JP2922820B2 - 循環する弾性ボールによる管洗浄装置の改良 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器やコンデンサ
ーの管を、この管の内径よりも僅かに大きな径のボール
であって、該管内の水の流れに乗って運ばれる海綿質の
弾性材質よりなる循環するボールによって洗浄可能とす
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主題のボールは損耗しやすく、その径が
それらにとって効果をなすのに小さくなりすぎたときに
は交換されなければならない。かかる交換とは、第一に
損耗したボールを取り除き、第二にそれらを新しいボー
ルに取り替える必要性を意味する。損耗したボールは、
循環するボールの合計集合における損耗ボールのパーセ
ンテージが、それにとって全体の充填量を交換するのに
適当なほど十分に高くなったと一旦評価された際には、
一度にすべて取り除かれる。

【０００３】択一的に、および好ましくは、ボールがそ
の最小径に摩耗したとき、およびしつつあるときには、
それらは、例えば米国特許４，９７４，６６２号の主題
を構成するタイプのソーターによって循環路から取り除
かれる。このソーターは、循環路に残されたボールの数
を係数するボールカウンターに接続されており、それに
よって、循環路から取り除かれる損耗したボールの数と
同じ数であって、そのボールの充填を補うために循環路
に装入される必要のある新しいボールの数を表示する。
新しいボールが循環路に装入される際には、それらは、
その見かけの密度が水のそれに近づくようにするため
に、概して水を含有させられたりもする。ボールは、そ
れらを水中で手によって揉んだり、好ましくは、例えば
フランス特許出願ＦＲ−Ａ−９３ ０７５４７号の主題
を構成するタイプの含浸器を用いることにより、含水さ
せられうる。

【０００４】上述した操作は、かなりの装置および労働
コストの増大を招く。発電所のタービンの蒸気凝集器
が、タービンの出力が２００ＭＷを越える場合には概し
て多数の区画または”ラング（肺）”に再分されるとい
ったように、これらのコストは、洗浄されるべき管の束
が、それぞれに固有の洗浄システムを含んで並行して操
作される多数の区画に再分されるたびに増大する。一般
的通例として、タービンの出力が大きくなるほど区画の
数も増大し、１０００ＭＷを越える出力を有するタービ
ンでは、しばしば６つの区画がある。そのような状況の
下では、特に、考慮の下で区画の出口からボールを回収
する手段と、再循環の目的のために並行して上記区画の
入口に戻してボールを載せる手段と、上記ボールの充填
を新しくする手段とを備える固有の完全な洗浄システム
を各々の区画または”ラング”に与えることが通常であ
る。

【０００５】そのような装置の増加のため、およびハー
ドウェアと労働のコストの低減のために、多数の区画
を、またはすべての区画でさえも、ボールの充填を新し
くするための単一および完全なシステムに共同負担させ
ることを可能としようとする提案が既になされている。
様々な区画を洗浄するシステムは、一方と平行に、ある
いは一方と連続して他と連結される。洗浄システムが平
行に連結されたときには、各区画から下流に回収された
ボールは、様々な区画に共通してそれらを区画の上流端
に押し上げる再循環ポンプに向かわせられる。ボールの
充填を新しくする単一のシステムは、様々なシステムに
共通のボール再循環路の管に配置される。洗浄システム
が相次いで連続して連結されたときには、与えられた区
画の下流端から回収されたボールは、該区画の洗浄シス
テムの再循環ポンプにより、隣接する区画の上流端に押
し上げられ、様々な区画のすべてを通って連続して移動
する。ボールの充填を新しくする単一のシステムは、再
循環管のいずれか一つに配置される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの解決手段のそ
れぞれには、重大な障害がある。洗浄システムが他と平
行に連結されている場合には、多数の区画の間でボール
の流量を適正に分配することは困難であり、上記区画に
おける損失ヘッドの間に避けられない相違が与えられ、
この損失ヘッドは管の各束における局部的範囲の障害に
結合する。ボールが最も清浄な管に集中しがちである一
方、反対に、最も汚れた区画においては、洗浄の必要性
が最も高い区画であるという事実にも関わらず、ボール
が最もまばらであることが観察されている。洗浄システ
ムが相次いで連続して連結されている場合には、全体の
連続する循環路のいずれかの箇所、例えば再循環ポンプ
の一つにおける局部的な故障や、管束の管からの漏れに
よる区画の一つにおける水の循環の一時的損失が、凝集
器の管のすべてにおける洗浄を停止させるという影響を
及ぼす。

【０００７】本発明の主たる目的は、平行な多数の区画
より構成された熱交換器や凝集器におけるすべての管を
洗浄する装置であって、高能率かつきわめて安価であ
り、すべての区画に共通するただ幾つかの機構を有する
装置を提供することにより、上記障害を取り除くことに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために、本発明で
は、１より大きい整数であるｎの互いに隔離された区画
よりなる機構における管を、この管内の水の流れにボー
ルを循環させることにより洗浄する装置であって、この
装置のそれぞれの上記区画は、上記区画からの出口に考
慮されて配置されてボールを回収するための上流装置を
含む管機構の支流管と、駆動ポンプと、ボール収集器
と、上記区画の入口に配置されてボールを再装入する装
置とを備え、上記上流装置およびボールを再装入する装
置はそれぞれの区画に個別に接続されており、ｎの管の
それぞれに順番に供給がなされるように連結された、新
しいボールを装入するための単一の装置を備えているこ
とを本質的に特徴とする装置を提供する。有利な例にお
いては、以下の処置の一つまたは幾つかの使用がなされ
る。新しいボールを装入するための装置は、ｎのそれぞ
れのバルブに取り付けられたｎのパイプを経てｎの管に
連結される、単一の新しいボールの容器を備えている。
この容器は、バルブを有するダクトを経て、圧力水源に
連結されている。この容器は、バルブおよびポンプに取
り付けられたダクトを経て、管の機構を洗浄するための
上流側の水のダクトに連結されている。この容器は、概
略的に軸回りの回転体の形状をなし、ダクトはこの容器
に接線方向に開口している。この容器は、受容した新し
いボールに水を含ませるのに適当な装置に連結されてい
る。洗浄装置は、ｎのそれぞれのバルブが取り付けられ
たｎのパイプを経てｎの管のそれぞれに順番に連結され
るようにして装着された、損耗したボールを抜き取るた
めの単一の装置をさらに備えている。ｎのバルブが連結
されたｎのパイプは、損耗したボールを抜き取るための
装置と、新しいボールを装入するための装置とで共通で
あり、この結果それらは、それらの二つの機能の各々に
それぞれ対して反対の方向に交互に使用可能である。少
なくともｎの支流管に新しいボールの装入装置を連結す
るｎのパイプは、ボールの径よりも極僅かに大きい内径
を有している。

【０００９】

【実施例】上記の主たる処置に加えて、本発明は、好ま
しくはそれらと同時に用いられる、以下に詳細に説明す
る所定の他の処置を備えている。当然に限定を受けるこ
とがないようにして、添付の図面を参照して本発明の様
々な好ましい例の説明が以下になされる。図面の図１
は、本発明のボール洗浄装置の図である。図２および図
３は、この装置に含まれる装置の一つを示す、より詳し
い図である。図４および図５は、洗浄装置の一部におけ
る本発明に係る二つの変形を、図１と類似するようにし
て示している。図６および図７は、洗浄装置に含まれる
二つの装置の本発明に係る有利な例を示す図である。

【００１０】添付の図面は、平行に連結された４つの同
一の区画に構成された管の束を備える凝集器１の管の洗
浄のための装置に概ね関する。各区画は、それ自身が共
通の上流ダクト３に連結された冷却水供給パイプ２によ
り、また共通の下流ダクト５に連結された加熱水出口パ
イプ４により、通水される。各区画はまた、パイプ機構
６の支流管を一般的な手法で備えた連続洗浄のためのボ
ールシステムに取り付けられており、それ自身は、連続
して、出口パイプ４を流れるボールを回収するのに適当
な上流格子装置７と、管６に沿ってボール装入水の流れ
を駆動するのに適当なポンプ８と、ボール収集器９と、
供給パイプ２にボールを再装入するための下流パイプ１
０とを備えている。

【００１１】凝集器の複数の区画のそれぞれは、与えら
れたボールの充填を普通に行うこれら種々の装置６〜１
０の組をそれぞれ固有に備えている。同じことは、洗浄
ボールの充填を新しくするために備えられる手段や、あ
るいは少なくとも新しいボールを装入するための手段に
は適用されず、この場合、上記手段は、単一かつ４つの
区画に共通であり、それ故４つの区画に連続して順番に
供給可能となるように設計され、連結される。共通に設
けられた上記単一の手段は、それぞれバルブが各々取り
付けられた４つのパイプを経て４つの管に連結される、
新しいボールを供給するのに適した容器１１を本質的に
備えている。図１において図示されている第１実施例で
は、問題のパイプおよびバルブは符号１２および１３で
示されており、上記パイプはそれぞれの管６に、そのポ
ンプ８から直ちに上流に位置する該管６上の点１４で連
結されている。

【００１２】加えて、図１の容器１１は、それぞれバル
ブ１６が取り付けられた４つのパイプ１５により４つの
ボール収集器９に、またバルブ１８を有するダクト１７
によって上流ダクト３に連結されており、またそれ自体
バルブ２０が取り付けられた排出パイプ１９に連結され
ている。簡単な場合には、各収集器９は図２に図示され
るように設計され、すなわち、ボール捕集バルブ２３が
取り付けられた穴の開いたバスケット２２を収容したハ
ウジング２１を備え、この収集器９に連結されたパイプ
１５がバスケット２２の上流においてハウジング２１に
開口している。バルブ２３が開かれ、かつパイプ１５に
連結されたバルブ１６が閉じられている限りは、ボール
は障害なく収集器９を通り抜けて管６内を循環する。

【００１３】図１および図２に図示されたタイプの装置
は、損耗したボールを新しくするのに関して、以下のよ
うに操作する。凝集器の区画の一つにおける洗浄ボール
が損耗して取り除く必要が生じると、その区画のボール
は、対応するバルブ２３を閉じ、さらに連結されたバル
ブ１６とバルブ２０を開く一方、他のすべてのバルブ１
６と１３を閉じたままとすることにより、その収集器９
に収集される。ポンプ８からの供給圧は常に大気圧より
も大きいため、水は収集器９からパイプ１５を経て容器
１１に流れ、パイプ１９を経て容器１１が空とされたと
き、収集器９に収集された損耗したボールは取り去られ
る。新しいボールの充填の装入のため、すべてのバルブ
１３および１６が閉じられる一方、容器１１は水で満た
され、さらに装入のための新しいボールの充填が、容器
１１内に、ここで開放されたその上部開口部から挿入さ
れ、また装入のボールは、さらにそれが水中にある間に
手でそれらを揉むことにより、水が含浸される。

【００１４】しかる後、容器１１は閉じられ、適正な凝
集器の区画に対応したパイプ１２のバルブ１３が開か
れ、ダクト１７のバルブ１８も開かれる。供給ダクト３
０に連結されたダクト１７の圧力は、ポンプ８の区画の
パイプ機構における圧力よりも常に大きく、従って水は
ダクト１７から容器１１およびパイプ１２を通って対応
する管６に流れ、それによって装入されるべき新しいボ
ールが流れ込む。かかる新しいボールの装入操作は、凝
集器の各区画に対して連続して行われうる。

【００１５】様々な改良が、上述のような単純な装置に
適用されうる。特に、新しいボールを手で水に含浸させ
る代わりに、それらを機械的機構により含浸させるよう
にしても良い。そのような装置で効果的なのは、上述し
たフランス特許出願に記載されたうちの一つであり、こ
の装置は少なくとも一のピストンジャッキのポンピング
サイクルまたは類似のものを備えている。同様に、それ
ぞれの新しいボールの収集器はボールソーター２４（図
３）に結合され、あるいは置き換えられてもよく、ソー
ター２４それ自体は管６に装着されて、水は通すがボー
ルは通さないのに適した穴の開いた隔壁２６を収容する
ハウジング２５に結合され、上記ハウジングの隔壁２６
より上流に位置する内部は対応するパイプ１５に連結さ
れ、一方その下流の部分は断面が可変のダイアフラム２
７とバルブ２８を経て管６に連結されている（例えば、
上述した米国特許出願に記載されている通り）。上記要
素２４および２８により構成された装置は、収集器９と
は別に、長さ６を循環する最もひどく損耗したボールの
みを、すなわち所定の閾値よりも小さな径を有するボー
ルを取り除くためにパイプ１５が供されるように操作さ
れる。これらのボールはハウジング２５に収集され、損
耗の閾値の決定を考慮する最小径は、ダイアフラム２７
の隙間を調節することにより調節される。

【００１６】図４および図５は、図１に示された本発明
の全体の概要に関する二つの可能な変形例を示すもので
ある。図４は、破線Ｔの下に見られる設備部分のみを示
している。この図は、以下の符号２，３，１１，１２，
１３，１５，１６，１７，１８，１９，および２０に基
づいて先に記載した要素を示している。しかしながら、
上記パイプ１５の下流の端部が容器１１に開口する代わ
りに、この場合では、これらは損耗したボールを回収し
うる穴の開いたバスケット２９に向けて開口している。
図５に示す例では、破線Ｔの下にある設備部分のみが示
されている。この図は、符号２，３，１１，１５，１
６，１７，１８，１９，および２０により示された図１
の要素が示されている。この新しい変形例は、パイプ１
２およびそのバルブ１３が完全に省略されている点で図
１の例と相違する（当然に、パイプ１２に対応して破線
Ｔの上に位置する図１の縦線部分も省略されると推定す
る）。加えて、パイプ１７は、パイプ３から来てパイプ
１７に流れ容器１１に向かって行く水の循環力を増大さ
せるのに適したポンプ３０に取り付けられている。特
に、このポンプは、収集器９に見られる圧力よりも高い
圧力で水を供給可能とする。

【００１７】そのような状況においては、バルブ１８を
閉じ、ポンプ３０を操作しないで、使用されたボールが
従前通り取り除かれる。水に含浸された新しいボールの
充填の際には、バルブ１８および適正な区画に対応した
バルブ１８を開いた後にポンプ３０により駆動された水
の流れによってなされ、上記充填は、損耗したボールを
取り除くのに先に使われたのと同じパイプ１５を通して
その後に行われる。この変形例は、すべてのパイプ１２
およびそのバルブ１３を取り除くことを可能としうる点
で、特に効果的である。当然に、ポンプ３０を介して供
給ダクト３に連結されるのに代えて、ダクト１７は、ボ
ール収集器９に勝る圧力よりも大きな圧力の他の水源に
直接に連結することもできる。これは、特に、洗浄され
る凝集器の近くにおいて加圧水の本管が利用できるとき
に適用され、かかる本管は、例えば上記凝集器が装備さ
れた発電所において備えられた火災消火栓機構により構
成される。

【００１８】装置の経済性および簡易性の理由から、パ
イプ１２および１５を比較的長くし（それらの長さは、
上記パイプを中断する２つの平行な破線Ｔの間に延びる
間隔により表されている）、またできるだけ小さな径に
することが有効である。この結果、これらのパイプを、
新しいボールの径よりも極僅かに大きな内径のパイプに
よって構成することが可能となる。このような状況の下
で、かかるパイプへのボールの装入を容易にするには、
それらが吸い込まれるパイプ１５の入口であって、各ボ
ールの装入を助けるための単なる小さな連結斜面を介し
て、対応するハウジングに径方向に開口する入口のすぐ
近くに、該ボールが連続して向けられるような手法を用
いて、収集器のハウジング２１および／または２５ない
の水の循環に渦巻き運動を確立することが有利である。
そのような渦巻き運動は、図６に示すように、水をハウ
ジングに接線方向に流入することによって得ることがで
きる。同じような手法において、また同じ理由により、
ダクト１７の容器１１への連結を図７に示すようにその
接線方向に行うことは有利であり、それにより比較的小
さな径のパイプ１２または１５への新しいボールの装入
は容易にされる。

【００１９】結果的に、いずれの実施例を用いても、上
述の記載から十分明らかに理解され得るような構造およ
び操作を有する、多数の平行した区画に再分された熱交
換器や凝集器の管を洗浄するための装置が得られる。上
記装置は、従来知られた装置よりも数々の利点を提供す
る。とりわけ、新しいボールを装入するのに用いられ、
および損耗したボールを適正に取り除く手段のすべて
が、区画の数に等しい要素によって増加されるのに代え
て、すべての区画について共通であることは、特に経済
的である。この利点は、新しいボールの装入装置が、多
少でも自動化された含水器に連結されている特に、特に
有効である。共通する新しいボールの装入装置を有する
ことのもう一つの主要な利点は、装置全体に新しいボー
ルの単一供給するという要求にあり、これにより供給の
問題の単純化が図られる一方、同時に安全性の改良もな
される。言い換えると、本発明は、長期の体制における
外部の介入、すなわち新しいボールの供給を要求する洗
浄装置全体において単一の部分を共通して使用すること
を可能とし、本発明では、”区画”における多数供給を
モニターするよりも、むしろ新しいボールの単一の供給
をモニターする必要がある。

【００２０】これらの明白な利点にも関わらず、上記装
置は、多数の区画の平行あるいは連続連結構造に生じる
上述した障害を被ることはない。多数の区画の洗浄循環
路は、それらが作動中は個別化され、かつ独立したまま
であり、多数の区画の間でボールが不均等に分配される
おそれはない。同じく、いずれか一つの区画で何かしら
支障が生じても、それが機械的に、他の区画における洗
浄を停止させることもない。また、ボールの径よりあま
り大きくない小さな内径をそれぞれ有して、長い（容易
に約１００メートルに達し、あるいはさらに長い）パイ
プ（１２，１５）により、容器が支流長さ６に連結可能
であることから、洗浄すべき管の束から離れて、この管
の束のある場所よりは作業者が近づき易い場所に、容器
１１を容易に装着可能であるのが理解されるというのも
重要である。現存の装置では、問題の装置の新しいボー
ルの装入装置に連結するパイプが約８０mmの径を有して
いるのに対し、この場合には、対応する径は、概略１８
mm〜４０mmの範囲のボールの径の１．１〜１．５倍に過
ぎず、有利である。特に、約１９mmの径を有するボール
に対しては、問題のパイプの外径は、壁厚２mmとしてわ
ずか２５．４mm（すなわち１インチ）に等しくすること
が可能である。

【００２１】当然ながら、また上述のことから既に理解
できるように、本発明は、詳細に記載した特定の態様や
実施例のいずれの手法にも限定されることはなく、反対
に本発明は、それのどのような変形にも広がりをもって
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボール洗浄装置の図である。

【図２】本発明の装置に含まれる装置の一つを示す、よ
り詳しい図である。

【図３】本発明の装置に含まれる装置の一つを示す、よ
り詳しい図である。

【図４】洗浄装置の一部における本発明に係る変形を、
図１と類似するようにして示した図である。

【図５】洗浄装置の一部における本発明に係る変形を、
図１と類似するようにして示した図である。

【図６】洗浄装置に含まれる装置の本発明に係る有利な
例を示す図である。

【図７】洗浄装置に含まれる装置の本発明に係る有利な
例を示す図である。

【符号の説明】

１ 管機構 ２ 区画の入口 ４ 区画の出口 ６ 支流管 ７ 上流側のボール回収のための装置 ８ 駆動ポンプ ９ ボール収集器 １０ ボールを再装入する装置 １１ ボールの容器 １２，１５ パイプ １３，１６ バルブ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １より大きい整数であるｎの平行で互い
   に隔離された区画を備え、熱交換器または凝集器のよう
   な機構（１）の管を、この管内の水の流れにボールを循
   環させることにより洗浄する装置であって、この装置の
   それぞれの区画は、上記区画からの出口（４）に考慮し
   て配置されてボールを回収するための上流装置（７）を
   含むパイプ機構の支流管（６）と、駆動ポンプ（８）
   と、ボール収集器（９）と、上記区画の入口（２）に配
   置されてボールを再装入する装置（１０）とを備え、上
   記上流装置（７）およびボールを再装入する装置（１
   ０）はそれぞれの区画に個別に接続されており、上記ｎ
   の管（６）のそれぞれに順番に供給がなされるようにし
   て連結された新しいボールを装入するための単一の装置
   （１１）を備えていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 新しいボールを装入するための上記装置
   が、ｎのそれぞれのバルブ（１３；１６）が取り付けら
   れたｎのパイプ（１２；１５）を経て上記ｎの管（６）
   に連結される単一の新しいボールの容器（１１）を備え
   ていることを特徴とする請求項１による洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記容器（１１）が、バルブ（１８）を
   有するダクト（１７）を経て、圧力下の水源に連結され
   ていることを特徴とする請求項２による洗浄装置。
4. 【請求項４】 上記容器（１１）が、バルブ（１８）お
   よびポンプ（３０）が取り付けられたダクト（１７）を
   経て、洗浄される上記管機構（１）に対する上流側の水
   のダクト（３）に連結されていることを特徴とする請求
   項２による洗浄装置。
5. 【請求項５】 上記容器（１１）が、概略的に軸につい
   ての回転体の形状をなし、上記ダクト（１７）が上記容
   器に接線方向に開口していることを特徴とする請求項３
   による洗浄装置。
6. 【請求項６】 上記容器（１１）が、受容した新しいボ
   ールに水を含ませるのに適当な装置と結合されているこ
   とを特徴とする請求項２による洗浄装置。
7. 【請求項７】 ｎのそれぞれのバルブ（１６）が取り付
   けられたｎのパイプ（１５）を経て上記ｎの管のそれぞ
   れに順番に連結されるようにして装着され、損耗したボ
   ールを抜き取るための単一の装置（１１，２９）をさら
   に備えていることを特徴とする請求項１による洗浄装
   置。
8. 【請求項８】 上記ｎのバルブ（１６）が結合された上
   記ｎのパイプ（１５）が、損耗したボールを抜き取るた
   めの上記装置と、新しいボールを装入するための上記装
   置とで共通であって、この結果、それぞれそれらの二つ
   の機能の各々に対して反対の方向に交互に使用可能であ
   ることを特徴とする請求項７による洗浄装置。
9. 【請求項９】 少なくとも新しいボールの装入装置を上
   記ｎの支流管（６）に連結する上記ｎのパイプ（１２，
   １５）は、上記ボールの径よりも極僅かに大きい内径を
   有していることを特徴とする請求項２による洗浄装置。