FR2563331A1 - Method and equipment for cleaning the bundles of exchanger pipes and similar assemblies - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait au nettoyage des faisceaux de tubes qui constituent les échangeurs utilises dans l'industrie en général, notamment dans les industries chimiques et le raffinage. The present invention relates to the cleaning of the bundles of tubes which constitute the exchangers used in industry in general, in particular in the chemical and refining industries.
Par suite de la nature plus ou moins chargée des liquides qui les traversent, les tubes de ces échangeurs se colmatent de manière assez rapide, si bien qu'en vue d'éviter le freinage ou même l'obstruction complète de la circulation, il est indispensable de procéder au nettoyage périodique de leur paroi interieure. Il s'agit dans tous les cas d'une opération longue, délicate et conteuse, resalisse à l'aide de machines dénommées "tringleuses" utilisant le plus souvent un jet liquide à haute pression Ce jet est emis par une buse à plusieurs orifices, qui est repoussée à l'interieur de chacun des tubes du faisceau a traiter et qui est déplacée axialement en avant et en arrière pour decaper la paroi interne. Due to the more or less charged nature of the liquids which pass through them, the tubes of these exchangers clog up fairly quickly, so that in order to avoid braking or even complete obstruction of circulation, it is essential to periodically clean their inner wall. In all cases, this is a long, delicate and storytelling operation, carried out using machines called "linkers", most often using a high pressure liquid jet. This jet is emitted by a nozzle with several orifices, which is pushed back inside each of the tubes of the bundle to be treated and which is moved axially forwards and backwards to scour the internal wall.
L'efficacité d'un tel jet est bien entendu fonction a la fois du débit et de la pression et l'on comprend que par suite du diamètre réduit des tubes à nettoyer le débit est peu important, si bien que l'introduction à force des buses dans les tubes se revole frequemment très difficile et qu'on se heurte même å des impossibilités ; dans ce dernier cas, c'est l'ensemble du faisceau qui doit être remplace. The efficiency of such a jet is of course a function of both the flow rate and the pressure and it is understood that owing to the reduced diameter of the tubes to be cleaned the flow rate is unimportant, so that the force nozzles in the tubes often flies very difficult and even encounters impossibilities; in the latter case, the entire beam must be replaced.
En vue de remédier aux inconvenients sus-mentionnes, la présente invention a pour objet un procede de nettoyage qui lors des essais s'est révélé particulièrement efficace, en permettant de nettoyer de manière parfaite des faisceaux de tubes juges irrécupérables à l'aide des systèmes classiques. In order to remedy the above-mentioned drawbacks, the subject of the present invention is a cleaning method which during the tests has proved to be particularly effective, by making it possible to perfectly clean bundles of tubes deemed unrecoverable using the systems classics.
Le procédé suivant l'inventIon consiste essentiellement à projeter cycliquement a l'intérieur de chacun des tubes à nettoyer un jet haute pression émins à travers une buse disposée axialement an avant de l'une des extrémités du tube considéré, les temps d'arret etant mis a profit por assurer l'évacuation des déchets décollés de la paroi du tube envisagé. The process according to the invention essentially consists in projecting cyclically, inside each of the tubes to be cleaned, a high pressure jet emitted through a nozzle disposed axially at the front of one of the ends of the tube considered, the stopping times being used to ensure the evacuation of the waste peeled off from the wall of the envisaged tube.
L'invention a également pour objet un appareillage spécialement étahli pour permettre la mise en oeuvre pratique du procédé de nettoyage sus-mentionné, lequel appareillage comprend essentielement au moins une buse de projection portée par un chariot que des moyens appropries déplacent par rapport à un bâti fixe disposé en avant de l'une des extrémités du faiscean à nettoyer, ces moyens àtant agencés de façon à @e ue le jet liquide émis par la buse précités vienne successivement frapper l'orIfice d'entrée des differents tubes du faisceau. The subject of the invention is also an apparatus specially designed to allow the practical implementation of the abovementioned cleaning process, which apparatus essentially comprises at least one projection nozzle carried by a carriage which suitable means move relative to a frame. fixed disposed in front of one of the ends of the beam to be cleaned, these means being arranged so that the liquid jet emitted by the aforementioned nozzle successively strikes the inlet orifice of the various tubes of the bundle.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caracteristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une vue en perspective d'un appareillage de nettoyage suivant l'invention.The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.
Fig. 1 is a perspective view of a cleaning device according to the invention.
Fig. 2 illustre de la même manière une variante de mise en oeuvre de l'invention. Fig. 2 illustrates in the same way an alternative embodiment of the invention.
Sur ce dessin, on a schématiquement indiqué en A le faisceau de l'échangeur à traiter, lequel faisceau comprend å la façon usuelle une virole ou enveloppe à l'intérieur de laquelle est monte une série de tubes paralleles régulièrement disposés pour ménager entre eux des passages pour l'un des deux fluides à mettre en contact thermique. La référence a désigne l'un de ces tubes. In this drawing, there is schematically indicated in A the bundle of the exchanger to be treated, which bundle comprises in the usual manner a ferrule or envelope inside which is mounted a series of parallel tubes regularly arranged to provide them with passages for one of the two fluids to be brought into thermal contact. The reference a designates one of these tubes.
L'appareillage destine à assurer, conformément a-l'invention, le nettoyage des différentes tubes a de cet échangeur A comprend un bâti 1, en forme de cadre å profil rectangulaire ou carre, dont les montants sont constitués par des profilés à section en C qui s'ouvrent à l'oppose dudit échangeur. Dans chacun de ces montants se déplace une chatne 2 renvoyée par des roues dentées 3 prévues aux extrémités du montant considére ; les deux roues 3 inférieures sont calées sur un meme arbre horizontal 4 entrainé en rotation lente par un soto-reducteur 5. The apparatus intended to ensure, in accordance with the invention, the cleaning of the various tubes a of this exchanger A comprises a frame 1, in the form of a frame with a rectangular or square profile, the uprights of which are formed by sections with C which open opposite to said exchanger. In each of these amounts moves a cat 2 returned by toothed wheels 3 provided at the ends of the amount considered; the two lower wheels 3 are wedged on the same horizontal shaft 4 driven in slow rotation by a soto-reducer 5.
Sur chacune des chaînes 2 est fixe un bras horizontal 6, les deux bras 6 étant solidaires d'une poutre horizontale 7 qui est ainsi apte à se déplacer verticalement par rapport au bâti 1 lorsque le moto-réducteur 5 est alimente. La poutre 7 est découpée horizontalement d'une lumière 7a dont la longueur correspond à la largeur intérieure du bâti 1 et à l'intérieur de laquelle est engage un doigt latéral 8a solidaire d'un chariot 8. Ce dernier est conformé de manière à constituer écrou retenu pour une tige filetée 9 portée par la poutre 7 ; l'une des extrémités de cette tige 9 est entraînée en rotation par un moto-réducteur 10 fixé sur la poutre précitée. On each of the chains 2 is fixed a horizontal arm 6, the two arms 6 being integral with a horizontal beam 7 which is thus able to move vertically relative to the frame 1 when the gear motor 5 is powered. The beam 7 is cut horizontally from a lumen 7a whose length corresponds to the interior width of the frame 1 and inside which is engaged a lateral finger 8a secured to a carriage 8. The latter is shaped so as to constitute nut retained for a threaded rod 9 carried by the beam 7; one end of this rod 9 is rotated by a geared motor 10 fixed on the aforementioned beam.
L'appareillage comprend encore un porte-jet 11 solidaire du chariot 8 ; dans l'exemple de réalisation envisagé on a supposé que ce porte-jet 11 traversait la lumière 7a de la poutre 7, mais il va de soi qu'on peut adopter une autre solution. L'une des extrémités du porte-jet 11 est équipée d'une buse de projection 12, tandis que sur l'autre extrémité est assujetti un joint tournant 13 pour le raccordement avec une canalisation d'alimentation 14. Cette dernière est reliée a une pompe propre a refouler un courant d'eau sous une pression et un débit très élevés. The apparatus also comprises a jet holder 11 integral with the carriage 8; in the exemplary embodiment envisaged, it has been assumed that this jet holder 11 passes through the lumen 7a of the beam 7, but it goes without saying that another solution can be adopted. One end of the jet holder 11 is equipped with a spray nozzle 12, while on the other end is secured a rotating joint 13 for connection with a supply pipe 14. The latter is connected to a clean pump to discharge a stream of water under very high pressure and flow.
Le bâti 1 est mis en place et fixé de façon à ce que la buse 12 du porte-jet ll se trouve placée a quelques centimètres (distance C) de l'extrémité du faisceau A à nettoyer. Dans l'exemple pris en considéra tion, on a représente le faisceau A en position horizontale, mais on conçoit que ledit faisceau puisse être disposé verticalement ou obliquement. The frame 1 is put in place and fixed so that the nozzle 12 of the jet holder 11 is placed a few centimeters (distance C) from the end of the bundle A to be cleaned. In the example taken into consideration, a has represented the beam A in a horizontal position, but it is understood that said beam can be arranged vertically or obliquely.
On observera à ce sujet que compte tenu de la simplicité de l'appareillage décrit, il n1 est pas indispensable que le faisceau A soit démonté de ltéchangeur, ledit appareillage étant susceptible d'être implanté in situ après ouverture de la calotte usuelle qui ferme l'une des extrémités de l'échangeur.It will be observed on this subject that, given the simplicity of the apparatus described, it is not essential that the bundle A is removed from the exchanger, said apparatus being capable of being installed in situ after opening the usual cap which closes the 'one end of the exchanger.
La pompe est mise en état de fonctionnement en même temps que les moto-raducteurs 5 et 10 sont alimentés. L'eau qui parcourt la canalisation 14 et le porte-jet 11 est projetée à travers la buse 12 en direction de l'extrémité ouverte des tubes a du faisceau A, si bien qu'elle pénètre dans lesdits tubes. Par suite de l'action conjugée des deux moto-réducteurs 5 et 10, le chariot 8 et le porte-jet 11 se deplacent à vitesse lente suivant deux directions perpendiculaires, de telle sorte que la buse 12 balaye en fait toute la face ouverte du faisceau A et que les orifices de tous les tubes a de celui-ci sont successivement frappes par le jet liquide. The pump is put into operating state at the same time as the motor-radiators 5 and 10 are supplied. The water which flows through the pipe 14 and the jet holder 11 is projected through the nozzle 12 in the direction of the open end of the tubes a of the beam A, so that it penetrates into said tubes. As a result of the combined action of the two geared motors 5 and 10, the carriage 8 and the jet holder 11 move at slow speed in two perpendicular directions, so that the nozzle 12 in fact sweeps the entire open face of the bundle A and that the orifices of all the tubes a thereof are successively struck by the liquid jet.
Les essais ont démontré que la pression de ce jet, jointe à un débit très élevé, assurait le nettoyage efficace et rapide des tubes a. Tests have shown that the pressure of this jet, combined with a very high flow rate, ensures efficient and rapid cleaning of the tubes a.
Aussi longtemps que ces tubes ne sont pas décolmatés, l'veau projetée et les déchets qu'elle arrache à la paroi du tube a en cours de traitement sont évacués par l'extrémité antérieure du faisceau lorsque la projection liquide s'arrête à la suite du déplacement du porte-jet 11, et ce n'est que lorsque le tube a été complètement traité que l'eau et les déchets peuvent s'évacuer à travers l'extremite arrière du faisceau.As long as these tubes are not unclogged, the projected calf and the waste which it tears from the wall of the tube has during treatment are evacuated by the anterior end of the bundle when the liquid projection stops as a result. displacement of the jet holder 11, and it is only when the tube has been completely treated that the water and the waste can be evacuated through the rear end of the bundle.
On comprend qu'on peut avantageusement associer à la poutre mobile 7 et au chariot 8 des détecteurs réglables de fins de course agencés de manière à inverser automatiquement le sens de rotation des moto-reducteurs 5 et 10 en fonction de la conformation du faisceau A. It is understood that it is advantageously possible to associate with the mobile beam 7 and the carriage 8 adjustable limit switch detectors arranged so as to automatically reverse the direction of rotation of the geared motors 5 and 10 as a function of the conformation of the beam A.
On obtient de la sorte un nettoyage efficace et rapide, qui ne nécessite pas la présence d'un opérateur pour la commande des organes mobiles de l'appareillage. Ce dernier est ainsi susceptible d'être adapte au traitement des faisceaux de toutes dimensions, quels que soient le nombre, la disposition et le diamètre des tubes a. Il convient de remarquer que les caractéristiques de la pompe haute pression raccordée à la canalisation 14 sont utilisées dans de meilleures conditions que dans la technique usuelle, par suite notamment de la réduction très importante des pertes de charge.In this way, an efficient and rapid cleaning is obtained, which does not require the presence of an operator for controlling the movable members of the apparatus. The latter is thus capable of being adapted to the treatment of beams of all dimensions, whatever the number, the arrangement and the diameter of the tubes a. It should be noted that the characteristics of the high pressure pump connected to the pipe 14 are used under better conditions than in the usual technique, in particular as a result of the very significant reduction in pressure losses.
Fig. 2 illustre une variante de réalisation de l'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé de nettoyage suivant l'invention. On retrouve le porte-jet 11 équipé de sa buse 12 et alimente par une canalisation 14 associee à un joint tournant 13 ; cet ensemble est porté par le chariot 8 qui coopère avec la tige filetée 9 entraidée en rotation par le moto-réducteur 10. Fig. 2 illustrates an alternative embodiment of the apparatus for implementing the cleaning process according to the invention. We find the jet holder 11 equipped with its nozzle 12 and supplied by a pipe 14 associated with a rotary joint 13; this assembly is carried by the carriage 8 which cooperates with the threaded rod 9 supported in rotation by the gear motor 10.
Toutefois dans le present cas ce moto-reducteur 10 est porte par un disque 15 et c'est dans ce disque 15 qu'est découpée la lumière 15a destinée à l'immobilisation angulaire du chariot 8. le disque 15 est solidaire d'une armature périphérique 16 dont la paroi tournée vers l'intérieur présente une denture 16a, laquelle coopère avec un pignon denté 17 entraîné par un moto-reducteur 18. Ce dernier est fixé sur la partie inferieure d'un bâti fixe 19 solidaire d'un guide 20 à profil semi-circulaire, à l'intérieur duquel est convenablement supportée l'armature 16. However in the present case this geared motor 10 is carried by a disc 15 and it is in this disc 15 that the light 15a intended for the angular immobilization of the carriage 8 is cut out. The disc 15 is integral with a frame peripheral 16 whose wall facing inwards has teeth 16a, which cooperates with a toothed pinion 17 driven by a gear motor 18. The latter is fixed to the lower part of a fixed frame 19 secured to a guide 20 with semi-circular profile, inside which the frame 16 is properly supported.
On conçoit que le fonctionnement d'un tel appareillage est très voisin de celui expose en référence à fig. 1, du fait que les deux moto-réducteurs 18 et 10 assurent le déplacement du chariot 8 suivant une série de cercles concentriques ou suivant une spirale, si bien que la buse 12 vient se présenter successivement en vis-à-vis (distance OC ) des différents tubes a du faisceau A. It is understood that the operation of such an apparatus is very similar to that set out with reference to FIG. 1, due to the fact that the two geared motors 18 and 10 ensure the movement of the carriage 8 in a series of concentric circles or in a spiral, so that the nozzle 12 is presented successively opposite (distance OC) different tubes a from bundle A.
Il va de soi que les moto-reducteurs de l'appareillage suivant l'invention sont susceptibles d'être entraînés par des moteurs du type pas-à-pas, propres à assurer le déplacement saccade du chariot 8 de façon àce que le jet issu de la buse 12 passe directement d'un tube a à un autre, pratiquement sans position intermédiaire. le chariot précité peut évidemment comporter plus d'un porte-jet 11. It goes without saying that the geared motors of the apparatus according to the invention are capable of being driven by motors of the stepping type, capable of ensuring the jerky movement of the carriage 8 so that the jet coming of the nozzle 12 passes directly from one tube a to another, practically without an intermediate position. the aforementioned carriage can obviously comprise more than one jet holder 11.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous auttes équivalents. On pourrait notamment imaginer des appareillages faisant appel à des vérins pneumatiques, hydrauliques ou electriques pour le déplacement du porte-jet 11. It should moreover be understood that the foregoing description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by any other equivalent. One could in particular imagine apparatuses using pneumatic, hydraulic or electric jacks for moving the jet holder 11.
Claims (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2563331B3 (en) | 1986-08-14 |
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