DE1170973B - Reinigungskoerper fuer aus Kuehlrohren bestehende Oberflaechen-Waermeaustauscher - Google Patents

Description

• Reinigungskörper für aus Kühlrohren bestehende Obertlächen-Wärmeaustauscher Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächenkondensatoren und anderen Oberflächen-Wärmeaustauschern mit Rohwasserkühlung, bei dem Reinigungskörper mittels des Kühlwasserstromes durch die Kühlrohre geführt werden, wobei jedem Kühlrohr ein Reinigungskörper zugeordnet ist, welcher durch Umschaltung der Strömungsrichtung des Kühlwassers in den Kühlrohren hin- und herbewegt wird.
• Um mit dem erwähnten Verfahren eine störungsfreie und vollkommene, wasserseitige Reinigung der Kühlrohre durchführen zu können, ist darauf zu achten, daß die Reinigungskörper sehr leicht in ihrem Gewicht ausfallen, damit ihre Mitnahme durch das strömende Kühlwasser jederzeit und ohne nachteilige Verzögerung gewährleistet ist. Auch ist stets ein kleinstmögliches Potential zwischen den Kühlrohren und den einzelnen Reinigungskörpern anzustreben, um eventuelle Korrosionsbildungen an den Innenwandungen der Rohre, die die Kondensatorleistung wesentlich herabsetzen würden, mit Sicherheit auszuschließen. Schließlich müssen sich die Reinigungskörper durch einfachen Aufbau und geringe Herstellungskosten auszeichnen.
• All diese Bedingungen werden gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß der als Bürste wirkende Reinigungskörper aus einem Reinigungsbesatz und zwei diese Besatzlänge und die Reinigungskörperlänge begrenzenden, konisch auslaufenden Kappen besteht, die durch ein den Träger des mittig gelegenen Reinigungsbesatzes bildendes, in Reinigungskörperlängsachse liegendes Zwischenstück miteinander verbunden sind.
• In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird in Vorschlag gebracht, das die Kappen verbindende Zwischenstück als starren, starr mit den Kappen verbundenen Bauteil auszubilden. Auch ist es möglich, das starre Zwischenstück gelenkig an den Kappen zu befestigen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das die Kappen verbindende Zwischenstück aus starrem, miteinander gelenkig verbundenen Einzelteilen oder überhaupt als biegsamen oder gelenkigen Bauteil zu gestalten bzw. aus starren und biegsamen Einzelteilen zusammenzusetzen. Hierbei können die starren und/oder biegsamen Einzelteile den Träger des Reinigungsbesatzes darstellen. Der Reinigungsbesatz kann von Borsten gebildet sein und zusätzlich Schaumstoffteile aufweisen, die mit Aussparungen oder Bohrungen versehen sein können.
• Um mit der Herstellung des oder der Zwischenstücke gleichzeitig den Reinigungsbesatz bzw. dessen mittleren Teil zu schaffen, werden in an sich bekannter Weise die Borsten des Satzes zwischen die zu verdrillenden Drähte gelegt, wodurch nach deren erfolgter Verdrillung die Borsten in der Art eines zylindrischen Schraubenganges den Reinigungsbesatz darstellen. Damit die in der Nähe der Kappen befindlichen Borsten bei der Hin- und Herbewegung des Reinigungsköipers nicht zwischen den Kappenrand und die Innenwand des zu reinigenden Kühlrohres setzen und dadurch ein Festklemmen des Reinigungskörpers verursachen können, sind die einander zugekehrten Flächen der Kappen jedes Reinigungskörpers mit je einem Ansatz versehen, in denen die das Zwischenstück bildenden verdrillten starren Drähte vorzugsweise durch Einpressen, Einkleben oder Einkitten befestigt sind. Auf diese Weise behalten auch die zwischen den verdrillten Drähten befindlichen Borsten hinreichenden Abstand von dem Außenrand jeder Kappe. Ferner wird in Vorschlag gebracht, das oder die Zwischenstücke gegenüber den Kühlrohren aus einem Material geringstmöglichen elektrischen Potentials herzustellen, wobei es besonders zweckmäßig ist, das oder die starren Zwischenstücke aus gedrillten Drähten, vorzugsweise Messingdrähten, zu bilden. Die mittlere Dichte des Reinigungskörpers kann durch entsprechende Wahl der Werkstoffe der Dichte des Wasser angeglichen werden.
• Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, und zwar sind in dieser einige Ausführungs- Beispiele eines Reinigungskörpers gemäß der Erfindung sehcmatisch, und zwar teils in einer Auffanghülse bzw. einer Rohrkrümmung sitzend, wiedergegeben bzw. in Seiten- und Stirnansicht teilweise im Schnitt dargestellt.
• F i g. 1 zeigt einen durchgehenden starren Reinigungskörper; F i g. 2 bis 5 zeigen zwei Ausführungen für die Verwendung eines aus Borsten und Schaumstoffteilen zusammengesetzten Reinigungsbesatzes und F i g. 6 bis 11 verschiedene Ausführungen für biegsame bzw. gelenkige Reinigungskörper.
• An jedem Ende jedes der zweckmäßig aus Messing bestehenden Kühlrohre 1 ist gemäß F i g. 1 eine perforierte Auffanghülse 2 vorgesehen, die in vorteilhafter Weise aus Kunststoff mit geringer Wasseraufnahme besteht und die der Aufnahme des Reinigungskörpers nach dessen Durchstreifen einer Rohrlänge vor jedem Richtungswechsel dient. Jeder dieser erfindungsgemäßen Reinigungskörper setzt sich aus ebenfalls geringe Quelleigenschaften, d. h. geringe Wasseraufnahme besitzenden Kunststoffkappen 3 und 4 zusammen, die in strömungsgünstiger Form konisch nach den Enden des Reinigungskörpers auslaufen und die Länge dieses Körpers begrenzen. Diese Kappen 3, 4 haben einen kleineren Durchmesser als die Innendurchmesser der zu reinigenden Kühlrohre 1, damit sich die Reinigungskörper gegenüber dem Wasserstrom langsamer in den Kühlrohren bewegen, wodurch die mittels der Borsten gelösten Schmutzteilchen jeweils vor dem Bürstensatz hergespült werden. Außerdem weisen die Kappen 3, 4 jedes Reinigungskörpers an ihren einander zugekehrten Innenflächen 5, 6 je einen achsmittig gelegenen Ansatz 8, 9 auf, in die das den Träger des mittig gelegenen Reinigungsbesatzes darstellende, beispielsweise aus verdrillten Drähten, vorzugsweise Messingdrähten, bestehende Zwischenstück 10 fest eingefügt ist. Jeder dieser Ansätze 8, 9, bis zu denen die Borsten 11 des Bürstensatzs herangeführt sind, schafft durch seine Stärke 12 einen Abstand zwischen den letzten, jeder Kappe benachbarten Borsten und dem Rand der Kappen 3, 4, so daß sich ein Festklemmen des Reinigungskörpers an diesen Stellen durch die bei den Bewegungen des Körpers stets etwas nachgebenden Borsten nicht einstellen kann. Der aus den Borsten 11 bestehende Bürstensatz hat nämlich einen Durchmesser, der um einen geringen Betrag über der lichten Weite der Kühlrohre 1 liegt. Beim Einströmen des Kühlwassers durch die Perforationen in den Auffanghülsen 2 wird im übrigen der Wasserstrom erst gegen die Innenflächen 5 bzw. 6 der Kappen 3 bzw. 4 wirken und die Reinigungskörper aus den Auffanghülsen herausbefördern. Durch das dann jedem Reinigungskörper voreilende, strömende Wasser und den sich dabei einstellenden Sog erfolgt unter Ausnutzung des Druckgefälles die Weiterleitung der Reinigungskörper durch die Länge jedes der Kühlrohre hindurch.
• Gemäß F i g. 2 bis 5 ist es möglich, den Reinigungskörper in der Weise herzustellen, daß sich der eigentliche Reinigungsbesatz aus einem mittig, d. h. zwischen den Kappen 3, 4 gelegenen, aus Borsten 11 bestehenden Bürstenteil, wie in F i g. 1 dargestellt, und je einem vorzugsweise neben jeder der Kappen angeordneten zylindrischen Schaumstoffteil 13, 14 oder je einem in jeder dieser Kappen 3, 4 eingelassenen Schaumstofftei115, 16 zusammensetzt. Die Schaumstoffteile 13, 14, die zweckmäßig auf den Ansätzen 8, 9 der Ausführung gemäß F i g. 1 befestigt sein können, weisen dann einen Außendurchmesser auf, der etwas über dem Innendurchmesser der zu reinigenden Rohre liegt. Um den Durchtritt des Rohwassers trotzdem zu ermöglichen, wird ferner vorgeschlagen, beispielsweise die zylindrischen Schaumstoffteile 13, 14 mit am Umfang verlaufenden, schräg zur Längsachse des Reinigungskörpers gestellten Aussparungen 17, 18 zu versehen. Zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Bestreichens der gesamten Umfangsfläche der Kühlrohrinnenwandung mit dem Reinigungsbesatz müssen sich diese Aussparungen überdecken. Ferner ist es angebracht, zur Vermeidung einer Drehung des Reinigungskörpers, wodurch eine ungleichmäßige Abnutzung der Rohrinnenwandungen und der Auffanghülsen eintreten kann, die Aussparungen für die Schaumstoffteile 13 und 14 in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufen zu lassen, was aus den F i g. 2 und 3 beispielsweise ersichtlich ist.
• Die in die Kappen 3 und 4 beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 4 und 5 eingesetzten Schaumstoffteile 15, 16 weisen ebenfalls einen dem Bürstensatzdurchmesser gleichen oder diesen übersteigenden Durchmesser auf, so daß auch in diesen Schaumstoffteilen Durchtritte für das Rohwasser vorgesehen sind, die in diesem Falle als Bohrungen 19, 20 gestaltet wurden und ebenfalls in ihren Richtungen für die Schaumstoffteile 15 und 16 einander entgegengesetzt verlaufen, wie aus den F i g. 4 und 5 hervorgeht.
• Der neue Reinigungskörper ist schließlich auch für Wärmetauscher anwendbar, die zwecks besserer Aufnahme der unvermeidlichen Wärmedehnungen bzw. zur Verhinderung von Schwingungen in den die Rohre haltenden Stützwänden mit vorgebogenen Kühlrohren oder mit Haamadelrohren ausgerüstet sind. Um die hierbei mehr oder weniger starken Krümmungen der Rohre nach dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent reinigen zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, das zwischen den Kappen 3, 4 gelegene starre Zwischenstück durch zwei oder mehrere gelenkig miteinander verbundene Teile gemäß F i g. 6 bis 9 zu ersetzen oder das auch den Träger des Reinigungsbesatzes bildende Zwischenstück biegsam und elastisch zu gestalten, so daß der Reinigungskörper in der Lage ist, mit dem Kühlwasserstrom auch die gekrümmten Abschnitte der Kühlrohre zu durchlaufen und auch die Reinigung der Innenwände dieser Rohrteile zu vollziehen.
• Ausführungsbeispiele für derartig gestaltete Reinigungskörper sind in F i g. 6 bis 11 wiedergegeben, wobei in diesen Darstellungen wieder die beiden Kappen des Reinigungskörpers mit 3 und 4 bezeichnet sind und der Reinigungsbesatz durch Borsten 11 wiedergegeben ist. In F i g. 6 ist ein in der Krümmung eines Kühlrohres 21 befindlicher gelenkig gestalteter Reinigungskörper dargestellt. Die Mittellinie dieser Rohrkrümmung ist in dieser F i g. 6 sowie auch in den folgenden F i g. 7 bis 11 mit jeweils 22 benannt.
• Der Träger des Bürstenbesatzes besteht beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 aus zwei starren, aus gedrillten Drähten gebildeten Zwischenstücken 23 und 24, deren einander zugekehrte Enden beispielsweise durch zwei ineinandergreifende Ringösen 25, 26 miteinander verbunden sind, so daß die Kappen 3 und 4 beweglich und mittelbar zusammenhängen.
• In den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 7 bis 9 sind die starren Zwischenstücke wie in F i g. 1 bis 6 ausgebildet und mit den gleichen Bezugszeichen 23 und 24 versehen. Als bewegliches Verbindungsglied dieser Zwischenstücke 23 und 24 findet bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 ein aus Kugelteil 27 und Pfanne 28 bestehendes Gelenk Verwendung. Als gelenkige Verbindung zwischen den Zwischenstücken 23 und 24 dient nach F i g. 8 ein elastisches, vorzugsweise schlauchartiges Zwischenstück 29, welches mit seinen Enden zweckmäßig über die einander zugekehrten Enden der starren Zwischenstücke 23 und 24 geschoben bzw. gezogen wird oder auch durch Kleben oder Einkitten befestigt sein kann. Es ist auch möglich, entsprechend der Ausführung nach F i g. 9 die elastische Verbindung durch einen zylindrischen, käfigartigen, elastischen Körper 30 herzustellen, der auf die freien Enden der starren Zwischenstücke 23 und 24 aufgepreßt und/oder -gekittet bzw. eingeklebt wird.
• Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 10 und 11 ist der Träger des Reinigungsbesatzes, also der Borsten 11, elastisch und biegsam gestaltet, was nach F i g. 10 durch eine zylindrische Schraubenfeder 31 bewirkt wird, wobei auf diesem Federkörper mehrere an sich bekannte Rundbürsten 32 befestigt sind, die die Borsten 11 tragen. Nach einer gegenüber diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls vorteilhaften Abwandlung besteht das die Kappen 3, 4 verbindende Zwischenstück aus einem vollen elastischen stabföimigen Rundkörper 33, der mit den Kappen fest verbunden ist und in Abständen wieder mit Rundbürsten 32 besetzt ist. Zweckmäßig sind zwischen diese Rundbürsten 32 bzw. zwischen die beiden äußeren Bürsten und die Kappen 3, 4 elastische Ringe 34 gelegt, um ein Verklemmen der Borsten 11 zwischen den Rändern der Kappen 3, 4 und der Innenwandung des zu reinigenden Rohres zu verhindern und das Rückbiegen des Reinigungskörpers beim Eintritt in geradlinige Rohrteile zu unterstützen.
• Es sei noch hervorgehoben, daß die Gelenkteile 25, 26, 27, 28, 29 und 30 sowie auch die die Kappen 3, 4 verbindenden, den Träger des Reinigungsbesatzes bildenden Zwischenstücke 31 und 32 vorzugsweise aus Kunststoff oder sonstigem leichtem Werkstoff bestehen, damit die Reinigungskörper ein möglichst geringes Gesamtgewicht erhalten und deren Herstellungskosten niedrig gehalten werden können.

Claims (19)

1. Patentansprüche: 1. Reinigungskörper für aus Kühlrohren bestehende Oberflächen-Wärmeaustauscher, insbesondere Oberflächenkondensatoren mit Rohwasserkühlung, wobei je ein Reinigungskörper in je einem Kühlrohr durch Umschaltung der Kühlwasserströmungsrichtung hin- und herbewegt wird, nach Patent 1138 800, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der als Bürste wirkende Reinigungskörper aus einem Reinigungsbesatz und aus zwei diese Besatzlänge und die Reinigungskörperlänge begrenzenden, konisch auslaufenden Kappen (3, 4) besteht, die durch ein den Träger des mittig gelegenen Reinigungsbesatzes bildendes, in Reinigungskörperlängsachse liegendes Zwischenstück (10) miteinander verbunden sind.
2. 2. Reinigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kappen (3, 4) verbindende Zwischenstück (10) als starrer, starr mit den Kappen verbundener Bauteil ausgebildet ist.
3. 3. Reinigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenstück (10) gelenkig mit den Kappen (3, 4) verbunden ist.
4. 4. Reinigungskörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kappen (3, 4) verbindende Zwischenstück aus starren, miteinander gelenkig verbundenen Einzelteilen (23, 24) besteht.
5. 5. Reinigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den Kappen (3, 4) gelegene Zwischenstück als biegsamer oder gelenkiger Bauteil (31, 33) gestaltet ist.
6. 6. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zwischen den Kappen befindliche Zwischenstück aus starren (23, 24) und biegsamen (29, 30) Einzelteilen zusammensetzt.
7. 7. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die starren und/oder die biegsamen Einzelteile des Zwischenstückes und/ oder das biegsame Zwischenstück als Träger des Reinigungsbesatzes dienen. B.
8. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenstück (10) oder die starren Zwischenstücke (23, 24) aus gedrillten Drähten, vorzugsweise Messingdrähten mit in an sich bekannter Weise eingedrillten Borsten (11) bestehen.
9. 9. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (3, 4) an ihren einander zugekehrten Flächen (5, 6) zentrisch gelegene Ansätze (8, 9) aufweisen, die mit ihrer Längserstreckung (12) ein Verklemmen der Borsten (11) zwischen den Kappenrändern und der Innenwandung der Kühlrohre (1) verhüten.
10. 10. Reinigungskörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (3, 4) vorzugsweise mit ihren Ansätzen (8, 9) sowie die Gelenke (25 bis 30) zwischen den starren Einzelteilen aus wasserbeständigem, geringe Quelleigenschaften besitzendem Kunststoff bestehen.
11. 11. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reinigungsbesatz aus Borsten und aus kunststoff- bzw. schaumstoffähnlichen Materialien bestehenden Teilen zusammensetzt.
12. 12. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsbesatz aus einem vorzugsweise mittig gelegenen, aus Borsten (11) bestehenden Bürstenteil und/oder je einem vorzugsweise neben den Kappen (3, 4) des Reinigungskörpers angeordneten (13, 14) bzw. je einem in diese Kappen eingesetzten Schaumstoffteil (15, 16) besteht.
13. 13. Reinigungskörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffteile (13, 14) mit an ihrem Umfang schräg zur Reinigungskörperlängsachse verlaufenden Aussparungen (17,18) versehen sind, die sich in einander entgegengesetzten Richtungen erstrecken.
14. 14. Reinigungskörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (17, 18) jedes Schaumstoffteiles (13, 14) zur Gewährleistung einer die gesamte Kühlrohrinnenwandung erfassenden Reibwirkung einander überdecken.
15. 15. Reinigungskörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffteile (15,16) den Durchtritt des Rohwassers ermöglichende Bohrungen (19, 20) aufweisen.
16. 16. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien jedes Reinigungskörpers in ihrem Gesamtgewicht so gewählt sind, daß sich der Reinigungskörper während des Betriebes annähernd im Schwebezustand hält.
17. 17. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (10) oder die Zwischenstücke (23, 24, 31, 33) sowie die Gelenke (25 bis 30) aus einem Material geringstmöglichen elektrischen Potentials bestehen.
18. 18. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 1.7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des mittleren, aus den Borsten (11) bestehenden Reinigungsbesatzes größer als die lichte Weite der zu reinigenden Kühlrohre (1) und der der Kappen (3, 4) kleiner als der Innendurchmesser der Kühlrohre (1) gewählt ist, so daß zwischen den Kappen (3, 4) und der Innenwandung der Rohre (1) ein hinreichender Spalt bleibt, durch den der Rohwasserstrom den Bewegungen des Reinigungskörpers voreilen kann und die von den Borsten (11) losgelösten Schmutzteilchen vor dem Reinigungsbesatz hergespült werden.
19. 19. Reinigungskörper nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Schaumstoffteile (13, 14, 15, 16) gleich oder größer als der Außendurchmesser des aus den Borsten (11) bestehenden mittleren Reinigungsbesatzes sind.