NL193932C - Werkwijze en inrichting voor het reinigen van het inwendige oppervlak van een doorstroominrichting. - Google Patents

Description

« 1 193932

Werkwijze en inrichting voor het reinigen van het inwendige oppervlak van een doorstroominrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het losmaken en verwijderen van afzettingen van het inwendige oppervlak van een doorstroominrichting met behulp van explosieschokgolven, 5 waarbij een de schokgolven opwekkende kamer in de doorstroominrichting aangebracht wordt, waarbij voorzien wordt in een explosief gasmengsel in die kamer en het gas vervolgens ontstoken wordt, ter vorming van schokgolven die zich in de doorstroomrichting voortplanten voor het losmaken van afzettingen, welke daarna worden uitgedreven.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Duitse octrooischrift 3.600.100. Met de ontsteking van het gas 10 worden schokgolven opgewekt die zich in de doorstroominrichting voortplanten en tengevolge waarvan afzettingen worden losgemaakt. De inrichting bekend uit dit Duitse octrooischrift 3.600.100 bestaat uit een lange slang waardoor een reinigingsfluïdum, zoals water, geperst kan worden om de leiding waarin een dergelijke slang ingébracht wordt te reinigen. Een dergelijke constructie is bijvoorbeeld bekend voor rioolontstopping. Om hardnekkige blokkeringen te verwijderen wordt voorgesteld aan de kop van de slang 15 een explosieve lading aan te brengen, welke op afstand ontstoken kan worden. Eventueel kunnen verschillende leidingen aanwezig zijn. Indien dit explosief in gasvorm aanwezig is, is het opgeslagen in een of meer ballonnen. Tijdens deze werkwijze wordt het bedrijf van de doorstroominrichting zoals een riool vanzelfsprekend gestaakt. Het oplossen van verstoppingen is daarbij uitzondering en behoort tijdens normaal bedrijf niet voor te komen.

20 Het is het doel van de onderhavige uitvinding de werkwijze bekend uit het Duitse octrooischrift 3.600.100 zodanig verder te ontwikkelen dat deze gebruikt kan worden bij doorstroominrichtingen waarbij verstoppingen niet te vermijden zijn.

Dit doel wordt bij de hierboven beschreven inrichting verwezenlijkt doordat de doorstroominrichting een procesinrichting is, dat de explosies tijdens het normale bedrijf van de procesinrichting worden opgewekt, 25 waarbij het gas van buitenaf intermitterend via een leiding aan de kamer wordt toegevoegd en de ontsteking met aan de intermitterende gastoevoer aangepaste tijdintervallen plaatsvindt, zodanig dat de schokgolf supersonisch is op het initiële contactpunt met het te reinigen oppervlak. Door tijdens het bedrijf intermitterend schokgolven op te wekken, is het niet noodzakelijk het proces te onderbreken waardoor het rendement van de inrichting aanzienlijk vergroot kan worden.

30 Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooischrift 4.089.702 het herhaaldelijk ontsteken van een gas bekend is. In een te reinigen voorwerp wordt gas ingébracht, de opening gesloten en met een bougie of dergelijke vindt ontsteking plaats. Indien een tweede ontsteking noodzakelijk is, wordt de bougie verwijderd en een nieuwe lading gas ingebracht. Daarmee is het niet mogelijk tijdens bedrijf van een procesinrichting in continue reiniging te voorzien.

35 Een belangrijk voordeel van de onderhavige uitvinding is dat de onderhavige uitvinding kan worden toegepast voor het continu reinigen van een stuk procesapparatuur gedurende het bedrijf van de procesapparatuur waarbij inherent aan de werkwijze verstopping plaatsvindt. Een voorbeeld daarvan is het vervaardigen van roet. Productie van roet houdt automatisch in dat met een dergelijke inrichting roet wordt afgezet, ook op niet gewenste plaatsen, hetgeen leidt tot verstopping en daarbij is het wenselijk dat 40 dergelijke verstoppingen ongedaan gemaakt worden en meer in het bijzonder voorkomen worden. Daarbij is het van belang de effectieve bedrijfstijd van de inrichting zo groot mogelijk te houden.

Indien de onderhavige uitvinding op deze wijze wordt toegepast vindt de reinigende werking van de golf plaats in samenloop met het proces dat wordt uitgevoerd door het stuk procesapparatuur.

De onderhavige uitvinding kan eveneens worden gebruikt op vele andere wijzen die overeenkomen met 45 de volgende beschrijving en conclusies.

Korte beschrijving van de tekeningen

Figuur 1 is een aanzicht in dwarsdoorsnede vanaf de zijkant van de gasexplosie-inrichting volgens het onderhavige voorstel.

50 Figuur 2 is een grafische weergave van de tijdsturingsvolgorde voor het laden van de apparatuur met een explosief gas en het ontsteken van het gas.

Figuur 3 is een schematische weergave van de elektrische schakeling in een voorbeelduitvoering.

Een gasexplosie-inrichting volgens het onderhavige voorstel wordt getoond in figuur 1. De afgebeelde 55 uitvoering omvat een kamer 12, open aan één uiteinde, welke gewoonlijk een cilinder of buis is. De kamer 12 bevat een spiraalvormige veer 14. Aan het niet-geopende uiteinde is de kamer 12 bevestigd aan pijp 10. Een continue stroom van lucht of van met zuurstof verrijkte lucht vloeit door pijp 10 naar kamer 12, in de 193932 2 richting die door de pijlen wordt aangegeven. Pijp 22 is verbonden met pijp 10 door het gebruik van een ”T”-fitting 32. Het andere uiteinde van de pijp 22 is verbonden met een tank 26 welke een explosief gas bevat. Een solenoïdeventiel 24 kan geopend of gesloten worden teneinde de beweging van het explosieve gas van tank 26 via pijp 22 naar de ”T”-fitting 32 te besturen. Wanneer het solenoïdeventiel 24 is geopend, 5 vloeit explosief gas van tank 26 via pijp 22 naar ”T”-fitting 32. In de ”T”-fitting wordt het explosieve gas gemengd met de lucht of met de met zuurstof verrijkte lucht teneinde een explosief gas-luchtmengsel te vormen. Dit gas-luchtmengsel wordt door de continue stroom van lucht in pijp 10 naar de kamer 12 gedragen. Solenoïdeventiel 24 is via draden 30 elektrisch verbonden met tijdsturingsorgaan 20. Tijdsturings-orgaan 20 wordt gebruikt om de tijdsduur te besturen gedurende welke het solenoïdeventiel 24 geopend en 10 gesloten is, hetgeen de hoeveelheid explosief gas reguleert die de ”T”-fitting 32 binnentreedt en derhalve de hoeveelheid explosief gas in het gas-luchtmengsel dat de kamer 12 binnentreedt. Nadat het solenoïdeventiel 24 gedurende een van tevoren vastgestelde tijdsduur open is geweest, wordt het gas-luchtmengsel in kamer 12 ontstoken door ontstekingsmiddel 16 hetgeen een gasexplosie-schokgolf opwekt welke zich vanuit het open uiteinde van de kamer 12 voortplant. Ontstekingsmiddel 16 kan een bougie zijn of een 15 ander geschikt middel voor het ontsteken van het gas-luchtmengsel. Ontstekingsmiddel 16 is elektrisch via draden 34 verbonden met transformator 18. Transformator 18 is elektrisch verbonden via draden 36 met tijdsturingsorgaan 20. Tijdsturingsorgaan 20 wordt gebruikt voor het besturen van de tijdsduur gedurende welke het ontstekingsmiddel 16 ontsteking of geen ontsteking geeft alsmede de tijdsduur gedurende welke het solenoïdeventiel 24 open en gesloten is.

20 Figuur 2 is een grafische weergave van de tijdsturingsvolgorde in tijdsturingsorgaan 20 voor het openen van solenoïdeventiel 24 en het ontsteken van ontstekingsmiddel 16. In het algemeen is solenoïdeventiel 24 geopend gedurende een tijdsduur die de vorming toestaat van een explosief gas-luchtmengsel dat zal exploderen teneinde een schokgolf teweeg te brengen welke zal resulteren in het gewenste reinigingseffect. Ontstekingsmiddel 16 begint te ontsteken aan het einde van de tijdperiode gedurende welke solenoïdeven-25 tiel 24 open is en gaat door met ontsteken in de tijdperiode dat solenoïdeventiel 24 gesloten is. In het algemeen ontsteekt ontstekingsmiddel 16 gedurende een tijdperiode die voldoende is om het gehele gas-luchtmengsel in kamer 12 te ontsteken. Zoals getoond in figuur 2, is deze ontsteek-tijdperiode aanzienlijk korter dan de tijdperiode gedurende welke het ventiel open is.

Teneinde een stuk procesapparatuur te reinigen wordt de kamer 12, met de spiraalvormige veer 14, 30 ontstekingsmiddel 16 met de daarmee verbonden draad 34, en de verbonden pijp 10 geïnstalleerd in het stuk apparatuur dat gereinigd dient te worden. De ”T"-fitting 32, met verbonden pijp 22, kan zich bevinden binnen of buiten het stuk apparatuur dat gereinigd dient te worden. Gastank 26, solenoïdeventiel 24, transformator 18, en tijdsturingsmiddel 20, bevinden zich in het algemeen buiten het stuk apparatuur dat gereinigd dient te worden. In deze configuratie verloopt de werking van de kamer als volgt. Solenoïdeventiel 35 24 gaat open teneinde toe te staan dat een explosief gas van tank 26 via pijp 22 stroomt naar ’T’-fitting 32. Het explosieve gas wordt gemengd in ”T”-fitting 32 met lucht of met zuurstof verrijkte lucht die door pijp 10 stroomt teneinde een explosief gas-luchtmengsel te vormen. Dit gasluchtmengsel wordt door de lucht die door pijp 10 stroomt naar de kamer 12 gedragen. Nadat het gas-luchtmengsel de gehele kamer 12 heeft gevuld, begint ontstekingsmiddel 16 ontsteking te geven. Solenoïdeventiel 24 sluit terwijl ontstekingsmiddel 40 16 nog ontsteking geeft. Het ontsteken van ontstekingsmiddel 16 ontsteekt het explosieve gas-luchtmengsel zodat een explosiegolf wordt opgewekt. Deze golf plant zich voort via het open uiteinde van kamer 12 en is supersonisch op het punt van initieel contact met het stuk apparatuur dat gereinigd wordt. De golf vervolgt dan zijn weg door het stuk apparatuur dat gereinigd wordt. De beweging van de golf door het stuk apparatuur maakt afzettingen en deeltjes los van de binnenwanden van de apparatuur. Deze afzettingen en 45 deeltjes worden weggevoerd door de stroom van de procesvloeistof die door de kamer 12 en de apparatuur stroomt. De continue luchtstroom verwijdert eveneens volledig alle verbrandingsproducten die achterblijven in de kamer 12 voor het solenoïdeventiel opnieuw wordt geopend.

Zoals in het voorgaande werd uiteengezet is een groot voordeel van de onderhavige werkwijze dat het gehele reinigingsproces dat in deze tekst wordt beschreven kan worden verricht in samenloop met het 50 proces dat gewoonlijk wordt uitgevoerd door het stuk procesapparatuur, hetgeen betekent dat de apparatuur tijdens het bedrijf continu wordt gereinigd.

Een ander voordeel is, dat het tijdsturingsorgaan 20 toestaat dat de tijdsturingsvolgorden voor het openen en sluiten van solenoïdeventiel 24 en voor het geven van ontsteking door ontstekingsmiddel 16 worden gevarieerd, zodat het tijdsinterval tussen de explosies wordt veranderd. Derhalve kan de werkwijze 55 worden afgestemd op het optimaal reinigen van verschillende stukken procesapparatuur.

In een voorkeursuitvoering wordt een elektronisch tijdsturingsorgaan in halfgeleidertechniek gebruikt voor het besturen van het openen en sluiten van het solenoïdeventiel en van het geven van ontsteking door het

Claims (1)

1. 3 193932 ontstekingsmiddel. Dit elektronisch tijdsturingsorgaan heeft vele voordelen boven een mechanisch tijdsturingsorgaan. In de eerste plaats staat het elektronische tijdsturingsorgaan een grote nauwkeurigheid toe wat betreft de synchronisatie van het ventiel en het ontstekingsmiddel en maakt het derhalve een betere beheersing van de gasexplosie mogelijk. In de tweede plaats maakt het elektronische tijdsturingsorgaan het 5 mogelijk de ontsteektijd van het ontstekingsmiddel te verminderen tot fracties van een seconde. Het verminderen van de ontsteektijd heeft het grote voordeel dat slijtage van het ontstekingsmiddel wordt verminderd zodat de nuttige levensduur daarvan wordt verlengd. In de derde plaats staat het elektronische tijdsturingsorgaan een meer nauwkeurige besturing toe van de hoeveelheid gas die wordt toegelaten tot de kamer hetgeen een betere beheersing mogelijk maakt van de kracht die door de explosie wordt opgewekt. 10 Andere voordelen zullen worden geïllustreerd door het volgende voorbeeld. Voorbeeld De onderhavige werkwijze werd als volgt gebruikt voor het reinigen van een warmtewisselaar voor gebruik bij chemische processen. Een kamer werd vervaardigd uit een stuk pijp met een lengte van 2,44 m en een 15 diameter van 5,1 cm, door het inbrengen in de pijp van een spiraalveer met een lengte van 1,02 m en een spoed van 1,9 cm. Aan één uiteinde van de kamer werd een gat geboord en inwendig van schroefdraad voorzien, en in het gat werd een bougie geplaatst. Aan de bougie werden draden bevestigd en de bougie werd elektrisch via de bougiedraden met een transformator verbonden. Het andere uiteinde van de kamer, op afstand gelegen van de bougie, werd in hoofdzaak coaxiaal ingebracht in een warmtewisselaar van het 20 vuurbuistype via een gat in de wand van de warmtewisselaar. Het gebied dat de verbinding omgeeft tussen de kamer en de warmtewisselaar werd vervolgens afgedicht teneinde ontsnappen van gassen uit de warmtewisselaar te verhinderen. Het uiteinde van de kamer bij de bougie werd verbonden met een tweede pijp welke werd aangesloten via een ”T"-fitting op een derde pijp. Het uiteinde van de tweede pijp, voorbij de ’T’-fitting, werd ingericht 25 teneinde toe te staan buitenlucht in de pijp te brengen om een continue stroom van lucht via de tweede pijp en de ”T”-fitting inde kamer tot stand te brengen. Het einde van de derde pijp werd via een solenoïdeventiel verbonden met een tank methaangas. Zowel de transformator als het solenoïdeventiel werden elektrisch via draden verbonden met een elektronisch tijdsturingsorgaan in halfgeleidertechniek. Een schema van de feitelijke elektrische schakeling 30 wordt getoond in figuur 3. Het tijdsturingsorgaan werd ingesteld teneinde het solenoïdeventiel tijdens iedere vier seconden gedurende twee seconden te openen, en de bougie te doen ontsteken gedurende 0,5 seconde gedurende iedere vier seconden in de tijdsturingsvolgorde die in figuur 2 wordt geïllustreerd. Voor het bedrijf werd vermogen aan het tijdsturingsorgaan, de transformator, en het solenoïdeventiel toegevoerd. Het openen van het solenoïdeventiel deed methaan stromen naar de ”T”-fitting, teneinde 35 gemengd te worden met lucht en de kamer binnen te treden als een gasluchtmengsel. Het gasmengsel werd vervolgens ontstoken onder gebruikmaking van de bougie teneinde een explosie-schokgolf teweeg te brengen die zich vanuit de kamer door de warmtewisselaar voortplantte. Terwijl de golf voortbewoog door de warmtewisselaar maakte deze deeltjes en afzettingen los van de wanden van de warmtewisselaar. De losgemaakte deeltjes en afzettingen werden weggevoerd uit de warmtewisselaar door de procesvloeistof die 40 door de warmtewisselaar stroomde en door de continue luchtstroom die door de kamer stroomde en vervolgens door de warmtewisselaar. 45 Werkwijze voor het losmaken en verwijderen van afzettingen van het inwendige oppervlak van een doorstroominrichting met behulp van explosieschokgolven, waarbij een de schokgolven opwekkende kamer in de doorstroominrichting aangebracht wordt, waarbij voorzien wordt in een explosief gasmengsel in die kamer en het gas vervolgens ontstoken wordt, ter vorming van schokgolven die zich in de doorstroom-50 richting voortplanten voor het losmaken van afzettingen, welke daarna worden uitgedreven, met het kenmerk, dat de doorstroominrichting een procesinrichting is, dat de explosies tijdens het normale bedrijf van de procesinrichting worden opgewekt, waarbij het gas van buitenaf intermitterend via een leiding aan de 193932 4 kamer wordt toegevoegd en de ontsteking met aan de intermitterende gastoevoer aangepaste tijdintervallen plaatsvindt, zodanig dat de schokgolf supersonisch is op het initiële contactpunt met het te reinigen oppervlak. Hierbij 2 bladen tekening