WO2022233987A1 - Prüfverfahren für eine klopfvorrichtung sowie prüfeinrichtung für eine klopfvorrichtung - Google Patents

Prüfverfahren für eine klopfvorrichtung sowie prüfeinrichtung für eine klopfvorrichtung Download PDF

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WO2022233987A1
WO2022233987A1 PCT/EP2022/062070 EP2022062070W WO2022233987A1 WO 2022233987 A1 WO2022233987 A1 WO 2022233987A1 EP 2022062070 W EP2022062070 W EP 2022062070W WO 2022233987 A1 WO2022233987 A1 WO 2022233987A1
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WO
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knocking
impact
distance
rams
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/062070
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank ROHRBACH
Marc FLEMMING
Original Assignee
Rosink-Werkstätten GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rosink-Werkstätten GmbH filed Critical Rosink-Werkstätten GmbH
Priority to EP22730064.7A priority Critical patent/EP4334659A1/de
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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
    • F28G1/08—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances having scrapers, hammers, or cutters, e.g. rigidly mounted
    • 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
    • F28G15/003—Control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a test method for a knocking device arranged in a wall, ie several in one
  • Wall-mounted knocking rams which are aligned with a knocking ram longitudinal axis extending transversely to the wall and to one another along a horizontal plane.
  • the knocking tappets are deflected from a rest position into a deflected position by an impact of a percussion cylinder.
  • a distance laser acting as a distance laser is assigned to the percussion cylinder in order to carry out a measurement.
  • Such a beating device is used for cleaning a surface, a wall or the like, in particular a metal wall, e.g. B. the wall of a heat exchanger inside a boiler housing of a waste incineration plant.
  • Today's waste incineration plants have a boiler for heat recovery, in which steam or boiling water is generated, which is then used thermally to generate electricity or in some other way.
  • Heat exchangers inside the boiler or boiler housing are arranged.
  • Such heat exchangers usually comprise convex-curved tube bundles, through which water or steam flows and which open into a box-shaped collector at a lower end. Due to the fire arranged below the collector and the resulting rising heat, the hot flue gas from the combustion is used to transfer the heat to the water in the heat exchangers, which heats up, evaporates or overheats as a result. In the tube bundles of the heat exchanger, heat is primarily transferred by convection.
  • the effectiveness of heat exchangers can also be improved by cleaning the system and its surfaces during operation.
  • Various methods are used for this purpose.
  • Today, water spray systems, soot blowers or beating devices are used to clean the walls and surfaces of the heat exchangers.
  • the heat exchangers are usually designed as vertically arranged tube bundles that extend vertically in the trains, shafts or side trains.
  • Tapping devices are regularly used to clean such hanging tube bundles. With these, the contaminated tube bundles are set in motion by an impulse, so that the residues deposited on the surface fall off.
  • This impulse is via a tapping rod preferably transferred to the collector on which an impact is exerted on the outside of the wall holding the tappet, for example by an impact cylinder.
  • the known method In order to carry it out, the known method requires a laser and a reflection element assigned to this laser at each point of impact. Since every system has hundreds of joints, a lot of material and, above all, assembly time is required. The most important point in the well-known patent is that the measurement must be carried out at the same time as the impact and in the shortest possible time afterwards.
  • the distance between the impact cylinder and the face of the ram can vary greatly.
  • The- it can have different reasons.
  • the collector in the boiler may have shifted due to jamming, deposits blocking the guide, welding delays after commissioning when the heat exchanger gets warm, or thermal expansion between cold and warm operation.
  • Possible causes are also wavy boiler walls, imprecise production of welded constructions, wear on the ram, or mixing up the ram types.
  • the optimum distance between the end face of the ram and the end face of the impact cylinder, which meet one another during the impact is approximately 65 mm.
  • the impact cylinder can usually compensate for a distance deviation of +/- 25 mm. However, if the distance is greater than 90mm, the impact cylinder can be damaged because the firing pin of the impact cylinder extends too far. On the other hand, if the distance is less than 40 mm, the impact energy is not sufficient because the firing pin of the impact cylinder needs at least 40 mm in order to be able to reach sufficient speed.
  • the invention is therefore based on the object of at least partially avoiding the disadvantages described above and, in particular, of providing a particularly simple and long-lasting test method.
  • an actual distance is measured directly on an end face of a knocking ram to be tested immediately before an impact is performed.
  • This end face or impact surface is therefore the surface on which the firing pin of the percussion cylinder strikes.
  • this recorded actual distance is compared with one or more reference values in a distance comparison and finally, depending on the distance comparison, in particular if a desired tolerance range is present, the tested knocking ram is hit or, if the actual distance is outside the tolerance range, no impact is carried out and the knocking ram in question is marked for further processing.
  • the method can thus effectively prevent damage or even destruction of the percussion cylinder due to the percussion bolt being extended too far due to an actual distance that is too great.
  • a laterally protruding reflection element on the tapping ram for the reflection of the laser beam is therefore no longer necessary. Instead, the impact surface on the front of the ram can be measured accurately and quickly.
  • a static measurement of perpendiculars is thus distance from the distance laser to the front impact surface of the impact ram, which enables a very precise measurement of the actual distance.
  • the method according to the invention is thus characterized in that the at least one distance laser measures the distance directly to the front impact surface of the knocking ram to be tested by the at least one distance laser, in particular before but also after the impact is triggered, and an impact of the hammer cylinder on this knocking ram is only carried out if if the distance is within a specified tolerance range.
  • the invention is therefore a static testing or measuring method, which is therefore significantly simpler and for which a significantly simpler apparatus is required, which is consequently also significantly more cost-effective.
  • the knocking device is preferably arranged in a wall, in particular a metal wall of a boiler housing or boiler, in which heat exchangers with vertical tubes extending with collectors arranged at the lower end are arranged.
  • the percussion cylinder and the associated laser or distance laser are arranged on a movable carriage in front of the wall in which the knocking rams are arranged.
  • the percussion cylinders do not have to be moved manually and can preferably be driven automatically or manually along a horizontal row of percussion cylinders in the wall from percussion cylinder to percussion cylinder.
  • several impact cylinders with these associated distance lasers can be provided, for example one above the other, which are assigned to a respective row of knocking rams at different heights in the wall.
  • the invention relates to a test device for testing a rapping device with a plurality of rapping rams arranged in at least one row of rapping rams on a horizontal plane in a wall, in particular a boiler wall.
  • a rapping carriage with at least one impact cylinder can be adjusted via a drive relative to the rapping rams of the rapping ram row and can be positioned in front of a rapping ram to be tested, and the hammering cylinder includes a relatively movable firing pin for impacting the rapping ram. Finally, a distance laser is provided.
  • the distance laser is assigned to the knocking cylinder and the knocking carriage includes a drive with a controller in order to position the knocking carriage directly in front of a knocking ram to be checked and with the distance laser to determine an actual distance directly to a front end Measure the impact area of the knocking rod.
  • the knocking carriage is automatically moved on by means of the drive and an impact of the firing pin of the striking cylinder is triggered or prevented and the respective striking cylinder is marked as for maintenance or replacement - marks .
  • the removal laser associated with a percussion cylinder or a percussion pin and the percussion cylinder itself are arranged on a carriage, which can also be referred to as a "knocking carriage”.
  • the distance laser (distance laser) associated with the hammer cylinder is arranged immediately to the side next to the firing pin of the hammer cylinder, e.g. on a lateral plate next to the hammer cylinder or on a housing enclosing the hammer cylinder.
  • the removal laser is also entirely possible for the removal laser to be arranged on a carriage separate from the knocking ram, e.g. B. a measuring trolley, so that the measurement can be carried out separately.
  • the tapping tappets to be tested extend with a respective tappet longitudinal axis along the tapping tappets in a stationary, preferably cylindrical housing which accommodates them in a relatively movable manner, transversely to the surface of the wall in which they are arranged.
  • the individual rapping rams are spaced apart along a first horizontal plane in the wall, which is referred to as the first row of rapping rams on a first plane according to the invention.
  • Embodiments of the method provide for the arrangement of a further second or third row of rams of knocking rams, which are also horizontal to one another in a plane with their respective ram longitudinal axis extending transversely in the Wall are arranged, wherein this second or third and fourth row of knocking rams formed in this way is arranged vertically offset from another horizontal row of rams.
  • This second horizontal row of rapping rams is assigned a second impact cylinder on the mobile carriage or rapping carriage, which is also vertically offset and assigned to the second level with a second removal laser, so that the two rapping rams are paired vertically one above the other, each with a spacer or Distance laser can be assigned to the carriage.
  • connection means both direct and indirect Connection, a direct or indirect connection as well as a direct or indirect integration.
  • the indefinite article and the definite article do not refer to a single component, but rather are to be understood as “at least one”. that the terms "about”, “substantially” and similar terms in connection with the dimensions and a property of a component of the invention do not describe the dimension and property described as a strict limit or parameter and do not exclude minor modifications thereof which are functional are similar. At least parts of the description with numerical parameters also include modifications of these parameters according to the mathematical and manufacturing principles of the prior art, e.g. roundings, deviations and other systematic errors, manufacturing tolerances, etc.
  • Reference lines are lines connecting the reference number to the part in question.
  • an arrow that does not touch any part refers to an entire entity to which it is directed.
  • the only figure shows an enlarged isometric side view of an impact car 3 arranged in front of a boiler wall 2 of a waste incineration plant 2, which has two lanes designed as double I-beams, namely a lower lane 4 and an upper lane 6 in front of the stationary boiler wall 2 by means of of a drive coupled to a controller is movable.
  • the control and the drive made it possible to drive and stop the knocking car 3 at any point along the road.
  • each row 8, 10 comprises a plurality of horizontally spaced, here cylindrical hammers 12 each Weil relatively movable in a stationary recorded in the boiler wall 2 outer plunger housing are accommodated.
  • the tappets of the tapping tappets 12 strike a collector of a heat exchanger (not shown) at the lower end of vertically extending heat exchanger tubes or tube bundles.
  • Two hammer cylinders 14, 16 are arranged on the hammer carriage 3, namely a lower hammer cylinder 14 and an upper hammer cylinder 16, which is assigned to one of the two rows of hammer hammers 8, 10, so that the respective, relatively movable hammer cylinder 14, 16 with its frontal striking surface can hit the knocking ram 12 in question when the drive of the knocking carriage 3 is positioned via the controller in front of the respective knocking ram 12 within the row of knocking rams 8, 10.
  • the vertical distance between the relatively movable firing pins of the firing cylinders is between 200 and 400 mm.
  • spacer lasers 18, 20 are spacer lasers 18, 20, each of which is assigned to a firing pin of a percussion cylinder 14, 16, but is offset laterally from the corresponding percussion cylinders 14, 16. These distance lasers 18, 20 measure the actual distance to the respective impact surface or end face of the knocking ram 12 in question, in each case before the associated striking cylinder 14, 16 is positioned in front of the knocking ram 12 in question and can perform an impact.
  • the processing speed can be increased because the measurement can then be carried out in both directions of movement in front of the percussion cylinder 14, 16.
  • the laterally offset next to the impact cylinders 14, 16 is arranged distance lasers 18, 20 can either during the movement of the knocking carriage 3 or at a short stop in front of the knocking rams 12, the distance to the impact surface measure the tappet 12.
  • the percussion cylinder in question can hit the knocking ram 12 in question.
  • the distance comparison delivers a result that is outside of a defined tolerance range, i.e. the deviation is too large, then z. B. a message to a PLC control. If the deviation from the tolerance range is still acceptable, a warning is given that maintenance of the ram will soon be necessary. In the case of extreme values, however, the knocking tappet 12 in question can also be removed from the program immediately. In this case, the carriage skips the point of impact and drives to the next ram.
  • knocking rods As a rule, up to 10 different types of knocking rods are installed in the system, which then have different lengths, so that dimensional deviations between collector, boiler wall and trolley can be compensated for within an acceptable range.
  • the actuated impact cylinder 14, 16 he testifies to a shock that is transmitted to the movable knocking ram 12.
  • the ram 12 in turn forwards this shock to the heat exchanger in the combustion chamber. Due to the impact and the vibrations, the deposits fall off the heat exchanger.
  • the invention relates to an automatic test method for a knocking device, wherein in a wall 2 several knocking rams 12 are aligned transversely to the wall through this and zueinan along a horizontal plane.
  • a percussion cylinder 14, 16 moves this tapping ram by a be deflected from a rest position into a deflected position.
  • a distance measurement to the knocking ram 12 is carried out via a distance laser 18 , 20 .
  • an actual distance should be measured directly on a front impact surface of a knocking ram 12 to be tested immediately before the execution of an impact, so that this actual distance is Distance comparison is compared with one or more reference values and that, depending on the distance comparison, either an impact is made on the knocking ram 12 to be tested or no impact is made and the knocking ram in question is marked for further processing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein automatisches Prüfverfahren für eine Klopfvorrichtung, wobei in einer Wand (2) mehrere Klopfstößel (12) quer zur Wand durch diese erstreckend und zueinander entlang einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind. Ein Schlagzylinder (14, 16) bewegt diese Klopfstößel durch einen Schlag aus einer Ruheposition in eine Auslenkposition. Über einen Distanzlaser (18, 20) wird eine Entfernungsmessung zu dem Klopfstößel (12) vorgenommen. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Schlagzylinder (14, 16) durch zu weites Ausfahren des relativbeweglichen Schlagkolbens wird vorgeschlagen, dass zur Entfernungsmessung direkt auf eine stirnseitige Schlagfläche eines zu prüfenden Klopfstößels (12) eine Istentfernung unmittelbar vor der Ausführung eines Schlags gemessen wird, dass diese Istentfernung in einem Entfernungsvergleich mit einem oder mehreren Referenzwerten verglichen wird und dass in Abhängigkeit von dem Entfernungsvergleich entweder ein Schlag auf den zu prüfenden Klopfstößel (12) ausgeführt wird oder kein Schlag ausgeführt wird und der betreffende Klopfstößel für eine weitere Verarbeitung gekennzeichnet wird.

Description

Prüfverfahren für eine Klopfvorrichtung sowie Prüfeinrichtung für eine Klopfvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren für eine in einer Wand angeordnete Klopfvorrichtung, also mehrere in einer
Wand angeordnete Klopfstößel, die mit einer Klopfstößellän- gsachse quer erstreckend zur Wand und zueinander entlang einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind. Die Klopfstößel werden durch einen Schlag eines Schlagzylinders aus einer Ruheposition in eine Auslenkposition ausgelenkt. Dem Schlag zylinder ist ein als Entfernungslaser fungierender Distanz laser zur Durchführung einer Messung zugeordnet.
Eine solche Klopfvorrichtung wird verwendet zur Reinigung einer Oberfläche, einer Wand oder dergleichen, insbesondere einer Metallwand, z. B. der Wand eines Wärmetauschers im Inneren eines Kesselgehäuses einer Müllverbrennungsanlage.
Stand der Technik
Heutige Müllverbrennungsanlagen weisen zur Wärmerückgewin nung einen Kessel auf, in dem Dampf oder Siedewasser erzeugt wird, das sodann zur Erzeugung von elektrischem Strom oder in anderer Weise thermisch verwertet wird.
Die Dampf- oder Heißwassererzeugung findet über Wärmetau scher statt, die im inneren des Kessels oder Kesselgehäuses angeordnet sind. Derartige Wärmetauscher umfassen üblicher weise konvexbogige angeordnete Rohrbündel, die von Wasser oder Dampf durchströmt werden und an einem unteren Ende in einen kastenförmigen Sammler münden. Durch das unterhalb der Sammler angeordnete Feuer und die somit aufsteigende Wärme wird das heiße Rauchgas der Verbrennung eingesetzt, um die Wärme auf das Wasser in den Wärmetauschern zu übertragen, welches sich dadurch erwärmt, verdampft oder auch überhitzt. Die Wärmeübertragung erfolgt in den Rohrbündeln der Wärme tauscher in erster Linie durch Konvektion.
Die Wirksamkeit, also Leistungsfähigkeit, solcher Wärmetau scher kann durch Ablagerungen im Rauchgas mitgeführter Flug asche stark reduziert werden. Die somit bewirkte Verschmut zung oder Verschlackung vermindert die Wärmeübertragung auf das Wasser oder den Dampf und führt somit zu einem vermin derten Wirkungsgrad des Wärmetauschers und somit der Gesamt anlage.
Die Wirksamkeit von Wärmetauschern kann durch Reinigung der Anlage und deren Oberflächen auch während des Betriebs ver bessert werden. Hierzu werden verschiedene Verfahren einge setzt. Eingesetzt werden heute zur Reinigung der Wände und Oberflächen der Wärmetauscher Wassersprühanlagen, Rußbläser oder Klopfvorrichtungen.
Bei senkrecht erstreckenden Kesselwänden von Müllverbren nungsanlagen sind die Wärmetauscher in der Regel als verti kal hängende angeordnete Rohrbündel ausgebildet, die sich in den Zügen, Schächten oder Nebenzügen vertikal erstrecken.
Für die Reinigung solcher hängenden Rohrbündel werden regel mäßig Klopfvorrichtungen eingesetzt. Mit diesen werden die verschmutzten Rohrbündel durch einen Impuls in Schwingung gesetzt, sodass die auf der Oberfläche abgelagerten Rück stände abfallen. Dieser Impuls wird über einen Klopfstößel vorzugsweise auf den Sammler übertragen, auf den außenseitig von der den Klopfstößel haltenden Wand ein Schlag ausgeübt wird, beispielsweise durch einen Schlagzylinder.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist offenbart in EP 2119 997 Bl. Bei dem in diesem Dokument beschriebenen Verfahren er folgt die Messung der Schwingung der Kesselwand mit den da rin aufgenommenen Wärmetauschern während eines Schlags des Schlagzylinders auf den Klopfstößel mittels einer Schwin gungsanalyse .
Nachteile am Stand der Technik
Zu dessen Durchführung wird bei dem bekannten Verfahren ein Laser sowie an jeder Schlagstelle ein diesem Laser zugeord netes Reflektionselement benötigt. Da jede Anlage hunderte Stoßstellen hat, wird viel Material und vor allem Montage zeit benötigt. Wichtigster Punkt bei dem bekannten Patent ist, dass die Messung zeitgleich mit dem Stoß und in kürzes ter Zeit danach erfolgen muss.
Folglich sind aufwendige Hochgeschwindigkeitsmessungen er forderlich, welche Schwingungsanalysen ermöglichen. Da es sich somit um ein dynamisches Messerverfahren handelt, ist dieses relativ aufwendig, auch weil sehr große Datenmengen erfasst werden müssen, z.B. bis zu 10.000 Messpunkte pro Sekunde für eine Messung. Diese Messdatenflut muss ferner in einem leistungsfähigen Datenaufzeichnungsgerät gespeichert werden.
Schließlich hat sich bei der Entwicklung der Erfindung ge zeigt, dass nur minimale und maximale Auslenkungen, Frequen zen und Schwingungsdauern im Vordergrund der Analyse stehen.
Tatsächlich kann der Abstand zwischen Schlagzylinder und Stößelstirnfläche (= Aufschlagfläche) stark variieren. Die- ses kann unterschiedliche Gründe haben. So kann sich der Sammler im Kessel verschoben haben, durch Verklemmen, Belä ge, welche die Führung blockieren, Schweißverzug nach der Inbetriebnahme, wenn der Wärmetauscher warm wird oder ther mische Ausdehnung zwischen Kalt- und Warmbetrieb. Mögliche Ursachen sind auch wellige Kesselwände, eine ungenaue Ferti gung von Schweißkonstruktionen, ein Verschleiß des Stößels oder das Vertauschen der Stößeltypen.
Bei der Entwicklung der Erfindung hat sich nämlich gezeigt, dass der optimale Abstand zwischen Stößelstirnfläche und Schlagzylinderstirnfläche, die beim Schlag aufeinandertref fen, ca. 65 mm beträgt. Der Schlagzylinder kann üblicher weise eine Distanzabweichung von +/- 25 mm noch ausgleichen. Ist der Abstand jedoch größer als 90mm, so kann der Schlag zylinder Schaden nehmen, weil der Schlagbolzen des Schlagzy linders zu weit ausführt. Ist der Abstand hingegen kleiner als 40 mm, ist die Schlagenergie nicht ausreichend, weil der Schlagbolzen des Schlagzylinders mindestens 40 mm benötigt, um eine ausreichende Geschwindigkeit erreichen zu können.
In der Praxis sind diese Maßabweichungen der Klopfstößel und die dadurch verursachten Probleme überhaupt nicht bekannt. Die hohe Anzahl der Stößel (Hunderte pro Anlage) und die vielen Ursachen erzeugen einen erheblichen Aufwand bei der Inspektion der Anlage.
Aufgabe
Ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, die zuvor geschil derten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbe sondere ein besonders einfaches und langlebiges Prüfverfah ren vorzusehen. Erfindung
Diese Aufgabe wird bereits durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte, aber nicht zwingende Merkmale sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
In der abstraktesten Ausführungsform des Prüfverfahrens wird im Rahmen der Entfernungsmessung mit dem Laser eine Istent- fernung direkt auf eine Stirnfläche eines zu prüfenden Klopfstößels unmittelbar vor der Ausführung eines Schlags gemessen. Diese Stirnfläche oder Aufschlagsfläche ist also die Fläche, auf welche der Schlagbolzen des Schlagzylinders aufschlägt. Sodann wird diese erfasste Istentfernung in ei nem Entfernungsvergleich mit einem oder mehreren Referenz werten verglichen und schließlich wird in Abhängigkeit von dem Entfernungsvergleich, insbesondere bei Vorliegen eines gewünschten Toleranzbereichs, ein Schlag auf den geprüften Klopfstößel ausgeführt oder, wenn also die Istentfernung außerhalb des Toleranzbereichs liegt, wird kein Schlag aus geführt und der betreffende Klopfstößel wird für eine weite re Verarbeitung gekennzeichnet.
Durch das Verfahren kann somit eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Schlagzylinders durch ein zu weites Ausfahren des Schlagbolzens aufgrund einer zu großen Istentfernung oder Istdistanz wirksam unterbunden werden.
Ein seitlich abragendes Reflexionselement an dem Klopfstößel für die Reflektion des Laserstrahls wie dieses im Stand der Technik mitunter eingesetzt wurde und nur eine abweichende Messung ermöglicht, ist insofern nicht mehr erforderlich. Stattdessen kann genau und schnell auf die Aufschlagsfläche auf der Vorderseite der Stößel gemessen werden.
Im Gegensatz zu den bekannten, dynamischen Verfahren wird erfindungsgemäß somit eine statische Messung Lotrechten Ent- fernung vom Entfernungslaser zu der stirnseitigen Auf schlagsfläche des Schlagstößels gemessen, was eine sehr ge naue Messung der Istentfernung ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit dadurch aus, dass durch den mindestens einen Entfernungslaser insbe sondere vor, aber auch nach der Schlagauslösung die Entfer nungsmessung unmittelbar auf die vordere Aufschlagsfläche des zu prüfenden Klopfstößels misst und ein Schlag des Schlagzylinders auf diesen Klopfstößel nur dann ausgeführt wird, wenn die Entfernung in einem vorgegebenen Toleranzbe reich liegt.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten, dynamischen Messverfahren handelt es sich erfindungsgemäß somit um ein statisches Prüf- oder Messverfahren, dass somit wesentlich einfacher ist und für das insofern eine wesent lich einfachere Apparatur benötigt wird, die folglich auch deutlich kostengünstiger ist.
Die Klopfvorrichtung ist vorzugsweise angeordnet in einer Wand, insbesondere einer Metallwand eines Kesselgehäuses oder Kessels, in dem mit vertikalen Rohren erstreckende Wär metauscher mit am unteren Ende angeordneten Sammlern ange ordnet sind.
Bei einer bevorzugten Vorrichtung zur Ausführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens sind der Schlagzylinder und der zu geordnete Laser oder Distanzlaser auf einem beweglichen Fahrwagen vor der Wand angeordnet, in welcher die Klopfstö ßel angeordnet sind. Durch diese Ausbildung müssen die Schlagzylinder nicht manuell umgesetzt werden und können vorzugsweise automatisch aber auch manuell angetrieben ent lang einer waagerechten Schlagzylinderreihe in der Wand von Schlagzylinder zu Schlagzylinder fahren. Auf diesem beweglichen Fahr-, Schlag- oder Klopfwagen können auch mehrere Schlagzylinder mit diesen zugeordneten Distanz lasern z.B. übereinander vorgesehen sein, die einer jeweili gen Klopfstößelreihe auf verschiedenen Höhen in der Wand zugeordnet sind. Somit kann auch bei Ausfall eines Klopfstö ßels von zwei übereinander angeordneten Klopfstößeln immer noch ein Klopfstößel betätigt werden, wenn der andere nicht mehr einsetzbar ist.
Daneben betrifft die Erfindung eine Prüfeinrichtung zur Prü fung einer Klopfvorrichtung mit mehreren in mindestens einer Klopfstößelreihe auf einer horizontalen Ebene in einer Wand, insbesondere einer Kesselwand, angeordneten KlopfStößeln.
Ein Klopfwagen mit mindestens einem Schlagzylinder ist über einen Antrieb relativ zu den Klopfstößeln der Klopfstößel reihe verstellbar und vor einem zu prüfenden Klopfstößel positionierbar und der Schlagzylinder umfasst je einen rela tivbeweglichen Schlagbolzen zur Ausführung eines Schlags auf den KlopfStößel. Schließlich ist ein Distanzlaser vorgese hen.
Zur Vermeidung von Schlägen des Schlagbolzens auf Klopfstö ßeln mit zu großer Entfernung ist der Distanzlaser dem Schlagzylinder zugeordnet und der Klopfwagen umfasst einen Antrieb mit einer Steuerung, um den Klopfwagen direkt vor einem zu prüfenden Klopfstößel zu positionieren und mit dem Distanzlaser eine Istentfernung direkt auf eine stirnseitige Aufschlagfläche des Klopfstößels zu messen.
In Abhängigkeit des Ergebnisses der Messung dieser Istent- fernung und einer anschließenden Prüfung mit Vergleichswer ten wird der Klopfwagen mittels des Antriebs automatisch weiterbewegt und ein Schlag des Schlagbolzens des Schlagzy linders ausgelöst oder unterbunden und der jeweilige Schlag zylinder z.B. als für eine Wartung oder einen Austausch ge- kennzeichnet .
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der einem Schlagzy linder bzw. einem Schlagbolzen zugeordnete Entfernungslaser und der Schlagzylinder selbst auf einen Fahrwagen angeordnet sind, der auch als „Klopfwagen" bezeichnet werden kann.
Vorzugsweise ist der dem Schlagzylinder zugeordnete Distanz laser (Entfernungslaser) unmittelbar seitlich neben dem Schlagbolzen des Schlagzylinders angeordnet, z.B. auf einer seitlichen Platte neben dem Schlagzylinder oder auf einem den Schlagzylinder einfassenden Gehäuse.
Für den Fachmann ist jedoch verständlich, dass bei einer vereinfachten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens durchaus auch möglich ist, dass der Entfernungslaser auf einem von dem Klopfstößel getrennten Wagen angeordnet sein kann, z. B. einem Messwagen, sodass die Messung ge trennt ausgeführt werden kann.
Vorzugsweise erstrecken sich die zu prüfenden Klopfstößel mit einer jeweiligen Stößellängsachse entlang sich der Klopfstößel in einem diesen relativbeweglich aufnehmenden, stationären, vorzugsweise zylindrischen Gehäuse, quer er streckend zur Fläche der Wand, in welcher diese angeordnet sind.
Üblicherweise sind die einzelnen Klopfstößel beabstandet zueinander entlang einer ersten horizontalen Ebene in der Wand angeordnet, was erfindungsgemäß als erste Klopfstößel reihe auf einer ersten Ebene bezeichnet wird.
Ausführungsformen des Verfahrens sehen die Anordnung einer weiteren zweiten oder dritten Stößelreihe von Klopfstößeln vor, die ebenfalls waagerecht zueinander in einer Ebene mit Ihrer jeweiligen Stößellängsachse quer erstreckend in der Wand angeordnet sind, wobei diese zweite oder auch dritte und vierte so gebildete Klopfstößelreihe vertikal versetzt von einer anderen waagerechten Stößelreihe angeordnet ist.
Dieser zweiten horizontale Klopfstößelreihe von Klopfstößeln ist auf dem verfahrbaren Wagen oder Klopfwagen ein zweiter Schlagzylinder zugeordnet, der ebenfalls vertikal versetzt und korrespondierend zu der zweiten Ebene mit einem zweiten Entfernungslaser zugeordnet, sodass die beiden Klopfstößel paarweise vertikal übereinander mit je einem diesem zugeord neten Distanz- oder Entfernungslaser auf dem Fahrwagen zuge ordnet sein können. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine be sonders schnelle Prüfung einer Vielzahl von KlopfStößeln.In der folgenden, ausführlichen Figurenbeschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Erfindungsbeschreibung bilden und in denen zur Veranschauli chung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, mit denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie, wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. in Bezug auf die Ori entierungen der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Kompo nenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierung positioniert werden können, dient die Rich tungsterminologie zur Veranschaulichung und ist in keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausfüh rungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderun gen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführli che Beschreibung ist nicht im einschränkenden Sinne aufzu fassen.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbun den", „angeschlossen" sowie „integriert" verwendet zum Be schreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Integration.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich der unbestimmte Artikel und der bestimmte Artikel nicht nur auf ein einzel nes Bauteil, sondern sind zu verstehen als „mindestens eins". Die Terminologie umfasst die zuvor genannten Worte, Abwandlungen davon sowie ähnliche Bedeutungen. Ferner sollte verstanden werden, dass die Begriffe „etwa", „im „Wesentli chen und ähnliche Begriffe in Verbindung mit den Dimensionen und einer Eigenschaft einer Komponente der Erfindung die beschriebene Dimension und Eigenschaft nicht als strikte Grenze oder Parameter beschreiben und geringfügige Abwand lungen davon nicht ausschließen, welche funktional ähnlich sind. Zumindest umfassen Beschreibungsteile mit numerischen Parametern auch Abwandlungen dieser Parameter gemäß den ma thematischen und fertigungstechnischen Prinzipien im Stand der Technik, z.B. Rundungen, Abweichungen und andere syste matische Fehler, Fertigungstoleranzen etc.
In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischem Bezugszeichen versehen, soweit dieses zweckmäßig ist.
Bezugszeichenlinien sind Linien, die das Bezugszeichen mit dem betreffenden Teil verbinden. Ein Pfeil hingegen, der kein Teil berührt, bezieht sich auf eine gesamte Einheit, auf die er gerichtet ist.
Die Darstellungen in den Figuren sind im Übrigen nicht unbe dingt maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können bestimmte Bereiche übertrieben groß dargestellt sein. Dar über hinaus können die Zeichnungen plakativ vereinfacht sein und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail. Das Verfahren wird nachfolgend beispielhaft anhand der Figur beschrieben. Sämtliche Merkmale der jeweiligen Ausführungs beispiele seien hierbei für sich eigenständig und unabhängig von anderen Merkmalen des jeweiligen Ausführungsbeispiels offenbart. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinatio nen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Aus führungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Die einzige Figur zeigt eine vergrößerte isometrische Sei tenansicht eines vor einer Kesselwand 2 einer Müllverbren nungsanlage 2 angeordneten Schlagwagens 3, der über zwei als Doppel-I-Träger ausgebildete Fahrbahnen, nämlich eine untere Fahrbahn 4 und eine obere Fahrbahnen 6 vor der stationären Kesselwand 2 mittels eines mit einer Steuerung gekoppelten Antriebs beweglich ist. Die Steuerung und der Antrieb ermög lichen es, den Klopfwagen 3 an jede beliebige Stelle entlang der Fahrbahnen zu fahren und anzuhalten.
Quer erstreckend zu der Kesselwand 2 sind in dieser hier zwei vertikal zueinander beabstandete Klopfstößelreihen an geordnet, nämlich eine untere Klopfstößelreihe 8 und eine obere Klopfstößelreihe 10. Jede Klopfstößelreihe 8, 10 um fasst eine Vielzahl von im waagerechten Abstand zueinander angeordneten, hier zylindrischen Klopfstößeln 12, die je weils relativbeweglich in einem stationäre in der Kesselwand 2 aufgenommenen äußeres Stößelgehäuse aufgenommen sind. Im inneren des Kessels schlagen die Stößel der Klopfstößel 12 auf einen nicht dargestellten Sammler eines Wärmetauschers am unteren Ende von sich vertikal erstreckenden Wärmetau- scherrohren bzw. Rohrbündeln. Auf dem Klopfwagen 3 sind jeweils zwei Schlagzylinder 14, 16 angeordnet, nämlich ein unterer Schlagzylinder 14 und ein oberer Schlagzylinder 16, welche jeweils einer der beiden Klopfstößelreihen 8, 10 zugeordnet ist, sodass der jeweili ge, relativbewegliche Schlagzylinder 14, 16 mit seiner stirnseitigen Schlagfläche auf den betreffenden Klopfstößel 12 schlagen kann, wenn der Antrieb des Klopfwagens 3 über die Steuerung vor dem jeweiligen KlopfStößel 12 innerhalb der Klopfstößelreihe 8, 10 positioniert ist. In diesem Fall beträgt der vertikale Abstand zwischen den relativbewegli chen Schlagbolzen der Schlagzylinder zwischen 200 und 400 mm.
Seitlich neben den Schlagzylindern 14, 16 sind an einem um gebenden Gehäuse des Klopfwagens 3 jeweils Distanzlaser 18, 20 angeordnet, die jeweils einem Schlagbolzen eines Schlag zylinders 14, 16 zugeordnet sind, jedoch seitlich versetzt von dem entsprechenden Schlagzylindern 14, 16 positioniert sind. Diese Distanzlaser 18, 20 nehmen die Messung der Is- tentfernung zu der jeweiligen Aufschlagsfläche oder Stirn fläche des betreffenden Klopfstößels 12 vor, und zwar je weils bevor der zugehörige Schlagzylinder 14, 16 bevor dem betreffenden Klopfstößel 12 positioniert ist und einen Schlag ausführen kann.
Durch Anordnung von solchen Distanzlasern 18, 20 auf beiden Seiten des Schlagzylinders 14, 16 kann die Bearbeitungsge schwindigkeit erhöht werden, weil dann die Messung in beiden Bewegungsrichtungen jeweils vor dem Schlagzylinder 14, 16 erfolgen kann.
Die seitlich versetzt neben den Schlagzylindern 14, 16 ange ordneten Distanzlaser 18, 20 können also entweder während der Bewegung des Klopfwagens 3 oder bei einem kurzen Stopp vor den Klopfstößeln 12 die Entfernung zur Aufschlagfläche der Klopfstößel 12 messen.
Liefert der Entfernungsvergleich, dass die Istentfernung innerhalb eines erlaubten Bereichs liegt, kann der betref fende Schlagzylinder einen Schlag auf den betreffenden Klopfstößel 12 ausführen.
Liefert der Entfernungsvergleich ein Ergebnis, welches au ßerhalb eines definierten Toleranzbereichs liegt, also die Abweichung zu groß ist, dann wird z. B. ein Hinweis an eine SPS-Steuerung erfolgen. Ist die Abweichung vom Toleranzbe reich noch vertretbar, erfolgt lediglich ein Warnhinweis, dass eine Wartung des Stößels bald notwendig ist. Bei extre men Werten kann aber auch der betreffende Klopfstößel 12 sofort aus dem Programm genommen werden. In dem Fall lässt der Fahrwagen die Schlagstelle aus und fährt bis zum nächs ten Stößel.
In der Anlage werden in der Regel bis zu 10 verschiedene Klopfstößeltypen verbaut, welche dann unterschiedliche Län gen aufweisen, damit Maßabweichungen zwischen Sammler, Kes selwand und Fahrwagen in einen akzeptablen Bereich ausgegli chen werden können. Vor jedem Klopfstößel 12 hält der Klopf wagen 3 und es wird entweder der obere oder untere Schlagzy linder aktiviert. Der betätigte Schlagzylinder 14, 16 er zeugt einen Stoß, der auf den beweglichen Klopfstößel 12 übertragen wird. Der Stößel 12 wiederum leitet diesen Stoß an den Wärmtauscher im Feuerraum weiter. Durch den Stoß und die Vibrationen fallen die Beläge vom Wärmetauscher ab.
Die Erfindung betrifft ein automatisches Prüfverfahren für eine Klopfvorrichtung, wobei in einer Wand 2 mehrere Klopf stößel 12 quer zur Wand durch diese erstreckend und zueinan der entlang einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind. Ein Schlagzylinder 14, 16 bewegt diese Klopfstößel durch einen aus einer Ruheposition in eine Auslenkposition ausgelenkt werden. Über einen Distanzlaser 18, 20 wird eine Entfer nungsmessung zu dem KlopfStößel 12 vorgenommen.
Zur Vermeidung einer Beschädigung der Schlagzylinder 14, 16 durch zu weites Ausfahren des relativbeweglichen Schlagkol bens wird vorgeschlagen, dass zur Entfernungsmessung direkt auf eine stirnseitige Schlagfläche eines zu prüfenden Klopf stößels 12 eine Istentfernung unmittelbar vor der Ausführung eines Schlags gemessen wird, dass diese Istentfernung in einem Entfernungsvergleich mit einem oder mehreren Referenz werten verglichen wird und dass in Abhängigkeit von dem Ent fernungsvergleich entweder ein Schlag auf den zu prüfenden Klopfstößel 12 ausgeführt wird oder kein Schlag ausgeführt wird und der betreffende Klopfstößel für eine weitere Verar- beitung gekennzeichnet wird.
Bezugszeichenliste 2 Kesselwand
3 Klopfwagen
4 untere Fahrbahn 6 obere Fahrbahn 8 untere Klopfstößelreihe 10 obere Klopfstößelreihe
12 KlopfStößel 14 unterer Schlagzylinder 16 oberer Schlagzylinder 18, 20 Distanzlaser

Claims

Patentansprüche
1.Prüfverfahren für eine Klopfvorrichtung, ausgebildet für die Reinigung einer Oberfläche, einer Wand oder dergleichen, insbesondere einer Metallwand, z. B. Kes selwand im Inneren eines Kesselgehäuses einer Müllver brennungsanlage, wobei in der Wand mehrere KlopfStößel (12) quer zur Wand sich durch diese erstreckend und zueinander ent lang einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind, wobei die Klopfstößel (12) durch einen Schlag eines Schlagzylinders (14, 16) aus einer Ruheposition in eine Auslenkposition ausgelenkt werden, und wobei dem Schlagzylinder (14, 16) ein Distanzlaser
(18, 20) zur Durchführung einer Entfernungsmessung zu dem Klopfstößel (12) zugeordnet ist,
DADURCH GEKENNZEICHNET, dass zur Entfernungsmessung direkt auf eine Stirnfläche eines zu prüfenden Klopfstößels (12) eine Istentfernung unmittelbar vor der Ausführung eines Schlags gemessen wird, dass diese Istentfernung in einem Entfernungsvergleich automatisch mit einem oder mehreren Referenzwerten ver glichen wird, und dass von dem Schlagzylinder (14, 16) in Abhängig keit von dem Entfernungsvergleich entweder ein Schlag auf den zu prüfenden KlopfStößel (12) ausgeführt wird oder kein Schlag ausgeführt wird und der betreffende Klopfstößel (12) für eine weitere Verarbeitung gekenn- zeichnet wird.
2. Prüfeinrichtung zur Prüfung einer Klopfvorrichtung mit mehreren in mindestens einer Klopfstößelreihe (8, 10) auf einer horizontalen Ebene in einer Wand angeordneten Klopfstößeln (12), wobei ein Klopfwagen (3) mit mindestens einem Schlagzy linder (14, 16) relativ zu den Klopfstößeln (12) der
Klopfstößelreihen (8, 10) verstellbar und vor einem zu prüfenden Klopfstößel (12) positionierbar ist, wobei der Schlagzylinder je einen relativbeweglichen Schlagbolzen (14 ,16) zur Ausführung eines Schlags auf den Klopfstößel (12) umfasst, und ein Distanzlaser (18, 20) vorgesehen ist,
DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Distanzlaser (18, 20) dem Schlagzylinder zuge- ordnet ist, dass der Klopfwagen (3) einen Antrieb mit einer Steue rung umfasst, um mit dem Distanzlaser (18, 20) eine Is- tentfernung direkt auf eine stirnseitige Aufschlagflä- che des Klopfstößels zu messen und in Abhängigkeit die ser Messung einen Schlag des Schlagbolzens des Schlag zylinders auszulösen oder diesen zu unterbinden.
3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Schlagzylinder (14, 16) und der Distanzlaser
(18, 20) auf einem beweglichen Klopfwagen (3) vor der Wand angeordnet sind.
4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Schlagzylinder (14, 16) und der Distanzlaser
(18, 20) auf getrennten beweglichen Wagen vor der Wand angeordnet sind.
5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Klopfstößel (12) und der Distanzlaser (18, 20) auf getrennten beweglichen Wagen vor der Wand angeord net sind.
6. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass sich die Klopfstößel (12) in einer ersten horizon talen Stößelreihe erstrecken, und dass weitere KlopfStößel (12) quer zur Wand durch diese erstreckend und zueinander entlang einer zweiten horizontalen Stößelreihe ausgerichtet sind, die verti kal versetzt von der ersten horizontalen Ebene angeord- net ist, dass der Schlagzylinder als erster Schlagzylinder (14) der ersten horizontalen Ebene von Klopfstößeln (12) zu geordnet ist, und dass ein zweiter Schlagzylinder (16) mit einem zweiten Distanzlaser (18, 20) der zweiten horizontalen Stößelreihe von Klopfstößeln (12) zugeordnet ist, so dass die beiden Klopfstößel (12) paarweise vertikal übereinander mit je einem diesem zugeordneten Laser auf dem Fahrwagen angeordnet sind.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2710153A1 (de) * 1977-03-09 1978-09-14 Steinmueller Gmbh L & C Klopfvorrichtung
EP2119997B1 (de) 2008-05-13 2011-12-21 Hitachi Zosen Inova AG Verfahren zur Überprüfung einer Klopfvorrichtung
KR101307183B1 (ko) * 2012-06-13 2013-09-11 국도정밀(주) 열교환기 부착물 제거용 타격장치

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