EP0251213A1 - Einrichtung zum Reinigen der Innen- oder Aussenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern - Google Patents

Einrichtung zum Reinigen der Innen- oder Aussenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern Download PDF

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EP0251213A1
EP0251213A1 EP87109148A EP87109148A EP0251213A1 EP 0251213 A1 EP0251213 A1 EP 0251213A1 EP 87109148 A EP87109148 A EP 87109148A EP 87109148 A EP87109148 A EP 87109148A EP 0251213 A1 EP0251213 A1 EP 0251213A1
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EP
European Patent Office
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pipes
tubes
pipe
shoulder
exchanger
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EP87109148A
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English (en)
French (fr)
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EP0251213B1 (de
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Frohmut Dipl.-Ing. Vollhardt
Hans Dipl.-Ing. Krämer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Original Assignee
MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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Application filed by MAN Gutehoffnungshutte GmbH filed Critical MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Publication of EP0251213A1 publication Critical patent/EP0251213A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0251213B1 publication Critical patent/EP0251213B1/de
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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
    • B08B9/023—Cleaning the external surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • 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
    • 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
    • F23J3/023—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys cleaning the fireside of watertubes in boilers
    • 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
    • F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning the inner or outer wall of standing or hanging pipes of heat exchangers according to the preamble of the main claim. In the same way, it relates to a device for carrying out the method.
  • Cleaning devices are those with brushes, knockers and balls, which are swung against the pipes, which is also possible during the operation of the exchanger, while manual cleaning of the pipes requires considerable physical strain on the operators.
  • mechanical cleaning agents are used, the amount of gas itself changes during the cleaning process, so that the downstream gas cleaning and neutralization devices are impaired in their mode of operation.
  • the invention has for its object to avoid manual work and to make it possible to carry out the cleaning process during the operation of the heat exchanger without the downstream cleaning and neutralization devices being disturbed in their operation.
  • cleaning should be uniform over the length of the pipes, with which uniform thermal stress on the pipes should be achievable over their length.
  • the process should be applicable to both the outer and the inner wall of pipes without a fundamental change.
  • the invention provides the method features of the characterizing part of the main claim.
  • the subordinate claims serve to improve and further develop the features of the main claim.
  • the features directed towards the device reflect the advantageous structure of a device for carrying out the method.
  • the inventive method and its device are based on the basic idea of causing the particles adhering to the pipes or in the pipes to jump off by the fact that the pipes, which initially have a kinematic energy in the longitudinal direction, i.e. have received a longitudinal movement, are stopped abruptly. This type of cleaning is particularly advantageous when the lower end of the tubes strikes a stationary stop.
  • the lifting device the starting position of the row of pipes determines how the parts of the lifting device and the collecting device are arranged outside the heat exchanger and can therefore be more easily monitored and, if necessary, repaired there.
  • the control means for the lifting devices are also provided outside of the heat exchanger and thus can UB also with the entire H and collecting device be fitted to existing heat exchangers of the pre-characterizing Art.
  • Fig. 1 illustrates a a M üllverbrennungsstrom downstream waste heat boiler, as is known from DE-PS 23 41 444.
  • This waste heat boiler has a bottom wall 1 and the two Front and rear walls 2, 3 as well as the ceiling 4 and the side walls 5.
  • In the interior 6 of the boiler tubes 7, 8 are arranged hanging, which in the present case are designed as fin tubes, the longitudinal edges of the fin tubes being connected to one another in such a way that adjacent tubes 7, 8 each form a fin tube wall.
  • the tubes 8 are offset in the longitudinal direction with respect to the tubes 7, so that there is an intermediate space 7a, 8a at the upper end of the tubes 8 and their fins and at the lower end of the tubes 7 and their fins. This can be limited by suitable walls 9, 10 or otherwise.
  • the flue gases therefore flow in the direction of arrows A and take a meandering course, the flue gases flowing through the alleys 11 formed between the fin tube walls.
  • the flue gas leaves the boiler at 12.
  • the fin tubes instead of the fin tubes, other types of tubes with a different arrangement and different flow of the adhering particles with accompanying gases can also be provided, e.g. those that are arranged as individual tubes hanging in the interior 6 of the boiler. It is essential that the pipes 7, 8 in question are freely movable in their entire length in the direction of the double arrows S, regardless of the distribution and collecting lines to be described in more detail below, in order to achieve the purpose of the invention. (A movable section of the pipes due to thermal expansion with compensating agent is not meant here.)
  • the pipes 7 open into a lower distribution line 13, which has a downpipe, not shown, with a boiler drum is connected, and in an upper manifold 14, which is also connected to the boiler via a riser.
  • the tubes 8 are connected in the same way to a lower distributor line 15 and an upper manifold 16 and are connected to the boiler drum via a downpipe and a riser.
  • the upper, parallel, horizontal manifolds 14, 16 form with the tubes 7, 8 hanging on them and the lower, also parallel, horizontal distributor lines 13, 15 a unit which is longitudinally movable in the longitudinal direction of the tube (see arrow S in FIG. 1) .
  • the two ends 14a, 16a of each manifold 14, 16 rest on a lifting and supporting device provided with the general reference number 17 (FIG. 3).
  • the mentioned line ends 14a, 16a have a shoulder 18 on their lower section, which extends between the end wall 14b, 16b of the line 14, 16 and the first tube 7b, 8b adjacent to this wall.
  • This extension 18 preferably has a slightly concave underside 18a (FIGS. 2 and 3).
  • the corresponding curved portion 19a is the circumference 19 of a cam 20, which ubvorrichung with its drive the H represents the two cable ends 14a, 16a of each manifold.
  • the cam disc 20 can be actuated by a shaft 21, preferably from outside the heat exchanger.
  • the circumference 19 of the cam forms a shoulder or shoulder 22.
  • the collecting lines 14, 16 are raised until the moment when the Edge 23 of the shoulder or shoulder 22 ari of shoulder 24 of section 19 a of cam 20 slides with the greatest radius. This sliding causes the collecting line 14, 16 to drop abruptly, since the lifting and supporting device 15 is actuated synchronously at both ends of the lines 14, 16.
  • the thickness of the extension 18 is selected to be greater than that of the shoulder or shoulder 22, so that the extension 18 rests on the circumference 19 of the cam plate 20 directly next to or in the vicinity of the extension or shoulder 22.
  • the rotary movement of the cam 20 can be repeated as often as desired; the tubes 7, 8 are held in the raised position in that the cam disc is stopped in a position according to FIG. 2 or shortly before.
  • all cams on one side of the exchanger are moved simultaneously with the cams on the other line ends by a common linkage.
  • a traverse 27 is provided for the lines 14, 16 on one side of the exchanger. This can be raised horizontally at its ends 27a, 27b by a cam plate in the manner of the cam plate 20. Each of these cams is assigned an extension 20, 31 at the level of the cams, so that the crossbars and thus the tubes 7, 8 can also be raised accordingly here.
  • the manifolds 14, 16 are fixed on the trusses.
  • connection of the manifolds 14, 16 essel drum with the not-shown K, as Fig. 5 represents, by compensating pipes 32, done 33 which are in turn passed through the wall or the ceiling 34, 35 of the boiler or the heat exchanger.
  • Either the lines 32, 33 have a corresponding cross section at both ends of the lines 14, 16 or are arranged in a plurality.
  • the tubes 7, 8 have lugs 42, 43 above them in their immediate vicinity. If the tubes .7, 8 are raised, there is a distance a between the lugs 42, 43 and the crossbars 40, 41 which is smaller than the height of the shoulder or shoulder 22 on the circumference 19 of the cam disk 20. If the shoulder 22 of the shoulder 18 falls off on the shoulder or shoulder 22 of the cam disk 20, the shoulders 42, 43 meet the cross members 40, 41.
  • the batch is 18 or are the projections 30, 31 of Figure 6 and 7 are not in the vicinity of the neck or the shoulder 22 (FIG. 3) and 28a, 29a (FIG. 7), but approximately. at 45 on the circumference 19 or 28b, 29b of the cam disc, ie at locations with a larger radius, so that the tubes 7, 8 after the shoulder or shoulder 22, 28a, 29a has slid off the shoulder 18, 30, 31 again are raised so far that the tubes 7, 8 hang and are held with the upper end on the circumference of the cam.
  • a stop can also be provided below the distribution lines 13, 15, which is preferable if, in deviation from the arrangement of the pipes shown and the meandering guidance of the gases, hanging pipes or rows of pipes and walls are used.
  • Fig. 1 it is indicated in dashed lines that instead of the wall 10 and the bottom wall 1 funnel 50 can be provided, one funnel being assigned to two adjacent streets 11; any other design and arrangement of the funnels can be chosen.
  • a cam disk such as disk 20 or disk 28 works on the principle of a wedge, which is arranged on an endless rotating chain. It is therefore possible, instead of the individual cams or the cams common for a row of tubes, to choose an endless chain which carries a wedge, the oblique wedge surface, at a distance from the tubes or at a distance from the ends of the crossmember 27 according to FIGS. 6 and 7 is directed upwards against the pipes or against the traverse. When the chain rotates, the wedges on the upper chain run raise the tubes to return to their functional position on the lower chain run. In this embodiment, additional support elements are provided for the pipes or the crossbeams, on which these parts rest until the wedges cause the pipes or the crossbeams to be lifted again.
  • the lugs on the tubes 14a, 16a or on the ends 27a, 28a of the crossbeams can likewise have a corresponding wedge shape, like any other suitable traction means instead of the chain Can be used on which the wedges, which are preferably guided in profile rails, are attached.
  • the two side walls 5a, 5b of the waste heat boiler are lined with fin tubes 51 lying next to one another, which form a closed wall.
  • These fin tubes and the side walls 5a, 5b are penetrated by the collecting tubes 14, 16, for which purpose these are passed through a tube socket 52.
  • the ends 14a, 16a of the header pipes protruding from the side walls 5a, 5b carry a sleeve 53 which has an upwardly directed support rib 54.
  • This is pivotally connected via a pin 55 to a fork 56, which in turn is connected to the piston rod 57 of a suspended pneumatic cylinder-piston unit 58, which can be e.g. hanging on a traverse 60 or the like.
  • the two cylinder piston assemblies 58 on each side of the waste heat boiler, i.e. outside the side walls 5a, 5b of the boiler, are connected to one another via a common line 61, which leads to a valve 62, the inlet and outlet of which bear the reference numbers 63, 64.
  • This valve 62 determines the pressure conditions in the cylinder-piston unit 58 for raising or lowering the collecting pipes 14, 16 and the pipes 7, 8 hanging thereon and is controlled hydraulically, pneumatically or electrically via lines 65, 66. In this way, the manifold 14, 16 of each row of tubes from the tubes 7, 8 can be raised evenly and lowered equally.
  • a suitable traverse 68 has a plurality of layers of metallic or other types of plates 69 arranged one above the other. These receive a yoke 70, which is formed from a central section 71 and two jaws 72, 73.
  • the jaws on the legs 74, 75 of the yoke have a curvature on their mutually inclined concave upper side, which corresponds to the curvature of the circumference of the sleeve 53.
  • the height of the two jaws is offset in relation to the plates 69 and the cross member 68.
  • the jaw 73 has an average height a compared to the crossmember 68, while the jaw 72 has an average height b, which is recognizably greater than the height a.
  • the manifolds 14, 16 with the tubes 7, 8 hanging thereon are subject to the action of gravity when the cylinder piston units are depressurized, so that an abrupt lowering of the parts is brought about. If this lowering is to be accelerated further, the cylinder piston assemblies 58 are actuated via the Lines 83 acted upon with unpressurized counter line 61.
  • Cylinder-piston units 58 are relieved, one or more devices can be provided over the length of the rows of tubes from the tubes 7, 8, as is or are shown in FIGS. 12 and 13.
  • the fins 76 of the tubes 51 which line the wall 5a have a rib or fin 77 which is continuous over the length of the tubes 7, 8.
  • rib or fin 77 In F ig. 2, only one rib or fin 77 is shown for one row of tubes. Each tube row is associated with such a rib or fin.
  • this rib or fin carries the tube wall 5a adjacent pipe 7, 8 also has a over the length of this Rohres continuous rib or a fin 78.
  • the rib or fin 77 with its edges 77a, 77b encloses the edge 78a of the rib or fin 78, these edges slidingly abutting one another.
  • the rib or fin 78 carries cam-shaped projections 79 at their edge 78a, which have the wedge surfaces 80, at uniform longitudinal intervals.
  • the edge 77c of the rib or F Losse 77 transmits at the same distance as the projections 79 approaches 81 with wedge surfaces 82, in which the oblique wedge faces 80 slide the cam-shaped projection 79, when the row of tubes from the tubes 7, 8 to the manifold 14, 16 is raised or lowered in the direction of arrow K (FIG. 12).
  • the tubes 7, 8 are suddenly laterally offset parallel to themselves in the direction of the arrows L.
  • the tube wall 5b opposite the tube wall 5a (cf. FIG. 8) is designed correspondingly to the tube 7, 8 adjacent to this wall.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen der Innen- oder Außenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern, insbesondere der Rohre nach Müllverbrennungseinrichtungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (7,8) in Längsrichtung eine kinetische Energie erhalten und danach abrupt angehalten werden.- Bei einer Einrichtung, bei der die senkrechten oder annähernd senkrechten Rohre (7,8) in Rohrreihen oder Rohrgittern angeordnet sind und die Rohre (7,8) der Rohrreihen in untere (13, 15) Verteiler- und obere Sammler (14, 16) münden, liegen die oberen Sammelrohre (14, 16) an ihren Enden (14a, 16a) auf je einer vertikalen Kurvenscheibe (20) auf, die gemeinsam drehbar sind und auf gleicher Höhe einen radialen Absatz oder Schulter (22) aufweisen. Bei einer alternativen Ausführung werden die oberen Sammelrohre (14, 16) an ihrem Ende durch steuerungsmäßig miteinander verbundene Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinderkolbenaggregate (58) angehoben oder angehoben und beim Absenken durch Schwerkraft beschleunigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Innen- oder Außenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Sie betrifft in gleicher Weise eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen der Außenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern sehen eine manuelle oder mechanische Reinigung der Heizflächen der Rohre von anhaftenden Schmutzpartikeln vor. Insbesondere bei Rohren von Müllverbrennungseinrichtungen sind derartige Maßnahmen notwendig. Unter den mechanischen
  • Reinigungsvorrichtungen sind solche mit Bürsten, Klopfern und Kugeln zu nennen, die gegen die Rohre geschwungen werden, was auch während des Betriebes des Austauschers möglich ist, während bei der manuellen Reinigung der Rohre körperliche Beanspruchung der Bedienungspersonen erheblich ist. Bei der Anwendung mechanischer Reinigungsmittel ändert sich während des Reinigungsvorganges selbst die Gasmenge, so daß die nachgeschalteten Gasreinigungs- und Neutralisationseinrichtungen in ihrer Wirkungsweise beeinträchtigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, manuelle Arbeit zu vermeiden und die Möglichkeit zu schaffen, den Reinigungsvorgang während des Betriebes des Wärmetauschers durchführen zu können, ohne daß hierbei die nachgeschalteten Reinigungs- und Neutralisationseinrichtungen in ihrer Wirkungsweise gestört werden. Insbesondere aber soll eine über die Länge der Rohre gleichmäßige Reinigung erfolgen, womit eine gleichmäßige thermische Beanspruchung der Rohre über deren Länge erreichbar sein soll. Das Verfahren soll ohne grundsätzliche Änderung sowohl für die Außen- wie für die Innenwand von Rohren anwendbar sein.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Verfahrensmerkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs vor. Die Verfahrensunteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruchs. Die auf die Einrichtung gerichteten Merkmale geben den vorteilhaften Aufbau einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wieder.
  • Dem erfindungsgemäßen Verfahren und seiner Einrichtung liegt der grundsätzliche Gedanke zugrunde, die an den Rohren oder in den Rohren haftenden Partikel dadurch zum Abspringen zu veranlassen, daß die Rohre, die zunächst in Längsrichtung eine kinematische Energie, d.h. eine Längsbewegung erhalten haben, abrupt angehalten werden. Besonders vorteilhaft gestaltet sich diese Reinigungsart, wenn das untere Ende der Rohre auf einen ortsfesten Anschlag auftrifft.
  • Weitere Unteransprüche, die Einrichtung betreffend, sehen als Alternative vor, daß die oberen Sammelrohre an ihrem Ende durch steuerungsmäßig miteinander verbundene Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinderkolbenaggregate angehoben oder angehoben und beim Absenken durch Schwerkraft beschleunigt werden.
  • Das Wesen dieser Alternative ist in der Trennung der Hubvorrichtung und der Auffangvorrichtung für die Rohrreihen ebenso zu sehen, wobei die Hubvorrichtung die Ausgangslage der Rohrreihe bestimmt, wie darin, daß die Teile der Hubvorrichtung und der Auffangvorrichtung außerhalb des Wärmetauschers angeordnet werden und daher dort leichter überwacht und notfalls repariert werden können. Die Steuereinrichtungen für die Hubvorrichtungen sind ebenfalls außerhalb des Wärmetauschers vorgesehen und können somit auch mit der gesamten Hub- und Auffangvorrichtung an bestehenden Wärmetauschern der oberbegrifflichen Art angebaut werden.
  • Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der für die Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Einrichtung dargestellt, und zwar zeigt:
    • Fig. 1 den schematischen Querschnitt durch einen Wärmetauscher mit hängenden Flossenrohren, von denen die auf gleicher Höhe liegenden Rohre eine Rohrwand derart bilden, daß die Rauchgase mäanderförmig durch den Austauscher geführt werden,
    • Fig. 2 das eine Ende einer oberen Sammelleitung einer Rohrreihe mit einer Vorrichtung zum Anheben dieses einen Endes der Sammelleitung,
    • Fig. 3 eine Vorrichtung zum Anheben der Enden der Sammelleitung nach Fig. 2,
    • Fig. 4 das untere Ende eines Rohres und einen festen Anschlag, auf den das Rohrende auftrifft, wobei in der Darstellung a das Rohr in seiner angehobenen Ausgangsstellung sich befindet, während in der Darstellung b das untere Rohrende auf dem festen Anschlag aufsitzt,
    • Fig. 5 das Durchführen einer Ableitung der Sammel-oder Verteilerkästen durch die Wand oder Decke des Wärmetauschers,
    • Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Anheben der Rohre,
    • Fig. 7 eine teilweise Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 6
    • Fig. 8 den oberen Abschnitt eines Wärmetauschers mit einem oberen Sammelrohr, mit daran hängenden Tauscherrohren und als Alternative den beiden Hubvorrichtungen und Auffangvorrichtungen an den Sammelrohrenden,
    • Fig. 9 in gegenüber Fig. 8 vergrößertem Maßstab die und 10 Hub- und die Auffangvorrichtung an den Enden der Sammelrohre,
    • Fig. 11 die Auffangvorrichtung für die Enden der Sammelrohre und die Verbindungsmittel zwischen diesen Enden und dem Zylinderkolben der Hubvorrichtung in vergrößertem Maßstab gegenüber der Fig. 10,
    • Fig. 12 eine Vorrichtung zum zusätzlichen seitlichen und 13 Ausschwingen einer Rohrreihe.
  • Fig. 1 veranschaulicht einen einer Müllverbrennungsanlage nachgeschalteten Abhitzekessel, wie er aus der DE-PS 23 41 444 bekannt ist. Dieser Abhitzekessel weist eine Bodenwand 1 sowie die beiden Vorder- und Rückwände 2, 3 sowie die Decke 4 und die Seitenwände 5 auf. In dem Innenraum 6 des Kessels sind Rohre 7, 8 hängend angeordnet, die in vorliegendem Fall als Flossenrohre ausgebildet sind, wobei die Längsränder der Flossenrohre miteinander derart verbunden sind, daß benachbarte Rohre 7, 8 jeweils eine Flossenrohrwand bilden. Die Rohre 8 sind in Längsrichtung gegenüber den Rohren 7 nach unten versetzt, so daß sich am oberen Ende der Rohre 8 und deren Flossen und am unteren Ende der Rohre 7 und deren Flossen jeweils ein Zwischenraum 7a, 8a ergibt. Dieser kann durch geeignete Wände 9, 10 oder anderweitig begrenzt sein. Die Rauchgase strömen daher in Richtung der Pfeile A und nehmen einen mäanderförmigen Verlauf, wobei die Rauchgase durch die zwischen den Flossenrohrwänden gebildeten Gassen 11 strömen. Das Rauchgas verläßt bei 12 den Kessel.
  • Statt der Flossenrohre können auch andersartige Rohre mit abweichender Anordnung und unterschiedlicher Strömung der anhaftende Partikel mitsichführenden Gase vorgesehen werden, so z.B. solche, die als Einzelrohre hängend in dem Innenraum 6 des Kessels angeordnet sind. Wesentlich ist, daß die in Betracht stehenden Rohre 7, 8 ungeachtet untenstehend noch näher zu beschreibender Verteiler- und Sammelleitungen in Richtung der Doppelpfeile S in ihrer gesamten Länge frei beweglich sind, um den Zweck der Erfindung zu erreichen. (Ein beweglicher Abschnitt der Rohre infolge Wärmedehnung mit Kompensationsmittel ist hier nicht gemeint.)
  • Bei dem dargestellten Beispiel münden die Rohre 7 in eine untere Verteilerleitung 13, die über eine nicht dargestellte Falleitung mit einer Kesseltrommel verbunden ist, und in eine obere Sammelleitung 14, die über eine Steigleitung gleichfalls mit dem Kessel in Verbindung steht. Die Rohre 8 sind in gleicher Weise mit einer unteren Verteilerleitung 15 und einer oberen Sammelleitung 16 verbunden und stehen über eine Falleitung und eine Steigleitung mit der Kesseltrommel in Verbindung.
  • Die oberen zueinander parallelen, waagerechten Sammelleitungen 14, 16 bilden mit den an ihnen hängenden Rohren 7, 8 und den unteren, ebenfalls parallelen, waagerechten Verteilerleitungen 13, 15 eine Einheit, die in Rohrlängsrichtung (vgl. Pfeil S in Fig. 1) längsbeweglich ist.
  • In dargestelltem Beispiel liegen die beiden Enden 14a, 16a jeder Sammelleitung 14, 16 auf einer mit der allgemeinen Bezugsziffer 17 versehenen Hub- und Auflagevorrichtung auf (Fig. 3). Hierzu besitzen die genannten Leitungsenden 14a, 16a einen Ansatz 18 an ihrem unteren Abschnitt, der sich zwischen der Stirnwand 14b, 16b der Leitung 14, 16 und dem ersten, dieser Wand benachbarten Rohr 7b, 8b erstreckt. Dieser Ansatz 18 hat vorzugsweise eine leicht konkav gewölbte Unterseite 18a (Fig. 2 und 3). An ihr liegt der entsprechend gewölbte Abschnitt 19a des Umfangs 19 einer Kurvenscheibe 20 an, die mit ihrem Antrieb die Hubvorrichung der beiden Leitungsenden 14a, 16a jeder Sammelleitung darstellt. Die Kurvenscheibe 20 ist durch eine Welle 21 vorzugsweise von außerhalb des Wärmetauschers betätigbar. Der Umfang 19 der Kurvenscheibe bildet einen Absatz oder eine Schulter 22. Beim Drehen der Kurvenscheibe 20 in Richtung des Pfeiles K in Fig. 3 werden die Sammelleitungen 14, 16 angehoben, und zwar bis zu dem Augenblick, da die Kante 23 des Absatzes oder der Schulter 22-ari der Schulter 24 des Abschnittes 19a der Kurvenscheibe 20 mit dem größten Radius abgleitet. Dieses Abgleiten bewirkt ein abruptes Abfallen der Sammelleitung 14, 16, da die Hub- und Auflagevorrichtung 15 an beiden Enden der Leitungen 14, 16 synchron betätigt wird. Die Dicke des Ansatzes 18 ist größer gewählt als die des Absatzes oder der Schulter 22, so daß er Ansatz 18 auf dem Umfang 19 der Kurvenscheibe 20 unmittelbar neben oder in Nähe des Ansatzes oder der Schulter 22 aufliegt.
  • Die Drehbewegung der Kurvenscheibe 20 kann beliebig oft wiederholt werden; die Rohre 7, 8 werden in angehobener Stellung dadurch gehalten, daß die Kurvenscheibe in einer Stellung nach Fig. 2 oder kurz davor angehalten wird.
  • Vorzugsweise werden alle Kurvenscheiben einer Seite des Austauschers durch ein gemeinsames Gestänge gleichzeitig mit den Kurvenscheiben an den anderen Leitungsenden bewegt.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist für die Leitungen 14, 16 einer Seite des Austauschers eine Traverse 27 vorgesehen. Diese kann an ihren Enden 27a, 27b durch je eine Kurvenscheibe nach Art der Kurvenscheibe 20 waagerecht liegend angehoben werden. Jeder dieser Kurvenscheiben ist ein Ansatz 20, 31 auf Höhe der Kurvenscheiben zugeordnet, so daß auch hier das Anheben der Traversen und damit der Rohre 7, 8 entsprechend erfolgen kann. Die Sammelleitungen 14, 16 sind auf den Traversen festgelegt.
  • Die Verbindung der Sammelleitungen 14, 16 mit der nicht dargestellten Kesseltrommel kann, wie Fig. 5 wiedergibt, durch Kompensationsrohrleitungen 32, 33 geschehen, die ihrerseits durch die Wandung bzw. die Decke 34, 35 des Kessels bzw. des Wärmetauschers hindurchgeführt sind. Entweder haben die Leitungen 32, 33 an beiden Enden der Leitungen 14, 16 entsprechenden Querschnitt oder sind zu mehreren angeordnet.
  • Zwischen den Seitenwänden 5 des Kessels oder Wärmetauschers erstrecken sich auf Höhe der jeweils unteren Enden der Rohre 7, 8 und damit kurz oberhalb der Verteilerleitungen 13, 15 Traversen 40, 41, die in geeigneter Weise gegeneinander versteift sein können. Die Rohre 7, 8 besitzen oberhalb dieser Traversen in deren unmittelbarer Nähe Ansätze 42, 43. Sind die Rohre .7, 8 angehoben, so ergibt sich ein Abstand a zwischen den Ansätzen 42, 43 und den Traversen 40, 41, der kleiner ist als die Höhe des Absatzes oder der Schulter 22 am Umfang 19 der Kurvenscheibe 20. Fällt die Schulter 22 des Ansatzes 18 an dem Ansatz oder der Schulter 22 der Kurvenscheibe 20 ab, so treffen die Ansätze 42, 43 auf die Traversen 40, 41 auf. - Bei dieser Ausführungsform liegt der Ansatz 18 bzw. liegen die Ansätze 30, 31 nach Fig. 6 und 7 nicht in Nähe des Ansatzes oder der Schulter 22 (Fig. 3) bzw. 28a, 29a (Fig. 7), sondern etwa bei 45 am Umfang 19 bzw. 28b, 29b der Kurvenscheibe an, d.h. an Stellen mit größerem Radius, so daß die Rohre 7, 8 nach dem Abgleiten des Absatzes oder der Schulter 22, 28a, 29a von dem Ansatz 18, 30, 31 wieder so weit angehoben werden, daß die Rohre 7, 8 hängen und mit dem oberen Ende auf dem Umfang der Kurvenscheibe gehalten werden.
  • Statt der Traversen 40, 41 und der Ansätze 42, 43 kann auch unterhalb der Verteilerleitungen 13, 15 ein Anschlag vorgesehen werden, was dann vorzuziehen ist, wenn in Abweichung von der dargestellten Anordnung der Rohre und der mäanderförmigen Führung der Gase hängende Rohre oder Rohrreihen und -wände Anwendung finden.
  • In Fig. 1 ist in gestrichelter Linie angedeutet, daß statt der Wand 10 und der Bodenwand 1 Trichter 50 vorgesehen sein können, wobei jeweils ein Trichter zwei benachbarten Gassen 11 zugeordnet ist; jede andere Ausbildung und Anordnung der Trichter kann gewählt werden.
  • Eine Kurvenscheibe wie die Scheibe 20 oder die Scheibe 28 arbeitet nach dem Prinzip eines Keils, der an einer endlosen umlaufenden Kette angeordnet ist. Es ist daher möglich, statt der einzelnen Kurvenscheiben oder den für eine Rohrreihe gemeinsamen Kurvenscheiben eine endlos umlaufende Kette zu wählen, die im Abstand der Rohre oder im Abstand der Enden der Traverse 27 nach Fig. 6 und 7 je einen Keil trägt, dessen schräge Keilfläche nach oben gegen die Rohre oder gegen die Traverse gerichtet ist. Beim Umlaufen der Kette heben die Keile am Kettenobertrum die Rohre an, um am Kettenuntertrum wieder in ihre Funktionsstellung zu gelangen. Bei dieser Ausführung sind zusätzliche Stützelemente für die Rohre oder die Traversen vorgesehen, auf denen diese Teile so lange aufliegen, bis die Keile ein erneutes Anheben der Rohre bzw. der Traversen veranlassen. Die Ansätze an den Rohren 14a, 16a bzw. an den Enden 27a, 28a der Traversen können hierbei ebenfalls korrespondierende Keilform haben, wie statt der Kette jedes andere geeignete Zugmittel Anwendung finden kann, an dem die vorzugsweise in Profilschienen geführten Keile angebracht sind.
  • In der Ausführungsform nach den Fig. 8, 12 und 13 sind die beiden Seitenwände 5a, 5b des Abhitzekessels mit nebeneinanderliegenden Flossenrohren 51 ausgekleidet, die eine geschlossene Wand bilden. Diese Flossenrohre sowie die Seitenwände 5a, 5b werden von den Sammelrohren 14, 16 durchsetzt, wozu diese durch einen Rohrstutzen 52 hindurchgeführt sind. Die aus den Seitenwänden 5a, 5b herausragenden Enden 14a, 16a der Sammelrohre tragen eine Muffe 53, die eine aufwärts gerichtete Tragrippe 54 besitzt. Diese ist über einen Bolzen 55 mit einer Gabel 56 schwenkbar verbunden, die ihrerseits mit der Kolbenstange 57 eines hängenden pneumatischen Zylinderkolbenaggregats 58 verbunden ist, das mit Hilfe geeigneter Mittel 59 z.B. an einer Traverse 60 od. dgl. hängt. Die beiden Zylinderkolbenaggregate 58 zu jeder Seite des Abhitzekessels, d.h. außerhalb der Seitenwände 5a, 5b des Kessels, sind über eine gemeinschaftliche Leitung 61 miteinander verbunden, die zu einem Ventil 62 führt, dessen Zu- und Ableitung die Bezugsziffern 63, 64 tragen. Dieses Ventil 62 bestimmt die Druckverhältnisse in dem Zylinderkolbenaggregat 58 zum Anheben oder Absenken der Sammelrohre 14, 16 und der daran hängenden Rohre 7, 8 und wird hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch über Leitungen 65, 66 gesteuert. Auf diese Weise kann das Sammelrohr 14, 16 jeder Rohrreihe aus den Rohren 7, 8 gleichmäßig angehoben und ebenso gleichmäßig abgesenkt werden.
  • Auf Höhe der Muffe 53 ist unterhalb derselben die mit der allgemeinen Bezugsziffer 67 versehene Auffangvorrichtung für die Muffe 53 und damit die Rohrenden 14a, 16a gelegen. Diese ist an einer geeigneten Traverse 68 angebracht und weist mehrere Lagen übereinander angeordneter metallischer oder andersartiger Platten 69 auf. Diese nehmen ein Joch 70 auf, das aus einem mittleren Abschnitt 71 und zwei Backen 72, 73 gebildet ist. Die Backen an den Schenkeln 74, 75 des Joches haben an ihrer gegeneinander geneigten konkaven Oberseite eine Krümmung, die der Krümmung des Umfanges der Muffe 53 entspricht. Die beiden Backen sind höhenmäßig gegenüber den Platten 69 bzw. der Traverse 68 höhenversetzt. So besitzt die Backe 73 eine mittlere Höhe a gegenüber der Traverse 68, während die Backe 72 eine mittlere Höhe b aufweist, die erkennbar größer ist als die Höhe a. Trifft die Muffe 53 beim Absenken der Sammelrohre 14, 16 auf das Joch 70, so wird der Rohrreihe mit den Sammelrohren 14, 16 zusätzlich zu dem Aufprall auf dem Joch 70 eine schlagartige seitliche Bewegung in Richtung des Pfeiles F in Fig. 11 vermittelt. Hierzu dient die schwenkbare Aufhängung der Rippe 54 an dem Zylinderkolbenaggregat 58, das zusätzlich noch über ein Gelenk 58a schwenkbar gelagert sein kann. Wird die Sammelleitung 14, 16 durch die Zylinderkolbenaggregate 58 in ihre obere Lage angehoben, so schwenkt die Rohrreihe mit den Rohren 7, 8 in die in Fig. 11 wiedergegebene Ausgangslage zurück, in der die Muffe 53 symmetrisch über dem Joch 70 steht.
  • Die Sammelleitungen 14, 16 mit den daran hängenden Rohren 7, 8 unterliegen der Einwirkung der Schwerkraft beim Drucklosmachen der Zylinderkolbenaggregate, so daß ein schlagartiges Absenken der Teile bewirkt wird. Soll dieses Absenken zusätzlich beschleunigt werden, so werden die Zylinderkolbenaggregate 58 über die Leitungen 83 bei druckloser Gegenleitung 61 beaufschlagt.
  • Damit nicht nur der obere Abschnitt der Rohrreihen aus den Rohren 7, 8 und die oberen Sammelleitungen 14, 16 einen schlagartigen seitlichen Versatz beim Absenken der Rohrreihen erhalten, wenn die
  • Zylinderkolbenaggregate 58 entlastet werden, kann über die Länge der Rohrreihen aus den Rohren 7, 8 eine oder mehrere Vorrichtungen vorgesehen werden, wie sie in Fig. 12 und 13 dargestellt ist bzw. sind. Hierzu weisen die Flossen 76 der Rohre 51 (vgl. auch Fig. 8), die die Wand 5a auskleiden, eine über die Länge der Rohre 7, 8 durchgehende Rippe oder Flosse 77 auf. (In Fig. 2 ist nur eine Rippe oder Flosse 77 für eine Rohrreihe dargestellt. Jeder Rohrreihe ist eine solche Rippe oder Flosse zugeordnet.) Gegenüber dieser Rippe oder Flosse trägt das der Rohrwand 5a benachbarte Rohr 7, 8 ebenfalls eine über die Länge dieses Rohres durchgehende Rippe oder eine Flosse 78. Die Rippe oder Flosse 77 umfaßt mit ihren Rändern 77a, 77b den Rand 78a der Rippe oder Flosse 78, wobei diese Ränder gleitend aneinanderliegen. Die Rippe oder Flosse 78 trägt an ihrem Rand 78a in gleichmäßigen Längsabständen nockenförmige Vorsprünge 79, die die Keilflächen 80 besitzen. Der Rand 77c der Rippe oder Flosse 77 trägt in gleichem Abstand wie die Vorsprünge 79 Ansätze 81 mit Keilflächen 82, an denen die schrägen Keilflächen 80 des nockenförmigen Vorsprungs 79 abgleiten, wenn die Rohrreihe aus den Rohren 7, 8 mit der Sammelleitung 14, 16 in Richtung des Pfeiles K (Fig. 12) gehoben oder abgesenkt wird. Durch die Vorsprünge 79 und die Ansätze 81 werden die Rohre 7, 8 schlagartig parallel zu sich selbst in Richtung der Pfeile L seitlich versetzt.
  • Die der Rohrwand 5a gegenüberliegende Rohrwand 5b (vgl. Fig. 8) ist dem dieser Wand benachbarten Rohr 7, 8 entsprechend ausgebildet.

Claims (23)

1. Verfahren zum Reinigen der Innen- oder Außenwand stehender oder hängender Rohre von Wärmetauschern, insbesondere der Rohre nach
Müllverbrennungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in Längsrichtung eine kinetische Energie erhalten und danach abrupt angehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kinetische Energie durch Schwerkraft erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das obere Ende der Rohre mittel- oder unmittelbar angehoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Ende der Rohre auf einem ortsfesten Anschlag im Gehäuse des Tauschers bzw. der Einrichtung auftrifft.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der die senkrechten oder annähernd senkrechten Rohre in Rohrreihen oder Rohrgittern angeordnet sind und die Rohre der Rohrreihen in untere Verteiler und obere Sammler münden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberen Sammelrohre (14, 16) an ihren Enden (14a, 16a) auf je einer vertikalen Kurvenscheibe (20) aufliegen, die gemeinsam drehbar sind und auf gleicher Höhe einen radialen Absatz oder Schulter (22) aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Ende der horizontalen Verteiler- und Sammelrohre (13 - 16) über ein kompensierendes Abschlußrohr (32, 33) mit der Kesseltrommel des Austauschers bzw. der Einrichtung verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
das das kompensierende Anschlußrohr (32, 33) unmittelbar an dem Ende des Verteiler- oder Sammelrohres und innerhalb des Gehäuses des Austauschers bzw. der Einrichtung angeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 oder 7, mit mehreren parallelen Rohrreihen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf gleicher Höhe gelegenen oberen Enden (14a, 16a) der Sammelrohre (14, 16) der Rohrreihen (7, 8) auf gemeinsamen Traversen (27) angeordnet sind, deren Enden ihrerseits abrupt heb- und absenkbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden (14a, 16a) der oberen Sammelrohre (14, 16) mit einem am Umfang (19) der Kurvenscheibe (20) aufliegenden Ansatz (18) versehen sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Bereich der Rohre (7, 8) mit einem auswärts gerichteten Ansatz (42, 43) versehen ist, der untere Abschnitt des Einrichtungsgehäuses eine waagerechte Traverse (40, 41) aufweist und der Abstand des Ansatzes (42, 43) von der Traverse kleiner als der Absatz oder die Schulter (22) der Kurvenscheibe (20) ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der unteren Verteilerleitungen (13, 15) ein stationärer Anschlag angeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 5 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß statt der Kurvenscheibe (20, 28) eine mit Keilen besetzte Endloskette vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf gleicher Höhe gelegenen Umlenkräder der Ketten an den Tauscherseitenwänden auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind.
14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberen Sammelrohre (14, 16) an ihrem Ende (14a, 16a) durch steuerungsmäßig miteinander verbundene Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinderkolbenaggregate (24) angehoben oder angehoben und beim Absenken durch Schwerkraft beschleunigt werden.
15. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die horizontalen Sammelrohre (14, 16) an ihren aus dem Wärmetauscher ragenden Enden (14a, 16a) mit einer Muffe (53) versehen sind, an der die Verbindungsmittel (54 - 56) zwischen der Zylinderkolbenstange (57) der Aggregate (58) und dem Rohrende (14a, 16a) der Sammelrohre (14, 16) angreifen.
16. Einrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der Rohrenden (14a, 16a) bzw. der Rohrmuffen (53) der Sammelrohre (14, 16) ein feststehendes, ein Auflager bildendes Joch (70) angeordnet ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Joch (70) eine dem Rohrende (14a, 16a) oder der Rohrmuffe (53) der Sammelrohre (14, 16) entsprechende gewölbte Schale bildet.
18. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schale des Joches (70) aus zwei symmetrisch zur senkrechten Jochmittelebene angeordneten, konkav geformten Backen (72, 73) besteht.
19. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine der beiden Backen (72, 73) höhenmäßig gegenüber der anderen Backe versetzt ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 14 und einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsmittel (54 - 56) zwischen der Hydraulikkolbenstange (57) und dem Rohrende (14a, 16a) oder der Rohrmuffe (53) der Sammelrohre (14, 16) einen parallel zur Achsrichtung des Joches gelegenen Schwenkbolzen (55) aufweisen.
21. Einrichtung nach Anspruch 14 und einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, wobei die benachbarten Rohre (7, 8) der zueinander parallelen Rohrreihen durch Stege oder Flossen miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine der beiden äußeren Rohre einer Rohrreihe mit einer die Rohrreihe in deren Ebene seitlich verstellenden Einrichtung (77 - 82) versehen ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellmittel aus mindestens einer senkrecht an dem einen der beiden äußeren Rohre der Rohrreihe und an der benachbarten Wand (5a) des Wärmetauschers angeordneten Schrägfläche (80) und an dieser senkrecht abgleitenden Gegenfläche (Ansatz 81) bestehen
23. Einrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
das beide äußeren Rohre (7, 8) der Rohrreihen und die benachbarte Austauscherwand (5a) des Wärmetauschers mit aneinandergleitenden Längsflossen (77, 78) versehen sind und die Längsflosse (77) der Austauscherwand Schrägflächen (82) aufweist und das benachbarte Rohr (7, 8) der Rohrreihe einen in der Ebene dieser Längsflosse angebrachten, auf den Schrägflächen (82) abgleitenden Ansatz (79) trägt.
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