DE3325472C1 - Vorrichtung zur Einspeisung von Reinigungskörpern - Google Patents

Description

• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Einspeiseleitung an ihrem innenliegenden Ende in Strömungsrichtung abgewinkelt ist und einen durch die Wirkung der Kühlwasserströmung bewegten Aufsatz mit einem Auslaß zumindest teilweise außerhalb der Stutzenachse aufweist.
• Dabei kann der Auslaß aus einem zunächst in axialer Richtung verlaufenden und anschließend in angenähert radialer Richtung abgewinkelten Rohrleitungsabschnitt bestehen, der an seinem Auslaßende eine schräg zur Kühlwasserströmungsrichtung geneigte Leitvorrichtung aufweist. Diese Leitvorrichtung kann aus einem angenähert tangential an den Auslaßrohrabschnitt angesetzten Leitblech oder aber aus einer schräg zur Strömungsrichtung verlaufenden, kreissehnenförmigen Abflachung des Auslaßrohrabschnittes bestehen.
• Es ist aber auch möglich, daß der Aufsatz aus einem flexiblen, mit dem innenliegenden Ende der Einspeiseleitung fest verbundenen Schlauchabschnitt besteht, dessen Auslaß durch die Kräfte der turbulenten Kühlwasserströmung sich frei schwankend über annähernd den gesamten Querschnittsbereich des Kühlwasserstutzens bewegt.
• Durch die Anordnung derartiger Aufsätze, die entweder durch Rückstoß, die Kühlwasserströmung selbst oder einen Motor bewegt werden, wird erreicht, daß die Reinigungskörper verteilt über einen größeren Querschnittsbereich der Kühlwasserströmung austreten und sich somit auch bei Anordnung nur eines einzigen Auslasses gleichmäßig über die gesamte Kühlwasserströmung verteilen. Außerdem können die Reinigungskörper mit einem geringeren Druck und damit einer für die Einspeisung erforderlichen geringeren Pumpenleistung in die Kühlwasserströmung eingeführt werden.
• Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert Dabei zeigt F i g. 1 die Gesamtanordnung einer Wärmetauscher-Reinigungsvorrichtung; F i g. 2A eine Seitenansicht der Einspeiseleitung mit einem durch Rückstoß rotierenden Aufsatz, F i g. 2B den Aufsatz nach F i g. 2A in Aufsicht; F i g. 3A eine Einspeiseleitung mit einem durch die Wirkung der Kühlwasserströmung rotierenden Aufsatz in Seitenansicht, F i g. 3B den Aufsatz nach F i g. 3A in einer um 90" verdrehten Seitenansicht mit einer als Leitblech ausgebildeten Leitvorrichtung; Fig.4 die Seitenansicht eines Aufsatzes entsprechend F i g. 3A mit einer abgeänderten Ausführung der Leitvorrichtung; F i g. 5 einen Aufsatz in Form eines flexiblen Schlauchabschnittes in Seitenansicht und Fig 6 einen Aufsatz, der durch einen Motor angetrieben ist Wie zunächst aus F i g. 1 ersichtlich, weist der Wärmetauscher 1 eine große Anzahl von Röhren 2 auf, die von einem Kühlwassereintrittsstutzen 3 aus mit Kühlwasser parallel beaufschlagt sind, das anschließend über den Kühlwasseraustrittsstutzen 4 abgeführt wird. Zur Reinigung dieser Röhren 2 von Ablagerungen werden dem Kühlwasserstrom 5 im Bereich des Eintrittsstutzens 3 Reinigungskörper 6 in Form von Schwammgummikugeln zugesetzt, die dann vom Kühlwasser durch die einzelnen Röhren 2 des Wärmetauschers 1 gedrückt und im Kühlwasseraustrittsstutzen 4 mittels eines Siebes 7 aufgefangen werden. Vom tiefsten Punkt des Siebes 7 werden die Reinigungskörper dann über eine mit einer Pumpe versehene Rohrleitung 8 einer Schleuse 9 zugeführt, hier gesammelt und gegebenenfalls gegen neue Reinigungskörper ausgetauscht und anschließend über eine Einspeiseleitung 10 dem Kühlwasserstrom 5 im Eintrittsstutzen 3 wieder aufgegeben.
• Entsprechend der Darstellung in F i g. 1 sowie F i g.2A und 2B ist das innenliegende Ende 11 der Einspeiseleitung 10 im Bereich der Achse des Eintrittsstutzens 3 in Strömungsrichtung des Kühlwassers abgewinkelt und trägt einen Aufsatz 12, der über eine entsprechende Kupplung 13 so mit dem Ende 11 der Einspeiseleitung 10 verbunden ist, daß sich der Aufsatz 12 frei in der Kühlwasserströmung 5 drehen kann. Dieser Aufsatz 12 weist im einzelnen einen zunächst in axialer Richtung verlaufenden Rohrabschnitt 14 auf, der anschließend in einen in radialer Richtung abgewinkelten Rohrabschnitt 15 übergeht und - wie insbesondere aus der Aufsicht nach F i g. 2B ersichtlich ist - in einen in Umfangsrichtung abgewinkelten Rohrabschnitt 16 als Auslaß für die Reinigungskörper 6 endet. Durch die mit dem Druck des Förderwassers austretenden Reinigungskörper 6 wird somit durch die entsprechenden Abwinklungen des Aufsatzes 12 ein Rückstoß ausgeübt, so daß sich der Aufsatz 12 in Richtung des Pfeiles 17 dreht.
• Durch diese Drehung des Aufsatzes 12 treten die Reinigungskörper praktisch auf einer Kreislinie mit dem Radius des radialen Rohrabschnittes 15 von der Achse des Kühlwassereintrittsstutzens 3 aus und werden durch die Turbulenz der Kühlwasserströmung mehr oder weniger regelmäßig über den gesamten Querschnitt des Eintrittsstutzens 3 verteilt. Dadurch wird erreicht, daß die Reinigungskörper 6 in angenähert gleichmäßiger Verteilung auch die Röhren 2 des Wärmetauschers 1 beaufschlagen.
• Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung eines derartigen Aufsatzes ist in F i g. 3A und 3B bzw. in F i g. 4 dargestellt. Danach besteht der Aufsatz 20, der in gleicher Weise über eine Kupplung 13 mit dem innenliegenden Ende 11 der Einspeiseleitung 10 rotierbar verbunden ist, aus einem sich zunächst in axialer Richtung erstreckenden-Rohrabschnitt 21, das in einen radialen Rohrabschnitt 22 übergeht, der dann den Auslaß 23 bildet. Wie insbesondere aus F i g. 3B ersichtlich ist, ist im Bereich des Auslasses 23 an den Rohrabschnitt 22 tangential ein Leitblech 24 angesetzt. Durch die Beaufschlagung dieses Leitbleches 24 mit der Kühlwasserströmung 5 wird der Aufsatz 20 ebenfalls in Rotation versetzt, so daß die Reinigungskörper auf einer Kreisbahn austreten und durch das Kühlwasser praktisch über den gesamten Querschnitt des Kühlwasserstutzens 3 verteilt werden.
• Damit wird bei dieser Ausbildung die Kühlwasserströmung selbst zum rotierenden Antrieb für den Aufsatz 20 ausgenutzt.
• Anstelle eines gesonderten Leitbleches 24 ist es aber auch möglich, - wie in F i g. 4 dargestellt ist - den radialen Rohrabschnitt 22 auf seiner Unterseite mit einer kreissehnenförmigen Abflachung 25 zu versehen, die bei Anströmung durch das Kühlwasser 5 praktisch wie ein Leitblech wirkt und den Abschnitt 22 seitlich wegdrückt und damit ebenfalls den Aufsatz 20 in Rotation versetzt.
• Eine sehr einfache Lösung eines vom Kühlwasser bewegten Aufsatzes ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei ist auf das in axialer Richtung verlaufende Ende 11 der Einspeiseleitung 10 lediglich ein sehr flexibler Schlauchabschnitt 26 mit einem Auslaß 27 aufgeschoben und entsprechend befestigt. Durch die mehr oder weniger turbulente Kühlwasserströmung wird dieser flexible Schlauchabschnitt 26 innerhalb der Strömung hin- und herflattern und somit beispielsweise einmal die ausgezogene Stellung 26 und einmal die gestrichelt ausgezogene Stellung 26' einnehmen. Auch hierdurch wird eine Verteilung der Reinigungskörper über einen weiten Bereich des Querschnittes des Kühlwassereintrittsstutzens 3 erreicht, so daß damit eine gleichmäßige Beaufschlagung der Wärmetauscherröhren 2 sichergestellt ist.
• In Fig.6 ist ein rotierender Aufsatz 30 mit einem radialen Auslaß 31 dargestellt, der über einen Motor 32 angetrieben ist. Der Motor 32 kann dabei aus einem zwischen dem innenliegenden Ende 11 der Einspeiseleitung 10 und dem erweiterten unteren Ende 33 des Aufsatzes-30 angeordneten Rohrmotor 32 bestehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Aufsatz 30 über ein entsprechendes, nicht näher dargestelltes Getriebe von einem außenliegenden Motor in Rotation zu versetzen.
• Es sei noch angemerkt, daß es ebenso wie bei dem in F i g. 2 dargestellten Aufsatz 12 - und bei entsprechender Ausgestaltung der Leitvorrichtungen des Aufsatzes 20 nach F i g. 3 und 4 - ist es auch bei dem Aufsatz 30 nach F i g. 6 möglich, daß diese nach unten entgegen der Strömungsrichtung des Kühlwassers 5 angeordnet sind.
• Insgesamt wird also mit der Anordnung eines derartigen rotierenden oder frei beweglichen Aufsatzes auf die Einspeiseleitung, die entweder durch Rückstoßkräfte, die der Kühlwasserströmung innewohnenden Kraft oder die eines Motors bewegt werden, und mit einem einzigen Auslaß eine gleichmäßige Verteilung der Reinigungskörper über den Querschnitt des Kühlwassereintrittsstutzens erreicht, der praktisch keine Verengung des freien Strömungsquerschnittes oder zusätzliche Pumpenenergie für die Zuführung der Reinigungskörper erfordert.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Einspeisung von Reinigungskörpern in den Kühlwasserstrom eines Röhren-Wärmetauschers, mit einer angenähert radial in den Kühlwasserzuführungsstutzen vor dem Wärmetauscher einmündenden und im Bereich der Stutzenachse einen Auslaß für die Reinigungskörper aufweisenden Einspeiseleitung, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Einspeiseleitung (10) an ihrem innenliegenden Ende (11) einen rotierenden Aufsatz (12; 20; 26; 30) mit einem zumindest eine Teilquerschnittsfläche außerhalb der Stutzenachse überstreichenden Auslaß (16; 23; 27; 31) für die Reinigungskörper (6) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (12; 20; 26) durch hydraulische Kräfte bewegbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseleitung (10) an ihrem innenliegenden Ende (11) einen durch Rückstoßkräfte rotierenden Aufsatz (12) mit einem Auslaß außerhalb der Stutzenachse aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (12) aus einem zunächst axial (14) verlaufenden und anschließend radial (15) und in Umfangsrichtung (16) abgewinkelten Rohrleitungsabschnitt besteht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseleitung (10) an ihrem innenliegenden Ende (11) einen durch die Wirkung der Kühlwasserströmung bewegten Aufsatz (20) mit einem Auslaß (23) zumindest teilweise außerhalb der Stutzenachse aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (20) aus einem zunächst in axialer Richtung verlaufenden und anschließend in angenähert radialer Richtung abgewinkelten Rohrleitungsabschnitten (21, 22) besteht, der an seinem Auslaßende (23) eine schräg zur Kühlwasserströmung (5) geneigte Leitvorrichtung (24; 25) aufweist
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung aus einem angenähert tangential an den Auslaßrohrabschnitt (22) angesetzten Leitblech (24) besteht
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung aus einer schräg zur Strömungsrichtung verlaufenden, kreissehnenförmigen Abflachung (25) des Auslaßrohrabschnittes (22) besteht
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz aus einem flexiblen, mit dem innenliegenden Ende (11) der Einspeiseleitung (10) fest verbundenen Schlauchabschnitt (26) besteht, dessen Auslaß (27) durch die Kräfte der turbulenten Kühlwasserströmung (5) frei schwankend über angenähert den gesamten Querschnittsbereich des Stutzens (3) bewegbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Aufsatz (30) durch einen Motor (32) angetrieben ist.

    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung von Reinigungskörpern in den Kühlwasserstrom eines Röhrenwärmetauschers, mit einer radial in den Kühlwasserzuführungsstutzen vor dem Wärmetauscher einmündenden und im Bereich der Stutzenachse einen Auslaß für die Reinigungskörper aufweisenden Einspeiseleitung.

    Bei der Reinigung von Röhren-Wärmetauschern, insbesondere der Kondensatoren von Dampfkraftwerken, ist es bekannt, die Röhren der Wärmetauscher mit Reinigungskörpern in Form von Schwammgummikugeln zu reinigen, die vor dem Wärmetauscher dem Kühlwasserstrom aufgegeben, von diesem durch die Röhren der Wärmetauscher gedrückt und hinter dem Wärmetauscher aus dem Kühlwasserstrom wieder abgeführt werden. Bei der Einspeisung der Reinigungskörper in die Kühlwasserströmung ist es insbesondere bei Kühlwassereinströmstutzen großen Durchmessers wichtig, daß diese Reinigungskörper nicht nur an einer Stelle zugeführt werden, sondern daß sie sich möglichst gleichmäßig über den Querschnitt der Kühlwasserströmung verteilen, um somit auch die parallel geschalteten Röhren des Wärmetauschers gleichmäßig zu beaufschlagen. Bisher war es dazu üblich - wie es beispielsweise in der DE-AS 12 38 939 dargestellt ist - die Reinigungskörper über eine starre, radial in den Kühlwasserzuführungsstutzen einmündende Einspeiseleitung mit einer Auslaßöffnung entgegen der Strömungsrichtung des Kühlwassers zuzuführen. Bei einem größeren Eintrittsstutzenquerschnitt ist es darüber hinaus üblich, mehrere Einspeiseleitungen vorzusehen, die verteilt über den Querschnitt des Stutzens enden. Bei der Anordnung mehrerer dieser Einspeiseleitungen sind jedoch aufwendige Rohrverzweigungen und Absperrarmaturen für jede der Einspeiseleitungen erforderlich. Durch diese größere Anzahl von Einspeiseleitungen ergibt sich darüber hinaus eine Verengung des freien Strömungsquerschnittes für die Kühlwasserströmung, was zu zusätzlichen Druckverlusten führt oder eine Erweiterung des Kühlwasserstutzens im Einspeisebereich der Reinigungskörper erfordert.

    Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einspeisung derartiger Reinigungskörper zu schaffen, bei der mit nur einer Einspeiseleitung eine gleichmäßigere Verteilung der Reinigungskörper über den Querschnitt der Kühlwasserströmung erreicht wird.

    Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einspeiseleitung an ihrem innenliegenden Ende einen rotierenden Aufsatz mit einem zumindest eine Teilquerschnittsfläche außerhalb der Stutzenachse überstreichenden Auslaß für die Reinigungskörper aufweist Dabei kann der Aufsatz durch hydraulische Kräfte bewegt sein oder aber durch einen Motor gesondert angetrieben werden.

    Eine Möglichkeit der Ausbildung des Aufsatzes besteht dabei darin, daß die Einspeiseleitung an ihrem innenliegenden Ende einen durch die Rückstoßkräfte der durchströmenden Reinigungskörper rotierenden Aufsatz mit einem Auslaß außerhalb der Achse des Kühlwasserstutzens aufweist. Hierzu kann der Aufsatz aus einem zunächst axial verlaufenden und anschließend radial und in Umfangsrichtung abgewinkelten Rohrleitungsabschnitt bestehen.