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T I T E L : Bürstenkörper zum Reinigen von Rohren von Wärme-
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austauschern, wie Röhrenkondensatoren u.a.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Bürstenkörper zum Reinigen von
Rohren von Wärmeaustauschern, wie Röhrenkondensatoren u.a., welcher von einem durch
das jeweilige Rohr geführten Medium (Kühlmittel) entsprechend dessen Strömungsrichtung
mitgenommen und nach Durchlaufen des Rohres in an dessen Enden angeordneten Auffanghülsen
ablegbar ist, wobei der Bürstenkörper von einem mit Besatzmaterial gezwirnten Draht
und zwei die Enden dieses Drahtes aufnehmenden Kappen gebildet wird, sowie die Kappen
schildartig ausgeführt und an ihrem jeweiligem, der Vorderseite abgewandten Ende
mit je einem Fortsatz ausgestattet sind, wie auch jeder Fortsatz mit je einer sackförmigen
Bohrung für das Aufnehmen des ihm zugeordneten Endes des Drahtes ausgeführt ist,
und bei welchem Bürstenkörper das Besatzmaterial mit seinem vom Draht aus
frei
auskragenden Umfang den Basisumfang der dem Bürstenkörper zugeordneten Kappe geringfügig
übersteigt.
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Es ist allgemein bekannt, Wärmeaustauscher, wie Röhrenkon-' densatoren
u.a., mit einer Reihe von Rohren auszustatten, und durch diese Rohre ein Medium,
z.B. ein kühlendes Wasser, zu leiten, um auf diese Weise ein anderes, erhitztes
Medium, welches um die Rohre geführt wird, abzukühlen. Als kühlendes Medium wird
dabei in den meisten Fällen Oberflächenwasser verwendet, welches nach einer kurzen
Vorreinigung im Sinne der Trennung von Schwimm- und/oder Schwebstoffen dem Wärmeaustauscher
zugeführt wird. Dieses Wasser wird dann durch den Förderdruck entsprechender Pumpen
durch die einzelnen Rohre des Wärmetauschers gefördert. Trotz der Vorreinigung des
kühlenden Mediums, d.h. des Wassers, kann nicht verhindert werden, daß dieses eine
Reihe von Verunreinigungen, wie etwa Sande, Tonteile, Salze und/oder kleine Lebewesen,
wie Muscheltiere u.a., mit sich führt, welche vielfach sich an den Innenwänden der
Rohre ablagern und durch Ausfällung, beispielsweise von Kalkstoffen u.a., an den
Innenwänden der Rohre nach und nach eine Verkrustung bilden. Eine solche Verkrustung
an den Innenwänden der Rohre führt zu einer Verschlechterung des Wärmeüberganges
zwischen kühlendem und zu kiihlendem Medium einerseits und zu einer allmählich zunehmenden
Verstopfung der Rohre, was vielfach auch zum Ausfall des Wärmeaustauschers, zumindest
aber zum Betrieb desselben mit verminderter Leistung führt.
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Um die oben angeführten Mängel bei Wärmeaustauschern, wie Röhrenkondensatoren
u.a, zu vermeiden, ist es bekannt, jedes einzelne Rohr mit einem eigenen Reinigungskörper
auszustatten und diesen ReinigungSkörper von einem Bürstenkörper und zwei an den
Enden des jeweiligen Rohres vorgesehenen Auffanghülsen auszubilden. Die Auffanghülsen
können dabei entweder in das
jeweilige Rohrende eingesteckt oder
auf dieses aufgesteckt sein, und sie sind käfigartig ausgeführt, so daß sie dem
strömenden Medium nach Möglichkeit einen geringen Strömungswiderstand entgegensetzen.
Der jeweilige Reinigungskörper selbst wird dabei von einem mit Besatzmaterial gezwirnten
Draht und zwei die Enden dieses Drahtes aufnehmenden Kappen gebildet, wobei die
Kappen schildartig ausgeführt sind und mit ihren Spitzen in der Längsmittelachse
des Bürstenkörpers verlaufen. Das Besatzmaterial, welches von dem gezwirnten Draht
gehalten wird, kragt frei über den Umfang der Kappen heraus, so daß der Umfang des
Besatzmateriales geringfügig den Umfang der Kappen an deren Basis übersteigt. Die
Kappen selbst können dabei an ihren dem Besatzmaterial zugewandten Seiten sowohl
mit einer sackförmigen Bohrung als auch mit einem Fortsatz für diese Bohrung versehen
sein, wobei die Enden des Drahtes in diesen sackförmigen Bohrungen kraft-und/oder
formschlüssig gehalten bleiben. Die zum Innern des Bürstenkörpers g .chteten Fortsätze
an den Basen der Kappen sind dabei so lang ausgeführt, daß das Besatzmaterial sich
während dessen Transportes durch das jeweilige Rohr nicht zwischen dem Umfang der
Basis und dem Innenmantel des jeweiligen Rohres klemmen kann. Zum Zwecke einer Gewichtserleichterung
des gesamten Bürstenkörpers können insbesondere die Kappen um den jeweiligen Fortsatz
rinnenförmig ausgehöhlt sein. Um dabei dem Bürstenkörper während seines Transortes
durch das jeweilige Rohr die notwendige axiale Bewegung zu verleihen, sind die Basen
der Kappen mit einem solchen Durchmesser versehen, der geringfügig unter dem Innendurchmesser
des zu passierenden Rohres liegt. Das strömende Medium, z.B. das Wasser, das der
Förderung des Bürstenkörpers dient, wirkt zum einen auf den Schild des Bürstenkörpers
und tritt zum anderen zwischen dem Spalt zwischen der Basis derselben und dem Innenmantel
des Rohres hindurch, wo es auch auf das Bürstenatrial, d.h. das Besatzmaterial,
wirkt. Durch den Durchtritt des strömenden Mediums durch
den Ringspalt
zwischen Basis der Kappen und Innenmantel des Rohres werden die vom Besatzmaterial
des Bürstenkörpers von den Wänden abgetrennten Verunreinigungen vom strömenden Medium
erfaßt und vor dem Bürstenkörper aus dem Rohr ausgetragen. Diese Austragungsart
der Verunreinigungen ergibt sich durch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem strömenden
Medium und der Bewegung des Reinigungskörpers, wobei die Bewegung des Reinigungskörpers
etwa mit der halben Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels bzw. dieses Mediums
erfolgt. In besonders gelagerten Fällen hat es sich ergeben, daß mit einem solchen
Reinigungskörper eine Abtragung von Verunreinigungen an den Innenwänden der Rohre
vielfach nicht gut möglich ist, besonders dann nicht, wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des als Kühlmittel verwendeten Mediums, beispielsweise infolge mangelnden, ausreichenden
Mediumstromes zu gering ist, um die Verunreinigungen an der Rohrinnenseite von diesen
abzubürsten. Dies kann z. B. in der heißen Jahreszeit der Fall sein, wenn ein Fluß
nicht ausreichend Wasser führt, um die Mediumströmung hoch genug zu belassen (vgl.
DE-PS 1 138 800).
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Um einerseits den Strömungswiderstand an den die einzelnen Bürstenkörper
an den Enden der Rohre von Wärmeaustauschern aufnehmenden Auffanghülsen zu senken
und andererseits die Inspektion der Rohre ohne Demontage der Auffanghülsen ausführen
zu können, ist vorgesehen worden, die Auffanghülsen mit zu deren Längsmittelachse
hin eingestellten, federnden Stegen auszustatten, durch d+t die Bürstenkörper in
den Auffanghülsen gehalten werden. Diese federnden Stege bringen in der Tat eine
Reduzierung des Strömungswiderstandes eines durch die Rohre zu führenden Mediums
gegenüber den bisher verwendeten Noppen am Umfangskranz der Auffanghülsen, doch
diese Reduzierung allein kann in manchen Fällen nicht ausreichend sein, wenn die
zur Verfügung stehende Menge an Medium, insbesondere in heißen Witterungsperioden,
nicht ausreichend ist (vgl. DE-Patentanmeldung P 32 21 461.8).
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bürstenkörper
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß dieser nicht nur eine
intensive Reinigungswirkung in den zu reinigenden Rohren des Wärmeaustauschers gewährleistet,sondern
diese Reinigungswirkung selbst bei geringer Strömung des Mediums, insbesondere infolge
Mangels an ausreichenden Mengen an Medium in trockenen Jahreszeiten, noch erbringt,
und diesen Reinigungskörper darüber hinaus so auszuführen, daß sein Besatzmaterial
während der Reinigungszyklen annähernd jede Stelle an den Innenwänden des jeweiligen
Rohres bestreicht.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Bürstenkörper der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jede Kappe mit mindestens einem Drallkörper
für das Drehen des Bürstenkörpers um dessen Längsachse in dem zu reinigenden Rohr
ausgestattet ist.
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Durch diese Maßnahmen wird ein Bürstenkörper geschaffen, der ohne
teuere Veränderungen an dessen Funktionsteilen eine optimale Reinigung der einzelnen
Rohre des Wärmeaustauschers gewährleistet und der zudem sowohl einen geringeren
Widerstand der Kühlmittelströmung entgegensetzt, als auch bei einem geringeren Kühlmittelstrom
eine ausreichend gute Reinigungswirkung ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht darin, daß durch den mit den Drallkörpern ausgestatteten und somit als sogenannte
Turbo-Bürste ausgeführten Bürstenkörper während seiner Förderung durch das jeweilige
Rohr dieser Bürstenkörper nicht nur axial durch dieses Rohr bewegt, sondern auch
um die Längsmittelachse des Bürstenkörpers entsprechend der Wirkung des stömenden
Mediums gedreht wird, wodurch die einzelnen Borsten des Besatzmaterials wesentlich
intensiver die Innenseite des jeweiligen Rohres abbürsten. Die Reinigung der Innenwände
der Rohre erfolgt durch die Drehung des Bürstenkörpers etwa in Spiralform entlang
dem jeweiligen Rohr, so daß es
kaum vorkommt, daß Wandteile des
Rohres von dem Besatzmaterial nicht erfaßt werden. Untersuchungen haben auch ergeben,
daß bei einem doppelten Durchgang des Bürstenkörpers durch das jeweilige Rohr dessen
Wandflächen in entgegengesetzter Richtung gebürstet werden, was auch die Gefahr
einer Riefenbildung ausschließt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich ferner
dadurch aus, daß jede Kappe mit einem schraubenförmig
gewundenen
Schild ausgeführt ist, und dieser Schild mit mindestens zwei den Drallkörper bildenden,
schraubenförmigen Windungen ausgestattet ist, und daß jede Windung im Bereich der
Basis der jeweiligen Kappe beginnt und in die in der Längsmittelachse des Bürstenkörpers
liegenden Spitze des Schildes strömungsgünstig zur benachbarten Windung hin ausläuft.
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Auch besteht eine Weiterbildung darin, daß jede Windung nach Art einer
gezogenen Schaufel ausgeführt ist und diese von der Spitze der Kappe bis zum Bereich
deren Basis schaufelförmig um die Längsmittelachse des Bürstenkörpers verläuft.
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Durch diese Maßnahmen wird der Anströmung des Mediums, z.B.
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des Kühlmittels, auf die jeweilige Kappe eine solche Fläche entgegengesetzt,
die sowohl die Strömung strömungsgünstig leitet und das strömende Medium weitgehend
verlustfrei aus dem jeweiligen Rohr austreten läßt, als auch einen Teil desselben
Mediums für die Rotation des Bürstenkörpers um dessen Längsmittelachse verwendet.
Die schaufelförmigen Anlaufflächen für das Medium bzw. Kühlmittel können dabei nicht
nur in einer ideellen Anströmung geformt sein, sondern sie können auch so ausgebildet
sein, daß sie selbst bei geringer Anströmung, mangels ausreichender Kühlmittelmengen,
die Rotation des Bürstenkörpers um dessen Längsmittelachse gewährleisten.
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Um den Effekt der Rotation um die Längsmittelachse noch weiter zu
steigern, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jede Kappe mit mindestens
drei schaufelförmigen Windungen an deren Mantel ausgestattet sein.
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Eine solche mehrmalige Beschaufelung des jeweiligen Schildes ermöglicht
eine Erhöhung der Rotationskraft und somit auch ein schnelleres Anwerfen des Bürstenkörpers
in dessen Rotationsbewegung einerseits und Aufrechterhalten dieser Rotatationsbewegung
im
Rohr andererseits, so daß diese, mehrmalige Beschaufelung sich auch auf kleine Kappen
bzw. Schilde positiv auswirkt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Basis der
Kappe an ihrer zum Fortsatz weisenden Seite um einen Teilkreis entlang des Umfanges
der Basis mindestens eine Einrastung für einen an der Auffanghülse angebrachten
Rastnocken aufweist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß während der sogenannten Ruhephase
des Bürstenkörpers in dessen Auffangkäfig dieser dort nicht gedreht wird, weil durch
das Drehen der Reinigungskörper in den entsprechenden Auffanghülsen ein Verschleiß
verursacht werden könnte. Die Bürstenkörper bleiben also während ihrer Ruhephase
in den Auffanghülsen fixiert, d.h. sie drehen sich nicht in den Auffangkäfigen,
so daß sie erst dann in Bewegung geraten, wenn sie durch Änderung der Strömungsrichtung
in Arbeitsfunktion treten sollen.
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Werden hingegen Auffanghülsen für das Auffangen der Bürstenkörper
verwendet, die keine Stege für das Halten der Kappen aufweisen, so kann das Drehen
des jeweiligen Bürstenkörpers in der Hülse dadurch verhindert werden, daß dessen
Drallkörper, insbesondere in Schaufel- oder Propellerform, zwischen die Noppen am
Kranz der jeweiligen Auffanghülse gelan-.
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gen und dort gehalten werden. Dabei kann das Einfahren dieser Drallkörper
in diese Noppen während des Einströmens in die Hülse im Uhrzeigersinn und das Ausfahren
während des Ausströmens aus diesen entgegen diesem Sinn erfolgen.
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Wichtig dabei ist, daß die Teilung der Schaufeln bzw. Propeller an
der Kappe der Teilung der Noppen am Kranz der Hülse etwa entspricht.
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Um die Einrastung sehr einfach auszuführen, zeichnet sich ein weiteres
Merkmal der Erfindung dadurch aus, daß die
Einrastung als mindestens
eine sackförmige Vertiefung in der Basis der Kappe ausgeführt ist.
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Eine solche Vertiefung kann so ausgeführt sein, daß sie Anaufflächen
für einen Rastnocken, der an der Hülse anzubringen wäre, aufweist, wodurch sich
dieser Rastnocken an diesen Anlaufflächen verfängt und das Drehen der gegen diesen
Nocken drückende Kappe mit Sicherheit verhindert.
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Untersuchungen mit Bürstenkörpern gemäß der Erfindung haben ferner
ergeben, daß es optimal ist, wenn der Durchmesser der Basis der Kappe zur Höhe derselben
im Verhältnis von etwa 1:1 liegt.
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Dieses Verhältnis läßt eine optimale Formgebung des Schildes und der
an diesem sich befindenden Anlaufflächen für die Anströmung zu, so daß schon mit
einem geringen Anströmdruck die erforderliche Torsion für die Drehbewegung des Bürstenkörpers
aufgebaut werden kann.
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In der Zeichnung sind einige der möglichen Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht auf einen kompletten
Bürstenkörper im Bereich des Endes eines zu reinigenden Rohres mit einer an diesem
aufgesetzten Auffanghülse, wobei der Drallkörper als Schaufeln am Mantel der Kappe
ausgebildet sind, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Bürstenkörper gem. Fig. 1, Fig.
3 eine Ansicht auf einen Bürstenkörper, wobei dessen Drallkörper als eine mit Schaufeln
versehene Ringscheibe ausgeführt ist, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Bürstenkörper
gem. Fig. 3,
Fig. 5 eine Ansicht auf einen Bürstenkörper, wobei
dessen Drallkörper als Propeller ausgeführt ist, Fig. 6 eine Draufsicht auf den
Bürstenkörper gem. Fig. 5 und Fig. 7 einen Schnitt durch den Bürstenkörper in der
Ebene VII-VII gem. Fig. 1.
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Der Bürstenkörper 1 zum Reinigen von Rohren 2 von Wärmeaustauschern,
wie Röhrenkondensatoren u.a., wird im wesentlichen von zwei Kappen 3 und einem dazwischen
eingespannten Bürstenteil 4 gebildet, wobei die Kappen mit strömungsgünstig ausgeführten
Schilden ausgeführt sind, und der Bürstenteil von einem gezwirnten Draht 5 mit in
dessen Verzwirnungen eingespanntem Borstenmaterial 6 besteht. Die Kappen 3, welche
z.B. tüten- oder hutförmig ausgeführt sein können, weisen an deren Schildflächen
bzw. deren der Strömung eines durch die Rohre zu fördernden Mediums, z.B.
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Kühlmittels, schaufelförmige Drallkörper 7 als Anströmflächen auf,
wobei diese Flächen schraubenförmig oder geradlinig gewunden sein können und dabei
vom Bereich der Basis 8 der Kappe bis zu deren Spitze reichen oder innerhalb der
Kappe liegen können. Diese Anströmflächen bzw. Drallkörper 7 sind dabei konzentrisch
um die Längsmittelachse (X) des Bürstenkörpers 1 vorgesehen, und es weist jede Kappe
2,3 vorzugsweise mindestens zwei solche Anströmflächen auf, um auf diese Weise eine
Ausballancierung des Bürstenkörpers während dessen Anströmung durch das Medium zu
gewährleisten. Jede Kappe 3 ist an ihrer dem Schild abgewandten Seite mit einem
Fortsatz 9 versehen, wobei dieser Fortsatz sich aus der Basis 8 der Kappe 3 zum
Innern des Bürstenkörpers 1 hin erhebt und zentrisch eine Sackbohrung 10 aufweist,
in die der, das Besatzmaterial 6 haltende, gezwirnte Draht 5 mit dessen Ende eingespannt
wird.
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Die Einspannung dieses Endes des Drahtes 5 kann dabei so erfolgen,
daß dieses Ende allein durch Kraftschluß in der Sackbohrung 10 gehalten bleibt.
Es ist jedoch auch denkbar, die Klemmung dieses Endes des Drahtes 5 durch einen
Formschluß zu bewerkstelligen.
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Der Durchmesser D jeder Kappe 3 im Bereich deren Basis 8 ist so getroffen,
daß er geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser d des zu reinigenden Rohres
2, so daß zwischen dem Umfang der Kappe 3 und dem Innenmantel des Rohres ein Ringspalt
R verbleibt, durch den ein Teil der Flüssigkeit bzw. des Mediums durchströmen kann.
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Um der Kappe 3, und damit auch dem schaufelförmigen Drallkörper 7,
eine ausreichende Anströmfläche für das Medium zu bieten, ist gem. dem Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 und 2 der Schild ziemlich lang ausgeführt, wobei Untersuchungen
ergeben haben, daß eine Länge bzw. Höhe H der Kappe mindestens dem Maß des Durchmessers
D der Basis 8 etwa entsprechen sollte.
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Vorteilhafter Weise kann die Höhe H der Kappe 3 zum Durchmesser D
der Basis 8 im Verhältnis von etwa 1 : 1 liegen, was bedeutet, daß diese Höhe gleich
dem Durchmesser D der Kappe an deren Basis 8 ist. Diese Dimensionierung der Kappe
3 ermöglicht eine sehr spitze Form erselben, die eine Anströmung durch das Medium
begünstigt. Dies schließt jedoch nicht aus, die Dimensionierung der Kappe 3 bezüglich
deren Basis 8 zur Höhe H und Durchmesser D auch anders zu wählen, was besagt, daß
diese Auslegungen weitgehend von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und der
Dicke des Rohres 2 bestimmbar sind.
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An der dem Schild abgewandten Seite kann jede Kappe 3 eine Einrastung
11 aufweisen, welche der Einfachheit halber als sackförmige Ausnehmungen ausgeführt
sein kann, in die ein Steg 12 einer den Bürstenkörper 1 am Ende des Rohres 2 aufnehmenden
Auffanghülse 13 fest eingreifen kann. Um dabei eine sichere Einrastung zwischen
der Kappe 3 und dem Steg 12 zu gewährleisten, können konzentrisch um die Längsmittelachse
X, und somit auch um den Fortsatz 9, mehrere Einrastungen 11 auf einem Teilkreis
14 an der Basis 8 der Kappe 3 vorgesehen sein, so daß schon bei einer geringeren
Drehung um die Längsmittel achse X, der Steg 12, oder bei Anordnung mehrerer Stege
an
an der Auffanghülse, die Stege in diese Einrastungen 14 einklinken
können. Durch diese Einrastung, d.h. den Formschluß zwischen Steg 12 und Einrastung
11, wird sichergestellt, daß der Bürstenkörper 1 während seiner Ruhestellung in
der Auffanghülse 13 nicht mehr um die Längsmittelachse X gedreht wird, auch dann
nicht, wenn er von der Strömung des Mediums an dessen einen Kappe beaufschlagt bleibt.
Die Auffanghülse 13, welche vorzugsweise käfigartig ausgeführt ist, ist dabei so
ausgebildet, daß sie den Bürstenkörper 1 in dessen ganzen Länge aufzunehmen vermag,
und der Strömung des Mediums aus dem Rohr 2 kaum Strömungswiderstand entgegensetzt.
Zu diesem Zweck ist die Kappe 3, die der Oeffnung des Rohres 2 in der Auffanghülse
13 zugewandt bleibt, soweit zurückversetzt, daß zwischen der Basis 8 und einem Hals
15 der Hülse ausreichende Durchströmöffnungen für das austretende Medium verbleiben.
Das Medium kann, wie durch die Pfeile 16 angedeutet, aus dem Rohr 2 kommend, um
die Kappe 3 fließen, und die Auffanghülse 13 zwischen den entsprechenden Stegen
derselben verlassen, um dann in eine Sammelkammer zu gelangen, aus der es wiederum
in den Kühlmittelkreislauf gepumpt wird. Die Rohre 2 des Wärmeaustauschers selbst
sind in einem Rohrboden 17 des Wärmeaustauschers, vorzugsweise durch Einwalzen,
fixiert, und es sind die Auffanghülsen 13 mit deren Hälsen in diesen Rohren 2 eingerastet
oder um diese gestülpt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 3 und 4 ist der Bürstenkörper
1 gleich dem erstgenannten Beispiel nach Fig. 1 und 2 ausgebildet und unterscheidet
sich von diesem nur in der Ausführung der Kappen 3 und des an diesen angebrachten
Drallkörpers 7. Die bei dieser Ausführung verwendete Kappe 3 ist etwa texashutförmig
ausgeführt, wobei um einen etwa kegelförmigen Schild ein Ringkörper 17 sich konzentrisch
anschließt, welcher in seinem Innern eine Reihe von Schaufeln 18 aufweist. Die Schaufeln
18 dieses Ringkörpers 17 sind konzentrisch um die Längsmittelachse X angeordnet
und vorzugsweise plattenförmig ausgeführt. Diese Schaufeln 18 sind, um den Bürstenkörper
1
einen Drall um dessen Längsmittelachse X zu geben, in einem Winkel%,
zur Längsmittelachse X angestellt, wobei Untersuchungen ergeben haben, daß ein Winkel
von etwa 450 - 600 gute Anströmverhältnisse, selbst bei einer geringen Strömung
des Mediums, gewährleisten. Die konzentrisch um die Längsmittelachse X angeordneten
Schaufeln 18 stehen bei einer solchen Winkelstellungdlt teilweise übereinander,
und es weisen die Schaufeln zwischen sich einen geringen, axialen Abstand 19 für
den Durchtritt des Mediums auf. Die Anzahl der Schaufeln 18 hängt zum einen von
der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und zum andern von dem Durchmesser d des
Rohres 2 ab, sie kann aber in weiten Grenzen individuell gewählt werden. Um die
Schaufeln 19 an deren Umfang einzufassen, ist an der Kappe 3 ein Ringmantel 20 vorgesehen,
der analog der erstgenannten Ausführung einen etwas kleineren Durchmesser D als
den Innendurchmesser d des Rohres 2 aufweisen kann. Der besseren Strömung des Mediums
wegen, kann der Ringkörper 20 an seinem Umfang auch mit einer konischen Abschrägung
21 versehen sein, was das Vorbeifließen eines Teiles des Mediums durch den Ringspalt
R begünstigt. Der Fortsatz 9 für das Aufnehmen des Drahtes 5 ist auch bei dieser
Ausführung gleich der erstgenannten ausgebildet und unterscheidet sich nur dadurch,
daß dieser koaxial am Schild 22 angeschlossen ist.
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In Fällen, in denen dieser Bürstenkörper 1 in Verbindung mit Auffanghülsen
13, wie in Fig. 1 dargestellt, verwendet wird, : ist es möglich, dessen Ringmantel
20 mit einer Reihe von Einrastungen 11, ähnlich den in Fig. 7, zu versehen, sofern
die Stege 12 nicht ohnehin in die Schaufeln 18 einrasten und dort fixiert werden.
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Der Bürstenkörper 1 nach dem Ausführungsbeispiel gem. Fig.
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5 und 6 entspricht in Wirkungsweise und wesentlichem Aufbau den vorgenannten
Ausführungen und unterscheidet sich von diesen dadurch, daß seine Drallkörper 7
als Propeller ausgeführt sind. Die Propeller, die ähnlich solchen von Schiffspropellern
ausgeführt
sein können, können mit mindestens drei Flügeln 23 oder mehreren Flügeln ausgeführt
sein. Wichtig dabei ist, daß die Flügel 23 bzw. Schaufeln so angestellt sind, daß
die bei Anströmung der Kappe 3 durch das Medium diese dem Bürstenkörper 1 einen
Drall um dessen Längsmittelachse X verleihen.
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Der Schild 22 der Kappe 3, wie auch deren Fortsatz 9 können etwa die
Form nach Fig. 3, oder es kann, insbesondere der Schild 22, eine spitze, strömungsgünstige
Form, wie in Fig. 5 darges-tellt, haben. Strömungsversuche haben ergeben, daß eine
Anstellung der Flügel 23 um etwa 450 zur Längsmittelachse X vielfach genügt, um
den notwendigen Drall aufzubauen. Dies schließt jedoch nicht aus, auch andere Einstellungen
vorzunehmen oder die Flügel 23 selbst in sich zu verwinden. Die Sicherung eines
solchen Bürstenkörpers 1 in dessen Auffanghülse 13 kann ähnlich den Sicherungen
der vorgenannten Beispiele erfolgen, es ist jedoch auch denkbar, diese Sicherung
allein den am Kranz 24 der Auffanghülse 13 angegossenen Lappen 25 zu überlassen,
wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.
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Das Besatzmaterial 6, in der Regel ein plastisches Borstenmaterial,
ist zwischen den gezwirnten Drähten 5 eingeklemmt und kragt mit dessen freien Enden
über den Durchmesser D der Kappe 3 heraus. Der Durchmesser des Besatzmaterials ist
auch größer als der Innendurchmesser des Rohres 2, so daß dieses während des Transportes
durch das Rohr an den Innenflächen dieses Rohres entlanggleitet. Infolge der schaufelförmigen
Anströmflächen am Drallkörper 7 und damit an dem jeweiligen Schild 23 der Kappen
3, wird der Reingungskörper i durch das in das Rohr strömende Medium bzw. Kühlmittel
in Rotation um die Längsmittelachse X versetzt, so daß die Borsten des Bürstenkörpers
1 rotierend um diese Längsmittelachse die Innenwände der Rohre bestreichen. Auf
diese Weise erreichen die abstehenden Borsten annähernd alle Stellen an den Innenwänden
des Rohres 2 und können auf diese Weise sehr leicht die sich dort anhaftenden Verunreinigungen
entfernen, so daß die Rohre annähernd zu keiner Zeit des Betriebes des Wärmeaustauschers
zu
Ablagerungen oder gar Verkrustungen an den Innenflächen durch
entsprechende Verschmutzung neigen. Dies wird auch dadurch begünstigt, weil die
Bürstenkörper in einer Strömungsrichtung des Mediums im Uhrzeigersinn um ihre Längsachse
gedreht und^ in der anderen Strömungsrichtung gegen den Uhrzeigersinn sich bewegen.
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Untersuchungen haben ferner ergeben, daß für eine gute Funktion des
Reinigungskörpers 1 es wichtig ist, wenn die schaufelförmagen Anströmflächen an
deren Schilden 23 nicht bis zum äußersten Rand, h.d. bis zur Basis 8 der jeweiligen
Kappe 3 reichen, sondern geringfügig darüber aufhören, wie dies für die Schaufeln
23 des Drallkörpers 7 in Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch bleibt ein Umfangsrand
an der jeweiligen Kappe 3 im Bereich der Basis 8 erhalten, was auch zu einer Stabilisierung
der Drallwirkung des durch das jeweilige Rohr 2 geschickten Reinigungskörpers 1
beiträgt. Die überlassung einer solchen Gürtel zone im Bereich der Basis 8 einer
jeden Kappe 3 gibt auch den Einrastungen 11 eine entsprechende Stabilität, da durch
die dort stattfindende Materialanhäufung das Einbringen der Stege 12 begünstigt
bleibt. Untersuchungen mit Kappen 3 dieser Art haben bei Bürstenkörpern 1 ergeben,
daß es in der Regel schon genügt, wenn zwei schraubenförmige Anströmflächen an dem
jeweiligen Schild 22 vorgesehen werden. Dies schließt jedoch nicht aus, auch mehrere
Anströmflächen an einem Schild 22 vorzusehen, besonders dann, wenn zum einen die
Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums geringer ist oder die Reinigungskörper 1
zum Reinigen von Rohren 2 mit großen Durchmessern d vorgesehen werden sollen. übliche
Röhrenkondensatoren bedienen sich in der Regel Rohrdurchmessern d zwischen 11 und
etwa 35 Millimetern, es kann jedoch leicht vorkommen, solche Kondensatoren auch
mit anderen, anders dimensionierten Rohren 2 auszustatten.
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Analog der Dimensionierung der Rohre 2 sind auch die Kappen 3 hinsichtlich
Durchmesser D und Höhe H entsprechend zu variieren. Desgleichen sind auch die Einrastungen
11 an den Basen 8
der Kappen 3 der Anzahl der vorhandenen Stege
12 und dem Druck des Kühlmittels anzupassen, so daß bei größeren Drücken es sich
empfehlen wird, mehrere Stege 12, und somit auch mehrere Einrastungen 11 pro Kappe
3 vorzusehen.
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Das Besatzmaterial des Bürstenkörpers kann, wie bereits ausgeführt,
ein plastisches sein, dies schließt jedoch nicht aus, auch metallische Borstenmaterialien
u.a. zu verwenden.
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Die Kappen 3 und mit ihnen deren Drallkörper 7 sind vorzugsweise aus
plastischen, aggressiven Stoffen, weitgehend widerstandsfähigen Kunststoffmaterialien
hergestellt und lassen sich in bekannter Weise spritzen.