DE102024002007B3

DE102024002007B3 - Method and apparatus for descaling fluid-carrying equipment

Info

Publication number: DE102024002007B3
Application number: DE102024002007.1A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-06-20
Filing date: 2024-06-20
Publication date: 2025-12-11
Anticipated expiration: 2044-06-21

Abstract

Offenbart sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entkalken/Reinigen/Spülen von fluidführenden oder -aufnehmenden Einrichtungen, insbesondere von industriellen Rohrleitungen.Disclosed are a method and a device for descaling/cleaning/rinsing fluid-carrying or fluid-receiving equipment, in particular industrial pipelines.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entkalken von fluidführenden oder -aufnehmenden Einrichtungen, vorzugsweise von industriellen Rohrleitungen.The invention relates to a method and a device for descaling fluid-carrying or fluid-receiving equipment, preferably industrial pipelines.

In der industriellen Verfahrenstechnik, insbesondere in der Lebensmitteltechnologie, ist in Regionen, in denen das verwendete Wasser einen relativ hohen Kalkgehalt aufweist, die Verkalkung der Rohrleitungen ein großes Problem. Dieses besteht im Wesentlichen darin, dass sich der Kalk an den Innenrohrwandungen ablagert und somit der freie Querschnitt der jeweiligen Rohrleitung verringert und entsprechend der Druckverlust innerhalb dieses Leitungsabschnittes erhöht wird. Eine Reinigung der verkalkten Rohrabschnitte ist derzeit nur mit einem sehr hohen Aufwand möglich, der mit großen Ausfallzeiten der Anlage einhergeht. Bei Bierbrauereien ist es daher z.B. üblich, die verkalkten, aus Edelstahl bestehenden Rohrleitungen in regelmäßigen Abständen auszuwechseln, da dies kostengünstiger als eine aufwendige Reinigung ist. Dieses Auswechseln der Rohrleitungen ist ebenfalls nur mit einem sehr hohen Aufwand möglich, wobei erhebliche Ausfallzeiten eingeplant werden müssen, die die Produktivität der Anlage senken.In industrial process engineering, particularly in food technology, limescale buildup in pipes is a major problem in regions where the water has a relatively high calcium content. This problem essentially arises from the deposits of limescale on the inner pipe walls, thus reducing the free cross-section of the pipe and consequently increasing the pressure loss within that section. Cleaning these limescaled pipe sections is currently only possible with considerable effort and significant downtime. For example, in breweries, it is therefore common practice to replace the limescale-encrusted stainless steel pipes at regular intervals, as this is more cost-effective than extensive cleaning. However, this pipe replacement is also very costly and requires significant downtime, which reduces the plant's productivity.

In der DE 20 2019 003 089 U1 des Anmelders ist ein Verfahren zum Entkalken von Rohrleitungen beschrieben, bei dem der verkalkte Rohrleitungsabschnitt mit einem Druck zwischen 3 bis 7 bar mit einem sauren Entkalkungsmittel beaufschlagt wird, das chemisch mit der an der Innenumfangswandung der Rohrleitung abgelagerten Kalkschicht reagiert. Es zeigte sich jedoch, dass mit einem derartigen Verfahren nur Rohrleitungen mit einem vergleichsweise geringen Querschnitt zu reinigen sind und dass eine vollständige Entfernung der Kalkschicht nicht gewährleistet ist.In the DE 20 2019 003 089 U1 The applicant describes a method for descaling pipelines in which the scaled section of the pipeline is subjected to a pressure of 3 to 7 bar and an acidic descaling agent that chemically reacts with the limescale deposited on the inner wall of the pipeline. However, it was found that such a method can only be used to clean pipelines with a comparatively small cross-section and that complete removal of the limescale layer is not guaranteed.

In der Druckschrift US 3,281,268 A wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der Abbau von Ablagerungen über ein nicht-wässriges Entkalkungsmittel auf Säurebasis erfolgt. Ein derartiges Konzept ist für eine Nutzung in der Lebensmitteltechnologie, insbesondere in einer Brauerei, nicht geeignet.In the printed publication US 3,281,268 A A process is described in which the removal of deposits is achieved using a non-aqueous, acid-based descaling agent. Such a concept is unsuitable for use in food technology, particularly in a brewery.

Die DE 3 631 459 A1 offenbart ein Verfahren zum Reinigen von verzweigten Rohrleitungen, wobei in den einzelnen Leitungsabschnitten Einrichtungen zur Einstellung der Durchflussmengen vorgesehen sind, so dass die Leitungsabschnitte mit dem vorbestimmten Volumenstrom durchgespült werden. Auch bei diesem Verfahren wird ein säurehaltiges Reinigungsmittel verwendet, wobei nach Beendigung des Reinigungsvorgangs eine Neutralisierung der gereinigten Rohrleitungen und eine längere Spülung mit Frischwasser erfolgen.The DE 3 631 459 A1 Disclosing a method for cleaning branched pipelines, wherein devices for adjusting the flow rates are provided in the individual pipeline sections, so that the pipeline sections are flushed with the predetermined volume flow. This method also uses an acidic cleaning agent, and after completion of the cleaning process, the cleaned pipelines are neutralized and rinsed with fresh water for an extended period.

In der DE 694 13 017 T2 wird ein Verfahren zum Reinigen eines zwischen zwei Feuerhydranten liegenden Rohrabschnittes beschrieben, wobei dieser sich unter der Erde befindliche Rohrabschnitt gegenüber dem Feuerhydranten abgesperrt wird und an einem Tank angeschlossen wird, aus dem eine saure wässrige Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf durch den Rohrabschnitt geführt wird. Nach dieser Durchspülung mit der Reinigungsflüssigkeit erfolgt wieder ein Neutralisieren des Rohrabschnittes durch Spülen mit Wasser oder dergleichen.In the DE 694 13 017 T2 A method for cleaning a pipe section located between two fire hydrants is described, wherein this underground pipe section is sealed off from the fire hydrant and connected to a tank from which an acidic aqueous cleaning fluid is circulated through the pipe section. After this flushing with the cleaning fluid, the pipe section is neutralized again by rinsing with water or the like.

Ein Nachteil all dieser Lösungen besteht darin, dass diese nicht oder nur mit sehr hohem verfahrenstechnischen Aufwand bei industriellen Rohrleitungen, insbesondere in der Lebensmittelindustrie mit vergleichsweise großem Rohrdurchmesser einsetzbar sind und zudem keine gründliche Reinigung verkalkter oder in sonstiger Weise verunreinigter Leitungsabschnitte gewährleistet ist.One disadvantage of all these solutions is that they cannot be used, or can only be used with very high technical effort, in industrial pipelines, especially in the food industry with comparatively large pipe diameters, and moreover, thorough cleaning of calcified or otherwise contaminated pipe sections is not guaranteed.

Das Gebrauchsmuster CN 2 02 169 263 U offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein Verfahren zum Entkalken von Rohrleitungen, bei dem eine saure Reinigungslösung in einer Ansaugkammer einer Tankanordnung aufgenommen ist und aus dieser mittels einer Förderpumpe über einen Vorlauf zur Rohrleitung gefördert wird. The utility model CN 2 02 169 263 U discloses a generic device and a method for descaling pipelines, in which an acidic cleaning solution is received in an intake chamber of a tank arrangement and is conveyed from there to the pipeline via a feed pump through a feed line.

Die beladene Reinigungslösung wird über einen Rücklauf in eine Absetzkammer der Tankanordnung zurückgeführt, die mit der Ansaugkammer in Fluidverbindung steht.The loaded cleaning solution is returned via a return line to a settling chamber of the tank arrangement, which is in fluid communication with the intake chamber.

Problematisch bei diesem Konzept ist, dass bei einer in der Praxis nicht zu vermeidenden Schaumbildung der Schaum in die Ansaugkammer eintritt, so dass die von der Förderpumpe angesaugte Lösung einen erheblichen Schaumanteil hat, der den Entkalkungsprozess behindert.The problem with this concept is that, in practice, foam formation is unavoidable and the foam enters the intake chamber, so that the solution drawn in by the pump has a significant foam content, which hinders the descaling process.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entkalken oder Reinigen von fluidführenden oder -aufnehmenden Einrichtungen, insbesondere industriellen Rohrleitungen, zu schaffen, mit denen eine intensive Reinigung durchführbar ist.In contrast, the invention is based on the objective of creating a method and a device for descaling or cleaning fluid-carrying or -receiving equipment, in particular industrial pipelines, with which intensive cleaning can be carried out.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruches 7 gelöst.This problem is solved with regard to the method by the combination of features of claim 1 and with regard to the device by the features of dependent claim 7.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Entkalken oder Reinigen von fluidführenden oder -aufnehmenden Einrichtungen, insbesondere industriellen Rohrleitungen, die beispielsweise mit einer Nennweite zwischen DN 50 und DN 250 ausgeführt sind, geeignet. Dabei wird der verkalkten bzw. verschmutzten Einrichtung (Rohrleitung) über einen Vorlauf eine in einer Tankanordnung aufgenommene saure Spüllösung, im Folgenden Entkalkungslösung genannt, druckbeaufschlagt zugeführt und über einen stromabwärtigen Rücklauf zurück zur Tankanordnung geführt. Erfindungsgemäß hat diese eine Ansaugkammer, aus der die Entkalkungslösung mittels einer Förderpumpe, insbesondere einer Kreiselpumpe, zum Zulauf gefördert wird. Der Rücklauf mündet in einer Absetzkammer der Tankanordnung, die in Fluidverbindung mit der Ansaugkammer steht, so dass die Entkalkungslösung in Kreislauf geführt werden kann. Der Fördervolumenstrom der Förderpumpe ist vorzugsweise so gewählt, dass sich innerhalb der Einrichtung eine Durchflussgeschwindigkeit von mehr als 1.0 m/s, vorzugsweise mehr als 1.5 m/s einstellt.The method according to the invention is for descaling or cleaning fluid-carrying or fluid-receiving equipment, in particular in industrial applications. This system is suitable for use with pipes, for example, those with a nominal diameter between DN 50 and DN 250. In this system, an acidic rinsing solution, hereinafter referred to as descaling solution, contained in a tank assembly, is pressurized and fed to the scaled or contaminated system (pipeline) via a supply line and returned to the tank assembly via a downstream return line. According to the invention, this tank assembly has a suction chamber from which the descaling solution is pumped to the inlet by means of a pump, in particular a centrifugal pump. The return line opens into a settling chamber of the tank assembly, which is in fluid communication with the suction chamber, so that the descaling solution can be circulated. The delivery volume flow rate of the pump is preferably selected such that a flow velocity of more than 1.0 m/s, preferably more than 1.5 m/s, is achieved within the system.

Erfindungsgemäß steht die Absetzkammer in Fluidverbindung mit einem Auffangbecken, in dem aus einer aufgrund der chemischen Reaktion entstandenen Volumenvergrößerung, insbesondere einer Schaumbildung der Entkalkungslösung, resultierende Anteile aufgenommen und aus dieser entschäumt in die Ansaugkammer zurückgeführt werden. Bei diesem erfindungsgemäßen Konzept wird der Ansaugkammer somit die im weitesten Sinn „regenerierte“ (von Feststoffen befreite) Entkalkungslösung zum einen direkt aus der Absetzkammer und zum anderen über das Auffangbecken zugeführt, so dass sichergestellt ist, dass die Entkalkungslösung weitestgehend schaumfrei und von Feststoffen befreit ist.According to the invention, the settling chamber is in fluid communication with a collection basin in which the volume increase resulting from the chemical reaction, in particular the foaming of the descaling solution, is collected and returned to the intake chamber after defoaming. In this concept according to the invention, the descaling solution, which is in the broadest sense "regenerated" (free of solids), is thus supplied to the intake chamber both directly from the settling chamber and via the collection basin, ensuring that the descaling solution is largely free of foam and solids.

Durch diese Verfahrensweise erfolgt der Abbau der Verunreinigungen bzw. der Kalkschicht zum einen in an sich bekannter Weise durch die chemische Reaktion der sauren Entkalkungslösung mit der Ablagerung, zum anderen wird diese durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Entkalkungslösung mechanisch beaufschlagt, was zu einem mechanischen Abrieb der Ablagerung bzw. der durch die chemische Reaktion entstandenen Reaktionsprodukte führt.This process involves the removal of impurities or limescale in two ways: firstly, through the chemical reaction of the acidic descaling solution with the deposit, which is known per se; and secondly, through the high flow rate of the descaling solution, which mechanically abrases the deposit or the reaction products formed by the chemical reaction.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens ausgelegt und hat dementsprechend eine Tankanordnung, die eine Ansaugkammer und ein Absetzbecken aufweist, die miteinander in Fluidverbindung stehen. In der Ansaugkammer ist eine saure Entkalkungslösung aufgenommen, die über eine an einen Pumpenanschluss der Ansaugkammer angeschlossene Förderpumpe in einen mit der zu reinigenden Einrichtung (Rohrleitung) verbundenen Vorlauf förderbar ist. Dabei ist die Pumpe so ausgelegt, dass die Entkalkungslösung mit einer Durchflussgeschwindigkeit von vorzugsweise mehr als 1.0 m/s, insbesondere mehr als 1.5 m/s durch die Einrichtung gefördert wird. Vorteilhafter Weise kann die Förderpumpe auch so ausgelegt sein, dass die Entkalkungslösung mit einem Druck von mehr als 3 bar, vorzugsweise zwischen 4 und 9 bar beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß steht die Absetzkammer in Fluidverbindung mit einem Auffangbecken, in dem aus einer aufgrund der chemischen Reaktion oder mechanischer Wechselwirkungen entstandenen Volumenvergrößerung, insbesondere einer Schaumbildung der Entkalkungslösung, resultierende Anteile aufgenommen und aus dieser in die Ansaugkammer zurückgeführt werden.The device according to the invention is specifically designed for carrying out this method and accordingly has a tank arrangement comprising an intake chamber and a settling basin, which are in fluid communication with each other. An acidic descaling solution is contained in the intake chamber and can be pumped by a feed pump connected to a pump port of the intake chamber into a feed line connected to the equipment (pipeline) to be cleaned. The pump is designed such that the descaling solution is conveyed through the equipment at a flow rate of preferably more than 1.0 m/s, and in particular more than 1.5 m/s. Advantageously, the feed pump can also be designed such that the descaling solution is pressurized to a pressure of more than 3 bar, preferably between 4 and 9 bar. According to the invention, the settling chamber is in fluid communication with a collection basin, in which portions resulting from an increase in volume due to the chemical reaction or mechanical interactions, in particular from foaming of the descaling solution, are collected and returned to the intake chamber.

Dabei kann, wie im Folgenden noch näher ausgeführt, der aus der Volumenvergrößerung resultierende Anteil ebenfalls über einen Überlauf von der Ansaugkammer in das Auffangbecken geführt werden, während die Rückführung aus dem Auffangbecken in die Ansaugkammer, beispielsweise durch eine Zirkulationspumpe, erfolgt.As explained in more detail below, the portion resulting from the increase in volume can also be guided from the intake chamber into the collection basin via an overflow, while the return from the collection basin to the intake chamber is carried out, for example, by a circulation pump.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Fluidverbindung zwischen der Absetzkammer und der Ansaugkammer durch einen Überlauf ausgebildet. Dabei setzen sich die Feststoffe der beladenen Entkalkungslösung in der Absetzkammer ab und der von Feststoffen befreite Teil der Entkalkungslösung kann dann über den Überlauf zurück in die Ansaugkammer strömen, so dass die Entkalkungslösung in Kreislauf geführt ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the fluid connection between the settling chamber and the intake chamber is formed by an overflow. The solids of the loaded descaling solution settle in the settling chamber, and the portion of the descaling solution freed of solids can then flow back into the intake chamber via the overflow, thus circulating the descaling solution.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn die Entkalkungslösung einen pH-Wert zwischen 0.5 und 4.0 hat.According to the invention, it is preferred if the descaling solution has a pH value between 0.5 and 4.0.

Die Pumpe ist in vorteilhafter Weise so eingestellt, dass sich in der zu reinigenden Einrichtung ein Druck von mehr als 3 bar, insbesondere ein Druck zwischen 4 bar und 9 bar einstellt.The pump is advantageously set so that a pressure of more than 3 bar, in particular a pressure between 4 bar and 9 bar, is established in the device to be cleaned.

Die Reinigung ist besonders effektiv, wenn die Entkalkungslösung mehrfach in Kreislauf geführt wird und zum Ende dieser Reinigungszyklen stromabwärts der Förderpumpe Druckluft mit einem Druck von mehr als 5 bar, vorzugsweise zwischen 8 und 10 bar zugeführt wird.The cleaning process is particularly effective if the descaling solution is circulated several times and, at the end of these cleaning cycles, compressed air with a pressure of more than 5 bar, preferably between 8 and 10 bar, is supplied downstream of the feed pump.

Eine besonders effektive Reinigung ist erzielbar, wenn die Entkalkungslösung eine wässrige Mischung mit etwa 5 Volumenanteilen Wasser und etwa einem Volumenanteil „Chemie“ ist, wobei diese vorzugsweise eine Mischung aus Ameisensäure und Aminosulfonsäure ist, wobei der Volumenanteil der Ameisensäure mehr als 70%, vorzugsweise etwa 90%, beträgt.Particularly effective cleaning can be achieved if the descaling solution is an aqueous mixture with approximately 5 volume parts water and approximately one volume part "chemical", wherein this is preferably a mixture of formic acid and aminosulfonic acid, wherein the volume part of formic acid is more than 70%, preferably about 90%.

Wie vorstehend erläutert, hat die Tankanordnung ein Auffangbecken, das in Fluidverbindung mit der Ansaugkammer derart steht, dass die aus einer Volumenvergrößerung resultierenden Anteile der rückströmenden Entkalkungslösung aufgenommen und aus dieser nach einer Volumenverringerung in die Ansaugkammer mittels einer Zirkulationspumpe oder dergleichen zurückführbar sind.As explained above, the tank arrangement has a collection basin which is in fluid connection with the intake chamber in such a way that the portions of the backflowing descaling solution resulting from an increase in volume are absorbed and can be returned to the intake chamber after a decrease in volume by means of a circulation pump or the like.

Die Fluidverbindung zwischen der Absetzkammer und der Ansaugkammer einerseits und/oder zwischen der Ansaugkammer und dem Auffangbecken andererseits kann durch einen Überlauf ausgebildet sein.The fluid connection between the settling chamber and the intake chamber on the one hand and/or between the intake chamber and the collection basin on the other hand can be formed by an overflow.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich besonders kompakt ausbilden, wenn die Ansaugkammer, das Absetzbecken und das Überlaufbecken in einem gemeinsamen Tank integriert sind, wobei das Volumen des Auffangbeckens vorzugsweise wesentlich größer ist als das Volumen der Ansaugkammer und des Absetzbeckens.The device according to the invention can be designed to be particularly compact if the intake chamber, the settling basin and the overflow basin are integrated in a common tank, wherein the volume of the collection basin is preferably significantly larger than the volume of the intake chamber and the settling basin.

Dabei kann das Gesamtvolumen des Tanks etwa 6000 Liter betragen, wobei der Volumenanteil des Auffangbeckens etwa die Hälfte betragen kann.The total volume of the tank can be approximately 6000 liters, with the volume of the collection basin being about half of that.

Zur effektiven Reinigung und Einstellung der Zusammensetzung der Entkalkungslösung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem im Vorlauf angeordneten Druckluftanschluss und/oder einem über eine Wegeventilanordnung mit einer Zirkulationspumpe verbindbaren Chemieanschluss und/oder einem im Vorlauf ausgebildeten Klarwasseranschluss ausgeführt sein.For effective cleaning and adjustment of the composition of the descaling solution, the device according to the invention can be equipped with a compressed air connection arranged in the supply line and/or a chemical connection that can be connected to a circulation pump via a directional control valve arrangement and/or a clear water connection formed in the supply line.

Die Vorrichtung lässt sich besonders vielseitig einsetzen, wenn diese als mobile Einheit, beispielsweise auf einem Anhänger oder einem Fahrzeug montiert ist.The device is particularly versatile when used as a mobile unit, for example mounted on a trailer or vehicle.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Anlagenschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen, insbesondere Entkalken einer industriellen Rohrleitung;
2 eine Draufsicht auf einen Tank der Vorrichtung gemäß 1 und
3a bis 3c mehrere Betriebszustände der Vorrichtung gemäß 1.

Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. These show:

1 a system diagram of a device according to the invention for carrying out the method of cleaning, in particular descaling, an industrial pipeline;
2 a top view of a tank of the device according to 1 and
3a to 3c several operating states of the device according to 1 .

Eine in 1 dargestellte Spül- oder Entkalkungsanlage (im Folgenden Vorrichtung 1 genannt) kann prinzipiell zur Reinigung von Rohrleitungen 2 verwendet werden; im Folgenden wird die Verwendung dieser Vorrichtung 1 zur Entkalkung einer Edelstahl-Rohrleitung 2 einer Brauerei verwendet. Durch diese Rohrleitung 2 wird das Brauwasser geführt, das üblicherweise einen pH-Wert zwischen 5.3 und 5.7 hat. In Regionen, in denen das verwendete Brauwasser einen vergleichsweise hohen Kalkanteil hat, kommt es innerhalb der Rohrleitung 2 zu Kalkablagerungen, die zum einen den Druckverlust innerhalb der Rohrleitung 2 und zum anderen den pH-Wert erhöhen und somit die Qualität des Biers verschlechtern. Aus diesem Grund wird sorgfältig darauf geachtet, dass die Kalkablagerungen in der Rohrleitung 2 in vorbestimmten Toleranzen bleiben. Eine häufige Vorgehensweise bei nicht akzeptabler Verkalkung der Rohrleitung 2 besteht - wie eingangs erwähnt - darin, diese gegen eine neue Rohrleitung auszutauschen. Dieser Austausch ist sehr kostenintensiv, da entweder eine parallel geschaltete Rohrleitung verwendet werden oder aber die Anlage während des Austausches heruntergefahren werden muss. Zudem sind die Edelstahl-Rohrleitungen 2 sehr teuer, so dass zusätzlich zum Produktionsausfall oder zur Produktionsverringerung auch erhebliche Investitionskosten hinzukommen. Diese Nachteile lassen sich durch ein Entkalken/Reinigen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ausräumen.One in 1 The illustrated flushing or descaling system (hereinafter referred to as Device 1) can, in principle, be used to clean pipelines 2; in the following, the use of this Device 1 for descaling a stainless steel pipeline 2 in a brewery is described. The brewing water, which typically has a pH value between 5.3 and 5.7, flows through this pipeline 2. In regions where the brewing water used has a comparatively high calcium content, limescale deposits form inside the pipeline 2. These deposits increase both the pressure loss within the pipeline 2 and the pH value, thus impairing the quality of the beer. For this reason, careful attention is paid to ensuring that the limescale deposits in the pipeline 2 remain within predetermined tolerances. A common procedure when the limescale buildup in the pipeline 2 becomes unacceptable is—as mentioned at the outset—to replace it with a new pipeline. This replacement is very costly, as either a parallel pipeline must be used or the system must be shut down during the replacement. Furthermore, the stainless steel pipes 2 are very expensive, so that in addition to production downtime or reduction, considerable investment costs are also incurred. These disadvantages can be eliminated by descaling/cleaning using the device 1 according to the invention.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 als mobile Einrichtung ausgeführt und beispielsweise auf einem Anhänger 4 oder einem Fahrzeug montiert, so dass keine aufwendige Festinstallation vorgesehen sein muss. Diese Vorrichtung 1 wird dann über einen Vorlauf 6 und einen Rücklauf 8 mit der Rohrleitung 2 verbunden, wobei es bei einer mobilen Vorrichtung 1 bevorzugt ist, wenn der Vorlauf 6 und der Rücklauf 8 durch Säureschläuche, beispielsweise mit einer Nennweite DN 75, ausgeführt sind. Diese Säureschläuche sind dann jeweils über ein geeignetes Fitting 10, 12 an die Rohrleitung 2 angeschlossen.In the illustrated embodiment, the device 1 is designed as a mobile unit and is mounted, for example, on a trailer 4 or a vehicle, so that no complex permanent installation is required. This device 1 is then connected to the pipeline 2 via a supply line 6 and a return line 8. In the case of a mobile device 1, it is preferred that the supply line 6 and the return line 8 are acid hoses, for example, with a nominal diameter of DN 75. These acid hoses are then each connected to the pipeline 2 via a suitable fitting 10, 12.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 hat einen Tank 14, der vorzugsweise mit drei Kammern ausgebildet ist, nämlich einer Ansaugkammer 16, einer Absetzkammer 18 und einem Auffangbecken 20, das in 1 nur angedeutet ist und im Wesentlichen in der Darstellung gemäß 1 hinter der Ansaugkammer 16 liegt. Auf die Funktion dieser drei Tankkammern 16, 18, 20 wird im Folgenden noch näher eingegangen.The device 1 according to the invention has a tank 14, which is preferably designed with three chambers, namely an intake chamber 16, a settling chamber 18 and a collection basin 20, which is in 1 is only hinted at and essentially depicted according to 1 It lies behind the intake chamber 16. The function of these three tank chambers 16, 18, 20 will be discussed in more detail below.

Der Tank hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Gesamtvolumen von etwa 6000 Litern, wobei zu Beginn des Spülvorgangs die Ansaugkammer 16 und ggfs. die Absetzkammer 18 mit einer wässrigen und sauren Chemie-Entkalkungs-/Spüllösung gefüllt wird. Diese besteht bei Anwendung im Brauereiwesen aus 5 Volumenanteilen Wasser und einem Volumenanteil „Chemie“, wobei die „Chemie“ vorzugsweise durch ein Gemisch zweier Säuren, im vorliegenden Fall Ameisensäure und Aminosulfonsäure, gebildet ist, wobei das Gemisch vorzugsweise zu 90% aus Ameisensäure und der geringere Anteil, vorzugsweise 10% durch die Aminosulfonsäure gebildet ist.In a preferred embodiment, the tank has a total volume of approximately 6000 liters, with the intake chamber 16 and, optionally, the settling chamber 18 being filled with an aqueous and acidic chemical descaling/rinsing solution at the beginning of the rinsing process. When used in brewing, this solution consists of 5 parts water by volume and 1 part "chemical" by volume, the "chemical" preferably being a mixture of two acids, in this case formic acid. and aminosulfonic acid, wherein the mixture preferably consists of 90% formic acid and the smaller proportion, preferably 10%, is formed by the aminosulfonic acid.

Diese Entkalkungslösung wird über eine an einen Pumpenanschluss 22 des Tanks 14 angeschlossene Förderpumpe, im vorliegenden Fall eine Säure-Kreiselpumpe 24 in eine Druckleitung 26 gefördert, die mittels eines Absperrventils, im folgenden Sperrventil 28 abgesperrt (geschlossen) werden kann, so dass in der Sperr-/schliesstellungkeine Entkalkungslösung von der Förderpumpe hin zur Rohrleitung 2 strömen kann. Die Kreiselpumpe 24 ist so ausgelegt, dass sie bei einer Förderhöhe von 90 m einen Volumenstrom zwischen 30 m³/h bis 230 m³/h mit einem Druck zwischen 4.0 und 9.0 bar fördern kann. Mit anderen Worten gesagt, die Kreiselpumpe 24 oder sonstige hydrodynamische oder hydrostatische Pumpe ist mit verstellbarem Fördervolumen/- druck ausgeführt, wobei der Fördervolumenstrom über ein Durchflussmessgerät 30 (Volumenstromzähler) und eine Druckmesseinrichtung 32 erfasst wird. Dabei kann die Regelung der Förderpumpe in Abhängigkeit von diesen Messwerten erfolgen (siehe gestrichelte Linie in 1).This descaling solution is pumped via a feed pump, in this case an acid centrifugal pump 24, connected to a pump connection 22 of the tank 14, into a pressure line 26, which can be shut off (closed) by means of a shut-off valve, hereinafter referred to as a shut-off valve 28, so that in the shut-off/closed position no descaling solution can flow from the feed pump to the pipeline 2. The centrifugal pump 24 is designed to deliver a flow rate between 30 ^m³ /h and 230 ^m³ /h at a pressure between 4.0 and 9.0 bar at a delivery head of 90 m. In other words, the centrifugal pump 24, or any other hydrodynamic or hydrostatic pump, is designed with an adjustable delivery volume/pressure, the delivery volume flow being measured by a flow meter 30 (volume flow meter) and a pressure measuring device 32. The control of the feed pump can then be carried out depending on these measured values (see dashed line in 1 ).

Stromabwärts dieser Messeinrichtungen ist die Druckleitung 26 über ein Ventil 34 und einen Anschluss mit dem Säureschlauch des Vorlaufs 6 verbunden. Im Bereich zwischen den Messgeräten 30, 32 und dem Ventil 34 ist noch ein Anschluss 36 angedeutet, über den Druckluft zuführbar ist. Der stromabwärts gelegene Endabschnitt der Rohrleitung 2 ist - wie vorstehend erläutert - an den Rücklauf 8 angeschlossen, der seinerseits über ein Rücklaufventil 38 an ein T-Stück 40 eines Rücklaufkanals 42 angeschlossen ist. Dieser ist über einen Rücklaufanschluss 44 mit der Absetzkammer 18 des Tanks 14 verbunden, so dass die mit Kalk und/oder sonstigen Verunreinigungen beladene Entkalkungslösung - wie im Folgenden noch näher erläutert - in die Absetzkammer 18 zurückgeführt wird.Downstream of these measuring devices, the pressure line 26 is connected to the acid hose of the supply line 6 via a valve 34 and a connection. In the area between the measuring devices 30, 32 and the valve 34, a connection 36 is indicated, through which compressed air can be supplied. The downstream end section of the pipeline 2 is connected – as explained above – to the return line 8, which in turn is connected via a return valve 38 to a T-piece 40 of a return channel 42. This is connected via a return connection 44 to the settling chamber 18 of the tank 14, so that the descaling solution loaded with limescale and/or other impurities – as explained in more detail below – is returned to the settling chamber 18.

Der weitere Ausgang des T-Stücks 40 ist über ein Absperrventil 46 mit einem 3-Wege-Wasserverteilsystem verbindbar, das mit einem Spülkanal 48 ausgeführt ist, der einerseits an das Sperrventil 46 und andererseits über ein weiteres Sperrventil 50 an die Druckleitung 26 angeschlossen ist. Der Spülkanal 48 ist im Bereich zwischen den beiden Ventilen 46, 50 über ein Klarwasserventil 52 an eine Klarwasserzulauf 54 angeschlossen, so dass bei Öffnen des Klarwasserventils 52 Klarwasser in den Spülkanal 48 einströmt. Von diesem zweigt gemäß der Darstellung in 1 ein Zweigspülkanal 56 ab, der über ein drittes Sperrventil 58 mit einem Anschluss 60 verbunden ist, der in der Ansaugkammer 16 mündet.The further outlet of the T-piece 40 can be connected via a shut-off valve 46 to a 3-way water distribution system, which is equipped with a flushing channel 48. This channel is connected on one side to the shut-off valve 46 and on the other side, via another shut-off valve 50, to the pressure line 26. In the area between the two valves 46 and 50, the flushing channel 48 is connected via a clear water valve 52 to a clear water inlet 54, so that when the clear water valve 52 is opened, clear water flows into the flushing channel 48. From this, a branch, as shown in the illustration, is formed. 1 a branch flushing channel 56, which is connected via a third shut-off valve 58 to a connection 60 that opens into the suction chamber 16.

Weitere Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Spülanlage) werden anhand 2 erläutert, die eine Draufsicht auf den Tank 14 und diesem zugeordnete Förderkomponenten zeigt.Further details of the device according to the invention (flushing system) will be provided with reference to 2 explained, which shows a top view of tank 14 and the conveying components associated with it.

Wie vorstehend ausgeführt, ist der Tank 14 in die Ansaugkammer 16, die Absetzkammer 18 und das Auffangbecken 20 unterteilt, wobei deren Wandungsabschnitte in 2 gestrichelt angedeutet sind. Demgemäß hat das Auffangbecken 20 eine Grundfläche, die etwa der halben Tankgrundfläche entspricht. Die Ansaugkammer 16, die zu Beginn des Spülvorgangs frische Entkalkungslösung aufnimmt, hat ihrerseits eine größere Grundfläche als die Absetzkammer 18, in die die beladene Entkalkungslösung über den Rücklauf 8, das Rücklaufventil 38, den Rücklaufkanal 42 und den Rücklaufanschluss 44 zurückgeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Endabschnitt 62 des Rücklaufkanals 42 über den Rücklaufanschluss 44 hinaus verlängert, so dass dieser Endabschnitt 62 in das Innere der Absetzkammer 18 eintaucht und somit die Mündung im Abstand zur Deckfläche und den Wandungen des Tanks 14 (in der Darstellung gemäß 2 zum Betrachter hinweisend) ausgebildet ist. Eine Trennwandung 64 zwischen der Absetzkammer 18 und der Ansaugkammer 16 ist als Überlauf 66 ausgebildet (siehe 1), über den die Entkalkungslösung in die benachbarte Ansaugkammer 16 überströmen/überlaufen kann. Dieser überströmende Volumenstrom ist mit einer sehr geringen Feststoffbelastung beaufschlagt, da sich die Feststoffe aufgrund der Dichteunterschiede in der Absetzkammer 18 absetzen.As explained above, the tank 14 is divided into the intake chamber 16, the settling chamber 18 and the collection basin 20, the wall sections of which are divided into 2 The areas are indicated by dashed lines. Accordingly, the collection basin 20 has a base area approximately half the tank's base area. The intake chamber 16, which receives fresh descaling solution at the beginning of the rinsing process, has a larger base area than the settling chamber 18, into which the loaded descaling solution is returned via the return line 8, the return valve 38, the return channel 42, and the return connection 44. In the illustrated embodiment, an end section 62 of the return channel 42 extends beyond the return connection 44, so that this end section 62 enters the interior of the settling chamber 18, thus creating an opening at a distance from the top surface and the walls of the tank 14 (as shown in the illustration). 2 (pointing towards the viewer). A partition wall 64 between the settling chamber 18 and the intake chamber 16 is designed as an overflow 66 (see 1 ), through which the descaling solution can flow/overflow into the adjacent intake chamber 16. This overflowing volume flow is subject to a very low solids load, as the solids settle out in the settling chamber 18 due to the density differences.

Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass es aufgrund der chemischen Reaktion zwischen den Säurebestandteilen und der Kalkablagerung an der Innenumfangswandung der Rohrleitung 2 und auch durch die mechanische Beaufschlagung der Entkalkungslösung beim Durchströmen der Rohrleitung 2 zu einer Volumenvergrößerung, beispielsweise durch eine Schaumbildung, kommt, so dass das Gesamtvolumen der rückströmenden Entkalkungslösung größer als das Volumen der zuströmenden Entkalkungslösung ist. Diese aufgrund der Schaumbildung und sonstiger chemischer Reaktionen verursachte Ausdehnung wird erfindungsgemäß dadurch ausgeglichen, dass die Ansaugkammer 16 ihrerseits über einen weiteren Überlauf 68 mit dem Auffangbecken 20 verbunden ist, das, wie erläutert, ein vergleichsweise großes Volumen hat. Dieser Überlauf 68 ist an einer das Auffangbecken 20 von der Absetzkammer 18 und von der Ansaugkammer 16 trennenden Wandung 70 ausgebildet und ist - wie der Darstellung gemäß 1 entnehmbar - gegenüber dem erstgenannten Überlauf 66 versetzt angeordnet, so dass keine direkte Fluidverbindung von der Absetzkammer 18 zum Auffangbecken 20 besteht. Durch das vergleichsweise große Volumen des Auffangbeckens 20 ist gewährleistet, dass keine Entkalkungslösung über den Überlauf 66 zurück in die Ansaugkammer 16 strömen kann. Dementsprechend wird der Schaumanteil im Auffangbecken 20 reduziert und es erfolgt ggfs. auch ein weiteres Absetzen von Feststoffen/Reaktionsprodukten am Boden des Auffangbeckens 20, so dass dieses die Wirkung der Absetzkammer 18 unterstützt.However, it must be taken into account that, due to the chemical reaction between the acid components and the limescale deposits on the inner circumferential wall of the pipe 2, and also due to the mechanical stress on the descaling solution as it flows through the pipe 2, an increase in volume occurs, for example through foam formation, so that the total volume of the backflowing descaling solution is greater than the volume of the inflowing descaling solution. According to the invention, this expansion caused by foam formation and other chemical reactions is compensated for by the fact that the intake chamber 16 is connected to the collection basin 20 via a further overflow 68, which, as explained, has a comparatively large volume. This overflow 68 is formed on a wall 70 that separates the collection basin 20 from the settling chamber 18 and from the intake chamber 16 and is – as shown in the illustration 1 Removable – arranged offset from the first-mentioned overflow 66, so that there is no direct fluid connection from the settling chamber 18 to the collection basin 20. Due to the comparatively large volume The design of the collection basin 20 ensures that no descaling solution can flow back into the intake chamber 16 via the overflow 66. Accordingly, the foam content in the collection basin 20 is reduced, and further settling of solids/reaction products may occur at the bottom of the collection basin 20, thus supporting the effect of the settling chamber 18.

Zur Rückführung der Entkalkungslösung aus dem Auffangbecken 20 in die Ansaugkammer 16 ist eine Zirkulationseinrichtung 72 vorgesehen, über die ein Zirkulationsanschluss 74 des Auffangbeckens 20 mit einem Rückführanschluss 76 der Ansaugkammer 16 verbindbar ist.A circulation device 72 is provided for returning the descaling solution from the collection basin 20 to the suction chamber 16, via which a circulation connection 74 of the collection basin 20 can be connected to a return connection 76 of the suction chamber 16.

Die Zirkulationseinrichtung 72 hat eine die beiden Anschlüsse 74, 76 verbindende Zirkulationsleitung 78, in der eine Zirkulationspumpe 80 angeordnet ist, über die die Entkalkungslösung/Spüllösung vom Auffangbecken 20 über den Zirkulationsanschluss 74, die Zirkulationsleitung 78 und den Rückführanschluss 76 in die Ansaugkammer 16 gefördert werden kann. Stromaufwärts und stromabwärts der Zirkulationspumpe 80 sind Zirkulations-Sperrventile 82, 84 angeordnet, über die die Fluidverbindung zur Zirkulationspumpe 80 absperrbar ist. Im Bereich zwischen dem Zirkulations-Sperrventil 84 und der Zirkulationspumpe 80 ist ein Säure-Zulaufventil 86 angeordnet, über das der saure Chemieanteil, d.h. beispielsweise die Ameisensäure und die Aminosulfonsäure, zuführbar ist. Zur Bestimmung der zirkulierenden oder zugeführten Menge ist stromabwärts der Zirkulationspumpe 80 ein Durchflussmesser 88 vorgesehen. Die Zirkulationseinrichtung 72 hat des Weiteren eine Bypass-Leitung 90, über die die beiden Anschlüsse 74, 76 direkt verbindbar sind. In dieser Bypass-Leitung 90 ist ein Bypass-Sperrventil 92 zum Absperren der direkten Verbindung über die Bypass-Leitung 90 angeordnet.The circulation device 72 has a circulation line 78 connecting the two ports 74 and 76. A circulation pump 80 is arranged in this circulation line, through which the descaling/rinsing solution can be pumped from the collection basin 20 via the circulation port 74, the circulation line 78, and the return port 76 into the suction chamber 16. Circulation shut-off valves 82 and 84 are arranged upstream and downstream of the circulation pump 80, respectively, by which the fluid connection to the circulation pump 80 can be shut off. An acid inlet valve 86 is arranged in the area between the circulation shut-off valve 84 and the circulation pump 80, through which the acidic chemical component, i.e., for example, formic acid and aminosulfonic acid, can be supplied. To determine the circulating or supplied quantity, a flow meter 88 is provided downstream of the circulation pump 80. The circulation device 72 also has a bypass line 90, via which the two connections 74 and 76 can be directly connected. A bypass shut-off valve 92 is arranged in this bypass line 90 to shut off the direct connection via the bypass line 90.

Die zur Förderung von sauren Spüllösungen ausgelegte Zirkulationspumpe 80 kann beispielsweise auf einen maximalen Volumenstrom von 60 I/min bei einer Förderhöhe von 50 m ausgelegt sein.The circulation pump 80, designed for pumping acidic rinsing solutions, can, for example, be designed for a maximum flow rate of 60 l/min at a delivery head of 50 m.

Zur Entleerung des Tanks 14, insbesondere der Ansaugkammer 16, der Absetzkammer 18 und des Auffangbeckens 20 ist der Tank noch mit zwei Abläufen 91, 93, 95 auch Grundablass genannt, ausgeführt, die jeweils über Ablaufventile absperrbar sind.For emptying the tank 14, in particular the suction chamber 16, the settling chamber 18 and the collection basin 20, the tank is also equipped with two drains 91, 93, 95, also called bottom drains, which can each be shut off via drain valves.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bzw. die Spülanlage und der Tank 14 sind somit über eine Art 3-Wege-Wasserverteilsystem verbunden, dessen Funktion im Folgenden anhand 3 erläutert wird.The device 1 according to the invention, or the rinsing system and the tank 14, are thus connected via a type of 3-way water distribution system, the function of which is described below with reference to 3 will be explained.

In der Darstellung gemäß 2 sieht man auch die vorbeschriebene Säure-Kreiselpumpe 24, die über das Ventil 34 an den Vorlauf 6 angeschlossen ist. Der Durchfluss wird - wie erläutert - über das Durchflussmessgerät 30 (Wasserzähler) und die Druckmesseinrichtung 32 erfasst und entsprechend das Fördervolumen der Kreiselpumpe 24 eingestellt. Im Strömungspfad zwischen der Kreiselpumpe 24 und dem Ventil 34 ist der vorgenannte Anschluss 36 angeordnet, über den Druckluft zum Ende der Spülzyklen zuführbar ist. Dabei ist diese Druckluft mit einem Druck von 8 bis 10 bar beaufschlagt, um eine Verwirbelung des Volumenstroms innerhalb der Rohrleitung 2 zu erzeugen und somit das Lösen der Verunreinigungen, insbesondere des Kalksteins von der Rohrinnenwand, zu unterstützen.In the representation according to 2 The previously described acid centrifugal pump 24, which is connected to the supply line 6 via the valve 34, is also visible. As explained, the flow rate is measured by the flow meter 30 (water meter) and the pressure measuring device 32, and the delivery volume of the centrifugal pump 24 is adjusted accordingly. The aforementioned connection 36 is located in the flow path between the centrifugal pump 24 and the valve 34, through which compressed air can be supplied at the end of the rinsing cycles. This compressed air is pressurized to 8 to 10 bar to create turbulence in the flow within the pipeline 2 and thus assist in dislodging the contaminants, especially limescale, from the inner pipe wall.

Wie in 2 angedeutet, ist innerhalb der Ansaugkammer 16 ein Ansaugkanal 94 vorgesehen, der mit dem Pumpenanschluss 22 verbunden ist, so dass das Ansaugen der Entkalkungslösung im Abstand zum Pumpenanschluss 22 erfolgt. In entsprechender Weise erstreckt sich von dem Rückführanschluss 76 ein Rückführkanal 96 in das Innere der Ansaugkammer 16 hinein, wobei die Mündungsbereiche der Kanäle 94, 96 zur Vermeidung einer direkten Wechselwirkung zu einander beabstandet sind.As in 2 As indicated, an intake channel 94 is provided within the intake chamber 16, which is connected to the pump connection 22, so that the descaling solution is drawn in at a distance from the pump connection 22. Similarly, a return channel 96 extends from the return connection 76 into the interior of the intake chamber 16, with the openings of the channels 94 and 96 being spaced apart to prevent direct interaction.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entkalken oder zum Entfernen von Verunreinigungen in der Rohrleitung 2 wird im Folgenden kurz erläutert.The inventive method for descaling or removing impurities from the pipeline 2 is briefly explained below.

Vor Beginn der Reinigung/des Spülvorgangs wird der Tank 14 mit der Entkalkungslösung in der gewünschten Zusammensetzung gefüllt - dies wird später anhand 3c erläutert.Before the cleaning/rinsing process begins, tank 14 is filled with the descaling solution in the desired composition - this will be determined later based on 3c explained.

Nach dem Füllen des Tanks 14 wird die Kreiselpumpe 24 angesteuert, so dass Entkalkungslösung über den Ansaugkanal 94 angesaugt und über den Vorlauf 6 in die Rohrleitung 2 gefördert wird. Wie erläutert, ist der Fluidvolumenstrom so eingestellt, dass sich innerhalb der Rohrleitung 2 eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit von beispielsweise mehr als 1.5 m/s bei einem Druck zwischen 4 und 9 bar einstellt. Diese Einstellung der Kreiselpumpe 24 erfolgt mit Hilfe des Durchflussmessgerätes 30 und der Druckmesseinrichtung 32. Dabei ist die Verbindung zum Spülkanal 48 durch die Sperrventile 46 und 50 abgesperrt. Dementsprechend durchströmt die saure Entkalkungslösung die Rohrleitung 2, so dass die Kalkablagerungen zum einen mechanisch beaufschlagt werden und zum anderen in chemische Wechselwirkung mit den Säurebestandteilen der Entkalkungslösung treten. Die mit Feststoffen, insbesondere Kalk, beladene Entkalkungslösung wird dann über den Rücklauf 8 und den Rücklaufkanal 42 in die Absetzkammer 18 gefördert, wobei sich die Feststoffanteile 98 am Boden der Absetzkammer 18 absetzen. Die von diesen Feststoffanteilen 98 befreite Entkalkungslösung strömt dann über den Überlauf 66 in die Ansaugkammer 16 hinein.After tank 14 is filled, the centrifugal pump 24 is activated, drawing in descaling solution via the suction channel 94 and pumping it into pipe 2 via the supply line 6. As explained, the fluid flow rate is set to achieve a relatively high flow velocity within pipe 2, for example, more than 1.5 m/s at a pressure between 4 and 9 bar. This setting of the centrifugal pump 24 is achieved using the flow meter 30 and the pressure measuring device 32. The connection to the flushing channel 48 is closed off by the shut-off valves 46 and 50. Accordingly, the acidic descaling solution flows through pipe 2, so that the limescale deposits are both mechanically broken down and chemically react with the acidic components of the descaling solution. The descaling solution, loaded with solids, especially limescale, is then conveyed via the return line 8 and the return channel 42 into the settling chamber 18, where the solid particles 98 settle at the bottom of the settling chamber 18. The solids from these solids The descaling solution, freed from 98% of the material components, then flows into the intake chamber 16 via the overflow 66.

Wie vorstehend erläutert, entsteht durch die chemischen Reaktionen zwischen den Säurebestandteilen der Entkalkungslösung und den Kalkablagerungen an der Innenumfangswandung der Rohrleitung 2 eine Volumenvergrößerung in Form einer Schaumbildung, wobei dieser Schaum erfindungsgemäß über den Überlauf 68 in das Auffangbecken 20 eintreten kann und dort die Schaumbildung minimiert wird. Die auf einen vergleichsweise geringen Schaumanteil reduzierte Entkalkungslösung wird dann über die Zirkulationseinrichtung 72, konkret über den Zirkulationsanschluss 74, die Zirkulationspumpe 80 und den Rückführanschluss 76 sowie den damit in Fluidverbindung stehenden Rückführkanal 96 zurück in die Ansaugkammer 16 gefördert. Dabei sind die Sperrventile 82, 84 geöffnet und das Bypass-Sperrventil 92 gesperrt. As explained above, the chemical reactions between the acidic components of the descaling solution and the limescale deposits on the inner circumferential wall of the pipe 2 result in an increase in volume in the form of foam formation. According to the invention, this foam can enter the collection basin 20 via the overflow 68, where foam formation is minimized. The descaling solution, reduced to a comparatively small foam content, is then conveyed back to the intake chamber 16 via the circulation device 72, specifically via the circulation connection 74, the circulation pump 80, the return connection 76, and the return channel 96 connected to it. During this process, the shut-off valves 82 and 84 are open, and the bypass shut-off valve 92 is closed.

Durch diese Rückführung der Chemieanteile der Entkalkungslösung in die Ansaugkammer 16 wird der Wirkungsgrad des Verfahrens verbessert - diese Rückführung ist vergleichbar mit einem Brennwertsystem, bei dem die Restwärme des Kondensats bei der Verbrennung wiederverwendet wird.By returning the chemical components of the descaling solution to the intake chamber 16, the efficiency of the process is improved - this return is comparable to a condensing boiler system in which the residual heat of the condensate is reused during combustion.

Die Entkalkungslösung wird dann wiederum in der vorbeschriebenen Weise über den Ansaugkanal 94 und die Kreiselpumpe 24 aus der Ansaugkammer 16 angesaugt und in Richtung zur Rohrleitung 2 gefördert. Dieser Zyklus wird mehrfach, beispielsweise 20mal durchfahren, wobei zum Ende des Spül-/Entkalkungsvorgangs über den Anschluss 36 Druckluft mit einem Druck von etwa 8 bis 10 bar zugeführt wird, so dass die mechanische Beaufschlagung der Kalkablagerungen innerhalb der Rohrleitung 2 intensiviert wird.The descaling solution is then drawn from the intake chamber 16 via the intake channel 94 and the centrifugal pump 24 in the manner described above and conveyed towards the pipeline 2. This cycle is repeated several times, for example 20 times, whereby at the end of the rinsing/descaling process compressed air at a pressure of approximately 8 to 10 bar is supplied via connection 36, thus intensifying the mechanical action on the limescale deposits within the pipeline 2.

Nach dieser Vielzahl von Spülzyklen erfolgt dann ein Freispülen der Rohrleitung 2. Dies wird anhand 3a erläutert.After this multitude of flushing cycles, pipe 2 is then flushed clean. This is done using 3a explained.

Für dieses in 3a dargestellte Spülen wird die Kreiselpumpe 24 abgeschaltet und das Sperrventil 28 abgesperrt. In der Sperr- oder Schließstellung bleiben des Weiteren die Sperrventile 58 und 46 im Spülkanal 48 bzw. im Zweigspülkanal 56. Über den Klarwasserzulauf 54 wird dann bei geöffnetem Klarwasserventil 52 Klarwasser zugeführt, welches über das geöffnete weitere Sperrventil 50 und das Ventil 34 sowie den Vorlauf 6 in die Rohrleitung 2 strömt. Der Druck und der Fluidvolumenstrom werden dabei wiederum über das Durchflussmessgerät 30 sowie die Druckmesseinrichtung 32 erfasst und entsprechend geregelt. Die beladene Klarwasser-Spüllösung strömt dann über den Rücklauf 8, das geöffnete Rücklaufventil 38 und den Rücklaufanschluss 44 in die Absetzkammer 18, wobei diese Klarwasser-Spüllösung dann über den Ablauf 91 abgeführt werden kann. Dieser Spülvorgang wird so lange durchgeführt, bis sichergestellt ist, dass die Rohrleitung 2 nicht mehr mit Komponenten der Entkalkungslösung beaufschlagt ist.For this in 3a During the illustrated flushing process, the centrifugal pump 24 is switched off and the shut-off valve 28 is closed. The shut-off valves 58 and 46 in the flushing channel 48 and the branch flushing channel 56, respectively, remain in the closed or shut-off position. With the clear water valve 52 open, clear water is then supplied via the clear water inlet 54, which flows into the pipeline 2 via the open shut-off valve 50, valve 34, and the supply line 6. The pressure and fluid flow rate are measured and regulated by the flow meter 30 and the pressure measuring device 32. The loaded clear water flushing solution then flows into the settling chamber 18 via the return line 8, the open return valve 38, and the return connection 44, from where it can be discharged via the outlet 91. This rinsing process is carried out until it is ensured that pipe 2 is no longer exposed to components of the descaling solution.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden gemäß 3b die Kreiselpumpe 24 und die sonstigen Rohrleitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 freigespült. Hierzu wird wiederum Klarwasser über den Klarwasserzulauf 54 und das Klarwasserventil 52 zugeführt, wobei dieses Klarwasser dann über den Spülkanal 48 und das geöffnete Sperrventil 58 sowie den Anschluss 60 in die Ansaugkammer 16 geführt wird. Aus dieser fördert dann die Kreiselpumpe 24 Klarwasser über den Pumpenanschluss 22 und die geöffneten Ventile 28, 34 in den Vorlauf 6 und somit in die Rohrleitung 2. Aus dieser strömt das mit Komponenten der Entkalkungslösung beladene „Klarwasser“ dann über den Rücklauf 8, das Rücklaufventil 38 und den Rücklaufanschluss 44 in die Absetzkammer 18 zurück und über den geöffneten Ablauf 91 aus dem Tank. Dabei ist das Sperrventil 46 im Spülkanal 48 abgesperrt.In a further procedural step, according to 3b The centrifugal pump 24 and the other pipelines of the device 1 according to the invention are flushed. For this purpose, clear water is again supplied via the clear water inlet 54 and the clear water valve 52, whereby this clear water is then guided via the flushing channel 48 and the open shut-off valve 58 and the connection 60 into the suction chamber 16. From this, the centrifugal pump 24 then pumps clear water via the pump connection 22 and the open valves 28, 34 into the supply line 6 and thus into the pipeline 2. From this, the "clear water" loaded with components of the descaling solution then flows via the return line 8, the return valve 38 and the return connection 44 back into the settling chamber 18 and out of the tank via the open outlet 91. The shut-off valve 46 in the flushing channel 48 is closed during this process.

Dieser Spülvorgang wird so lange durchgeführt, bis sichergestellt ist, dass die Rohrleitungen und die Kreiselpumpe 24, gereinigt sind, wobei das Klarwasser auch über den Rückführkanal 96 und die geöffnete Bypassleitung 90 in das Auffangbecken 20 übertreten kann und dann über den Ablauf 93 abströmt. Dabei sind die Sperrventile 82, 84 abgesperrt und somit die Verbindung zur Zirkulationspumpe 80 unterbrochen.This flushing process is carried out until it is ensured that the pipelines and the centrifugal pump 24 are clean, during which time the clear water can also flow into the collection basin 20 via the return channel 96 and the open bypass line 90, and then out via the drain 93. The shut-off valves 82 and 84 are closed, thus interrupting the connection to the circulation pump 80.

Wie bereits vorstehend erläutert, erfolgt die Zuführung der Chemiekomponenten, d.h. der Ameisensäure und der Aminosulfonsäure, über den Säurezulauf mit dem Säure-Zulaufventil 86 mittels der Zirkulationspumpe 80, wobei das zugeführte Volumen über den Durchflussmesser 88 überwacht und kontrolliert wird. Diese „Chemie“ wird dann in die Ansaugkammer 16 gefördert. Wie in 3c dargestellt, erfolgt die Zuführung des Klarwassers vor Beginn der Entkalkung über den Klarwasserzulauf 54 und das Klarwasserventil 52 in den Spülkanal 48. Beim Befüllen sind die Sperrventile 28, 58 und 38 abgesperrt, so dass das Klarwasser über den Spülkanal 48 und den Rücklaufanschluss 44 in die Absetzkammer 18 gefördert wird und dann über den Überlauf 66 in die Ansaugkammer 16 zurückströmt, in der das Klarwasser mit der Chemie „gemischt“ wird.As explained above, the chemical components, i.e., the formic acid and the aminosulfonic acid, are supplied via the acid inlet with the acid inlet valve 86 by means of the circulation pump 80, whereby the supplied volume is monitored and controlled by the flow meter 88. This "chemical" is then conveyed into the intake chamber 16. As in 3c As shown, the clear water is supplied to the rinse channel 48 via the clear water inlet 54 and the clear water valve 52 before the start of the descaling process. During filling, the shut-off valves 28, 58 and 38 are closed, so that the clear water is pumped via the rinse channel 48 and the return connection 44 into the settling chamber 18 and then flows back via the overflow 66 into the intake chamber 16, where the clear water is "mixed" with the chemicals.

Über das vorbeschriebene 3-Wege-Wasserverteilsystem kann die Kreiselpumpe 24 und prinzipiell auch die Zirkulationspumpe 80 in einem internen Kreislauf gefahren werden, um diese zu entlüften und zu kühlen.The centrifugal pump 24 and, in principle, also the circulation pump 80 can be operated in an internal circuit via the 3-way water distribution system described above, in order to vent and cool them.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen mit sehr geringem vorrichtungs- und verfahrenstechnischen Aufwand ein zuverlässiges Entkalken/Reinigen/Spülen von industriellen Rohrleitungen und ist somit den bisher bekannten Lösungen im Hinblick auf die Effizienz und die Investitionskosten überlegen.The device and method according to the invention enable reliable descaling/cleaning/flushing of industrial pipelines with very little equipment and process engineering effort and is therefore superior to previously known solutions in terms of efficiency and investment costs.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

11: Vorrichtungdevice
22: RohrleitungPipeline
44: AnhängerTrailer
66: VorlaufPreliminary
88: RücklaufReturn
1010: Fittingfitting
1212: Fittingfitting
1414: Tanktank
1616: AnsaugkammerIntake chamber
1818: Absetzkammersettling chamber
2020: AuffangbeckenRetention basin
2222: PumpenanschlussPump connection
2424: Kreiselpumpecentrifugal pump
2626: DruckleitungPressure line
2828: Sperrventilshut-off valve
3030: DurchflussmessgerätFlow meter
3232: DruckmesseinrichtungPressure measuring device
3434: Ventilvalve
3636: AnschlussConnection
3838: RücklaufventilReturn valve
4040: T-StückT-piece
4242: RücklaufkanalReturn channel
4444: RücklaufanschlussReturn connection
4646: Sperrventilshut-off valve
4848: SpülkanalFlushing channel
5050: weiteres Sperrventiladditional shut-off valve
5252: Klarwasserventilclear water valve
5454: KlarwasserzulaufClear water inlet
5656: ZweigspülkanalBranch flushing channel
5858: drittes Sperrventilthird shut-off valve
6060: AnschlussConnection
6262: EndabschnittFinal section
6464: Trennwandungpartition wall
6666: ÜberlaufOverflow
6868: ÜberlaufOverflow
7070: Wandungwall
7272: ZirkulationseinrichtungCirculation system
7474: ZirkulationsanschlussCirculation connection
7676: RückführanschlussReturn connection
7878: ZirkulationsleitungCirculation line
8080: Zirkulationspumpecirculation pump
8282: Zirkulations-SperrventilCirculation shut-off valve
8484: Zirkulations-SperrventilCirculation shut-off valve
8686: Säure-ZulaufventilAcid inlet valve
8888: DurchflussmesserFlow meter
9090: Bypass-LeitungBypass line
9191: AblaufSequence
9292: Bypass-SperrventilBypass shut-off valve
9393: AblaufSequence
9494: AnsaugkanalIntake manifold
9595: AblaufSequence
9696: RückführkanalReturn channel
9898: Feststoffanteilsolid content

Claims

A method for descaling fluid-carrying or fluid-receiving equipment, in particular industrial pipelines (2), preferably with a nominal diameter between DN 50 and DN 250, wherein an acidic rinsing or descaling solution contained in a tank arrangement is supplied to the equipment under pressure via a supply line (6) and returned to the tank arrangement via a downstream return line (8), wherein the tank arrangement has a suction chamber (16) from which the descaling solution is pumped to the supply line (6) by means of a feed pump, in particular a centrifugal pump (24), and wherein the return line (8) opens into a settling chamber (18) of the tank arrangement, which is in fluid communication with the suction chamber (16), wherein a delivery volume flow rate of the feed pump (24) is selected such that a flow velocity of more than 1.0 m/s, preferably more than 1.5 m/s, is established within the equipment, and wherein the settling chamber (18) is in fluid communication with a collection basin. (20) states that the proportions resulting from an increase in volume, in particular from foam formation, are The backflowing descaling solution is absorbed and returned from this to the intake chamber (16).

Procedure according to Patent claim 1 , wherein the fluid connection is formed by an overflow (66).

Method according to one of the preceding claims, wherein the descaling solution has a pH value between 0.5 and 4.0.

Method according to one of the preceding claims, wherein the pressure in the device is more than 3 bar, in particular between 4 and 9 bar.

Method according to one of the preceding claims, wherein the descaling solution is circulated several times and compressed air, preferably with a pressure of more than 5 bar, in particular between 8 and 10 bar, is supplied downstream of the feed pump (24) at the end of the circulation cycles.

Method according to one of the preceding claims, wherein the descaling solution consists of a mixture of about 5 volume parts water and about one volume part chemical, wherein the chemical is preferably a mixture of formic acid and aminosulfonic acid, wherein the volume part of formic acid is more than 70%, preferably about 90%.

Device for descaling fluid-carrying or fluid-receiving equipment, preferably industrial pipelines (2), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising a tank arrangement having an intake chamber (16) and a settling chamber (18) which are in fluid communication with each other, wherein at least in the intake chamber (16) an acidic rinsing or descaling solution is received, which can be conveyed via a feed pump, in particular a centrifugal pump (24) connected to a pump connection (22), into a feed line (6) connected to the device, wherein a return line (8) is provided downstream of the device to be descaled, which opens into the settling chamber (18), wherein the feed pump (24) is designed to convey descaling solution through the device at a flow rate of more than 1 m/s, in particular more than 1.5 m/s, and wherein the tank arrangement has a collection basin (20) which is in fluid communication with the settling chamber (18) such that from a The resulting increase in volume, in particular foam formation, is absorbed by the portions of the backflowing descaling solution and can be returned from this to the intake chamber (16) by means of a circulation pump (80) or the like.

Device according to Patent claim 7 , wherein an overflow (66, 68) is formed between the settling chamber (18) and the intake chamber (16) and/or between the intake chamber (16) and the collection basin (20), wherein preferably the intake chamber (16), the settling chamber (18) and the collection basin (20) are integrated into a tank (14).

device according to one of the Patent claims 7 or 8 , with a compressed air connection (36) arranged in the inlet to the equipment to be cleaned and/or an acid connection that can be connected to a circulation pump (80) via a valve arrangement and/or a clear water inlet (54).

device according to one of the Patent claims 7 until 9 , wherein this is mounted as a mobile unit, for example on a trailer (4) or a vehicle.