NO172412B - Fremgangsmaate og innretning for rensing av en omloepende regenerativ-varmeveksler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for rensing av en omløpende regenerativ-varmeveksler for varmeoverføring fra en høyere temperert tilsmusset, til en lavere temperert ren gass-strøm.

Oppfinnelsen angår også en innretning for gjennomføring av f remgangsmåten.

I forbindelse med omløpsregenerativ-varmevekslere i kjele-anlegg for overføring av avgassvarme til den til for-brenningsanlegget tilførte friskluft anvendes de i kraft-verket til disposisjon stående medier varmdamp og trykkluft ofte også som rensemiddel i innretninger for rensing, for å fjerne vandige avsetninger på de såkalte kolde ender av disse varmevekslere. Vanligvis blir rensingen av denne kolde ende der de avkjølte gasser trer ut og forbrenningsluften trer inn, innskrenket eftersom på denne side av varmeover-føringsflåtene duggpunktet av og til underskrides og det således inntrer dannelse av skorper. Ved rensing på avgass-siden unngås derved transport av fjernede skorper via friskluftledningen og dennes strupespjel til brennerne i kjeleanlegget, noe som kunne påvirket deres funksjon.

For å rense tilsmussede varmeflater med skorpedannelse og eventuelt også gjennomløpskanaler som er helt stengt av skorpedannelse i varmelagringsmassen i innbygget tilstand, dog uten å sette luftforvarmeren ut av drift, og for å spyle renset og oppløst belegg pålitelig og fullstendig ut av varmelagringsmassen til varmeveksleren, er det allerede foreslått rekker av rensedyser for et høytrykkrensemiddel og efter disse koblede spyledyser med høyere væskegjennomløp men lavere trykk, alt anordnet på en dyseslede som forskyves på tilsvarende føringsmidler i forhold til planene til de varmevekslende flater innenfor en sektor over endeflaten av varmelagringsmassen til varmeveksleren (DE-B 25 14 173), Videre er det kjent en innretning for å oppløse og fjerne lett vedheftende, støvformet belegg ved rensestråler med stor dybdevirkning under drift av omløpsregenerativ-varmeveksleren, før fast vedheftende primærbelegg og derpå oppbygde sekundærbelegg dannes. For dette formål anvendes injektordyser for et under lavt eller middels trykk stående gass- eller dampformig rensemiddel, hvorved det i retning av den uttredende dysestråle er efterkoblet injektorrør slik at en andel av den under drift av varmeveksleren omstrømmende gasstrøm suges inn i røret og blandes med rensemidlet og som rettet stråle med en til injektortverrsnittet utlignet hastighet føres mellom de varmeutvekslende flater som utgjør gjennomløpskanalene i varmelagringsmassen (DE-B 26 15 433). På grunn av innsugningsprosessen blir riktignok innløps-hastigheten for dysestrålene i gjennomgangskanalene mellom flatene som skal renses, redusert, i samme målestokk blir imidlertid massestrømmen forhøyet og det oppnås en mere intens oppløsnings- og blåsevirkning med større dybdevirkning.

Til energiforbrukerne i industrien, fremfor alt bil-industrien, hører i et vesentlig omfang farvesprøyte- eller lakkeringsanlegg. Forslag for gjenvinning av varme fra avluften til disse lakkeringsanlegg i den hensikt å for-oppvarme mateluften førte ikke til noen tilfredsstillende resultater. Farvetåkeutskyllere som i henhold til disse forslag ble koblet foran varmeveksleranleggene kunne på tross av utviklingen av stadig høyere utskillingsgrader helt opp til 99, 9%, ikke beskytte varmevekslerne i tilstrekkelig grad. Dreieregenerativ-varmeveksleren som varmeoverfører viste seg i dette tilfellet spesielt ømfintlig fordi den på grunn av bygningsmåte oppviser smale gjennomløpskanaler der restfarvepartikler fra avluftstrømmen skilles ut, med medfølgende tilstopping, noe som førte til at varmeveksleren ble funksjonsudyktig. Det samme gjaldt for andre lakkeringsanlegg, for eksempel i metallvare- eller møbelindustrien.

Foreliggende oppfinnelse har således til oppgave å tilveie-bringe en mulighet for virkningsfull rensing av varmeover-føringsflåtene i dreieregenerativ-varmevekslere under deres drift ved hjelp av de varmeutvekslende gasser, uten at dette fører til merkbart forhøyet energibehov og samtidig med liten belastning på varmelagringsmassen samt med hurtig gjennom-føring, for å kunne bruke varmevekslerne i det tilfellet der det fra en forankoblet prosess føres med forurensninger av varmevekslende gasser som i spesiell grad har en tendens til å skille seg ut på varmeoverføringsoverflåtene i form av utherdende skorper og belegg, hvorved gjennomløpskanalene mellom varmeoverføringsflåtene til slutt tettes til.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for rensing av omløpende regenerativ-varmevekslere for varmeoverføring fra en høyere temperert, tilsmusset gass-strøm til en lavere temperert, ren gass-strøm, der omdreiningstallet for den omløpende del av regenerativ-varmeveksleren reduseres for rensing hvor først stråler av et rensemiddel og derefter stråler av et tørke-middel sprøytes fra dyser mot frontflaten av lagringsmassen, under kontinuerlig eller trinnvis radial forskyvning av dysene på en dysebærer, utenfra og innover og/eller omvendt, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at rensemidlet sammen med de avspylte forurensninger fanges opp og føres bort langs den frontflate av lagringsmassen som ligger overfor frontflaten av lagringsmassen som treffes av rensemiddelstrålene ved hjelp av en oppfangingsinnretning som er åpnet overfor den sistnevnte flate og ført radialt i bevegelsesretningen for dysene umiddelbart foran lagringsmassens frontflater.

Som nevnt innledningsvis angår oppfinnelsen også en innretning for gjennomføring av denne fremgangsmåte for rensing av omløpende regenerativ-varmevekslere for varmeoverføring fra en høyere temperert, tilsmusset, til en lavere temperert, ren gasstrøm med på en dysebærer anordnede dyser, en føring i form av en spindel med hylse, tilordnet disse, samt et drivverk med mantel- og navsidige endesjaltere for en bevegelse radialt fra den ene frontflaten av lagermassen mellom en ytre sluttstilling i nærheten av rotormantelen og en indre sluttstilling i nærheten av rotornavet, fleksible ledninger for tilførsel av rense- og spylemedier til dysene, et drivverk for rotoren til regenerativ-varmevekslerne som i forhold til driftsomdreiningstallet innstiller lavere, regulerbare renseomdreiningstall, avhengig av dysebærerens spesielle posisjon, og denne innretning karakteriseres ved at minst en høytrykksvarmtvanns- eller damprensedyse og en trykkluftdyse og en mot dysene på den overfor liggende frontflate av lagringsmassen tilordnet oppfangingsinnretning for bortføring av den fra lagringsmassen fjernede forurensning sammen med rensemidler, hvorved dysehodene på kjent måte er rettet i retning av den ene lagringsmassefrontflate og oppfangingsinnretningen er åpen overfor den andre lagrings-massef rontf late og føres radialt i bevegelsesretningen til dysene.

Med en således tildannet innretning lykkes det ved en, i forhold til driftsomdreiningstallet, redusert og til den herskende radiale avstand mellom slede og nav avstemt og fortrinnsvis konstant holdt relativhastighet mellom slede og varmelagringsmasse i området for flatene som dekkes av dysene, og å utjevne rensevirkningen til de påtreffende dysestråler over lagringsmassen.

Fordelaktig for en intensivrensing er en videre utvikling der det til driftsverket for dysesleden er tilordnet en skritt-teller som beveger dysesleden hver gang og med omtrent diameteren til kjeglene til dysestrålene som treffer massen, så snart denne kjeglen ved dreining av rotoren danner en ring på lagringsmassen.

Ved en regenerativ-varmeveksler med omdreiningsmasse som rotor og faststående tilkoblingskanaler kan en fordelaktig tapsfri fremføring av sleden oppnås ved hjelp av minst en dreiespindel og dertil hørende lågere anordnet på spindelens overfor hverandre liggende ender på en hustravers og/eller en veggdel av huset, en spindelmørtel som står i forbindelse med dysesleden og i hvilken det griper inn en gjengespindel drevet av en motor, samt minst en høytrykkvarmtvanns- eller damprensedyse og/eller en trykkluftdyse.

For å holde belastningen av den varmevekslende gasstrøm i kanalen i hvilken rensingen gjennomføres, lavest mulig, er det å anbefale å anordne en oppfangingsinnretning på den ovenfor rensemiddeldysene liggende ende av varmelagringsmassen for å føre bort forurensninger som er utløst fra massen sammen med rensemidlet.

Denne oppfangingsinnretning kan være tildannet akseparallelt med føringen til dysesleden og hensiktsmessig til et mot huset avstøttet oppfangingskar som er så langt at det strekker seg fullstendig over den tilvendte varmelagrings-masseendeflate, eller den kan, for å redusere en reduksjon av gjennomsnittstverrsnittet til den varmevekslende gasstrøm, også være tildannet synkront med dysen bevegede oppfangings-trakter hvorved det for å føre bort rensemiddel med utløst belegg er anordnet fleksible tilkoblingsledninger til oppfangingsinnretningen.

For å forhindre at flytende rensemiddel med medførte forurensninger beveger seg tilbake til den omgivende gasstrøm, kan det på innløpssiden til oppfangingsinnretningen være anordnet lepper av elastisk materiale.

En spesielt sparsommelig anvendelse av flytende rensemiddel oppnås når det tilveiebringes en forbindelsesledning som er koblet til et avløp av oppfangingsinnretningen for rensemidlet som eventuelt under innkobl ing av en opprednings-innretning fører til utskilling av medførte forurensninger i en forrådsbeholder.

En fleranvendelse av rensemidlet i kretsløpet kan da gjøres mulig når forrådsbeholderen via en ledning med innkoblet trykkforhøyelsespumpe står i forbindelse med dysen eller dysene for rensemidlet.

For omløpende regenerative varmevekslere som er ment for overføring av avgassvarme til romluft, for eksempel i en motorprøvestand, kan det være av fordel når det anvendes trykkluft eller damp som gassformig rensemiddel, det vil si at rensedysene står i forbindelse med en trykkluftkilde eller en dampgenerator. Hvis en trykkluftkilde allikevel står til disposisjon er det også hensiktsmessig at gjengespindelen drives ved hjelp av en trykkluftmotor i stedet for den ellers aktuelle regulerbare elektromotor.

Alternativt kan man også tilkoble en eller flere pneumatikk-sylindre som bevegelsesdrivkraft for dysesledene og eventuelt i tillegg oppfangingsinnretningene.

Dysesledene føres derved hensiktsmessig på minst ett profilelement for sikker bevegelse. Dette profilelement har derved hensiktsmessig form av et slisserør som omhyller gjengespindelen eller stempelstangen til pneumatikksylinderen på inngangssiden for den tilsmussede gass og i en mot innløpssiden forskutt anordnet sliss sikrer spindelmutter eller forbindelseselement mellom slede og spindelmutter eller stempelstang mot dreining. På denne måte oppfyller slisse-røret en dobbeltfunksjon, nemlig føring av dysesleden på den ene side og avskjerming av gjengespindelen, henholdsvis stempelstangen til pressluftsylinderen på den annen side mot avsetning av forurensninger fra gassen.

Med innretningen ifølge oppfinnelsen benytter man en fremgangsmåte for rensing av omløpende regenerative varmevekslere som karakteriseres ved at dreietallet til den omløpende del av regenerative varmeveksleren reduseres for rensing, at stråler av et rensemiddel og eventuelt et tørkemiddel påsprøytes under kontinuerlig eller trinnvis radialforskyvning utenfra og innover eller omvendt på varmelagringsmasseendeflaten, hvorved de i innløpsområdet til gjennomløpskanalene mellom varmeoverføringsflåtene avsatte forurensninger virkningsfullt og under jevnt påslag av rensemiddel mot endeflaten oppløses og samtidig føres gjennom gjennomløpskanalene for de varmeutvekslende gasser og føres ut på den motsatte side av innløpsenden. Derved går man hensiktsmessig slik frem at strålene flyttes omtrent tilsvarende bredden til treffområdet til strålene på varmelagringsmassene når den omløpende del av varmeveksleren i det minste har fullført en omdreining.

Omdreiningshastigheten for den omløpende del av veksleren reduseres for jevn og skånende rensing av flatene ved hjelp av rensemiddelstrålene hensiktsmessig til et omdreiningstall mellom 0,1 og 0,3 og spesielt 0,2 omdreininger i minuttet.

Ved regenerativ-varmevekslere som er ment for varmeoverføring fra farvetåkeholdig avluft til frisk luft for et farve-sprøyteanlegg, anvender man fortrinnsvis som flytende rensemiddel høytrykksvarmtvann med et trykk på 60 til 140 bar og fortrinnsvis 120 bar, og en temperatur av ca. 60 til 100°C, idet denne sprøytes stråleformig mot varmelagrings-massens endeflate.

Derefter kan massen tørkes ved hjelp av trykkluft under et trykk på 3 til 8 bar.

Til varmtvannet kan det være satt oppløsningsmidler og/eller inhibitorer, for eksempel for å forhindre henholdsvis redusere korrosjon i varmevekslerplatene.

For å forkorte tiden for rensing og den eventuelt tilsiktede og derpå følgende tørking kan det være hensiktsmessig å gå slik frem at lagringsmassen først renses utenifra og innover under radial forskyvning av rensesprøytestrålene og derefter under radialforskyvning av de samme spyles og/eller tørkes innenlfra og utover, hvorefter rensing og/eller spyling eller tørking eventuelt gjentas. Alternativt kan man gå frem i omvendt rekkefølge eller spyle- og tørkestråler settes i drift umiddelbart i tilknytning til rensesprøytestrålene under den samme radialforskyvning.

For overføring av avgassvarme til friskluft som tilføres ett eller flere rom, kan man som rensemiddel også benytte en blanding av gassformige eller flytende og faste, fortrinnsvis pulverformige eller kornede midler.

Oppfinnelsen skal beskrives i det følgende under henvisning til to utførelseseksempler i forbindelse med tegningene og der viser: Fig. 1 en perspektivskisse av et delutsnitt av en innretning

ifølge oppfinnelsen; og

Fig. 2 en perspektivskisse av et delutsnitt av et alternativt utførelseseksempel av innretningen ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 vises, delvis i snitt, en omløpende regenerativ-varmeveksler med i dreining satt varmelagringsmasse 7 som således tjener som rotor. En tørkedyse 1 og en rensedyse 3 er montert på en felles slede 5. Dysene er i figuren koblet radialt efter hverandre i forhold til den kun i snitt viste lagringsmasse 7. En ledning 11 mater tørkedysen 1 med trykkluft og en ledning 31 mater rensedysen 3 med varmtvann fra ikke-viste kilder. På sleden 5 er det festet en ikke-vist spindelmutter som gjennomløpes av en gjengespindel 13. Gjengespindelen omsluttes av et profilelement i form av et slisserør 15. Den med dysesleden fast forbundne spindelmutter griper gjennom slissen i slisserøret 15. Endene av spindelen holdes dreibart i lageret 17 og i den radialt ytre ende er det tilsluttet et trinndrivverk 19. I den i forhold til sleden som dysebærer diametralt liggende side av lagringsmassen er det et oppfangingskar 20 som oppviser et avløp 22. Innløpsåpningen til dette kar utstyrt med lepper 24, 26 som er skrådd bakover mot innløpsåpningen og tildannet av elastisk materiale og som åpner seg og slipper inn rensemiddelstrålene men forhindrer et tilbakeløp av rensemiddel fra trauet 20 til varmelagringsmassen 7. 1 fig. 2 er det vist en annen oppf angingsinnretning i en i forhold til fig. 1 noe forstørret målestokk og i et mere begrenset utsnitt. Av tørke- og rensedysene er det i tegningen kun vist dysehodene 51,53. På siden overfor dysene er det anordnet en traktformig oppfangingsinnretning 59 med en tilkoblingsledning 61. Denne er via en holder 63 forbundet med en slede 65 som via en ikke-vist spindelmutter er slik koblet med en spindel 67. Gjengespindelen 67 er i sin tur avskjermet mot den omgivende gasstrøm ved hjelp av et som slisserør tildannet profilelement 69 som samtidig overtar føringen av sleden hvorved den i profilelementet 69 anordnede langsgående sliss 71 sikrer sleden mot dreining. Spindelen 67 til oppfangingsinnretningen er koblet mekanisk med den i fig. 2 ikke-viste spindel for bevegelse av sleden som bærer dysene 51, 53, at dysehodene 51, 53 på den ene og oppfangingsinnretningen 59 på den andre side av varmelagringsmassen beveger seg synkront langs flatene av massen av en felles drivmotor.

I det foregående er innretningen , ifølge oppfinnelsen beskrevet ved anvendelse av regenerativ-varmevekslere med omløpende varmelagringsmasse som rotor og derved faststående tilslutningskanaler for gass-strømmene som skal underkastes varmeveksling.

Anvendelse av den bevegelsesmessig omvendte utførelsesform av varmeveksler, det vil si for varmevekslere med hvilende varmelagringsmasse og omløpende dreiehetter som gasstil-koblinger er imidlertid likeledes mulig hvorved i dette tilfellet dysene og oppfangingsinnretningen dreier seg sammen med hettene over flatene til lagringsmassen. I det første tilfellet er altså varmelagringsmassen og i det andre tilfellet de opp-og nedstrøms anordnede synkront omløpende hetter å anse som dreiende del av varmeveksleren, det vil si som rotor.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for rensing av omløpende regenerativ-varmevekslere for varmeoverføring fra en høyere temperert, tilsmusset gass-strøm til en lavere temperert, ren gass-strøm, der omdreiningstallet for den omløpende del (7) av regenerativ-varmeveksleren reduseres for rensing hvor først stråler av et rensemiddel og derefter stråler av et tørke-middel sprøytes fra dyser (3, 53 henholdsvis 1, 51) mot frontflaten (7, 57) av lagringsmassen, under kontinuerlig eller trinnvis radial forskyvning av dysene på en dysebærer (5, 65), utenfra og innover og/eller omvendt, karakterisert ved at rensemidlet sammen med de avspylte forurensninger fanges opp og føres bort langs den frontflate av lagringsmassen som ligger overfor frontflaten av lagringsmassen som treffes av rensemiddelstrålene ved hjelp av en oppfangingsinnretning (20, 59) som er åpnet overfor den sistnevnte flate og ført radialt i bevegelsesretningen for dysene (3, 1, 53, 51) umiddelbart foran lagringsmassens frontflater.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at omdreiningstallet til den omløpende del av regenerativ-varmeveksleren og posisjonen av rensemiddel- og tørkemiddelstrålen endres på en slik måte at relativ-hastigheten mellom det av dysestrålen hver gang truffede områder av lagringsmassefrontflaten til regenerativ-varmeveksleren holdes konstant.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strålene bringes til innvirkning efter trinnvis forskyvning med omtrent bredden av arealet av treffområdet for strålene på lagringsmassen hver gang den omløpende del av den regenerative varmeveksler har gjennomført minst en full omdreining.

4 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lagringsmassen først renses under radialforskyvning av rensesprøytestrålen utenfra og innover og derefter spyles og/eller tørkes ved radial forskyvning av sprøyte- og tørkestrålene innenfra og utover hvorefter rensingen og/eller spylingen og tørkingen eventuelt gjentas.

5 . Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1 for rensing av omløpende regenerativ-varmevekslere for varmeoverføring fra en høyere temperert, tilsmusset, til en lavere temperert, ren gasstrøm med på en dysebærer (5, 65) anordnede dyser (3, 1; 53, 51), en føring i form av en spindel med hylse (15, 13), tilordnet disse, samt et drivverk (19) med mantel- og navsidige endesjaltere for en bevegelse radialt fra den ene frontflaten av lagermassen (7, 57) mellom en ytre sluttstilling i nærheten av rotormantelen og en indre sluttstilling i nærheten av rotornavet, fleksible ledninger (31, 11) for tilførsel av rense- og spylemedier til dysene, et drivverk for rotoren til regenerativ-varmevekslerne som i forhold til driftsomdreiningstallet innstiller lavere, regulerbare renseomdreiningstall, avhengig av dysebærerens spesielle posisjon, karakterisert ved at minst en høytrykks- varmtvanns- eller damprensedyse (3, 53) og en trykkluftdyse (1, 51) og en mot dysene på den overfor liggende frontflate av lagringsmassen (7, 57) tilordnet oppf angingsinnretning (20, 59) for bortføring av den fra lagringsmassen (7, 67) fjernede forurensning sammen med rensemidler, hvorved dysehodene på kjent måte er rettet i retning av den ene lagringsmassefrontflate og oppfangingsinnretningen er åpen overfor den andre lagringsmassefrontflate og føres radialt i bevegelsesretningen til dysene.

6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at det til dysebærerens (5, 65) drivverk (19) er tilordnet et skrittsjalteverk som hver gang beveger dysebærerne med ca. diameteren av kjeglen til den mot lagringsmassen (7, 57) støtende dysestråle så snart denne kjegle ved dreining av rotoren på lagringsmassefrontflaten i det minste slutter en ring.

7. Innretning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at oppfangingsinnretningen er tildannet som et oppfangingstrau (20) og er innrettet akseparallelt med føringen av dysebæreren (5).

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at det på inngangssiden av oppfangingsinnretningen (20) er anordnet lepper (24, 26) av et elastisk materiale som hindrer utslipp av den med forurensninger anrikede rensemiddelstrøm fra oppfangingsinnretningen.

9. Innretning ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at det til et avløp (22, 61) på oppfangingsinnretningen (20, 59) er anordnet en forbindelsesledning for rensemiddel som eventuelt, under innkobling av en opp-arbeidingsinnretning for separering av medførte forurensninger, fører til en forrådsbeholder.

10. Innretning ifølge krav 9, karakterisert ved at forrådsbeholderen via en ledning med innkoblet trykkøkningspumpe står i forbindelse med dysen eller dysene (3,53) for rensemidlet slik at rensemidlet for gjenbruks-formål føres i kretsløp.

11. Innretning ifølge krav 5 eller 6, for overføring av avgassvarme til romtilførselsluft, karakterisert ved en med rensedysene (3, 53) forbindbar trykkluftkilde eller en med disse dyser forbindbar dampgenerator.

12. Innretning ifølge krav 11, karakterisert ved at gjengespindelen eller spindlene (13, 67) drives av en trykkluftmotor.

13. Innretning ifølge krav 11, karakterisert ved at en eller flere pneumatiske sylindre er tilkoblet som bevegelsesdrivverk på dysebærerne (5, 65) og i enkelte tilfeller også til oppfangingsinnretningen (59).

14. Innretning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved minst et profilelement (15, 69) for føring av dysebærerne (5, 65) og sikring av disse mot fordreining.

15. Innretning ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det er tildannet et profilelement i form av et slisserør (15, 69) som griper om spindelen (13, 67) eller stempelstangen til pneumatikksylinderen på inngangssiden av den tilsmussede gass og sikrer en mot inngangssiden forskutt anordnet sliss (71) i spindelmutteren eller forbindelseselementet mellom dysebæreren og spindelmutteren eller stempelstangen mot en fordreining.