DE4433800C2 - Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Kühlwasser - Google Patents
Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von KühlwasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen
Reinigung von Kühlwasser für einen Wärmetauscher, das in
einer Rohrleitung strömt, mit einem rotationssymmetrischen,
kegelförmigen Siebkörper in der Größe des Rohrdurchmessers
sowie einer gleichachsigen, auf der angeströmten Seite des
Siebkörpers angeordneten Absaugvorrichtung, die drehbar
gelagert, mit Hilfe eines Antriebes für die Dauer eines
Reinigungsintervalls kontinuierlich oder mit Unterbrechungen
verschwenkbar und mit einer Eintrittsdüse versehen ist und
während des Reinigungsintervalles nach und nach die gesamte
Fläche des Siebkörpers auf der Anströmseite absaugt, wobei
der Siebkörper in Bereiche eingeteilt ist, die Eintrittsdüse
der Absaugvorrichtung jeden Bereich abdecken kann und in
jedem Bereich der eigentlichen Siebfläche und der Absaug
vorrichtung ein Hohlraum zur vorübergehenden Aufnahme von
Verunreinigungen vorhanden ist, wobei der Siebkörper auf der
Anströmseite durch im wesentlichen radiale, die Hohlräume
bildende Stege in einzelne, die Bereiche bildende Sektoren
unterteilt ist, die Eintrittsdüse der Absaugvorrichtung eine
solche Form hat, daß sie zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ein
trittsdüse gerade einen Sektor überdeckt, benachbarte
Sektoren im wesentlichen frei läßt, und der Spalt zwischen
den freien Stegkanten und den Kanten der Eintrittsdüse der
Absaugvorrichtung durch flexible Dichtlippen von mindestens
der Höhe des Spaltes überbrückt ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 268 752 B1
bereits bekannt.
Die Druckschrift DE 34 43 752 A1 sowie die in dieser Druck
schrift genannte ältere DE-OS 23 27 532 beschreiben jeweils
eine Flüssigkeitsfilterkonstruktion, die es notwendig macht,
das zu filternde Wasser zweimal um 90° umzulenken, was ein
verhältnismäßig großes Gehäuse erfordert. Bei einer
Kühl-Wasserzuleitung von z. B. 2 m Durchmesser müßte das Gehäuse
dann einen Durchmesser von etwa 10 m haben. Aus Fertigungs
gründen, aber auch aus Platzgründen scheiden derartige
Konstruktionen für Anwendungen der hier in Rede stehenden
Art aus. Der weitere Nachteil ist der, daß sich Drehteile
bei einem Durchmesser von 10 m nicht mehr mit der erforder
lichen Genauigkeit herstellen lassen.
Das Filtergehäuse der hier in Rede stehenden und aus der
EP 0 268 752 B1 bekannten Art hat dagegen einen Durchmesser,
der der Kühlwasserleitung selbst entspricht, also beispiels
weise einen Durchmesser von nur 2 m.
Es ist bei Kühlwasserfiltern von Vorteil, eine große
Speicherkapazität für abgelagerten Schmutz zu erreichen,
damit das Sieb bei plötzlichem großen Schmutzanfall
mechanisch nicht überlastet wird und der Kühlwasserstrom zum
Kondensator nicht stark reduziert oder gar unterbrochen
wird. Eine derartige Unterbrechung ist beim Betrieb von
Kraftwerken untragbar.
Eine relativ große Schmutzkapazität erreicht man durch ein
kegelförmiges Sieb, wie es in der Fig. 6 der europäischen
Patentschrift beispielsweise dargestellt ist. Durch die
Abstumpfung dieses Kegelsiebes verringert sich die insgesamt
erreichbare Siebfläche. Man kann zwar die Siebfläche ver
größern, indem man den Kegelstumpf spitzer zulaufen läßt,
jedoch werden in der Kegelspitze die Segmente dann so eng,
daß Grobverschmutzungen wie Holz, Steine, Muscheln sich
zwischen den Stegen verklemmen können und dann nicht mehr
abgesaugt werden. Andererseits können aus kraftwerk
technischen Gründen die Segmente und damit die Wasserab
saugmenge nicht beliebig groß gewählt werden, weil das
abgesaugte Wasser nicht in beliebiger Höhe dem Kühlprozeß
entzogen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die aus der EP 0 268 752 B1
bekannte Vorrichtung dahingehend auszugestalten, daß diese
Nachteile vermieden werden. Gelöst wird die Aufgabe dadurch,
daß die durch die radialen Stege gebildeten Hohlräume
jeweils durch zumindest einen kreisabschnittförmigen
weiteren Steg geteilt ist, welche Kreisabschnitte koaxial
und im gleichen Radialabstand zur Symmetrieachse des Sieb
körpers liegen, und daß die Absaugvorrichtung zumindest zwei
Eintrittsdüsenbereiche aufweist, einen ersten Düsenbereich
in solcher Form, daß er zumindest in einer bestimmten
Stellung der Absaugvorrichtung bezüglich des Siebkörpers
gerade einen Teilhohlraum eines Sektors überdeckt, und einen
zweiten Düsenbereich in solcher Form, daß er in der gleichen
und/oder in zumindest einer weiteren Stellung der Absaug
vorrichtung bezüglich des Siebkörpers gerade einen weiteren
Teilhohlraum eines Sektors überdeckt.
Die Anordnung dieser kreisabschnittförmigen weiteren Stege
und die damit bewirkte Aufteilung in "innere" und "äußere"
Teilsektoren erlaubt es, den Zentriwinkel z. B. der inneren
Sektoren zu vergrößern, ohne daß dadurch die für jeden
Teilsektor notwendige Rückstromwassermenge unzulässig groß
wird, andererseits wird auch im inneren, nahe an der
Symmetrieachse gelegenen Sektorbereich der Abstand zwischen
den einzelnen Stegen nicht so klein, daß es zu Verklemmung
von großem Schmutz kommt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Teil
sektoren oder Teilhohlräume mit dem größeren Abstand von der
Symmetrieachse (äußere Sektoren) durch weitere, im wesent
lichen radial verlaufende Teilungsstege aufgeteilt sein,
vorzugsweise in zwei gleich große Teilhalbsektoren. Auf
diese Weise ist es möglich, den Zentriwinkel bzw. den
Abstand zwischen den nahe der Symmetrieachse gelegenen
(inneren) Teilsektoren noch stärker zu vergrößern, ohne daß
dadurch für den Rückspülvorgang von den im größeren Abstand
zu der Symmetrieachse liegenden Teilsektoren zu große
Flächen abgedeckt werden müssen, da diese durch die zu
sätzlichen radial verlaufenden Teilungsstege wieder ver
kleinert werden.
Besonders einfach aufgebaut ist eine Konstruktion, bei der
die Teilsektoren mit dem größeren Abstand von der Symmetrie
achse diejenigen sind, die den Kegelmantel der Siebfläche
ausmachen, während die Teilsektoren, die den kleineren
Abstand zu der Symmetrieachse haben, diejenigen des Kegel
stumpfbodens sind, der eine Siebfläche sein kann, aber zur
Vereinfachung auch als geschlossene Platte vorgesehen sein
kann. Bei dieser Ausgestaltung ist es dann besonders
günstig, wenn beispielsweise zwei nebeneinander liegende
Sektoren (mit einem Zentriwinkel α) des Kegelmantels einem
Sektor doppelten Zentriwinkels (2α) im Kegelbodenbereich
entspricht. Bei dieser Konstruktion wird man die Absaug
vorrichtung so ausgestalten, daß die eine Absaugdüse im
wesentlichen parallel zum Kegelmantel verläuft, die zweite
Absaugdüse im wesentlichen parallel zum Kegelstumpfboden.
Der Absaugvorgang könnte im äußeren wie im inneren Ring
getrennt vorgenommen werden, um so die Rückspülwassermenge,
die dem Kraftwerkkühlstrom verloren geht, zu jedem Zeitpunkt
möglichst klein zu halten. Dazu könnte man die Absaugvor
richtung zunächst abschnittsweise so verstellen, daß die
Absaugvorrichtung um jeweils den Zentriwinkel des äußeren
Ringes der äußeren Sektoren weiterbewegt wird, anschließend
dann um den (z. B. doppelt so großen) Zentriwinkel der
inneren Sektoren des inneren Ringes.
Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit. So könnte man
zumindest einen der Eintrittsdüsenbereiche innerhalb ihrer
Außenform nochmals unterteilen. Insbesondere könnte der
Eintrittsdüsenbereich aus drei Kammern bestehen, wobei
jeweils zwei der drei Kammern eine solche Form bilden, daß
sie in bestimmter Stellung der Absaugvorrichtung bezüglich
des Siebkörpers einen Teilsektor gerade überdecken. Diese
Verdeckung bleibt auch erhalten, wenn der Siebkörper um
einen Kammerabstand weiter wandert. Wandert der Siebkörper
noch einen Kammerabstand weiter, ist gerade der nächste
Teilsektor vollständig überdeckt und der vorhergehende
freigegeben.
In dieser Stellung kann die Absaugvorrichtung für eine
bestimmte Zeit angehalten werden, um so eine ausreichend
sichere Reinigung des jeweiligen Siebabschnittes bzw.
Sektors durch Rückspülvorgänge zu erreichen, oder aber, wenn
eine kontinuierliche Bewegung der Absaugvorrichtung vor
gezogen werden soll, können die flexiblen Dichtlippen vor
gesehen werden, die sie sich über die Spalterstreckung
soweit hinaus erstrecken, daß sie sich während der Bewegung
der Lippen bezüglich der Stege an diese Stege zunächst
seitlich anlegen, sich dann zunehmend verbiegen und
schließlich in gebogenem Zustand über die Stegkante hinweg
gleiten. Während dieses Anliegens der Lippen an dem Steg
über einen bestimmten Bewegungsweg der Absaugvorrichtung
erfolgt der Rückspülvorgang, da während dieses Zeitraumes
der rückzuspülende Sektor von den übrigen Sektoren
strömungsmäßig isoliert ist.
Wie schon erwähnt, kann man die Eintrittsdüse aus mehreren,
wie beispielsweise aus drei Kammern zusammensetzen, wobei
jeweils mehrere, wie zwei Kammern, eine solche Form bilden,
daß sie in bestimmter Stellung der Absaugvorrichtung be
züglich des Siebkörpers gerade einen Teilsektor überdeckt.
Wandert jetzt die Rückspülvorrichtung bezüglich des Siebes
um eine Kammererstreckung weiter, ist der Abschnitt durch
die mittlere und die daran anschließende andere Kammer
überdeckt. Bei weiterer Bewegung um eine Kammererstreckung
liegen gerade dann zwei Kammern der Eintrittsdüse über dem
nächsten Sektor des durch Stege aufgeteilten Siebes, usw.
Würde man nunmehr wie bereits erwähnt über den Stegspalt
hinausreichende Lippen in einer solchen Erstreckung vor
sehen, daß sie mit den Stegen über einen Bewegungsweg in
Kontakt bleiben, der etwa der Kammererstreckung entspricht,
ist auch bei kontinuierlicher Bewegung der Absaugvorrichtung
stets ein Rückspülsektor der Siebfläche mit jeweils zwei der
drei Kammern der Absaugvorrichtung in isolierter Verbindung.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, ein kegel
förmiges Sieb verhältnismäßig spitz auszuführen, so daß die
durch die Abstumpfung des Kegels sich ergebende Siebflächen
verringerung relativ klein bleibt.
Die Absaugvorrichtung kann für die äußeren Sektoren und die
inneren Sektoren in der Kegelspitze um etwa 180° versetzt
angeordnet werden. Diese Ausführung ist zwar etwas kompli
zierter, hat aber den Vorteil, daß die Kräfte sich weitest
gebend kompensieren und nur geringe Kräfte auf die Lager
übertragen werden müssen. Im Prinzip ist aber von der
Funktion her jede Lage der beiden Absaugkanäle zueinander
möglich.
Die kegelförmige Siebausbildung hat erhebliche Kostenvor
teile gegenüber allen anderen Ausführungen. Diese Form ist
einfach in der Herstellung, auch bei großer Siebfläche, und
kann die Druck- und Strömungskräfte ohne zusätzliche, teure
Stützkonstruktionen, wie sie der Stand der Technik
schildert, aufnehmen. Da die Kühlwasserfilter meist bei
Meerwasserkühlung eingesetzt werden, müssen dort hoch
korrosionsfeste teure Sondermetalle angewandt werden. Durch
den Wegfall der Stützkonstruktion, wie sie der Stand der
Technik für erforderlich hält, reduziert sich der
Material- und Fertigungsaufwand um mindestens 50%.
Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet auch, trotz der
relativ spitzen Kegelform, das durch Ansammlung von Steinen,
Holz, Muscheln usw. die Absaugdüse während der Drehbewegung
blockiert wird und die Siebfläche nicht mehr abgesaugt
werden kann. Diese Gefahr besteht noch beim Stand der
Technik, da diese zweite Absaugung für den Siebboden fehlt.
Meist wird man die Stege so anordnen, daß sie mit ihrer
Längsachsenverlängerung durch die Symmetrieachse des Sieb
körpers hindurchlaufen, jedoch ist auch eine solche An
ordnung möglich, bei der die Mittelpunkte der von den Stegen
gebildeten Zentriwinkel außerhalb dieser Symmetrieachse
liegt, beispielsweise auf einem um diese Symmetrieachse
herum angeordneten Kreis.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt
sind.
Es zeigt:
Fig. 1 in einer axialen Schnittansicht die grundlegende
Form einer Vorrichtung, die erfindungsgemäß aus
gestaltet werden soll;
Fig. 2 eine Ansicht entlang der Schnittlinie A-A der
Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B
gemäß der Fig. 1 oder der Fig. 4 zur Erläuterung
einer verbesserten Ausführungsform;
Fig. 4 in einer Teilansicht ähnlich der der Fig. 1 eine
noch weitere erfindungsgemäß verbesserte Vor
richtung;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der Fig. 2 zur Erläute
rung einer erfindungsgemäßen Ausführung;
Fig. 6 ein Schnitt entlang der Linie E-E der Fig. 4 und
Fig. 7 und 8
zwei Schnittdarstellungen entlang der Linie D-D
der Fig. 5.
Aus der Fig. 1 ist eine Kühlwasserzuführungsleitung 10 zu
erkennen, die vorzugsweise zu einem Wärmetauscher oder zu
einem Kondensator eines Kraftwerks führt, desweiteren ein
kegelförmiger Siebkörper 12, der innerhalb eines an dem
Flansch 14 der Kühlwasserzuführungsleitung 10 angebrachten
Rohrstücks 16 angeordnet ist. Das Kühlwasser durchströmt das
Rohrstück 16 und anschließend die Kühlwasserzufuhrleitung 10
in Richtung des Pfeiles 18. Auf der Anströmseite des Sieb
körpers 12 ist eine Absaugvorrichtung 20 mit einer dem
Siebkörper 12 gegenüberstehenden Absaugdüse 22 zu erkennen,
die mit einem zur Rohrleitung 10 bzw. Rohrstück 16 koaxialen
Stutzen 24 verbunden und über eine Antriebswelle 30 entweder
direkt oder über ein Getriebe 28 mit einem außerhalb des
Rohrstücks 16 angeordneten Motor 26 rotierend angetrieben
ist. An den drehbaren Stutzen 24 schließt sich ein fest
stehender Rohrbogen 32 an, der die Wand des Rohrstücks 16
radial nach außen durchdringt und z. B. über einen hier
nicht dargestellten Schieber an eine nicht näher darge
stellte Absaugleitung angeschlossen ist.
Rohrbogen 32 und Stutzen 24 sind über eine nicht näher
ausgeführte, eine gegenseitige Verdrehung zulassende Lager
kupplung 34 verbunden. Wie z. B. aus der Ansicht von unten
auf den Siebkörper 12 (Ansicht A-A der Fig. 1, entsprechend
auch Fig. 2) und Fig. 3, dem Schnitt entlang der Schnitt
linie B-B der Fig. 1, einer Abwicklung der Siebfläche in
vergrößertem Maßstab hervorgeht, sind anströmseitig auf dem
Siebkörper 12 radiale, entgegen der Strömungsrichtung (Pfeil
18 in Fig. 1) abragende Stege 36 vorgesehen, die die Sieb
fläche 12 in einzelne, gemäß Fig. 2 gleich große Sektoren
37, 38, 39 unterteilt. Eine Absaugdüse 22 ist in gleicher
Weise sektorförmig ausgebildet, wobei die beiden radialen
Seitenwände 40 und 42 der Düse 22 hier den gleichen Zentri
winkel 60 zueinander haben, wie die die Sektoren 37, 38, 39
bildenden Stege 36.
Fig. 3 läßt erkennen, daß die Enden der radialen Seitenwände
40, 42 der Absaugdüse 22 zu den Stegen 36 einen Abstand
bilden und damit einen Spalt a freilassen. Dieser Spalt a
wird nach der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform durch
flexible Dichtlippen 44 überbrückt, die an den Enden der
Wände 40, 42 in geeigneter Weise befestigt sind, wobei diese
Dichtlippen bei der dargestellten Ausführungsform etwas
länger sind, als es der Spaltbreite a entspricht, so daß es
bei der dargestellten Drehrichtung, Pfeil 46 dazu kommt, daß
sich die freien Enden der Dichtlippen 44 seitlich an die
Stege 36 anlegen, bei weiterer Bewegung in Richtung des
Pfeiles 46 sich elastisch wegbiegen, wie in Fig. 3 auch
bereits zu erkennen ist, und bei noch weiterer Bewegung in
Richtung des Pfeiles 46 so stark weggebogen werden, daß sie
mit ihrer Stirnfläche 48 an der Stirnfläche 50 der Stege 36
vorbeigleiten können und so freikommen. Während des Zeit
raums, während dem sich die Dichtlippen 44 an die Stege 36
anlegen und an diesen anliegend verbleiben, bildet die
Absaugdüse 22 über dem Sektor 38 des Siebkörpers 12 einen
vor den angrenzenden Sektoren 37, 39 strömungsmäßig abge
trennten Raum.
Auf der Anströmseite des Siebkörpers 12 im Laufe der Be
triebszeit niedergeschlagene Verunreinigungen, beispiels
weise Steine, Muscheln, Holzreste und dgl., die innerhalb
des Sektors 38 liegen, werden während dieses Zeitraumes
durch die Wirkung von in der Absaugleitung 22 erzeugte
Rück-Strömung 54 von der Anströmseite 56 des Siebkörpers 12
zurück in den Sektor 38 und von dort in die Absaugdüse 22
transportiert, und von dort schließlich über den Stutzen 24,
den Rohrbogen 32 in z. B. einen Sumpf transportiert.
Infolge der Abdichtung des Spaltes a durch die Lippe 44 (und
ggf. entsprechende Lippen an quer dazu liegenden Sektor
wänden, hier nicht dargestellt) werden die Strömungskraft
beeinträchtigende Nebenschlußwege unterbrochen.
Die Bewegung der auf der angeströmten Seite des Siebkörpers
12 angeordneten Absaugvorrichtung 20 kann entweder konti
nuierlich sein, wobei während des Anliegens der Dichtlippen
24 an den Stegen 36 eine kurz andauerende Rückströmung
entsteht, oder aber auch mit Unterbrechungen, um beispiels
weise taktweise die einzelnen Sektoren anzufahren und durch
besonders lange Rückspülungsvorgänge das Sieb besonders
intensiv zu reinigen.
Nach einer vollständigen, über 360° verlaufenden Drehbe
wegung kann man somit die gesamte Fläche des Siebkörpers 12
auf der Anströmseite absaugen. Die Drehrichtung kann dann
umgedreht werden, was der gleichmäßigen Belastung und Ab
nutzung der Dichtlippen zugute kommt.
Die Stege 36 lassen aufgrund ihres über die Siebfläche 56
vorstehenden Stegmaßes Aufnahmeräume für abgelagertes
Material 52 entstehen, so daß ggf. der Reinigungsvorgang
erst nach einer größeren Zeitperiode notwendig wird, während
welcher Zeit sich der Sektor mit Abfallmaterial füllen kann.
Dieser Zeitraum ist abhängig von der Höhe der Stege 36 und
von der noch zulässigen, den Strömungswiderstand erhöhenden
Menge an abgelagertem Material.
Es wird deutlich werden, daß insbesondere dann, wenn keine
zu starken Verunreinigungen auftreten oder ein taktweiser
Betrieb vorgesehen ist, die Dichtlippen 48 auch nur so lang
zu sein brauchen, wie es dem Spaltmaß a entspricht, d. h.,
daß sie sich dann nicht an die Stege 36 anlegen.
Die Steganordnung gemäß Fig. 2 hat noch den Nachteil, daß
die Stegabstände zueinander nahe der Rotationsachse (und
damit nahe dem Stutzen 24) sehr eng werden, was die Fig. 2
deutlich erkennen läßt. Das führt zu der Gefahr, daß sich
Schmutzteile, wie Muscheln, zwischen die Stege 36 festsetzen
und so die Spitze des kegelförmigen Siebes 20 auffüllen, was
zum einen den Strömungswiderstand des Siebkörpers erhöht,
zum anderen aber auch zu einer Beschädigung der Dichtlippen
in diesem Bereich oder zu einer Blockade der drehbaren
Absaugeinrichtung führen kann.
Die Ausführungsform gemäß z. B. der Fig. 5 vermeidet diesen
Nachteil. Wie die Fig. 5 schematisch zeigt, sind dort die
Stege 136 mit einem wesentlich größeren Zentriwinkel 160
angeordnet, als es bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 der
Fall ist, siehe dort den Zentriwinkel 60. Besonders wird der
Abstand der Stege 136 voneinander auch in der Nähe des
Stutzens 24 so groß bleiben, daß die Gefahr des Verklemmens
von Schmutzteilen hier nicht auftritt.
Die durch eine Absaugdüse entlang der Stege 136 insgesamt
abgedeckte Siebfläche wird allerdings entsprechend groß
sein, was die eingangs geschilderten Nachteile hat. Um diese
zu umgehen, ist vorgesehen, die von den bis zum Stutzen 24
reichenden, Stegen 136 gebildeten Sektoren jeweils durch
zumindest einen im wesentlichen kreisabschnittförmigen
weiteren Steg oder Ringabschnitt 62 aufzuteilen, welcher
Kreisabschnitt 62 vorzugsweise koaxial und im bestimmten
Radialabstand zur Symmetrieachse 58 des Siebkörpers liegt.
(Auch die Stege 136 können radial verlaufen, also mit ihrer
verlängerten Längsachse durch die Achse 58 hindurchreichen,
wenn sie auch in der Fig. 5 jeweils etwas außerhalb dieser
Symmetrieachse 58 liegen, was aber keinen wesentlichen
Unterschied ausmacht.)
Desweiteren zeigt die Fig. 5, daß die Absaugvorrichtung
(schraffierter Bereich) zumindest zwei Eintrittsdüsen
bereiche 64, 66 aufweist, wobei eine äußere und erste Düse
oder Düsenbereich 64 eine solche Form aufweist, daß sie in
zumindest einer bestimmten Stellung der Absaugvorrichtung 20
bezüglich des Siebkörpers 12 gerade einen Teilhohlraum 68
eines Sektors überdeckt, und eine zweite oder innere Düse 66
in solcher Form besitzt, daß sie in einer gleichen oder auch
anderen Stellung der Absaugvorrichtung 20 bezüglich des
Siebkörpers 12 gerade einen weiteren Teilhohlraum 70 eines
Sektors überdeckt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist
der Teilsektor mit dem größeren Abstand von der Symmetrie
achse bzw. dem Stutzen 24 durch eine weitere, im wesent
lichen radial verlaufende Teilungsstegeinrichtung 236
nochmals unterteilt, derart, daß zwei gleich große Teil
halbsektoren entstehen, siehe die Bezugszahl 168 und 268,
die zusammen den Sektorhohlraum 68 bilden. Dadurch wird es
möglich, auch die Form der entsprechenden Eintrittsdüse 64
in ihrem Querschnitt auf die Hälfte zu verringern, was den
Vorteil hat, daß weniger Siebfläche von der Absaugein
richtung während eines Reinigungsvorganges abgedeckt wird,
was zum einen die Durchtrittskapazität des Filters für das
Kühlwasser vergrößert, zum anderen aber auch die Strömungs
geschwindigkeit eines Rückspülvorganges bei gleicher Rück
spülwassermenge pro Zeiteinheit vergrößert.
Da jetzt die Anzahl der abzutastenden äußeren Sektoren
doppelt so groß ist wie die entsprechende Anzahl von inneren
Sektoren, siehe die entsprechende Fig. 5, die diesen Sach
verhalt deutlich erkennen läßt, müssen geeignete Maßnahmen
getroffen werden, um gleichwohl ein geeignetes Absaugen zu
ermöglichen.
Dies kann beispielsweise durch getrennt wirksam werdende
oder getrennt antreibbare Absaugdüsen erreicht werden, die
voneinander unabhängig arbeiten und so beispielsweise
nacheinander das Absaugen des äußeren und dann des inneren
Ringes von Sektoren ermöglichen, oder auch das teilweise
gleichzeitige überlappende Absaugen.
Noch günstiger ist aber eine Ausführungsform, wie sie
nunmehr beschrieben werden soll und wozu auf die Fig. 7 und
8 verwiesen sei, die eine Schnittdarstellung entlang der
Linie D-D der Fig. 5 erkennen läßt. Es sind wieder Stege 136
angegeben, die bis zum Stutzen 24 reichen, desweiteren ein
Eintrittsdüsenbereich 66 mit einem Absaugkanal 74, der in
hier nicht näher dargestellter Weise in dem Stutzen 24
mündet. Der Eintrittsdüsenbereich 66 weist hier neben einem
mittigen Absaughauptbereich 76 und noch zwei rechts und
links davon liegende Absaugnebenbereiche 78 bzw. 80 auf,
wobei von diese Bereiche voneinander trennenden Wandstegen
82, 84, 86, 88 jeweils elastische Lippen 44-82, 44-84, 44-86
und 44-88 ausgehen. Diese legen sich wie bereits geschildert
an die Stege 136 an, während sich die Absaugvorrichtung
beispielsweise in Richtung des Pfeiles 46 bewegt. Durch
diese Maßnahme entsteht eine Aufteilung des Eintrittsdüsen
bereichs in insgesamt drei Teilbereiche 76, 78, 80, wobei
jeweils zwei Teilbereiche, beispielsweise 76, 78, eine
Außenform haben, wie sie dem von den Stegen 136 gebildeten
Teilsektor entspricht. Dadurch gelingt es, in der in Fig. 7
dargestellten Stellung den zwischen den beiden Stegen 136
liegenden Sektorbereich mit vergrößerten nämlich ver
doppeltem Zentriwinkel 160 gleichwohl von angrenzenden
Sektorbereichen zu isolieren und den Rückspülvorgang durch
zuführen, wie die Pfeile 90 in Fig. 7 erkennen lassen. Es
wird somit möglich, bei einer Stellung der Absaugvorrich
tung, bei der der Eintrittsdüsenbereich 64 in der in Fig. 5
dargestellten, gestrichelten Stellung sich befindet, gleich
zeitig mit einer gemäß Fig. 7 ausgeführten weiteren Ein
trittsdüseneinrichtung 66 einen doppelten Zentriwinkel
aufweisenden Sektor zu isolieren und zu reinigen, obwohl der
eigentliche Absaugbereich nur die Größe gemäß den schraf
fierten Bereichen 64 und 66 in Fig. 5 hat.
Wandert jetzt die Absaugvorrichtung um einen äußeren Sektor
des Außenringes weiter, beispielsweise vom Segment 168 zum
Segment 268 in Fig. 5, um nunmehr das Außensegment 268 zu
reinigen, verschiebt sich beispielsweise die in Fig. 7
dargestellte Anordnung im inneren Ring derart, daß die in
Fig. 8 dargestellte Position erreicht wird. Wie zu erkennen
ist, wird wiederum der gleiche Sektor des inneren Ringes
gespült, allerdings jetzt durch den Absaughauptbereich 76 in
Verbindung mit dem anderen Absaugnebenbereich 80. Diese
Wirkung ergibt sich dadurch, daß die Rückspülungsflüssig
keit, die im Absaugnebenbereich 80 durch die Siebfläche
hindurchtritt, unter Mitnahme von dort abgelagertem Schmutz
unterhalb der Lippe 44-84 hindurchtreten und den Absaug
hauptbereich 76 erreichen kann. Dagegen ist der Absaugneben
bereich 78, der bereits den nächsten Sektor erreicht hat,
durch die Dichtlippe 44-86, die hier an dem Steg 136 an
liegt, isoliert.
Macht man die Lippen 44 gerade so lang, daß der Spalt a
zwischen den Stegen 136 und den Wandstegen 82, 84, 86, 88
gerade überbrückt wird, wird man eine taktweise Bewegung der
Absaugvorrichtung in Stufen vornehmen, die dem halben
Zentriwinkel 160 entspricht, d. h. , daß mit jedem Takt ein
neuer Sektor des Außenringes erfaßt wird, mit jedem zweiten
Takt ein neuer Sektor des Innenringes.
Man kann aber auch hier eine kontinuierliche Arbeitsweise
vornehmen, wenn, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, die
Dichtlippen 44 eine wesentlich größere Länge besitzen, als
es der Spaltbreite a entspricht. Auch hier, wie bereits in
Verbindung mit Fig. 3 geschildert, vergrößert sich durch
Verbiegen der Dichtlippe, während der Bewegung der Absaug
vorrichtung, beispielsweise in Richtung des Pfeiles 46, die
Zeit, die die einzelnen Sektoren voneinander durch die
Dichtlippen 44 isoliert werden, welcher Zeitraum ausreichend
sein kann, um die Siebfläche des jeweils isolierten Sektors
zu säubern.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die
besonders günstig ist. Sie zeigt das obere Ende eines
kegelstumpfförmigen Siebkörpers 112, insbesondere ist zu
erkennen ein Absaugrohr 124, das von einer Antriebswelle 130
in hier nicht näher erkennbarer Weise in eine oder in zwei
Drehrichtungen gedreht werden kann.
Der Siebkörper 112 reicht bis zu einer Platte oder Sieb 13, die das
stumpfe Ende des kegelstumpfförmigen Siebkörpers 112 bildet.
Die Stege 236, die auf der angeströmten Seite des Siebes 112
liegen, reichen ihrerseits bis zu einem Ring 115, während
der engste Bereich des kegelförmigen Siebes, Bezugszahl 117,
statt dessen mit Zwischenwänden 336 mit verdoppelten Zentri
winkeln versehen ist, so daß hier ebenfalls ein Verklemmen
von Muscheln und anderen großen Verunreinigungen zwischen
den Wänden 336 nicht auftreten kann. An dem Rohr 124 be
findet sich wiederum eine Absaugvorrichtung 120, die im
Bereich des Schnittes B-B der Fig. 4 ähnlich aufgebaut sein
kann, wie es die Fig. 3 zeigt, wobei Wände 140, 142 Dich
tungslippen 144 tragen, die sich an Stege 236 anlegen. Der
zwischen den beiden Wänden 140, 142 gebildete Raum führt zu
einem schlitzförmigen Durchbruch 119, der im Stutzen 124
mündet, so daß Rückspülwasser von der Siebfläche 112 unter
Mitnahme von zwischen zwei einen Sektorraum bildenden Stegen
236 angehäuftem Schmutzmaterial entlang den diesen Sektor
raum von Nachbarsektorräumen isolierenden Dichtlippen 144
und entlang der Wände 140, 142 und dem Schlitz 119 in den
Stutzen 124 geführt wird, von wo es in der bereits ge
schilderten Weise abgesaugt und einem Sumpf zugeführt werden
kann, siehe den Pfeil 121. Wie die Fig. 6 erkennen läßt,
eine Schnittansicht entlang der Linie E-E der Fig. 4, ist
der enge Bereich oder Raum 117 gemäß Fig. 4 zu dessen
besserer Reinigung ebenfalls durch Stege bzw. Wände 336
aufgeteilt, die bis zu einem Rohrkörper 123 (Fig. 4)
reichen, der hier starr mit der Platte 113 verbunden und
auch starr mit den Wänden 336 verbunden sein kann, wodurch
sektorförmige Hohlräume entstehen, die einerseits von der
Siebfläche 112 verschlossen werden, andererseits durch den
Ring 115, die Bodenplatte 113 und den Rohrkörper 123. Da
jedoch diese Hohlräume in Richtung auf den weiteren Kegel
bereich geöffnet sind, gelangt Kühlflüssigkeit in Richtung
der Pfeile 127, 125 sowohl durch die Siebfläche 112, die mit
den Stegen 236 in Verbindung steht, wie auch durch die
Siebfläche 112, die mit den Stegen 336 in Verbindung steht.
Umgekehrt gelangt Rückspülströmung nicht nur entlang des
Pfeiles 121 in das Absaugrohr 124, sondern auch entlang des
Pfeiles 129 in die Sektoren der Kammer 117, und von dort in
das Absaugrohr 124, in zwar immer dann, wenn die Absaug
vorrichtung 120 sich mit einem Ansatz 131 unterhalb der
jeweiligen Öffnung 133 befindet, die den engeren Raum 117
mit den Stegen 336 mit dem weiteren Raum mit den Stegen 236
verbindet. Isoliert wird die jeweilige Öffnung von den
anschließenden Öffnungen durch eine elastische Lippe 135,
die an der Innenkante des Ringes 115 anliegt. Entsprechend
weitere Lippen sind quer dazu angeordnet, siehe die Bezugs
zahl 137.
Auch hier ist es sinnvoll, da die Anzahl der Stege 336 in
dem engeren Bereich gegenüber der Anzahl der Stege 236 im
weiteren Bereich halbiert ist, um gleichwohl zu einer
vollständigen Isolierung zu kommen, eine ähnliche Konstruk
tion zu wählen, wie sie bereits bezüglich der Fig. 7 und 8
beschrieben wurde, nämlich mit einer Absaugvorrichtung, die
aus drei durch vier elastische Lippen 137 getrennten Be
reichen besteht, von denen jeweils zwei Bereiche durch die
Dichtlippen isoliert mit dem Sektorraum vergrößerten Zentri
winkels in Verbindung stehen.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Kühlwasser
für einen Wärmetauscher, das in einer Rohrleitung (10)
strömt, mit einem rotationssymmetrischen, kegelförmigen
Siebkörper (12, 112) in der Größe des Rohrdurchmessers
sowie einer gleichachsigen, auf der angeströmten Seite
des Siebkörpers (12, 112) angeordneten Absaugvor
richtung (20, 120), die drehbar gelagert, mit Hilfe
eines Antriebes (26, 28, 30; 130) für die Dauer eines
Reinigungsintervalls kontinuierlich oder mit Unter
brechungen verschwenkbar und mit einer Eintrittsdüse
(22; 64, 66) versehen ist und während des Reinigungs
intervalles nach und nach die gesamte Fläche des
Siebkörpers (12, 112) auf der Anströmseite absaugt,
wobei der Siebkörper (12, 112) in Bereiche (37, 38, 39;
68, 70; 168, 268) eingeteilt ist, die Eintrittsdüse
(z. B. 22) der Absaugvorrichtung (29) jeden Bereich
abdecken kann und in jedem Bereich der eigentlichen
Siebfläche und der Absaugvorrichtung ein Hohlraum zur
vorübergehenden Aufnahme von Verunreinigungen (52)
vorhanden ist, wobei der Siebkörper (12, 112) auf der
Anströmseite durch im wesentlichen radiale, die Hohl
räume bildende Stege (z. B. 36) in einzelne, die
Bereiche bildende Sektoren unterteilt ist, die Ein
trittsdüse (z. B. 22) der Absaugvorrichtung (20) eine
solche Form hat, daß sie zu dem Zeitpunkt, zu dem die
Eintrittsdüse gerade einen Sektor überdeckt (z. B. 38),
benachbarte Sektoren (z. B. 37, 39) frei läßt, und der
Spalt (a) zwischen den freien Stegkanten (50) und den
Kanten der Eintrittsdüse (z. B. 22) der Absaugvor
richtung (z. B. 20) durch flexible Dichtlippen (z. B.
44) von mindestens der Höhe des Spaltes überbrückt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch die radialen
Stege (36; 136; 236, 336) gebildeten Hohlräume (z. B.
68, 70) jeweils durch zumindest einen kreisabschnitt
förmigen weiteren Steg (62; 115) geteilt sind, welche
Kreisabschnitte (62; 115) koaxial und im gleichen
Radialabstand zur Symmetrieachse (58) des Siebkörpers
(12, 112) liegen, und daß die Absaugvorrichtung (20,
120) zumindest zwei Eintrittsdüsenbereiche (z. B. 64,
66) aufweist, einen ersten Düsenbereich (z. B. 64) in
solcher Form, daß er zumindest in einer bestimmten
Stellung der Absaugvorrichtung (20, 120) bezüglich des
Siebkörpers (12, 112) gerade einen Teilhohlraum (z. B.
168) eines Sektors überdeckt, und einen zweiten Düsen
bereich (z. B. 66) in solcher Form, daß er in der
gleichen und/oder in zumindest einer weiteren Stellung
der Absaugvorrichtung (20, 120) bezüglich des Sieb
körpers (12, 112) gerade einen weiteren Teilhohlraum
(z. B. 70) eines Sektors überdeckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilsektoren oder Teilhohlräume (z. B. 68) mit
größerem Abstand von der Symmetrieachse (58) durch
weitere, im wesentlichen radial verlaufende Teilungs
stege (72) aufgeteilt sind, vorzugsweise in zwei gleich
große Teilhalbsektoren (168, 268).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest eine der Eintrittsdüsenbereiche
(66) innerhalb ihrer Außenform nochmals unterteilt ist
(76, 78, 80).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die flexiblen Dichtungslippen (44; 135)
sich über die Spalterstreckung (A) soweit hinauser
strecken, daß sie sich während der Bewegung der Lippen
bezüglich der Stege an diese zunächst seitlich anlegen,
sich zunehmend verbiegen und schließlich in gebogenem
Zustand über die Stegkante gleiten.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eintrittsdüse aus mehreren, wie
drei Kammern (76, 78, 80) besteht, wobei jeweils
mehrere, wie zwei Kammern (z. B. 76, 78; 76, 80) eine
solche Form bilden, daß sie in bestimmter Stellung der
Absaugvorrichtung bezüglich des Siebkörpers einen
Teilsektor überdeckt (Fig. 7, 8).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lippen (44; 137) über einen Bewegungswinkel der
Absaugvorrichtung (20, 120) mit jeweils zugehörigen
Stegen im Kontakt bleiben, der dem halben Zentriwinkel
des Teilsektors entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei (oder mehr) Düsenbereiche
unabhängig voneinander antreibbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der eine (oder die mehreren)
Düsenbereich einen Antrieb aufweist, der die Dreh
richtung der Bewegung nach einer bestimmten Zahl von
Umläufen (z. B. einem Umlauf) nach einer bestimmten
Betriebszeit ändert.
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