EP2586540B1 - Spülanlage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a flushing 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.
- DE 201 02 946 U1 discloses a device for cleaning a water and drinking line in the livestock industry.
- the device has a liquid container from which a so-called domestic water plant sucks in cleaning liquid, the domestic water plant adjusts a water pressure.
- This water pressure is displayed at the house waterworks by a manometer. Downstream of a subsequent non-return valve, a compressed-air line opens into the line carrying the cleaning fluid. The pressure of the air-water disinfectant mixture is then displayed on a manometer. This is followed by two ball valves downstream with connections to two water and drinking lines, which are to be cleaned.
- a backwash line leads at the end of the water and Tränketechnischen back to the liquid container.
- shockwashing machine of the US 2003/0051746 A1 opens a compressed air line in a recirculation line.
- two pressure measuring devices are provided in the compressed air line to monitor the pressure in this line.
- the cleaning device of WO2005 / 105331 A1 the pressure within the pipes to be cleaned is monitored by arranging a pipe section with two valves on both sides of a pressure measuring device.
- 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 flushing 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). With manual dosing, 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 (3/37) can be used to verify 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).
Landscapes
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Spülvorrichtung 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.
-
DE 201 02 946 U1 offenbart eine Einrichtung zum Reinigen einer Wasser- und Tränkeleitung in der Viehwirtschaft. Die Einrichtung hat einen Flüssigkeitsbehälter, aus der ein sogenanntes Hauswasserwerk Reinigungsflüssigkeit ansaugt, wobei das Hauswasserwerk einen Wasserdruck einstellt. Dieser Wasserdruck wird an dem Hauswasserwerk durch ein Manometer angezeigt. Stromabwärts eines nachfolgenden Rückflussverhinderers mündet eine Druckluftleitung in die die Reinigungsflüssigkeit führende Leitung ein. Der Druck des Luft-Wasser-Desinfektionsmittel-Gemischs wird anschließend an einem Manometer angezeigt. Es folgen stromabwärts zwei Kugelhähne mit Verbindungen zu zwei Wasser- und Tränkeleitungen, die gereinigt werden sollen. Eine Rückspülleitung führt am Ende der Wasser- und Tränkeleitungen zu dem Flüssigkeitsbehälter zurück. - Bei der Stoßwasser-Reinigungsmaschine der
US 2003/0051746 A1 mündet eine Druckluftleitung in eine Rezirkulationsleitung ein. Dabei sind in der Druckluftleitung zwei Druckmesseinrichtungen vorgesehen, um den Druck in dieser Leitung zu überwachen. Bei der Reinigungsvorrichtung derWO2005/105331 A1 wird der Druck innerhalb der zu reinigenden Rohrleitungen überwacht, indem ein Rohrabschnitt mit zwei Ventilen beidseitig einer Druckmesseinrichtung angeordnet ist. - 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 (3/37) 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 .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 (3)
- Spülvorrichtung zum Reinigen von Fluidsystemen, mit einer Spülleitung (8), in die ein Spülbehälter (4) mit einem Tanküberlauf (6), der beim Nachdosieren von Spülflüssigkeit schließbar ist, und eine Zirkulationspumpe (9) integriert sind, wobei die Spülleitung zwei Spülleitungsabschnitte (8a, 8b) 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,
wobei in einen Spülleitungsabschnitt (8a) in Strömungsrichtung hintereinander die Zirkulationspumpe (9), ein Ventil (10), ein abzweigendes Abflussventil (14) und ein Sperrventil (15) integriert sind, gefolgt von der Einmündung einer Druckluftleitung (17),
wobei das Abflussventil (14) bei Überschreitung eines vorgegebenen maximalen Systemdrucks an einer Meßstelle (13) zum Druckausgleich geöffnet werden kann,
wobei in den anderen Spülleitungsabschnitt (8b) ein weiteres Ventil (31) integriert ist und
wobei zwischen den Ventilen (15,31) in einen der Spülleitungsabschnitte (8a oder 8b) eine Druckmessung (16) eingebaut ist, die geeignet ist, mittels Luft oder Spülflüssigkeit die Kupplungen einem Druckhaltetest zu unterziehen. - Spülvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Zirkulationskreislaufleitung ein Filter (21) integriert ist. - Spülvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zirkulationskreislaufleitung mit einer Einrichtung (24) zum Zudosieren von Reinigungsmitteln versehen ist.
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