DE60118524T2 - Reinigung und trennung in rohrleitungen - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft das Reinigen oder Freimachen des Inneren von Fluidströmungsleitungen, insbesondere von Rohren und Schläuchen, und in anderen Aspekten die Bereitstellung einer Sperre am Ende eines Fluidkörpers, der die Leitung passiert, um sein Vermischen mit einem anderen Fluidkörper in derselben Leitung zu verhindern. Insbesondere fassten die Erfinder die Anwendung dieser neuen Verfahren in den Strömungsleitungen von Verarbeitungsanlagen für Nahrungsmittelprodukte und Nahrungsmittelkomponenten ins Auge, aber die Erfindung ist auch in anderen Bereichen einsetzbar.
  • HINTERGRUND
  • Als Hintergrund hat sich ein als „Molchen" bezeichnetes Verfahren im Bereich der Gewinnung und Verteilung von Öl und Gas als weit verbreitet erwiesen. Dabei wird ein „Molch", bei dem es sich um einen festen Körper oder eine feste Vorrichtung handelt, der/die so geformt ist, dass er/sie genau in das Innere der Pipeline passt, mit Druck durch das Rohr geschickt. Der Molch kann Abstreifer oder Bürsten aufweisen, um Verunreinigungen von der Innenfläche der Pipeline abzulösen (US-A-5457841 und US-A-5903945); zusätzlich oder alternativ dazu kann er so angepasst sein, dass er Rückstände in der Pipeline absorbieren oder auf andere Weise aufnehmen kann (US-A-4216026). Bekannte Pipeline-Molche werden vollständig oder teilweise aus einem elastischen, verformbaren Material hergestellt, das Krümmungen oder gelegentlich auftretende Unregelmäßigkeiten, wie z.B. Schweißnähte, in der Pipeline ohne Schaden passieren kann und trotzdem in engem Kontakt mit der Rohroberfläche bleibt (siehe US-A-4389461 und US-A-5924158). Es wurde vorgeschlagen, eine feste Kugel aus Eis als Molch einzusetzen, da diese sich spontan und schadlos auflöst, wenn sie stecken bleibt. Siehe z.B. US-A-4898197 und US-A-4724007. Außerdem wurde vorgeschlagen, eine selbsterhaltende gelierte Masse, die durch Gelieren eines Kohlenwasserstoffs hergestellt wird, durch die Pipeline zu schicken, beispielsweise um einen Produktstrom vom anderen zu trennen oder das Rohr trocken zu halten, wenn es nicht in Verwendung ist.
  • Das US-A-3057758 beschreibt das Einfrieren von Erdöl in situ in einer Pipeline, wobei gleichzeitig Dampf eingeblasen wird, um eine feststoffähnliche koagulierte Masse zu bilden, die den gleichen Querschnitt aufweist wie die Pipeline.
  • Ein weiterer Einsatzbereich für Molche, in dem sie sich etabliert haben, ist die Reinigung von Wärmeaustauschrohren, in denen sich während der Herstellung oder der Verwendung gebildete interne Reste akkumulieren: siehe US-A-4860821.
  • In den meisten Rohrsystemen werden für die Reinigung jedoch direkte Verfahren, wie beispielsweise Bürsten und/oder Spülen mit Reinigungsflüssigkeiten, eingesetzt, die leichter kontrolliert werden können und billiger sind als Molche. Außerdem können Molche nicht eingesetzt werden, wenn Fluidströmungsleitungen einen stark variierenden Querschnitt oder interne Hindernisse aufweisen, Flüssigkeiten jedoch schon.
  • DIE ERFINDUNG
  • In einem Aspekt schlagen die Erfinder ein Verfahren zum Freimachen des Inneren einer Fluidströmungsleitung vor, um deren Innenfläche zu reinigen und/oder eine Sperre am Ende eines Fluidkörpers bereitzustellen, der die Leitung passiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluid, eine Kunststoffmasse oder ein Agglomerat, die im Wesentlichen aus mithilfe einer Benetzungsflüssigkeit zusammenhaftenden Feststoffteilchen bestehen, in Kontakt mit ihrer Innenfläche durch die Leitung geschickt wird.
  • Die Benetzungsflüssigkeit ist ungeliert. Bevorzugte Benetzungsflüssigkeiten sind wässrig. Außerdem bevorzugen die Erfinder, dass die Benetzungsflüssigkeit die Innenfläche der Leitung benetzt, sodass die Feststoffteilchen über die Oberfläche gleiten.
  • Ein zweiter unabhängiger Aspekt, der auch eine bevorzugte Art der Umsetzung des ersten Aspekts darstellt, besteht im Durchschicken eines Fluids, einer Kunststoff masse oder eines Agglomerats aus einem Gemisch aus Feststoffteilchen und einer Benetzungsflüssigkeit, die eine aus dem Feststoff der Feststoffteilchen hergestellte Schmelzflüssigkeit ist, im Wesentlichen daraus besteht oder eine solche umfasst. Solch ein Gemisch kann beispielsweise leicht dadurch hergestellt werden, indem der Feststoff fein zerkleinert und bei einer Temperatur nahe seines Schmelzpunkts eingesetzt wird.
  • Ein besonderer Vorteil dieser Vorschläge besteht darin, dass ein feuchtes, zusammenhaftendes, fließfähiges Agglomerat – anders als bekannte verformbare oder gelierte Molche, die im Allgemeinen nur einer mäßigen Verformung standhalten, bevor sie brechen oder ihre Wirksamkeit verlieren – eine wirklich fluidförmige, verformbare und nichtstreckbare Einheit bereitstellen kann, die ihre Wirkung auch dann ausüben kann, wenn es starke Veränderungen in der Querschnittsform und/oder -größe, scharfe Krümmungen oder sogar Abzweigungen von der Fluidströmungsleitung gibt. Normalerweise muss das Molchanalogon des vorliegenden Vorschlags nicht auf spezielle Weise an die Größe oder Gestalt der jeweiligen Leitung angepasst werden, solange die Teilchen wesentlich kleiner sind als die Leitung. Eine im Wesentlichen fluidförmige, teilbare Masse kann leicht durch Leitungsquerschnitte geführt werden, die kein herkömmlicher Molch passieren könnte.
  • Umgekehrt sind die Erfinder der Ansicht, dass im Gegensatz zur Verwendung von herkömmlichen Reinigungsflüssigkeiten eine fließfähige Masse der beschriebenen Art, die im Wesentlichen aus zusammenhaftenden Feststoffteilchen besteht, leicht durch eine Leitung geführt werden kann, ohne in der Leitung zu zerfallen oder in eine benachbarte Flüssigkeit zu dispergieren. Ebenfalls können die Teilchen eine Reinigungswirkung durch Reibung an der Leitungswand bereitstellen, die bei einer Flüssigkeit nicht möglich ist. Vorzugsweise sind die Teilchen hart, und vorzugsweise sind sie auch scharfkantig.
  • Eine dritte unabhängige Ausführungsform der Vorschläge der Erfinder betrifft eine Reinigungs-, Freimachungs-, Trenn- oder Sperrfunktion, wie sie oben beschrieben sind, indem eine Masse aus fein zerkleinertem Eis durch die Leitung geschickt wird.
  • Solch ein Eismolch bringt viele Vorteile mit sich. Die Erfinder sind der Ansicht, dass er ausreichend fließfähig, verformbar und teilbar ist, um leicht das Innere von Leitungen unterschiedlichster Formen und Größen zu passieren. Typischerweise haftet er ausreichend stark zusammen – aufgrund des eigenen Schmelzwassers –, sodass er in der Leitung nicht zerfällt oder dispergiert wird.
  • Weiters kann Eis leicht, sparsam und sicher hergestellt werden. Demgemäß ist die Anwendung der vorliegenden Verfahren in den Fließleitungen von Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen praktisch.
  • Herkömmlicherweise muss in Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen jedes Mal Material aus dem Leitungs- oder Rohrsystem entfernt werden, wenn die Anlage eine Reinigung erfordert und wenn die Produktlinie geändert wird. Das Entfernen von Nahrungsmittelmaterial aus Leitungen ist teuer, zeitaufwendig und normalerweise abfallreich, da es schwierig ist, das Rückvermischen oder Diffundieren des Nahrungsmittelmaterials in die Reinigungsflüssigkeit oder die nachfolgende Produktlinie, je nach Fall, zu verhindern. Alle diese Schwierigkeiten erhöhen die Kosten.
  • Im Gegensatz dazu ist, auch wenn Nahrungsmittelmaterial mit Eis vermischt wird, dieses nicht immer vollständig verdorben, sondern kann beispielsweise für Tierfutter verwendet werden.
  • In ihrer Arbeit haben die Erfinder herausgefunden, dass Eisschlamm oder fein zerkleinertes Eis leicht in einer Form hergestellt werden kann, die durch Rohrleitungen mit Krümmungen, Verbindungsstücken und Querschnittsänderungen, wie z.B. Steckblenden und Mischstrecken, geschickt werden kann.
  • Da die gleichzeitige Gegenwart von Wasser und Eis die besten Ergebnisse liefert, bevorzugen die Erfinder die Aufnahme eines Gefrierpunkt-Senkmittels in das Wasser, das zur Herstellung des Eises verwendet wird. Dadurch wird der Temperaturbereich vergrößert, in dem das Eis und das Wasser nebeneinander existieren können.
  • Einfache nichttoxische Verbindungen, wie beispielsweise Zucker und Salz, können dabei eingesetzt werden.
  • Die Verwendung einer Masse aus gefrorenen Teilchen, die mit der entsprechenden Schmelzflüssigkeit benetzt ist, ist nicht auf herkömmliches Eis, mit oder ohne Gefrierpunkt-Senkmittel, eingeschränkt. Bei chemischer und biochemischer Bearbeitung können beispielsweise gebrochene gefrorene organische Lösungsmittel eingesetzt werden. Ein Beispiel ist Peressigsäure, das leicht friert, äußerst aktiv gegen Biokontaminanten ist und zur gegebenen Zeit zu harmlosen Verbindungen zerfällt, im Gegensatz zu den chlorhältigen Bleichmitteln, die herkömmlicherweise eingesetzt werden.
  • Ein weiterer spezieller Aspekt des Vorschlags der Erfinder betrifft ein allgemeines Verfahren oder eine allgemeine Situation, wo eine Betriebsflüssigkeit in Form eines Gemischs und/oder einer Lösung vorhanden ist oder die Fluidleitung passiert. Die Erfinder schlagen vor, den Reinigungs-, Freimachungs- oder Sperrvorgang in dieser Leitung wie hierin beschrieben durchzuführen, wobei als Fluidagglomerat gefrorenes Material verwendet wird, das entweder aus der Betriebsflüssigkeit selbst besteht und gefroren und in Teilchen zerbrochen wurde oder in dem Sinne damit kompatibel ist, dass es im Wesentlichen oder vollständig frei von Bestandteilen ist, die keine Bestandteile der Betriebsflüssigkeit sind. Solch ein Verfahren kann besonders gut geeignet sein, da das Schmelzen oder Vermischen des Agglomeratkörpers mit benachbarter Betriebsflüssigkeit in der Leitung diese nicht wesentlich verunreinigt. Da viele Betriebsflüssigkeiten aus Lösungen bestehen oder solche umfassen, ist die Gefrierpunkt-Senkfunktion diesem Material inhärent, welches deshalb von Natur aus zum Einfrieren und Zerstoßen zur Bereitstellung eines effektiven, zusammenhaftenden Agglomeratkörpers geeignet ist.
  • Bestimmte praktische Aspekte der hierin geoffenbarten Verfahren können von Fachleuten leicht aufgrund des technischen Zusammenhangs und des technischen Zwecks bestimmt werden.
  • So ist die Teilchengröße im Agglomerat beispielsweise normalerweise nicht entscheidend, solang das größte Teilchen den gesamten Weg durch das relevante Leitungssystem zurücklegen kann. In der Praxis liegen bei der Verwendung von zerstoßenem gefrorenem Material sehr unterschiedliche Teilchengrößen vor. Nur um dies zu veranschaulichen, sind in zerstoßenem Eis, das zur Verwendung in Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen geeignet ist – deren Rohrabmessungen von etwa 100 mm über etwa 25 mm (Standard) bis zu etwa 10 mm bei kleineren Abzweigungen betragen –, Eisteilchen mit bis zu 5 mm annehmbar und effektiv.
  • Auch der Anteil an Feststoff und Flüssigkeit in der Agglomeratmasse ist nicht entscheidend, solang die Masse ausreichend stark zusammenhaftet, um sich unter den relevanten Bedingungen als Körper durch die relevante Leitung zu bewegen. Typischerweise beträgt der Feststoffgehalt jedoch zumindest 30 Gew.-%.
  • Die Geschwindigkeit, mit der die Agglomeratmasse durch die Leitung getrieben wird, kann je nach Situation stark variieren. Jeder Wert von 0,05 bis 5 m/s kann beispielsweise geeignet sein.
  • Spezielle Ausführungsformen unserer Vorschläge umfassen das Pumpen der Fluidmasse (Agglomerat) durch eine Fluidströmungsleitung mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
    • – deutliche Veränderungen der Querschnittsfläche, z.B. mehr als 20 %;
    • – interne Hindernisse, wie z.B. Sonden oder Sensoren, die in den Innenraum der Leitung ragen;
    • – Verzweigung oder Vereinigung von Leitungen.
  • Im Falle von Verzweigungen kann das Verfahren das Trennen der Fluidmasse umfassen, sodass sie gleichzeitig unterschiedlichen Abzweigungen folgt.
  • In speziellen Ausführungsformen des Verfahrens kann die genannte Fluidmasse zu einem oder mehreren der folgenden Zwecke eingesetzt werden:
    • – um einen Körper aus Fluidmaterial vor sich her entlang der Leitung zu treiben;
    • – um, allgemeiner gesehen, eine Sperre zwischen einem ersten stromabwärtigen Körper aus Fluidmaterial in der Leitung und einem zweiten stromaufwärtigen Körper, z.B. aus einem anderen Fluidmaterial, oder einem leeren Leitungsabschnitt zu bilden;
    • – um die Innenfläche der Leitung zu reinigen.
  • Üblicherweise handelt es sich beim vorliegenden Agglomerat um einen der Länge nach eingeschränkten Körper in der Leitung, dessen Länge beispielsweise nicht mehr als zwanzig Mal so groß ist wie seine Breite.
  • Diese Verfahren können in Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen eingesetzt werden. Andere gewerbliche Anwendungsbereiche umfassen die Kohlenwasserstoffgewinnung in der Ölindustrie, petrochemische Verarbeitung und Feinchemikalien, wie z.B. Farbstoffe und Pharmazeutika. In Bezug auf Feinchemikalen besteht ein Vorteil in der Möglichkeit, eine Leitung mit einer kleineren Masse Reinigungsmaterial (z.B. Eis oder ein anderes gefrorenes Lösungsmittel) zu reinigen als bei flüssiger Reinigung. Dies unterstützt die wirtschaftliche Rückgewinnung von hochwertigen Rückständen. Die Verunreinigung von Leitungsoberflächen im Allgemeinen stellt einen wichtigen Bereich dar. Wenn toxische oder auf andere Weise gefährliche Rückstände vorhanden sind, besteht wiederum ein Vorteil in der Gewinnung von relativ geringen Volumina.
  • Nun werden Anwendungsmodi der Erfindung als Beispiele erläutert, wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen wird, die praktische Verfahren und Tests veranschaulichen und worin:
  • 1 die Einführung verschiedener Medien in ein Testrohr zeigt;
  • 2 die Trennung eines Nahrungsmittel von einem anderen in einem Testrohr zeigt;
  • 3 eine Änderung des Querschnitts eines Rohrs zeigt;
  • 4 das Freimachen eines Rohrs zeigt;
  • 5a, b Phasen einer Strömung zwei getrennter Fluide durch ein sich verzweigendes Rohr zeigen;
  • 6 eine Strömung durch eine Mischstrecke zeigt; und
  • 7a, b Phasen der Reinigung eines Rohrs zeigen.
  • Pumpbares Eis wurde durch Lösen von Zucker oder Salz als Gefrierpunkt-Senkmittel in Wasser, gefolgt vom Frieren und Zerstoßen in einem Mixer hergestellt.
  • Wie bekannt ist, hat ein Gefrierpunkt-Senkmittel die Wirkung, das gemeinsame Vorhandensein von Eis und Schmelzwasser als fließfähiges Präparat über einen Temperaturbereich zu stabilisieren, da sich das gelöste Gefrierpunkt-Senkmittel in der Schmelze konzentriert, wenn der Gefriervorgang fortschreitet; der Gefrierpunkt der Schmelze neigt somit dazu, in Übereinstimmung mit steigender und fallender Umgebungstemperatur zu steigen oder zu fallen.
  • Die Erfinder fanden heraus, dass das resultierende Eis/Wasser-Gemisch oder der Schlamm gut fließfähig ist und vor allem unter herkömmlichen Pumpdrücken durch Rohre gepumpt werden kann.
  • Um die Wirksamkeit dieses fließfähigen Eises beim Freimachen, Reinigen oder Trennen von Nahrungsmittelmaterialien in Rohren von Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen zu testen, stellten die Erfinder eine Labortestanlage mit transparenten Rohren her, sodass das Verhalten der Fluids leicht beobachtet werden konnte.
  • An der Eingangsöffnung des Haupttestrohrs 5 (1) schlossen die Erfinder die jeweiligen Eingangszufuhrleitungen 11, 12, 13 für ein erstes Produkt 1, ein zweites Produkt 2 und pumpbares Eis B an. Mithilfe eines Dreiwegventils 7 konnten diese drei Substanzen je nach Wahl zu einem bestimmten Zeitpunkt in das Testrohr 5 gepumpt werden. Um die visuelle Beurteilung zu vereinfachen, waren „Nahrungsmittel" 1, 2 unterschiedlich gefärbte, mit Maisstärke verdickte wässrige Präparate.
  • Ein Sammelbehälter 6 ist am stromabwärtigen Ende des Rohrs dargestellt. Es ist möglich, Detektoren einzusetzen, um charakteristische Bestandteile in Zusammensetzungen zu bestimmen, die das Rohr passieren, um den Fluss und vor allem den Vermischungsgrad von verschiedenen Zusammensetzungen an Grenzflächen zu überwachen. In den vorliegenden Tests reicht eine einfache visuelle Beurteilung aus. Das transparente Rohr wies einen Innendurchmesser von 25 mm auf.
  • In einem ersten Test (2) folgte auf einen ersten Fluss des ersten Nahrungsmittels 1 ein kurzer Fluss pumpbares Eis B, um eine Pufferregion vor dem Fluss des zweiten Nahrungsmittels 2 zu schaffen. Die Erfinder bemerkten, dass sich der fließfähige Eisstöpsel B frei und zusammenhaftend entlang des Rohrs bewegte, und zwar in vollem Benetzungskontakt mit der Innenfläche, und es gab nur wenig Vermengung an den Grenzflächen zwischen Eisstöpsel B und den Nahrungsmittelblöcken 1, 2. Das vordere Ende des Eisstöpsels B entfernte Spuren des ersten Nahrungsmittels 1 fast augenblicklich von der Rohrwand, sodass keine erkennbare Verunreinigung des zweiten Nahrungsmittels 2 vorhanden war.
  • Auf diese Weise kann eine Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlage zwei unterschiedliche Produkte nacheinander durch die gleiche Leitung schicken, und das auf sehr bequeme Weise und ohne dazwischenliegende Stillstandzeit für Reinigungsarbeiten.
  • In einem zweiten Test wurde eine Steckblende 51 mit einem Innendurchmesser von 10 mm in das Testrohr gegeben. Es zeigte sich, dass der Stöpsel B aus zerstoßenem Eis leicht durch die Öffnung strömen konnte und auf der stromabwärtigen Seite schnell wieder den gesamten Querschnitt der Leitung ausfüllte, sodass kein Rückstand des ersten Nahrungsmittels 1 hinter der Steckplatte vorhanden war, nachdem dort der Eisstöpsel B vorbeigeleitet war.
  • 4 zeigt einen dritten Test, bei dem das Rohr nach der Freimacharbeit des Eisstöpsels B leer war und der Stöpsel B durch das Pumpen von Luft angetrieben wurde. Wieder wurde das erste Nahrungsmittel 1 effektiv entfernt, und die Rohrwand blieb sauber. Offensichtlich wirken der Feststoff und die Flüssigkeit, die gleichzeitig im Stöpsel B vorhanden sind, der die Rohroberfläche reinigt, durch eine Kombination aus Benetzungs- und Wischwirkung zusammen.
  • 5 zeigt einen anspruchsvolleren Test, bei dem sich das Testrohr 5 an einer T-Verzweigung in zwei Abzweigungen verzweigt. Der anfängliche Fluss eines ersten Nahrungsmittels trennte sich in zwei entgegengesetzt gerichtete Strömungen 1'. Wie in 5b zu sehen fanden die Erfinder heraus, dass sich der anfängliche fließfähige Eisstöpsel B an der Verzweigung 52 problemlos in zwei Unterstöpsel B' trennte, die jeweils einem Zweig der Verzweigung folgten und den jeweiligen Fluss des ersten Nahrungsmittels 1' genauso effektiv reinigten wie in den Tests mit nur einem Rohr. Das pumpbare Eis kann – je nach Länge des anfänglichen Stöpsels B – in jeder gewünschten Menge in das Anfangsrohr eingeführt werden, um sicherzustellen, dass die getrennten Stöpsel B' nach solch einer Trennung immer noch eine ausreichende Größe aufweisen.
  • 6 zeigt ein Mischmodul 53, das im Testrohr inkludiert ist und einen flachen Querschnitt aufweist, der durch eine Anordnung von Ablenkplatten blockiert ist, zwischen denen das Fluid vermischt wird. Wie bei der Steckplatte fanden die Erfinder heraus, dass das pumpbare Eis leicht bei ausreichender Benetzung und ausreichendem Abwischen, um die erste Nahrungsmittelzusammensetzung vollständig zu entfernen, den komplizierten Wegen dieses Systems folgte.
  • 7 zeigt einen Reinigungstest, bei dem die Innenfläche des sonst leeren Testrohrs über einen Testabschnitt S zur Verunreinigung mit Marmelade 4 bestrichen wurde. Indem das pumpbare Eispräparat B entlang des Rohrs durch den Testabschnitt geschickt wurde, fanden die Erfinder heraus, dass die anhaftende Marmelade vollständig aus dem Rohr entfernt wurde; es gab keine sichtbaren Rückstände.
  • Eine weitere positive Eigenschaften war die bemerkenswerte Temperaturverträglichkeit des Verfahrens, trotz der Verwendung von Eis in einem System mit einer Temperatur weit über dessen Schmelzpunkt. Die Erfinder fanden heraus, dass die Verfahren sogar in warmen Rohren effektiv waren. Dies ist auf die schlechte Wärmeleitfähigkeit von Eis gekoppelt mit der Fähigkeit der Masse zurückzuführen, sich selbst unter Pumpdruck anzupassen, sodass das Rohr trotz Schmelzverlusten an der Oberfläche ausgefüllt bleibt.
  • Da das pumpbare Eis ein wässriges Präparat ist, das nur einen milden gelösten Stoff als Gefrierpunkt-Senkmittel umfasst, gibt es keine gesundheitlichen oder Sicherheitsrisiken, wenn es durch Nahrungsmittel-Verarbeitungsanlagen geschickt wird.
  • In einem weiteren Beispiel war das Nahrungsmittelprodukt im Rohr Fruchtjoghurt. Das technische Ziel bestand darin, das Joghurt in der größtmöglichen Menge aus dem Rohr rückzugewinnen. Die Erfinder froren eine kleine Menge Joghurt und zerstießen das resultierende gefrorene Joghurt wie im vorherigen Versuch in einem Mixer. Eine zusammenhaftende Masse gefrorener Joghurtteilchen konnte leicht erhalten werden, und die Erfinder fanden heraus, dass diese durch das Rohr gepumpt werden konnte und die flüssigen Joghurtreste genauso leicht vor sich her schob wie reines Eis. Da das Joghurt zwar im Wesentlichen wässrig ist, aber wesentliche Mengen gelöster Feststoffe und emulgierter Fette enthält, trat die Gefrierpunkt-Senkwirkung natürlich auf, sodass der Feststoff und eine gewisse Menge Schmelze gleichzeitig vorhanden waren. Der gepumpte Stöpsel aus gefrorenem Joghurtbrei reinigte das Rohr effektiv. Obwohl der gefrorene Teil des Joghurts nach dem Auftauen von eher schlechter Qualität war, konnten die direkt angrenzenden Teile des Blocks aus flüssigem Joghurt ihre Qualität perfekt aufrechterhalten und verwendet werden.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Reinigen oder Freimachen des Inneren einer Fluidströmungsleitung (5) oder zum Bereitstellen eines beweglichen Stöpsels in der Fluidströmungsleitung (5), indem ein Körper (B), der sich im Inneren der Leitung erstreckt, der Leitung entlang im Inneren derselben bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (B) eine fließfähige Agglomeratmasse ist, die im Wesentlichen aus harten, gefrorenen Feststoffteilchen und einer ungelierten Benetzungsflüssigkeit besteht, die eine Schmelze aus den gefrorenen Teilchen umfasst und mithilfe derer die Teilchen zusammenhaften.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Teilchen und die Benetzungsflüssigkeit wässrig sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Teilchen Eisteilchen sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Eisteilchen eine Teilchengröße von bis zu 5 mm aufweisen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Teilchen aus einem gefrorenen organischen Lösungsmittel bestehen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Teilchen aus einem gefrorenen flüssigen Nahrungsmittel oder Getränk oder einem gefrorenen flüssigen Bestandteil eines Nahrungsmittels oder Getränks bestehen.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Benetzungsflüssigkeit ein Gefrierpunkt-Senkmittel umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Gefrierpunkt-Senkmittel Salz oder Zucker ist.
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Benetzungsflüssigkeit die Innenfläche der Leitung benetzt.
  10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Agglomeratmasse zumindest 30 Gew.-% Feststoffteilchen umfasst.
  11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Körper (B) als Sperre an einem Ende eines Körpers aus einem anderen fließfähigen Material in der Leitung oder zwischen zwei Körpern aus unterschiedlichem fließfähigem Material in der Leitung der Leitung (5) entlang im Inneren derselben bewegt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, worin der Körper (B) verwendet wird, um den Körper aus fließfähigem Material zur Rückgewinnung entlang der Leitung zu bewegen.
  13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin eine Betriebsflüssigkeit in der Leitung vorhanden ist, wobei die Betriebsflüssigkeit gefroren und besonders fein zerkleinert ist, um die Masse von Teilchen zur Bildung des Körpers (B) bereitzustellen, der in Kontakt mit der Betriebsflüssigkeit die Leitung passiert.
  14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Fluidströmungsleitung eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: – mehr als 20 % Veränderung der Querschnittsfläche; – interne lokale Hindernisse, die in den Innenraum der Leitung ragen; – Verzweigung oder Vereinigung von Leitungen, wobei der Körper (B) diese(s) Merkmale) überwindet.
  15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Agglomeratmasse mit 0,05 m/s bis 5 m/s entlang der Leitung bewegt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Länge der Agglomeratmasse nicht mehr als zwanzig Mal so groß ist wie ihre Breite.
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DE60118524D1 DE60118524D1 (de) 2006-05-18
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AU (1) AU2001225330A1 (de)
DE (1) DE60118524T2 (de)
ES (1) ES2263580T3 (de)
GB (1) GB0000560D0 (de)
WO (1) WO2001051224A1 (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0000560D0 (en) * 2000-01-11 2000-03-01 Univ Bristol Cleaning and fluid separation in fluid flow conduits
GB0116826D0 (de) * 2001-07-10 2001-08-29 British Nuclear Fuels Ltd
AU2003279017A1 (en) * 2002-06-20 2004-01-06 University Of Bristol Methods of cleaning, clearing and separation in conduits
JP2004340433A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Tokai Engineering Co Ltd 熱交換コイル内洗浄方法
EP1729898A1 (de) * 2004-03-31 2006-12-13 Ecolab, Inc. System zur selbstautomatischen leitungsreinigung
US20060169715A1 (en) * 2004-11-09 2006-08-03 Jorg Emmendorfer Controller-based management of a fluid dispensing system
US20060113322A1 (en) * 2004-11-09 2006-06-01 Maser Bryan A Monitoring operation of a fluid dispensing system
US20060175352A1 (en) * 2004-11-09 2006-08-10 Jorg Emmendorfer Cleaning processes for a fluid dispensing system
US20060097003A1 (en) * 2004-11-09 2006-05-11 Joerg Emmendoerfer Chemical dispense system for cleaning components of a fluid dispensing system
US7311224B2 (en) * 2004-11-09 2007-12-25 Ecolab Inc. Chemical dispense system for cleaning components of a fluid dispensing system
US20070095859A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Maser Bryan A Controller-based management of a fluid dispensing system
JP2014083513A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Hiroshi Suzuki 管路洗浄方法及び管路洗浄システム
JP6097525B2 (ja) * 2012-10-31 2017-03-15 吉佳エンジニアリング株式会社 管路洗浄方法及び管路洗浄システム
JP6049406B2 (ja) * 2012-11-08 2016-12-21 鈴木 宏 伏越管路の洗浄方法及び洗浄システム
JP6140431B2 (ja) * 2012-11-21 2017-05-31 鈴木 宏 管路内部洗浄用シャーベット体の製造方法
JP6310184B2 (ja) * 2013-03-29 2018-04-11 鈴木 宏 洗浄管路調査方法
JP6489762B2 (ja) * 2013-06-05 2019-03-27 鈴木 宏 管路洗浄方法及び管路洗浄システム
GB2521826B (en) * 2013-12-18 2017-11-08 Ge Oil & Gas Uk Ltd Multiple chemical supply line
US9636721B2 (en) 2014-04-16 2017-05-02 Quickdraft, Inc. Method and clean-in-place system for conveying tubes
US9731334B2 (en) 2014-07-01 2017-08-15 Kirt Ervin Microbot pigging system
WO2018146268A1 (en) 2017-02-10 2018-08-16 Suez Groupe Method and apparatus for cleaning and disinfection of conduits
CN107806137A (zh) * 2017-10-13 2018-03-16 中国石油大学(北京) 下水道疏通装置及方法
WO2019113635A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 Saban Ventures Pty Limited Suspension cleaning
WO2020171956A1 (en) 2019-02-18 2020-08-27 Tropicana Products, Inc. Method for minimizing material mixing during transitions in a material processing system
EP3848130B1 (de) * 2020-01-13 2023-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtung zur reinigung eines rohrförmigen hohlraums mittels eines passiven, konturadaptiven molchs
CN113426779B (zh) * 2021-06-29 2023-02-03 邦凯控股集团有限公司 一种熔体管道清洗装置
KR102567824B1 (ko) 2021-10-28 2023-08-18 (주)보선워터텍 관로 세척 시스템

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3057758A (en) * 1960-10-26 1962-10-09 Harry H Walker System for measuring and increasing flow through pipelines
US3085916A (en) * 1961-10-16 1963-04-16 Zimmie Method of removing and preventing accumulation in cooling systems
US3676091A (en) * 1970-09-08 1972-07-11 Shell Oil Co Method for forming and circulating plugs in a pipeline
US4220012A (en) 1976-09-13 1980-09-02 Brister Beryle D Apparatus for freezing a slug of liquid in a section of a large diameter fluid transmission line
US4383783A (en) 1978-09-18 1983-05-17 Shell Oil Company Pipeline gel plug
US4216026A (en) 1979-02-05 1980-08-05 Shell Oil Company System for removing fluid and debris from pipelines
US4473408A (en) 1982-01-12 1984-09-25 The Dow Chemical Company Cleaning pipeline interior with gelled pig
JPS58156385A (ja) * 1982-03-15 1983-09-17 株式会社ホクカン 通水管等の洗浄清掃方法
US4898197A (en) * 1983-03-11 1990-02-06 Lacress Nominees Pty. Ltd. Cleaning of tubes using projectiles
SU1141153A1 (ru) 1983-09-27 1985-02-23 Университет дружбы народов им.Патриса Лумумбы Способ очистки дрен от заилени
GB8505429D0 (en) * 1985-03-02 1985-04-03 Kue Eng Ltd Blast cleaning
JPS6211586A (ja) * 1985-07-08 1987-01-20 日本鉱業株式会社 管内付着物の除去方法及び管内付着物の研掃材
JPS6438184A (en) * 1987-08-01 1989-02-08 Shizuo Sagawa Method of cleaning pipe
SU1625886A1 (ru) 1987-12-28 1991-02-07 Институт Геологии И Геохимии Горючих Ископаемых Ан Усср Состав полимерной очистной пробки дл депарафинизации нефтепроводов продолжительной эксплуатации
JPH0368484A (ja) * 1989-08-08 1991-03-25 Shinji Hasegawa 排水管の清掃工法
JP2833835B2 (ja) * 1990-07-17 1998-12-09 大成建設株式会社 配管内洗浄装置
DE4131208A1 (de) * 1991-09-19 1993-03-25 Dirk Pitzel Verfahren und vorrichtung zum foerdern einer fluessigkeit und eines anderen fliessfaehigen mediums durch dieselbe foerderleitung
JPH05261349A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Innov Center Kk 管内部の洗浄方法と装置
US5300152A (en) 1992-07-27 1994-04-05 Atlantic Richfield Company Method of cleaning tubular with frozen layered gelatin pig
US6041811A (en) 1997-09-04 2000-03-28 Pa-Plug, Inc. Plug for forming an ice barrier in a pipeline
US6485577B1 (en) 2000-01-07 2002-11-26 Robert Kiholm Pipe pig formed of frozen product
GB0000560D0 (en) * 2000-01-11 2000-03-01 Univ Bristol Cleaning and fluid separation in fluid flow conduits
GB0116826D0 (de) * 2001-07-10 2001-08-29 British Nuclear Fuels Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
US20030140944A1 (en) 2003-07-31
US6916383B2 (en) 2005-07-12
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EP1248689A1 (de) 2002-10-16
JP2003519571A (ja) 2003-06-24
WO2001051224A1 (en) 2001-07-19

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