EP1182008A1 - Strahlvorrichtung - Google Patents

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EP1182008A1
EP1182008A1 EP00117057A EP00117057A EP1182008A1 EP 1182008 A1 EP1182008 A1 EP 1182008A1 EP 00117057 A EP00117057 A EP 00117057A EP 00117057 A EP00117057 A EP 00117057A EP 1182008 A1 EP1182008 A1 EP 1182008A1
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EP
European Patent Office
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swirl
blasting device
blasting
swirl chamber
nozzle
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Richard Kreiselmaier
Rainer- Dr. -Ing. Gwosdek
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Techno Coat SA Switzerland
Original Assignee
Techno Coat SA Switzerland
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Priority to EP00117057A priority patent/EP1182008B1/de
Priority to DE50011976T priority patent/DE50011976D1/de
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Priority to US10/375,692 priority patent/US7090568B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor

Definitions

  • the invention relates to a blasting device, in particular for cleaning Cavity surfaces by means of a jet from a conveying medium, preferably air, and added solid blasting material.
  • a particular application is found in the cleaning of Inner pipe surfaces, especially for large capacitors.
  • condenser tubing due to corrosion or dirt no longer the desired one Has heat transfer and the corresponding roughness.
  • Such Pollution manifests itself directly in serious losses in efficiency.
  • the Loss of power that occurs usually makes a new piping of the Capacitor or renovation of the old tubing required. From costs and due to time constraints, a renovation of the old tubing is desirable. to Carrying out a rehabilitation of the pipes of a heat exchanger is in in any case, the internal surfaces of the piping must be cleaned.
  • the object is achieved in that the blasting device has a swirl generator, which is before or after the supply of the blasting material is arranged, which is a swirl chamber with an entry into the swirl chamber and has an outlet from the swirl chamber and one of the flow controlled twist.
  • the invention proposes a method for cleaning hollow bodies by blasting with a jet from a pumped medium and added solid blasting material in which a swirl is imparted to the cleaning jet is, in particular with a blasting device according to the invention.
  • the particular advantage of the device according to the invention is that optimal distribution of the blasting material on the surface to be cleaned. Due to the swirl that is imposed on the flow, it acts on the individual, solid shot particles, because of their higher density, a larger one Centrifugal force, which exhausts the blasting material from the core of the flow urges. While the blasting material is mainly on the surface to be cleaned concentrated, the core flow is largely free of blasting material. at the cleaning of elongated hollow bodies becomes the advantage according to the invention particularly large because the cleaning effect, not as in the prior art, Essentially focused on one point or line at a time, but a larger area is cleaned at the same time. Because of the better Use of the blasting material and the shortened blasting time is, in total significantly less blasting material is required.
  • a further development of the invention provides that the swirl chamber is cylindrical is trained.
  • the cylindrical shape of the swirl chamber has the advantage that form a flow in the circumferential direction with only slight flow losses can. In this way, the desired swirl becomes quick and even reached.
  • the inlet opening has a greater extension axially in the swirl chamber than in Circumferential direction. In this way, the one that forms in the swirl chamber is maintained Circular flow through the entering medium a tangential Drive impulse without the circular flow experiencing any significant disturbance.
  • a particularly compact design of the blasting device according to the invention arises when the swirl generator simultaneously acts as an outlet nozzle into the environment is trained. If necessary, the blasting material can only be added here the swirl generator are fed upstream of the flow nozzle. In particular in cramped working conditions, as usually an arrangement of This type of construction is advantageous for heat exchangers.
  • an elongated cylindrical displacement body is arranged coaxially in the swirl chamber.
  • a displacement body can adjust the size of the swirl component of the flow as desired can be set.
  • An advantageous development of the blasting device according to the invention provides before that the length of the displacer extending in the swirl chamber can be adjusted. In this way, one device generate a flow with almost any swirl component. Will the Throttling effect by increasing the one extending in the swirl chamber Length of the displacer increases, so the flow becomes simultaneous accelerated. Furthermore, the mass throughput is controlled by the inventive method Device possible.
  • a useful development of the device according to the invention provides that the cone angles of the displacement body and swirl chamber are almost the same. Such a flow geometry has the consequence that the flow without significant losses are accelerated. Furthermore, the Swirl component of the flow and mass flow through the entire Device can be dosed well.
  • the service life of the blasting device according to the invention is therefore particularly long it is advantageous if the swirl generator is made of metal on its inner surface or ceramic, in particular made of oxide ceramic.
  • the swirl generator should be designed to be particularly wear-resistant, because the strong deflection of the flow, especially when the flow has already been added Blasting material, a high load on the surfaces.
  • An expedient embodiment of the blasting device provides that a guide tube or a hose is attached to the swirl generator connects, at the end of which an outlet nozzle is arranged. through of such a guide tube or hose, it is especially at particularly long hollow bodies possible, the outlet nozzle from the blasting device to move axially in the elongated hollow bodies and thus a provide sufficiently strong radiation. This way you get one uniform, particularly good cleaning result.
  • a method for cleaning hollow bodies by blasting is also included a jet from a conveying flow and added, solid blasting material Subject of the invention, wherein a swirl is impressed on the cleaning jet is, in particular with a blasting device of the aforementioned type
  • a particular advantage of the method according to the invention lies in the distribution of the blasting material on the surface to be cleaned. Because of the swirl which the flow is impressed, acts on the individual, solid shot particles, because of their higher density, a greater centrifugal force, which the blasting material pushes out of the core of the flow. While the grit is mainly concentrated on the surface to be cleaned Core flow largely free of blasting material. That way the blasting material exactly where it is during the cleaning process Should bring about cleaning effect.
  • the method according to the invention is of particular advantage if it is is the cleaning of elongated hollow bodies, in particular pipes.
  • the blasting material is planted on the helical in the pipes in the axial direction Away, along the inside of the pipe and provides a good cleaning effect there.
  • the twist in the current can be maintained over longer distances and the desired cleaning effect surprisingly several meters behind the outlet nozzle. The time required to clean pipes shortens greatly with the inventive method.
  • the spatial dimensions at the place of use are a supply prevent the blasting material by gravity.
  • the blasting material is injected into the Pumped medium is sucked in, the transport of the blasting material if necessary be supported with a medium, in particular with conveying air can.
  • a guide tube or a guide hose is arranged and this guide tube or if necessary, move this guide hose in the pipe to be cleaned can be.
  • the cleaning performance of the invention also has an effect here Blasting device over a surface of certain axial length advantageous because the dwell time in the pipe to be cleaned is significantly reduced.
  • FIG. 1 shows an inventive, cut in the longitudinal direction Swirl generator 1 with a swirl chamber 2, which has an inlet 3 and a Has outlet 4.
  • FIG. 2 shows this swirl generator as a cross section according to FIG Section A-A.
  • the swirl chamber 2 there is an elongated cylindrical displacement body 5 arranged coaxially.
  • the inflow takes place via a tube 6, which is the Entry 3 into the swirl chamber 2 up to an entry opening 7 into the swirl chamber rejuvenated.
  • the inlet 3 tapers only on the side 8, which is the middle of the Swirl generator is obvious.
  • the other side of the inlet 3 is always tangential into the wall 9 of the swirl chamber 2. Entry 3 expands before Entry opening 7 into the swirl chamber 2 on the side 10, which in the direction the main flow in the swirl chamber 2 has.
  • the displacement body 5 tapers at the end 11, which points in the main flow direction, conically. Likewise, the swirl chamber 2 cones towards the outlet 4 to.
  • the cone angle of the displacer 5 on the in Main flow direction end 11 and at the outlet 4 of the Swirl chamber 2 are almost identical.
  • On its inner surface 12 is the Swirl generator 1 coated with oxide ceramic.
  • the swirl generator can either are flowed through by the conveying medium with blasting material or without blasting material.
  • a guide tube or can be attached to the swirl generator connect a guide hose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahlvorrichtung, insbesondere zum Reinigen von Hohlraumoberflächen mittels eines Strahls aus einem Fördermedium, vorzugsweise Luft, und zugesetztem, festem Strahlgut. Hierzu ist es bereits bekannt, die einzelnen Rohre von innen mittels einer speziellen Vorrichtung, welche axial in den einzelnen Rohren verfahren wird, über eine Rundstrahldüse sauber zu strahlen. Der Vorgang des Strahlens benötigt jedoch viel Zeit. Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bereits bekannten Techniken dadurch beseitigt, daß die Strahlvorrichtung einen Drallerzeuger (1) aufweist, welcher vor oder nach der Zufuhr des Strahlguts angeordnet ist, welcher eine Drallkammer (2) mit einem Eintritt (3) in die Drallkammer und einem Austritt (4) aus der Drallkammer aufweist und der Strömung einen kontrollierten Drall aufprägt. Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem dem Reinigungsstrahl ein Drall aufgeprägt wird, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, liegt in der optimalen Verteilung des Strahlguts auf der zu reinigenden Oberfläche. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlvorrichtung, insbesondere zum Reinigen von Hohlraumoberflächen mittels eines Strahls aus einem Fördermedium, vorzugsweise Luft, und zugesetztem, festem Strahlgut.
Die Reinigung von Oberflächen durch einen Strahl von mittels eines Fördermediums, beispielsweise Förderluft, beschleunigten, festen Teilchen gehört zu den gängigen Oberflächenreinigungsverfahren. In der metallverarbeitenden Industrie werden korrodierte Rohteile in der Regel zunächst durch Sandstrahlen gesäubert, bevor eine weitergehende Bearbeitung erfolgt. Als aufwendiger erweist sich meist die Reinigung von gekrümmten und insbesondere Hohlraumoberflächen. Häufig ist die Öffnung des Hohlraumes nur klein, weshalb die Reinigung eines solchen Hohlraumes speziell angepaßte Vorrichtungen erfordert.
Eine besondere Anwendung findet sich im Bereich der Reinigung von Rohrinnenflächen, insbesondere bei großen Kondensatoren. Speziell im Bereich der Energieerzeugung ist es oft der Fall, daß eine Kondensatorberohrung aufgrund von Korrosion oder Verschmutzungen nicht mehr den gewünschten Wärmeübergang und die entsprechende Grädigkeit aufweist. Eine solche Verschmutzung äußert sich direkt in gravierenden Wirkungsgradverlusten. Der auftretende Leistungsverlust macht meist eine neue Berohrung des Kondensators oder eine Sanierung der alten Berohrung erforderlich. Aus Kosten und Zeitgründen ist eine Sanierung der alten Berohrung wünschenswert. Zur Durchführung einer Sanierung der Berohrung eines Wärmetauschers ist in jedem Fall die Reinigung der Innenflächen der Berohrung erforderlich.
Hierzu ist es bereits bekannt, die einzelnen Rohre von innen mittels einer speziellen Vorrichtung, welche axial in den einzelnen Rohren verfahren wird, über eine Rundstrahldüse sauber zu strahlen. Dabei werden verschiedene Strahlgüter eingesetzt. Der Vorgang des Strahlens benötigt jedoch viel Zeit, da die Geschwindigkeit des axialen Verfahrens der Strahldüse in jedem einzelnen Rohr ausreichend niedrig gewählt werden muß, damit der gewünschte Reinigungseffekt eintritt. Dieser zeitintensive Vorgang wird im Rahmen einer Kraftwerksrevision häufig terminführend. Somit hat die Strahldauer der einzelnen Rohre eine direkte Wirkung auf die Verfügbarkeit einer solchen Anlage und jede Verzögerung ist mit wirtschaftlichen Einbußen verbunden. Darüber hinaus wird meist eine große Menge an Strahlgut benötigt.
Aus den vorgenannten Nachteilen des Standes der Technik ergibt sich für die Erfindung die Aufgabe, die Strahlvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Dauer der Reinigung von Hohlraumoberflächen erheblich herabgesetzt wird, ohne daß sich das Reinigungsergebnis verschlechtert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strahlvorrichtung einen Drallerzeuger aufweist, welcher vor oder nach der Zufuhr des Strahlguts angeordnet ist, welcher eine Drallkammer mit einem Eintritt in die Drallkammer und einem Austritt aus der Drallkammer aufweist und der Strömung einen kontrollierten Drall aufprägt.
Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von Hohlkörpern durch Strahlen mit einem Strahl aus einem Fördermedium und zugesetztem festem Strahlgut vor, bei welchem dem Reinigungsstrahl ein Drall aufgeprägt wird, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, liegt in der optimalen Verteilung des Strahlguts auf der zu reinigenden Oberfläche. Aufgrund des Dralls, welcher der Strömung aufgeprägt wird, wirkt auf die einzelnen, festen Strahlgutpartikel, wegen ihrer höheren Dichte, eine größere Zentrifugalkraft, welche das Strahlgut aus dem Kern der Strömung nach außen drängt. Während sich das Strahlgut hauptsächlich auf der zu reinigenden Oberfläche konzentriert, ist die Kernströmung weitestgehend frei von Strahlgut. Bei der Reinigung länglicher Hohlkörper wird der erfindungsgemäße Vorteil besonders groß, weil sich der Reinungseffekt, nicht wie im Stand der Technik, zu einer Zeit im wesentlichen auf einen Punkt oder eine Linie Konzentriert, sondern eine größere Fläche zugleich gereinigt wird. Aufgrund der besseren Nutzung des Strahlguts und der verkürzten Strahldauer, wird in der Summe auch erheblich weniger Strahlgut benötigt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Drallkammer zylindrisch ausgebildet ist. Die zylindrische Form der Drallkammer hat den Vorteil, daß sich eine Strömung in Umfangsrichtung mit nur geringen Strömungsverlusten ausbilden kann. Auf diese Weise wird der gewünschte Drall schnell und gleichmäßig erreicht.
Besonders vorteilhaft ist es, die Drallkammer mit einem tangentialen Eintritt zu versehen. Wird der Strömung auf diese Art und Weise der Drall aufgeprägt, sind zunächst keine zusätzlichen Strömungsleitmittel, beispielsweise helikal angeordnete Strömungsleitbleche erforderlich. Die mit einer Grenzschicht behaftete Fläche wird so minimiert und der Druckverlust über den Drallerzeuger gering gehalten.
Wird der Austritt aus dem Drallerzeuger als Düse ausgeführt, erfährt die Strömung eine zusätzliche Beschleunigung in Hauptströmungsrichtung. Weiterhin erhöht sich die Geschwindigkeit der Strömung in Umfangsrichtung, da sich der Durchmesser verringert, der Drall jedoch konstant bleibt.
Um in dem Drallerzeuger der Strömung einen besonders kräftigen Drall aufzuprägen, ist es zweckmäßig, den Eintritt in den Drallerzeuger ebenfalls als Düse auszubilden. Die so beschleunigte Strömung wird mit dem Eintritt in die Drallkammer in Umfangsrichtung umgelenkt, was einen stärkeren Drall aufgrund einer höheren Eintrittsgeschwindigkeit zur Folge hat.
Damit die Strömung in der Drallkammer eine nahezu ungestörte Bewegung in Umfangsrichtung ausüben kann, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Eintrittsöffnung in der Drallkammer axial eine größere Erstreckung aufweist, als in Umfangsrichtung. Auf diese Weise erhält die sich in der Drallkammer ausbildende Kreisströmung durch das eintretende Medium einen tangentialen Antriebsimpuls, ohne daß die Kreisströmung eine nennenswerte Störung erfährt.
Damit die Strömung keine mit starken Druckverlusten einhergehende Umlenkung um scharfe Ecken erfährt, ist es sinnvoll, wenn sich der Eintritt vor der Eintrittsöffnung in die Drallkammer ausschließlich auf der Seite aufweitet, welche in die Richtung der Hauptströmung in der Drallkammer weist. Durch die einseitige Erweiterung wird das strömende Medium an dieser Stelle etwas verzögert, was die Umlenkung der Strömung in Hauptströmungsrichtung mit geringen Druckverlusten ermöglicht.
Eine möglichst verlustarme Einströmung in den Drallerzeuger wird erreicht, wenn sich der Eintritt vor der Eintrittsöffnung in die Drallkammer ausschließlich auf der Seite verjüngt, welche der Mitte des Drallerzeugers naheliegt. Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, wenn der Eintritt auf der Außenseite der Drallkammer tangential in die Wandung der Drallkammer übergeht. Ein derartig stetiger Übergang stellt sicher, daß keine unnötigen Wirbel in dem Drallerzeuger entstehen, welche den Durchsatz durch die Strahlvorrichtung reduzieren würden und den Druckverlust, sowie den Energiebedarf unnötig anheben würden.
Eine besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung ergibt sich, wenn der Drallerzeuger gleichzeitig als Austrittsdüse in die Umgebung ausgebildet ist. Gegebenenfalls kann das Strahlgut hier auch erst nach dem Drallerzeuger vor der Austrittsdüse der Strömung zugeführt werden. Insbesondere bei beengten Arbeitsverhältnissen, wie sie meist einer Anordnung von Wärmetauschern eigen ist, ist diese Bauweise von Vorteil.
Damit sich der Drall in der Drallkammer besonders gleichmäßig und verlustarm ausbildet, ist es zweckmäßig, wenn ein länglicher zylindrischer Verdrängungskörper koaxial in der Drallkammer angeordnet ist. Mittels eines solchen Verdrängungskörpers kann die Größe der Drallkomponente der Strömung wie gewünscht eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung sieht vor, daß die sich in der Drallkammer erstreckende Länge des Verdrängungskörpers verstellt werden kann. Auf diese Weise läßt sich mit einer Vorrichtung eine Strömung mit nahezu beliebiger Drallkomponente erzeugen. Wird die Drosselwirkung durch ein Vergrößern der sich in der Drallkammer erstreckenden Länge des Verdrängungskörpers erhöht, so wird die Strömung gleichzeitig beschleunigt. Weiterhin ist eine Kontrolle des Massendurchsatzes durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich.
Zur Reduzierung der Strömungsverluste, zur besseren Dosierbarkeit der Drallkomponente in der Strömung und um eine möglichst ungestörte Überlagerung der Umfangsgeschwindigkeit zur Axialkomponente der Strömung zu erreichen, ist es sinnvoll, wenn sich der Verdrängungskörper an dem Ende, welches in Hauptströmungsrichtung weist, kegelartig verjüngt. Eine etwaige Wirbelbildung hinter dem Verdrängungskörper ist so auf ein Minimum reduziert. Ebenso von Vorteil ist es, wenn sich die Drallkammer zum Austritt hin kegelartig verjüngt. Der seichte Übergang von dem großen Durchmesser der Drallkammer zu dem geringeren Durchmesser der weiterführenden Leitung ist so wesentlich strömungsgünstiger.
Eine sinnvolle Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Kegelwinkel von Verdrängungskörper und Drallkammer nahezu gleich sind. Eine derartige Strömungsgeometrie hat zur Folge, daß die Strömung ohne nennenswerte Verluste beschleunigt wird. Weiterhin kann auf diese Weise die Drallkomponente der Strömung und der Massendurchsatz durch die gesamte Vorrichtung gut dosiert werden.
Damit die Standzeit der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung besonders hoch wird, ist es von Vorteil, wenn der Drallerzeuger auf seiner Innenfläche aus Metall oder Keramik, insbesondere aus Oxidkeramik besteht. Als hoch strapaziertes Bauteil sollte der Drallerzeuger besonders verschleißfest ausgeführt werden, da die starke Umlenkung der Strömung, insbesondere bei bereits zugesetztem Strahlgut, eine hohe Belastung der Oberflächen bedingt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung sieht vor, daß sich an den Drallerzeuger ein Führungsrohr oder ein Führungsschlauch anschließt, an dessen Ende eine Austrittsdüse angeordnet ist. Mittels eines solchen Führungsrohres oder Führungsschlauches ist es vor allem bei besonders langen Hohlkörpern möglich, die Austrittsdüse aus der Strahlvorrichtung axial in den langgestreckten Hohlkörpern zu verfahren und somit eine ausreichend kräftige Bestrahlung vorzusehen. Auf diese Weise erhält man ein gleichmäßiges, besonders gutes Reinigungsergebnis.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Reinigen von Hohlkörpern durch Strahlen mit einem Strahl aus einer Förderströmung und beigemengtem, festem Strahlgut Gegenstand der Erfindung, wobei dem Reinigungsstrahl ein Drall aufgeprägt wird, insbesondere mit einer Strahlvorrichtung der vorgenannten Art. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, liegt in der Verteilung des Strahlguts auf der zu reinigenden Oberfläche. Aufgrund des Dralls, welcher der Strömung aufgeprägt wird, wirkt auf die einzelnen, festen Strahlgutpartikel, wegen ihrer höheren Dichte, eine größere Zentrifugalkraft, welche das Strahlgut aus dem Kern der Strömung nach außen drängt. Während sich das Strahlgut hauptsächlich auf der zu reinigenden Oberfläche konzentriert, ist die Kernströmung weitestgehend frei von Strahlgut. Auf diese Weise befindet sich das Strahlgut während des Reinigungsvorganges genau dort, wo es den Reinigungseffekt herbeiführen soll.
Das erfindungsgemäßen Verfahren ist von besonderem Vorteil, wenn es sich um die Reinigung von länglichen Hohlkörpern, insbesondere von Rohren, handelt. Das Strahlgut pflanzt sich in den Rohren in axialer Richtung auf helikalem Weg, entlang der Rohrinnenfläche fort und sorgt dort für einen guten Reinigungseffekt. Erfindungsgemäß ist es daher erstmals möglich, ohne Bewegung der Austrittsdüse der Strahlvorrichtung einen flächenhaften Reinigungseffekt auf der Rohrinnenfläche zu bewirken und nicht nur einen nahezu punktuellen oder linienhaften Reinigungseffekt. Versuche haben ergeben, daß sich der Drall in der Strömung über längere Strecken aufrecht erhalten läßt und sich der gewünschte Reinigungseffekt überraschenderweise über mehrere Meter hinter der Austrittsdüse einstellt. Die erforderliche Zeit zur Reinigung von Rohren verkürzt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren stark.
Um den Verschleiß in dem Drallerzeuger der Strahlvorrichtung möglichst gering zu halten und somit die Standzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verlängern, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Drall in der Strömung des Fördermediums vor der Zufuhr des Strahlguts erzeugt wird. Die Anzahl der dem Strahlgut ausgesetzten Bauteile wird auf diese Weise reduziert, was die Standzeit der entsprechenden Bauteile verlängert.
Wird ein besonders starker und gleichmäßiger Drall in dem Reinigungsstrahl verlangt, ist es sinnvoll, den Drall in der Strömung des Reinigungsstrahls erst nach der Zufuhr des Strahlguts zu erzeugen. Dieses Vorgehen hat zur Folge, daß sich der Drall besonders gleichmäßig in dem Reinigungsstrahl ausbildet und das gewünschte Strömungsbild nicht durch die nachträgliche Zufuhr des Strahlguts zu dem Fördermedium gestört wird. Außerdem ist eine solche Vorrichtung besonders kompakt.
Wird der Austritt aus dem Drallerzeuger gleichzeitig als Düse ausgeführt, so erfährt die Strömung anschließend an die Drallerzeugung noch eine weitere Beschleunigung und die Reinigungskraft des Reinigungsstrahls wird zusätzlich verbessert.
Eine besonders einfache und zuverlässige Art der Zufuhr des Strahlguts in den Reinigungsstrahl wird erreicht, wenn das Strahlgut mittels Schwerkraft in das Fördermedium gelangt. Einerseits ist keine Hilfsenergie für die Zufuhr des Strahlguts in den Reinigungsstrahl erforderlich, andererseits wird die Anzahl der notwendigen Bauteile auf ein Minimum reduziert, was die Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht.
Es ist häufig der Fall, daß die räumlichen Abmessungen am Einsatzort eine Zufuhr des Strahlguts mittels Schwerkraft unterbinden. In einem solchen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn das Strahlgut aufgrund der Injektorwirkung in das Fördermedium hinein gesaugt wird, wobei der Transport des Strahlguts gegebenenfalls mit einem Fördermedium, insbesondere mit Förderluft unterstützt werden kann.
Bei Hohlkörpern bis zu mittlerer Länge ist es besonders zeitsparend, wenn die Austrittsöffnung der Strahlvorrichtung zum Zwecke der Reinigung einfach an der Öffnung des zu reinigenden länglichen Hohlkörpers angeordnet wird. Die Wirkung des Strahlguts über eine gewisse axiale Länge des länglichen Hohlkörpers, ermöglicht eine gründliche Reinigung, ohne die Austrittsöffnung der Strahlvorrichtung in dem länglichen Hohlkörper axial zu verfahren.
Für längere längliche Hohlkörper ist es zweckmäßig, wenn zwischen der zu reinigenden Rohrinnenfläche und der Austrittsöffnung der Düse ein Führungsrohr oder ein Führungsschlauch angeordnet ist und dieses Führungsrohr bzw. dieser Führungsschlauch gegebenenfalls in dem zu reinigenden Rohr verfahren werden kann. Auch hier wirkt sich die Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung über eine Fläche gewisser axialer Länge vorteilhaft aus, da die Verweilzeit in dem zu reinigendem Rohr entscheidend verkürzt wird.
In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand einer speziellen Ausführungsform und unter Bezugnahme auf Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drallerzeuger und
Figur 2
eine geschnittene Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Drallerzeuger.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, in Längsrichtung geschnittenen Drallerzeuger 1 mit einer Drallkammer 2, welche einen Eintritt 3 und einen Austritt 4 aufweist. Die Figur 2 zeigt diesen Drallerzeuger als Querschnitt gemäß Schnitt A-A.
In der Drallkammer 2 ist ein länglicher zylindrischer Verdrängungskörper 5 koaxial angeordnet. Die Einströmung erfolgt über ein Rohr 6, welches sich zum Eintritt 3 in die Drallkammer 2 bis zu einer Eintrittsöffnung 7 in die Drallkammer verjüngt. Der Eintritt 3 verjüngt sich nur auf der Seite 8, welche der Mitte des Drallerzeugers naheliegt. Die andere Seite des Eintritts 3 geht stetig tangential in die Wandung 9 der Drallkammer 2 über. Der Eintritt 3 erweitert sich vor der Eintrittsöffnung 7 in die Drallkammer 2 auf der Seite 10, welche in die Richtung der Hauptströmung in der Drallkammer 2 weist. Der Verdrängungskörper 5 verjüngt sich an dem Ende 11, welches in Hauptströmungsrichtung weist, kegelartig. Ebenso schnürt sich die Drallkammer 2 zum Austritt 4 hin kegelartig zu. Die Kegelwinkel des Verdrängungskörpers 5 an dem in Hauptströmungsrichtung weisenden Ende 11 und an dem Austritt 4 der Drallkammer 2 sind nahezu identisch. Auf seiner Innenfläche 12 ist der Drallerzeuger 1 mit Oxidkeramik beschichtet. Der Drallerzeuger kann entweder von dem Fördermedium mit Strahlgut oder ohne Strahlgut durchströmt werden. Je nach Anwendungsfall kann sich an den Drallerzeuger ein Führungsrohr oder ein Führungsschlauch anschließen.

Claims (28)

  1. Strahlvorrichtung, insbesondere zum Reinigen von Hohlraumoberflächen mittels eines Strahls aus einem Fördermedium, vorzugsweise Luft, und zugesetztem, festem Strahlgut dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlvorrichtung einen Drallerzeuger aufweist, welcher vor oder nach der Zufuhr des Strahlguts angeordnet ist, welcher eine Drallkammer mit einem Eintritt in die Drallkammer und einem Austritt aus der Drallkammer aufweist und der Strömung einen kontrollierten Drall aufprägt.
  2. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer zylindrisch ausgebildet ist.
  3. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer einen tangentialen Eintritt aufweist.
  4. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt aus dem Drallerzeuger als Düse ausgebildet ist.
  5. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt in den Drallerzeuger als Düse ausgebildet ist.
  6. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung in der Drallkammer axial eine größere Erstreckung aufweist, als in Umfangsrichtung.
  7. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Eintritt vor der Eintrittsöffnung in die Drallkammer ausschließlich auf der Seite aufweitet, welche in die Richtung der Hauptströmung in der Drallkammer weist.
  8. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Eintritt vor der Eintrittsöffnung in die Drallkammer ausschließlich auf der Seite verjüngt, welche der Mitte des Drallerzeugers naheliegt.
  9. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt auf der Außenseite der Drallkammer tangential in die Wandung der Drallkammer übergeht.
  10. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger gleichzeitig als Austrittsdüse in die Umgebung ausgebildet ist.
  11. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher zylindrischer Verdrängungskörper koaxial in der Drallkammer angeordnet ist.
  12. Strahlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in der Drallkammer erstreckende Länge des Verdrängungskörpers verstellen läßt.
  13. Strahlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verdrängungskörper an dem Ende, welches in Hauptströmungsrichtung weist, kegelartig verjüngt.
  14. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drallkammer zum Austritt hin kegelartig verjüngt.
  15. Strahlvorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelwinkel von Verdrängungskörper und Drallkammer nahezu gleich sind.
  16. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger auf seiner Innenfläche aus Metall oder Keramik, insbesondere aus Oxidkeramik besteht.
  17. Strahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Drallerzeuger ein Führungsrohr oder ein Führungsschlauch anschließt, an dessen Ende eine Austrittsdüse angeordnet ist.
  18. Verfahren zum Reinigen von Hohlkörpern durch Strahlen mit einem Strahl aus einem Fördermedium und zugesetztem festem Strahlgut, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reinigungsstrahl ein Drall aufgeprägt wird, insbesondere mit einer Strahlvorrichtung aus einer der vorangehenden Ansprüche.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um die Reinigung von länglichen Hohlkörpern, insbesondere Rohren, handelt.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Drall in der Strömung des Fördermediums vor der Zufuhr des Strahlguts erzeugt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Drall in der Strömung des Fördermediums nach der Zufuhr des Strahlguts erzeugt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt aus dem Drallerzeuger als Düse ausgeführt ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlgut mittels Schwerkraft in das Fördermedium gelangt.
  24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlgut aufgrund der Injektorwirkung in das Fördermedium hinein gesaugt wird, wobei der Transport des Strahlguts gegebenenfalls mit einem Fördermedium, insbesondere mit Förderluft, unterstützt wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Strahlvorrichtung an der Öffnung des zu reinigenden länglichen Hohlkörpers angeordnet wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu reinigenden Rohrinnenfläche und der Austrittsöffnung der Düse ein Führungsrohr oder ein Führungsschlauch angeordnet ist und dieses Führungsrohr beziehungsweise dieser Führungsschlauch gegebenenfalls in dem zu reinigenden Rohr verfahren werden kann.
  27. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu reinigenden Innenfläche des länglichen Hohlkörpers und der Austrittsöffnung der Düse ein konisches Übergangsstück angeordnet wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu reinigenden Innenfläche des länglichen Hohlkörpers und der Austrittsöffnung der Düse ein flaches Übergangsstück angeordnet wird.
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