DE29610899U1 - Anlage und Einrichtung zum Reinigen der Rohre von Fallstromverdampfern - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anlage und eine Einrichtung zum Reinigen der Rohre von Wärmetauschern, insbesondere von FaIlstromverdampfern,

mittels eines über der Öffnung eines beliebigen Rohres positionierbaren
Reinigungselementes, das

- in Kontakt mit der Innenwand eines ausgewählten Rohres in dem Rohr
hin- und herbewegt wird.

Eine derartige Reinigungsanlage und eine Vorrichtung zur Durchführung eines Reinigungsverfahrens sind aus der deutschen Offenle-gungsschrift 1 576 854 bekannt. Danach wird ein Wärmetauscher bzw. das Rohrbündel eines solchen Wärmetauschers zum Reinigen ausgebaut und mit einer Vorrichtung verbunden, mit der sich eine Bohrlanze in senkrechter Lage am Rohrboden über der Öffnung eines beliebigen Rohres, das gereinigt werden soll, positionieren läßt. Am unteren Ende der Lanze ist ein Werkzeug, z.B. eine Bürste, eine Schneide oder dgl. als Reinigungselement befestigt. Unter Ausführung einer drehenden Bewegung werden die Reinigungswerkzeuge durch das zu reinigende Rohr hindurch nach unten und wieder nach oben geführt. Diese Hin- und Herbewegung wird gegebenenfalls mehrmals wiederholt. Durch den Kontakt der Reinigungselemente mit der Innenwand des jeweiligen Rohres werden die Ablagerungen, Verkrustungen und sonstigen Verschmutzungen von der Innenwand gelöst und pneuma-0 tisch oder mit Spülflüssigkeit ausgetragen. Es kann zusätzlich auch eine Reinigungsflüssigkeit verwendet werden. Auf diese Weise wird ein Rohr des Wärmetauschers nach dem anderen gereinigt .

Vor einer Reinigung nach dem bekannten Verfahren wird der Wärmetauscher solange betrieben, bis die Stärke der Ablagerungen und/oder der Verkrustungen den Wärmeübergang im Wärmetau-

scher durch kontinuierliches Anwachsen soweit verschlechtert hat, daß die gewünschte Erwärmung oder Eindickung des Arbeitsmediums auch bei erhöhtem Energieeinsatz durch stärkeres Heizen auf der Primärseite nicht mehr erreicht wird. Dabei können sich einzelne Rohre auch ganz zusetzen.

Auf jeden Fall betreibt man den Wärmetauscher möglichst lange, obwohl sich der Wirkungsgrad der Anlage bis zum Abschalten kontinuierlich verschlechtert. Aber das bekannte Verfahren zum Reinigen der Rohre macht eine längere Betriebsunterbrechung erforderlich, die möglichst lange hinausgeschoben wird. Durch die Abschaltung des Wärmetauschers kommt folglich zunächst die Produktion in dieser Linie zum Erliegen. Darüberhinaus muß der zu reinigende Wärmetauscher auch zu einem großen Teil abgebaut und transportiert bzw. versetzt werden, damit die Einrichtung zum Reinigen der Rohre, die viel Platz beansprucht, auf dem offenen Wärmetauscher bzw. Rohrbündel angeordnet und befestigt werden kann.

Zu der Reinigungseinrichtung gehört eine Positioniereinrichtung, die über dem Rohrboden angebracht wird und mit der das untere Ende der starren Lanze über dem zum Reinigen ausgewählten Rohr positioniert wird. Insgesamt besitzt die Reinigungseinrichtung eine Höhe, die mindestens der Länge der zu reinigenden Rohre im Wärmetauscher entspricht. Im Falle vertikal verlaufender Rohre wird deshalb zum Aufstellen dieser Reinigungseinrichtung oberhalb des Rohrbodens extrem viel freier Raum benötigt.

0 Wird der Wärmetauscher zum Eindicken eines Arbeitsmediums eingesetzt, z.B. als Fallstromverdampfer, so ist mit einer starken Verkrustung der Innenwände der Rohre und deshalb mit häufigen langanhaltenden Produktionsunterbrechungen sowie mit hohen Wartungskosten in Verbindung mit einem beträchtlichen Arbeitszeitaufwand zu rechnen.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Anlage und eine Einrichtung

zu schaffen, um Ablagerungen und/oder Verkrustungen bei Wärmetauschern in einfacher Weise bei möglichst geringem Aufwand zu entfernen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Anlage

das Reinigungselement

an einem flexiblen Führungselement - entweder während des Stillstands oder während des Betriebes des Wärmetauschers in dem Rohr nach unten geführt und wieder hochgezogen wird.

Erfindungsgemäß wird die Reinigung des Rohres mit einem Reinigungselement durchgeführt, das an einem flexiblen Führungselement befestigt ist und an diesem in dem zu reinigenden Rohr nach unten und wieder zurückgeführt wird.

Die neue Reinigungsanlage erfordert auch für maximale Wege des Reinigungselementes aus der Bereitschaftsposition für die Rückholbewegung des Reinigungselements im Rohr nur eine Zugkraft, die durch das flexible Führungselement auf das Reinigungselement übertragen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung lassen folglich den Verzicht auf mit großem Aufwand verbundene starre Führungselemente zu.

Die dynamische und statische Beanspruchung der tragenden Bau-0 teile der Einrichtung zum Halten und Positionieren des Reinigugnselementes kann durch die Verwendung eines flexiblen Führungselementes gering gehalten werden. Dadurch und vor allem durch den geringen Platzbedarf eines flexiblen Führungselementes können die für das Verfahren erforderlichen Bauteile leicht und kompakt ausgeführt werden, so daß sie auch im Innenraum des Wärmetauschers angeordnet und betätigt werden können. Durch die geringe Baugröße nimmt die Einrichtung im

Bereich der Verteilung des Arbeitsmediums über dem Rohrboden nur wenig Platz in Anspruch, so daß die Reinigung den Betrieb des Wärmetauschers nicht beeinträchtigt.

Ein so ausgerüsteter Wärmetauscher kann wahlweise sowohl während des Stillstands als auch vorzugsweise während des laufenden Betriebes bei geschlossenem Behälter kontinuierlich von Ablagerungen oder dergleichen an den Innenwänden seiner Rohre durch das Reinigungselement befreit werden, also ohne Betriebsunterbrechung.

Zum Reinigen eines Rohres wird das Reinigungselement in eine Bereitschaftslage über der Öffnung des Rohres oberhalb des Rohrbodens verfahren. Nach dem Positionieren wird das Reinigungselement in das ausgewählte Rohr eingeführt.

Für diesen ersten Teil des Reinigungszyklus kommen verschiedene technische Lösungen in Betracht, von denen drei Ausführungen nachstehend als Beispiele genannt werden:
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1. Ein aktives Reinigungselement fährt bis zu einem Umkehrpunkt durch das zu reinigende Rohr; die Energieversorgung kann über das flexible Führungselement erfolgen.

2. Das fest mit dem flexiblen Führungselement verbundene Reinigungselement wird an seinem freien Ende mit einem durch das zu reinigende Rohr verlaufenden weiteren flexiblen Führungselement verbunden, mit dem zum Hin- und Herbewegen des Reinigungselementes eine Zugkraft auf das 0 Reinigungselement ausgeübt werden kann, die zu der von dem ersten Führungselement entgegengerichtet ist. Das zweite Element ist in jedem Rohr vorhanden. Nach einem Reinigungszyklus wird das Reinigungselement von dem zweiten Führungselement wieder gelöst. Alternativ hierzu kann 5 das zweite Führungselement auch im Reinigungselement selbst gespeichert und von dort vor dem Reinigungselement durch das zu reinigende Rohr bewegt und zum Aufbringen

einer Zugkraft auf das Reinigungselement am Rohrende vorübergehend erfaßt bzw. verankert werden. Die Zukraft kann von dem Speicherelement oder von einer Antriebsvorrichtung am Rohrende aufgebracht werden. 5

3. Das Reinigungselement wird durch einen Bowdenzug als flexibles Führungselement in dem zu reinigenden Rohr bewegt, wie später noch näher ausgeführt wird.

Die Anlage nach Anspruch 2 stellt eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird hier die Abwärtsbewegung des Reinigungselementes im Rohr unter der Wirkung der Schwerkraft des Reinigungselementes ausgeführt. Im Regelfall ist somit keine zusätzliche Kraft für die Abwärtsbewegung des Reinigungselementes in dem zu reinigenden Rohr aufzuwenden und/oder keine zusätzliche Hilfsenergie bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren und die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung können auch bei Wärmetauschern mit geneigten Rohren eingesetzt werden, solange eine für die Bewegung des Reinigungselements ausreichende Komponente der Gewichtskraft in der Richtung der Rohrachse verläuft. Eine der vorgenannten weiteren Möglichkeiten kann ggf. unterstützend in einer kombinierten Lösung mit angewendet werden.

In jedem Fall wird das Reinigungselement von dem Umkehrpunkt aus mittels des flexiblen Führungselementes in dem Rohr wieder in seine Bereitschaftslage und oberhalb der Rohröffnung zur Reinigung des nächsten Rohres neu positioniert, und der be-0 schriebene Zyklus wiederholt sich. Ganz nach Bedarf können so alle Rohre des Rohrbodens aufeinanderfolgend durch Positionieren sowie Hin- und Herbewegen des Reinigungselementes durch Absenken und Zurückziehen gereinigt werden.

5 Die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung eignet sich durch ihren geringen Platzbedarf und aufgrund des relativ geringen Umfangs der erforderlichen baulichen Änderungen auch zum Nach-

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rüsten bestehender Wärmetauscheranlagen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der zur Reinigung notwendige Eingriff zwischen dem Reinigungselement und der Innenwand des Rohres beim Anheben gegenüber dem Eingriff beim Absenken des Reinigungselementes geändert. Die Stärke des mechanischen Eingriffs ist für die Reinigungswirkung verantwortlich. Durch die Änderung wird die Reinigungswirkung von der Bewegungsrichtung des Reinigungselementes abhängig und unterschiedlich stark.

Erfindungsgemäß tritt diese Änderung der Reinigungswirkung des Reinigungselementes am unteren Umkehrpunkt bei der Änderung der Bewegungsrichtung ein. Dabei kann die Änderung des Eingriffes entweder durch selbsttätige Formänderung des Reinigungselementes aufgrund der Bewegungsrichtungsumkehr erfolgen, oder das Reinigungselement wird durch ein spezielles Betätigungsmittel gespreizt. Durch einen schwachen mechanischen Eingriff zwischen dem Reinigungselement und der Rohrinnenwand ist die erzielbare Reinigungswirkung gering, wobei aber auch nur wenig Kraft zum Bewegen des Reinigungselementes aufzuwenden ist. Erfindungsgemäß wird diese Eigenschaft bei der Abwärtsbewegung des Reinigungselementes benutzt. Daher reicht hier allein die am Reinigungselement angreifende Schwerkraft zur Fortbewegung des Reinigungselementes im zu reinigenden Rohr aus. Im Umkehrpunkt wird das Reinigungselement durch das flexible Führungselement mit einer Zugkraft derart beaufschlagt, daß eine selbstätige Formänderung am Reinigungselement bewirkt werden kann.

Alternativ hierzu kann das Reinigungselement auch durch die Wirkung der Zugkraft an speziellen Betätigungsmitteln gespreizt werden. Ferner können auch aktive Komponenten wie beispielsweise Elektromagneten oder Motoren sowie vorgespannte 5 Federelemente die Reinigungseigenschaften des Reinigungselementes an diesem Punkt ändern. Durch den Angriff einer Zugkraft wird das Reinigungselement vom Umkehrpunkt bis zur Be-

reitschaftslage durch das flexible Führungselement zurückgezogen und reinigt dabei die Innenwand des betreffenden Rohres durch Abschälen der Ablagerungen an den Stellen des bei dieser Bewegungsrichtung starken mechanischen Eingriffs.
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Vorteilhafterweise zeichnet sich das Reinigungselement durch einen im wesentlichen zylindrischen Aufbau aus. Es ist in seiner axialen Richtung langer als in der Querschnittsrichtung. Dadurch wird das Reinigungselement stets in dem zu reinigenden Rohr des Wärmetauschers geführt und kann sich nicht durch Verkippen im Rohr verklemmen.

Das erfindungsgemäße Reinigungselement ist an seinem Umfang mit mindestens einem Federelement besetzt, das zur Realisierung der Reinigungswirkung in federnden Eingriff mit der Innenwand des zu reinigenden Rohres gebracht wird. Durch Stauchung bzw. Spreizung des Federelementes wird die Stärke des mechanischen Eingriffs an der Rohrwand geändert und damit die Reinigungswirkung variiert. Damit ist eine große Zahl ver-0 schiedener Formen und Materialien für die Federelemente einsetzbar.

Besonders vorteilhaft ist der Aufbau des Reinigungselementes mit federnden Lamellen als Federelementen. Eine oder mehrere Lamellen werden in einer Ebene am Umfang des Reinigungselementes derart angeordnet, daß sie im wesentlichen alle Bereiche der Innenwand des zu reinigenden Rohres erfassen. Je nach technischer Ausbildung weist jede einzelne Lamelle oder erst der Zusammenbau zum fertigen Reinigungselement ein Übermaß 0 gegenüber dem Rohrinnendurchmesser auf. Beim Einführen in die Rohröffnung werden die Lamellen nach innen gedrückt, und so stehen die Lamellen des Reinigungselementes unter einem durch den Aufbau und die Größenverhältnisse bedingten Winkel schräg nach oben in federndem Eingriff mit der Rohrinnenwand. Beim Anheben des Reinigungselementes durch Beaufschlagung mit einer Zugkraft über das flexible Führungselement stemmen sich die Lamellen mindestens im Bereich ihrer Stirnkanten gegen die

Rohrinnenwand. Dabei greifen sie unter die Ablagerungen, die sich auf der Rohrinnenwand befinden und schälen bzw. schaben diese Ablagerungen von der Wand ab.

In einer Weiterbildung dieser Anordnung sind unter jeder Laraelle Stützelemente derart angeordnet, daß sie beim Zurückziehen des Reinigungselementes die Steifigkeit der aufwärts gerichteten Lamellen wesentlich erhöhen. Ferner verhindern sie ein Umklappen der Lamellen. Beim Absenken des Reinigungselementes in das zu reinigende Rohr berühren die Stützelemente die Rohrwände nicht und hindern auch die federnde Verformung der Lamellen nicht. Damit machen die Stützelemente keine weitere Kraft als die Gewichtskraft des Reinigungselementes selbst für das Einwärtsfedern erforderlich.

Die Reinigungswirkung des beschriebenen mit Lamellen besetzten Reinigungselementes wird dadurch noch verstärkt, daß das Reinigungselement in axialer Richtung kaskadenförmig mit flexiblen Lamellen an seinem Umfang besetzt wird. Die Lamellen eines Kaskadenkranzes müssen nicht mit allen Teilen der Rohrinnenwand in Kontakt stehen. Freibleibende Flächen bzw. Streifen können durch eine versetzte Anordnung der Lamellen des
jeweils folgenden Kaskadenkranzes gereinigt werden.

Der erfindungsgemäße Einsatz der Lamellen und der Aufbau des Reinigungselementes ermöglichen sowohl den Einsatz von Lamellen aus Kunststoffen als auch aus Stahl bzw. Federstahl in einem erfindungsgemäßen Reinigungselement.

0 Alternativ kann das Reinigungselement über ein Federelement in Form einer Spiralfeder mit der Innenwand des zu reinigenden Rohres in Kontakt stehen. Die Achse der Spiralfeder steht hierbei parallel zur Rohrachse des zu reinigenden Rohres. Ein schlankes bzw. stabförmiges Element bildet die Mittelachse des Reinigungselementes, an deren unterem Ende die Spiralfeder befestigt ist. Das obere Ende ist frei. Beim Einführen in das zu reinigende Rohr steht das Federelement insbesondere mit

einem oberen Teil bzw. Ende der Spiralfeder in Kontakt mit der Rohrinnenwand bzw. mit den daran befindlichen Ablagerungen. Wird das Reinigungselement in das Rohr hinabgelassen, so erzeugt dieser Kontakt des Federelementes mit der Rohrinnenwand eine Längung des Federelementes und durch dieses Auseinanderziehen der Feder eine Verringerung des Durchmessers der Spiralfeder. Das verringert die Kontaktfläche des Federelementes mit der Rohrinnenwand und damit vermindert sich die erforderliche Kraft zum Absenken des Federelementes im Rohr bis zu dem vorbestimmten Umkehrpunkt. Bei der Umkehr der Bewegungsrichtung wird das Federelement durch den Kontakt mit den Ablagerungen an der Rohrwand gestaucht, wodurch der Durchmesser der Spiralfeder ansteigt und das Federelement zur effektiven Reinigung der Rohrinnenwand in federndem Eingriff mit der Rohroberfläche steht. Die Reinigungswirkung kann durch konstruktive Maßnahmen gesteigert werden. Als eine solche Maßnahme sei die Verwendung von Federdraht mit quadratischem Querschnitt zum Erzeugen scharfer Schnittkanten am Federelement genannt.

An einem Reinigungselement können gleichzeitig mehrere Spiralfedern eingesetzt werden, wodurch eine Verkürzung des Reinigungselementes möglich ist, vorausgesetzt, daß im wesentlichen der obere Teil dieser Federelemente vom Durchmesser her größer als der Rohrdurchmesser ist, was je nach Bewegungsrichtung des Reinigungselementes eine Stauchung oder Längung des Federelementes zur Folge hat.

In einer Weiterentwicklung des Reinigungselementes mit der 0 Spiralfeder können aktive Komponenten das Federelement soweit strecken, daß das Reinigungselement beim Ablassen keinen Kontakt zur Rohrinnenwand hat. Alternativ hierzu kann ein sehr schlankes Federelement zum Einsatz kommen, daß am unteren Umkehrpunkt durch aktive Komponenten wie Elektromagneten oder Motoren gespreizt wird. Damit ist der Kraftaufwand zum Absenken dieser Anordnung in dem zu reinigenden Rohr im Vergleich zu den vorhergehend beschriebenen Reinigungselementen minimal.

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Das Federelement kann auch in Form einer längsgeschlitzten Hülse ausgebildet sein, an deren äußerer Oberfläche zusätzliche Reinigungskörper, wie beispielsweise Bürsten, angebracht werden können. In der Praxis kann das Federelement von zwei Stäben durchdrungen sein. An den Stirnseiten des Federelementes sind Konusstücke angeordet, durch die das Federelement dadurch gespreizt wird, daß der Abstand der Konusstücke verkürzt wird.

Bei einer alternativen Aus führungs form des Reinigungselementes werden bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung Reinigungskörper durch ein axial zur Mittellinie des Reinigungselementes angeordnetes konisches Element aus einer Ruhelage heraus an die Innenwand des zu reinigenden Rohres gedrückt. Die Reinigungelemente sind auf Trägerelementen radial verschieblich angeordnet. Hier bewirkt die Gewichtskraft zusammen mit der Beschleunigung eine Stauchung des Reinigungselementes und begründet die zur Reinigung der Rohrinnenwand notwendige Anpreßkraft der einzelnen Reinigungskörper. Eine Entspannung dieses Reinigungselementes wird durch eine gesonderte Vorrichtung erreicht.

Vorzugsweise ist das Reinigungselement derart ausgebildet, daß es im Re inigungs Vorgang von dem im Rohr nachfließenden Arbeitsmedium durchströmt wird. Damit kann auch das zu reinigende Rohr selbst während des ReinigungsVorganges normal in Betrieb gehalten werden. Zudem werden die durch das Reinigungselement von den Rohrinnenwänden abgelösten Beläge bei der Durchströmung des Reinigungselementes durch die von oben nach-0 fließende Lösung nach unten ausgetragen.

Abhängig von den jeweiligen Einsatzbedingungen kann es vorteilhaft sein, die Gewichtskraft des Reinigungselementes zu erhöhen. Dazu wird nach Anspruch 11 ein Gewichtsstück am Ende des flexiblen Führungselementes befestigt. Das Gewichtsstück kann dabei als ein diskretes Teil unterhalb wie auch oberhalb des Reinigungselementes angebracht sein. Das Gewichtsstück

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kann alternativ auch ein integraler Bestandteil des Reinigungselementes selber sein. Von diesen Möglichkeiten wird eine Anordnung oberhalb des Reinigungselementes bevorzugt und nachfolgend auch in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

In der Bereitschaftsposition angekommen, wird das Gewichtsstück des Reinigungselementes in einem Magazin aufgenommen. So läßt sich das Reinigungselement - ohne Pendeln - schnell und sicher in die nächste Bereitschaftsposition verfahren. Die besonderen Ausführungsformen des Magazins und des Reinigungselementes lenken das Arbeitsmedium auf das freiliegende Reinigungselement und reinigen es zusätzlich.

Das Einführen des Reinigungselementes in die Öffnung eines zu reinigenden Rohres wird durch Führungen am unteren Ende des Reinigungselementes erleichtert.

Durch das Anheben des Reinigungselementes vom unteren Umkehrpunkt an bis in die Bereitschaftsposition im Magazin oberhalb des Rohrbodens fällt bei jedem Reinigungszyklus ein Längenabschnitt des flexiblen Führungselementes an, der bis zum Reinigen eines neuen Rohres innerhalb wie außerhalb des Behälters des Wärmetauschers aufgewickelt werden kann. Erfindungsgemäß wird das flexible Führungselement über eine Dichtungsanordnung aus dem Behälter herausgeführt und dort auf eine Trommel aufgewickelt. Die Dichtung hält Einflüsse der Umgebungsatmosphäre vom Innenraum des Wärmetauschers fern, andererseits reinigt sie das flexible Führungselement von daran befindlichem Arbeitsmedium. An das einfache Abstreifen des Arbeitsmediums von der Oberfläche des flexiblen Führungselementes durch die Dichtung kann sich innerhalb der Dichtungsanordnung eine gründlichere Reinigung des flexiblen Führungselement es durch eine Spüleinrichtung anschließen, bevor das flexible Führungselement auf einer Speichertrommel aufgewikkelt wird. Daneben ist auch ein Aufwickeln des flexiblen Führungselementes innerhalb des Behälters des Wärmetauschers über

dem Rohrboden an der Behälterwand denkbar.

Vorzugsweise wird das flexible Führungselement zur Übermittlung einer Zugkraft auf das Reinigungselement in Form eines Seils ausgeführt, aber auch eine Kette kommt in Betracht. Darüberhinaus kann es vorteilhaft sein, das flexible Führungselement als Bowdenzug auszuführen, um zusätzlich zur Zugkraft auch in begrenztem Maße eine Druckkraft auf das Reinigungselement zur Unterstützung der Abwärtsbewegung bis zum unteren Umkehrpunkt auszuüben.

Die erfindungsgemäße Anlage und die Einrichtung sehen zur Reinigung des gesamten Wärmetauschers nur ein einziges Reinigungselement vor. In einem Zyklus reinigt dieses Element jeweils nur ein Rohr des Wärmetauschers. Das in seiner Bereitschaftslage im Magazin gehaltene Reinigungselement wird durch eine Positioniereinrichtung nach Beendigung eines Reinigungszyklus in eine neue Bereitschaftsposition verfahren. Diese Positioniereinrichtung oberhalb des Rohrbodens kann vorteilhaft durch eine schwenkbare und in ihrer Länge veränderbare radiale Lanze verwirklicht werden. Die notwendigen zwei Antriebsaggregate für die Positionierung können außen am Kessel des Wärmetauschers angeordnet werden und beanspruchen dadurch vorteilhafterweise erst in der Höhe des Rohrbodens einen gewissen Raum in der Umgebung.

Eine auch im Außenraum des Wärmetauscherbehälters sehr kompakte Anordnung ergibt sich durch die Positionierung des Reinigungselementes durch zwei gekoppelte Drehachsen im Innenraum 0 des Wärmetauschers.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung nutzt die Positionier-

. einrichtung die Drehbewegung eines Trägers von wahlweise der Länge entweder des Radius oder des Durchmessers des Rohrbodens zusammen mit der radialen Verschiebung des Magazins an diesem Träger zur genauen Positionierung des Reinigungselementes über

einer jeden Rohröffnung des Rohrbodens.

In jedem Fall können die Koordinaten jeder Rohröffnung in dem Rohrboden in einer zentralen Steuereinheit jederzeit abrufbar gespeichet werden und zur Anpassung und Optimierung des gesamten Reinigungsverfahrens in einem Positionieralgorithmus umgesetzt werden.

Damit wird es für die Durchführung des Verfahrens möglich, eine vollautomatisch arbeitende Reinigungseinrichtung direkt im Verdampferkessel über dem Rohrboden eines Verdampfers unter dem Deckel einzubauen und während des Betriebes des Verdampfers durch diese Einrichtung kontinuierlich zu reinigen. Das gewährleistet beispielsweise im Fall eines Fallstromverdampfers eine gleichmäßig hohe Eindickung über die gesamte Prozeßdauer bei gleichzeitiger Einsparung von Primärenergie. Alle sekundärseitigen Rohre des Wärmetauschers bleiben gleichbleibend sauber und erhöhen damit die gesamte Produktionskapazität der Anlage. Das schließt eine deutliche Reduktion der durch chemische Reinigungsvorgänge bedingten Stillstandszeiten sowie die Minimierung rückstandsbelasteter und speziell zu entsorgender Reinigungsflüssigkeit mit ein.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine Prinzipskizze eines Oberteils eines Wärmetauschers in einer Seitenansicht im Schnitt mit einer Reiniungsein-0 richtung, die eine Positioniereinrichtung einschließt;

Fig. 2

eine Draufsicht auf die Darstellung von Fig. 1;

Fig. 2a

eine Einzelheit der Darstellung von Fig. 2;

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Fig. 3a, 3b

eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Positioniereinrichtung;

Fig. 4a, 4b

eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein drittes Positioniereinrichtung;

Fig. 5a, 5b

eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein viertes Positioniereinrichtung;

Fig. 6a, 6b

eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein Reinigungselement;

Fig. 6c, 6d

jeweils eine Darstellung von Einzelheiten von Fig. 6a;

Fig. 7a, 7b

eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reinigungselementes;

Fig. 7c

eine Darstellung einer Ausführungsform einer Lamelle des Reinigungselementes von Fig. 7a und 7b;

Fig. 8a, 8b

eine Skizze einer dritten Ausführungsform eines Reinigungselementes;

Fig. 9a, 9b

eine Skizze einer vierten Ausführungsform eines Reinigungselementes ;
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Fig. 10a, 10b

einen Längsschnitt und eine Draufsicht auf eine fünfte

- 15 Ausführungsform
eines Reinigungselementes;

Fig. lla, 11b

je eine Schnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform eines Reinigungselementes.

Der in Fig. 1 dargestellte skizzierte Schnitt durch einen als Fallfilmverdampfer arbeitenden Wärmetauscher zeigt eine generell mit 1 bezeichnete Reinigungseinrichtung in einem zwischen dem Rohrboden 2 und einem Deckel 3 über Flansche verbundenen Erweiterungsgehäuse la.

Oberhalb der Reinigungseinrichtung 1 wird durch eine Zufuhrleitung 4 ein Arbeitsmedium, das in dieser Anlage durch Ausdampfung eingedickt werden soll, in den Behälter eingeleitet. Das Arbeitsmedium wird über zwei nicht dargestellte Flüssigkeitsverteiler auf die gesamte Behälterfläche verteilt und tropft gleichmäßig auf den Rohrboden 2. Von dem Rohrboden 2 fließt das Arbeitsmedium an den Innenwänden der Rohre 5 nach unten. Durch die Eindickung des Arbeitsmediums kommt es zu Ablagerungen an den Innenseiten der Rohre 5. Zur Reinigung der Rohre 5 von diesen Ablagerungen positioniert die Reinigungseinrichtung 1 ein Reinigungselement 6 oberhalb des Rohrbodens 2 über der Öffnung eines zur Reinigung vorgesehenen Rohres 5. Ein oberhalb des Reinigungselementes 6 angeordnetes Gewicht 7 dient der Gewichtserhöhung. Das Gewicht 7 ist in einer Bereitschaftslage in einem Magazin 8 aufgenommen. Das Magazin 8 besitzt eine Doppelfunktion, da es einerseits das Gewicht 7 aufnimmt, hält und so beim Positionieren vor Pendelbewegungen sichert, andererseits das Arbeitsmedium gezielt auf das Reinigungselement 6 leitet und so eine zusätzliche Reinigung bewirkt. Unter der Wirkung der Schwerkraft wird das Reinigungselement 6 aus der Bereitschaftslage an dem Seil 9 in das zu reinigende Rohr 5 geführt und soweit herabgelassen, bis es einen (nicht dargestellten) Umkehrpunkt erreicht hat.

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Mit dem Erreichen des Umkehrpunktes wird die Abwärtsbewegung des Reinigungselementes 6 am Seil 9 gestoppt und die Rückführung eingeleitet. Das Reinigungselement 6 wird durch das Rohr 5 hindurch an dem Seil 9 bis in die Bereitschaftslage oberhalb des Rohrbodens 2 zurückgezogen. Während der Aufwärtsbewegung wird die eigentliche Reinigung des Rohrs 5 bewirkt. Die notwendige Zugkraft wird durch den Antrieb 10 außerhalb des Gehäuses des Wärmetauschers dadurch erzeugt, daß das Seil 9 durch eine Dichtungsanordnung 11 hindurch auf eine Trommel 12 aufgewickelt wird.

Wenn das Gewicht 7 wieder von dem Magazin 8 aufgenommen worden ist, wird die Anordnung in eine neue Bereitschaftslage über der Öffnung des nächsten zu reinigenden Rohres 5 durch eine Positioniereinrichtung 13 verfahren. Die Positioniereinrichtung 13 der Reinigungseinrichtung 1 von Fig. 1 besteht aus einem Dreharm 14, der beispielsweise über einen außenverzahnten Ring 15, eine auf dem Ring 15 gespannte Kette o.a. durch einen Motor 16 bewegt werden kann, und dem Magazin 8, das auf dem Dreharm 14 durch einen Motor 17 in Längsrichtung auf dem Dreharm 14 verschoben werden kann. Die Positionierung des im Magazin 8 gehaltenen Gewichtes 7 des Reinigungselementes 6 erfolgt auf Positionierungs- und Fahrbefehle aus einem zentralen Steuerschrank 18 hin durch die Motoren 10, 16 und 17.

Für die mit jeder Positionierung gleichzeitige durchzuführende Anpassung der Länge des Seils 9 sind Sensoren 8a am Magazin 8 zur Kontrolle der Position des Gewichtes 7 angebracht, deren Signale über den Steuerschrank 18 als Ansteuerung zu dem Antrieb 10 gehen.

Der Aufbau der Positioniereinrichtung 13 wird anhand von Fig. 2 verdeutlicht. Man erkennt, daß der freie Innenquerschnitt des Wärmetauschers oberhalb des Rohrbodens 2 durch die Positioniereinrichtung 13 der Reinigungseinrichtung 1 minimal 5 eingeschränkt wird, da sich nur das Seil 9, das Magazin 8 und der Dreharm 14 über dem Rohrboden 2 befinden. Alle sonst notwendigen Halte-, Führungs- und Antriebselemente sind außerhalb

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des Rohrbodens 2 im Erweiterungsgehäuse la der Reinigungseinrichtung 1 untergebracht.

Die Pfeile in Fig. 2 zeigen die zum Anfahren einer beliebigen Position auf dem Rohrboden 2 notwendige Bewegungsrichtung zur Winkel- und Radiusänderung an. Exemplarisch ist in dieser Abbildung der Verlauf des Seiles 9 von dem Magazin 8 über eine Führung 19 durch die Dichtungsanordnung 11 aus dem Behälter des Wärmetauschers heraus auf die Trommel 12 dargestellt. Die Dichtungsanordnung 11 ist in Fig. 2a als Einzelheit vergrößert dargestellt. Das Seil 9 durchläuft zwei Dichtungen 20a und 2 0b, die jeweils an den Ein- und Auslaßöffnungen der Dichtungsanordnung 11 angeordnet sind. Zwischen den Dichtungen 20a und 20b sorgt eine Spüleinrichtung 21 für eine zusätzliche Reinigung des Seiles 9 durch eine Flüssigkeit. Durch die Dichtungsanordnung 11 gelangt so stets nur das einwandfrei gereinigte Seil 9 beim Hochziehen des Reinigungselementes 6 zum Speichern auf die Trommel 12 bzw. beim Herablassen des Reinigungselements 6 in das Rohr 5 in den Behälter des Wärmetauschers.

Die Dichtungsanordnung 11 kann - unabhängig von dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 - aus einer oder zwei Dichtungen 20a,20b, oder auch mehreren Dichtungen bestehen und innerhalb oder außerhalb des Behälters des Wärmetauschers angeordnet werden.

Fig. 3a und Fig. 3b zeigen eine zweite Ausführungsform der Positioniereinrichtung 13, die sich von der ersten dadurch 0 unterscheidet, daß der Dreharm 14 nur etwa die Länge des Radius des Rohrbodens 2 aufweist und durch den Motor 16 direkt angetrieben an der Wand des Erweiterungsgehäuses auf einem {nicht dargestellten) Innenzahnkranz läuft. Der Motor 17 dient zum radialen Verschieben des Magazins 8, das hier in Form eines Rohrknies die Aufgaben der Führung des Seils 9 und der Aufnahme des Reinigungselementes 6 erfüllt.

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Die Ausführungsform von Fig. 4a und Fig. 4b löst die Positionierung aus Winkel- und Radiusänderung in zwei gekoppelte Drehbewegungen bei jeweils starrem Radius auf. Diese Lösung vermeidet freiliegende Zahnanordnungen im Kesselinnern ganz und mindert damit die Zahl der Verschleißelemente. Alle Versorungsleitungen können in einem Ausleger in den Behälter geführt werden.

In einer vierten Ausführungsform der Positioniereinrichtung 13 (Fig. 5a und Fig. 5b) sind alle für die Winkel- und Radiusänderung zur Einstellung der Positionen über dem Rohrboden 2 erforderlichen Elemente wie die Motoren 16, 17, Lagerungen und Führungen durch den Einsatz einer Lanze 22 aus dem Behälter des Wärmetauschers nach außen verlagert. Sie befinden sich an der Behälteraußenwand auf dem Niveau des Rohrbodens 2. Alle wesentlichen Elemente sind so in einer gewissen Höhe für die Wartung frei zugänglich und beanspruchen am Boden keinen zusätzlichen Raum.

Die schmale Lanze 22 wird in einer Ebene über den Rohrboden 2 geführt und umfaßt an ihrem Ende in der Behälterinnenseite gleich das Magazin 8. Die Einschränkung des freien Querschnitts des Innenraumes durch die Positioniereinrichtung 13 ist im Vergleich mit allen anderen gezeigten Ausführungsformen besonders gering. Eine Faltmembran 23 dichtet den Innenraum des Wärmetauschers gegen die Umgebung ab und paßt sich jeder Bewegung der Lanze 22 unabhängig davon an, ob sie in radialer oder axialer Richtung erfolgt.

0 Fig. 6a zeigt ein in zwei Ebenen mit Lamellen 24 am Umfang kranzförmig besetztes Reinigungselement 6 außerhalb eines Rohres 5. Jede der beiden Ebenen besteht aus vier Lamellen 24, die an Stützelementen 25 befestigt und unter einem Winkel a nach außen geneigt sind.

Fig. 6b zeigt, daß die Lamellen 24 in der Breite ihrer Oberkante 2 6 so bemessen sind, daß sie sich auch bei federnder

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Verformung nicht berühren. Die hierdurch verursachten Lücken in der Reinigung der Rohrwand werden durch die gegenüber der ersten Ebene um 45° versetzte zweite Ebene von Lamellen 24 ausgefüllt oder zumindest nahezu vollständig abgedeckt.
5

Am unteren Ende des Reinigungselementes 6 angeordnete Führungen 27 erleichtern das Einführen des Reinigungselementes 6 in die Öffnung eines zu reinigenden Rohres 5.

Fig. 6c zeigt eine einzelne Lamelle 24 mit einfacher Formgebung, die einen Schaft und einen Schaufelteil umfaßt. In Fig. 6d ist die Lamelle 24 mit dem Stützelement 25 verschraubt .

Eine alternative Ausführungsform zu dem Reinigungselement 6 von Fig. 6a - 6d zeigen die Figuren 7a - 7c. An einer Mittelachse 28 sind kreuzförmige Stützelemente 25 in Kaskaden übereinander und auf Lücke versetzt angeordnet. An Bohrungen werden die ebenen oder leicht geknickten Lamellen 24 befestigt, wie die Darstellung einer einzelnen Ebene aus Stützelement 25 und vier Lamellen 24 von Fig. 7c zeigt. Die Draufsicht auf die Anordnung von Fig. 7a in Fig. 7b zeigt, daß in dieser fertigungstechnisch einfachen Ausführungsform eine vollständige Abdeckung des Umfangs der Rohrinnenwand je nach Breite der Oberkante 26 der Lamellen 24 in drei bis vier gegeneinander um einen Winkel versetzten Ebenen möglich ist.

Die Mittelachse 28 kann in dieser Ausführungsform die Aufgabe eines zusätzlichen Gewichtes 7 übernehmen. Ferner macht der stärkt verjüngte Auslauf des Reinigungselementes 6 weitere Führungen 27 zum Einfädeln des Reinigungselementes 6 in die Öffnung eines zu reinigenden Rohres 5 überflüssig.

Fig. 8a, 8b und 9a, 9b zeigen zwei weitere Ausführungsformen eines Reinigungselementes 6. Gemeinsam ist beiden Ausführungsformen, daß durch den Kontakt eines Federelementes 2 9 in Form mindestens einer Spiralfeder mit der Innenwand des zu reini-

genden Rohres 5 die Ablagerungen 3 0 beseitigt werden. Fig. 8b und 9b zeigen diesen Vorgang schematisch. In beiden Fällen ist die Mittelachse 28 starr mit dem oberhalb angeordneten Gewicht 7 verbunden. Aber auch andere Anordnungen sind hieraus leicht ableitbar.

Wesentlich ist für beide Anordnungen, daß der maximale Durchmesser Dl des Federelementes 29 größer oder gleich groß ist wie der Innendurchmesser des zu reinigenden Rohres 5. So ist im Kontakt mit der Ablagerung 3 0 an der Rohrwand bei der Abwärtsbewegung mit einer Streckung des Federelementes 29 bei gleichzeitiger Minderung der für diese Bewegungsrichtung erforderlichen Kraft zu rechnen. Beim Anheben des Reinigungselementes 6 verursacht der Kontakt mit der Innenwand -im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9a und 9b verstärkt durch den Druck einer jeweils am unteren Ende der Mittelachse 28 angebrachten Platte- eine Stauchung des Federelementes 29 mit einer federnden Anpressung des Federelementes 29 an die Rohrinnenwand zum Abtragen der Ablagerungen 30.

Ohne Lamellen oder Federelemente arbeitet die Ausführungsform von Fig. 10. Die Mittelachse 28 läuft nach unten hin konisch aus und endet in einer Abschlußplatte 31. Auf der Schräge der Mittelachse 28 sind Trägerelemente 32 mit beliebigen Reinigungskörpern 33 wie Bürsten angeordnet. Die Trägerelemente 32 werden nach der Umkehr der Bewegungsrichtung am unteren Umkehrpunkt durch die Beschleunigung und durch die Schwerkraft auf dem Konus 3 6 nach außen gleitend auseinandergedrückt und bringen so die Reinigungskörper 33 zum Entfernen der Ablage-0 rungen in Kontakt mit der Rohrinnenwand.

Das Reinigungselement 6 nach Fig. 11a setzt eine aktive Vorrichtung in Form eines Elektromagneten 34 oder Motors 35 zum Verkürzen der Abstandes L zwischen den an der Mittelachse 28 befestigten Konusstücken 36 voraus. Diese Verkürzung spreizt ein Trägerelement 32, das hier in Form einer zweiteiligen Hülse 32a realisiert und mit beliebigen Reinigungskörpern 33

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besetzt ist. Ein Sicherungselement, hier beispielsweise in Form einer Feder 38, hält die beiden Halbschalen der zweiteiligen Hülse 32a federnd zusammen. Zwei zusätzliche Stäbe 37 verhindern das Verkanten der Konusstücke 3 6 und führen darüberhinaus die zweiteilige Hülse 32a. Fig. 11b verdeutlicht den Aufbau dieses Reinigungselementes 6 in einer Schnittdarstellung in der Ebene A-A durch die Mittelachse 28, die Stäbe 37, den unteren Konus 36, die zweiteilige Hülse 32a und das Rohr 5 des Wärmetauschers.
10

Claims (64)

Ansprüche

1. Anlage zum Reinigen der Rohre von Wärmetauschern, insbesondere von Fallstromverdampfern, mittels eines über der Öffnung eines beliebigen Rohres positionierbaren
Reinigungselementes, das

in Kontakt mit der Innenwand eines ausgewählten Rohres in dem Rohr

hin- und herbewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Reinigungselement (6)

entweder während des Stillstands oder des Betriebes des Wärmetauschers

an einem flexiblen Führungselement (9) in dem Rohr (5) nach unten geführt und wieder hochgezogen wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) unter der Wirkung seiner Schwerkraft in dem zu reinigenden Rohr (5) nach unten geführt wird.

3. Anlage nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Reinigungswirkung maßgebliche mechanische Eingriff zwischen dem Reinigungselement (6) und der Innenwand des Rohres (5) beim Anheben gegenüber dem Eingriff beim Absenken des 0 Reinigungselementes (6) derart geändert wird, daß die Reinigungswirkung beim Anheben des Reinigungselementes {6) wesentlich stärker als beim Absenken des Reinigungselementes (6) ist.

4. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch das flexible Führungselement (9) vorzugsweise in Form eines Seils Zug

auf das Reinigungselement (6) ausgeübt wird.

5. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) am unteren Umkehrpunkt durch eine selbsttätige Formänderung aufgrund der Bewegungsrichtungsumkehr oder durch ein Betätigungsmittel gespreizt wird, das vorzugsweise durch die Zugkraft des flexiblen Führungselementes (9) ausgelöst wird.
10

6. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Arbeitsmediums in dem zu reinigenden Rohr (5) während der Reinigung durch Verwendung eines vorzugsweise im Bereich seiner Mittelachse durchströmbaren Reinigungselementes (6) aufrechterhalten wird.

7. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Eingriff zwischen dem Reinigungselement (6) und der Rohrinnenwand durch eine federnde Anlage von am Reinigungselement (6) befestigten federnd elastischen Lamellen (24) an der Innenwand des Rohres (5) bewirkt wird.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (24) zumindest während des Anhebens derart schräg an die Innenwand des zu reinigenden Rohres (5) angestellt werden, daß sie Ablagerungen abschälen.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine kranzartige Anordnung der Lamellen (24) am Reinigungselement (6) im wesentlichen alle Bereiche des zu reinigenden Rohres (5) von den Lamellen (24) erfaßt werden.

10. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Reinigungselement (6)

angebrachte Stützelemente (25) den aufwärts gerichteten Lamellen (24) eine höhere Steifigkeit verleihen.

11. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtskraft des Reinigungselementes (6) durch ein Gewicht (7) verstärkt wird.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das

Gewicht (7) vorzugsweise oberhalb des Reinigungselementes (6) angebracht und insbesondere im oberen Teil des Reinigungselementes (6) integriert wird.

13. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (7) von einem Magazin (8) aufgenommen in einer Ebene über dem Rohrboden (2) verfahren und positioniert wird.

14. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Anheben des

Reinigungselementes (6) oberhalb des Rohrbodens (2) anfallende Längenabschnitt des flexiblen Führungselementes (9) innerhalb oder außerhalb des Behälters des Wärmetauschers auf einer Trommel (12) aufgewickelt wird. 25

15. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb des Behälters des Wärmetauschers gespeicherte Längenabschnitt des flexiblen Führungselement (9) über eine Dichtungsanordnung (11) aus dem Behälter des Wärmetauschers herausgeführt wird, wobei der Druckraum innerhalb des Behälters gegen die Umgebung weitgehend abgedichtet bleibt, und beim nächsten Absenken des Reinigungselementes (6) durch die Dichtungsanordnung (11) hindurch in den Behälter zurückgeführt wird.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das

auf dem flexiblen Führungselement (9) befindliche Arbeitsmedium durch eine Dichtung (20a) abgestreift wird.

17. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spüleinrichtung

(21) das flexible Führungselement (9) beim Durchlauf reinigt.

18. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Magazin (8) befindliche Sensoren (8a) das Reinigungselementes (6) in jeder geliebigen Lage halten, insbesondere während des Positioniervorganges.

19. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Zug- als auch Druckkräfte auf das Reinigungselement (6) durch ein flexibles Führungselement {9} in Form eines Bowdenzuges ausgeübt werden.
20

20. Einrichtung zum Reinigen der Rohre von Wärmetauschern, insbesondere von Fallstromverdampfern, mit einem Rohrboden und mit im wesentlichen vertikal verlaufenden Rohren, wobei die Einrichtung für eine Verbindung mit dem Wärmetauscher oberhalb des Rohrbodens (2) bestimmt ist und eine Positioniereinrichtung (13) umfaßt, durch die ein Reinigungselement (6)

am Rohrboden (2) über der Öffnung eines beliebigen Rohres (5) positionierbar ist, das 0 - in Kontakt mit der Innenwand eines ausgewählten Rohres

(5) hin- und herbewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung ganz oder teilweise im Innenraum des Wärmetauschers angeordnet und derart ausgebildet ist, daß

das Reinigungselement (6) zum Reinigen der Rohre (5) an einem flexiblen Führungselement (9) an der Positio-

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niereinrichtung (13)

in dem Rohr (5) nach unten führbar und wieder hochziehbar ist.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) unter der Wirkung der Schwerkraft in dem Rohr (5) nach unten führbar ist.

22. Einrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Reinigungs-

wirkung maßgebliche mechanische Eingriff zwischen dem

Reinigungselement (6) und der Innenwand des Rohres (5)

beim Anheben gegenüber dem Eingriff beim Absenken des Reinigungselements (6) derart änderbar ist, daß die Rei-

nigungswirkung beim Anheben des Reinigungselementes (6)

stärker als beim Absenken des Reinigungselementes (6) ist.

23. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 0 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) am unteren Umkehrpunkt durch eine selbsttätige Formänderung aufgrund der Bewegungsrichtungsumkehr oder durch ein Betätigungsmittel spreizbar ist.

24. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

23, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) einen im wesentlichen zylindrischen Aufbau hat und in axialer Richtung langer als in Querschnittsrichtung ist.

0

25. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

24, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) an seinem Umfang mit mindestens einem Federelement (2 9) mit einer kranzförmigen Anordnung aus Federelementen (2 9) besetzt ist und je nach Ausbildung dieser Federelemente

(29) durch diese selbst oder durch ihre Anordnung gegenüber dem Rohrinnendurchmesser ein Übermaß entsteht, so daß jedes Federelement beim Anheben unter Federdruck an

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der Wandung des zu reinigenden Rohres {5) anliegt.

26. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

25, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) mit Federelementen (29) in Form elastischer Lamellen (24) besetzt ist.

27. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

26, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung der Lamellen (24) am Reinigungselement (6) im wesentlichen alle Bereiche der Innenwand des zu reinigenden Rohres (5) von den Lamellen (24) erfaßt werden.

28. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 27, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Reinigungselement

(6) Stützelemente (25) zur Erhöhung der Steifigkeit der aufwärts gerichteten Lamellen (24) angebracht sind.

29. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) in axialer Richtung kaskadenförmig mit flexiblen Lamellen (24) besetzt ist.

30. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) über ein Federelement (29) in Form einer Spiralfeder mit der Innenwand des zu reinigenden Rohres (5) in Kontakt steht.

31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Spiralfeder an einer Mittelachse (28) des Reinigungselementes (6) befestigt ist.

32. Einrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekenn- 5 zeichnet, daß der Außendurchmesser der Spiralfeder des Reinigungselementes (6) mindestens am freien Ende der Spiralfeder größer als der Innendurchmesser des zu reini-

- 28 genden
Rohres (5) ist.

33. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung durch die Zugkraft des flexiblen Führungselementes (9) Reinigungskörper (33) durch einen sich verjüngenden Abschnitt der Mittelachse (28) des Reinigungselementes (6) aus einer Ruhelage verschiebbar sind und mit der Innenwand des zu reinigenden Rohrs im Eingriff stehen.

34. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 25, dadurch gekennzeichnet, daß

der Reinigungskörper (33) des Reinigungselementes (6) von der Mittelachse (28) und zwei Stäbe (37) axial durchdrungen ist und daß

durch eine Längenänderung des im Reinigungskörper (33) verlaufenden Teils durch Drehung der Mittelachse (28) der Konus (36) axial vrschieblich ist - mindestens ein Teil der Außenfläche des Reinigungskörpers (33) in dem zu reinigenden Rohr (5) zentrierbar ist.

35. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) von dem Arbeitsmedium durchströmbar ist.

36. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

35, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) am unteren Ende Führungen (27) aufweist.

37. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

36, gekennzeichnet durch ein Seil als flexibles Führungselement (9) .

38. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

37, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb des Behälters des Wärmetauschers gespeicherte Längenabschnitt des flexiblen Führungselementes (9) aus dem Behälter des Wärmetauschers über eine Dichtungsanordnung (11) herausführbar ist, wobei der Druckraum innerhalb des Behälters gegen die Umgebung im wesentlichen dicht ist, und das flexible Führungselement (9) beim nächsten Absenken des Reinigungselementes (6) durch die Dichtungsanordnung (11) hindurch in den Behälter zurückführbar ist.
10

39. Einrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung (11) derart ausgebildet ist, daß das auf dem flexiblen Führungselement (9) befindliche Arbeitsmedium abstreifbar ist.

40. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 0 -

39, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Weg des flexiblen Führungselementes (9) von der Dichtungsanordnung (11) zu einer Speichertrommel (12) eine Spüleinrichtung (21) für das flexible Führungselement (9) angeordnet ist.

41. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 -

40, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Eigengewichts des Reinigungselementes (6) ein Gewicht (7) vorzugsweise oberhalb des Reinigungselementes (6) angebracht ist.

42. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 0 41 dadurch gekennzeichnet, daß der beim Anheben des Rei-0 nigungselementes (6) oberhalb des Rohrbodens (2) anfallende Längenabschnitt des flexiblen Führungselements (9) innerhalb oder außerhalb des Behälters des Wärmetauschers auf einer Speichertrommel (12) aufwickelbar ist.

43. Einrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (12) zum Aufwickeln des flexiblen Führungselementes (9) als ringförmiges Element an der Innenwand

des Wärmetauschers oberhalb des Rohrbodens (2) gelagert und der Antriebsmotor (10) vorzugsweise außen angeordnet ist.

44. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 36, gekennzeichnet durch einen Bowdenzug als flexibles Führungselement (9).

45. Einrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (8) eine Führung umfaßt, durch die der Bowdenzug über der Öffnung des zu reinigenden Rohres (5) gehalten wird.

46. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des

Reinigungselementes (6) durch eine Positioniereinrichtung (13) in Form einer von außen vorzugsweise über eine Faltmembran (23) abgedichtete Durchführung schwenkbare und in der Länge veränderbare radiale Lanze (22) erfolgt.
20

47. Einrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magazin (8) zur Aufnahme des Gewichtes (7) an dem im Behälter des Wärmetauschers befindlichen Ende der Lanze

(22) angeordnet ist.
25

48. Einrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Führungselement (9) mindestens teilweise in der Lanze (22) geführt wird.

0 49. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Reinigungselementes (6) durch eine Positioniereinrichtung (13) in Form zweier gekoppelter Drehachsen im Innenraum des Wärmetauschers erfolgt.

50. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des

• ·

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Reinigungselementes (6) durch eine Positioniereinrichtung (13) in Form eines Dreharms (14) erfolgt, dessen Länge mindestens dem Durchmesser des Rohrbodens (2) entspricht,

- der vorzugsweise durch einen Ring an der Wandung des Innenraumes des Wärmetauschers motorisch bewegbar und auf dem ein Magazin (8) zur Aufnahme des Reinigungselementes (6) und das flexible Führungselement (9) axial bewegbar und positionierbar ist. 10

51. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Reinigungselementes (6) durch eine Positioniereinrichtung (13) in Form eines Dreharms (14) erfolgt, - dessen Länge mindestens dem Radius des Rohrbodens (2) entspricht,

der vorzugsweise auf einem Zahnkranz an der Wandung des Innenraumes des Wärmetauschers bewegbar ist und auf dem ein Magazin (8) zur Aufnahme des Reinigungselementes (6) und des flexiblen Führungseiements (9) axial bewegbar und positionierbar ist.

52. Reinigungselement zum Reinigen hohler langgestreckter Körper, insbesondere von Rohren in Wärmetauschern wie Verdampfern, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) an seinem Umfang mit mindestens einem Federelement (2 9) besetzt ist, das je nach Ausbildung einzeln oder in seiner Anordnung gegenüber dem Rohrinnendurchmesser derart mit einem Übermaß gefertigt ist, daß dieses 0 Federelement (29) im Rohr (5) federnd verspannt ist.

53. Reinigungselement nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) mit Federelementen

(29) in Form federnder Lamellen (24) besetzt ist. 35

54. Reinigungselement nach Anspruch 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung der Lamellen (24)

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am Reinigungselement (6) im wesentlichen alle Bereiche der Innenwand des zu reinigenden Rohres (5) von den Lamellen (24) erfaßt werden.

55. Reinigungselement nach einem oder mehreren der Ansprüche 52 - 54, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Reinigungselement (6) Stützelemente (25) zur Erhöhung der Steifigkeit der aufwärts gerichteten Lamellen (24) angebracht sind.
10

56. Reinigungselement nach einem oder mehreren der Ansprüche 52 - 55, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) in axialer Richtung kaskadenförmig mit flexiblen Lamellen (42) besetzt ist.

57. Reinigungselement nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) über ein Federelement

(29) in Form einer Spiralfeder mit der Innenwand des zu reinigenden Rohres (5) in Kontakt steht. 20

58. Reinigungselement nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Spiralfeder an einer Mittelachse (28) des Reinigungselementes (6) befestigt ist.

59. Reinigungselement nach Anspruch 57 oder 58, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Spiralfeder des Reinigungselementes (6) mindestens am freien Ende der Spiralfeder größer als der Innendurchmesser des zu reinigenden Rohres (5) ist.

60. Reinigungselement nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung durch die Zugkraft des flexiblen Führungselementes (9) mit Reinigungskörpern (33) besetzte Trägerelemente (3 2) durch einen sich verjüngenden Abschnitt der Mittelachse (28) des Reinigungselementes (6) aus einer Ruhelage an die Innenwand des zu reinigenden Rohrs (5) drückbar sind.

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61. Reinigungselement nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß

der Reinigungskörper (33) des Reinigungselementes (6) von der Mittelachse (28) und zwei Stäben (3 7) axial durchdringbar ist und daß

durch eine Längenänderung des im Reinigungskörper (33) verlaufenden Teils der Mittelachse (28) oder der Stäbe (37)

mindestens ein Teil der Außenfläche des Reinigungskörpers (33) in dem zu reinigenden Rohr (5) zentrierbar ist.

62. Reinigungselement nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) vom Arbeitsmedium durchströmbar ist.

. Reinigungselement nach einem oder mehreren der Ansprüche - 62, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (6) sich am unteren Ende über Führungen (27) ver-0 j üngt.

64. Wärmetauscher mit einem Rohrboden aus im wesentlichen vertikal verlaufenden Rohren, der

zum Reinigen der Rohre oberhalb des Rohrbodens mit
- einer Einrichtung versehen ist, durch die
ein Reinigungselement

am Rohrboden über der Öffnung eines beliebigen Rohres positionierbar ist
das im Kontakt mit der Innenwand eines ausgewählten 0 Rohres hin- und herbewegt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 20-45 ausgebildet und/oder

mit einem Reinigungselement (6) nach einem oder mehreren der Ansprüche 52 - 63 versehen ist.