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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsemrichtung für Wärmetauscherzüge von, insbesondere brennerbe- heizten, Kesseln mit einem Reinigungselement.
Eine Reinigungseinrichtung für Wärmetauscherzüge von brennerbeheizten Kesseln ist aus der AT 399 385 B bekannt. Zum Reinigen der Wärmetauscherzüge des Rohrwärmetauschers des dort beschriebenen Heizkessels sind in den Wärmetauscherzügen im wesentlichen ortsfeste, aber drehbare und in axialer Richtung oszillierende Reinigungselemente vorgesehen, die über einen gemeinsamen Antneb gedreht werden.
Der Nachteil einer derartigen Reinigungseinrichtung liegt dann, dass die Reinigungselemente permanent in den Rohren des Wärmeaustauschers angeordnet sind, wodurch der Rohrquerschnitt auch während des Kesselbetriebes vermindert ist und sich an den Reinigungselementen im Abgas enthaltene Verunreinigun- gen ablagern können. Des weiteren muss eine der Anzahl der Wärmeaustauschzüge entsprechende Anzahl von Reinigungselementen vorgesehen sein, was sowohl die Herstellung als auch die Wartung und Instandhaltung der Reinigungseinrichtung verteuert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Reinigungseinrichtung für Wärmeaustauschzüge von, insbesondere brennerbeheizten, Kesseln mit einem Reinigungselement anzugeben, das die erwähnten Nachteile möglichst vermeidet.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Reinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Gemäss der Erfindung ist nur ein einziges Reinigungselement vorgesehen, das nacheinander in die einzelnen Wärmeaustauschzüge einschiebbar ist. Die erfindungsgemässe Reinigungsemrichtung kann bevor- zugt während einer Betriebspause des Kessels zum Einsatz kommen. Aber auch wenn solche Betriebspau- sen nicht vorgesehen smd, wird die Strömung im Wärmeaustauscher während des Reinigens wesentlich weniger behindert, da immer nur die Strömung in einem einzigen Wärmetauscherzug behindert wird.
Um das Einführen des Remigungselementes in die einzelnen Wärmeaustauschzüge zu vereinfachen, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verstellmechanik eine Führung für das Reinigungselement aufweist, die in axialer Richtung vor den Wärmetauscherzügen positionierbar ist.
Der Ablauf des Reinigungsvorganges wird bevorzugt von einer elektronischen Programmsteuerung gesteuert, welche die Führung über die Verstellmechanik nacheinander vor die einzelnen Wärmetauscher- züge positioniert, wonach das Reinigungselement problemlos ein oder mehrere Male in die einzelnen Wärmetauscherzüge hineingeschoben und wieder herausgezogen werden kann, um diese zu reinigen.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen.
Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil eines Wärmetauschers eines Kessels mit einer erfindungsgemässen Reinigungseinrichtung und Fig. 2 eine Ansicht auf die Anordnung von Fig. 1 von links mit der Massgabe, dass das Gehäuse der Reinigungseinrichtung aus Gründen einer übersichtlicheren Darstellung weggelassen wurde.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist der Wärmetauscher 15 eines Kessels eine Reihe von Wärmetau- scherzügen 6 auf. Zur Reinigung dieser Wärmetauscherzüge beziehungsweise Rauchgaszüge 6 ist ein Reinigungselement 5 in Form einer länglichen Bürste vorgesehen, die in ihrer aus den Rauchgaszügen 6 zurückgezogenen Stellung in einer im wesentlichen zylindrischen Führung beziehungsweise Bürstenkam- mer 4 aufgenommen ist. Zum Bewegen der Bürste 5 quer zur Längserstreckung der Rauchgaszüge 6 ist die Führung 4 mit dem Kolben 19 eines Druckmittelzylinders 1 verbunden. Der Zylinder 20 des Druckmittel- zylinders 1 ist seinerseits über ein Schwenklager 16 an einem Gehäuse 8 der Reinigungseinrichtung schwenkbar gelagert.
Zum Verschwenken des Druckmittelzylinders 1 ist ein weiterer Druckmittelzylinder 18 vorgesehen, der einerseits am Zylinder 20 im Abstand vom Schwenklager 16 über ein Lager 21 und mit seinem zylinderseitigen Ende über ein Lager 22 an einer gehäusefesten Halterung 23 angelenkt ist.
Durch entsprechendes Betätigen der Druckmittelzylinder 1 und 18 kann das Reinigungselement 5 in der Führung 4 vor jedem Rauchgaszug 6 positioniert werden, was bevorzugt programm- beziehungsweise computergesteuert erfolgt. Zur Kontrolle beziehungsweise Erfassung der Ist-Lage der Kolbenstange der Druckmittelzylinder 1 und 18 sind Messelemente 2 und 24 vorgesehen, welche die aktuelle Position der jeweiligen Kolbenstangen erfassen, welche Daten der Steuerung zur Verfügung gestellt werden.
In den Fig. 1 und 2 ist das Reinigungselement 5 in der Führung 4 in durchgezogenen Linien in einer sogenannten Wartestellung in einem Bereich 28 innerhalb des Gehäuses 8 dargestellt, in der diese vor keinem Rauchgaszug 6 angeordnet sind. Der Vorteil dieser Wartestellung liegt dann, dass einerseits die
Strömung der Abgase aus den Rauchgaszügen 6 beziehungsweise in die Rauchgaszüge 6 nicht behindert wird und zum anderen die Hitzebelastung der Bürste 5 gering gehalten werden kann, während sich der
Heizkessel in Betrieb befindet.
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Die Position des Reinigungselementes 5 und der Führung 4 vor dem Rauchgaszug 6 ist in den Fig. 1 und 2 in strichlierten Linien dargestellt.
Um die Hitzebelastung des Reinigungselementes 5 noch weiter zu verringern, kann vorgesehen sein, dass die Führung 4 als zylindrische Hülse ausgeführt ist, deren dem Wärmetauscher 15 zugewandte Öffnung 25 in der Wartestellung durch einen Deckel 3 verschlossen ist, der fest mit dem Gehäuse 8 verbunden ist. Um den Kolben 19 vor schädlicher Hitzeeinwirkung zu schützen ist dieser von einem elastischen Hitzeschutz, zum Beispiel in Form eines Faltenbalges 9, umgeben
Der Antrieb des Reinigungselementes 5 in axialer Richtung erfolgt in der Art eines Bowdenzuges, d.h., dass ein biegsames Antriebselement 10 in einer schlauchförmigen Hülle 11 geführt ist.
Ein Ende der Hülle 11 ist am vom Wärmetauscher 15 abgewandten Ende 26 der Führung 4 befestigt und führt durch eine Eintrittsöffnung 27 in einer Verschlussplatte 13, die dem Wärmetauscher 15 gegenüberliegend am Gehäuse 8 mittels Schrauben 14 angeschraubt ist.
Um den Bowdenzug 10,11 vor schädlicher Hitzeeinwirkung zu schützen, ist dieser von einem flexiblen Wärmeschutz 29 umgeben.
Verschoben wird die Bürste 5 mittels des Bowdenzuges 10,11 in axialer Richtung durch einen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Linearmotor, der das Antriebselement beziehungsweise die biegsame Welle 10 antreibt.
Falls dies gewünscht wird, kann die biegsame Welle 10 auch in Drehnchtung angetneben werden, um der Bürste 5 zusätzlich zu ihrer axialen Bewegung auch eine Drehbewegung zu verleihen.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden:
Eine Reinigungseinrichtung für Wärmetauscherzüge 6 von, insbesondere brennerbeheizten, Kesseln weist ein einziges Reinigungselement 5 auf, das nacheinander einzeln in die Wärmetauscherzüge 6 einschiebbar sowie über eine Verstellmechanik 1, 18 quer zur Längsrichtung der Wärmetauscherzüge 6 bewegbar ist.
Die Verstellmechanik 1, 18 weist eine Führung 4 für das Reinigungselement 5 auf, die in axialer Richtung vor den Wärmetauscherzügen 6 positionierbar ist.
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The invention relates to a cleaning device for heat exchanger trains of, in particular burner-heated, boilers with a cleaning element.
A cleaning device for heat exchanger trains of burner-heated boilers is known from AT 399 385 B. To clean the heat exchanger cables of the tubular heat exchanger of the boiler described there, essentially fixed, but rotatable and oscillating in the axial direction oscillating cleaning elements are provided in the heat exchanger cables, which are rotated via a common Antneb.
The disadvantage of such a cleaning device is that the cleaning elements are permanently arranged in the tubes of the heat exchanger, as a result of which the tube cross-section is also reduced during boiler operation and contaminants contained in the exhaust gas can deposit on the cleaning elements. Furthermore, a number of cleaning elements corresponding to the number of heat exchange trains must be provided, which increases the cost of both the production and the maintenance and repair of the cleaning device.
The invention is therefore based on the object of specifying a cleaning device for heat exchange trains of, in particular burner-heated, boilers with a cleaning element which avoids the disadvantages mentioned as far as possible.
This object is achieved with a cleaning device with the features of patent claim 1.
According to the invention, only a single cleaning element is provided, which can be inserted one after the other into the individual heat exchange cables. The cleaning device according to the invention can preferably be used during a break in operation of the boiler. But even if such operating breaks are not provided, the flow in the heat exchanger is significantly less impeded during cleaning, since only the flow in a single heat exchanger train is impeded.
In order to simplify the insertion of the cleaning element into the individual heat exchange cables, it can be provided in a further development of the invention that the adjustment mechanism has a guide for the cleaning element, which can be positioned in the axial direction in front of the heat exchanger cables.
The course of the cleaning process is preferably controlled by an electronic program control, which positions the guide one after the other in front of the individual heat exchanger cables, after which the cleaning element can easily be pushed one or more times into the individual heat exchanger cables and pulled out again in order to clean them .
Further features and advantages of the invention emerge from the remaining subclaims and the following description of an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawings.
1 shows an axial section through part of a heat exchanger of a boiler with a cleaning device according to the invention, and FIG. 2 shows a view of the arrangement of FIG. 1 from the left, with the proviso that the housing of the cleaning device has been omitted for reasons of clarity.
1 and 2 show, the heat exchanger 15 of a boiler has a number of heat exchanger cables 6. To clean these heat exchanger cables or flue gas flues 6, a cleaning element 5 is provided in the form of an elongated brush, which, in its position withdrawn from the flue gas flues 6, is received in an essentially cylindrical guide or brush chamber 4. In order to move the brush 5 transversely to the longitudinal extent of the flue gas flues 6, the guide 4 is connected to the piston 19 of a pressure medium cylinder 1. The cylinder 20 of the pressure medium cylinder 1 is in turn pivotally mounted on a housing 8 of the cleaning device via a pivot bearing 16.
To pivot the pressure medium cylinder 1, a further pressure medium cylinder 18 is provided, which is articulated on the one hand on the cylinder 20 at a distance from the pivot bearing 16 via a bearing 21 and with its cylinder end via a bearing 22 on a bracket 23 fixed to the housing.
By correspondingly actuating the pressure medium cylinders 1 and 18, the cleaning element 5 can be positioned in the guide 4 in front of each flue gas flue 6, which is preferably carried out under program or computer control. To check or record the actual position of the piston rod of the pressure medium cylinders 1 and 18, measuring elements 2 and 24 are provided, which record the current position of the respective piston rods and which data are made available to the control.
1 and 2, the cleaning element 5 is shown in the guide 4 in solid lines in a so-called waiting position in an area 28 within the housing 8 in which they are not arranged in front of any flue gas duct 6. The advantage of this waiting position is that on the one hand the
Flow of the exhaust gases from the flue gas flues 6 or into the flue gas flues 6 is not impeded and, on the other hand, the heat load on the brush 5 can be kept low while the
Boiler is in operation.
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The position of the cleaning element 5 and the guide 4 in front of the flue gas duct 6 is shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2.
In order to further reduce the heat load on the cleaning element 5, it can be provided that the guide 4 is designed as a cylindrical sleeve whose opening 25 facing the heat exchanger 15 is closed in the waiting position by a cover 3 which is firmly connected to the housing 8 . In order to protect the piston 19 from the harmful effects of heat, it is surrounded by an elastic heat protection, for example in the form of a bellows 9
The cleaning element 5 is driven in the axial direction in the manner of a Bowden cable, i.e. a flexible drive element 10 is guided in a tubular sleeve 11.
One end of the casing 11 is fastened to the end 26 of the guide 4 facing away from the heat exchanger 15 and leads through an inlet opening 27 in a closure plate 13, which is screwed onto the housing 8 opposite the heat exchanger 15 by means of screws 14.
In order to protect the Bowden cable 10, 11 from harmful heat, it is surrounded by a flexible heat protection 29.
The brush 5 is moved in the axial direction by means of the Bowden cable 10, 11 by a linear motor, not shown in the drawings, which drives the drive element or the flexible shaft 10.
If this is desired, the flexible shaft 10 can also be turned in the direction of rotation in order to give the brush 5 a rotational movement in addition to its axial movement.
In summary, an embodiment of the invention can be described as follows:
A cleaning device for heat exchanger trains 6 of, in particular burner-heated, boilers has a single cleaning element 5 which can be inserted one after the other into the heat exchanger trains 6 and can be moved transversely to the longitudinal direction of the heat exchanger trains 6 via an adjusting mechanism 1, 18.
The adjusting mechanism 1, 18 has a guide 4 for the cleaning element 5, which can be positioned in the axial direction in front of the heat exchanger cables 6.