NL2007314C2

NL2007314C2 - DEVICE AND METHOD FOR CLEANING INDUSTRIAL INSTALLATION COMPONENTS.

Info

Publication number: NL2007314C2
Application number: NL2007314A
Authority: NL
Inventors: Freddy Tom Wanschers
Original assignee: BWAdvise
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-03-04
Also published as: WO2013032323A1

Abstract

Device and method for cleaning industrial installation components wherein an explodable supply container (2) filled with solid carbon dioxide (3) includes a heat source (5) for subliming the carbon dioxide and an activating element (7) for activating the heat source

Description

Inrichting en werkwijze voor het reinigen van industriële installatiecomponentenDevice and method for cleaning industrial installation components

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het reinigen van industriële installatiecomponenten, in het bijzonder warmtewisselaars, destillatie- en waskolommen 5 en ander soortige vaten/leidingen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het reinigen van industriële installatiecomponenten, in het bijzonder door gebruikmaking van een inrichting overeenkomstig de uitvinding.The invention relates to a device for cleaning industrial installation components, in particular heat exchangers, distillation and washing columns and other types of vessels / pipes. The invention also relates to a method for cleaning industrial installation components, in particular by using a device according to the invention.

In industriële installaties worden gegenereerde en of te wassen (rook)gasscn 10 bijvoorbeeld gebruikt voor het omzetten van water in stoom ten behoeve van het opwekken van elektrische energie en/of andersoortige energie zoals stadsverwarming. Daartoe worden de (rook)gassen door een afgasinstallatie geleid waarin één of meerdere warmtewisselaars en/of andersoortige industriële componenten zijn aangebracht waardoor het te verwarmen procesmedium, zoals proceswater of procesolie, wordt 15 geleid. Alhoewel deze vorm van thermische recuperatie bijzonder voordelig is, is een nadeel van deze techniek dat de rookgassen langs en/of door de warmtewisselaar stromen, waardoor zich een laag zal afzetten op een uitwendige zijde van de warmtewisselaar. Afhankelijk van de samenstelling van de (rook)gassen zal deze laag doorgaans bestaan uit onverbrande deeltjes die eventueel corrosief van aard zijn. De 20 afgezette laag belemmert de warmteoverdracht tussen het rookgas en het te verwarmen procesmedium, hetgeen ten koste gaat van het rendement van de thermische recuperatie. In de stand van techniek zijn diverse oplossingen bekend om de vervuilingslaag te verwijderen van de wand van de industriële component met als doel het rendement van de warmteoverdracht zo optimaal mogelijk te houden. Daartoe wordt veelal gebruik 25 gemaakt van een explosief gasmengsel of civiele explosieven welke bij al dan niet verhoogde temperatuur tot explosie zal kunnen leiden. De bij deze explosie gegenereerde explosiegolven zullen leiden tot het losmaken van afzettingen, welke daarna worden uitgedreven. Een voorbeeld van het door toepassing van een reactief explosief gasmengsel reinigen van een warmtewisselaar is beschreven in NL 1016149.Generated and / or washing (smoke) gases 10 are used in industrial installations, for example, for converting water into steam for the purpose of generating electrical energy and / or other types of energy such as district heating. To that end, the (smoke) gases are led through a waste gas installation in which one or more heat exchangers and / or other industrial components are arranged, through which the process medium to be heated, such as process water or process oil, is conducted. Although this form of thermal recovery is particularly advantageous, a disadvantage of this technique is that the flue gases flow along and / or through the heat exchanger, as a result of which a layer will deposit on an external side of the heat exchanger. Depending on the composition of the (smoke) gases, this layer will generally consist of unburned particles that may be corrosive in nature. The deposited layer impedes the heat transfer between the flue gas and the process medium to be heated, which is at the expense of the efficiency of the thermal recovery. Various solutions are known in the prior art for removing the fouling layer from the wall of the industrial component with the aim of keeping the heat transfer efficiency as optimal as possible. For this purpose use is often made of an explosive gas mixture or civil explosives which may lead to an explosion at an elevated or non-elevated temperature. The explosion waves generated during this explosion will lead to the release of deposits, which are subsequently driven out. An example of cleaning a heat exchanger by using a reactive explosive gas mixture is described in NL 1016149.

30 Nadeel van deze techniek is dat het gebruik van dergelijke explosieven relatief duur is en doorgaans is gebonden aan strenge regelgeving in verband met veiligheidsaspecten. Bovendien kan het gebruik van een explosief gasmengsel en of explosieven leiden tot een exotherme chemische reactie, hetgeen tot beschadiging van de te reinigen industriële component kan leiden. Doorgaans zullen aanvullende koelmiddelen worden 2 toegepast om de explosieven en of explosief gasmengsel te koelen en daarmee te stabiliseren, teneinde vroegtijdige detonatie te kunnen tegengaan.The disadvantage of this technique is that the use of such explosives is relatively expensive and is generally subject to strict regulations with regard to safety aspects. Moreover, the use of an explosive gas mixture and / or explosives can lead to an exothermic chemical reaction, which can lead to damage to the industrial component to be cleaned. As a rule, additional cooling means 2 will be used to cool and stabilize the explosives and / or explosive gas mixture, in order to prevent premature detonation.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde en veilige inerte 5 inrichting voor het reinigen van industriële installatiecomponenten zoals een warmtewisselaar.An object of the invention is to provide an improved and safe inert device for cleaning industrial installation components such as a heat exchanger.

De uitvinding verschaft daartoe een inrichting voor het reinigen van industriële installatiecomponenten, omvattende: ten minste één explodeerbare voorraadhouder voor 10 in hoofdzaak vast koolstofdioxide, ten minste één warmtebron voor het sublimeren van zich in de voorraadhouder bevindend koolstofdioxide, en ten minste één met de warmtebron gekoppeld activeerelement voor het activeren van de warmtebron. De inrichting overeenkomstig de uitvinding maakt aldus geen gebruik van conventionele explosieven ingericht voor het ondergaan van een exotherme chemische reactie, maar 15 maakt gebruik van vast koolstofdioxide dat een sublimatieproces ondergaat van de vaste toestand overgaat naar de gasvormige toestand, hetgeen met een instantane volume-expansie van het koolstofdioxide gepaard gaat. Door deze instantane volume-expansie van circa 700-800% zal de inwendige druk in de voorraadhouder tevens instantaan toenemen, zodanig dat de voorraadhouder gecontroleerd zal exploderen en de op de 20 industriële installatiecomponent afgezette verontreinigingen ten minste gedeeltelijk zal verwijderen. Voordelen van de toepassing van vast koolstofdioxide (droogijs; CC>2(s)) zijn dat koolstofdioxide relatief goedkoop is en doorgaans niet is gebonden aan strenge regelgeving. Bovendien levert het afvullen van de voorraadhouder met vast koolstofdioxide minder risico op. Aanvullend voordeel is dat de verandering van 25 fysische aggregatietoestand van vast koolstofdioxide naar gasvormig koolstofdioxide geen exotherm proces is, maar de facto een endotherm (inert) proces, waardoor géén warmte zal vrijkomen tijdens het proces die eventuele schade zou kunnen aanrichten aan de te reinigen installatiecomponent. De warmtebron dient zodanig krachtig te zijn dat voldoende, bij voorkeur alle, koolstofdioxide wordt gesublimeerd om tot explosie 30 van de voorraadhouder te leiden. Aanvullend voordeel van het toepassen van koolstofdioxide is dat het gesublimeerde gasvormige koolstofdioxide een inert gas vormt en daarmee doorgaans risicoloos kan worden toegepast. Met behulp van de inrichting kunnen diverse industriële componenten worden gereinigd, waaronder warmtewisselaars, industriële ketels, silo’s, industriële filters, destillatie- en 3 waskolommen en leidingen, trechters, wassers, sproei absorbers, ventilatoren, pompen, et cetera.To this end, the invention provides a device for cleaning industrial installation components, comprising: at least one explodable storage container for substantially solid carbon dioxide, at least one heat source for sublimating carbon dioxide present in the storage container, and at least one coupled to the heat source activating element for activating the heat source. The device according to the invention thus does not use conventional explosives adapted to undergo an exothermic chemical reaction, but uses solid carbon dioxide that undergoes a sublimation process from the solid state to the gaseous state, which with an instantaneous volume expansion carbon dioxide. As a result of this instantaneous volume expansion of approximately 700-800%, the internal pressure in the storage container will also increase instantaneously, such that the storage container will explode in a controlled manner and at least partially remove the contaminants deposited on the industrial installation component. Advantages of applying solid carbon dioxide (dry ice; CC> 2 (s)) are that carbon dioxide is relatively cheap and is generally not bound by strict regulations. Moreover, filling the storage container with solid carbon dioxide presents less risk. An additional advantage is that the change from physical aggregation state from solid carbon dioxide to gaseous carbon dioxide is not an exothermic process, but de facto an endothermic (inert) process, as a result of which no heat will be released during the process that could cause possible damage to the installation component to be cleaned. . The heat source must be so powerful that sufficient, preferably all, carbon dioxide is sublimated to cause explosion of the storage container. An additional advantage of using carbon dioxide is that the sublimated gaseous carbon dioxide forms an inert gas and can therefore generally be used without risk. The device can be used to clean various industrial components, including heat exchangers, industrial boilers, silos, industrial filters, distillation and 3 washing columns and pipes, funnels, washers, spray absorbers, fans, pumps, etc.

Het activeerelement is in een uitvoeringsvorm manueel bedienbaar, waarbij het 5 doorgaans vanuit veiligheidsoogpunt voordelig is ingeval het activeerelement op afstand van de warmtebron is gepositioneerd. In een alternatieve uitvoeringsvorm is het denkbaar het activeerelement automatisch te laten bedienen, bij voorkeur tijd- en/of toestandafhankelijk. Het activeerelement kan worden gevormd door een schakelaar die deel uitmaakt van een elektronisch circuit voor het kunnen activeren van de 10 warmtebron. Daarbij zal het activeerelement middels één of meerdere elektriciteitsleidingen zijn gekoppeld met de (elektrische) verwarmingsbron. Het is tevens denkbaar dat het activeerelement een vonkgenererend element omvat met behulp waarvan de warmtebron kan worden ontstoken, waarbij de warmtebron alsdan wordt gevormd door een chemische warmtebron die als gevolg van een chemische reactie, in 15 het bijzonder verbranding, warmte afgeeft. Het is tevens denkbaar dat de warmtebron wordt gevormd door een te ontsteken element dat na activering een exotherme reactie zal veroorzaken die voldoende warmte genereert om het zich in de voorraadhouder bevindende koolstofdioxide te kunnen sublimeren. Mogelijke bestanddelen van het ontsteken element zijn kaliumperchloraat, ammoniumoxalaat, en salicylzuur.In one embodiment the activating element can be operated manually, wherein it is generally advantageous from a safety point of view if the activating element is positioned at a distance from the heat source. In an alternative embodiment, it is conceivable to have the activating element operated automatically, preferably time and / or state-dependent. The activating element can be formed by a switch that forms part of an electronic circuit for being able to activate the heat source. The activating element will thereby be coupled to the (electric) heating source by means of one or more electricity lines. It is also conceivable that the activating element comprises a spark-generating element with the aid of which the heat source can be ignited, wherein the heat source is then formed by a chemical heat source which generates heat as a result of a chemical reaction, in particular combustion. It is also conceivable that the heat source is formed by an element to be ignited which after activation will cause an exothermic reaction that generates sufficient heat to allow the carbon dioxide contained in the storage container to be sublimated. Possible components of the igniting element are potassium perchlorate, ammonium oxalate, and salicylic acid.

2020

De voorraadhouder is bij voorkeur in hoofdzaak thermisch isolerend uitgevoerd om ongewenste, voortijdige sublimatie van het vaste koolstofdioxide zoveel mogelijk tegen te gaan. Daartoe kan de voorraadhouder ten minste gedeeltelijk worden omgeven door een thermisch isolerende mantel. De mantel kan daarbij dubbelwandig zijn uitgevoerd, 25 waarbij een onderdruk (vacuüm) of een overdruk (bijvoorbeeld middels een mengsel van water en perslucht(watermist) en/of koolstofdioxide) in de mantel kan zijn aangebracht eventueel open aan een uiteinde zodat een continue stroom van het koelmedium is gegarandeerd. Het is tevens denkbaar de hol uitgevoerde mantel ten minste gedeeltelijk te vullen met een actief of passief koelmedium. Tevens is het 30 denkbaar de voorraadhouder op andere wijze te koelen door toepassing van een koelmedium.The storage container is preferably substantially thermally insulated to prevent undesired, premature sublimation of the solid carbon dioxide as much as possible. To this end, the storage container can be at least partially surrounded by a thermally insulating jacket. The casing can in this case be of double-walled design, wherein an underpressure (vacuum) or an overpressure (for example by means of a mixture of water and compressed air (water mist) and / or carbon dioxide) can be arranged in the casing, optionally open at one end so that a continuous flow of the cooling medium is guaranteed. It is also conceivable to at least partially fill the hollow casing with an active or passive cooling medium. It is also conceivable to cool the supply container in a different manner by using a cooling medium.

De voorraadhouder is in een voordelige uitvoeringsvorm in hoofdzaak gesloten uitgevoerd. Op deze wijze kan een gewenste instantane druktoename in de 4 voorraadhouder na sublimatie van het koolstofdioxide zoveel mogelijk worden geforceerd, hetgeen de explosiekracht en dientengevolge het reinigende vermogen van de inrichting overeenkomstig de uitvinding ten goede zal komen. Bovendien kan op deze wijze worden voorkomen dat het koolstofdioxide vroegtijdig wordt verwarmd door 5 atmosferische warmte, hetgeen de betrouwbaarheid van de inrichting verdergaand ten goede komt. Teneinde de explosiekracht van de inrichting zo groot mogelijk te maken is het doorgaans voordelig ingeval de voorraadhouder in hoofdzaak volledig gevuld is met vast koolstofdioxide, of althans ingeval het vaste koolstofdioxide nauw is opgesloten in de voorraadhouder zodat sublimatie onverwijld zal leiden tot een instantane 10 druktoename in de voorraadhouder. De vormgeving en dimensionering van de voorraadhouder kan zeer divers zijn en zijn doorgaans afhankelijk van de specifieke toepassing van de inrichting overeenkomstig de uitvinding.In an advantageous embodiment, the storage container is of substantially closed design. In this way a desired instantaneous pressure increase in the storage container after sublimation of the carbon dioxide can be forced as much as possible, which will benefit the explosion force and consequently the cleaning capacity of the device according to the invention. Moreover, in this way it can be prevented that the carbon dioxide is heated early by atmospheric heat, which further enhances the reliability of the device. In order to make the explosion power of the device as large as possible, it is generally advantageous if the storage container is substantially completely filled with solid carbon dioxide, or at least if the solid carbon dioxide is closely enclosed in the storage container so that sublimation will immediately lead to an instantaneous increase in pressure in the storage container. the stock holder. The design and dimensioning of the storage container can be very diverse and are generally dependent on the specific application of the device according to the invention.

Teneinde voldoende afstand te kunnen houden van de explodeerbare voorraadhouder is 15 het veelal voordelig ingeval de voorraadhouder is gekoppeld aan een als afstandhouder fungerende - doorgaans langwerpige - lans, truss, en/of andersoortige draagstructuur. Door de lans vast te houden of anderszins te positioneren kan voldoende afstand worden gecreëerd tussen de explodeerbare voorraadhouder en de inrichting bedienende persoon of besturingseenheid. Ingeval de inrichting manueel wordt bediend is het niet langer 20 nodig gespecialiseerde springmeesters de inrichting te laten bedienen, maar kan dit tevens worden gedaan door minder gespecialiseerde personen. Het is daarbij voordelig ingeval de oriëntatie tussen de voorraadhouder en de lans wijzigbaar is, waardoor het bereik van de inrichting kan worden vergroot, en tevens relatief lastig te bereiken locaties van de industriële component kunnen worden bereikt en worden gereinigd.In order to be able to keep a sufficient distance from the explodable storage container, it is usually advantageous if the storage container is coupled to a lance, usually elongated, lance, truss, and / or other supporting structure that acts as a spacer. By holding the lance or otherwise positioning it, sufficient distance can be created between the explodable storage container and the person or control unit operating the device. In case the device is operated manually, it is no longer necessary for specialized jump masters to operate the device, but this can also be done by less specialized persons. It is advantageous in this case if the orientation between the storage container and the lance can be changed, as a result of which the range of the device can be increased, and also locations of the industrial component which are difficult to reach can be reached and cleaned.

25 Ingeval een lans of andersoortige afstandhouder wordt toegepast, is het activeerelement bij voorkeur ten minste gedeeltelijk opgenomen in de lans, hetgeen het bedieningsgemak van de inrichting vergroot.In case a lance or other type of spacer is used, the activating element is preferably at least partially included in the lance, which increases the ease of operation of the device.

In een andere voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de 30 uitvinding omvat de inrichting een met de voorraadhouder verbonden toevoerleiding voor het voorzien van de voorraadhouder met vast koolstofdioxide. Het vaste koolstofdioxide zal doorgaans verkrijgbaar zijn als korrels, staafjes, of andersoortig granulaat (‘beads’) welke eventueel via de toevoerleiding in de voorraadhouder kunnen worden aangebracht. Het met vast koolstofdioxide vullen van de voorraadhouder via de 5 toevoerleiding zal doorgaans weinig risico met zich meebrengen. De inrichting zal doorgaans slechts initiatiegevaar opleveren na, bij voorkeur in hoofdzaak mediumdichte, afsluiting van de voorraadhouder waardoor de gesublimeerd gasvormig koolstofdioxide niet kan ontsnappen en drukopbouw in de voorraadhouder plaatsvindt.In another advantageous embodiment of the device according to the invention, the device comprises a supply line connected to the supply container for supplying the supply container with solid carbon dioxide. The solid carbon dioxide will generally be available as granules, rods, or other granules ("beads") which may be placed in the supply container via the supply line. Filling the storage container with solid carbon dioxide via the supply line will generally entail little risk. The device will generally only present a risk of initiation after, preferably substantially medium-tight, closure of the storage container, as a result of which the sublimated gaseous carbon dioxide cannot escape and pressure build-up takes place in the storage container.

5 Derhalve is het doorgaans voordelig ingeval tussen de toevoerleiding en de voorraadhouder een afsluiter of terugslagklep is aangebracht voor het kunnen opsluiten van het vaste koolstofdioxide in de voorraadhouder. Ingeval een lans wordt toegepast is het veelal voordelig ingeval de toevoerleiding ten minste gedeeltelijk in de (holle) lans is opgenomen. Ingeval door de holle lans één of meerdere elektriciteitsleidingen worden 10 geleid voor het onderling verbinden van het activeerelement en de (elektrische) warmtebron kan, ingeval een afsluiter en/of scharnier in de lans wordt toegepast, het elektronisch circuit (contactloos) via de afsluiter en/of het scharnier geschieden, waardoor het elektronisch circuit de facto niet onderbroken zal worden.Therefore, it is generally advantageous if a shut-off valve or non-return valve is arranged between the supply line and the supply container for being able to enclose the solid carbon dioxide in the supply container. If a lance is used, it is often advantageous if the supply line is at least partially included in the (hollow) lance. In case one or more electrical lines are led through the hollow lance for interconnecting the activating element and the (electric) heat source, if a valve and / or hinge is used in the lance, the electronic circuit (contactless) via the valve and / or the hinge occurs, so that the electronic circuit will not de facto be interrupted.

15 Een alternatieve wijze van vullen van de voorraadhouder kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door de mantel van de voorraadhouder te voorzien van een toevoeropening (vulopening). Echter, deze oplossing zal doorgaans minder de voorkeur genieten, daar de toevoeropening in de mantel van de voorraadhouder zal resulteren in een plaatselijke verzwakking van de voorraadhouder, hetgeen veelal afbreuk doet aan het kunnen 20 realiseren van een zo homogeen mogelijke explosie van de voorraadhouder.An alternative way of filling the storage container can for instance be realized by providing the jacket of the storage container with a supply opening (filling opening). However, this solution will generally be less preferred, since the supply opening in the jacket of the storage container will result in a local weakening of the storage container, which often detracts from being able to realize an explosion of the storage container that is as homogeneous as possible.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting is de voorraadhouder ten minste gedeeltelijk uit kunststof vervaardigd. Kunststof is relatief goedkoop en bovendien een organisch materiaal dat in een warme ruimte, zoals een ketelhuis, relatief eenvoudig zal 25 verbranden of pyrolyseren. Daar de temperatuur van de voorraadhouder initieel doorgaans relatief laag wordt gehouden om voortijdige initiatie van de voorraadhouder te kunnen tegengaan, zal de kunststof voorraadhouder doorgaans pas verbranden of pyrolyseren na explosie van de voorraadhouder.In an advantageous embodiment of the device, the storage container is at least partially made of plastic. Plastic is relatively inexpensive and moreover an organic material that will burn or pyrolyze relatively easily in a warm space, such as a boiler house. Since the temperature of the storage container is initially generally kept relatively low to prevent premature initiation of the storage container, the plastic storage container will generally only burn or pyrolyze after explosion of the storage container.

30 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reinigen van industriële installatiecomponenten, in het bijzonder door gebruikmaking van een inrichting volgens de uitvinding, omvattende: A) het nabij een te reinigen industriële installatiecomponent positioneren van een van vast koolstofdioxide voorziene explodeerbare voorraadhouder, en B) het middels verwarming van het vaste koolstofdioxide laten sublimeren van het 6 koolstofdioxide, waardoor de druk in de voorraadhouder zodanig zal toenemen dat de voorraadhouder zal exploderen, waarbij een drukgolf zal worden gegenereerd door middel van welke de industriële installatiecomponent ten minste gedeeltelijk zal worden gereinigd. Het kan daarbij voordelig zijn om de voorraadhouder tijdens stap A) te 5 isoleren en/of te koelen om voortijdige explosie van de voorraadhouder zoveel mogelijk te kunnen voorkomen.The invention relates to a method for cleaning industrial installation components, in particular by using a device according to the invention, comprising: A) positioning an explosive storage container provided with solid carbon dioxide near an industrial installation component to be cleaned, and B sublimating the carbon dioxide by heating the solid carbon dioxide, as a result of which the pressure in the storage container will increase such that the storage container will explode, thereby generating a pressure wave by means of which the industrial installation component will be cleaned at least partially. It can thereby be advantageous to isolate and / or cool the storage container during step A) in order to prevent premature explosion of the storage container as much as possible.

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: 10 figuur 1 een dwarsdoorsnede van een inrichting overeenkomstig de uitvinding, figuren 2a-2d tonen successievelijke werkwijzestappen voor het reinigen van een warmtewisselaar met behulp van de inrichting volgens figuur 1, figuur 3 een gedetailleerde dwarsdoorsnede van de voorraadhouder van de inrichting volgens figuren 1 en 2, 15 figuur 4 een perspectivisch gedeeltelijk opengewerkt aanzicht op een ketel waarin een deel van een inrichting overeenkomstig de uitvinding is aangebracht, en figuur 5 een dwarsdoorsnede van de ketel volgens figuur 4.The invention will be elucidated on the basis of non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures. Herein: figure 1 shows a cross-section of a device according to the invention, figures 2a-2d show successive process steps for cleaning a heat exchanger with the aid of the device according to figure 1, figure 3 shows a detailed cross-section of the storage container of the device according to figures 1 and 2, figure 4 shows a perspective partly cut-away view of a boiler in which a part of a device according to the invention is arranged, and figure 5 shows a cross section of the boiler according to figure 4.

Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede van een inrichting 1 overeenkomstig de uitvinding. 20 De inrichting 1 omvat een explodeerbare kunststof voorraadhouder 2 (schematisch weergegeven), welke voorraadhouder 2 gedeeltelijk is gevuld met vast koolstofdioxide 3 dat in korrels in de voorraadhouder 2 is aangebracht. De voorraadhouder 2 is daarbij in hoofdzaak gesloten uitgevoerd. Om te voorkomen dat het koolstofdioxide 3 vroegtijdig zal sublimeren is de voorraadhouder 2 eventueel voorzien van een dubbele 25 mantel 4 die een isolerende werking zal hebben, dit afhankelijk van de toepassing en aanwezig proces omstandigheden zoals temperatuur en druk. Eventueel kan het koolstofdioxide 3 daarbij worden gekoeld middels een koelmedium. In de voorraadhouder 2 is tevens een verwarmingselement (warmtebron) 5 opgenomen die onder tussenkomst van een leiding 6 is verbonden met een activeerelement 7 dat 30 losneembaar kan zijn verbonden met een overig deel van de inrichting 1. Na activering van het verwarmingselement 5 zal instantane sublimatie van het koolstofdioxide optreden, hetgeen leidt tot een instantane drukopbouw in de voorraadhouder 2 die zodanig groot is dat de voorraadhouder 2 zal exploderen. Deze explosie zal gepaard gaan met een lokale drukgolf onder invloed waarvan een industriële 7 installatiecomponent kan worden ontdaan van verontreinigingen. De voorraadhouder 2 is onder tussenkomst van een (optionele) scharnier 8 verbonden met een als handvat fungerende lans 9, waardoor een bedienend persoon voldoende afstand kan houden van de explodeerbare voorraadhouder 2. In de lans 9 is tevens een toevoerleiding 10 5 opgenomen voor het met vast koolstofdioxide kunnen vullen van de voorraadhouder 2. In het scharnier 8 is tevens een afsluiter (niet-weergegeven) opgenomen voor het kunnen afsluiten van de toevoerleiding 10 van de voorraadhouder 2.Figure 1 shows a cross-section of a device 1 according to the invention. The device 1 comprises an explodable plastic storage container 2 (shown diagrammatically), which storage container 2 is partially filled with solid carbon dioxide 3 arranged in granules in the storage container 2. The storage container 2 is thereby substantially closed. In order to prevent the carbon dioxide 3 from sublimating prematurely, the storage container 2 is possibly provided with a double jacket 4 which will have an insulating effect, this depending on the application and present process conditions such as temperature and pressure. Optionally, the carbon dioxide 3 can thereby be cooled by means of a cooling medium. In the storage container 2 is also included a heating element (heat source) 5 which is connected via an conduit 6 to an activating element 7 which can be detachably connected to a remaining part of the device 1. After activation of the heating element 5 instantaneous sublimation of the carbon dioxide, which leads to an instantaneous pressure build-up in the storage container 2 that is so large that the storage container 2 will explode. This explosion will be accompanied by a local pressure wave under the influence of which an industrial installation component can be stripped of contaminants. The supply container 2 is connected via an (optional) hinge 8 to a lance 9 serving as a handle, whereby an operator can keep a sufficient distance from the explodable supply container 2. The supply pipe 10 is also included in the lance 9 for carrying be able to fill solid carbon dioxide from the storage container 2. The hinge 8 also includes a valve (not shown) for being able to close off the supply pipe 10 of the storage container 2.

Figuren 2a-2d tonen successievelijke werkwijzestappen voor het reinigen van een 10 warmtewisselaar 11 met behulp van de inrichting 1 volgens figuur 1. In figuur 2a is getoond dat de voorraadhouder 2 en de lans 9 onderling een hoek insluiten van 180°. In de praktijk zal de voorraadhouder 2 zwenkbaar zijn ten opzichte van de lans 9 binnen een bereik tussen 0° en 180°. Zoals getoond wordt de voorraadhouder 2 volledig en de lans 9 gedeeltelijk door een persoon (of installatie/robot) 12 ingebracht in de 15 warmtewisselaar 11, waarna de voorraadhouder 2 wordt gepositioneerd nabij een vervuild deel van de warmtewisselaar 11. De lans 9 wordt daarbij vastgehouden door een draagstructuur 13 waarin het activeerelement 7 is opgenomen. Na correcte positionering van de voorraadhouder 2 door de persoon 12 wordt de inrichting 1 met behulp van het activeerelement 7 manueel of geautomatiseerd geactiveerd, waarna het 20 vaste koolstofdioxide zal sublimeren en de voorraadhouder 2 zal laten exploderen (figuur 2c), waardoor een drukgolf ontstaat die op de warmtewisselaar 11 afgezette verontreinigen 14 althans gedeeltelijk zullen worden losgeblazen van de warmtewisselaar 11 (figuur 2c), hetgeen het warmteoverdragende vermogen van de warmtewisselaar 11 zal herstellen. Deze werkwijze kan eventueel worden herhaald 25 zodat de warmtewisselaar 11 in hoofdzaak volledig kan worden gereinigd zoals getoond in figuur 2d.Figures 2a-2d show successive process steps for cleaning a heat exchanger 11 with the aid of the device 1 according to figure 1. Figure 2a shows that the storage container 2 and the lance 9 enclose an angle of 180 ° with each other. In practice, the storage container 2 will be pivotable relative to the lance 9 within a range between 0 ° and 180 °. As shown, the storage container 2 is completely and the lance 9 partially inserted into the heat exchanger 11 by a person (or installation / robot), whereafter the storage container 2 is positioned near a contaminated part of the heat exchanger 11. The lance 9 is thereby held by a support structure 13 in which the activating element 7 is included. After correct positioning of the storage container 2 by the person 12, the device 1 is activated manually or automatically with the aid of the activating element 7, whereafter the solid carbon dioxide will sublimate and the storage container 2 will explode (figure 2c), resulting in a pressure wave which contaminants 14 deposited on the heat exchanger 11 will be blown away at least partially from the heat exchanger 11 (Figure 2c), which will restore the heat transfer capacity of the heat exchanger 11. This method can optionally be repeated so that the heat exchanger 11 can be substantially completely cleaned as shown in figure 2d.

Figuur 3 toont een gedetailleerde dwarsdoorsnede van de voorraadhouder 2 van de inrichting 1 volgens figuren 1 en 2. De voorraadhouder 2 omvat een mantel 4 waarin 30 centraal het staafvormige verwarmingselement 5 (warmtegenerator) is gepositioneerd. De ruimte 15 tussen de mantel 4 en de voorraadhouder 2 is ten minste gedeeltelijk gevuld met vast koolstofdioxide 3 en kan - optioneel - verder zijn gevuld met water dat via een afsluitbare leiding 16 in de ruimte 15 kan worden geleid. Afvullen met water leidt doorgaans een verbeterde instantane druktoename in de voorraadhouder 2 en 8 daarmee explosie van de voorraadhouder 2. Het verwarmingselement 5 wordt in dit uitvoeringsvoorbeeld gevormd door een ontsteekbare substantie die bijvoorbeeld kaliumperchloraat, ammoniumoxalaat, salicylzuur, en castorolie omvat. Na (elektrische) ontsteking van deze substantie zal een exotherme reactie volgen die voldoende warmte 5 genereert dat het omringende koolstofdioxide instantaan zal sublimeren, hetgeen tot een explosie zal leiden. Optioneel kan de mantel 4 zijn voorzien van één of meerdere verzwakkingen om de explosie enigszins richting te kunnen geven. Het activeerelement 7 sluit aan op een kopse zijde van het verwarmingselement 5 en draagt zorg voor een elektrische ontsteking van het verwarmingselement 5, waarbij de massa van de lans 9 10 als neutrale tegenpool wordt gebruikt. Verder omvat de voorraadhouder 2 koppelmiddelen 17 voor koppeling van de voorraadhouder 2 aan van de lans 9 deel uitmakende contrakoppelmiddelen. Optioneel kan hierbij, zoals reeds aangegeven, een zwenkbare verbinding worden gerealiseerd. Teneinde vroegtijdige sublimatie van het vaste koolstofdioxide zoveel mogelijk tegen te gaan kan de het koolstofdioxide 3 15 omsluitende omgeving worden gekoeld en/of worden geïsoleerd. Daarbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een dubbelwandige mantel. In dit uitvoeringsvoorbeeld wordt koeling echter gerealiseerd door via de lans 9 en via een op de lans 9 aansluitende spuitmond 18 een watermist 19 te creëren rondom de voorraadhouder 2.Figure 3 shows a detailed cross-section of the storage container 2 of the device 1 according to figures 1 and 2. The storage container 2 comprises a jacket 4 in which the rod-shaped heating element 5 (heat generator) is centrally positioned. The space 15 between the casing 4 and the storage container 2 is at least partially filled with solid carbon dioxide 3 and can - optionally - be further filled with water that can be led into the space 15 via a closable pipe 16. Filling with water generally leads to an improved instantaneous pressure increase in the storage container 2 and therewith explosion of the storage container 2. In this exemplary embodiment, the heating element 5 is formed by an inflammable substance which comprises, for example, potassium perchlorate, ammonium oxalate, salicylic acid, and castor oil. After (electrical) ignition of this substance, an exothermic reaction will follow that generates sufficient heat that the surrounding carbon dioxide will sublimate instantaneously, which will lead to an explosion. Optionally, the jacket 4 can be provided with one or more weakenings in order to be able to give the explosion some direction. The activating element 7 connects to an end face of the heating element 5 and ensures an electrical ignition of the heating element 5, wherein the mass of the lance 9 is used as a neutral counter pole. The storage container 2 further comprises coupling means 17 for coupling the storage container 2 to counter-coupling means forming part of the lance 9. Optionally, as already indicated, a pivotal connection can be realized. In order to prevent premature sublimation of the solid carbon dioxide as far as possible, the environment surrounding the carbon dioxide can be cooled and / or isolated. Use can for instance be made here of a double-walled jacket. In this exemplary embodiment, however, cooling is realized by creating a water mist 19 around the storage container 2 via the lance 9 and via a nozzle 18 connecting to the lance 9.

2020

Figuur 4 toont een perspectivisch gedeeltelijk opengewerkt aanzicht op een ketel 22 waarin een deel van een inrichting 23 overeenkomstig de uitvinding is aangebracht. De ketel 22 is voorzien van een meerdere warmte-uitwisselende buizen 24 voor het nuttig aanwenden van in de ketel 22 geproduceerde warmte. De inrichting 23 wordt via een in 25 de ketel 22 aangebracht luik 25 gedeeltelijk in de ketel 22 aangebracht. Daarbij wordt de inrichting 23 in positie gehouden middels een draagstructuur 26. De inrichting 23 omvat een explodeerbare kunststof voorraadhouder 27, welke voorraadhouder 27 gedeeltelijk is gevuld met vast koolstofdioxide 28 dat in korrels in de voorraadhouder 27 is aangebracht. De voorraadhouder 27 is daarbij initieel in hoofdzaak gesloten 30 uitgevoerd. In de voorraadhouder 27 is tevens een verwarmingselement (warmtebron) 29 opgenomen dat onder tussenkomst van een elektriciteitsleiding 30 is verbonden met een activeerelement (niet-weergegeven)dat zich in de getoonde uitvoeringsvorm in de draagstructuur 26 bevindt. De elektriciteitsleiding 30 wordt omsloten door een holle, in hoofdzaak starre lans 31 voor het nauwkeurig kunnen positioneren van de 9 voorraadhouder 27 tussen de buizen 24 (zie figuur 5). Na het manueel en/of automatisch activeren van het activeerelement zal het verwarmingselement 29 worden ingeschakeld, waardoor het vaste koolstofdioxide 28 in de voorraadhouder zal sublimeren, waardoor drukopbouw plaatsvindt. Ingeval de drukopbouw voldoende hoog is zal de 5 voorraadhouder exploderen (uiteenspatten) waarbij een drukgolf vrijkomt die zodanig krachtig is dat zich in de ketel 22, in het bijzonder op de buizen 24, afgezette verontreinigingen zullen worden losgemaakt van wanden van de ketel 22, in het bijzonder van de buizen 24, waardoor een snelle, effectieve, en gecontroleerde reiniging van de ketel 22 kan worden gerealiseerd.Figure 4 shows a perspective partly cut-away view of a boiler 22 in which a part of a device 23 according to the invention is arranged. The boiler 22 is provided with a plurality of heat-exchanging tubes 24 for the efficient use of heat produced in the boiler 22. The device 23 is partially installed in the boiler 22 via a hatch 25 arranged in the boiler 22. The device 23 is thereby held in position by means of a support structure 26. The device 23 comprises an explodable plastic storage container 27, which storage container 27 is partially filled with solid carbon dioxide 28 which is arranged in granules in the storage container 27. The storage container 27 is initially substantially closed. Also included in the storage container 27 is a heating element (heat source) 29 which is connected via an electricity line 30 to an activating element (not shown) which is located in the supporting structure 26 in the embodiment shown. The power line 30 is enclosed by a hollow, substantially rigid lance 31 for accurately positioning the storage container 27 between the tubes 24 (see Figure 5). After manually and / or automatically activating the activating element, the heating element 29 will be switched on, as a result of which the solid carbon dioxide 28 in the storage container will sublimate, whereby pressure build-up takes place. If the pressure build-up is sufficiently high, the storage container will explode (bursting), releasing a pressure wave that is so powerful that contaminants deposited in the boiler 22, in particular on the tubes 24, will be released from the walls of the boiler 22. in particular the tubes 24, whereby a fast, effective and controlled cleaning of the boiler 22 can be realized.

1010

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen.It will be clear that the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described here, but that within the scope of the appended claims, countless variants are possible which will be obvious to those skilled in the art.

Claims

Device for cleaning industrial installation components, comprising: - at least one explodable storage container for substantially solid carbon dioxide, - at least one heat source for sublimating carbon dioxide present in the storage container, and - at least one coupled to the heat source activating element for activating the heat source.

Device as claimed in claim 1, wherein the activating element is positioned at a distance from the heat source.

3. Device as claimed in claim 1 or 2, wherein the storage container is at least partially surrounded by a thermally insulating jacket and / or a cooling medium.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the storage container is of substantially closed design.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the storage container is substantially completely filled with solid carbon dioxide.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the storage container is coupled to a lance. 25

Device as claimed in claim 6, wherein the orientation between the storage container and the lance can be changed.

8. Device as claimed in claim 6 or 7, wherein the activating element is at least partially received in the lance.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the device comprises a supply line connected to the storage container for providing the storage container with solid carbon dioxide.

Device as claimed in any of the claims 6-8 and claim 9, wherein the supply line is at least partially included in the lance.

Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the storage container is at least partially made of plastic.

12. Method for cleaning industrial installation components, in particular by using a device according to any one of claims 1-11, comprising: A) positioning an explosive storage container provided with solid carbon dioxide near an industrial installation component to be cleaned, and B sublimating the carbon dioxide by heating the solid carbon dioxide, whereby the pressure in the storage container will increase to such an extent that the storage container will explode, thereby generating a pressure wave by means of which the industrial installation component will be cleaned at least partially.