DE7815570U1 - Roehrenwaermetauscheranlage - Google Patents

Description

Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 100254

51 848/Sch- 25. Januar 198o

ι Gebrauchsitiusteranmeldung G 78 15 57o.1

Ludwig Taprogge

Reinigungsanlagen für
Röhren-Wärmeaustauscher

Wacholderstraße 7, 4ooo Düsseldorf 31

Rohrenwarmetauschervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Rohrenwarmetauschervorrichtung

Wärmetauschergehäuse,

Eintrittskammer mit Eintrittskammerrohrboden,

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Austrittskammer mit Austrittskammerrohrboden,

QuerStrömungsraum zwischen Eintrittskammerrohrboden und Austrittskammerrohrboden und

Reinigung svorrichtung,

wobei die Reinigungsvorrichtung Reinigungskörper aufweist, die in den über die Rohrbodenfläche verteilcen Wärmetauscherröhren durch Umkehr der Strömungsrichtung hin- und herbewegbar und durch Fangkörbe an beiden Enden der Wärmetauscherröhren gehalten sind, - wobei ferner für einen Wasserstrom durch die Wärmetauscherröhren dem Wärmetauscher Wasserpumpen in Ausstoßleitungen bzw. Ansaugleitungen vor- und/oder nachgeschaitet sind. - Insbes. bezieht sic^ die Erfindung auf einen Kraftwerkskondensator des beschriebenen Aufbaus. Eintrittskammer bezeichnet die Kammer für den Eintritt des Wasserstromes, Austrittskammer entsprechend die für dessen Austritt. Durch den Querströmungsraum strömt das thermodynamisch angekoppelte Medium, bei Kraftwerkskondensatoren z. B. zu kondensierender Wasserdampf. Reinigungsvorrichtung bezeichnet eine mit dem Röhrenwärmetauscher integrierte Installation, die es erlaubt, zum Zwecke der Reinigung der einzelnen Röhren R-einigungskörper in diesen Röhren zu bewegen. Die Reinigungskörper bestehen z. B. aus Schwammgummi oder aus einem Träger, der mit Reinigungsborsten besetzt ist. Sie können kugelförmige oder auch zylindrische Gesralt aufweisen.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Röhrenwärmetauschervorrichtungen (DE-PS 11 38 8oo) ist in jeder Röhre hin- und herbewegbar^

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im übrigen jedoch stationär ein Reinigungskörper angeordnet, welcher durch Umschaltung der Strömungsrichtung hin- und herbewegbar ist. Die Fangkörper befinden sich im Bereich der Mündungen der Röhren im Eintrittskammerrohrboden und im Austrittskammerrohrboden. Um die Strömungsrichtung umzuschalten, nutzt man die Tatsache, daß ein Röhrenwärmetauscher regelmäßig durch Scheidewände in zwei Räume unterteilt ist. Diesen Räumen, bzw. den Zu- und Ableitungen, sind Ventilklappen zugeordnet, mit denen die Strömung des Wassers umsteuerbar ist. Das ist nicht frei von Nachteilen. Tatsächlich wird der Wirkungsgrad der Röhrenwärmetauschervorrichtung zumindest bei der Durchführung der Reinigungsarbeiten erheblich beeinträchtigt, weil über die beschriebene Klappensteuerung die Strömungsrichtung des gesamten Wärmetauschermediums nach Maßgabe der Reinigungsarbeit und damit in Abweichung von einer thermodynamischen Optimierung gesteuert werden muß. Das alles stört insbes., wenn es sich um Röhrenwärmetauschervorrichtungen mit großem Durchmesser, d. h. mit einer Vielzahl von Röhren und großer Rohrbodenfläche handelt, wie sie z. B. bei Kraftwerken erforderlich werden, die die Temperatürschichtung des Wassers ; in tropischen Gewässern ausnutzen. Hier ergeben sich Durchmesser von 2o m und mehr für die Wärmetauscher bzw. die Klappen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße j Röhrenwärme-taischervorrichtung so weiter auszubilden, daß auch

während der Reinigungsarbeit der thermodynamische Betrieb des ί

Röhrenwärmetauschers möglichst wenig gestört wird. |

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zumindest eine der Kammern (d. h. die Eintrittskammer und/oder die Aus-

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trittskammer) durch an den Rohrboden angeschlossene kanalbildende Trennwände in eine Mehrzahl von Teilströmkanälen aufgeteilt ist, denen jeweils eine Wasserpumpe mittels Ausstoßleitung bzw. Ansaugleitung zugeordnet ist, und daß die Wasserpumpen einzeln steuerbar, insbes. einzeln ausschaltbar und/oder umsteuerbar, und dadurch die Reinigungskörper in den den Teilstromkanälen zugeordneten Röhren bewegbar sind. - Die kanalbildenden Trennwände teilen die Kammer, in der sie angeordnet sind, nicht also den gesamten Röhrenwärmetauscher, der in bekannter Weise ausgelegt ist, also zusätzliche Scheidewände aufweisen kann oder nicht.

Erfirdungsgemäß wird die Rohrenwarmetauschervorrichtung mit den zugeordneten Wasserpumpen als ein einheitliches System aufgefaßt,; welches von einem einzigen Wasserstrom durchflossen wird. Infolge der Anordnung der kanalbildenden Trennwände und der Teilstromkanäle ist es,im Gegensatz zur bekannten Ausführungsform, nicht mehr erforderlich, den gesamten Wasserstrom umzusteuern, um die ! Reinigungskörper in den Röhren zu bewegen. Es kann vielmehr nur einer der Teilströme durch Abschalten seiner Pumpe oder Umsteuern des Drehsinns der Pumpe so beeinflußt werden, daß die Reinigungs- ; körper in den diesem Teilstromkanal zugeordneten Röhren bewegt werden. Arbeitet man mit eire: sehr weitgehenden Unterteilung in Teilstromkanäle, so werden die Teilströme entsprechend klein und folglich wird auch die Störung des thermodynamischen Systems bei den Reinigungsarbeiten mit wachsender Anzahl der Teilstromkanäle kleiner und kleiner. Je nach gleichsam Parzellierung der beschriebenen Kammern und zahlenmäßiger Pumpenausstattung kann ein solcher Reinigungsvorgang für beliebig viele Kondensatorteilabschnitte einzeln oder zugleich vorgenommen werden. Auch können auf der Eintrittsseite sich ansammelnde Grobverschmutzungen beseitigt werden.

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Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß '■ bei einer erfindungsgemäßen Röhrenwärmetauschervorrichtung die bei der Reinigungsarbeit auftretende thermodynamische Störung mit; Beeinträchtigung des Wirkungsgrades praktisch beliebig klein gemacht werden kann, je nach der Anzahl der Teilstromkanäle, die angeordnet und mit Wasserpumpen ausgerüstet werden. Es versteht sich von selbst, daß der Wasserstrom vor bzw. hinter den Pumpen wieder vereinigt wird, so daß infolge der Aufteilung und Steue- i rung der Wasserpumpen ohne weiteres die angestrebte Bewegung der Reinigungskörper erreichbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Röhrenwärmetauschervorrichtung, gleichsam aufgebrochen,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in anderer Funktionsstellung und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 2 mit einzelnen Röhren des Röhrenwärmetauschers. !

Die in den Figuren dargestellte Röhrenwärmetauschervorrichtung steht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus dem Wärmetauscher 1, der Ansaugleitung 2 für das Kühlwasser und den Ausstoßleitungen

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für die Pumpen 4. Die Pumpen 4 könnten aber auch eintrittsseitig dem Wärmetauscher 1 zugeordnet sein. Zum Wärmetauscher 1 gehören das Wärmetauschergehäuse 5, eine Eintrittskammer 6 mit Eintrittskammer rohr bod en 7, eine Austrittskammer 8 mit Austrittskammerrohrboden 9, der Querströmungsraum 1o zwischen Eintrittskammerrohrboden 7 und Austrittskammerrohrboden 9 und die Reinigungsvorrichtung 11. Zur Reinigungsvorrichtung 11 wird insbes. auf die ( Fig. 4 verwiesen. Man erkennt, daß die Peinigungsvorrichtung 11 Reinigungskörper 12 aufweist, die in den über die Rohrbodenfläche verteilten Wärmetauscherröhren 13 durch Umkehr der Strömungsrichtung des Wassers hin- und herbewegbar und durch Fangkörbe 14 an beiden Enden der Wärmetauscherröhren 13 gehalten sind. Für den Wasserstrom durch die Wärmetauscherröhren 13 sind dem Wärmetauscher 1 die schon erwähnten Wasserpumpen 4 vor- und/oder nachgeschaltet.

Insbes. aus der Fig. 1 entnimmt man, daß zumindest eine der Kammern 6, 8, im Ausführungsbeispiel die Austrittskammer 8, durch an den Rohrboden 9 angeschlossene kanalbildende Trennwände 15 in f eine Mehrzahl von Teilstromkanälen 16 aufgeteilt ist, denen jeweils eine Wasserpumpe 4, im Ausführungsbeispiel mit Ausstoß- ' leitung 3, zugeordnet ist. Die Wasserpumpen 4 sind einzeln Steuer+- bar. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß dadurch die Reinigungskörper 12 in den den Teilstromkanälen 16 zugeordneten Röhren 13 bewegbar sind. In Fig. 2 hat der Wasserstrom die Reinigungskörper 12 sämtlich an das aus- ! trittskammerseitige Ende der Röhren 13 gedrückt, wo die schon erwähnten Fangkörbe 14 die Reinigungskörper festhalten. In der Aus-i führungsform nach Fig. 3 ist die eine der Pumpen 4 ausgeschaltet

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worden, wodurch bereits erreicht wird, daß sich in diesem Teilstromkanal 16 der Wasserstrom gleichsam umkehrt, so daß die Reinigungskörper 12 in Richtung der dort eingezeichneten Pfeile 17 gedrückt werden, während sie in dem anderen, in Fig. 3 erkennbaren Teilstromkanal 16 sich noch am austrittskammerseitigen Ende ι der Wärmetauscherröhren 13 befinden. So lassen sich in allen Röhren 13 die Reinigungskörper 12 zur Durchführung der Reinigungs-j arbeit bewegen, wobei im übrigen auch die Umlaufrichtung der Pumpen 4 verändert werden kann. Die Anzahl der Teilstromkanäle 16 kann ohne weiteres so groß gemacht werden, daß bei der Reinigungsarbeit die thermodynamisehen Verhältnisse des Wärmetauschers 1 jedenfalls nicht störend verändert werden.

Claims (1)

1. Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

   Schutzanspruch :

   Röhrenwärmetauschervorrichtung mit Wärmetauschergehäuse, Eintrittskammer mit Eintrittskammerrohrboden, Austrittskammer mit Austrittskammerrohrboden, Querströmungsraum zwischen Eintrittskammerrohrboden und Austrittskammerrohrboden und Reinigungsvorrichtung, - wobei die Reinigungsvorrichtung Reinigungskörper aufweist, die in den über die Rohrbodenfläche verteilten Wärmetauscher röhren durch Umkehr der Strömungsrichtung hin- und herbewegbar und durch Fangkörbe an beiden Enden der Wärmetauscherröhren gehalten sind, wobei ferner für einen Wasserstrom durch die Wärmetauscherröhren dem Wärmetauscher Wasserpumpen vor- und/oder nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Kammern (6 bzw. 8) (d. h. die Eintrittskammer (6) und/oder die Austrittskammer (8)) durch an den Rohrboden (7 bzw. 9) angeschlossene kanalbildende Trennwände (15) in eine Mehrzahl von Teilstromkanälen (16) aufgeteilt ist, denen jeweils eine Wasserpumpe (4) zugeordnet ist, und daß die Wasserpumpen (4) einzeln steuerbar, insbes. ausschaltbar und/oder umsteuerbar und dadurch die Reinigungskörper (12) in den Teilstromkanälen (16) zugeordneten Röhren (13) bewegbar sind.