EP2586540A1 - Spülanlage - Google Patents

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EP2586540A1
EP2586540A1 EP12007007.3A EP12007007A EP2586540A1 EP 2586540 A1 EP2586540 A1 EP 2586540A1 EP 12007007 A EP12007007 A EP 12007007A EP 2586540 A1 EP2586540 A1 EP 2586540A1
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EP
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circulation
fluid
line
cleaning
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Manfred Völker
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Volker Manfred
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Volker Manfred
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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
    • B08B9/0328—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
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    • B08B9/0325—Control mechanisms therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning a fluid system.
  • the chemical and / or biological contamination of the aqueous cooling agents used for tempering contaminates the liquid-wetted surfaces of the fluid system with the serious disadvantage of a poor temperature control, due to the poor heat transfer.
  • the present invention has for its object to provide a rinsing system for cleaning a fluid system that is structurally simple and avoids the above disadvantages.
  • the system according to the invention is connected to the fluid system. Especially in stationary facilities such. Heat exchangers or heavy molds is advantageously used a mobile system with flexible flushing hoses.
  • the rinsing system is first brought into spatial proximity of the fluid system and connected there by means of couplings.
  • the plant includes in the basic version a rinsing tank or tank, a circulation pump, at least one non-return and another pressure-holding valve, and preferably a compressed air supply and a filter installed in the circulation circuit.
  • the system is mounted on a mobile platform.
  • the rinsing tubes can be rolled up on castors with retraction.
  • the system can be equipped with a simple dosing system, which consists of a Venturi pump, a Conductivity and / or pH measurement and a connected cleaning concentrate can be extended.
  • the tank is filled with a rinsing liquid consisting of a carrier liquid, e.g. Water and a proportioned rinse or preservative concentrate is filled.
  • a carrier liquid e.g. Water
  • a proportioned rinse or preservative concentrate is filled.
  • air can be introduced into the cleaning circuit in a continuous or pulsed manner for the dissolution of crystalline residues in the fluid system.
  • thermal support of the cleaning process by a heater.
  • the spent rinsing liquid can be conveyed by the introduced air from the fluid system and the connected lines back into the tank to use them again by means of a treatment system, or to promote in a treatment tank or simply discard it in a drain.
  • the plant is advantageously combined with both a water treatment plant, as well as with a plant for the treatment of spent rinse liquid.
  • the system of the invention is easy to use and hygienic.
  • the flexible connections can be plugged after cleaning to a parking station.
  • FIG. 1 shows a fully equipped cleaning system, which is connected via the connection (1), the water inlet valve (2) and the flow meter or water meter (3) to a water supply or not shown here water treatment system.
  • the conditioning filter (32) with its components is shown as a possible option for clarity.
  • the supplied liquid flows into the washing container (4) until the flow meter (3) or also the level sensors (5) signal the end of the feed.
  • circulation pump (9) By means of circulation pump (9), the liquid is conveyed through the flushing line (8), which has two line sections (8a) and (8b).
  • the circulation pump (9) can be used both air and electrically operated. Before starting the cleaning of the fluid system (20), all connections of the system can be physically or chemically cleaned. This is possible both via the heater (11) and via an ozone cell or flushing concentrate (29), not shown here.
  • valve (31) is closed, the pressure-controlled air supply (17) opened and briefly put pressure on the compounds. If the valve (10) is not a check valve - as is preferred - but a normal shut-off valve, this is also closed. If the pressure drop monitored by the pressure measurement (16) remains within a specified limit, the connections are considered tight.
  • the pressure holding test can also be carried out with liquid. For this is filled tank (4) the Pump (9) started briefly, the valve (31) remains closed. The pressure holding test is monitored by means of pressure measurement (16).
  • the desired amount of liquid is supplied to the tank (4) either via the lid (7) or the downstream flushing hose (19) until the mark at marking (42) is reached. Thereafter, the rinsing concentrate is added manually.
  • the dosing of the rinsing concentrate takes place in a system with dosing system via a venturi pump (24) and the opened concentrate valve (25).
  • the aspiration process is monitored by conductivity and / or pH measurement and is terminated when a predetermined concentration has been reached.
  • the flushing hoses (19) with the couplings (28) are coupled to the connections of the fluid system (20).
  • the rinsing tubes (19) are rolled up on rollers with retraction (45) and are pulled out of the rinsing system for connection or automatically rolled up after use and, if necessary, put on the parking station (18).
  • the pump (9) circulates the rinsing liquid out of the container (4) via the fluid system (20), the filter (21) into the rinsing line (8). Detached particles remain in the filter (21) and must be rinsed cyclically by means of a filter rinse valve (22).
  • the check valve (15) can be opened manually for this purpose.
  • the rinsing liquid can be emptied via the drain valve (14) or, if the treatment filter (32) is present, partially supplied to a regeneration tank.
  • the liquid is displaced from the fluid system (20) and the lines (19) by means of air.
  • a preservation with the preservation concentrate (27) can be carried out after cleaning and emptying of the container (4). This process is identical to the rinsing process. Both the cleaning concentrate (29) and the preservation concentrate container (27) can be provided with a fill level monitor (30).
  • the water meters (2/37) can be used to verify the fluid balance.
  • FIG. 2 shows, use highly pure, residue-free liquid as a carrier liquid.
  • the rinsing system is preferably connected to the connection (1) to a reverse osmosis.
  • additional treatment steps after reverse osmosis such as electrodeionization and / or additional filter stages.
  • the high-purity rinsing liquid is conveyed in this application to the cleaning material introduced into a high-purity fluid chamber (43).
  • the supply of the cleaning fluid takes place via a sterile filter (38) whose functionality is tested by supplying air into the primary circuit (38a).
  • the treatment of the rinsing liquid preferably takes place by means of a dosing system according to the procedure already described FIG. 1 ,

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Spülvorrichtung zum Reinigen von Fluidsystemen (20), die Fluidkanäle aufweisen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spülvorrichtung eine Zirkulationskreislaufleitung aufweist, in die ein Spülbehälter (4), eine Zirkulationspumpe (9), und wenigstens zwei Ventile (10, 31) integriert sind, und dass die Zirkulationskreislaufleitung zwei Spülschläuche (19) aufweist, deren Enden mit Kupplungen (28) versehen sind, die mit Fluidkanälen eines Fluidsystems koppelbar sind, so dass die Fluidkanäle in den Zirkulationskreislauf eingeschlossen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines Fluidsystems.
  • Bei vielen industriellen Prozessen werden erhöhte Temperaturen benötigt, oder es entstehen hohe Temperaturen. Durch Hinzunahme eines Kühlmittels werden diese Temperaturen reguliert bzw. der Prozess gekühlt. Beispiele dafür sind Werkzeugformen für Spritzgussmaschinen, die in der Regel Fluidkanäle zum temperieren der Werkzeuge aufweisen. Auch Wärmetauscher wie z.B. Rohr-, Platten- oder Spiralwärmetauscher sind im Sinne des Oberbegriffs solche Fluidsysteme.
  • Die chemische und oder auch biologische Verunreinigung der zur Temperierung eingesetzten wässrigen Kühlmittel kontaminiert je nach Gebrauchsdauer die flüssigkeitsbenetzten Oberflächen des Fluidsystems mit dem gravierenden Nachteil einer mangelhaften Temperaturregelung, bedingt durch den schlechten Wärmeübergang.
  • Eine Vielzahl von Veröffentlichungen beschreibt die physikalische oder chemische Selbstreinigung der Kühlmittel. Je nach Prozesstemperatur, Aufbau des Fluidsystems, Strömungsgeschwindigkeit des Kühlfluids und Art des Kühlfluids ist die physikalische oder chemische Selbstreinigung auch hinsichtlich bakterieller Ablagerungen nicht sehr erfolgreich.
  • Insbesondere teure Werkzeugformen für Spritzgussmaschinen können durch verunreinigte Kühlbohrungen ausfallen, bzw. die Prozesssicherheit erheblich gefährden. Die Verunreinigung von Wärmetauschern reduziert deren Effizienz und ebenso deren Prozesssicherheit.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spülanlage zur Reinigung eines Fluidsystems zu schaffen, die konstruktiv einfach ist und die die obigen Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die erfindungsgemäße Anlage wird an das Fluidsystem konnektiert. Insbesondere bei stationären Einrichtungen wie z.B. Wärmetauschern oder schweren Werkzeugformen wird mit Vorteil eine mobile Anlage mit flexiblen Spülschläuchen eingesetzt. Die Spülanlage wird zunächst in räumlicher Nähe des Fluidsystems gebracht und dort mittels Kupplungen konnektiert.
  • Eine stationäre Installation ist dadurch nicht ausgeschlossen.
  • Die Anlage beinhaltet in der Basisausführung einen Spülbehälter oder Tank, eine Zirkulationspumpe, wenigstens ein Rückschlag- und ein weiteres Druckhalteventil, sowie vorzugsweise eine Druckluftzuführung und einen in dem Zirkulationskreislauf installierten Filter. Vorteilhafterweise ist die Anlage auf einer fahrbaren Plattform montiert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit, Ordnung und Mobilität können die Spülschläuche dabei auf Rollen mit Rückzug aufgerollt sein.
  • Zur automatischen Zudosierung von Reinigungsmitteln kann die Anlage mit einem einfachen Dosiersystem, welches aus einer Venturipumpe, einer Leitfähigkeits- und/oder pH-Wertmessung sowie einen angeschlossenen Reinigungskonzentrat bestehen kann, erweitert werden.
  • Falls kein Dosiersystem vorhanden ist, wird der Tank mit einer Spülflüssigkeit, die aus einer Trägerflüssigkeit wie z.B. Wasser und einem proportioniertem Spül- oder Konservierungskonzentrat besteht, gefüllt.
  • Da es sich in der Regel um aggressive, gesundheitsschädliche Reinigungsflüssigkeiten handelt, wird zu Beginn ein Druckhaltest mittels Luft oder auch Spülflüssigkeit durchgeführt, um spätere Leckagen oder Diskonnektionen zu vermeiden.
  • Mit Vorteil kann während der Reinigung kontinuierlich oder impulsartig Luft zur Auflösung kristalliner Rückstände im Fluidsystem in den Reinigungskreislauf eingebracht werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit einer thermischen Unterstützung des Reinigungsprozesses durch eine Heizung.
  • Zum Abschluss einer Reinigung besteht mit Vorteil die Möglichkeit, ein Konservierungsmittel in den Spültank einzubringen, oder mittels Luft das Fluidsystem zu trocken, oder auch eine Aerosolemischung in das Fluidsystem zu fördern. Dabei kann die verbrauchte Spülflüssigkeit durch die eingebrachte Luft aus dem Fluidsystem und den angeschlossenen Leitungen zurück in den Tank gefördert werden, um sie mittels eines Aufbereitungssystem wieder zu verwenden, oder in einen Aufbereitungsbehälter zu fördern oder sie ganz einfach in einen Abfluss zu verwerfen.
  • Dabei ist die Anlage vorteilhafterweise sowohl mit einer Wasseraufbereitungsanlage, als auch mit einer Anlage zur Aufbereitung verbrauchter Spülflüssigkeit zu kombinieren.
  • Die erfindungsgemäße Anlage ist einfach zu bedienen und hygienisch einwandfrei. Dazu können die flexiblen Anschlüsse nach beendeter Reinigung auf eine Parkstation gesteckt werden.
  • Damit erfüllt diese Anlage nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltkonforme Ansprüche.
  • Figur 1 zeigt eine vollausgestattete Reinigungsanlage, die über den Anschluss (1), das Wassereingangsventil (2) und den Flussmesser oder auch Wasseruhr (3) an eine Wasserversorgung oder ein hier nicht dargestelltes Wasseraufbereitungssystem angeschlossen ist. Der Aufbereitungsfilter (32) mit seinen Komponenten ist nur der Übersichtlichkeit als mögliche Option dargestellt.
  • Die zugeführte Flüssigkeit fließt so lange in den Spülbehälter (4), bis der Flussmesser (3) oder auch die Niveausensoren (5) das Ende der Zuführung signalisieren. Mittels Zirkulationspumpe (9) wird die Flüssigkeit durch die Spülleitung (8) gefördert, die zwei Leitungsabschnitte (8a) und (8b) hat. Die Zirkulationspumpe (9) kann sowohl luft- als auch elektrobetrieben eingesetzt werden. Vor Reinigungsbeginn des Fluidsystems (20) können alle Anschlüsse der Anlage physikalisch oder chemisch gereinigt werden. Dies ist sowohl über die Heizung (11) als auch über eine hier nicht dargestellte Ozonzelle oder das Spülkonzentrat (29) möglich.
  • Vor Reinigungsbeginn des Fluidsystems (20) werden alle Anschlüsse der Anlage insbesondere aber die Kupplungen (28) der Spülschläuche (19) einem Druckhaltetest unterzogen. Dazu wird Ventil (31) geschlossen, die druckgeregelte Luftzufuhr (17) geöffnet und kurz Druck auf die Verbindungen gegeben. Wenn das Ventil (10) kein Rückschlagventil ist - wie dies bevorzugt ist - sondern ein normales Absperrventil, wird dieses ebenfalls geschlossen. Bleibt der von der Druckmessung (16) überwachte Druckabfall innerhalb einer festgelegten Grenze, gelten die Anschlüsse als dicht. Der Druckhaltetest kann auch mit Flüssigkeit durchgeführt werden. Dazu wird bei gefülltem Tank (4) die Pumpe (9) kurz gestartet, das Ventil (31) bleibt geschlossen. Der Druckhaltetest wird mittels Druckmessung (16) überwacht.
  • Bei manueller Dosierung wird die gewünschte Flüssigkeitsmenge dem Tank (4) entweder über den Deckel (7) oder den stromabwärts liegenden Spülschlauch (19) zugeführt, bis die Marke an Markierung (42) erreicht ist. Danach wird das Spülkonzentrat manuell zugegeben.
  • Die Dosierung des Spülkonzentrates erfolgt bei einer Anlage mit Dosiersystem über eine Venturipumpe (24) und das geöffnete Konzentratventil (25). Der Ansaugvorgang wird durch Leitfähigkeits- und oder auch pH-Messung überwacht und wird beendet, wenn eine vorgegebene Konzentration erreicht wurde.
  • Zur Reinigung des Fluidsystems (20) werden die Spülschläuche (19) mit den Kupplungen (28) an die Anschlüsse des Fluidsystems (20) angekoppelt. Je nach räumlicher Entfernung zum Fluidsystem (20) sind die Spülschläuche (19) auf Rollen mit Rückzug (45) aufgerollt und werden zur Konnektion aus der Spülanlage herausgezogen bzw. nach Gebrauch automatisch eingerollt und ggf. auf die Parkstation (18) gesteckt.
  • Die Pumpe (9) zirkuliert die Spülflüssigkeit aus dem Behälter (4) über das Fluidsystem (20), den Filter (21) in die Spülleitung (8). Abgelöste Partikel verbleiben im Filter (21) und sind zyklisch mittels Filterspülventil (22) auszuspülen.
  • Zur Erhöhung des Förderdruckes bzw. des Fördervolumens besteht die Möglichkeit, bei luftbetriebenen Pumpenantrieben den Luftdruck am Pumpenantrieb zu erhöhen, Bei elektrisch betriebenen Antrieben kann dazu das Sperrventil (15) manuell geöffnet werden.
  • Zur Erhöhung der Reinigungseffizienz durch Kavitation im Fluidsystem (20) kann kontinuierlich oder zyklisch Luft auch unterschiedlicher Drücke über den Luftanschluss (17) zugeführt werden.
  • Nach der Beendigung eines Reinigungsvorgangs kann die Spülflüssigkeit über das Abflussventil (14) entleert oder bei vorhandenem Aufbereitungsfilter (32) teilweise einem Wiederaufbereitungstank zugeführt werden. Zur Entleerung des Fluidsystems (20) wird mittels Luft die Flüssigkeit aus dem Fluidsystem (20) und den Leitungen (19) verdrängt.
  • Bei gewünschter Konservierung des Fluidsystems (20) kann nach erfolgter Reinigung und Entleerung des Behälters (4) eine Konservierung mit dem Konservierungskonzentrat (27) durchgeführt werden. Dieser Vorgang ist identisch mit dem Spülprozess. Sowohl der Reinigungskonzentrat- (29) als auch der Konservierungskonzentratbehälter (27) können mit einer Füllstandsüberwachung (30) versehen werden.
  • Falls es sich bei der Spülflüssigkeit um toxische Stoffe handelt, können die Wasseruhren (2/37) zum Nachweis der Flüssigkeitsbilanz herangezogen werden.
  • Bei Fluidsystem mit Volumen, die größer als das Tankvolumen sind, ist es erforderlich ggf. nachzudosieren und den Spülkreislauf (8) vom atmosphären Druck zu trennen. Dazu wird Tanküberlauf (6) geschlossen. Bei Überschreitung eines vorgegebenen max. zulässige Systemdrucks an der Messstelle (13) kann das Abflussventil (14) zum Druckausgleich geöffnet werden.
  • Bei hygienisch anspruchsvollen Anwendungen besteht auch die Möglichkeit, wie Figur 2 zeigt, hochreine, rückstandfreie Flüssigkeit als Trägerflüssigkeit einzusetzen. Dazu wird die Spülanlage am Anschluss (1) vorzugsweise an eine Umkehrosmose angeschlossen. Zur weiteren Verbesserung der Wasserqualität ist die Hinzunahme weiterer Aufbereitungsstufen nach der Umkehrosmose wie z.B. Elektrodenionisation und/oder zusätzliche Filterstufen möglich.
  • Diese mit einer hochreinen Wasseraufbereitung kombinierte Spülanlage ist sowohl zur äußeren als auch zur inneren Reinigung hygienisch anspruchsvoller Komponenten einsetzbar. Die hochreine Spülflüssigkeit wird bei dieser Applikation zu dem in einer hochreinen Fluidkammer (43) eingebrachten Reinigungsgut gefördert. Die Zuführung des Reinigungsfluids erfolgt hierbei über einen Sterilfilter (38), dessen Funktionalität durch Luftzuführung in den Primärkreis (38a) getestet wird.
  • Über eine Absaugpumpe 41 wird das sich ansammelnde Reinigungsfluid abgepumpt.
  • Da es sich bei dieser Ausführung in der Regel um stationäre Anlagen handelt, erfolgt die Aufbereitung der Spülflüssigkeit vorzugsweise mittels eines Dosiersystems nach dem bereits beschriebenen Ablauf aus Figur 1.
  • Es wird betont, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr sind alle offenbarten Merkmale der Ausführungsformen auch einzeln untereinander anders als oben beschrieben miteinander kombinierbar.
    • Legende
  • 1. Wasserzulauf
    2. Wasserzulaufventil
    3. Flussmesser/ Wasseruhr
    4. Spülbehälter
    5. Niveausensor
    6. Tanküberlauf mit Ventil
    7. Tankdeckel
    8. Spülleitung
    9. Zirkulationspumpe
    10 Ventil, vorzugsweise Rückschlagventil
    11 Heizung mit Temperatursensoren
    12 Leitfähigkeits- und oder auch pH Messung
    13 Druckmessung
    14 Abflussventil
    15 Sperrventil
    16 Druckmessung
    17 Luftzufuhr
    18 Schlauchparkstation
    19 Spülschläuche
    20 Fluidsystem
    21 Schmutzfilter
    22 Filterspülventil
    23 Drainage
    24 Venturipumpe
    25 Konzentratventil
    26 Konservierungsventil
    27 Konservierungskonzentratbehälter
    28 Kupplungen
    29 Spülkonzentratbehälter
    30 Leererkennung
    31 Ventil
    32 Aufbereitungsfilter
    33 Überströmpumpe
    34 Strömungswiderstand
    35 Bypassventil
    36 Retentatventil
    37 Retentatwasseruhr
    38 Sterilfilter
    39 Sterilflüssigkeitszuführung
    40 Spülsystem
    41 Absaugpumpe
    42 Tankmarkierung
    43 Hochreine Fluidkammer
    44 Sterilfilter
    45 Schlauchrollen mit Rückzug

Claims (4)

  1. Spülvorrichtung zum Reinigen von Fluidsystemen, mit einer Spülleitung (8), in die ein Spülbehälter (4) und eine Zirkulationspumpe (9) integriert sind, wobei die Spülleitung zwei Spülleitungsabschnitte aufweist, deren Enden mit zwei Spülschläuchen (19) verbunden sind, deren Enden mit Kupplungen (28) versehen sind, die mit Fluidkanälen eines Fluidsystems koppelbar sind, so dass die Fluidkanäle in einen Zirkulationskreislauf eingeschlossen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einen Spülleitungsabschnitt in Strömungsrichtung hintereinander die Zirkulationspumpe (9) und ein Ventil (10) integriert sind, gefolgt von der Einmündung einer Druckluftleitung (17),
    dass in den anderen Spülleitungsabschnitt ein Ventil (31) integriert ist und dass zwischen den beiden Ventilen (10,31) eine Druckmesseinrichtung (16) in einen Spülleitungsabschnitt eingebaut ist.
  2. Spülvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in die Zirkulationskreislaufleitung ein Filter (21) integriert ist.
  3. Spülvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zirkulationskreislaufleitung mit einer Einrichtung (24) zum Zudosieren von Reinigungsmitteln versehen ist.
  4. Spülvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Spülvorrichtung auf einer fahrbaren Plattform montiert ist.
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