NL8104940A

NL8104940A - DEVICE FOR DOSING AN ABRASIVE IN A GAS FLOW.

Info

Publication number: NL8104940A
Application number: NL8104940A
Authority: NL
Original assignee: Spitman Sandjet
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-05-16
Also published as: DE3240120A1; ES516992A0; FR2515558A1; IT1153605B; GB2108399B; FR2515558B1; BE894863A; CA1216616A; IT8223968A0; GB2108399A; ES8400900A1

Description

* / VO 2478 -1-* / VO 2478 -1-

Inrichting voor het doseren van een schuurmiddel in een gasstrooa.Device for dosing an abrasive in a gas sprinkle.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het doseren van een schuurmiddel in een gasstroom, omvattende een toevoerleiding voor het gas voorzien van middelen voor het regelen van de grootte van 5 de gasstroom, een voorraadhouder voor het schuurmiddel, die via do-seermiddelen is gekoppeld met de toevoerleiding voor het gas,en een afvoerleiding voor de met schuurmiddel beladen gasstroom.The invention relates to an apparatus for dosing an abrasive in a gas stream, comprising a gas supply line provided with means for controlling the size of the gas stream, an abrasive storage container coupled via dosing means with the gas supply pipe, and a discharge pipe for the abrasive-laden gas flow.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Nederlandse octrooi-aanvrage 7708990 en is bestemd om het inwendige van pijpleidingen te 10 reinigen en/of te ontkolen. De met schuurmiddel beladen gasstroom wordt daartoe via een geschikte injectiekop in de te reinigen pijpleiding ge-bracht, waarbij het schuurmiddel door turbulentie- en wervelcomponenten in de gasstroom met een hoge radiale snelheid de te reinigen pijpwand treft.Such an apparatus is known from the Dutch patent application 7708990 and is intended for cleaning and / or decarbonizing the interior of pipelines. To this end, the gas stream loaded with abrasive agent is introduced into the pipeline to be cleaned via a suitable injection head, the abrasive agent hitting the pipe wall to be cleaned at high radial velocity by turbulence and vortex components in the gas stream.

Voor het reinigen van de pijpen kan gebruik gemaakt worden 15 van schuurmiddelen met scherpe kanten, zoals zand en staalgrit, maar ook van een schuurmiddel in de vorm van stalen bolletjes, het zgn. steel shot.For cleaning the pipes use can be made of abrasives with sharp edges, such as sand and steel grit, but also of an abrasive in the form of steel balls, the so-called steel shot.

Gebleken is dat het ontkolen en reinigen van pijpleidingen met een relatief grote diameter, zoals deze voorkomen in koolwaterstof-20 ovens op raffinaderijen en dergelijke, op bijzonder effectieve wijze kan geschieden, waarbij de pijpleidingen inwendig van iedere verontreini-ging ontdaan kunnen worden. Tevens is echter gebleken dat het reinigen van pijpleidingen met kleine diameter, d.w.z.·diameters ter grootte van 1 of enkele centimeters, met behulp van de bekende inrichting 25 niet mogelijk is, omdat de kleine hoeveelheid schuurmiddel,die bij het reinigen van deze pijpleidingen aan de gasstroom moet worden toege-voerd,met de bekende inrichting. niet goed gedoseerd kan worden.It has been found that decarburizing and cleaning pipelines of a relatively large diameter, such as they occur in hydrocarbon furnaces at refineries and the like, can be carried out in a particularly effective manner, the pipelines being able to be cleaned internally of any contamination. However, it has also been found that the cleaning of pipelines with a small diameter, ie diameters of 1 or a few centimeters, is not possible with the aid of the known device 25, because the small amount of abrasive material which, when cleaning these pipelines, is attached to the gas flow must be supplied with the known device. cannot be dosed properly.

Bij de bekende inrichting geschiedt de dosering nl. door middel van een van een geschikte opening voorziene plaat. De opening in deze plaat 30 zou voor de voor het reinigen van dunne pijpleidingen benodigde hoeveelheid schuurmiddel zo klein moeten zijn, dat deze opening onmiddellijk door schuurmiddel verstopt zou raken.In the known device, the dosing is effected by means of a plate provided with a suitable opening. The opening in this plate 30 for the amount of abrasive required to clean thin pipelines should be so small that this opening would be immediately clogged by abrasive.

Pijpleidingen met een kleine diameter komen echter o.a. bij raffinaderijen op zeer grote schaal voor in de aanwezige warmtewisselaars.Pipelines with a small diameter, however, occur at refineries on a very large scale in the existing heat exchangers.

35 Ook in deze warmtewisselaarpijpen zet zich na verloop van tijd een kool-laag af, welke laag de warmteoverdracht nadelig beinvloedt en derhalve 8.i n 7. rs /, f; I v - a 4 m * * -2- na verloop van tijd verwijderd moet worden, Het reinigen van pijpenbun-dels van warmtewisselaars gebeurt tot nu toe o.a. met behulp van water onder hoge druk. Een bezwaar hiervan is in de eerste plaats dat bij reiniging met water in de pijpen resten van de harde koollaag en een 5 oxydelaag achterblijven, terwijl in de tweede plaats het aan het uit-einde met kracht uit de pijpenbundel stromende water, dat sterk veront-reinigd is, een grote wateroverlast veroorzaakt.Also in these heat exchanger pipes a carbon layer is deposited over time, which layer adversely affects the heat transfer and therefore 8.i n 7. rs /, f; I v - a 4 m * * -2- has to be removed over time, The cleaning of pipe bundles of heat exchangers has hitherto been done, among other things, using high-pressure water. A drawback of this is in the first place that, when cleaning with water, residues of the hard carbon layer and an oxide layer remain in the pipes, while in the second place the water flowing from the pipe bundle with force at the end end, which is strongly contaminated. has been cleaned, causing a large flooding.

De uitvinding beoogt derhalve te voorzien in een inrichting voor het in gasstroom doseren van een schuurmiddel waarmee het mogelijk 10 is kleine hoeveelheden schuurmiddel nauwkeurig in de gasstroom te doseren.The object of the invention is therefore to provide an apparatus for dosing an abrasive agent in a gas flow, with which it is possible to accurately dose small amounts of an abrasive agent in the gas flow.

De uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van voornoemde soort waarbij de doseermiddelen een transportorgaan omvatten waaraan uit de houder een schuurmiddel toegevoerd kan worden, waarbij het transportorgaan het schuurmiddel naar een toevoeropening in de gastoevoerleiding kan 15 transporteren en waarbij voorzien is in een drukvereffeningsleiding tussen het inwendige van de houder en de gastoevoerleiding, waarbij de vereffeningsleiding met de gastoevoerleiding gekoppeld is op een punt dat gelegen is tussen de regelmiddelen en de toevoeropening.To this end, the invention provides an apparatus of the aforementioned type, wherein the dosing means comprise a transporting member to which an abrasive can be supplied from the holder, the transporting member being able to transport the abrasive to a supply opening in the gas supply line and wherein a pressure equalizing line is provided between the interior. of the container and the gas supply line, the equalization line being coupled to the gas supply line at a point located between the control means and the supply opening.

Gebleken is dat het door het regelen vain de omloopsnelheid' 20 van een transportband mogelijk is om zelfs de kleinst mogelijke gewenste hoeveelheid schuurmiddel aan de gasstroom toe te voeren. Aangezien de gasstroom in de afvoerleiding van de inrichting,bij het reinigen van pijpen in een warmtewisselaar, bij iedere pijp, afhankelijk van de mate van vervuiling daarvan, een verschillende tegendruk ondervindt 25 is het noodzakelijk om te voorzien in middelen welke waarborgen dat bij iedere mogelijke tegendruk toch de juiste hoeveelheid schuurmiddel aan . de gasstroom toegevoerd kan worden. Hiertoe is voorzien in een vereffenings leiding welke enerzijds gekoppeld is met het inwendige van de houder -en anderzijds met de gastoevoerleiding op een punt dat gelegen is tussen 30 de regelmiddelen en de toevoeropening voor het schuurmiddel.In de vereffeningsleiding stroomt een gedeelte van het gas van de totale gasstroom ,welk gas toegevoerd wordt aan de houder. Doordat de druk op de plaats waar de vereffeningsleiding met de gastoevoerleiding gekoppeld is een weinig hoger is dan de druk ter plekke van de toevoeropening van het 35 schuurmiddel,ontstaat een geringe gasstroom vanuit de houder naar de toevoeropening. Deze geringe gasstroom zorgt er voor dat onafhankelijk van 8 f 0 4 9 4 0 - t ;· i -3- de ondervonden tegendruk toch schuurmiddel aan de gasstroom toege-voerd kan worden.It has been found that by controlling the speed of rotation of a conveyor belt it is possible to supply even the smallest possible amount of abrasive to the gas stream. Since the gas flow in the discharge pipe of the device, when cleaning pipes in a heat exchanger, has a different back pressure at each pipe, depending on the degree of contamination thereof, it is necessary to provide means which ensure that every possible still press the right amount of abrasive. the gas flow can be supplied. To this end, an equalizing pipe is provided which is coupled on the one hand to the interior of the container and on the other hand to the gas supply pipe at a point located between the control means and the abrasive supply opening. Part of the gas flows from the equalizing pipe. the total gas flow, which gas is supplied to the container. Because the pressure at the place where the equalization line is coupled to the gas supply line is slightly higher than the pressure at the supply opening of the abrasive, a small gas flow from the container to the supply opening is created. This low gas flow ensures that, regardless of the back pressure experienced, it is still possible to supply abrasive to the gas flow.

De uitvinding zal in het hiema volgende nader worden beschreven aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld onder verwijzing naar de teke-5 ning, hierin toont: fig. 1 een schematisch aanzicht van de doseerinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een aanzicht in dwarsdoorsnede van een detail van fig. 1; en 10 fig. 3 een aanzicht langs de lijn III-III in fig. 2.The invention will be further described hereinafter with reference to an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which: Fig. 1 shows a schematic view of the dosing device according to the invention; Fig. 2 is a cross-sectional view of a detail of Fig. 1; and fig. 3 shows a view along the line III-III in fig. 2.

In fig. 1 is met 1 een gastoevoerleiding aangegeven, die ver-bonden is met een verder niet getoonde gasbron voor het leveren van een geschikt draaggas voor het schuurmiddel, b.v. stikstof of lucht.In Fig. 1, 1 denotes a gas supply line which is connected to a gas source (not further shown) to provide a suitable carrier gas for the abrasive, e.g. nitrogen or air.

In de gastoevoerleiding 1 zijn achtereenvolgens een afsluitklep 2, een 15 regelklep 3 en een van een opening voorziene plaat 4 opgenomen. Tevens is met de leiding een tussen de regelklep 3 en de van een opening voorziene plaat 4 een manometer 5 gekoppeld. De van een opening voorziene plaat 4 is zodanig bemeten dat een kritische druk ontstaat, zodat de stand van de regelklep 3 evenredig is met de stromingssnelheid van het 20 gas. Op enige afstand van de opening 4 is een toevoer 6 voor het schuurmiddel met de leiding 1 verbonden. Deze toevoer 6 loopt bij voorkeur naar de leiding 1 taps toe.In the gas supply pipe 1, a shut-off valve 2, a control valve 3 and an apertured plate 4 are successively incorporated. A pressure gauge 5 is also coupled to the pipe between the control valve 3 and the plate 4 provided with an opening. The apertured plate 4 is sized to create a critical pressure so that the position of the control valve 3 is proportional to the flow rate of the gas. At some distance from the opening 4, an abrasive supply 6 is connected to the line 1. This feed 6 preferably tapers towards the pipe 1.

Een houder 7 voor schuurmiddel is aan de bovenzijde gasdicht met behulp van een deksel afgesloten. De houder 7 loopt aan de onder-25 zijde kegelvormig toe om een optimale stroming van het schuurmiddel te verkrijgen. Met de onderzijde van de houder is een toevoerleiding 8 gekoppeld welke op korte afstand boven een bij voorkeur gootvormige trans-portband 9 uitmondt- De vorm van de transportband 9 en de vorm van de uitmonding van de toevoerleiding blijken duidelijk uit de fign. 2 en 3 30 die detailaanzichten geven van het gebied waar de toevoerleiding uitmondt bij de transportband.An abrasive container 7 is closed at the top gastight by means of a lid. The holder 7 tapers conically at the bottom to obtain an optimum flow of the abrasive. A feed line 8 is coupled to the underside of the container and which opens a short distance above a preferably trough-shaped conveyor belt 9. The shape of the conveyor belt 9 and the shape of the mouth of the feed line are clearly shown in Figs. 2 and 3 which show detail views of the area where the supply line terminates at the conveyor belt.

De transportband 9 kan op gebruikelijke wijze met een aandrijf-orgaan, zoals een motor, zijn verbonden en geleid zijn over twee schijven 10 en 11. In bedrijf loopt de band 9 gezien in fig. 1 rechts om.The conveyor belt 9 can be connected to a drive means, such as a motor, in a usual manner and be guided over two discs 10 and 11. In operation, the belt 9, as seen in Fig. 1, turns around on the right.

35 De reenter schijf 11 is zodanig gepositioneerd dat het punt waarop het schuurmiddel dat op de band gelegen is, deze onder invloed van de zwaarte- 8104340 ¥·' * -4- kracht verlaat, gelegen is boven bet midden van de toevoeropening 6 in de gasleiding 1. De toevoerleiding 8, de transportband 9 en de schijven 10 en 11 zijn alle opgenomen in een gasdichte behuizing welke aan de bovenzijde gekoppeld is met de houder 7 en aan de onderzijde 5 uitloopt in de bij voorkeur tapse toevoeropening 6.The reenter disc 11 is positioned such that the point at which the abrasive agent lying on the belt exits under the influence of the gravitational force is located above the center of the feed opening 6 in the gas pipe 1. The supply pipe 8, the conveyor belt 9 and the discs 10 and 11 are all accommodated in a gas-tight housing which is coupled at the top with the holder 7 and at the bottom 5 runs into the preferably tapering feed opening 6.

Om bij iedere aan het uitstroomeinde van de leiding 1 onder-vonden tegendruk te waarborgea dat de gewenste hoeveelheid schuurmiddel aan de gasstroom wordt toegevoerd,is voorzien in een vereffeningsleiding 13. Deze leiding 13 is enerzijds gekoppeld met het inwendige van de 10 houder 7, bij voorkeur aan de bovenzijde daarvan en anderzijds met de gastoevoerleiding 1, op een plaats die gelegen is tussen de toevoeropening 6 en de van een opening voorziene plaat 4. De veref£eningsleiding 13 mondt bij voorkeur met een in de stromingsrichting van het gas gelegen uitmonding in de gasleiding 1 uit, zodat de leiding een weinig van het 15 toegevoerde gas invangt. Via de vereffeningsleiding kan er nu in de houder een druk ontstaan die een weinig hoger is dan de druk in de leiding 1 ter plekke van de toevoeropening. Hierdoor ontstaat een positieve druk voor het inbrengen van. het schuurmiddel in de gasstroom, onafhankelijk van de tegendruk welke het gas ondervindt, welke tegendruk bepaald wordt 20 door de diameter en de mate van vervuiling van de te reinigen pijp.In order to ensure that the desired amount of abrasive is supplied to the gas flow at every back pressure experienced at the outflow end of the line 1, an equalization line 13 is provided. This line 13 is coupled on the one hand to the interior of the container 7, preferably on the top thereof and on the other hand with the gas supply pipe 1, at a location located between the supply opening 6 and the apertured plate 4. The equalizing pipe 13 preferably opens with a mouth located in the direction of flow of the gas the gas pipe 1, so that the pipe captures a little of the gas supplied. Via the equalizing line, a pressure can now arise in the holder which is slightly higher than the pressure in the line 1 at the location of the supply opening. This creates a positive pressure for insertion. the abrasive in the gas flow, independent of the back pressure experienced by the gas, which back pressure is determined by the diameter and the degree of contamination of the pipe to be cleaned.

Bij voorkeur mondt ook de toevoeropening 6 via een onder een hoek verlopende uitmonding uit in de toevoerleiding 1, waarbij het toe-voeren van het schuurmiddel in wezen in de stromingsrichting van het gas plaatsvindt: Hierdoor worden wervelingen ter plaatse van de uitmonding 25- van de schuurmiddeltoevoer vergaand ondervangen.Preferably, the supply opening 6 also opens into the supply line 1 via an angled outlet, wherein the supply of the abrasive medium takes place essentially in the direction of flow of the gas: As a result, vortices at the location of the outlet 25- abrasive supply is largely eliminated.

Voor het ook bij lage omloopsnelheden van de transportband probleemloos toevoeren van schuurmiddel uit de houder aan de transport- , band is het gunstig gebleken om het uiteinde van de toevoerleiding 8 ten opzichte van het draagvlak van de transportband af te schuixlen, 30 zoals duidelijk uit fig. 2 en 3 blijkt.For problem-free feeding of abrasive material from the holder to the conveyor belt even at low rotation speeds of the conveyor belt, it has proved advantageous to shear off the end of the supply line 8 relative to the bearing surface of the conveyor belt, as is clear from fig. 2 and 3 appears.

Gebleken is dat met behulp van de doseerinrichting volgens de uitvinding op zeer nauwkeurige wijze ook kleine hoeveelheden schuurmiddel aan een gasstroom kunnen worden toegevoerd. De hoeveelheid te doseren schuurmiddel is afhankelijk van de hoeveelheid doorstromend gas en kan 35 worden geregeld door aanpassing van de omloopsnelheid van de transport- band. Het met schuurmiddel beladen gas wordt via een niet getoonde afvoerleiding toegevoerd aan een geschikt injectiemondstuk.It has been found that with the aid of the dosing device according to the invention it is also possible to supply small amounts of abrasive material to a gas stream in a very accurate manner. The amount of abrasive to be dosed depends on the amount of gas flowing through and can be controlled by adjusting the turnover speed of the conveyor belt. The gas loaded with abrasive is supplied to a suitable injection nozzle via a discharge line (not shown).

8104940 -5-8104940 -5-

Tevens is gebleken dat met behulp van de inrichting volgens de uitvinding pijpen met een diameter die varieert-tussen 0,5 en 7,5 cm, op bijzonder effectieve wijze kunnen warden gereinigd zonder dat een kool- en/of oxydelaag in de pijpen achterblijft.It has also been found that with the aid of the device according to the invention pipes with a diameter varying between 0.5 and 7.5 cm can be cleaned in a particularly effective manner without a carbon and / or oxide layer remaining in the pipes.

5 Alhoewel de uitvinding in het voorgaande aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld is beschreven, wordt er op gewezen dat de uitvinding niet beperkt is tot dit uitvoeringsvoorbeeld. Binnen het kader van de uitvinding kunnen een groot aantal wijzigingen worden aangebracht.Although the invention has been described above with reference to an exemplary embodiment, it is pointed out that the invention is not limited to this exemplary embodiment. A large number of changes can be made within the scope of the invention.

Zo kunnen diverse, aan een vakman bekende middelen voor het regelen van 10 de gasstroom in de gasleiding 1 worden aangebracht. De transportband kan vlak zijn in plaats van gootvormig terwijl ook voor de vorm van de houder, de toevoerleiding 8 en de toevoeropening 6 diverse mogelijkheden voor de hand zullen liggen. Een verdere mogelijkheid is om in plaats van de transportband 9 gebruik te maken van een transportwiel, dat draaibaar 15 gelegerd is onder de toevoerleiding 8 en langs de omtrek voorzien is van verdiepingen voor het opnemen en door de toevoeropening 6 transporteren van schuurmiddel. Het transportwiel dient daartoe in hetzelfde vlak te kunnen draaien als b.v. de schijf 10.For example, various means known to a person skilled in the art for regulating the gas flow can be arranged in the gas pipe 1. The conveyor belt can be flat instead of gutter-shaped, while various options will also be obvious for the shape of the container, the supply line 8 and the supply opening 6. A further possibility is to use instead of the conveyor belt 9 a transport wheel, which is rotatably mounted under the supply line 8 and which is provided with recesses along the periphery for receiving and transporting abrasive through the supply opening 6. The transport wheel must therefore be able to rotate in the same plane as e.g. the disc 10.

81049408104940

Claims

Device for dosing an abrasive in a gas flow comprising a gas supply line provided with means for controlling the size of the gas flow, an abrasive supply container which is coupled to the supply via dosing means. conduit for the gas, and a discharge conduit for the gas flow loaded with abrasive agent, characterized in that the dosing means comprise a conveying member to which abrasive can be supplied from the holder, the conveying member being able to transfer the abrasive agent to a supply opening in the gas supply conduit and that a pressure equalizing conduit is provided between the interior of the container and the gas supply conduit, the pressure equalizing conduit being coupled to the gas supply conduit at a point located between the control means and the supply port.

2. Dosing device according to claim 1, characterized in that the conveyor is a gutter-shaped conveyor belt and that the container can supply abrasive material to the conveyor belt via a supply line, the supply line opening at a small height above the bottom of the conveyor belt.

3. Dosing device according to claim 2, characterized in that the supply line opens at an acute angle with respect to the bottom of the trough-shaped conveyor belt. 4. A dosing device according to any one of the preceding claims, characterized in that the supply opening for the abrasive in the gas stream is tubular and tapers towards the supply line.

Metering device according to claim 4, characterized in that the supply opening is arranged in the gas supply line in such a way that the abrasive can be supplied in the flow direction of the gas.

6. Dosing device according to claim 1, characterized in that the equalizing line with a curved section opens into the gas supply line, the opening of the curved section being located to the side from which the gas supply takes place.

7. Method for dosing an abrasive in a gas stream, wherein the abrasive is contained in a container and gas is supplied via a pipe, characterized in that the abrasive from β f 0 4 6 4 0- - · * - -7 the container is supplied to a revolving conveyor, which conveyor transports the abrasive to a supply opening, where the abrasive is introduced into the gas stream, and which is provided with an equalizing line via which the gas pressure in the container is slightly higher. the gas pressure is then maintained at the location of the supply of the abrasive to the gas stream.

A method for cleaning pipelines, wherein a gas flow charged with an abrasive agent is supplied via an injection nozzle to the interior of the pipeline, characterized in that the diameter 10 of the pipelines to be cleaned is in the range of 0.5- 7.5 cm. 8 1 0 4 3 4 0