companies where maintenance work is necessary Units with cooling systems can be shut down at least over the weekend.

Alle diese Umstände führen schließlich dazu, daß die Reinigung im Durchschnitt zu lange hinausgezögert wird und die Gegenstände durch Überhitzung zumindest in ihrer Lebensdauer beschränkt, wenn nicht durch Rißbildung, totale Versteinung, Lochfraßkorrosion o.a. völlig unbrauchbar werden.All of these circumstances eventually result in the cleaning being delayed too long on average and the objects being carried out Overheating is limited at least in terms of its service life, if not completely due to cracking, total fossilization, pitting corrosion or the like become unusable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gesamtaufwand für die chemische Entfernung von Ansätzen und Belägen zu vermindern und unter Ausschaltung jedes Risikos unabhängig von den betrieblichen Bedingungen jederzeit eine erforderliche Reinigung zu ermöglichen. The invention is based on the object of reducing the overall expenditure for the chemical removal of deposits and deposits and to enable the required cleaning at any time, with the elimination of any risk, regardless of the operational conditions.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art sieht die Erfindung zu diesem Zweck vor, daß der Zufluß des normalen Kühlmediums in das Kühlsystem abgestellt und das Kühlsystem stattdessen im eingebauten Zustand sofort in den genannten Kreislauf des lösenden Mittels geschaltet und dieser gekühlt wird.Based on a method of the type mentioned above, the Invention for this purpose that the inflow of the normal cooling medium shut down in the cooling system and the cooling system instead immediately in the circuit mentioned in the installed state of the solvent and this is cooled.

Durch die erfindungsgemäße Anwendung des den Ansatz und/oder die Ablagerungen lösenden Mittels zugleich als Kühlmittel entfallen jegliche Betriebsunterbrechung, Aus- und Einbauarbeiten sowie, infolgedessen,die Haltung von Austauschteilen. Das Verfahren ist anwendbar für Temperaturen des Kühlmediums bis zum Siedepunkt, es vermindert die Kühlleistung nicht. Es können die gleichen lösenden Chemikalien mit geeigneten Inhibitoren verwendet werden wie bisher.Due to the inventive use of the agent dissolving the batch and / or the deposits as a coolant, there is no need at the same time any business interruption, dismantling and installation work and, as a result, the maintenance of replacement parts. The procedure is Applicable for temperatures of the cooling medium up to the boiling point, it does not reduce the cooling capacity. It can be the same solubilizing Chemicals with suitable inhibitors can be used as before.

Der für das erfindungsgemässe Verfahren erforderliche besondere Aufwand besteht allein in einem geeigneten Zwischenkühler für den Kreislauf des ansätζlösenden Mittels sowie darin, daß der Zulauf und der Ablauf des Kühlsystems Anschlußmöglichkeit für die lösungs-The special one required for the method according to the invention The only expense is a suitable intercooler for the circulation of the sätζlösenden agent and that the feed and the drainage of the cooling system Connection option for the solution

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mittelführenden Leitungen bieten müssen. Alles andere wurde bisher für chemische Reinigungen bei Betriebsstillstand auch schon benötigt. must offer medium-carrying lines. Everything else has been done so far also required for chemical cleaning during standstill.

Vorzugsweise wird der Kreislauf des lösenden Mittels zunächst nur mit Wasser eingerichtet, und die lösenden Chemikalien werden dann zugegeben, d.h. das lösende Mittel wird erst geschaffen, nachdem sein Kreislauf als solcher besteht und auf Dichtheit, Kühlungsfunktion usw. überprüft werden konnte. Preferably, the solvent circuit is initially set up with just water, and the solvent chemicals are then added admitted, i.e. the solvent is only created after its cycle exists as such and has been checked for leaks, cooling function, etc.

Im Falle von Kühlwasser als normalem Kühlmedium wird zweckraässigerweise dieses in den genannten Kreislauf überführt. In the case of cooling water as the normal cooling medium, this is expediently transferred into the circuit mentioned.

Eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach der Erfindung kennzeichnet sich durch einen Zwischenkühler für ein ansatzlösendes Mittel, der über eine Pumpe durch Verbindungsleitungen an den Zulauf und den Ablauf eines Kühlsystems unter Bildung eines Kreislaufs anschließbar ist.An apparatus for carrying out a method according to the invention is characterized by an intercooler for a dissolving agent, which is supplied via a pump through connecting lines to the inlet and outlet of a cooling system with formation a circuit can be connected.

Dabei sollte der Zwischenkühler in offener oder geschlossener Bauweise, zweckmässig im Gegenstrom mit Wasser od-3r Luft und temperaturgesteuert, nach der Grosse der zu reinigenden Anlage ausgelegt sein, um eine konstante Vorlauftemperatur während der Dauer des Reinigungsverfahrens zu gewährleisten. Die Förderleistung der Zirkulationspumpe im Reinigungskreislauf kann man auf den normalen Kühlwasserdurchsatz abstimmen.The intercooler should have an open or closed design, expediently in countercurrent with water or air and temperature-controlled, be designed according to the size of the system to be cleaned in order to maintain a constant flow temperature for the duration of the Ensure cleaning process. The delivery rate of the The circulation pump in the cleaning circuit can be adjusted to the normal cooling water throughput.

Das Volumen des Reinigungskreislaufs wird man minimal halten, um mit einem Mindesteinsatz an Lösungsmitteln eine hohe Konzentration und damit eine optimale Reinigung in kürzester Zeit zu erzielen,The volume of the cleaning circuit will be kept to a minimum in order to achieve a high concentration with a minimum use of solvents and thus to achieve optimal cleaning in the shortest possible time,

Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung weiter im einzelnen beschrieben.In the following an embodiment of the invention is based on a Drawing further described in detail.

Eine bei 1 schematisch dargestellte Schieberzunge eines Heißwindschiebers ist von Kühlwasserkanälen 2 durchzogen. Die Kanäle 2 werden durch eine Vorlaufleitung 3 gespeist. Der Rücklauf erfolgt durch eine Rücklaufleitung 4.A slide tongue, shown schematically at 1, of a hot air slide valve is traversed by cooling water channels 2. The channels 2 are fed through a flow line 3. The return takes place through a return line 4.

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In der Vorlauf- und der Rücklaufleitung sind als einziges dauerndes Erfordernis für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils ein Dreiwegeventil 5 bzw. 6 eingebaut. Von dem Dreiwegeventil 6 führt eine Druckschlauchverbindung 7 zu einem mit einem Regulierventil 9 und eine« Thermometer 10 versehenen Einlaufstutzen 8 eines Zwischenkühlers 11; dessen Standort ist vom Standort des Heißwindschiebers, insbesondere von dessen Einbauhöhe praktisch unabhängig. Der mit einem eingebauten Regulierventil 13 versehene Auslaufstutzen 12 des Zwischenkühlers 11 ist durch einen Druckschlauch 14 mit einem Einlaufstutzen 15 eines Ansaugbehälters 16 verbunden. Aus diesem saugt eine Pumpe 19 über einen Filterkorb 17 und einen Spiralschlauch 18 an und drückt dann über einen Druckstutzen 20 mit eingebautem Thermometer 21 und Druckmesser 22, anschließend durch einen Druckschlauch 23 und schließlich über das Dreiwegeventil 5 in die Vorlaufleitung 3 des Kühlsystems der Schieberzunge 1. Damit ist der gewünschte Reinigungskreislauf hergestellt. The flow and return lines are the only ones that are permanent Requirement for the application of the method according to the invention, a three-way valve 5 or 6 installed. From the three-way valve 6 leads a pressure hose connection 7 to an inlet connection provided with a regulating valve 9 and a thermometer 10 8 of an intercooler 11; whose location is from the location of the hot air valve, in particular practically independent of its installation height. The one with a built-in regulating valve 13 provided outlet connection 12 of the intercooler 11 is through a pressure hose 14 with an inlet connection 15 of a suction container 16 connected. From this a pump 19 sucks through a filter basket 17 and a spiral hose 18 and then presses through a pressure port 20 with built-in thermometer 21 and pressure gauge 22, then through a pressure hose 23 and finally via the three-way valve 5 into the flow line 3 of the cooling system Slide tongue 1. This creates the desired cleaning cycle.

Der Ansaugbehälter 16 ist in senkrechtem Schnitt, das als Zwischenkühler 11 gewählte offene System ist in Draufsicht gezeichnet.The suction container 16 is in a vertical section, as an intercooler 11 selected open system is drawn in plan view.

In dem Zwischenkühler 11 schaffen von gegenüberliegenden Seitenwänden ausgehende Zwischenwände 24 einen labyrinthartigen Durchfluß zur Erhöhung der Kühlung zwischen dem Einlaufstutzen 8 und dem Auslaufstutzen 12. Unabhängig davon ist der Zwischenkühler 11 von einer großkalibrigen Kühlschlange 25 aus säure- und alkalibeständigem Metall durchzogen, die im Gegenstrom arbeitet. Eine Schlauchverbindung 26 führt Kühlwasser oder Frischwasser zum mit einem Regulierventil 28 versehenen Vorlaufstutzen 27. Das Ventil 28 dient zur Temperaturregulierung im Rücklauf des Reinigungskreislaufs. Eine Schlauchverbindung 30 führt vom Auslaufstutzen 29 der Kühlschlange 25 zur Vermeidung von Wasserverlusten in den Rücklauf des normalen Kühlsystems der zu reinigenden Anlage zurück. Zu Entleerungszwecken ist am Zwischenkühler 11 ein Ablaßventil 31 und im Ansaugbehälter 16 ein Ablaßventil 32 angeschweißt. Aus Sicherheitsgründen wird man schließlich noch in Nähe der Bau-In the intercooler 11 create from opposite side walls outgoing partition walls 24 a labyrinth-like flow to increase the cooling between the inlet connection 8 and the outlet connection 12. The intercooler 11 is independent of this traversed by a large-caliber cooling coil 25 made of acid and alkali-resistant metal, which works in countercurrent. One Hose connection 26 leads cooling water or fresh water to the flow connection 27 provided with a regulating valve 28. The valve 28 is used to regulate the temperature in the return of the cleaning circuit. A hose connection 30 leads from the outlet nozzle 29 the cooling coil 25 to avoid water loss in the return of the normal cooling system of the system to be cleaned. A drain valve 31 is located on the intercooler 11 for emptying purposes and a drain valve 32 welded to the suction container 16. For safety reasons, you will finally be in the vicinity of the building

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stelle einen von der vorbeschriebenen Hinrichtung unabhängigen Wasseranschluß mit ausreichender Schlauchlänge griffbereit halten. Alle beschriebenen Einrichtungen außer den Dreiwegeventilen 3 und 5 sind Bestandteil einer Ausrüstung, die, einmal erstellt, praktisch überall einsetzbar ist.make someone independent of the above execution Keep the water connection with a sufficient length of hose to hand. All devices described except the three-way valves 3 and 5 are part of a piece of equipment that, once created, can be used practically anywhere.

Um den ReinigungsVorgang einzuleiten, wird zunächst das Ventil 28 geöffnet, so daß die Kühlschlange 25 betriebsbereit ist» Dann wird durch Umschalten des Dreiwegeventils 6 das aus dem System der Kühlwasserkanäle 2 ausfliessende Kühlwasser in den Zwischenkühler 11 geleitet. Dieser füllt sich und, bei geöffnetem Regulierventil 13, den Ansaugbehälter 16.In order to initiate the cleaning process, the valve 28 opened so that the cooling coil 25 is ready for operation »Then, by switching over the three-way valve 6, the one from the system of cooling water channels 2 outflowing cooling water is passed into the intercooler 11. This fills up and, with the regulating valve 13 open, the suction canister 16.

Nach Erreichen des Füllstandes im Ansaugbehälter 16 wird die Pumpe 19 in Gang gesetzt und sogleich das Dreiwegeventil 5 auf Durchfluß von dem Druckschlauch 23 in die Vorlaufleitung 3 des Kühlsystems in der Schieberzunge 1 umgeschaltet.After reaching the filling level in the suction container 16, the pump 19 set in motion and immediately the three-way valve 5 to flow from the pressure hose 23 into the flow line 3 of the cooling system switched in the slide tongue 1.

Das die Schieberzunge 1 kühlende Wasser fließt nun nicht mehr im normalen Kreislauf, sondern in dem engeren Reinigungskreislauf durch den Zwischenkühler 11, und wird dort gekühlt.The water cooling the slide tongue 1 no longer flows in the normal circuit, but in the narrower cleaning circuit through the intercooler 11, and is cooled there.

Ist der neue, kleinere Reinigungskreislauf auf Dichtigkeit geprüft und mitteIsftigulierventils 9 für die Durchflußmenge des Reinigungs· mediums und des Regulierventils 28 der Kühlschlange 25 eingeregelt und erweist er sich durch die Anzeige der Meßgeräte 10, 21 und 22 als voll kühlwirksam, so werden die für die Lösung der Ablagerungen in den Kühlwasserkanälen 2 vorgesehenen Chemikalien manuell, per Faß- oder Dosierpumpe zur Vermengung direkt in den offenen Zwischenkühler oder, wenn der Zwischenkühler ein geschlossener ist, mit Reinigungskreislaufwasser vorher verdünnt direkt in den Ansaugbehälter 16 eingeführt.Has the new, smaller cleaning circuit been checked for leaks? and central regulating valve 9 for the flow rate of the cleaning agent medium and the regulating valve 28 of the cooling coil 25 and it is shown by the display of the measuring devices 10, 21 and 22 as fully effective for cooling, the chemicals provided for the dissolution of the deposits in the cooling water channels 2 are manually, by barrel or metering pump for mixing directly in the open intercooler or, if the intercooler is a closed one is, previously diluted with cleaning circuit water directly into the Suction container 16 introduced.

Durch entsprechende Nachdosierung kann die Konzentration des Reinigungsbades konstant gehalten werden. Auch ein Wechsel der angewandten Chemikalien ist möglich; hierfür kann die Schieberzunge 1, wie übrigens auch in Notfällen, kurzer-The concentration of the cleaning bath can be kept constant by adding an appropriate dose. It is also possible to change the chemicals used; for this, the slide tongue 1, as incidentally also in emergencies, can be

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hand wieder auf Normalbetrieb umgestellt werden, das bisher angewandte Mittel z.B. über die Ablaßventile 31 und 32 des Zwischenkühlers bzw. des Ansaugbehälters abgelassen und das vorbeschriebene Arbeitsspiel von neuem begonnen werden.manually switched back to normal operation, the previously used Means, for example, drained via the drain valves 31 and 32 of the intercooler and the suction tank and the above-described Work cycle can be started again.

Nach beendetem Reinigungsverfahren und eventueller Neutralisierung von Resten der verwendeten Chemikalien werden die Dreiwegeventile 5 und 6 auf Normalsteilung gebracht, die Druckschläuche 23 und 7 demontiert und eventuell die freigewordenen Anschlüsse an den Dreiwegventilen aus Sicherheits- und Korrosionsschutzgründen mittels Gewindestopfen verschlossen.After completion of the cleaning process and possible neutralization The three-way valves 5 and 6 are brought to normal pitch from residues of the chemicals used, the pressure hoses 23 and 7 dismantled and possibly the exposed connections on the three-way valves for safety and corrosion protection reasons closed with a screw plug.

Das zu der Heißwindschieberzunge gehörige Schiebergehäuse kann gleichzeitig oder im Anschluß an die Schieberzunge ebenso gereinigt werden.The valve housing belonging to the hot blast valve tongue can also be cleaned at the same time or after the valve tongue will.

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Claims

1.jVerfahren for removing approach and / or deposits from ^ - ^ a cooling system by rinsing the cooling system with an agent dissolving the approach and / or the deposits in the circuit, characterized in that the flow of normal cooling medium into the cooling system is turned off and the Instead, when installed, the cooling system is immediately switched into the named circuit of the solvent and this is cooled,

2. The method according to claim 1, characterized in that the circuit of the solvent is initially set up with water and the dissolving chemicals are then added.

3. The method according to claim 2, characterized in that in the case of cooling water as the normal cooling medium, this in the called cycle is transferred.

4. Device for performing a method according to one of claims 1 to 3, characterized by an intercooler (10) for a dissolving agent, which is supplied via a pump (16) through connecting lines (7; 15) to the inlet (3) and the Drain (4) of a cooling system (2) can be connected to form a circuit.

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