DE4119772C2 - Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres - Google Patents
Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines WärmetauscherrohresInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres
nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie des nebengeordneten Patentanspruchs 2.
Mit dem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der
Technik Bezug, wie er aus der deutschen Zeitschrift: VGB
Kraftwerkstechnik 70 (1990), Heft 8, S. 681-688, bekannt
ist. Dort wird eine Kondensatorüberwachung in Verbindung
mit einer Kühlrohr-Reinigungsanlage beschrieben, wobei der
innenseitige Verschmutzungsgrad der Rohre dadurch gemessen
wird, dass einzelne Rohre kurzzeitig geschlossen und wieder
geöffnet werden. Die dabei gemessene Erwärmung der
Wasserinhalte wird zur Optimierung des Betriebes der
Rohrreinigungsanlage verwendet. Der
Rohrverschliessmechanismus ist im Kondensator fest
installiert und wir ferngesteuert betätigt.
Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die DE-PS-2 00 154
verwiesen. Dort wird ein undicht gewordenes Kesselrohr während des
Kesselbetriebes durch zwei über ein Drahtseil miteinander verbundene Kegel an
beiden Enden verschlossen. Es handelt sich dabei um eine provisorische
Reparatur bis zu einer Revision.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Öffnen
und Verschliessen während des Betriebes möglich sind. Die
Rohrverschliessvorrichtung lässt sich während einer kurzen
Betriebsunterbrechung installieren. Bei
Turbinenkondensatoren kann sie erforderlichenfalls während
des Betriebes bei etwas herabgesetzter Last montiert
werden.
Die erfindungsgemässe Rohrverschliessvorrichtung eignet
sich besonders für eine provisorische Einrichtung für
Versuchszwecke. Dabei wird die Funktion der Rohre auf der
Mantelseite bzw. der Aussenseite geprüft, wobei
insbesondere die Ansammlung von nichtkondensierbaren Gasen
in Teilen des Rohrbündels von Interesse ist. Durch die
Bestimmung des Temperaturprofils des Wasserinhalts nach
einer Durchfluss-Schliessung können etwaige Gasansammlungen
festgestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Wärmeaustauschers
mit Rohrverschliessvorrichtungen,
Fig. 2 und 3 Drahtdurchführungen in der Aussenwand einer
Wasserkammer des Wärmeaustauschers gemäss Fig. 1,
Fig. 4 eine Drahtdurchführung gemäss den Fig. 2 und 3 im
Detail,
Fig. 5-7 Rohrverschliessvorrichtungen gemäss Fig. 1
im Detail und
Fig. 8 ein Rohreintritt-Schutznetz für einen
Wärmeaustauscher gemäss Fig. 1 bei Anwendung
einer Rohrreinigungsanlage.
Die Erfindung, wie sie in den Nebenansprüchen 1 und 2 definiert ist, löst die
Aufgabe, eine Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines
Wärmetauscherrohres anzugeben, die es auf einfache Weise gestattet, Rohre
kurzzeitig zu schliessen und wieder zu öffnen.
Ein in Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung gezeigter
Wärmeaustauscher bzw. Turbinenkondensator (1) weist links
eine Eintrittswasserkammer (3), rechts eine
Austrittswasserkammer (4) und dazwischen Rohrböden (22) und
Kühlrohre (5) auf.
Einige ausgewählte Kühlrohre (5) können mit mechanisch ferngesteuerten
Zapfen, Rohrzapfen oder Rohrverschliessvorrichtungen (6), die kühlrohrseitig
einen Zentrierkonus oder Konus (15) und eine Führungsstange (16)
aufweisen, entweder am Wasserein- oder Wasseraustritt während einer
bestimmten Zeit geschlossen werden. Wassereintrittsseitig sind die
Rohrzapfen oder Rohrverschliessvorrichtungen (6) über feine Drähte (10') mit
Rohrverschliessvorrichtungen (17, 19) am Kühlrohraustritt verbunden.
Wasseraustrittsseitig sind die Rohrverschliessvorrichtungen oder
hydrodynamischen Bremsen (17, 19), bestehend aus je einer runden
Bremsscheibe (19) und einer zentrisch daran befestigten Führungsstange
(17), über feine Drähte oder Betätigungsdrähte (10) mit Rohrzapfen (6) am
Eintritt der Kühlrohre (5) verbunden. An halbrunden Verschlussköpfen (13)
der Rohrzapfen (6) angebrachte Betätigungsdrähte (9) sind durch
Kammerwandzapfen oder Drahtdurchführungen (7) in einem Mannloch oder
in einer Wasserkammerwand (2) des Wärmetauschers (1) geführt und dienen
zur Betätigung der Rohrzapfen (6).
Rohrzapfen (6) am Rohraustritt werden durch den Zug eines
Gewichtes (11), das über einen Betätigungsdraht (10), der
ebenfalls durch eine Drahtdurchführung (7) geführt ist, in
ihrer Schliessposition gehalten.
Pfeile (12) zeigen die Strömungsrichtung des Kühlwassers
an.
Die Fig. 2 und 3 stellen als Drahtdurchführungen (7)
verwendete konische Zapfen aus Kunststoff dar. Fig. 2 zeigt
eine Drahtdurchführung (7) für einen Einbau in eine
Wasserkammerwand (2) von aussen bei leichtem Unterdruck in
der Eintrittswasserkammer (3). Fig. 3 zeigt eine
Drahtdurchführung (7) für einen Einbau in eine
Wasserkammerwand (2) bei Überdruck in der
Eintrittswasserkammer (3), z. B. bei Umlaufkühlung oder bei
einem Verdampfungskühlturm.
Die Drahtdurchführungen (7) sind in der Verlängerung der zu
messenden Kühlrohre (5) zu montieren. Die zu benutzenden
Kanäle (8) werden derart gebohrt, dass die
Betätigungsdrähte (9) keine starken Knicke aufweisen.
Der Rohrzapfen (6) kann nach den Messungen sehr schnell -
während des Betriebes bei reduzierter Last - entfernt
werden. Die mit Kanälen (8) versehenen Drahtdurchführungen
(7) werden dann durch ungebohrte Zapfen (nicht dargestellt)
ersetzt und mit Gummileim abgedichtet.
Fig. 4 zeigt einen Kanal (8) in einer Drahtdurchführung (7)
mit einem Betätigungsdraht (9) aus Kunststoff mit einem
Durchmesser (a) von 0,5 mm oder 1 mm, der dem Durchmesser
des Kanals (8) entspricht.
Fig. 5 zeigt einen am Rohreintritt eingesetzten Rohrzapfen
(6) gemäss Fig. 1. Der Rohrzapfen (6) besteht aus einem
halbkugelförmigen Verschlusskopf (13), einem daran
befestigten, ringförmigen Elastomertorus bzw. einer
Dichtung bzw. Dichtungsscheibe (14), dem zentrisch
innerhalb der Dichtungsscheibe (14) am Verschlusskopf (13)
befestigten Konus (15) und der Führungsstange (16). Der
Konus (15) des Rohrzapfens (6) hat eine Länge (b) im
Bereich von 1 d-5 d, vorzugsweise im Bereich von 2,5 d-
3,5 d, wobei d den inneren Durchmesser des Kühlrohres (5)
bezeichnet. Die Form des Konus (15) gewährleistet eine
Dämpfung des Wasserschlages beim Schliessen des Kühlrohres
(5) und ein gutes Zentrieren der Dichtungsscheibe (14) auf
dem Insert (23). Das spitze Ende des Konus (15) findet eine
Verlängerung in einer runden Führungsstange (16) mit einer
Länge (c) im Bereich von 10 d-30 d, vorzugsweise im
Bereich von 18 d-22 d, zur Sicherung der Position des
Verschlusskopfes (13) im gewählten Kühlrohr (5) während des
normalen Betriebes, d. h. bei offenem Kühlrohr (5).
Das Kühlrohr (5) ist am Rohrboden (22) dicht befestigt. Die
Rohrendebeschichtung (23) kann 2 verschiedene Funktionen
aufweisen:
- - Der Verschlusskopf (13) ermöglicht eine vollkommene Abdichtung des Kühlrohres (5) während der Rohrschliessung mit der Dichtungsscheibe (14). Der Übergang vom Kühlrohr (5) zum Rohrboden (22) ist nicht immer plan.
- - Solche Rohrendebeschichtungen (23) erleichtern den provisorischen Einbau von nicht dargestellten Thermoelementen an Thermoelementpositionen (20), vgl. Fig. 1. Diese Thermoelemente messen die Wassertemperatur; sie werden durch eine Öffnung in der Rohrendebeschichtung (23) montiert.
Die Halbkugelform des Verschlusskopfes (13) weist den
Vorteil eines geringeren Widerstandes einer stumpfen Form
auf.
Fig. 6a zeigt eine am Rohraustritt des Kühlrohres (5)
angeordnete hydrodynamische Bremse, bestehend aus einer
Bremsscheibe (19) mit einem Durchmesser (g) im Bereich von
3 d-4 d und der zentrisch an der Bremsscheibe (19)
befestigten Führungsstange (17), deren Länge (e) gleich der
Länge (c) der Führungsstange (16) ist. In Schliessposition
des Verschlusskopfes (13) hat die Bremsscheibe (19) von dem
Rohrboden (22) einen Abstand (f) im Bereich von 1 d-5 d,
vorzugsweise im Bereich von 2 d-4 d. Als Führungsstange
(17) wird vorzugsweise ein Rohr verwendet, durch welches
der Betätigungsdraht (10') geführt und endseitig verknotet
ist. Dadurch lässt sich die gewünschte Länge des
Betätigungsdrahtes (10') am besten anpassen, wobei sich die
beiden Führungsstangen (16, 17) zum grössten Teil im
Kühlrohr (5) befinden.
Anstelle eines Rohres kann eine volle Führungsstange (17)
verwendet werden, vgl. Fig. 6b. In diesem Fall muss sich
der endseitige Knoten in der Nähe der Bremsscheibe (19)
befinden.
Durch die Wirkung der Bremsscheibe (19) wird das Kühlrohr
(5) geschlossen, durch ein Ziehen an dem Betätigungsdraht
(9) geöffnet.
Der in Verbindung mit Fig. 5 näher beschriebene Rohrzapfen
(6) ist nicht ohne weiteres mit dem Betrieb einer
Schwammgummikugelreinigungsanlage vereinbar. Die
Reinigungsanlage sollte während der Messungen nicht
betätigt werden. Falls die Messungen doch während längerer
Zeit durchgeführt werden, könnten die am Rohreintritt der
Kühlrohre (5) angeordneten Rohrzapfen (6) 4 oder
vorzugsweise 6 Rippen (24) aufweisen, deren Rippenlänge (1)
mindestens so lang ist wie der Abstand (f) der
Bremsscheiben (19) von den Rohrböden (22). Die Rippen (24)
erstrecken sich vom Verschlusskopf (13) des Rohrzapfens (6)
in Richtung der Führungsstange (16) radial zu dieser und
mit gleichen gegenseitigen Winkeldifferenzen. Ihre Breite
entspricht dem Durchmesser (d) des Kühlrohres (5). In
Öffnungsposition des Rohrzapfens (6) ragen die Rippen (23)
noch ein wenig in das Kühlrohr (5) hinein, so dass keine
Reinigungskugeln in das zu messende Kühlrohr (5) eindringen
können. Bei am Rohrende der Kühlrohre (5) angeordneten
Rohrzapfen (6) kann das Eindringen von Reinigungskugeln
durch ein Rohreintritt-Schutznetz bzw. Drahtnetz (26) mit
einer Maschenweite im Bereich von 2 mm-3 mm verhindert
werden. Wichtig ist, dass sich der Betätigungsdraht (10)
in der Mitte des Kühlrohres (5) befindet.
Zum Einbau der Rohrzapfen (6) werden nicht dargestellte
Mannlöcher in der Eintrittswasserkammer (3) und in der
Austrittswasserkammer (4) geöffnet und die
Drahtdurchführungen (7) in der Verlängerung zu den zu
untersuchenden Kühlrohren (5) montiert, wonach die
Drahtdurchführungen (7) mit Epoxidharz abgedichtet werden.
Nach dem Einbau der Inserts (23) und der Thermoelemente
(20) werden die beweglichen Rohrzapfen (6) samt Zubehör (9,
10) installiert.
Die Draht- oder Kabellänge muss derart angepasst werden,
dass die Führungsstangen (16, 17) des Konus (15) und ggf.
der Bremsscheibe (19) beim Öffnen und Schliessen der
Rohrzapfen (6) ausreichend (ca. 5 d) im Kühlrohr (5)
gehalten werden. In keinem Fall dürfen die Konusse (15) und
die Führungsstangen (17) ganz aus den Kühlrohren (5)
hängen, da dies die Funktion der ganzen Einrichtung in
Frage stellen könnte.
Die optimale Schliesszeit bei Temperaturprofilmessungen
muss bei jeder Anlage experimentell ermittelt werden; sie
liegt im Bereich von 0,5 min-3 min.
Claims (10)
1. Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres
(5),
- a) das zwischen einer Flüssigkeitseintrittskammer (3) und einer Flüssigkeitsaustrittskammer (4) eines Wärmetausches (1) angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher (1) mehrere Wärmetauscherrohre (5) aufweist,
- b) mit einer eintrittsseitigen Rohrverschliessvorrichtung (6), die ein Rohrverschlusselement bzw. einen Verschlusskopf (13) aufweist dadurch gekennzeichnet,
- c) dass an dem Verschlusskopf (13) ein konisches Teil bzw. ein Konus (15) angebracht ist,
- d) der Verschlusskopf (13) mit einem Draht (9) durch einen Kanal (8) in einer Durchführung (7) in einer Wand (2) der Flüssigkeitseintrittskammer (3) des Wärmetauschers (1) nach aussen geführt ist.
2. Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres
(5),
- a) das zwischen einer Flüssigkeitseintrittskammer (3) und einer Flüssigkeitsaustrittskammer (4) eines Wärmetausches (1) angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher (1) mehrere Wärmetauscherrohre (5) aufweist,
- b) mit einer austrittsseitigen Rohrverschliessvorrichtung (6), die ein Rohrverschlusselement bzw. einen Verschlusskopf (13) aufweist
- a) dass an dem Verschlusskopf (13) ein konisches Teil bzw. ein Konus (15) angebracht ist,
- b) die austrittsseitige Verschliessvorrichtung (6) mit einem Draht (10) verbunden ist, und
- c) der Draht (10) durch einen Kanal (8) in einer Durchführung (7) in einer Wand (2) der Flüssigkeitseintrittskammer (3) des Wärmetauschers (1) nach aussen geführt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Konus (15) über eine Führungsstange (16) mit dem Draht (10)
verbunden ist.
4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der durch den Kanal (8) in der Durchführung (7) geführte Draht (10)
durch Rohreintritt-Schutznetz (26) geführt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Konus (15) über eine Führungsstange (16) mit einem Draht (10')
verbunden ist und der Draht (10') mit einer hydraulischen Bremse (17,
19) verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
hydraulische Bremse (17, 19) eine Bremsscheibe (19) und eine
zentrisch daran befestigte Führungsstange (17) aufweist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet,
- a) dass die Länge (c, e) der Führungsstange (16, 17) im Bereich von 10 d-30 d,
- b) insbesondere im Bereich von 18 d -22 d liegt, wobei d = innerer Durchmesser eines Kühlrohres (5).
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verschlusskopf (13) konusseitig eine
Dichtungsscheibe (14) zur endseitigen Anlage an ein
Wärmetauscherrohr (5) aufweist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verschlusskopf (13) konusseitig mindestens
eine Rippe (24) aufweist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet,
- a) dass die Länge (b) des Konus (15) im Bereich von 1 d-5 d,
- b) insbesondere im Bereich von 2,5 d-3,5 d liegt, wobei d = innerer Durchmesser eines Kühlrohres (5).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4119772A DE4119772C2 (de) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres |
CH1657/92A CH685258A5 (de) | 1991-06-15 | 1992-05-22 | Einrichtung zum Schliessen und Oeffnen eines Wärmeaustauscherrohres. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4119772A DE4119772C2 (de) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4119772A1 DE4119772A1 (de) | 1992-12-17 |
DE4119772C2 true DE4119772C2 (de) | 1999-07-08 |
Family
ID=6434022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4119772A Expired - Fee Related DE4119772C2 (de) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | Einrichtung zum Schliessen und Öffnen eines Wärmetauscherrohres |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH685258A5 (de) |
DE (1) | DE4119772C2 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE200154C (de) * | ||||
GB191310136A (en) * | 1913-04-30 | 1914-04-16 | Robert Houston | Improvements in Steam Generator Tube Stopping Means. |
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- 1991-06-15 DE DE4119772A patent/DE4119772C2/de not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-05-22 CH CH1657/92A patent/CH685258A5/de not_active IP Right Cessation
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Zeitschrift, VGB Kraftwerkstechnik, 1990, H.8, S.681-687 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH685258A5 (de) | 1995-05-15 |
DE4119772A1 (de) | 1992-12-17 |
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