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Dokumentenidentifikation DE3930493A1 14.03.1991
Titel Gerät zur Innenreinigung der Rohre eines Wärmetauschers
Anmelder Weigel, Bernd, 8744 Mellrichstadt, DE
Erfinder Weigel, Bernd, 8744 Mellrichstadt, DE
Vertreter Pöhner, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8700 Würzburg
DE-Anmeldedatum 12.09.1989
DE-Aktenzeichen 3930493
Offenlegungstag 14.03.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.03.1991
IPC-Hauptklasse F28G 9/00
IPC-Nebenklasse B08B 9/02   
Zusammenfassung Zur Innenreinigung der Rohre (4) eines Wärmetauschers (5) wird ein Gerät mit einem Aggregat zur Bereitstellung von Wasser hohen Drucks und wenigstens einem hiervon ausgehenden Schlauch (1), der teilweise auf eine Haspel aufgewickelt ist, vorgeschlagen, bei welcher der Schlauch (1) in einem zur Handhabung geeigneten Bedienungsrohr (2) und in Führungsschläuchen (3) geführt ist sowie über eine im Bereich von Aggregat und/oder Haspel befindlichen Vorschubeinrichtung zurückziehbar ist und der Schlauch (1) zusätzlich entweder außenends mit nach hinten weisenden Austrittsdüsen oder im Bereich des Bedienungsrohres (2) mit einer nach außen gerichteten weiteren Vorschubeinrichtung versehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Innenreinigung der Rohre eines Wärmetauschers mit einem Aggregat zur Bereitstellung von Wasser hohen Drucks und wenigstens einem hiervon ausgehenden Schlauch, der teilweise auf eine Haspel aufgewickelt ist.

In den unterschiedlichsten Bereichen der Technik, vor allem aber auch in Raffinerien, Chemie- und Petrochemiebetrieben werden Wärmetauscher eingesetzt, in denen das auf einem Temperaturniveau befindliche Medium Bündeln von Rohre, die von einem Medium anderer Temperatur umgeben sind, durchströmt. Mit zunehmender Benutzungsdauer bildet sich an der Innenseite der Rohre eine Ablagerungsschicht, die zu einer Verminderung der Leistung des Wärmetauschers Anlaß gibt und im Extremfall die Zirkulation im Rohrinneren völlig unterbricht. Von Zeit zu Zeit ist deshalb eine Innenreinigung der Rohre unumgänglich. Im Falle demontierbarer und transportabler Wärmetauscher erfolgt die Reinigung an Zentralplätzen vermittels teil- oder vollautomatisierter und mit Hochdrucklanzen arbeitenden Reinigungsanlagen. Bei stationären Wärmetauschern hingegen muß die Reinigung am Einsatzort entweder über Hochdrucklanzen und vielfach aus Platzgründen mit Hilfe von Schläuchen manuell erfolgen, durch welche das Wasser mit hohem Druck eingeführt wird.

Als entscheidender Nachteil ist die Gefährdung des Arbeitspersonals anzusehen, beispielsweise dann, wenn die Hochdruckschläuche wegen zugesetzter Rohre zurückschießen, das Wasser unter hohem Druck frei austritt und bei Erfassen des Personals gravierende und schwer heilende Verletzungen hinterläßt. Hinzu kommt die außergewöhnliche körperliche Belastung des Bedienungspersonals.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines Gerätes zur Innenreinigung der Rohre eines stationären Wärmetauschers zur Aufgabe gemacht, welcher dem Bedienungspersonal ein sicheres Arbeiten ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Schlauch in einem zur Handhabung geeigneten Bedienungsrohr und in Führungsschläuchen geführt ist, sowie über eine im Bereich von Aggregat und/oder Haspel angebrachte Vorschubeinrichtung zurückziehbar ist und der Schlauch zusätzlich entweder außenends mit nach hinten weisenden Austrittsdüsen oder im Bereich des Bedienungsrohres mit einer nach außen gerichteten weiteren Vorschubeinrichtung versehen ist.

Die Innenreinigung des Rohres erfolgt durch stirnseitiges Einführen des Schlauches in den Innenraum, so daß das unter hohem Druck durch die Düsen austretende Wasser die Ablagerungen von den Rohrwandungen sprengt. Für das Einziehen des Schlauches sind zwei Alternativen denkbar: Entweder sind die Austrittsdüsen nach hinten, d. h. zum einlaßseitigen Ende des Rohres hin gerichtet. Dann bewirkt das unter hohem Druck austretende Wasser, daß sich der Schlauch nach dem Einfädeln selbst in das Rohr zieht und zum anderen, daß die bereits abgetrennten Ablagerungen ohne den Vortrieb des Schlauches zu behindern, ausgespült werden. Bei anderen Orientierungen der Austrittsdüsen, z.B. radial oder nach vorne, ist eine zusätzliche Vorschubeinrichtung im Bereich des Bedienungsrohres erforderlich, die das Einbringen bewirkt. Ein Schlauch ist im allgemeinen nur auf Zug beanspruchbar. Die abgelösten Ablagerungen werden dann bevorzugt am gegenüberliegenden Ende des Rohres nach außen gespült. Das mit Beendigung des Reinigungsvorganges erforderliche Zurückziehen des Schlauches erfolgt über eine das Aufrollen bewirkende weitere Vorschubeinrichtung, beispielsweise in Form einer angetriebenen Haspel. Um jede Gefährdung der Bedienungsperson auszuschließen, wird der Schlauch in Bedienungsrohr und Führungsschlauch geführt. Die axiale Bewegung wird durch Betätigung der Vorschubeinrichtungen und/oder durch Regulierung des durchströmenden Wassers eingestellt.

Die Funktion ist wie folgt: Das Aggregat als Bestandteil des erfindungsgemäßen Gerätes wird im Bereich des zu reinigenden Wärmetauschers in Position gebracht und angeschlossen. An der Frontseite des Wärmetauschers verschafft sich die Bedienungsperson einen sicheren Standplatz. Insbesondere bei starken Verschmutzungen wird anschließend die Eintrittsöffnung des Rohres gereinigt, der Schlauch endseitig in ein Rohr eingeführt und durch Zuschalten des Wassers hohen Drucks per Rückstoß oder durch die Vorschubeinrichtung in das Rohr eingezogen. Das Bedienungsrohr dient der Positionierung und Fixierung. Mit erfolgter Reinigung wird der Schlauch mit der Vorschubeinrichtung wieder zurückgezogen. Eine vorher einstellbare Arbeitslänge bewirkt, daß der Schlauch bis zum vorgegebenen Wert eingezogen und dann die Vorschubeinrichtung zum Zurückziehen des Schlauches aktiviert wird. Die Bedienung wird am einfachsten, wenn sich die Schalter des der Wasserförderung dienenden Aggregats als auch die der Vorschubeinrichtungen im Bereich des Bedienungsrohres befindet.

Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht in der sicheren Arbeitsweise für das Bedienungspersonal. Als weiterer Vorzug ist die Möglichkeit der Benutzung durch eine einzige Person anzusehen.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung besitzt das Bedienungsrohr in dem oder den Schläuchen eine der Festlegung an der Stirnseite der Rohre dienende Befestigungsvorrichtung. Sie wird zu Beginn der Arbeiten an einem der (anderen) Rohre befestigt und ist in mehrfacher Hinsicht von Vorteil. Sie gestattet eine stirnseitige Fixierung in einem bestimmten Abstand zur Stirnseite der Rohre des Wärmetauschers, so daß das zurückströmende Wasser ohne weiteres abfließen kann. Sie gestattet eine Leistungssteigerung und eine volle Ausnützung der Aggregatenergie, da die auftretenden hohen Reaktionskräfte des Wasserstrahles durch den Wärmetauscher selbst aufgenommen und abgeleitet werden können, was eine Entlastung des Bedienungspersonales darstellt.

Im speziellen handelt es sich bei der Befestigungsvorrichtung um einen Spreizdübel, der zu Beginn der Arbeit in eines der Rohre eingeführt und dort festgelegt wird. Erst dann beginnt die Reinigung durch Einführen des Schlauches. Aus Sicherheitsgründen kann die Arbeitsfunktion unterbunden werden, solange die Befestigungvorrichtung nicht aktiviert wurde.

Ergonomisch von Vorteil ist die Ausbildung des Bedienungsrohres in Form einer Pistole mit zwei Handgriffen, die jeweils eine Drucktaste mit federbelasteter Rückstellung aufweisen, bei deren Betätigung die Steuerung des Aggregates, die Vorschubeinrichtung oder die Befestigungsvorrichtung aktiviert wird.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Anbringung mehrerer, parallel zueinander im Bedienungsrohr angeordneter Schläuche vorgesehen. Sie ermöglichen neben dem sukzessiven auch das gleichzeitige Reinigen von mehreren Rohren durch Einführen der entsprechenden Anzahl an Schläuchen. Deren Abstand im Befestigungsrohr muß naturgemäß dem der Rohre des Wärmetauschers entsprechen. Aufgrund der sich ändernden Abstände empfiehlt sich in einer Weiterbildung, den Abstand der Schläuche, vorzugsweise im Bereich des Bedienungsrohres veränderbar zu machen.

Aufgrund der Tatsache, daß sich auf der Innenseite des Rohres die zu entfernenden Ablagerungen befinden, andererseits jedoch zur Intensivierung der Reinigung der Abstand zwischen Austrittsdüse und Rohrinnenwandung möglichst gering sein soll (damit ist auch das Restvolumen im Inneren des Rohres minimal), soll der Innendurchmesser des Rohres etwas größer als der Außendurchmesser der Austrittsdüse gewählt sein. Zur Erzielung eines optimalen Reinigungseffektes ist die Anpassung des Düsendurchmessers an den des Rohres folglich von Vorteil.

Die Handhabung und das Umstecken von einem Rohr auf das andere wird besonders erleichtert, wenn das Bedienungsrohr durch einen Balancer getragen wird, worunter ein Gerät zu verstehen ist, welches das Bedienungsrohr hinsichtlich seines Gewichtes abstützt und stets parallel zur Achse der Rohre ausrichtet. Das Einfädeln wird hierdurch erheblich erleichtert und die von der Bedienungsperson aufzuwendende Kraft minimal.

In Abhängigkeit von ihrer Verwendung geben mitunter Wärmetauscher bzw. ihre Ablagerungen zu Explosionen neigende Gase oder Dämpfe ab. Um sie während des Reinigungsvorganges durch die Vorschubeinrichtungen nicht zu entzünden und Explosionen auszulösen, ist schließlich von Vorteil, diese pneumatisch anzutreiben und zu betätigen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Sie zeigt in schematisch gehaltener Darstellung das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gerät im Einsatz.

Es besteht aus einem Schlauch (1), der im Bedienungsrohr (2) und im übrigen in Führungsschläuchen (3) geführt ist. Das Bedienungsrohr (1) wird manuell erfaßt und sukzessive in die einzelnen Rohre (4) des Wärmetauschers (5) eingeführt. Hierzu befindet sich eine Bedienungsperson (6) auf einem die stirnseitige Zugänglichkeit ermöglichenden Gerüst (7).

Das gegenüberliegende Ende des Schlauches (1) geht aus von einer Box (8), die, was hier jedoch nicht erkennbar ist, eine Vorschubeinrichtung zum Zurückziehen des Schlauches sowie eine Haspel jeweils mit den zugehörigen Antrieben aufweist. Deren Aufgabe ist einerseits die Bereitstellung von Wasser hinreichend hohem Drucks sowie das Zurückziehen des Schlauches (1) mit Hilfe einer durch Zug den Schlauch bewegenden Vorschubeinrichtung. Wie der Vorschub des Schlauches (1) geschieht, ist der Zeichnung nicht entnehmbar.

Die Box (8) wird über eine Leitung (9) durch ein Fahrzeug (10) mit Energie versorgt.

Im Ergebnis erhält man ein Reinigungsgerät, das bei stationären Wärmetauschern ein besonders sicheres Arbeiten gestattet.


Anspruch[de]
  1. 1. Gerät zur Innenreinigung der Rohre eines Wärmetauschers mit einem Aggregat zur Bereitstellung von Wasser hohen Drucks und wenigstens einem hiervon ausgehenden Schlauch, der teilweise auf einer Haspel aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) in einem zur Handhabung geeigneten Bedienungsrohr (2) und in Führungsschläuchen (3) geführt ist, sowie über eine im Bereich von Aggregat und/oder Haspel angebrachte Vorschubeinrichtung zurückziehbar ist und der Schlauch (1) zusätzlich entweder außenends mit nach hinten weisenden Austrittsdüsen oder im Bereich des Bedienungsrohres (2) mit einer nach außen gerichteten weiteren Vorschubeinrichtung versehen ist.
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungsrohr (2) eine zur Festlegung an der Stirnseite der Rohre (4) geeignete Befestigungsvorrichtung aufweist.
  3. 3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Spreizdübel als Befestigungsvorrichtung.
  4. 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Bedienungsrohr (2) in Form einer Pistole.
  5. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mehrere, parallel zueinander im Bedienungsrohr angeordnete Schläuche (1).
  6. 6. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen veränderbaren Abstand der Schläuche (1).
  7. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Rohres (4) etwas größer als der Außendurchmesser der Austrittsdüse ist.
  8. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen das Bedienungsrohr (2) tragenden Balancer.
  9. 9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine pneumatisch betätigte Vorschubeinrichtung.






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