DD266287A5 - Spuelvorrichtung fuer hydraulikrohrsysteme mit geringem durchmesser u. ae. - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Spuelen von Hydraulikrohrsystemen mit kleinem Durchmesser, die eine Hydraulikpumpe fuer das Spuelen von Fluessigkeit durch das Rohrsystem sowie Filtermittel aufweist. Die Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung so auszubilden, dass die Spuelfluessigkeit derart durch das Rohrsystem geleitet wird, dass dadurch die Verunreinigungen von den Rohrwaenden abgeloest werden. Dazu sind zwei intermittierend zu oeffnende Druckakkumulatoren vorzugsweise am Ende des Rohrsystems zum Fuellen des Rohrsystems abwechselnd mit kurzen Gas- und Oelsaeulen, Spuelfluessigkeit und Druckgas angeordnet, und bei Erreichen eines vorgegebenen Drucks im Rohrsystem wird dieses in einen Auffangbehaelter geoeffnet, wodurch sich das Druckgas ploetzlich ausdehnt und bewirkt, dass sich das Rohrsystem kraftvoll in Form eines Stroemungsstosses entleert, der die Verunreinigungen im Rohrsystem loest. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spülen von Hydraulikrohrsystemen mit kleinem Durchmesser und ähnlichen Systemen oder eines Teils eines solchen Rohrsystems, die eine Hydraulikpumpe zum Spülen von Flüssigkeit durch das Rohrsystem und Filtermittel aufweist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Hydraulikrohrsysteme und andere ähnliche Rohrsysteme sollten vor Inbetriebnahme des Systems innen gereinigt werden, um nach der Herstellung und Montage zurückgebliebene Verschmutzungsteilchen zu entfernen, da diese sonst später ernste Störungen beim Betreiben des Rohrsystems hervorrufen.

Von den Experten wird allgemein anerkannt, daß zur Erreichung ausreichend guter Ergebnisse das Spülen mit einer genügend großen Durchflußmengo durchgeführt werden muß, um eine turbulente Strömung zu erzeugen, d. h. es muß ein Wert von etwa 4 000 für die Rnynoldssche Zahl erreicht werden.

Bei langen Rohrsystemen mit kleinem Durchmesser ist es bisher nicht möglich gewesen, ein ausreichend wirksames Spülen zu erreichen. Als ein Beispiel dafür können Rohrsysteme für die Ventilsteuerungshydraulik in einem Schiff angeführt werden. Die Länge des Rohrsystems kann gut ca. 200m betragen, der Rohrdurchmesser ist etwa 10 mm; und öl mit einer Viskosität von 37 cSt wird als Spülflüssigkeit verwendet. Zur Erreichung einer turbulenten Strömung während des Spülens, d. h. oines Werts von ca. 4000 für die Reynoldssche Zahl, ist ein Durchsatz von ca. 70 Liter pro Minute erforderlich, wodurch der Druckabfall ca. 4bar/m und von einem Ende de« Rohrsystems zum anderen ca. 800 bar betragen wird. Das Problem besteht darin, daß diese Art von Rohren derart hohe Drücke einfach nicht aushalten.

Wenn dao Spülen mit oinem geringeren Volumendurchsatz durchgeführt wird, um den Druckabfall den Druckwiderstandseigennchafton des Rohrsystems anzupassen, erreicht man anstelle der turbulentem Strömung eine laminare Strörrung mit praktisch nicht vorhandenen Reinigungsoigenschaften. Aus diesem Grund ist das Spülen in den meisten Fällen völlig vernachlässigt worden, was in der Folge zu ernsthaften Betriebsstörungen geführt hat.

Ziel der Erfindung

Ziel dor Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spülen von Hydraulikrohrsystemen mit kleinem Durchmesser zur Verfügung zu stellen, mit der Hydraulikrohrsysteme und andere ähnliche Rohrsysteme mit kleinem Durchmesser wirksam gespült werden können.

Darlegung des Weteni der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtuno zum Spülen von Hydraulikrohrsystemen mit kleinem Durchmesser,

die eine Hydraulikpumpe und Filtermittel aufweist, so auszubilden, daß die Spülflüssigkelt derart durch das Rohrsystem geleitetwird, daß dadurch die Verunreinigungen von den Rohrwänden abgelöst werden.

Erflndungegemäß wird dies dadurch erreicht, daß Mittel zum Mischen eines Druckgases in die Spülflüssigkeit in Verbindung mit

der Hydraulikpumpe angeordnet sind und der Spülkreis ein Absperrventil aufweist, das derart angeordnet ist, daß es zur Bildungeines kraftvollen Strömungsntoßes durch das Rohrsystem intermittierend geöffnet werden muß.

Der Spülkreis schließt Mittel für das periodische Füllen des Rohrsystems unter Druck β bwechselnd mit einer Gassäule und einer Flüssigkeit, insbesondere einer ölsäule, mittels Hydraulikpumpen sowie ein Absperrventil ein, das so angeordnet ist, Haß es Intermittierend zur Bildung einos kräftigen Strömungsstoßes durch das Rohrsystem geöffnet wird. Die Mittnl zum Füllen des Rohrsystems mit Druckgas umfassen eine mit einem Druckreduzierventil versehene Gasflasche und

ein Steuerventil.

Wenn tins Absperrventil geschlossen ist, wird das gesamte Rohrsystem mit Spülflüssigkeit unter einem Druck gefüllt, der dem

der Hydraulikpumpe entspricht. Das von der Spülflüssigkeit durch das Rohrsystem mitgerissene Gas wird dadurch komprimiert,wenn das Absperrventil geöffnet wird, fällt der Druck ab, wodurch das Druckgas sich plötzlich kräftig ausdehnt und dabei einenbesonders kräftigen Strömungsstoß durch das Rohrsystem erzeugt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das gesamte Rohrsystem zunächst mit Spülflüssigkeit, vorzugsweise öl, gefüllt. Danach wird das Rohrsystem stoßweise abwechselnd mit Gas und weiterem Öl gefüllt, wozu Druckakkumulatoren angewendet

werden. Wenn das Rohrsystem vorzugsweise mit abwechselnden Gas· und ölsäulen unter dem Geiiamtarbeitsdruck der Pumpeim wesentlichen gefüllt ist, wird das Rohrsystem in einen Auffangbehälter zum Spülen geöffnet, wodurch sich das Druckgasplötzlich kraftvoll ausdehnt und dabei ein besonders kräftiger Strömungsstoß durch das Rohrsystem, vorzugsweise in eine demstoßweisen Füllen entgegengesetzte Richtung, erzeugt wird.

Das Rohrsystem funktioniert somit in der gleichen Wehe wie ein Druckakkumulator. Das stoßweise Spülen wird in der gloichon Weise so lange fortgesetzt, bis das Innere des Rohrsystems sauber ist. Die erforderliche Spülzeit wird durch Experimentieren

bestimmt.

Das mitgerissene Gas ist vorzugsweise Stickstoff, und es können eine oder mehrere Gasflaschen verwendet werdon. Die

herausgespülten Verunreinigungen werden aus der Spülflüssigkeit in einem Filteraggregat abgefiltert, das vorzugsweise in

einer Rücklaufpumpleitung «wischen e.nem Sammelbehälter am Austrittsende des Rohrsystems und dem Ölbehälter der

Hydraulikpumpe angeordnet ist. Der Grund dafür liegt darin, daß das Filteraggrngat den kräftigen Flüssigkeitsstößen nicht

standhält.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 und 2: zwei Ausführungsformen der Vorrichtung in Form von Übersichtsschaltplänen in schematischer Darstellung. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Reinigung eines Rohrsystems besteht ans einer Hydraulikpumpe 2 für die Spülflüssigkeit, die im allgemeinen öl ist, einem Gasbehälter 4 für Ga: vorzugsweise Stickstoff, einem Absperrventil 5, das

intermittierend geöffnet und geschlossen werden kann, einem Auffangbehälter 6 zum Sammeln der Spülflüssigkeit nach dem

Absperrventil 5, einem ölbehälter 7 der Hydraulikpumpe 2, einer Verbindungsleitung 8 von dem Auffangbehälter 6 zu dem

ölbehälter 7, einer Pumpe 9 für den Transport der in dem Auffangbehälter β gesammelten Spülflüssigkeit zu dem Ölbehälter 7,zwei Druckregelventilen 10; 11, zwei Ventilen 12; 13 zum Regeln der Strömungsmenge und zwei Rückschlagventilen 14; 15.

Das Spülen wird wie folgt durchgeführt: Das in der Zeichnung geöffnet dargestellte Absperrventil' 5 wird geschlossen, wodurch das Rohrsystem 1 gleichzeitig mit Spülflüssigkeit von der Hydraulikpumpe 2 um¹ mit Gas, vorzugsweise Stickstoff, aus dem Gasbehälter 4 gefüllt wird. Das Rohrsystem 1 wird mit einem Druck von beispi jlswelse ca. 5bar durch die Hydraulikpumpe 2 gefüllt; das Druckregelventil 10 in

der Ausgangsleitung vom Gasbehälter 4 wird durch den gleichen Druck, d. h. 5bar, eingestellt.

Wenn das Rohrsystem 1 nufgefüllt ist, steigt der Druck darin auf einen Wert, der für das Druckregelventil 11 eingestellt ist, z. B.

60 bar, wodurch das Rücknchlagventil 14 in der Ausgangsleitung vom Gasbehälter 4 geschlossen und das von der Spülflüssigkeitmitgerissene Gas in dem gesamten Rohrsystem 1 komprimiert wird.

Wenn der Grenzdruck des Druckregalventils 11 erreicht ist, wird das Absperrventil 6 geöffnet, wodurch der plötzliche Druckabfall

in dem Rohrsystem 1 bewirkt, daß das in der Spülflüssigkeit komprimierte Gas sich kräftig ausdehnt, so daß das Rohrsystem 1schnell durch einen kräftlijen Strömungsstoß geleert wird, der die Verunreinigungen an den Innenwänden des Rohrsystems 1wirksam lockert. Nach Abnchwächung des Strömungsstoßes wird das Absperrventil 5 wieder geschlossen, und das Spülen wirdin der gleichen Weise fortgeführt, bis die erforderliche Reinheit des Rohrsystems 1 erreicht ist.

Die für den Spülprozeß erforderliche Zeit hängt natürlich bis zu einem gewissen Maß von dem Druck der Hydraulikpumpe 2 und

von dem Druck des von dor Spülflüssigkeit mitgerissenen Gases sowie von dem Ausmaß des Rohrsystems 1 und dem

Reinheitsgrad ab. Das SyMem kann ohne große Schwierigkelten durch Erfahrung beherrscht werden. Das gleiche gilt für das Betätigen des Absperrventils 5, das zum Beispiel zeitgesteuert oder einfach auf die Messung des Drucks im Rohrsystem 1

ausgerichtet sein kann; dem Fachmann werden bei der Durchführung des Spülprozesses mit Hilfe handelsüblicher Ausrüstungen keinerlei Schwierigkeiten entstehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zur ReI' igung eines Rohrsystems 20 besteht aus einem Motor 21 für zwei

zusammenwirkende Hydraulikpumpen 22; 23 für die Spülflüssigkeit, die im allgemeinen öl ist, einem Filter 24, einem Ventil 25 zur Entfernung von Gas aus der Spülflüssigkeit, einem Druckregolventil 26 für die Hydraulikpumpe 23, das im vorliegenden Fall

auf 35bar eingestellt ist, einem Rückschlagventil 27, zwei Absperrventilen 28a; 28b zum Füllen des Rohreystems 20 mit öl bzw. zum Leeren des Rohrsystems 20 während des Spülvorgungs, einer Gasflasche 29, vorzugsweise für Stickstoff, einem Druckreduzierventil 30 für das Gas, das beispielsweise auf 12 bar eingestellt ist, einem Steuerventil 31 für die Zufuhr von Gas in das Rohrsystem 20, einem Steuerventil 32 für zwei parallele Druckakkumulatoren 33, die beide auf eint»i Gegendruck von >)elspiel8wel8e 7 bar eingestellt sind und ein Volumen von beispielsweise 0,6 Liter haben, einem herkömi nlichen Absperrventil 34, einem Ventil 35 für dio Regelung dos Durchsatzess, einem Ventil 36, das die Hydraulikpumpe 22 entweder mit

einem ölbehälter 37 oder mit einem Füllbehälter 38 verbindet, einem Auffangbehälter 39 für die Spülflüssigkeit und Verbindungsschläuchen 41 zu und von dem Rohrsystem 20 beispielsweise ein Innendurchmesser von 13mm und eine Länge

von 200m oder eh Innendurchmesser von 6mm und eine Länge bis zu 1000m; für den ölbehälter 1001; für die Hydraulikpumpen ?2; 23 ca. 10 bis 12 l/Minute und für den Motor 21 1,1 kW.

Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Welse:

Wenn dor Motor 21 läuft, pumpt die Hydraulikpumpe 22 ö! durch den Filter 24 zu der Hydraulikpumpe 23, von wo aus das öl weiter zurück zu dom Ölbehälter 37 geleitet wird, wenn das Ventil 28 geschlossen ist, wio dies in der Zeichnung der Fall ist. Ein

Teil des Öls geht durch das Rückschlagventil 27, und das Ventil 26 entfernt Luft und Gas aus dem öl.

Der ölbehälter 37 wird durch öffnen dos Ventils 36 zur Saugleitung aus dem Füllbehälter 38 gefüllt. Ist der ölbehälter 37 voll,

wird das Ventil 36 wieder auf die Saugleitung von dem ölbehälter 37 zurückgestellt.

Das Spülen des Rohreystems 20 wird eingeleitet, indem es mit öl gefüllt wird; das Absperrventil 28b wird geöffnet, so daß das

öl in das Rohrsystem 20 fließt. Nachdem das Rohrsystem 20 gefüllt worden ist, wird das Absperrventil 28b geschlossen.

Danach wird das Steuerventil 31 geöffnet, und Gas strömt aus der Gasflasche 29 unter einem Druck, der durch das Druckreduzierventil 30 geregelt wird, z. B. 12 bar, in das Rohrsystem 20, bis der Druck In dem Druckakkumulator 33 den eingestellten Druck erreicht. Eine kurze Gassäule 42 bildet sich am Eintrittsende des Rohrsystems 20. Anschließend wird das Steuerventil 31 geschlossen und das Absperrventil 28a geöffnet, wodurch wieder öl in das Rohrsystem 20 fließt, bis der Weit des Druckregelventils 26, z. B. ?5bar, erreicht ist.

In beiden Fällen streckt sich die Membran in dem Druckakkumulator 33, und der Druckakkumulator 33 erhält öl in einer Menge, die der Differenz zwischen dem Druck für das zugeführte Gas und dem Gesamtöldruck entspricht. Nach der oben erwähnten

kurzen Gassäule 42 am Eintrittsende des Rohrsystems 20 befindet sich Jetzt eine Ölsäule 43.

Danach wird das Ventil 28 In eine Stellung gebracht, die in Flg. 2 dargestellt ist, und das Steuerventil 32 wird von der InFIg. 2 dargestellten Stellung nach links umgestellt, wodurch der linke Druckakkumulator 33 durch das Ventil 35 in den

Auffangbehälter 39 entleert wird und der rechte Druckakkumulator 33 bereit zur ölaufnahme ist, wenn das Einspeisen von Gas

bzw. öl in der oben beschriebenen Weise wiederholt wird.

Das stoßweise Füllen des Rohrsystems 20 abwechselnd mit Gas und öl wird euf diese Welse vorzugsweise so lange fortgeführt,

bis das Rohrsystem 20 mit wechselnden kurzen Gassäulen 42 und ölsäulen 43 im wesentlichen gefüllt Ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Anschließend wird das Absperrventil 28 b von der Stellung in Flg. 2 nacr links geöffnet, so daß das Rohrsystem 20 frei mit dem Auffangbehälter 29 kommuniziert, und das in dem Rohrsystem 20 enthaltene Gemisch aus öl und Gas wird schnell in einem kräftigen Strömungsstoß In eine dem stoßweisen Füllen entgegengesetzte Richtung ausgestoßen. Bevor ein neuer Füll- und

Leervorgang eingeleitet wird, wird das Rohrsystem 20 vorzugsweise eine Weile lang mit öl gespült. Der Spülprozeß wird auf diese Weise fortgesetzt, bis dos Rohrsystem 20 sauber ist. Das Rohrsystem 20 wird mittels Gas geleert, wozu das Absperrventil 34 und das Steuerventil 31 geöffnet werden, so daß das öl in den Auffangbehälter 39 fließt.

Verunreinigungen lösen sich teilweise während des stoßweisen Füllens des Rohrsystems 20 mit Gas und Flüssigkeit und teilweise während des kraftvollen Leerens des Rohrsystems 20.

Das Reinigen wird sogar noch effektiver gestaltet, indem das Füllen bzw. das Leeren des Rohrsystems 20 In entgegengesetzten Richtungen durchgeführt wird. Durch das abwechselnde Füllen des Rohrsystems 20 mit kurzen Gasspülen 42 und kurzen

ölsäulen 43 können Probleme vermieden werden, die beim Messen der Mengen und der Drücke von öl bzw. Gas entstehen,

wenn Gas und öl gleichzeitig in das Rohrsystem 20 eingespeist werden. Die Bedingungen für das Erreichen eines wirksamen

Mischens von Öl und Gns bei gleichzeitiger Einspeisung in das Rohrsystem 20 schwanken beträchtlich in Abhängigkeit von den Abmessungen des Rohrsystems 20, zudem ist es schwierig, sie im voraus zu bestimmen.

Das gewünschte Verhältnis zwischen Gas und öl wird mit Hilfe des Druckreduzierventils 30 erreicht. Die Spülzeit ist vom Durchmesser und der Lunge des Rohrsystems 20 sowie von der Menge der Verunreinigungen abhängig. Dies kann durch Erfahrung leicht beherrßcht werden. Das gleiche gilt für das Betätigen der verschiedenen Ventile, die zum Beispiel zeitgesteuert oder einfach auf die Messung des Drucks in dem Rohrsystem 20 ausgerichtet sein können. Dem Fachmann werden bei der Durchführung des Spülprozesses mit Hilfe handelsüblicher Ausrüstungen keinerlei Schwierigkeiten entstehen.

Die aus dem Rohrsystem 20 herausgespülten Verunreinigungen müssen aus der Spülflüssigkeit abgefiltert werden. Die vorhandenen Filteraggregate he!·»" offensichtlich die beim Leeren des Rohrsystoms 20 auftretenden kräftigen Flüssigkeitsstöße nicht aus, weshalb dem Filteraggregat nicht in direkter Verbindung mit dem Rohrsystem 20 angeordnet werde,ι sollte, Die kräftigen Stöße der Spülflüssigkeit werden vorzugsweise in einem zu diesem Zweck angeordneten Auffangbehälter 6 bzw. 39

aufgefangen, von wo aus die Spülflüssigkeit in einem ölbehälter 7 bzw. 37 für die Hydraullkpumpö 2 durch oine gesonderte

Verbindungsleitung 8 gepumpt wird (Fig. 1); oder über eine Trennwand 44 in den Ölbehälter 37 fließen kann, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Strom durch das in einen gesonderten Kreis einbezogeno Filter 3; 24 kann so auf einem gleichmäßigen, relativ niedrigen Niveau gehalten werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Spülen von Hydraulikrohrsystemen mit kleinem Durchmesser oder ähnlichen Systemen oder eines Teils eines solchen Rohreyetems, die eine Hydraulikpumpe für das Spülen von Flüssigkeit durch das Rohrsystem und Filtermittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für das Mischen eines Druckgases in die Spülflüssigkeit in Verbindung mit der Hydraulikpumpe (2) angeordnet sind und der Spülkrois ein Absperrventil (5) aufweist, das derart angeordnet ist, daß es intermittierend zur Bildung eines kräftigen Strömungsstoßes durch das Rohrsystem (1) zu öffnen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkreis Mittel für das periodische Füllen des Rohrsystem:} (20) unter Druck abwechselnd mit einer Gassäule (42) und mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer ölsäule (43) mittels Hydraulikpumpen (22; 23) sowie ein Absperrventil (28b) einschließt, das derart angeordnet ist, daß es intermittierend zur Bildung eines kräftigen Strömungsstoßes durch das Rohrsystem (20) zu öffnen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Füllen des Rohrsystems (20) mit Druckgas eine mit einem Druckreduzierventil (30) versehene Gasflasche (29) und ein Steuerventil (31) umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Füllen des Rohrsystems (20) mit Druckgas und Flüssigkeit mindestens einen Druckakkumulator (33) einschließen, der an das Rohrsystem (20) über ein Steuerventil (32) so angeschlossen ist, daß er in einen Auffangbehälter (39) entleerbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Druckakkumulatoren (33) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie abwechselnd an das Rohrsystem (20) anschließbar bzw. in den Auffangbehälter (39) entleerbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (28 b) derart angeordnet ist, daß der kräftige Strömungsstoß durch das Rohrsystem (20) in eine dem periodischen pbwechselnden Füllen des Rohrsystems (20) mit Gas und Flüssigkeit entgegengesbiZte Richtung leitbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auffangbehälter (6; 39) für die Spülflüssigkeit nach dem Absperrventil (5; 28 b) angeordnet ist, der durch eine Pumpleitung an einen Ölbehälter (7; 37) angeschlossen ist und in der Pumpleitung ein Filter (3; 24) angeordnet ist.