DE3015677C2

DE3015677C2 - Vorrichtung zum Auffangen von zum Reinigen eines Röhrenwärmetauschers verwendeten Reinigungskörpern

Info

Publication number: DE3015677C2
Application number: DE3015677A
Authority: DE
Inventors: Katsumoto Ibaraki Otake
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1983-03-03
Also published as: AU540833B2; JPS55143399A; DE3015677A1; JPS6138397B2; US4304295A; CA1120462A; AU5772980A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen V(Ui /um Reinigen eines Röhrcnwiirmetauschcrs verwendeten Reinigungskörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

Vorrichtungen dieser Art sind z. Ii. bekannt aus der HS 3021117 und der IP-Patcnlanmckliing ■> i 4b8 (patents abstracts). In beiden Druckschriften sind trichterförmige Auffangvorrichtungen angegeben, die aus jeweils zwei in Stromrichtung gesehen hintereinandergeschalteten Gitterpaaren bestehen, wobei der durch das stromab gelegene Gitterpaar gebildete Trichter zum Aufnehmen der Reinigungskörper von den Gittern und zum Herausnehmen der Reinigungskörper aus der Leitung dien;. Ferner ist eine Vorrichtung zum Auffangen von Rcinigungskörpern für einen Röhrenwäimetauscher bekannt, der mit zwei an der Seitenwand einer Leitung versehenen Kufelkanälen zum Herausnehmen der Reinigungskörper aus der Leitung versehen ist.

Die bekannten Vorrichtungen haben sich im Gebrauch bewährt, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die axiale Länge der Leitung zur Aufnahme der Gitter groß ist, da die stromauf und die stromab gelegenen Gitter im allgemeinen dieselbe axiale Länge haben und axial hintereinander angeordnet sind. Daher haben diese Vorrichtungen große Abmessungen in axialer Richtung, wodurch die Kosten für die Herstellung, den Transport zum Aufstellungsort und den Aufbau hoch sind.

Ausgehend von einem Stand der Technik nach dem Abstract der japanischen Patentanmeldung 53 468 liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß ihre axiale Baulänge verringert wird.

Gelöst wird d^:ese Aufgabe durch die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1.

Der mit der Erfindung erreichte Vorteil besteht vor allem darin, daß der zylindrische Körper, der die Siebeinrichtung enthält, eine verhältnismäßig kurze axiale Länge aufweist und die Siebeinrichtung sicher arbeitet beim Auffangen und Herausnehmen der Reinigungskörper.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wärmetauschsystems mit einem Einbaubrispiel einer Vorrichtung zum Auffangen von Reinig^pjskörpern für das Reinigen eines Röhrenwärmetauschers:

Fig. 2 einen Schnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Auffangen von Reinigungskörpern zum Reinigen eines Röhrenwannetauschers nach der Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt 111-111 in F ι g. 2; Fi g. 4 einen Schnitt IV-IV in F i g. 2; Fig. 5 eine Schrägansicht eines Teils von Fig. 2 nämlich einer Berührungsstellc zwischen einem äußeren Gitter und einem irncrcn Gitter bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;

F i g. 6 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform ^er Vorrichtung zum Auffangen von Rcinigungskörpern für das Reinigen eines Röhrenwärmetauschers nach der Erfindung;

Fi g. 7 einen Schnitt VII-VII von Fi g. 6; Fig. 8 einen Schnitt VIII-VIIl von F i g. 6. Vor der Beschreibung von Alisführungsformen einer Vorrichtung zum Auffangen von Rcinigungskörpern für das Reinigen eines Röhrenwärnietauschers nach der Erfindung wird in Verbindung mit Fig. ] zunächst ein Beispiel eines WärmetauM-hsystems beschrieben, bei dem die Vorrichtung nach der Frfindiing Anwendung findet.

(icrnä!? Fig. 1 ist ein Röhrenwärmetauscher I mit einer Vielzahl von Wiirmcleiirohri'ti versehen. Diese

Rohre sind mit einer, Zufuhr- ode- Einlaörohr 3 verbunden und werden über dieses mit einem flüssigen Kühlmittel, etwa Kühlwasser, beliefert. Das Kühlwasser wird nach erfolgtem Wärmeaustausch durch ein Entleerungs- oder Auslaßrohr 5 entleert. Im Auslaßrohr 5 ist eine Vorrichtung 7 zum Aufnehmen von Reinigungskörpern vorgesehen. Zum Reinigen der vielen Wärmeleitrohre des Wärmetauschers wird eine Vielzahl von Reinigungskörpern, etwa Schaumbälle, in das Einlaßrohr 3 eingeführt für einen Durchtritt durch die Vielzahl von Wärmeleitrohren zusammen mit dem Kühlwasser. Die Wärmeleitrohre werden durch die hindurchtretenden Reinigungskörper abgerieben, wodurch jeglicher an den Wänden der Rohre abgelagerter Kesselstein weggenommen wird. Die durch die Wärmeleitrohre hindurchgeführten Reinigungskörper werden durch die Vorrichtung nach der Erfindung aufgefangen. Die Reinigungskörper werden durch eine an einem Entnahmevohr 11 vorgesehene Pumpe 9 aus der Vorrichtung entnommen und wieder in das Einlaßrohr 3 eingeführt. Somit werden die Wärmeleitrohre durch die rezirkulierenden Reinigungskörper wiederholt abgerieben und gereinigt. Nach der Reinigung des Rörrenwärmetauschers 1 bei dessen Betrieb werden die Reinigungskörper zusammen mit dem Kühlwasser durch den Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung über das Kühlwasser entleert.

Als nächstes wird eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Auffangen von Reinigungskörpern nach der Erfindung im einzelnen in Verbindung mit Fig. 2 bis 5 beschrieben.

Eine Vorrichtung 7 gemäß Fig. 2 enthält zum Auffangen von Reinigungskörpern einen zylindrischen Körper 13, der an beiden Enden lösbar mit dem Auslaßrohr 5 verbunden ist. zwei äußere Gitter 15, zwei innere Gitter 17 und zwei Entnahmerohre 19, von denen jedes mit dem Entnahmerohr 1! verbunden ist. Jedes der äußeren Gitter 15 hat mehrere parallele Platten 16, die mehrere Flüssigkeitskanäle bilden, die sich längs der Flüssigkeitsströmung im zylindrischen Körper 13 erstrecken, und hat durch die Seitenflächen der parallelen Platten 16 eine ebene Siebfläche. Jedes der Gitter ist an seinem Umfang zur Hälfte elliptisch ausgebildet und an seinem Mittelteil an einer Welle 21 befestigt, vgl. F i g. 3 und 4. Die Wellen 21 sind zur Achse des zylindrischen Körpers 13 senkrecht angeordnet und in dessen Seitenwand drehbar gelagert. Die oberen Teile der Gitter 15 berühren die Innenwand des Körpers 13 derart, daß für die Reinigungskörper ein breiter Durchtritt gebildet wird. Dieser Durchtritt verengt sich nach stromab, wodurch durch die beiden Gitter 15 ein V-förmiger Bereich 23 gebildet wird. Gemäß F i g. 2 befinden sich in diesem Bereich 23 die zwei inneren Gitter 17, deren Zwischenteile an Wellen 25 befestigt sind. Jede dieser Wellen erstreckt sich senkrecht zur Achse des Körpers 13 und ist in der Seitenwand des Körpers 13 drehbar gelagert. Die beiden inneren Gitter 17 stehen an ihren oberen Teilen in Berührung miteinander und sind an den unteren Teilen derart im Abstand angeordnet, daß ein umgekehrt V-förmiger Bereich 27 gebildet wird. Jedes der Gitter 17 ist insgesamt V=förmig und hat mehrere parallele Platten, die dazwischen mehrere Dtirchtrittc für Kühlwasser bilden, die sich längs des KiihlwasserMroms im zylindrischen Körper 13 erstrecken, vgl. Fig. 3. In den unteren Teilen der äußeren und inneren Cutter 15, 17 sind zwei llalsnbsehritte 29 dadurch gebildet, dal.! die äußeren und inneren Gitter 15, 17 mit Teilen 13 der

Seitenwand des Körpers 13 zusammenwirken. Die Halsabschnitte 29 befinden sich jeweils in der Nähe der Seitenwand, um durch die Gitter 15 und 17 abgesiebte Reinigungskörper zu entleeren. Unterhalb der Halsabschnitte 29 befinden sich zwei an der Seitenwand des Körpers 13 befestigte Entnahmerohre 19. Die Entnahmerohre 19 sind jeweils an einem ihrer Enden teilweise aufgeschnitten und bilden so Einlaßabschnitte 35 zur Aufnahme der Reinigungskörper. Die Einlaßabschnitte 35 sind axial von Fortsätzen 39 der äußeren Gitter 15 umgeben, die sich von den Halsabschnitten 29 aus erstrecken. Von den Halsabschnitten 29 der inneren Gitter 17 ausgehende Fortsätze 41 bedecken die Enden 37 der Entnahmerohre 19 derart, daß die durch die Halsabschnitte 29 hindurchgeleiteten Reinigungskörper sicher in die Entnahmerohre 19 eingeführt werden.

Die parallelen Platten 16 der äußeren Gitter 15 grenzen an die parallelen Platten 18 (F i g. 5) der inneren Gitter 17 an. Jedes äußere Gitter 15 ist über den inneren Gittern 17 zum Teil umgekehrt V-förmig ausgeschnitten, vgl. Fig. 2 und 5. Unterhalb der inneren Gitter befindet sich ein waagerechtes War ;rstrah!rohr 43, dessen eines Ende am zylindrischen Koipc 13 befestigt ist. Das Wasserstrahlrohr 43 ist an seiner Oberseite mit feinen Bohrungen 45 versehen, die zu den Unterseiten der inneren und äußeren Gitter 15, 17 derart gerichtet sind, daß Druckwasser zu den Gittern 15, 17 gespritzt wird. Hierdurch werden im Kühlwasser enthaltene kleine Steine, Holzteile usw. am Haften an den Gittern 15,17 gehindert.

Die parallelen Platten 16 der äußeren Gitter 15 und die parallelen Platten 18 der inneren Gitter 17 stoßen nicht parallel aneinander an (Fig. 5). Das Kühlwasser und die Reinigungskörper strömen längs der Platten 16 und werden durch das längs den Platten 18 strömende Wasser um die Anlagestelle zwischen den Gittern 15 und 17 derart umgelenkt, daß die Gefahr besteht, daß einige Reinigungskörper zwischen den Gittern 15 und 17 hängen bleiben. Daher werden zwischen den Gittern 15 und 17 vorzugsweise Führungsgliedcr 47 49 vorgesehen, vgl. F i g. 5. Die Führungsglieder 47, 49 sind jeweils dünne Platten, die im Querschnitt L-förmig umg.faltet und an den äußeren Gittern 15 befestigt sind. Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zum Auffangen von Reinigungskörpern beschrieben.

Wenn der Röhrenwärmetauscher 1 sich im normalen Betrieb befindet, d. h., wenn sein Wärmeaustausch ohne Reinigen erfolgt, werden die äußeren und inneren Gitter 15 und 17 durch Drehen von Handgriffen 22, 26 an einem Ende der Wellen 21, 25 so bewegt, daß sie parallel zum Kühlwasscrstrom sind, vgl. F i g. 4. In diesem Zustand erfolgt der Betrieb der Vorrichtung 7 normal.

Zum Reinigen des Röhrenwärmetauschers 1 mit Reinigungskörpern werden die inneren Gitter 17 an ihren Oberseiten gemäß Fig. 2 durch Drehen der Handgriffe 26 geschlossen, so daß die Fortsätze 41 an die Enden 37 der Frtnahmerohre 19 angrenzen ooer diese Enden berühren. Die äußeren Gitter 15 sind derart gestellt, daß ihre Oberteile in Berührung mit der Seitenwand des zylindrischen Körpers 13 stehen, während die untere . Fortsätze 39 an die Entnahmerohre 19 angrcnr.en oder diese berühren. Hierdurch werden durch das Schließen der inneren Gitter 17 und das Öffnen der äußeren Gitter 15 in der Nähe der Seitenwand des zylindrischen Körpers 1.3 zwei I lalsabschnittc 29 gebildet. Die auf diese Weise gebildeten llalsabschiiiitc sind η der Draufsicht jcwnls im allgemeinen rechteckig.

Die mi KiiliK¹. asser enthaltenen und /um Reinigen des Wärmetauschers verw endeten Keinigiingskorper iut den durch die beiden äußeren ' -ιικτ I 5 abgesiebt und in den stromab gelegenen. \rrh.i misnuißig eiiL'en Hei eich eingeführt. I >ie Keimgimgskorper. die die innert·η f inler !7 erreicht haben, werden durch die iisii.tcrcn tint! tin· inneren Gitter I j. 17 -Acner abgesiebt und in tlie beiden I lalsabschi :ile 29 eingeführt. Die durch die ll.iK.ih schnitte· 24 hindiircligefiihrien Reinigungskörpei >.verden duii ι die Fntnahmerohn· IS, Il aus dem zylindrischen Korper M herausgenommen und in das Finlaßrohr 3(·.οη Cig 1) gebracht.

Die Absarnt '/wischen den parallelen Platten lh "der 18 sind so ausgebildet, dal' Reimgungskörpcr. die ein '.«.enig großer als der Durchmesser der Rohre des Röhrenwärmetaiischers I sind, durch die Kraft des im zylindrischen Korpers Π strömenden Wassers nicht hindtirchgilassen werden. Die inneren und äußeren (inter 15, 17 sind jeweils gegenüber tier Achse des Körpers Il unter ei ium feeijjneten Winke! geneu'i. so daß die Reinigungsk >rper leicht auf den Gittern Ii, 17 gerollt werden können.

Größere Teile tier inneren futter 17. d.h. die Teile über den Halsabschniite-i 29. in denen die Reinigungskörper im wesentlichen abgesiebt werden, befinden sich innerhalb der äußeren Gitter 15. so daß die Lange /.des zylindrischen Korpers H. die notwendig ist. um dann die zum Auffangen der Reinigungskörper und zu deren Herausnehmen aus dem Körper 13 erforderlichen Glieder zu bilden, kurzer als bei der herkömmlich·, η Vorrichtung sein kann.

Das Kühlwasser strömt im axial mittleren I eil schneller als am Seitenwandteil des /_·, ImdriH hen Körpers H. Die Halsabschnitte 29 und die Firn.-.limerohre 19 bi finden sich in Nahe der Seitenwand, wo die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers verhältnismäßig klein ist. wobei dort, wo die Strömungsgeschwindigkeit verhältnismäßig groß ist. nur wenige gegen das Kuhlwasser wirkende Hindernisse vorhanden sind, mi daß der Druckverlust des Kühlwassers gegenüber der herkömmlichen Vorrichtung stark verringert ist. Da unter den Berührungsstellen der inneren Gitter 17 keine parallelen Platten 16 der äußeren Gitter 15 vorhanden sind, ist /usi- t/lieh der Druckabfall des dort strömenden Kühlwassers verringert.

Die zu den Fintnahmerohren 19 hin geleiteten ReinigiinL'skörper treten durch Kanäle hindurch, die durch die Teile der Seitenwand des zylindrischen Körpers 13 und der inneren und äußeren Gi'ter 15. 17 vollständig urrgeben sind. Daher werden die Reimguiigskorper sicher aufgefangen und sicher in d··. Fintritte J5 der Fn'nahmerohre 19 eingeführt, so '.!,iß die Reinigü-gskörper sicher /um Einlaßrohr i transportier; werden können, ohne daß die durch die Lninahnieruhre entleerte Kühlwassermenge erhöht wird. Die Verminderung der Menge des in den Entnahmerohren !9 strömenden Kühlwassers ergibt eine Zunahme des Wärmetauschwirkungsgrads des Röhrenwarmetauschers I

Ks wird in Verbindung ml f ι g. l·· bis H , mc weitere Aiisfiihningsform der Vorrichtung /um .Auffangen \on Reinigungskörpcrn n.n Ii der Lrfindung beschrieben

In I ι ι.·. b isl ein μ lintlrischer Korper "der eine l.c-i'iing IH ■ ngcpaHt. deren Durchmesser giV.ßer als hei der ohiut. .^pi Ausftihninrsfoim ist. In der Leitung 1 I 3 sind zwc: äußere Gitter 115 leweils fest ,in einer mit einen: Handgriff 122 versehenen Welle 121 befestigt, the von tier Leitung I ⁽ i ilrehl'.ir gelagert is¹, /λ, ι sehen den beiden äußeren Gutem 115 befinden sich mehrere Miii'-'-c Gitter 117. die an mit Handgriffen 12h ••ersehenen Well · 125 be'estigt siiul. wobei ieile Welle vnii der l.eitiinu 1 I t drehli.ir gelagert ist Die inneren Gi'Ut 117 siiitl derart angeordni.'i laß hiervon zwei Paare gebildet sind. |edes Paar von iiiiieren füttern 117 ist Vf(H inig angeordnet und bildet ,in seinem Unterteil einen llalsabschnm 129. linier ledern I lalsabschnitt 129 hehndet sich ein [-.inlali 115 eines I ntnahmerohres. /wisi hei, den [inl.issen I Vi :■-: (-in W;m.^r<.tr^ji!r,.Kr 143 so angeordnet, ilaß Druckwa>s r auf die I Intel seile der inneren Gitter 117 derart gespritzt wird, daß im Kühlwasser enthaltene kleine Steine >der 1 lolztcilchen am I längenbleiben an den ( Üttern gehindert werden.

Die äußeren ('liter 115 \ eisen leweils eine Vielzahl von parallelen, eine Siebenn ichtur.g bildenden Platten auf. die sich längs ties Kuhlwasserstroms erstrecken, wenn die Guter 115 senkrech' sind >··η1 an der He ruh: ■■ -1 gestelle zw i seh en den au" ren Gittern 115 und den inneren (üttern 117 enden, /wet der innerhalb angeordneten inneren Gitter 117 stehen während des Aiiffangens der Reinisningskorp^r _;in J_0n Oberteilen miteinander in Her'ihrung und .verden bei Beginn des normalen Betriebs durch die Handgriffe 126 parallel zum Kuhlw.isserstrom bewegt. Die beiden anderen inneren Gitter 117 stehen während d>-s Auffangens an ihren Oberteilen in Berührung mit der Seitenwand der Leitung IH und werden nach dem Auffangen parallel zum Kiihlwasserstrom bewegt.

Die mit dem in der leitung IU befindlichen Kuhiw,!--serstrom gemischten ReinigutiiTskörper werden durch die äußeren und inneren Gitter 115, 117 in die Finlässe 135 der I -itnnhmerohre 119 eingeführt und durch die Fntnahmerohre 119 aus tier Leitung 113 herausgenommen.

Bei dieser Konstruktion kann die Länge /. der Leitunü. die /urr· Vorsehen der äußeren und inneren Gitter 115, 117 und der Fiunahmcrohre 119 erforderlich ist. noch weiter als bei det erster, Ausführung'-form '.erringen werden. Daher wird diese Ausführungsform be; der Verwendung einer Leitung 113 mit großem Durchmesser bevorzugt. Jedoch nimmt der Druckoofaii des Kühlwasser ein wenig zu. weil sich die Lage der durch die äußeren und inneren Gitter 115, 117 gebildeten Halsabschnitte 129 näher an der Achse der Leitung 113 als bei der ersten Ausführungsform befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auffangen von zum Reinigen eines Röhrenwärmetauschers verwendeten Reinigungskörpern mit einer von einem flüssigen Kühlmittel durchströmten Leitung, einer in der Leitung angeordneten ersten Siebeinrichtung zum Bilden eines verhältnismäßig engen Bereiches im stromab gelegenen Teil und zum Einführen der Reinigungskörper in den Bereich, einer zweiten ι ο Siebeinrichtung zum Bilden eines weiteren verengten Durchtrittes für die Reinigungskörper im stromab gelegenen Teil und zum Einführen der Reinigungskörper in den Durchtritt in Zusammenwirkung mit der ersten Siebeinrichtung, und mit an is der Leitung teilweise stromab des Durchtrittes gelegenen Entnahmerohren zum Aufnehmen der Reinigungskörper von der ersten und von der zweiten Siebeinrichtung durch den Durchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Siebeinrichtung (17) im wesentlichen innerhalb der ersten Siebeinrichtung(15) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

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uui ..Ii Ui. -w , !U^WIkIiUIi₆(J, lCll»»<.13C 311 KjTTläU VOM den unteren Enden beider Siebeinrichtungen (15,17) geformte Halsabschnitte (29) für die in Stromrichtung anschließenden Entnahmerohre (19).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmerohre (19) an ihren inneren Enden (37) teilweise aufgeschnitten Jo (Fig. 2) sind derart, daß Einlaßabschnitte (35) zur Aufnahme der Reinigungskörper gebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch aus dünnen Platten mit L-Profil bestehenden Führungsgliedern (4/, 49, F τ g. 5) an der Berührungslinie von der ersien una dijr zweiten Siebeinrichtung (15,17).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- -to net, daß stromab gesehen unterhalb der unteren Siebeinrichtung (17) ein Düsenrohr (43) mit gegen diese Siebeinrichtung (17) gerichteten Düsen (45) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren dir <5 vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Siebeinrichtung (17) aus zwei Paar in Durchmesserrichtung nebeneinander angeordneten Siebeinrichtungen derselben Bauart (117. Fig. 6)gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der beiden Siebeinrichtungen (117) ein Entnahmerohr (119) mit Eintritt (135) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Siebeinrichtungen ein gemeinsames Düsenrohr (143) vorgesehen