EP0195366A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasrohren - Google Patents

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EP0195366A2
EP0195366A2 EP86103345A EP86103345A EP0195366A2 EP 0195366 A2 EP0195366 A2 EP 0195366A2 EP 86103345 A EP86103345 A EP 86103345A EP 86103345 A EP86103345 A EP 86103345A EP 0195366 A2 EP0195366 A2 EP 0195366A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flue gas
expansion
inlet
gas pipe
outlet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86103345A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0195366A3 (de
Inventor
Kurt Antonschmidt
Ulrich Wirtulla
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METASCO Chemische-Technische Produkte GmbH
Original Assignee
METASCO Chemische-Technische Produkte GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by METASCO Chemische-Technische Produkte GmbH filed Critical METASCO Chemische-Technische Produkte GmbH
Publication of EP0195366A2 publication Critical patent/EP0195366A2/de
Publication of EP0195366A3 publication Critical patent/EP0195366A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
    • B08B9/0321—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
    • B08B9/0322—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid in combination with a plug, e.g. inflatable mole, to isolate a part of the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
    • B08B9/0321—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
    • B08B9/0328—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid by purging the pipe with a gas or a mixture of gas and liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F23J3/02—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Definitions

  • the invention relates to washing processes for cleaning flue gas pipes with liquid cleaning agents and devices for performing this method.
  • the main cause of incomplete heat transfer in boilers is deposits of flue gas residues or lime on the combustion or water side. On the furnace side, these deposits consist of soot or mineral slags, which have to be removed at certain time intervals.
  • Chemical or chemical-physical cleaning agents have proven to be particularly suitable, as they are usually sprayed as an aqueous solution on the surface to be cleaned (wetting process) and penetrate the deposits, which can then be mechanically (washed or scraped off) or thermally (blasted off when Heating) from the firing-side wall.
  • the invention is therefore based on the object, while developing what is known from the prior art, to propose a method and a device for cleaning flue gas pipes, which makes it possible to use cleaning solutions known per se even in large boiler systems.
  • closure device expansion closure
  • the method can also be carried out using other closures adapted to the flue gas pipes and is not limited to the expansion closure dealt with as an example.
  • the flue gas pipe (1) to be cleaned is closed liquid-tight at its combustion-side and its smoke-chamber end (2) (3).
  • One of the two interchangeable closures preferably the more accessible firing closure (4), has a filling and an outlet opening (5) (6) which are connected by hoses to the pump (7) or to the expansion tank (8) containing the cleaning agent.
  • the filling opening (5) is equipped with a pipe section (9), which extends into the flue gas pipe (1) - hereinafter referred to as the inner pipe (9).
  • the inner tube (9) can extend as far as the end of the flue gas tube (3) opposite the outlet opening (6); this is to ensure that the largest possible part of the cleaning agent entering through the filling opening flows through the entire length of the flue gas tube.
  • the cleaning agent (10) removed from the expansion tank (8) or another storage container by the pump (7) flows through the filling opening (5) or the inner tube (9) into the flue gas tube (1) which is closed on both sides, displacing the air contained therein and flushes through the entire interior of the flue gas pipe (1).
  • the outlet opening (6) is as far as possible assigned to the upper part of the closure (4) in order to ensure that the space to be cleaned is completely filled.
  • the cleaning agent (10) flowing out through the outlet opening (6) can be discarded or, as shown in Fig. La, returned to the expansion tank (8), so that the cleaning agent (10) flows as a result in a closed circuit.
  • the flue gas pipe closures are each assigned only one filling or outlet opening (5) (6), the position of the outlet opening (6) defining the filling height of the pipe and therefore should be chosen so that the tube is filled as completely as possible.
  • the flushed out solid particles are settled by simple measures, such as an overflow (15) connected between the intake port (13) and the return (14).
  • the detergent still in the flue gas pipe is drained through the filling opening (5), whereby, if desired, a pump (7) that can be switched from pumps to suction or a rotation of the firing closure by 180 ° C accelerates the emptying.
  • the closures attached to the pipe ends are removed and can be attached to other flue gas pipes that are still to be cleaned.
  • the invention relates to devices for carrying out the cleaning process.
  • expansion closures are proposed which can be easily adapted to the pipe diameter used by the manufacturer.
  • FIGS. 2 to 5 show an expansion lock with inlet and outlet opening (5, 6);
  • Figures 2b and 3a relate to closures without a passage opening.
  • the inlet and outlet openings (5, 6) are guided as a horizontal bore through the axis (16) of the expansion lock.
  • the lower hole serves as an inlet opening (5) and the upper one as an outlet opening (6).
  • the inner tube (9) of the inlet opening is longer and thus extends deeper into the flue gas tube than the inner tube of the outlet opening (6), which is preferably designed as a short connecting piece (21). Particularly favorable flow conditions are formed when the inner tube (9) extends almost over the entire length of the flue gas tube, as shown schematically in FIG.
  • a flexible hose can be used as the inner pipe (9), which is adapted to the length of the flue gas pipe and is connected to the inlet opening (5) by means of conventional plug-in or other connecting means.
  • a particular advantage when using a flexible inner tube (9) is that (in contrast to what is known from the prior art) there is no great space requirement (as in the case of rigid tubes) for inserting the tube from the filling side. It is therefore possible to ensure filling even in openings that are difficult to access.
  • the expansion lock with inlet and outlet shown in Figure 2a is preferably inserted into the flue gas pipe from the firing side and clamped to the tight fit by means of the screw (20).
  • the expansion seal without a passage opening (FIG. 2b) is placed on the opposite opening of the flue gas pipe - preferably on the smoke chamber side - and clamped by means of the screw (20).
  • the outwardly projecting connecting pieces (22) and (23) for inlet and outlet are, as already described in the method, connected to the pump (7) and, if desired, to the expansion tank (8); the cleaning agent (10) is introduced and rinsed through until the coverings have been completely removed.
  • the cleaning agent (10) still in the flue gas pipe is drained through the inlet opening (5) or by rotating the expansion closure through 180 ° C through the outlet opening; the expansion locks on the firing end and on the smoke chamber end are released by releasing the screws (20) and removed from the pipe.
  • the cleaning process can then be continued on the next flue gas pipe.
  • the closure device required for this results from the expansion closure shown in FIG. 2a by omitting the feed opening (elements 22, 5 and 9).
  • the inner tube (21) is only designed as a short nozzle.
  • the procedure for cleaning pipes connected in series is described under the term "countercurrent principle" in the cleaning process.
  • the method of feeding and withdrawing from opposite sides which is explained on the basis of the schematic drawing lc, can also be easily implemented by expansion locks with only one feed or discharge.
  • a hollow cylinder (24) which can be screwed along the axis (16) and is designed to receive a head (26) mounted on a push rod (25).
  • a head (26) mounted on a push rod (25).
  • openings (27) which are intended for releasably receiving an axis (28) extending vertically through the head (26).
  • the thrust bearing (29) contains rotary locks (30) which are pressed outwards by springs (31) and are designed in such a way that they block rotary movements in the direction of closure.
  • the expansion lock is placed on the head (26) of the push rod (25) and inserted into the flue gas pipe by pressing the turnstiles (30).
  • the closure can now be pushed up to the smoke chamber opening of the flue gas pipe, with markings on the push rod indicating the required insertion depth.
  • lateral guide wings (32) are attached at certain intervals.
  • the push rod (25) is turned in the locking direction by means of the handle (33), whereby the two turn locks (30), pressed against the pipe wall by the springs (31), prevent the expansion lock from rotating lock.
  • the hollow cylinder (24) screws along the axis (16) in the direction of the counter bearing (29) and causes the tensioning disc (17) to press on the flexible hollow cylinder (19) and press it against the pipe wall until it closes tightly.
  • the fire-side opening of the flue gas pipe can be closed and the cleaning can be carried out as described above.
  • an expansion lock (34) (FIG. 4a) to be assigned to the smoke chamber-side opening (3) is proposed, which has a push rod (35) that can be disassembled into two or more parts along its axis, if desired ( Figure 4b) can be inserted and released from the firing opening (2) of the flue gas pipe.
  • the expansion lock consists of a threaded rod (36), a clamping ring (37) and an axially movable spacer ring (38).
  • the flexible hollow cylinder (24) made of flexible material is fitted between these two elements (37) and (38).
  • a clamping sleeve (39) is rotatably screwed onto the threaded rod (36).
  • the threaded rod (36) contains an element (41) prepared for receiving the central push rod (40) - for example a hexagon (41).
  • the clamping sleeve (39) contains recesses (42) for receiving the guide lugs (43) of the outer push rod (44).
  • the two-part push rod (35) consists of the outer push rod (44) and the inner push rod (40) which can be freely rotated therein.
  • outer and inner push rods each have handles (45) (46) or other elements for holding or carrying out radial rotary movements.
  • the recesses (47) or guide lugs (43), which are concordant to the elements (41) and (42), are provided.
  • the expansion chamber (34) on the smoke chamber side is thus fitted onto the two-part push rod (35) prepared for receiving the closure by means of the elements (43) and (47) and from the firing end (2) of the flue gas pipe to the smoke chamber end (3) of the pipe pushed, if desired a spacer (48) attached to the push rod (35) limits the maximum insertion depth.
  • the inner push rod (40) is locked by the handle (46) and by turning the outer push rod (44) by means of the handle (45) the expansion lock (34) to the fixed Screwed seat.
  • the guide lugs (43) can then be pulled out of the element (42) of the clamping sleeve (39) by slightly turning back the outer push rod and the entire push rod (35) can be removed from the firing opening (2) of the flue gas pipe.
  • the cleaning can be carried out in the manner described above.
  • the expansion lock (34) on the smoke chamber side is released in its seat by means of the push rod (35) and removed through the opening on the combustion side of the smoke gas pipe.
  • the push rods according to the invention can have guide rings (49) or guide wings (32) on their circumference, which serve a tube for better guidance of the rod. Furthermore, the push rods (25) or (35) can be broken down into sections of a certain length. This has the advantage that when the smoke chamber-side closure is introduced, a free distance corresponding to the length of the flue gas pipe is not required for attaching the push rod, but that the push rod can be extended by viewing sections in each case until the smoke chamber-side closure on the intended one Spot sits.
  • the invention further relates to an improvement of the flexible hollow cylinder (19), (24), which serves as a sealing element in expansion closures.
  • expansion closures can be fitted particularly tightly when the inner circumferential surface of the cylindrical hollow body (19), (24) has one or preferably a plurality of radially circumferential recesses (50).
  • opening on the combustion side means the opening of the flue gas pipe which is assigned to the side of the burner. Accordingly, the “smoke chamber opening” means the opening of the flue gas pipe assigned to the chimney.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Waschverfahren zur Reiniugng von Rauchgasrohren mit flüssigen Reinigungsmittels sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft waschverfahren zur Reinigung von Rauchgasrohren mit flüssigen Reinigungsmitteln sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Hauptursache des unvollständigen Wärmeübergangs in Heizkesseln sind feuerungs- bzw. wasserseitige Ablagerungen von Rauchgasrückständen bzw. Kalk. Feuerungsseitig bestehen diese Ablagerungen aus Ruß oder mineralischen Schlacken, die in bestimmten Zeitintervallen entfernt werden müssen. Als besonders geeignet haben sich dabei chemisch bzw. chemisch-physikalisch wirkende Reinigungsmittel erwiesen.Diese Mittel werden meist als wäßrige Lösung auf die zu reinigende Fläche gesprüht (Netzverfahren) und durchdringen die Ablagerungen, die dann mechanisch (Abwaschen oder Abkratzen) oder thermisch (Absprengen beim Aufheizen) von der feuerungsseitigen Wand abgelöst werden.
  • Solche Netzverfahren sind zur Reinigung kleinerer Heizungsanlagen weit verbreitet, können aber bei Großheizungsanlagen aufgrund der Dimensionierung der Rauchgasrohre und des Baues und der Betriebsweise von Großkesselanlagen nicht angewendet werden:
    • - Die Rauchgasrohre in Großkesselanlagen, wie etwa beim Dreizug-Hochleistungskessel; verlaufen als Rohrbündel horizontal vom Feuerraum zur Rauchkammer in einer Länge bis zu mehreren Metern.
      Zur Reinigung mittels Netzverfahren, müßte die Reinigungslösung über diese gesamte Länge gleichmäßig versprüht werden, ohne daß größere Mengen der Lösung auslaufen, da sonst die Kesselisolierung beschädigt würde.
    • - Aufgrund der langen Betriebsintervalle von Großkesselanlagen (ununterbrochener Betrieb während der Heizperiode, Wartung und Reinigung nur in den Sommermonaten) und des hohen Brennstoffdurchsatzes sind die feuerungsseitigen Ablagerungen so stark, daß sie erst bei mehrmaligem Wiederholen des Netzverfahrens vollständig entfernt würden. Dabei müßte der Kessel zwischen jeder Reinigung erneut angefahren und abgekühlt werden.
    • - Bedingt durch die Betriebsweise von Großkesselanlagen, schlagen sich feuerungsseitig fast ausschließlich mineralische Beläge- sog. Sulfatbeläge - nieder. Diese haften besonders fest an und können mechanisch nur durch Ausbohren der Rohre entfernt werden, wobei immer die Gefahr einer Beschädigung des Rauchgasrohres durch Metallabtrag gegeben ist. Demgegenüber könnten Sulfatbeläge durch chemisch, bzw. chemisch-physikalisch wirkende Reinigungslösungen vollständig beseitigt werden, ohne das Rauchgasrohr - wie bei den mechanischen Reinigungsverfahren - zu beschädigen.
  • Aus der DE-OS 26 45 938 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasrohren durch chemisch wirkende Mittel bekannt. Es wird vorgeschlagen, die Reinigungslösung mittels einer Sprühlanze in das Rauchgasrohr einzusprühen, wobei an der feuerungsseitigen öffnung des Rauchgasrohres eine Vorrichtung angebracht ist, in der durch eine Pumpe mit starker Förderleistung die versprühte aus dem Rauchgasrohr auslaufende Reinigungslösung abgesaugt wird. Dieses nach dem Stand der Technik Bekannte weist mehrere Nachteile auf:
    • - Wie zuvor beschrieben, muß verhindert werden, daß größere Mengen der Reinigungslösung zur Feuerungsseite oder zur Rauchkammer hinauslaufen. Die aus dem Bekannten vorgeschlagene Maßnahme: Absaugen der Reinigungslösung an der Feuerungsseite kann nicht sicherstellen, daß am rauchkammerseitigen Ende Reinigungslösung ausfließt. In der Praxis führt dies dazu, daß die Sprühlanze nicht bis in dem Bereich der rauchkammerseitigen öffnung geführt werden darf, was zu einem unvollständigen Reinigungsergebnis führt.
    • - Das aus der DE-OS-28 45 938 Bekannte ist ein Sprühverfahren, bei dem nur die jeweils im Bereich des Sprühkopfes befindlichen Teile der Rohrwandung benetzt werden. Da unter Praxisbedingungen an noch warmen öfen (Vassertemperaturen und damit auch Rohrtemperaturen - bis zu 80°C sind üblich) gearbeitet wird, trocknet das Reinigungsmittel - zumindest in den oberen Bereichen des Rohrdurchmessers - an und vermehrt durch Verdunstung der Waschflüssigkeit die feuerungsseitigen Beläge im Rauchgasrohr, statt sie zu entfernen.
    • - Die zur Einleitung der Reinigungslösung dienende Sprühlanze muß als starres Rohr ausgebildet und mindestens so lang wie das zu reinigende Rauchgasrohr sein. Dies hat Dichtigkeitsprobleme an der feuerungsseitigen Absaugvorrichtung zur Folge, weil in dieser Vorrichtung das Rohr vertikal ohne Verwindungen verschiebbar sein muß.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Fortbildung des aus dem Stand der Technik Bekannten, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasrohren vorzuschlagen, welche es ermöglicht, an sich bekannte Reinigungslösungen auch bei Großkesselanlagen einzusetzen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung von Rauchgasrohren von Großkesselanlagen - insbesondere von Dreizugkesseln - mittels einer Reinigungslösung (10) und einer die Reinigungslösung fördernden Pumpe (7), dadurch gekennzeichnet,
    • a) daß das feuerungseitige und das rauchkammerseitige Ende des Rauchgasrohres (2, 3) mittels auswechselbarer Verschlüsse abgedichtet sind
      und
    • b1) der feuerungsseitige Verschluß (4) einen Einlaß und einen Außlaß für die Reinigungslösung (10) aufweist
      oder
    • b2) der feuerungsseitige Verschluß einen Einlaß und der rauchkammerseitige Verschluß einen Auslaß aufweist, wobei gewünschtenfalls ein weiteres Rauchgasrohr an seinem rauchkammerseitigen und seinem feuerungsseitigen Ende mit auswechselbaren Verschlüssen abgedichtet ist und am rauchkammerseitigen Verschluß einen Auslaß für die Reinigungslösung (10) aufweist
      und
    • c) daß gewünschtenfalls die die Reinigungslösung (10), fördernde Pumpe (7) an die Einlaß- und Auslaßöffnungen so angeschlossen wird, daß sie die Reinigungslösung (10) im Kreis führt, wobei gewünschtenfalls
    • d) ein als Puffer dienendes Ausgleichsgefäß (18), welches ebenfalls Reinigungslösung (10) enthält in diesen Kreislauf eingeschaltet ist
      und
    • e) daß die Reinigungslösung (10) das Rauchgasrohr unter Verdrängung der gesamten darin enthaltenten Luft durchflutet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend in seinen einzelnen Schritten erläutert, wobei Bezug genommen wird auf eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Verschlußeinrichtung (Expansionsverschluß). Das Verfahren kann aber auch unter Verwendung anderer an die Rauchgasrohre angepaßter Verschlüsse durchgeführt werden und ist nicht auf den exemplarisch abgehandelten Expanionsverschluß begrenzt.
  • Es zeigen:
    • Figur la - 1c: Schemazeichnungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
    • Figur 2a, 2b: Von außen verschraubbare Expansionsverschlüsse
    • Figur 3a, 3b: Von innen verschraubbarer Expanionsverschluß und Schubstange zur Montage
    • Figur 4a, 4b: Von innen verschraubbarer Expansionsverschluß und Schubstange zur Montage
    • Figur 5a, 5b: Elastischer Hohlkörper zur Verwendung in Expansionsverschlüssen
  • Zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst auf Fig. la Bezug genommen.
  • Das zu reinigende Rauchgasrohr (1) wird an seinem feuerungsseitigen und seinem rauchkammerseitigen Ende (2) (3) flüssigkeitsdicht verschlossen.
  • Einer der beiden auswechselbaren Verschlüsse, vorzugsweise der besser zugänglich feuerungsseitige Verschluß (4) trägt eine Füll- und eine Austrittsöffnung (5) (6) die mittels Schläuchen mit der Pumpe (7) bzw. dem das Reinigungsmittel enthaltenden Ausgleichsgefäß (8) verbunden sind.
  • Die Füllöffnung (5) ist mit einem in das Rauchgasrohr (1) - hineinreichende Rohrstück (9) - im folgenden Innenrohr (9) genannt - ausgestattet.
  • Das Innenrohr (9) kann bis zu dem der Austrittsöffnung (6) gegenüberliegenden Ende des Rauchgasrohres (3) reichen, es soll sicherstellen, daß ein möglichst großer Teil des durch die Füllöffnung eintretenden Reinigungsmittels die gesamte Länge des Rauchgasrohres durchfließt. Das durch die Pumpe (7) dem Ausgleichsbehälter (8) oder einem sonstigen Vorratsbehälter entnommene Reinigungsmittel (10) fließt durch die Füllöffnung (5) bzw. das Innenrohr (9) in das beidseitig verschlossene Rauchgasrohr (1) ein, verdrängt die darin enthaltene Luft und durchspült den gesamten Innenraum des Rauchgasrohres (1).
  • Die Austrittsöffnung (6) wird möglichst dem oberen Teil des Verschlusses (4) zugeordnet, um eine vollständige Füllung des zu reinigende Raumes sicherzustellen. Das durch die Austrittsöffnung (6) abfließende Reinigungsmittel (10) kann verworfen oder aber, wie in Fig. la gezeigt, in den Ausgleichsbehälter (8) zurückgeführt werden, so daß als Ergebnis das Reinigungsmittel (10) in einem geschlossenen Kreislauf fließt.
  • Verfahren, die das Reinigungsmittel im geschlossenen Kreislauf führen, sind bevorzugt. Zum Ablösen der in Rauchgasrohren besonders häufig vorkommenden Sulfatbeläge werden vorzugsweise basische Reinigungsmittel verwendet. Bei einmaligem Durchsatz wird nicht die gesamte Reinigungskapazität des Reinigungsmittels verbraucht. Es ist daher wesentlich ökonomischer, das Reinigungsmittel so lange im Kreislauf zu führen, bis ein absinkender pH-Wert der Lösung das Nachlassen der Reinigungskraft anzeigt. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Rauchgasrohre hintereinander zu schließen und das Reinigungsmittel im "Gegenstromprinzip" durch die Rohre (11) (12) zu leiten (Fig. lb) oder das Reinigungsmittel (10) kann., wie in Fig. lc gezeigt, an einem Ende des Rauchgasrohres eingespeist und am anderen Ende entnommen werden.
  • Es ist offensichtlich, daß bei den in Fig. lb und lc gezeigten Varianten den Rauchgasrohr-Verschlüssen nur jeweils eine Füll- bzw. Austrittsöffnung (5) (6) zugeordnet sind, wobei die Lage der Austrittsöffnung (6) die Füllhöhe des Rohres definiert und daher so gewählt werden sollte, daß das Rohr möglichst vollständig gefüllt ist.
  • Kleinere Toträume beeinflussen das Reinigungsverfahren nicht nachteilig, da die Förderungleistung der Pumpe so wählbar ist, daß das Reinigungsmittel das Rohr turbulent durchströmt.
  • Eine möglichst hohe Förderleistung der Pumpe dient außerdem als mechanische Unterstützung des Reinigungsmittels (10):
    • Die bereits angelösten Beläge werden von der Strömung abgeschwemmt und ausgetragen. Im Falle einer Kreislaufführung des Reinigungsmittels (10) setzten sich diese Feststoffteilchen 1m Ausgleichsgefäß (8) ab.
  • Das Absetzen der ausgespülten Festteilchen wird durch einfache Maßnahmen, wie etwa ein zwischen dem Ansaugstutzen (13) und dem Rücklauf (14) geschalteten überlauf (15) bewirkt.
  • Zur Beendigung der Spülung wird das noch im Rauchgasrohr stehende Reinigungsmittel durch die Füllöffnung (5) abgelassen, wobei gewünschtenfalls eine von Pumpen auf Saugen umstellbare Pumpe (7) oder eine Drehung des feuerungsseitigen Verschlusses um 180°C die Entleerung beschleunigt. Die an den Rohrenden angebrachten Verschlüsse werden entfernt und können auf weitere noch zu reinigende Rauchgasrohre aufgesteckt werden.
  • Des weiteren betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des Reinigungsverfahrens. Erfindungsgemäß werden Expansionsverschlüsse vorgeschlagen, die leicht an die vom Hersteller jeweils verwendeten Rohrdurchmesser angepaßt werden können.
  • Die Funktionsweise von Expanionsverschlüssen ist allgemein bekannt, das Prinzip soll anhand des in Figur 2 gezeigten erläutert werden:
    • Eine längs einer Achse (16) verschiebbare Spannscheibe (17) drückt auf einen von ihr und einem Gegenlager (18) an den beiden Stirnseiten eingepaßten flexiblen Hohlzylinder (19), wobei sich dieser Zylinder (19) bei zunehmendem Druck der Spannscheibe (17) nach außen wölbt. Der Zylinder (19) wird vorzugsweise aus Gummi gefertigt. Wird ein so ausgebildeter zylindrischer Verschluß in eine kreisförmige Röhre mit geringfügig größerem Durchmesser eingesetzt, kann durch Auswölben des flexiblen Hohlzylinders (19) das Rohr abgedichtet werden. In der Regel wird die Spannplatte (17) durch eine vorgesetzte Schraube (20) in Richtung auf das Gegenlager (18) verschoben.
  • Es wird nun vorgeschlagen, das Rauchgasrohr auf beiden Seiten durch Expansionsverschlüsse abzudichten und diese Verschlüsse gewünschtenfalls mit entsprechenden Ein- bzw. Austrittsöffnungen (5), (6) für das flüssige Reinigungsmittel (10) zu versehen.
  • Zur Beschreibung der Vorrichtung wird auf Figur 2 bis Figur 5 Bezug genommen, ohne die Erfindung auf die hier gezeigten konkreten Ausführungsformen zu beschänken. Figur 2a zeigt einen Expanionsverschluß mit Ein- und Austrittsöffnung (5, 6); Figur 2b bzw. 3a betreffen Verschlüsse ohne Durchtrittsöffnung. Die Ein- und die Austrittsöffnung (5, 6) sind als horizontale Bohrung durch die Achse (16) des Expanionsverschlusses geführt.
  • Die untere Bohrung dient als Eintrittsöffnung (5) und die obere als Austrittsöffnung (6). Das Innenrohr (9) der Eintrittsöffnung ist länger und reicht somit tiefer in das Rauchgasrohr hinein, als das vorzugsweise als kurzer Stutzen (21) ausgebildete Innenrohr der Austrittsöffnung (6). Besonders günstige Strömungsverhältnisse bilden sich dann aus, wenn das Innenrohr (9) fast über die gesamte Länge des Rauchgasrohres reicht, wie in Figur la schematisch gezeigt. Dabei kann als Innenrohr (9) ein flexibler Schlauch verwendet werden, der auf die Länge des Rauchgasrohres angepaßt ist und mittels üblicher Steck- oder sonstiger Verbindungsmittel mit der Eintrittsöffnung (5) verbunden ist. Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung eines flexiblen Innenrohrs (9) besteht darin, daß hier (im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik Bekannten) zum Einführen des Rohres von der Befüllseite aus kein großer Raumbedarf (wie etwa bei starren Rohren) gegeben ist. Es ist somit möglich auch an schwer zugänglichen öffnungen eine Befüllung sicherzustellen.
  • Der in Figur 2a dargestellte Expanionsverschluß mit Ein- und Auslaß wird vorzugsweise von der Feuerungsseite in das Rauchgasrohr eingeführt und mittels der Schraube (20) bis zum dichten Sitz verspannt.
  • Der Expansionsverschluß ohne Durchtrittsöffnung (Figur 2b) wird auf der entgegengesetzten öffnung des Rauchgasrohres - vorzugsweise rauchkammerseitig - von außen aufgesetzt und mittels der Schraube (20) verspannt. Die nach außen ragenden Anschlußstutzen (22) und (23) für Einlaß und Auslaß werden, wie bereits bei dem Verfahren beschrieben, mit der Pumpe (7) und gewünschtenfalls mit dem Ausgleichsgefäß (8) verbunden; das Reinigungsmittel (10) wird eingeleitet und bis zum vollständigen Abtragen der Beläge durchgespült.
  • Das noch im Rauchgasrohr stehende Reinigungsmittel (10) wird durch die Eintrittsöffnung (5) oder aber durch Drehen des Expanionsverschlusses um 180°C durch die Austrittsöffnung abgelassen; die Expansionsverschlüsse am feuerungsseitigen und am rauchkammerseitigen Ende durch Entspannen der Schrauben (20) gelöst und aus dem Rohr entfernt.
  • Der Reinigungsvorgang kann danach am nächsten Rauchgasrohr fortgesetzt werden.
  • Durch Verwendung von Expanionsverschlüssen mit nur einer öffnung können mehrere Rohre hintereinandergeschaltet und gleichzeitig gereinigt werden.
  • Die dazu erforderliche Verschlußvorrichtung ergibt sich aus dem in Figur 2a dargestellten Expanionsverschluß durch Weglassen der Zuleitöffnung (Elemente 22,5 und 9). Das Innenrohr (21) ist nur noch als kurzer Stutzen ausgebildet. Die Arbeitsweise beim Reinigen hintereinandergeschalteter Rohre ist unter dem Begriff "Gegenstromprinzip" bei dem Reinigungsverfahren beschrieben. Hierbei wird Bezug genommen auf die Schemazeichnung lb.
  • Das anhand der Schemazeichnung lc erläuterte Verfahren der Einspeisung und Entnahme jeweils an gegenüberliegenden Seiten läßt sich ebenfalls leicht durch Expansionsverschlüsse mit nur einer Zu- bzw. Ableitung realisieren.
  • Den in Figur 2 abgehandelten Expansionsverschlüssen ist gemein, daß sie von außen verschraubt werden müssen. Von der Feuerungsseite (2) aus ist dies kein Problem, weil bei allen Großkesselanlagen die Wartung von dieser Seite aus erfolgt. Die rauchkammerseitige öffnung (3) der Rauchgasrohre ist aber je nach Kesseltyp teilweise so schwer zugänglich, daß Verschlüsse von außen nur schwer oder gar nicht angebracht werden können. Es werden daher auch Expanionsverschlüsse zum Abdichten der rauchkammerseitigen öffnung von Rauchgasrohren vorgeschlagen, welcher von der Feuerungsseite (2) aus eingesetzt und gelöst werden können. Zunächst wird auf Figur 3 Bezug genommen.
  • Er weist an seinem vorderen Ende einen längs der Achse (16) schraubbaren Hohlzylinder (24) auf, der zur Aufnahme eines an eine Schubstange (25) montierten Kopfes (26) hergerichtet ist. An der Wand des Hohlzylinders (24) befinden sich öffnungen (27), die zur lösbaren Aufnahme einer senkrecht durch den Kopf (26) reichenden Achse (28) bestimmt sind.
  • Das Gegenlager (29) enthält durch Federn (31) nach außen gedrückte Drehsperren (30), die so ausgeformt sind, daß sie Drehbewegungen in Verschlußrichtung sperren.
  • Zur Einführung in das Rauchgasrohr wird der Expansionsverschluß auf den Kopf (26) der Schubstange (25) aufgesetzt und unter Anpressen der Drehsperren (30) in das Rauchgasrohr eingesetzt.
  • Der Verschluß kann nun bis zur rauchkammerseitigen öffnung des Rauchgasrohres geschoben werden, wobei Markierungen an der Schubstange die erforderliche Einschubtiefe anzeigen. Zur Verbesserung der Führung der Schubstange (25) sind in bestimmten Abständen seitliche Führungsflügel (32) angebracht.
  • Nachdem der Expansionsverschluß bis zur rauchkammerseitigen Öffnung des Rauchgasrohres geschoben ist, wird die Schubstange (25) mittels des Handgriffs (33) in Verschlußrichtung gedreht, wobei die beiden Drehsperren (30), durch die Federn (31) an die Rohrwand angepreßt das Mitdrehen des Expansionsverschlusses sperren. Der Hohlzylinder (24) schraubt sich längs der Achse (16) in Richtung auf das Gegenlager (29) und bewirkt, daß die Spannscheibe (17) auf den flexiblen Hohlzylinder (19) drückt und diesen bis zum dichten Verschluß an die Rohrwand anpreßt.
  • Nach Entfernen der Schubstange kann die feuerungsseitige öffnung des Rauchgasrohres verschlossen und die Reinigung wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden.
  • Nach Abschluß der Reinigung wird der rauchkammerseitige Expansionsverschluß mit der Schubstange (25) gelöst und zur Feuerungsseite hin aus dem Rauchgasrohr herausgezogen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Figur 4a und 4b ein der rauchkammerseitigen öffnung (3) zuzuordnender Expansionsverschluß (34) (Figur 4a) vorgeschlagen, der mittels einer zweiteiligen und gewünschtenfalls längs seiner Achse in zwei oder mehr Teile zerlegbaren Schubstange (35) (Figur 4b) von der feuerungsseitigen öffnung (2) des Rauchgasrohres aus eingesetzt und gelöst werden kann.
  • Der Expansionsverschluß besteht aus einer Gewindestange (36), einem Spannring (37) und einem achsial dazu beweglichen Distanzring (38). Zwischen diesen beiden Elementen (37) und (38) ist der aus flexiblem Material bestehende flexible Hohlzylinder (24) eingepaßt. Auf der Gewindestange (36) istdrehbar eine Spannhülse (39) aufgeschraubt. Die Gewindestange (36) enthält eine zur Aufnahme der zentralen Schubstange (40) hergerichtetes Element (41) - etwa ein Sechskant (41). Die Spannhülse (39) enthält Aussparungen (42) zur Aufnahme der Führungsnasen (43) der äußeren Schubstange (44).
  • Die zweiteilige Schubstange (35) besteht aus der äußeren Schubstange (44) und der frei darin drehbaren inneren Schubstange (40). An dem oberen Teil weisen äußere und innere Schubstange jeweils Griffe (45) (46) oder sonstige Elemente zur Halterung oder Durchführung radialer Drehbewegungen auf.
  • Am unteren Ende der Schubstange (35) sind die zu den Elementen (41) und (42) konkordanten Aussparungen (47) bzw. Führungsnasen (43) angebracht. Der rauchkammerseitige Expansionsverschluß (34) wird somit auf die zur Aufnahme des Verschlusses mittels der Elemente (43) und (47) hergerichtete zweiteilige Schubstange (35) aufgesteckt und vom feuerungsseitigen Ende (2) des Rauchgasrohres aus bis zum rauchkammerseitigen Ende (3) des Rohres geschoben, wobei gewünschtenfalls ein an der Schubstange (35) angebrachte Distanzscheibe (48) die maximale Einschubtiefe begrenzt. Sobald der rauchkammerseitige Verschluß (34) in der gewünschten Lage ist, wird die innere Schubstange (40) durch den Griff (46) arretiert und durch Drehen der äußeren Schubstange (44) mittels des Griffs (45) der Expansionsverschluß (34) bis zum festen Sitz verschraubt. Danach kann durch leichtes Zurückdrehen der äußeren Schubstange die Führungsnasen (43) aus dem Element (42) der Spannhülse (39) gezogen und die gesamte Schubstange (35) aus der feuerungsseitigen öffnung (2) des Rauchgasrohres entfernt werden.
  • Nach Verschließen der feuerungsseitigen öffnung (2) mit dem Ein- und Auslaß enthaltenden Expansionsverschluß (4) kann die Reinigung in der zuvor beschriebenen Art durchgeführt werden. Nach Beendigung der Reinigung wird der rauchkammerseitige Expansionsverschluß (34) mittels der Schubstange (35) in seinem Sitz gelöst und durch die feuerungsseitige öffnung des Rauchgasrohres entfernt.
  • Die erfindungsgemäßen Schubstangen können an ihrem Umfang Führungsringe (49) bzw. Führungsflügel (32) aufweisen, die zur besseren Führung der Stange ein Rohr dienen. Des weiteren können die Schubstangen (25) bzw. (35) in Teilstücke bestimmter Länge zerlegbar sein. Dies hat den Vorteil, daß bei der Einführung des rauchkammerseitigen Verschlusses nicht eine der Länge des Rauchgasrohres entsprechende freie Strecke zum Ansetzen der Schubstange benötigt wird, sondern daß jeweils durch Ansehen von Teilstücken die Schubstange so weit verlängert werden kann, bis der rauchkammerseitige Verschluß an der vorgesehenen Stelle sitzt.
  • Das Zerlegen und Zusammenfügen dieser Teilstücke der Schubstange stellt für den Fachmann kein Problem dar und kann prinzipiell mittels der gleichen Elemente gelöst werden, die auch zur lösbaren Aufnahme der rauchkammerseitigen Expansionsverschlüsse dienen.
  • Des weiteren betrifft die Erfindung eine Verbesserung des flexiblen Hohlzylinders (19), (24), welcher bei Expansionsverschlüssen als Dichtungselement dient.
  • Es hat sich gezeigt, daß ein besonders dichter Sitz von Expansionsverschlüssen dann zu erreichen ist, wenn die innere Mantelfläche des zylindrischen Hohlkörpers (19), (24) eine oder vorzugsweise mehrere radial umlaufende Aussparungen (50) aufweist.
  • Dadurch wird - wie in Figur (5a, 5b) gezeigt - sichergestellt, daß der mit der öffnung in dichtem Sitz verspannte Expansionsverschluß auf einer möglichst großen Fläche dichtend aufliegt.
  • Zur Definition im Anmeldetext verwendeten Begriffe "feuerungsseitig" und "rauchkammerseitig" ist folgendes auszuführen:
    • Bei der am häufigsten verwendeten Heizkesselart mit horizontal verlaufenden Rauchgasrohren dem Dreizugskessel - wird das erhitzte Rauchgas durch eine den Brennraum abschließende Vendekammer nach vorn - d.h. zur Feuerungsöffnung - und dann durch eine zweite Vendekammer nach hinten - d.h. zum Kamin - geführt.
  • Mit dem Begriff "feuerungsseitige Öffnung" ist die öffnung des Rauchgasrohres gemeint, die der Seite des Brenners zugeordnet ist. Dementsprechend ist mit der "rauchkammerseitigen öffnung" die dem Kamin zugeordnete öffnung des Rauchgasrohres gemeint.
    • 1) Rauchgasrohr
    • 2) feuerungsseitiges Ende des Rauchgasrohres
    • 3) rauchkammerseitiges Ende des Rauchgasrohres
    • 4) feuerungsseitiger Verschluß 2 öffnungen
    • 5) Füllöffnung, Eintrittsöffnung
    • 6) Austrittsöffnung
    • 7) Pumpe
    • 8) Ausgleichsgefäß
    • 9) Innenrohr für Einlaß
    • 10) Reinigungsmittel
    • 11) Rauchgasrohr
    • 12) Rauchgasrohre
    • 13) Ansaugstutzen
    • 14) Rücklauf
    • 15) überlauf
    • 16) Achse
    • 17) Spannscheibe
    • 18) Gegenlager
    • 19) flexibler Hohlzylinder, Gummi
    • 20) Schraube
    • 21) kurzer Stutzen der Austrittsöffnung
    • 22) Anschluß für Einlaß
    • 23) Anschluß für Auslaß
    • 24) Hohlzylinder
    • 25) Schubstange
    • 26) Kopf
    • 27) öffnung
    • 28) Achse
    • 29) Gegenlager
    • 30) Drehsperren
    • 31) Federn
    • 32) Führungsflügel
    • 33) Handgriff
    • 34) rauchkammerseitiger Expansionsverschluß
    • 35) zweiteilige Schubstange
    • 36) Gewindestange
    • 37) Spannring
    • 38) Distanzring
    • 39) Spannhülse
    • 40) zentrale Schubstange, innere Schubstange
    • 41) Element (Sechskant) zur Aufnahme der zentralen Schubstange (40)
    • 42) Aussparungen der Spannhülse (39) zur Aufnahme der Führungsnasen (43)
    • 43) Fühnungsnasen
    • 44) äußere Schubstange
    • 45) Griff äußere Schubstange
    • 46) Griff innere Schubstange
    • 47) Aussparung, passend zur Element (41)
    • 48) Distanzscheibe
    • 49) Führungsringe
    • 50) Aussparungen im Hohlzylinder des Expansionsverschlusses

Claims (9)

1) Verfahren zur Reinigung von Rauchgasrohren von Großkesselanlagen - insbesondere von Dreizugkesseln - mittels einer Reinigungslösung (10) und einer die Reinigungslösung fördernde Pumpe (7) dadurch gekennzeichnet,
a) daß das feuerungsseitige und das rauchkammerseitige Ende des Rauchgasrohres (2, 3) mittels auswechselbarer Verschlüsse abgedichtet sind
und
b1) der feuerungsseitige Verschluß (4) einen Einlaß und einen Auslaß für die Reinigungslösung (10) aufweist
oder
b2) der feuerungsseitige Verschluß einen Einlaß und der rauchkammerseitige Verschluß einen Auslaß aufweist, wobei gewünschtenfalls ein weiteres Rauchgasrohr an seinem rauchkammerseitigen und seinem feuerungsseitigen Ende mit auswechselbaren Verschlüssen abgedichtet ist und am rauchkammerseitigen Verschluß einen Einlaß und am feuerungsseitigen Verschluß einen Auslaß für die Reinigungslösung (10) aufweist
und
c) daß gewünschtenfalls die die Reinigungslösung (10) fördernde Pumpe (7) an die Einlaß- und Auslaßöffnung so angeschlossen wird, daß sie die Reipigugslösung (10) im Kreis führt
wobei gewünschtenfalls
d) ein als Puffer dienendes Ausgleichsgefäß (8), welches ebenfalls Reinigungslösung (10) enthält in dieseq Kreislauf eingeschaltet ist
und
e) daß die Reinigungslösung (10) das Rauchgasrohr unter Verdrängung der gesamten darin enthaltenen Luft durchflutet,
2) Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasrohren durch ein flüssiges Reinigungsmittel (10) bestehend aus
a) zwei die feuerungsseitige und die rauchkammerseitlge öffnung abdichtende Expansionsverschlüsse,
wobei
b1) der eine Expansionsverschluß einen Einlaß und der andere Expansionsverschluß einen Auslaß für das Reinigungsmittel (10) aufweist
oder
b2) ein Expansionsverschluß allein einen Einlaß und einen Auslaß für das Reinigungsmittel (10) aufweist
sowie
c) eine das Reinigungsmittel (10) fördernde Pumpe (7)
und
d) gewünschtenfalls einem Ausgleichsgefäß (8), welches zur Aufnahme des aus dem Auslaß abfließenden Reinigungsmittels (10) und zur Bereitstellung des durch den Einlaß einfließenden Reinigungsmittels (10) dient.
3) Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (5) unterhalb der Auslaßöffnung (6) angeordnet ist.
4) Vorrichtung nach Anspruch 2, 3
dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (5) durch ein in das Rauchgasrohr hineinreichendes Innenrohr (9) verlängert ist, wobei dieses Innenrohr (9) gewünschtenfalls bis zu der der Austrittsöffnung (6) gegenüberliegenden Seite des Rauchgasrohres reicht.
5) Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der feuerungsseitige und der rauchkammerseitige Expansionsverschluß vom Feuerraum bzw. von der Rauchkammer aus von außen verschraubbar ist.
6) Vorrichtung nach Anspruch 2b2,
dadurch gekennzelchnet. daß der den Einlaß und den Auslaß tragende Expansionsverschluß der feuerraumseitlgen Öffnung des Rauchgasrohres zugeordnet ist und daß der rauckammerseitige und der feuerraumseilge Expansionsverschluß vom Feuerraum aus verschraubbar sind.
7) Rauchkammerseitiger Expansionsverschluß nach Anspruch 2 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß er an der in das Rauchgasrohr hineinreichenden Seite Aussparungen aufweist. die zur löslbaren Aufnahme einer von der Feuerungsseite in das Rauchgasrohr hineinreichenden, horizontal und radial beweglichen Schubstange hergerichtet sind.
8) Flexibler Hohlzyllnder für Expansionsverschlüsse,
dadurch gekennzelchnet, daß zur Verbesserung der Auflagefläche in verspanntem Zustand die Innenfläche eine oder mehrere radlale umlaufende Aussgarungen aufweist.
9) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7 enthaltend Hohlzylinder nach Anspruch 8.
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