WO2006021164A1 - Rohr-wärmetauscher - Google Patents

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WO2006021164A1
WO2006021164A1 PCT/DE2004/001858 DE2004001858W WO2006021164A1 WO 2006021164 A1 WO2006021164 A1 WO 2006021164A1 DE 2004001858 W DE2004001858 W DE 2004001858W WO 2006021164 A1 WO2006021164 A1 WO 2006021164A1
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WO
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heat exchanger
tube
tubes
hose
exchanger according
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/001858
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English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Hampel
Ernst Klas
Original Assignee
A. Monforts Textilmaschinen Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F28G1/163—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris from internal surfaces of heat exchange conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • F28D7/1653—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G15/00—Details
    • F28G15/04—Feeding and driving arrangements, e.g. power operation

Definitions

  • the invention relates to a tube heat exchanger, preferably for use in a textile machine, such as tenter or Hotflue, with a tube bundle for passing exhaust air through the interior of the tubes and for heating or cooling supply air to the tube outer surfaces.
  • an exhaust air heat exchanger is primarily intended.
  • the heated air in the drying or fixing process depending on the pretreatment of the fabric can be more or less heavily contaminated, so that at least part of the - generally circulated - air or circulating air is constantly replaced by fresh air.
  • Tenter frames or hotflues for example described in DE 198 07 511 C2 and DE 33 336 328 C2.
  • An exhaust air heat exchanger of a tenter frame is described in DE-Z: Chemiefaers / Textilindustrie, September 1981, page 689. In the known, the heated exhaust air of the tenter frame is passed through a cross-flow heat exchanger and heated to bring it in from outside Fresh air used. The thus heated fresh air is added to the circulating air of the tenter.
  • the invention has for its object to provide a pipe cleaning device for ei ⁇ nen tube heat exchanger, which allows an automatically controlled operation, so does not require manual work or disassembly.
  • the solution according to the invention is specified in claim 1. It is for the tube heat exchanger initially mentioned preferably in that the interior of the tubes is assigned a cleaning device with at least one successively in je ⁇ the tube einfädelbaren (cleaning) hose, which is to be introduced with the hose end ahead in the respective tube. If only one cleaning hose is provided, it is currently only possible to work in one pipe. If two or more hoses are connected to the cleaning device, the cleaning work can be carried out simultaneously in a corresponding number of pipes. The threading of the tubes into the tubes can - at the same time or sequentially - depending on the type of Einfädelkar.
  • the tubes of the tube bundle individually, in pairs or groups automatically, with the help of a heat exchanger associated gas or liquid cleaning device automatically and systematically (for example pipe by tube) to clean.
  • a heat exchanger associated gas or liquid cleaning device automatically and systematically (for example pipe by tube) to clean.
  • Such a system can be turned on or off as it were by pressing a button.
  • the chamber at the pipe ends required for the (for example mechanical) cleaning agent can have the minimum size required for the respective mechanism, in particular space for handling by an operator is not needed.
  • the chamber may even be closed, except for inflow and outflow openings for the exhaust air, so that pipe cleaning is possible during normal operation of the heat exchanger. If this is not possible in one case or another, for example because of the high temperature of the exhaust air, the latter can be led around the heat exchanger via a bypass during the cleaning phase.
  • the automatic cleaning according to the invention can, in principle, even plaster individual tubes during operation of the heat exchanger. During such cleaning during operation, only the one pipe or the pipes which are being cleaned are not accessible to the exhaust gas flow.
  • the tubes are fixed to their respective longitudinal ends in a respective perforated plate and that the perforated plates define a supply air duct around the tubes.
  • the exhaust air flows through the interior of the tubes, while the supply air flows outside over the tube walls.
  • the supply air duct is limited or defined, inter alia, by the said perforated plates.
  • the perforated plates should fix the tubes at the same time with a defined mutual distance and thereby clear the flow path of the supply air through the tube bundle.
  • the tubes are to be sealed at their longitudinal ends in one of the perforated plates.
  • the position of the perforated plates "on" the tube longitudinal ends means that the perforated plates should give the widest possible supply air space, but also important is a secure and luft ⁇ tight attachment (the supply and exhaust air should not mix), the hole - Plates are therefore also regarded as being "fixed” to the longitudinal ends if a certain distance (for example of the order of magnitude of 5 to 10 cm) to the respective tube end is maintained.
  • the detergent hose is held unwindable or windable on a roll to be connected to a cleaning agent source, for example a water source, for insertion and withdrawal from the respective pipe to be cleaned.
  • a cleaning agent source for example a water source
  • the hose can be connected to the cleaning agent source via the core of the roller. If the preferably nozzle-like end of the tube is brought to a pipe end, it can be pushed in unwinding of the hose from the roll into the pipe and so, spraying from its nozzle, clean the inside of the pipe. If more than one roll of cleaning hose is provided, a corresponding number of pipes can be cleaned simultaneously.
  • the roller carrying the hose is preferably on a controllable by means of an automaton xy-traversing device for systematic introduction of the hose end in turn to all pipe ends stored.
  • a drive hose drive
  • the drive may preferably consist of a pair of rollers, which is likewise to be positioned with the aid of the xy-traversing device.
  • the latter should preferably be programmed for the automatic cleaning of all pipes, so that the systematic cleaning can be put into operation to a certain extent at the push of a button. If necessary, at the same time the aforementioned exhaust air bypass can be opened, so that the exhaust air is no longer passed through the réelletau shear but through the bypass.
  • cleaning agent in each case suitable composition, is applied with or without pressure to the tubes or to their inner walls, preferably sprayed on.
  • very different detergents come in Question.
  • the aim is to replace the respective contamination and to flush out of the pipe.
  • water, air and / or gaseous or liquid chemicals and mixtures of the abovementioned fluids can be used as cleaning agents.
  • high pressure in the sense of the invention are meant pressures of the order of magnitude of 1 to 200 bar overpressure.
  • heat exchanger In connection with the present invention to be cleaned heat exchanger is spoken of pipes or tube bundles.
  • the invention is preferably applicable to straight tubes but not limited to geometrically straight tubes - in short straight tubes.
  • all tubes for example helical tubes and tube bundles, can be cleaned, which are accessible from the beginning to the end for the respective cleaning tube.
  • the shrinkage of the tube is facilitated to the end of such a tube and the cleaning process is improved or accelerated if the tube has at its free end a high pressure spray nozzle, which directs their rays obliquely backwards and by the action of the high pressure jets themselves draws in the pipe to be cleaned.
  • a high pressure spray nozzle which directs their rays obliquely backwards and by the action of the high pressure jets themselves draws in the pipe to be cleaned.
  • part of the cleaning agent with detached impurities is thrown backwards, ie counter to the direction of movement of the cleaning hose during insertion into the pipe to be cleaned.
  • the said collecting container and / or suction can be brought together with the hose end and the nozzle to the respective pipe to be cleaned were ⁇
  • Figure 1 is a horizontal section through a pipe heat exchanger according to the invention with automatic pipe cleaning device.
  • Fig. 2 is a vertical section taken along the line M-II of Fig. 1; and
  • Fig. 3 is an enlarged view of a cleaning nozzle with Auffang ⁇ container.
  • the heat exchanger consists in the exemplary embodiment of a package with a plurality of straight tubes, short straight tubes 3, the paral ⁇ lel each other as a tube bundle, preferably in the form of a cuboid, in particular square-section (Fig. 2), and summarized at the tube longitudinal ends , 5 or in the vicinity thereof by means of perforated plates 6, 7 are positioned relative to each other.
  • the perforated plates 6, 7 also have the task of separating the streams of exhaust air 8 and supply air or fresh air 9 from each other.
  • the tubes in the practice of the heat exchanger and for the application of the cleaning device according to the invention can also be bent or rounded almost as desired.
  • straight tube heat exchangers are often preferred.
  • the exhaust air 8 is sucked ge of FIG. 1 via an inlet opening 10 in the direction of perforated plate 6, for example by means of an exhaust fan 11, from a straight pipes 3 and the pipe longitudinal ends 5 downstream in the flow direction 12 outflow.
  • the exhaust air 8 gives off heat to the walls of the tubes 3. Outside over the wall of the tubes 3 and through the space between the tubes 3 and perforated plates 6, 7 fresh air 9 in the flow direction 13, for example by means of a fresh air blower 14, promoted.
  • a bypass or valve flap 17 may be provided for selectively introducing the exhaust air 8 into the inflow opening 10 or into the bypass 16.
  • the heat exchanger 1 is assigned a high-pressure cleaning device 2.
  • the cleaning device is supplied, for example, with high-pressure water from a high-pressure source 21 and passed through a high-pressure hose 22 into the respective straight pipe 3.
  • a high-pressure hose 22 For this purpose be ⁇ sits the tube 22 at its free end of the hose 23 a nozzle 24.
  • a nozzle 24, the nozzle 25 according to FIG. 3 directed all the way in the backward direction, so that the hose end 23 by the action of the nozzle in the respective tube is drawn in.
  • FIG. 3 In the embodiment of FIG. 3 is provided when using high-pressure water as a cleaning agent to the rearward thrown or sucked spray 26 - so-called spray - to collect in a receptacle 27 and shield the environment by means of the container 27 against the spray. From the collecting container 27, the collected water 26 together with dissolved from the tube 3 and, for example (in the reverse direction) her- rinsed dirt are discharged through a drain or suction line 28 in the drezeichne ⁇ ten discharge direction 29.
  • the collecting container 27 also serves as a holding and guiding means of the nozzle 24 when looking for a particular pipe 3 and when inserted into the pipe inlet 30. If the accumulating in the collecting tank 27 wastewater should be actively ab ⁇ sucked (in the discharge direction 29), it can be favorable be on the insertion side 31 of the collecting container 27 to leave a gap 32 (for example, between the container 27 and the perforated plate 6). Optionally, via the gap 32, because the respective cleaned pipe 3 is clogged at least to a large extent by the nozzle 24, air 33 sucked. If, on the other hand, the discharge of sewage and dirt should be effected solely by gravity, it may be better to close the gap 32 or to keep it as narrow as possible, for example by pressing the collecting container 27 against the perforated plate 6.
  • the tube 22 is on a to be connected to the high pressure source 21 to roll 41 for insertion and withdrawal from the respective tube 3 unwound or held wound up.
  • the high pressure source 21 is suitably coupled to the roller core 42. Accordingly, the tube 22 is connected to the high-pressure source 21 via the roller core 42.
  • the hose 22 is assigned a hose drive 43, which allows the hose to be withdrawn from the roll 41 or transported back to the roll 41.
  • the hose drive 43 can be formed aus ⁇ so that it helps in bringing the hose end 23 into the respective pipe end 4. Two or more hose reels can be operated in parallel and a corresponding number of pipes can be cleaned in parallel.
  • the roller 41 and / or the hose drive 43 are mounted on a carriage 44, which can be moved in a defined manner in the x and y direction (FIG. 2) on a traversing device which is altogether 45.
  • the carriage 44 With the aid of the carriage 44, the hose end 23 can be approached with the nozzle 24 defined in each position of the perforated plate 6 by program.
  • the resulting in the cleaning liquid dissolves in the tubes 3 scheduled debris from the pipe walls and flushes them out of the pipes.
  • the accumulating dirty liquid can often be easily collected in drip pans 46 and 47, which are optionally associated with the two pipe longitudinal ends;
  • the cleaning device 2 is assigned to the exhaust air inlet end of the bundle of pipes 3 in the drawing.
  • the high-pressure cleaning device can also be installed at the outlet end of the tube bundle, so that the tube 22 is not moved from right to left as in Fig. 1 but from left to right in the individual tubes 3.
  • a protective wall 49 with a passage 50 for the tube 22 is expediently provided.
  • the protective wall 49 protects the traversing device 45 and the associated parts, for example, from the effect of the perhaps aggressive exhaust air 8.
  • the traversing device 45 or its carriage 44 should preferably also be used to couple the collecting container 27.
  • the nozzle 24 can be brought exactly to the input 30 of a given (specific) tube 3.

Abstract

Für einen Rohr-Wärmetauscher (1) mit einem Rohrbündel zum Hindurchleiten von Abluft (8) durch das Rohrinnere und zum Erwärmen von Zuluft (9) an den Rohraußenflächen wird eine automatische Reinigungsvorrichtung (2) gesucht, mit deren Hilfe jedes Rohr (3) des Rohrbündels automatisch, insbesondere auf Knopfdruck-Befehl, zu reinigen ist. Die Lösung besteht darin, daß die Längsenden (5) der Rohre (3) in je einer Lochplatte (6, 7) fixiert sind, wobei die Lochplatten (6, 7) einen Zuluftkanal um die Rohre (3) herum definieren und daß dem Innern der Rohre (3) eine Reinigungsvorrichtung (2) mit einem nacheinander in jedes Rohr (3) fädelbaren Reinigungsschlauch (22) zugeordnet ist.

Description

„Rohr-Wärmetauscher" Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Rohr-Wärmetauscher, vorzugsweise zum Einsatz bei einer Textilmaschine, wie Spannrahmen oder Hotflue, mit einem Rohrbündel zum Hindurchleiten von Abluft durch das Innere der Rohre und zum Erwärmen oder Kühlen von Zuluft an den Rohraußenflächen. Hierbei bezeichnen die Begriffe „Zu¬ luft" und „Abluft" Wärmetausch-Medien bzw. -Fluide aller Art. Abluft ist das Fluid, welches - wie unten angegeben wird - eventuell in den Rohren abgelagerte Ver¬ schmutzungen enthält.
Beim Wärmeaustausch zwischen mit Verunreinigungen beladener Abluft und Zu- bzw. Frischluft besteht die Möglichkeit, daß sich mit der Abluft geförderte Verunrei¬ nigungen in den Rohren absetzen. Diese Ablagerung kann durch eine von der Rohraußenseite her wirkende Abkühlung durch herangeführte Frischluft begünstigt werden. In der Praxis ist in gewissen zeitlichen Abständen eine Grundreinigung der Innenflächen der Rohre bei stillgesetzter Anlage erforderlich.
Bei der bevorzugten Anwendung bei Textilmaschinen, wie Spannrahmen oder Hot- flues, in denen textile Stoffbahnen zum Trocknen und/oder Fixieren mit erhitzter Luft behandelt werden, ist vor allem an einen Abluft-Wärmetauscher gedacht. In der Textilmaschine kann die erhitzte Luft beim Trocken- bzw. Fixierprozeß je nach Vorbehandlung der Stoffbahn mehr oder weniger stark verunreinigt werden, so daß zumindest ein Teil der - im Allgemeinen im Kreislauf geführten - Luft bzw. Umluft ständig durch Frischluft auszutauschen ist. Spannrahmen oder Hotflues werden beispielsweise beschrieben in DE 198 07 511 C2 bzw. DE 33 336 328 C2. Ein Ab¬ luft-Wärmetauscher eines Spannrahmens wird beschrieben in DE-Z: Chemiefa¬ sern/Textilindustrie, September 1981 , Seite 689. Im Bekannten wird die aufgeheiz¬ te Abluft des Spannrahmens durch einen Kreuzstrom-Wärmetauscher geleitet und zum Erwärmen der von außen herangeführten Frischluft herangezogen. Die so erwärmte Frischluft wird der Umluft des Spannrahmens zugemischt.
Eine Grundreinigung des Rohr-Innem der Rohrbündel ist zeitaufwendig und erfor¬ dert ein Stillsetzen des jeweiligen Wärmetauschers. Die Reinigungsarbeiten erfor¬ dern eine gute Zugänglichkeit zum Innern aller Rohre. Es wird daher an den Rohr¬ enden eine relativ große Kammer gebraucht, damit man die Rohrenden mit den Reinigungsmitteln sicher und schnell erreichen kann. Hierfür sind oft raumschaf¬ fende Demontagen am Wärmetauschergehäuse erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrreinigungsvorrichtung für ei¬ nen Rohr-Wärmetauscher zu schaffen, die einen automatisch gesteuerten Betrieb erlaubt, also Handarbeit oder Demontagen nicht erfordert.
Die erfindungsgemäße Lösung wird im Anspruch 1 angegeben. Sie besteht für den eingangs angegebenen Rohr-Wärmetauscher vorzugsweise darin, daß dem Innern der Rohre eine Reinigungsvorrichtung mit mindestens einem nacheinander in je¬ des Rohr einfädelbaren (Reinigungs)Schlauch, welcher mit dem Schlauchende voran in das jeweilige Rohr einzuführen ist, zugeordnet ist. Wenn nur ein Reini¬ gungsschlauch vorgesehen wird, kann momentan nur in einem Rohr gearbeitet werden. Wenn zwei oder mehr Schläuche an die Reinigungsvorrichtung ange¬ schlossen werden, kann die Putzarbeit zugleich in entsprechend vielen Rohren ausgeführt werden. Das Einfädeln der Schläuche in die Rohre kann dabei - je nach Art der Einfädelmittel - zugleich oder nacheinander erfolgen. Einige Verbes¬ serungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprü¬ chen angegeben. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Rohre des Rohrbündels einzeln, paar- oder gruppenweise automatisch, mit Hilfe einer dem Wärmetauscher zugeordneten Gas- oder Flüssigreinigungsvorrichtung automatisch und systematisch (zum Bei¬ spiel Rohr für Rohr) zu reinigen sind. Eine solche Anlage kann gewissermaßen durch Knopfdruck eingeschaltet oder abgeschaltet werden. Die für die (zum Bei¬ spiel mechanischen) Reinigungsmittel erforderliche Kammer an den Rohrenden kann die für die jeweilige Mechanik benötigte minimale GröOe haben, insbesonde¬ re wird Platz für die Handhabung durch eine Bedienungsperson nicht gebraucht. Die Kammer kann sogar - bis auf Zu- und Abflußöffnungen für die Abluft - ver¬ schlossen sein, so daß eine Rohrreinigung bei normalem Betrieb des Wärmetau¬ schers möglich ist. Sollte das im einen oder andern Fall, zum Beispiel wegen der hohen Temperatur der Abluft, nicht möglich sein, kann Letztere während der Rei¬ nigungsphase über einen Bypaß um den Wärmetauscher herumgeleitet werden. Während dieser Zeit kann die abfließende Abluft die zuströmende Zuluft nicht er¬ wärmen. Es stellt daher einen zusätzlichen Vorteil der Erfindung dar, daß die au¬ tomatische Reinigung nach der Erfindung prinzipiell auch bei Betrieb des Wärme¬ tauschers einzelne Rohre ausputzen kann. Während einer solchen Reinigung bei Betrieb ist nur das eine Rohr bzw. sind die Rohre, welche(s) gerade gereinigt wird (werden), für den Abgasstrom nicht zugänglich.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorgesehen, daß die Rohre an ih¬ ren Längsenden in je einer Lochplatte fixiert sind und daß die Lochplatten einen Zuluftkanal um die Rohre herum definieren. Gegebenenfalls fließt die Abluft durch das Innere der Rohre, während die Zuluft außen über die Rohrwände strömt. Der Zuluftkanal wird dabei unter anderem durch die genannten Lochplatten begrenzt bzw. definiert. Die Lochplatten sollen die Rohre zugleich mit definiertem gegensei¬ tigen Abstand fixieren und dadurch den Strömungsweg der Zuluft durch das Rohr¬ bündel hindurch freimachen. Zu diesem Zweck sollen die Rohre an ihren Längsen¬ den in je einer der Lochplatten dichtend festgelegt werden. Die Position der Loch¬ platten „an" den Rohrlängsenden bedeutet, daß die Lochplatten einem möglichst breiten Zuluftstrom Raum geben sollen, wichtig ist aber auch eine sichere und luft¬ dichte Befestigung (die Zu- und Abluft sollen sich ja nicht vermischen), die Loch- platten gelten daher auch als „an" den Längsenden fixiert, wenn ein gewisser Ab¬ stand (zum Beispiel in der Größenordnung von 5 bis 10 cm) zum jeweiligen Roh¬ rende eingehalten wird.
Gemäß weiterer Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn der Reinigungsmittel¬ schlauch auf einer mit einer Reinigungsmittelquelle, zum Beispiel Wasserquelle, zu verbindenden Rolle für ein Einschieben und Herausziehen aus dem jeweils zu rei¬ nigenden Rohr abwickelbar bzw. aufwickelbar gehalten wird. Gegebenenfalls kann der Schlauch über den Kern der Rolle an die Reinigungsmittelquelle angeschlos¬ sen werden. Wenn das vorzugsweise düsenartig ausgebildete Ende des Schlauchs an ein Rohrende herangeführt ist, kann es bei Abwickeln des Schlauchs von der Rolle in das Rohr hineingeschoben werden und so, sprühend aus seiner Düse, das Rohrinnere reinigen. Wenn mehr als eine Rolle mit Reinigungsschlauch vorgesehen wird, können entsprechend viele Rohre gleichzeitig gereinigt werden.
Um das Schlauchende bzw. die dortige Düse genau an das Rohr heranzuführen, das gerade gereinigt werden soll, wird die den Schlauch tragende Rolle bevorzugt auf einer mit Hilfe eines Automaten steuerbaren xy-Traversiervorrichtung zum sy¬ stematischen Heranführen des Schlauchendes der Reihe nach zu allen Rohrenden gelagert. Zum Hineinschieben oder Herausziehen des jeweiligen Schlauchs aus dem jeweiligen Rohr kann dem Schlauch zweckmäßig ein Antrieb (Schlauchan¬ trieb) zugeordnet werden. Der Antrieb kann bevorzugt aus einem Walzenpaar be¬ stehen, das ebenfalls mit Hilfe der xy-Traversiervorrichtung zu positionieren ist. Letztere soll vorzugsweise für die automatische Reinigung aller Rohre program¬ miert werden, derart, daß die systematische Reinigung gewissermaßen auf Knopf¬ druck in Betrieb zu setzen ist. Falls erforderlich kann zugleich der vorgenannte Ab- luft-Bypaß geöffnet werden, so daß die Abluft nicht mehr durch den Wärmetau¬ scher sondern durch den Bypaß geleitet wird.
Bei Betrieb der Reinigung wird Reinigungsmittel jeweils passender Zusammenset¬ zung mit oder ohne Druck in die Rohre bzw. auf deren Innenwand aufgebracht, vorzugsweise aufgesprüht. Hierzu kommen sehr verschiedene Reinigungsmittel in Frage. Ziel ist es, die jeweilige Verschmutzung abzulösen und aus dem Rohr zu spülen. Je nach Art der Verschmutzung können Wasser, Luft und/oder gasförmige bzw. flüssige Chemikalien sowie Gemische vorgenannter Fluide als Reinigungsmit¬ tel benutzt werden. Als besonders vorteilhaft und wirksam erwiesen haben sich unter Hochdruck stehende und mit Hochdruck in die Rohre gebrachte Fluide, wie Preßluft oder Hochdruckwasser. Unter „Hochdruck" im Sinne der Erfindung werden Drucke von größenordnungsmäßig 1 bis 200 bar Überdruck verstanden.
Durch die Reinigung sollen - wie gesagt - Verschmutzungen abgelöst und mit der ablaufenden Reinigungsflüssigkeit aus dem Rohr gespült werden. Aus diesem Grunde können an einem oder an beiden Enden des Rohrbündels Auffangwannen für die ablaufende Reinigungsflüssigkeit vorgesehen werden. - Übrigens, die Rei¬ nigung der Innenfläche der Wärmetauscherrohre wird erleichtert und damit be¬ schleunigt, wenn die Rohrinnenfläche mit einem Anti-Haftmittel, zum Beispiel PoIy- tetraflorethylen, beschichtet ist und/oder, wenn die Rohre aus Edelstahl bestehen.
Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß zu reinigenden Wärmetauscher wird von Rohren bzw. Rohrbündeln gesprochen. Die Erfindung ist auf gerade Rohre bevorzugt anwendbar aber nicht auf geometrisch gerade Rohre - kurz Geradrohre - beschränkt. Ersichtlich können erfindungsgemäß alle Rohre, zum Beispiel auch wendeiförmige Rohre und Rohrbündel, gereinigt werden, die für den jeweiligen Reinigungsschlauch vom Anfang bis zum Ende zugänglich sind.
Erleichtert wird das Einlaufen des Schlauchs bis zum Ende eines solchen Rohrs und der Reinigungsvorgang wird verbessert bzw. beschleunigt, wenn der Schlauch an seinem freien Ende eine Hochdruck-Sprühdüse besitzt, welche ihre Strahlen schräg nach hinten richtet und sich durch die Wirkung der Hochdruckstrahlen selbst in das zu reinigende Rohr hineinzieht. Infolge des dadurch bewirkten Rück¬ stoßes wird ein Teil des Reinigungsmittels mit abgelösten Verunreinigungen nach rückwärts geschleudert, also entgegen der Bewegungsrichtung des Reinigungs¬ schlauches beim Einführen in das zu reinigende Rohr. Es ist vorteilhaft, dieses versprühte Reinigungsmittel in einem Auffangbehälter aufzufangen und entweder durch Schwerkraft oder mittels eines Saugers (insbesondere Naßsauger) aus dem Auffangbehälter und dem Bereich der Auffangwanne des Wärmetauschers zu ent¬ fernen. Der besagte Auffangbehälter und/oder Sauger kann zusammen mit dem Schlauchende und der Düse an das jeweils zu reinigende Rohr herangeführt wer¬ den.
Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels werden Einzel¬ heiten der Erfindung für den Fall einer Hochdruckreinigungsvorrichtung eines Ab¬ luft-Wärmetauschers erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Rohr- Wärmetauscher mit automatischer Rohr-Reinigungsvorrichtung; Fig. 2 einen vertikalen Schnitt längs der Linie M-Il von Fig. 1 ; und Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Reinigungsdüse mit Auffang¬ behälter.
Fig. 1 und 2 zeigen einen insgesamt mit 1 bezeichneten Wärmetauscher mit einer insgesamt mit 2 bezeichneten Hochdruck-Reinigungsvorrichtung im horizontalen und vertikalen Schnitt. Der Wärmetauscher besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Paket mit einer Vielzahl von geraden Rohren, kurz Geradrohren 3, die paral¬ lel zueinander als Rohrbündel, bevorzugt in Form eines Quaders, insbesondere mit Quadrat-Querschnitt (Fig. 2), zusammengefaßt und an den Rohrlängsenden 4, 5 bzw. in deren Nähe mit Hilfe von Lochplatten 6, 7 relativ zueinander positioniert werden. Die Lochplatten 6, 7 haben außerdem die Aufgabe, die Ströme von Abluft 8 und Zuluft bzw. Frischluft 9 voneinander zu trennen.
Lediglich der Einfachheit der Darstellung wegen wird hier von Geradrohren ge¬ sprochen. Wie das Folgende ergibt, können die Rohre in der Praxis der Wärme¬ tauscher und für die Anwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung auch fast beliebig gebogen oder gerundet sein. Allerdings werden bei der Anwen¬ dung als Abluft-Wärmetauscher eines Spannrahmens oft Geradrohr- Wärmetauscher bevorzugt. Die Abluft 8 wird nach Fig. 1 über eine Einströmöffnung 10 in Richtung Lochplatte 6, z.B. mit Hilfe eines Abluftgebläses 11 , aus einer den Geradrohren 3 bzw. deren Rohrlängsenden 5 in Strömungsrichtung nachgelagerten Ausströmöffnung 12 ge¬ saugt. Dabei gibt die Abluft 8 Wärme an die Wandungen der Rohre 3 ab. Außen über die Wandung der Rohre 3 und durch den Raum zwischen den Rohren 3 und Lochplatten 6, 7 wird Frischluft 9 in Strömungsrichtung 13, beispielsweise mit Hilfe eines Frischluftgebläses 14, gefördert.
Die Abluft 8 gelangt aus der jeweilig zu betreuenden Maschine über einen Abluft¬ kanal 15 zur Einströmöffnung 10. Wenn der eigentliche Wärmetauscher gewartet werden soll, kann es sinnvoll sein, die Abluft nicht durch die Rohre 3 sondern über einen Bypaß 16 - vorbei an dem Rohrbündel der Geradrohre 3 - zur Ausströmöff¬ nung 12 zu leiten. Zu diesem Zweck kann eine Bypass- bzw. Ventilklappe 17 zum wahlweisen Einleiten der Abluft 8 in die Einströmöffnung 10 oder in den Bypass 16 vorgesehen werden.
Gemäß Ausführungsbeispiel wird dem Wärmetauscher 1 eine Hochdruck- Reinigungsvorrichtung 2 zugeordnet. Die Reinigungsvorrichtung wird beispielswei¬ se mit Hochdruckwasser aus einer Hochdruckquelle 21 versorgt und über einen Hochdruckschlauch 22 in das jeweilige Geradrohr 3 geleitet. Zu diesem Zweck be¬ sitzt der Schlauch 22 an seinem freien Schlauchende 23 eine Düse 24. Bevorzugt wird eine Düse 24, die nach Fig. 3 ihre Düsenstrahlen 25 rundum in Rückwärtsrich¬ tung richtet, so daß das Schlauchende 23 durch die Wirkung der Düse in das je¬ weilige Rohr hineingezogen wird.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird bei Anwendung von Hochdruckwasser als Reinigungsmittel vorgesehen, das nach rückwärts geschleuderte bzw. angesaugte Spritzwasser 26 - so genannter Gischt - in einem Auffangbehälter 27 zu sammeln bzw. die Umgebung mittels des Behälters 27 gegenüber dem Spritzwasser abzu¬ schirmen. Aus dem Auffangbehälter 27 kann das gesammelte Wasser 26 zusam¬ men mit aus dem Rohr 3 gelöstem und zum Beispiel (in Rückwärtsrichtung) her- ausgespülten Schmutz über eine Abfluß- oder Absaugleitung 28 in der gezeichne¬ ten Abflußrichtung 29 abgeführt werden.
Vorzugsweise dient der Auffangbehälter 27 zugleich als Halte- und Führungsmittel der Düse 24 beim Aufsuchen eines bestimmten Rohrs 3 und beim Einführen in den Rohreingang 30. Wenn das im Auffangbehälter 27 anfallende Abwasser aktiv ab¬ gesaugt werden soll (in Abflußrichtung 29), kann es günstig sein, an der Einführseite 31 des Auffangbehälters 27 einen Spalt 32 (zum Beispiel zwischen dem Behälter 27 und der Lochplatte 6) zu lassen. Gegebenenfalls ist über den Spalt 32, weil das jeweils gereinigte Rohr 3 zumindest zu einem großen Teil durch die Düse 24 verstopft ist, Luft 33 ansaugbar. Wenn dagegen das Ableiten von Abwasser und Schmutz allein durch Schwerkraft erfolgen soll, kann es günstiger sein, den Spalt 32 zu schließen bzw. möglichst eng zu halten, beispielsweise durch Andrücken des Auffangbehälters 27 an die Lochplatte 6.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird der Schlauch 22 auf einer mit der Hochdruckquelle 21 zu verbindenden Rolle 41 zum Einschieben und Herausziehen aus dem jeweiligen Rohr 3 abwickelbar bzw. aufwickelbar gehalten. Die Hoch¬ druckquelle 21 wird zweckmäßig mit dem Rollenkern 42 gekoppelt. Entsprechend wird der Schlauch 22 über den Rollenkern 42 mit der Hochdruckquelle 21 verbun¬ den. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird dem Schlauch 22 ein Schlauchan¬ trieb 43 zugeordnet, der es erlaubt, den Schlauch von der Rolle 41 abzuziehen oder zurück zur Rolle 41 zu transportieren. Der Schlauchantrieb 43 kann so aus¬ gebildet werden, daß er beim Heranführen des Schlauchendes 23 in das jeweilige Rohrende 4 mithilft. Es können zwei oder mehr Schlauchrollen parallel betrieben und entsprechend viele Rohre parallel gereinigt werden.
Die Rolle 41 und/oder der Schlauchantrieb 43 werden in einer Ausgestaltung der Erfindung auf einem Schlitten 44 gelagert, welcher auf einer insgesamt mit 45 be¬ zeichneten Traversiervorrichtung in x- und y-Richtung (Fig. 2) definiert verfahrbar ist. Mit Hilfe des Schlittens 44 kann das Schlauchende 23 mit der Düse 24 in jede Position der Lochplatte 6 definiert nach Programm herangefahren werden. Die bei der Reinigung anfallende Flüssigkeit löst in den Röhren 3 angesetzte Schmutzteile von den Rohrwänden ab und spült sie aus den Rohren heraus. Die anfallende Schmutzflüssigkeit kann oft einfach in Auffangwannen 46 und 47, die gegebenenfalls den beiden Rohrlängsenden zugeordnet sind, gesammelt werden; - Übrigens: Die Reinigungsvorrichtung 2 wird in der Zeichnung dem Abluft- Einlaßende des Bündels von Rohren 3 zugeordnet. Im Prinzip kann die Hoch¬ druck-Reinigungsvorrichtung auch am Auslaßende des Rohrbündels installiert werden, so daß der Schlauch 22 nicht von rechts nach links wie in Fig. 1 sondern von links nach rechts in die einzelnen Rohre 3 hineingefahren wird.
Zwischen der eigentlichen Schlauchkammer 48 mit der Traversiervorrichtung 45 und der Ablufteingangsseite des Rohrbündels wird zweckmäßig eine Schutzwand 49 mit Durchlaß 50 für den Schlauch 22 vorgesehen. Die Schutzwand 49 schützt die Traversiervorrichtung 45 und die zugehörigen Teile beispielsweise vor der Ein¬ wirkung der vielleicht aggressiven Abluft 8. Mit der Traversiervorrichtung 45 bzw. deren Schlitten 44 soll bevorzugt auch der Auffangbehälter 27 gekoppelt werden. Gegebenenfalls kann die Düse 24 genau an den Eingang 30 eines vorgegebenen (bestimmten) Rohrs 3 herangeführt werden.
Bezugszeichenliste:
1 Wärmetauscher
2 Reinigungsvorrichtung
3 Rohre
4, 5 = Rohrenden
6, 7 = Lochplatte
8 Abluft
9 Frischluft
10 Einströmöffnung
11 Abluftgebläse
12 Ausströmöffnung
13 Strömungsrichtung Frischluftgebläse
Abluftkanal
Bypaß
Ventilkappe
Hochdruck-Quelle
Schlauch
Schlauchende (22)
Düse (22)
Düsenstrahlen
Wasser
Auffangbehälter
Abflußleitung
Abflußrichtung
Rohreingang
Einführseite
Spalt
Luft
Rolle
Rollenkern
Schlauchantrieb
Schlitten
Traversiervorrichtung
Auffangwanne
Schlauchkammer
Schutzwand
Durchlaß

Claims

Patentansprüche:
1. Rohr-Wärmetauscher, vorzugsweise zum Einsatz bei einer Textilmaschine, wie Spannrahmen oder Hotflue, mit einem Rohrbündel zum Hindurchleiten von Ab¬ luft (8) durch das Innere der Rohre (3) und zum Erwärmen oder Kühlen von Zu¬ luft (9) an den Rohraußenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß dem In¬ nern der Rohre (3) eine Reinigungsvorrichtung (2) mit mindestens einem nach¬ einander in jedes Rohr (3) einfädelbaren Hochdruck-Schlauch (22), der voran mit seinem Schlauchende (23) in das Rohr (3) einzuführen ist, zugeordnet ist.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (2) und der Schlauch (22) zum Einbringen eines Hoch- druckfluids in die Rohre (3) ausgebildet ist.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Schlauch (22) auf einer mit einer Reinigungsmittelquelle (21) zu verbindenden Rolle (41) zum Einschieben und Herausziehen aus dem jeweili¬ gen Rohr (3) abwickelbar bzw. aufwickelbar gehalten ist.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rol¬ le (41) auf einem Schlitten (44) einer xy-Traversiervorrichtung (45) zum auto¬ matischen Heranführen des Schlauchendes (23) zum jeweiligen Rohrende (4) gelagert ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rol¬ le (41) bzw. der Traversiervorrichtung (45) ein Schlauchantrieb (43) zum Vor¬ bzw. Zurückrollen des Schlauchs (22) zugeordnet ist.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversiervorrichtung (45) für eine automatisch systematische Reinigung al¬ ler Rohre (3) einzeln, paarweise oder in Gruppen programmiert ist.
7. Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß an mindestens einem Ende des Bündels von Rohren (3) eine Auffangwanne (46, 47) für ablaufende Reinigungsflüssigkeit vorgesehen ist.
8. Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die, bevorzugt aus Edelstahl bestehenden, Rohre (3) auf ihrer Innenfläche mit einer Anti-Haftbeschichtung, insbesondere aus Polytetra- florethylen, versehen sind.
9. Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Schlauch (22) bei Betrieb mit einem Hochdruckreini¬ gungsmittel an seinem freien, in das jeweilige Rohr (3) einzuführenden Läng¬ sende (23) eine Düse (24) besitzt, die rundum schräg nach rückwärts gerichtete Ausströmöffnungen besitzt.
10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Führen der Düse (24) und zum Sammeln des aus den Ausströmöffnungen nach rückwärts geschleuderte Spritzwasser ein Auffangbehälter (27), insbesondere mit Naßsauger, vorgesehen ist und daß der Auffangbehälter (27) mit der Tra- versiervorrichtung (45) bzw. deren Schlitten (44) gekoppelt ist.
11.Wärmetauscher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3) an ihren Längsenden (4, 5) in je einer Lochplatte (6, 7) dichtend fixiert sind und daß die Lochplatten (6, 7) einen Zu¬ luftkanal um die Rohre (3) herum definieren.
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