DE2940883A1

DE2940883A1 - Vorrichtung zur reinigung der rohre eines waermetauschers

Info

Publication number: DE2940883A1
Application number: DE19792940883
Authority: DE
Inventors: Andre Gerard Marie Albi Bizard
Original assignee: TECHNOS
Current assignee: TECHNOS
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1980-04-24
Also published as: GB2033996A; FR2438814B1; IT7950495A0; GB2033996B; US4283807A; JPS5556600A; FR2438814A1; IT1119883B; DE2940883C2

Description

DlPL-ING. HORST ROSE J DIPL-ING. PETER KOSEL PAT ENTAN WALTE Unsere Akten-Nr.:

2965/I D-3353 Bad Gandersheim, 8. Oktober 1979

TECHNOS Societe Anonyme francais

Vorrichtung zur Reinigung der Rohre eines Wärmetauschers.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Rohre eines Wärmetauschers mittels Einspritzung oder Einführung von Kugeln aus elastischem und kompressiblem Material in das Fluid stromaufwärts der Rohre, mit Rosten, die aus parallel stromabwärts der Rohre angeordneten Gitterstäben gebildet sind und die es ermöglichen, die Kugeln von dem Fluidstrom zu entfernen, um sie stromaufwärts der Rohre wieder in den Fluidstrom einzuführen.

Sie betrifft insbesondere die Reinigung von Wärmetauschern, die ein Rohrbündel aufweisen, welches von Wasser oder einem anderen Wärmetauscherfluid durchströmt wird.

Bei einer bekannten Einrichtung, die schematisch in den Fig. 1 bis dargestellt ist, ist eine dauernde Einführung 1 von Reinigungskugeln aus elastischem und kompressiblem Material in das Fluid vorgesehen, welches den Wärmetauscher durchströmt, und zwar stromaufwärts desselben (Fig. 1).

Diese Kugeln, die einen Durchmesser aufweisen, der leicht größer ist als derjenige der Wärmetauscherrohre, werden von dem Fluid in das Innere der letzteren getrieben, wobei sie durch das Innere hindurchlaufen, wobei sie die Reinigung der Rohre sicherstellen.

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Eine in der Rohrleitung am Ausgang des Wärmetauschers angeordnete Trennvorrichtung 3 ermöglicht es, die Kugeln zu sammeln und sie mittels einer Pumpe 4 zum Einspritzeinlauf 1 zurückzuführen.

Die Trennvorrichtung (Fig. 2 und 3) besitzt im/ llgemeinen stromaufwärts aufeinander zulaufende Roste 5, die aus in Längsrichtung verlaufenden parallelen Gitterstäben bestehen, deren Abstand von einander kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln. Diese Roste sind zueinander etwa im Winkel von 20 bis 30 Grad bezogen auf die Strömungsrichtung geneigt. Sie halten die Kugeln zurück, welche, durch die Kraft der Strömung angetrieben, an den Gitterstäben in einen Durchlass 6 gleiten, der zwischen zwei parallel verlaufenden , stromabwärts liegenden Ebenen 6 liegt(vergl. Fig. 2).

Die Kugeln werden dann mittels stromabwärts zu diesem Durchlass angeordneter weiterer Roste 7 aufgehalten, welche so ausgebildet sind, daß ihre Gitterstäbe , die in gleicher Weise in Längsrichtung und parallel zueinander verlaufen, in einem Winkel von 20 - 30 Grad zur Strömungsrichtung angeordnet sind. Die Kugeln 2 gleiten an den Gitterstäben hinab hin zu den Ansaugrohren 8 der Pumpe 4.

Die verschiedenen Roste dieser Trennvorrichtung, die die Aufgabe haben, die Kugeln festzuhalten, halten in gleicher \\"eise auch die verschiedenen Verschmutzungen und Abfälle aller Arier, auf, die durch das Fluid transportiert werden. Sie setzen sich dabei in.mer mehr zu, und es ist notwendig, eine periodische Reinigung vorzunehmen bzw. sicherzustellen.

Diese Reinigung erfolgt im Allgemeinen auf folt-nde Weise: Die Kugeln werden zunächst alle in einem Netz 9 a_;'grund der Betätigung eines Absperrhahnes 10 gesammelt, welcher sicherstellt, daß die Kugeln

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in einem Filterkorb 11, der das Netz enthält, aufgehalten bzw. zurückgehalten werden, gesammelt.

Die Roste 5 werden um querverlaufende und parallel zueinander verlaufende Achsen geschwenkt, wobei ein Mechanismus 13, beispielsweise eine Handkurbel, es gestattet, daß die Roste verdreht werden können (Fig. 2 und 3).

Wenn alle Kugeln gesammelt sind, läßt man die Roste 5 gegeneinander um ihre Achsen mittels der Handkurbeln drehen, wobei die Durchströmrichtung durch die Roste umgekehrt wird, derart, daß die Fläche, durch die die Strömung eingeströmt ist, nunmehr die Abströmfläche bildet. Die durch die Roste gesammelten Verunreinigungen werden von dem Fluid selbst abgelöst und mitgenommen.

Man betätigt die Roste 7 , die sich um ihre Achsen 14 drehen, welch letztere mittels der Handräder 15 beispielsweise angetrieben werden, in ähnlicher Weise.

Nach dem die Roste 5 und 7 eine ausreichende Zeit in dieser Gegenstrom- Reinigungsstellung verblieben sind, dreht man sie in ihre Anfangsstellung zurück, sodann betätigt man den Absperrhahn 10 des Netzes, um die Kugeln 2 wieder zirkulieren zu lassen.

Die Einrichtung, die oben kurz dargestellt ist, besitzt einige Nachteile:

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ein großer Teil von den Rosten 5 zurückgehaltenen Verunreinigungen gleitet an den Gitterstäben der Roste entlang, wie es die Kugeln 2 selbst tun. Diese Verunreinigungen werden danach von den Rosten 7 aufgehalten. Ein Teil dieser Verunreinigungen gleitet an den Gitterstäben der Grillroste nach unten und wird dann von der Pumpe 4 abgesaugt, aber ein anderer Teil bleibt auf den Rosten 7 liegen und setzt sich dort fest. Dies führt dazu, dass die Roste 7, deren Fläche sehr

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viel tiefer liegt als diejenige der Roste 5, sich viel schneller mit den Verunreinigungen zusetzen als die Roste 5.

Die Häufigkeit der Reinigung hängt von der Verunreinigung bzw. von dem Verschmutzen der stromabwärts liegenden Roste ab, wobei während der Reinigung der Roste die Reinigung der Rohre des Wärmetauschers nicht mehr sichergestellt ist. Darüberhinaus stellt man bei Einrichtungen, wo das Fluid besonders verschmutzt ist, fest, daß Tnch-Zusetzen der Roste so stark ist, daß die Reinigung im Gegenstromverfahren nicht ausreicht, um alle zurückgehaltenen Verunreinigungen zu entfernen, und daß die Roste schließlich dauernd verstopft sind.

Weil schließlich die Verstopfung der Roste sehr stark wird, gleiten die Kugeln mehr und mehr an den Rosten ab und eine bestimmte Anzahl von ihnen bleibt unbeweglich auf den Rosten. Diese unbeweglichen Kugeln stellen die Reinigung der Rohre nicht mehr sicher, und sie sind definitiv verloren, weil sie mit den Verschmutzungen während der Reinigung der Roste im Gegenstromverfahren weggespült werden. Der Verlust dieser Kugeln erhöht im wesentlichen die Kosten der Ausnutzung der Einrichtung, da sie durch neue Kugeln ersetzt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens einer der Roste ortsfest ist, wobei ihre Reinigung ritteis bewegbarer Kämme sichergestellt ist, deren Zähne zwischen die Zwischenräume eingreifen können, die zwischen den Citterstäben der Roste gebildet sind.

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Die Bewegung dieser Kämme wird vorzugsweise in der Art bewirkt daß die Kugeln und die von den Rosten aufgehaltenen Verunreinigungen im Gegenstrom entfernt werden, damit sie zu den Ansaugrohren der Pumpe zur Wiedereinführung der Kugeln in den Kreislauf befördert bzw. getrieben werden.

In vorteilhafter Weise führt man die Reinigung so durch, daß man damit in dem stromaufwärts liegenden Bereich der Roste beginnt, um im stromabwärts liegenden Bereich die Reinigung zu beenden, damit die Kugeln und die losgebrochenen Verunreinigungen gleichzeitig durch die Kämme und durch die Strömung wegbefördert werden, was die Wirksamkeit der Reinigung vergrößert.

Die Kämme sind vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Zähne außerhalb der Reinigungsperioden parallel zur Strömungsrichtung gehalten sind, um den Ablauf bzw. die Strömung nicht zu behindern.

Mit der Erfindung werden die folgenden Vorteile erzielt:

Die Reinigung der stromabwärts liegenden Roste mittels der Kimme kann in jedem Moment ohne Anhalten der Zirkulation der Kugeln durchgeführt werden. Sie kann daher in kürzeren Intervallen durchgeführt werden als die Reinigung der stromaufwärts liegenden Roste.

- ;.e mechanische Reinigung der stromabwärts liegenden Roste Mittels der Kämme ist weit wirksamer als die Wirkung der Peinigung mit einer einfachen Gegenströmung. Ferner wird die Reinigung von verklebten oder verkrusteten, angelagerten Verunreinigungen sichergestellt.

- Lie Kugeln, die aufgrund der Verunreinigungen auf den Rosten Lr.bewegbar sind, kommen währen der Reinigung der Roste nicht i-ehr abhanden. Sie werden in den Kreislauf hin zu den Ansaugrchren der Pumpe zur Wiedereinführung der Kugeln zurückgeführt, Dies führt zu einer besonders wirtschaftlichen Ausnutzung.

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Anhand der Zeichnung , in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und der Verbesserungen , die Teil der Erfindung sind, näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer

bekannten Einrichtung, wie sie weiter oben beschrieben worden ist,

Fig. 2 und 3 die Trenneinrichtung der Einrichtung nach

Anspruch 1, wobei jeweils eine Schnittansicht gezeigt ist, die senkrecht zur anderen verläuft,

Fig. 4 und 5 eine erfindungsgemäße Trenneinrichtung, in

ähnlicher Darstellung wie in den Fig. 2 und 3,

Fig. 6 eine Teilansicht, die die Wirkung eines der

Kämme der Einrichtung nach den Fig. 4 und 5 zeigt,

Fig. 7 eine Schnittansicht gemäß der Linie VII-VII der

Fig. 6,

Fig. 8 eine Aufsicht auf einen Gleit- oder Schiebekamm,

Fig. 9 und 10 eine weitere erfindungsgemäSe Ausgestaltung,

ähnlich der Darstellung gemäß der Fig. 4 und 5, mit hin- und herschwingenden Kämmen,

Fig. 11 eine Schnittansicht eines Teiles, die die Wirkungs

weife eines hin- und herschwingenden Kammes zeigt,

Fig. 12 eine Aufsicht auf den Kamm gemäß der Fig. 11

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Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 4 bis 8 erkennt man die Roste 5 stromaufwärts der bekannten Trenneinrichtung, die um ihre Achsen 12 an einem Rahmen 20 schwenkbar-sind, welcher in einem Rohrstutzeh angebracht ist, der so ausgebildet ist, daß er in die Leitung am Ausgang der Wärmetauschereinrichtung eingesetzt werden kann. Der Mechanismus mit dem Handrad 13 ermöglicht es, die Roste 5 zu verschwenken, damit diese in eine normale Wirkungslage , die in der Zeichnung dargestellt ist, oder in die Reinigungsstellung verschwenkt werden können, bei der ihre oberen Enden zwecks Gegenstromreinigung in Berührung gelangen.

Die Roste 7,die in dem querverlaufenden Durchtritt 6 stromabwärts der Roste 5 angeordnet sind, sind ortsfest und ihre Gitterstäbe sind, wie in der Fig. 7 gezeigt, mit Querstreben 22 verbunden, wobei diese selbst mittels Schrauben 23 an Blechen 24 befestigt sind, welche den Durchtritt begrenzen und die selbst wiederum am Rahmen 20 befestigt sind.

Der Winkel der Gitterstäbe beträgt ungefähr 20 bis 30 Grad zur Richtung der Strömung des Fluids in dem Rohrstutzen 21. An ihrem unteren Bereich sind die Gitterstäbe der Roste 7 fest mit sogenannten Rutschen verbunden, die mittels Gewindebolzen 26 verstärkt sind und die Verbindung mit den Ansaugleitungen 8 der Pumpe zur Rückführung der Reinigungskugeln sicherstellen.

In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind vier Roste 7 vorhanden, die die Kugeln hin zu den Rutschen 25 leiten (vergl. Fig. 5).

Die Reinigung der Roste 7 wird mittels zweier Kämme 30 sichergestellt, die im Detail in der Fig. 8 dargestellt sind und die einen Ansatz 31 aufweisen, von dem parallele Zähne 32 vorspringen, deren Dicke, Anzahl und Abstand so sind, daß sie jeweils zwischen die zwischen den Blechen 24 und den Gitterstäben der Roste 7 vorhandenen Zwischen-

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räume mit einem geringen Spiel hindurchpassen, um diese Zwischenräume zu reinigen.

Die Länge der Zähne 32 ist so , daß die Zähne während des Verschiebens in ihren Zwischenraum verbleiben, was eine dauernde Führung (vergl. Fig. 6) sicherstellt.

Die beiden Kämme sind an einem querverlaufenden Träger 33 befestigt, der mit seinen Enden im Rahmen 20 unter Zwischenfügung einer Abdichtung angeordnet bzw. gelagert ist^ welche Kämme ein Mechanismus, wie beispielsweise eine Winde 34 beispielsweise mit einer Schraubenspindel , mit der gewünschten Weite bzw. Breite in beide Richtungen zu verschieben gestattet.

In den Fig. 6 bis 8 sind die Zähne 32 an ihrer Wurzel mit Nasen 35 dergleichen Neigung wie die Gitterstäbe der Roste versehen, welche eine Reinigung am Grund der Abschnitte der Zwischenräume ermöglichen, die in der Nähe der Rutschen liegen.

Außerhalb der Reinigungsperioden «trden die Kämme in der mittleren Lage (vergl. Fig. 5 und 6) gehalten, darr.it sie nicht die Fluidströmung stören können.

In der Ausführungsform nach den Fig. 9 bis 12 ist die Anordnung der Roste 7 identisch mit der , die schon beschrieben ist, jedoch sind die Kämme 30 durch Zwischenfügung von Kauben 36 bzw. von einem Gabelgelenk 36, deren Grundfläche gekrümmt ist, an einem am Rahmen 20 angebrachten, stromabwärts liegenden Querträger 37 mittels senkrecht zu dem Querträger verlaufenden Achsen 38 angelenkt.

Die Betätigungsstange bzw. der Betatigungsträger 33 besitzt Zapfen 39. die parallel zu den Achsen 38 verlaufen und die in langgestreckte öffnungen 40 der jeweiligen Gabeln 36 hi&durchtreten bzw. eingreifen.

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Man kan'Vnit Hilfe der Spindel 34 die Kämme hin- und herschwingen lassen bzw. die Kämme hin- und herbewegen, um die Roste zu reinigen.

Wie man aus den Fig. 10 und 11 erkennen kann, sind in dem Rahmen 20 Freiräume 41 vorgesehen, um jeweils eine ausreichende seitliche Verschiebung bzw. Breite der Verschiebung der Kämme zu ermöglichen.

Bezogen auf die übrigen Teile sind die Kämme gleich denjenigen, wie sie im vorigen Beispiel dargestellt sind.

Es ist selbstverständlich , daß die in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft sind, wobei man ohne weiteres diese Ausführungen verändern kann, insbesondere durch Substitution bzw. durch Ersetzen einiger Teile durch äquivalente Bauteile, ohne daß man aus dem Rahmen der Erfindung herausfällt.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

DlPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

unsere Akte«Nr._: 2965/1 D-3353 Bad Gandersheim, 8. Oktober 1979

TECHNOS Societe Anonyme francais

Patentansprüche

Vorrichtung zur Reinigung der Rohre eines Wärmetauschers mittels Einspritzung oder Einführung von Kugeln aus elastischem und kompressiblem Material in das Fluid stromaufwärts der Rohre , mit Rosten, die aus parallel stromabwärts der Rohre angeordneten Gitterstäben gebildet sind und die es ermöglichen, die Kugeln von dem Fluidstrom zu entfernen, um sie stromaufwärts der Rohre wieder in den Fluidstrom einzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Roste (5, 7) fest angeordnet sind, wobei ihre Reinigung mittels bewegbarer Kämme 34 sichergestellt ist, deren Zähne (32) die zwischen den Gitterstäben der Roste vorhandenen Zwischenräume reinigen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (34) derart antreibbar und bewegbar sind, daß sie translatorisch verschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rvämme (34) hin- und herschwingend angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die festangeordneten Roste (5, 7) mit in Längsrichtung verlaufenden und in an sich bekannter V>^Teise zur Richtung der Fluidströmung geneigten Gitterstäben versehen si«d, wobei sie in Rutschen

25) einmünden, die die Wiedereinführung d»r Kugeln (2) ermöglichen, wobei die Kämme (34) zwischen den jeweiligen Rutschen angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (32) der Kämme (30) Nasen (35) aufweisen, um eine vollständige Reinigung der Roste (5, 7) sicherzustellen.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß seitliche Freiräume (41) vorgesehen sind, die den Kämmen (30) eine Verschiebung bzw. Verschwenkung über die gesamte Breite gestatten.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (30) mittels eines Mechanismus verschiebbar sind, der stromabwärts der Roste (5, 7) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (34) einen querverlaufenden Träger (33) aufweist, dem eine Winde (34) eine Betätigung in den zwei Richtungen ermöglicht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (30) starr an dem querverlaufenden Träger (3 3) befestigt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (30) einerseits an dem querverlaufenden Träger (33) und andererseits an einem ortsfesten Träger ( 37 ) angebracht sind, um hin- und herschwingen zu können.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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