DE2948387C2

DE2948387C2 - Reinigungseinrichtung für einen Wärmetauscher

Info

Publication number: DE2948387C2
Application number: DE19792948387
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: CROMBEEN ALFONSUS FRANCISCUS 6000 FRANKFURT DE
Current assignee: CROMBEEN ALFONSUS FRANCISCUS 6000 FRANKFURT DE
Priority date: 1979-12-01
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE2948387A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungseinrichtung für einen Wärmetauscher, insbesondere für einen Oberflächenkondensator, mit einer Vielzahl von parallelen Rohren, die mit ihren Enden in Rohrböden gehalten sind, die zugleich Wände von Sammelkammern bilden, über die das die Rohre durchströmende Medium eintritt bzw. austritt, wobei jedem Rohr ein Reinigungskörper zugeordnet ist, an dem ein Bewegungselement angreift, das mit einem Drehantrieb verbunden ist.

Wärmetauscher sind wesentliche Bestandteile in Anlagen verschiedenster Art. Sie werden z. B. umfangreich in Wärmekraftanlagen verwendet, wobei durch die Rohre (ein Wärmetauscher kann mehrere tausend Rohre enthalten) Kühlwasser geleitet wird. Im die Rohre umgebenden Raum wird dann Wasserdampf zur Kondensation gebracht. Auch in Anlagen der chemischen Industrie werden Wärmetauscher verwendet, wobei die Rohre des Wärmetauschers in einigen Anlagen auch von Gasen durchströmt werden. Auch hierbei können sich Beläge bilden.

Die Rohre können, aus verschiedensten Gründen

mehr oder weniger schnell verschmutzen oder auch vollständig zuwachsen. Dies hat eine Verschlechterung des Wärmeüberganges und damit des Wirkungsgrades des Wärmetauschers zur Folge. Dies wirkt sich auch negativ auf den Gesamtwirkungsgrad einer Anlage aus, wodurch sich die Energiekosten erhöhen. Durch den

ίο Belag können Kühlrohre auch vorzeitig zerstört werden, z. B. durch biochemische Korrosion.

Die Belagbildung durch Kühlwasser kann auch durch organische Stoffe und Härtebildner verursacht werden. Man versucht dies durch entsprechende Wasserbehandlung möglichst zu verhindern, wobei jedoch eine vollständige Abhilfe nicht möglich ist Im Kühlwasser können sich auch kleinere Steinchen, Laub, Algen, Muscheln, Holzstückchen, Plastikteilchen, Schlamm und andere Verunreinigungen befinden, die durch eine chemische Vorbehandlung des Wassers nicht beseitigt werden können. Es ist deshalb zur Erhaltung der Betriebsfähigkeit von Wärmetauschern unerläßlich, daß in gewissen Zeitabständen eine Reinigung durchgeführt wird.

Bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art (USPS 16 21 289) befindet sich in jedem Rohr ein Kratzer, der wendelförmige Schabkanten aufweist, die an der Rohrinnenwand anliegen. Die Kratzer sind drehfest mi*. Zahnrädern verbunden, die unmittelbar oder mittelbar über benachbarte Zahnräder mit einem zentralen Antriebszahnrad verbunden sind. Durch Drehen des Antriebszahnrades werden gleichzeitig alle Kratzer gedreht. Die Kratzer erhöhen den Strömungswiderstand des Wärmetauschers sehr wesentlich. Sie haben auch den Nachteil, daß sie das Ausschwemmen von abgekratzten Verunreinigungen stark behindern, so daß durch Festsetzen von Teilen eine Verstopfung von Rohren entstehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie den Strömungswiderstand in den Rohren nur unwesentlich erhöht und das Ausschwemmen von Verunreinigungen nicht behindert

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich innerhalb eines jeden Rohres über die gesamte Rohrlänge ein Gewindestab erstreckt, der drehbar gelagert, mit dem Drehantrieb gekuppelt ist und in ein Muttergewinde am Reinigungskörper eingreift, der längs des Rohres undrehbar geführt ist. Bei einer solchen Reinigungseinrichtung ist der Gewindestab selber nicht als Reinigungskörper ausgebildet, sondern dient lediglich zum Antrieb eines Reinigungskörpers. Der Strömungswiderstand wird deshalb durch den Gewindestab nicht wesentlich vergrößert. Das Medium kann geradlinig durch das Rohr strömen. Verunreinigungen können nicht an der Rohrwand hängenbleiben und werden deshalb sicher ausgetragen. Die Antriebseinrichtung ist raumsparend, da die Antriebsmittel keine Bewegungen parallel zu den Rohren ausführen müssen.

Vorzugsweise wird der Reinigungskörper im Rohr undrehbar geführt (Anspruch 2). Ein Vortrieb wird jedoch auch schon ohne eine solche Führung erreicht, da der verhältnismäßig große Widerstand des Reinigungskörpers an der Rohrwand ein Mitdrehen mit dem Gewindestab weitgehend verhindert. Auch bei einer Ausführung mit mehreren Gewindestäben können jene mit einer einzigen Antriebseinrichtung angetrieben

werden, wozu in Anspruch 3 eine Möglichkeit angegeben isL

Die Anordnung von Räumen für die Reinigungskörper außerhalb der Rohre gemäß den Ansprüchen 4 und 5 hat den Vorteil, daß die Reinigungskörp>;r in einer Lage, in der sie vollständig aus den Rohren herausgezogen sind, gut geschützt sind, so daß Beschädigungen und Verschmutzungen vermieden werden.

Sammelantriebe für Gruppen von Rohreu gemäß Anspruch 6 haben den Vorteil, daß der Antrieb verbilligt wird Mehrere Sammclantriebe können so gesteuert werden, daß nicht alle Rohre gleichzeitig gereinigt werden. Man erreicht dadurch, daß bei einem Reinigungsvorgang der GesamtStrömungswiderstand im Wärmetauscher bei einem Reinigungsvorgang nur mäßig verändert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch einen Wärmetauscher im Bereich eines Rohrendes und ii.t Bereich einer Kammer des Wärmetauschers, die außerhalb des Rohrbodens liegt, in dem das Rohrende gehalten ist und F i g. 2 einen Schnitt nach Linie Uli in F i g. 1.

In dem dargestellten Rohrboden 7 und einem weiteren, im Abstand davon angeordneten Rohrboden sind Enden von vielen einzelnen Rohren 8 dicht befestigt. In der Zeichnung ist nur ein einziges Rohr dargestellt.

Ein Reinigungskörper 68 wird mittels einer Gewindespindel 69 angetrieben. Die Gewindespindel 69 erstreckt sich über die gesamte Länge des Kühlrohres 8 und ist an beiden Enden in einer Laterne 70 gelagert, die in das Kühlrohr 8 eingesteckt ist und mit einem Flansch 71 auf dem Rohrboden 7 aufliegt. Vom Flansch 71 erheben sich vier Rippen 72 (siehe hierzu auch F i g. 2). Zwischen jeweils zwei Rippen 72 verbleibt ein großes Fenster 73 für den Durchfluß von Kühlwasser. Die Rippen 72 sind mit einem Boden 74 verbunden, in dem die Gewindespindel 69 gelagert ist An der Gewindespindel 69 ist ein Kettenrad 75 drehfest angeordnet, das ίο von einer Kette 76 umschlungen ist Die Kette 76 umschlingt Kettenräder, die an weiteren Spindeln befestigt sind.

Parallel zu der Spindel 69 erstreckt sich ein Spanndraht 77, der die Borsten 78 des Reinigungskörpers durchgreift und so den Reinigungskörper an einer Drehung hindert Der Reinigungskörper hat einen festen Zentralteil 79, in dem sich Innengewinde 80 und 81 befinden, mit denen die Gewindestange 69 zusammenwirkt.

F i g. 1 zeigt die Reinigungsvorrichtung in der Ruhestellung. Soll ein Reinigungsvorgang durchgeführt werden, so wird die Spindel 69 in Drehung versetzt, was beispielsweise durch einen hydrostatischen Motor bewirkt werden kann. Die Spindel 69 ist axial unverschiebbar, da sich auch am anderen Rohrboden eine Lagerung entsprechend F i g. 1 befindet. Die Bürste 68 ist ebenfalls undrehbar wegen des Eingriffes des Spanndrahtes 77 in die Borsten 78. Bei einer Drehung der Spindel 69 muß sich deshalb die Bürste bewegen, J° wobei je nach Drehrichtung die Bewegung von rechts nach links oder von links nach rechts erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reinigungseinrichtung für einen Wärmetauscher, insbesondere für einen Oberflächenkondensator, mit einer Vielzahl von parallelen Rohren, die mit ihren Enden in Rohrböden gehalten sind, die zugleich Wände von Sarnmelkammern bilden, über die das die Rohre durchströmende Medium eintritt bzw. austritt, wobei jedem Rohr ein Reinigungskörper zugeordnet ist, an dem ein Bewegungselement angreift, das mit einem Drehantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb eines jeden Rohres über die gesamte Rohrlänge ein Gewindestab (69) erstreckt, der drehbar gelagert, mit dem Drehantrieb (75,76) gekuppelt ist und in ein Muttergewinde (80, 81) am Reinigungskörper (68) eingreift der längs des Rohres (8) undrehbar geführt ist.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskörper (68) mittels eines parallel zum Gewindestab (69) verlaufenden Spanndrahtes (77), der den Reinigungskörper (68) durchgreift, geführt ist

3. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden mehrerer Gewindestäbe (69) antriebsmäßig durch eine Kette (76) miteinander gekuppelt sind, die mit mehreren auf den Gewindestäben sitzenden Kettenrädern (75) im Eingriff ist.

4. Reinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Enden der Rohre (8) Räume für die Reinigungskörper vorgesehen sind.

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Reinigungskörper (82) außerhalb der Enden der Rohre (8) eine Aufnahmehülse (85) angeordnet ist.

6. Reinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Wärmetausche/rohren in Gruppen aus mehreren Einzelrohren unterteilt ist und daß jeder Gruppe ein der Gruppe gemeinsamer Sammelantrieb zugeordnet ist, mit dem durch die Rohre der Gruppe gleichzeitig Reinigungskörper hindurchbewegbar sind.