DE102020003958A1

DE102020003958A1 - Gekühltes Reinigungssystem mit einer Haltevorrichtung für Explosivstoffe und mit richtungsänderndem Element für das Kühlmedium

Info

Publication number: DE102020003958A1
Application number: DE102020003958.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-01-05

Abstract

Es wird ein gekühltes Reinigungssystem offenbart. Das gekühlte Reinigungssystem beinhaltet:• einen Behälter, der im Innenraum mit Explosivstoffen gefüllt ist und gekühlt werden muß. Als Explosivstoffe sind entzündbare Materialien und Zündelemente vorgesehen.• eine Haltevorrichtung für den Behälter mit integriertem Verteilungselement für ein Kühlmedium, wobei der Behälter kraft- oder formschlüssig mit der Haltevorrichtung verbunden wird. Das Verteilungselement ist so eingerichtet, dass das Kühlmedium die Haltevorrichtung durch einen oder mehrere Kanäle in jeweils einer Richtung verlässt, die dem Behälter nicht zugewandt ist. Das Kühlmedium strömt dann durch mindestens ein richtungsänderndes Element, um dann in Richtung der Längsachse des Behälters aus dem richtungsändernden Element auszuströmen, und so entlang der äußeren Oberfläche des Behälters geleitet wird. Weiterhin werden ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen auf Oberflächen durch Explosionsreinigung sowie die Verwendung eines gekühlten Reinigungssystem mit einer Haltevorrichtung mit Verteilelement für, mit Explosivstoffen gefüllte, Behälter in einer thermischen Anlage vorgeschlagen.

Description

STAND DER TECHNIK
Verfahren und ein gekühltes System zur Reinigung von Verschmutzungen in Wärmetauschern, Abhitzekesseln und Brennkammern.
Es ist allgemein bekannt, dass Wärmetauscher, Abhitzekessel oder Brennkammern, also Räume, in denen eine Verbrennung stattfindet und die mit entsprechenden Rohrleitungen versehen sind, durch die ein zu erwärmendes Medium strömt, in gewissen Zeitabständen gereinigt werden müssen. Der Grund für diese Reinigung besteht darin, dass die Rohrleitungen, die von dem zu erwärmenden Medium durchströmt werden, an ihrer Aussenseite durch den Verbrennungsvorgang innerhalb des Verbrennungsraumes verschmutzen bzw. von einer Schicht von Verbrennungsrückständen bedeckt sind, die den Wärmeübergang erschweren bzw. verhindern, was letztlich den Wirkungsgrad der Anlage vermindert.
Es ist ebenfalls bekannt, dass zur Reinigung solcher Räume und Rohrleitungen sog. Explosionsreinigungen durchgeführt werden. Wird eine Reinigung zu einem Zeitpunkt durchgeführt, an dem die Anlage noch eine erhöhte Temperatur von 75°C oder größer aufweist, so sind die zur Explosionsreinigung vorgesehenen Vorrichtungen entsprechend zu kühlen, um eine vorzeitige Detonation des Sprengmittels bzw. des Zündmittels zu verhindern.
In WO 00200(C8)4193 A1 ist beispielsweise ein Verfahren beschrieben, in dem ein Textilsack mit einem Gasgemisch gefüllt und in den Raum, der gereinigt werden soll, eingebracht und dort zur Explosion gebracht. Bei einem solchen Verfahren entsteht eine kugelförmige Abreinigung, da die gesamte Sprengwirkung vom Textilsack, der idealerweise als Kugel angenommen werden kann, ausgeht.
Aus EP 1275 925 Alist ein anderes Verfahren und eine Vorrichtung zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien in heißen thermischen Anlagen bekannt. Das Verfahren zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien erfolgt mit Hilfe eines Sprengmittels. Das Sprengmittel ist am vorderen Ende einer Lanze in einem kühlmitteldurchflossenen Kühlbehälter angeordnet und ist durch Halten und Bewegen des hinteren Endes der Lanze durch eine Öffnung der heißen thermischen Anlage in unmittelbare Nähe des zu zerstörenden Materials gebracht und wird mittels einer Zündeinrichtung zu einem frei wählbaren Zeitpunkt gezündet. Das Kühlmittel strömt in den als Doppelrohr mit Kühlkopf und Versorgungskopf ausgebildeten Kühlbehälter über die Lanze in den Versorgungskopf ein, wird durch das Innenrohr bzw. den Innenkühlmantel bis zum vorderen Ende des Kühlkopfes geführt und strömt dabei an dem das Sprengmittel enthaltenden Sprengmittelbehälter vorbei. Dann wird das Kühlmittel zwischen dem Innenkühlmantel und dem das Außenrohrformenden Kühlkopfgehäuse wieder zurück zum Versorgungskopf und von diesem aus der heißen thermischen Anlage heraus gefördert.
Aus EP 1544 567 B1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Verschmutzungen in Wärmetauschern, Abhitzekesseln und Brennkammern bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Rohr und ein daran abgelenktes zweites Rohr, welche über eine große Länge bei gleichzeitig relativ geringem Durchmesser verfügen, wobei innerhalb des zweiten Rohrs ein entzündbares Gasgemisch und/oder ein Sprengkörper, insbesondere eine Sprengschnur, und ein Zünder ausgebildet sind, welcher Zünder die Sprengung bei Auslösung initiiert und über eine Zündleitung mit einem Zündauslösemechanismus verbunden ist, und das zweite Rohr nach der Sprengung zerstört ist. Die Kühlung erfolgt gemäß der Lehre der EP 1544 567 B1 dadurch, dass ein Wasser/Luft-Gemisch durch das die Sprengschnur beinhaltende Rohr geleitet wird und am Ende des Rohres austritt.
Aus DE102016202421A1 ist ein gekühltes Reinigungssystem bekannt bei der das, als fluides Medium bezeichnete, Kühlmedium außen um das Rohr mit dem Sprengstoff herum geleitet wird. Hierzu weißt die Haltevorrichtung für das, mit Sprengstoff und Zünder versehene Rohr eine Vielzahl von Bohrungen bzw. Kanälen auf, aus denen das Kühlmedium ausströmt. Nachteilig bei diesem System ist die Ausbildung der Kühlung als einzelne Vollstrahlen. So entsteht keine vollständige Ummantelung des Rohres mit Kühlmedium. Weiterhin ist die Herstellung der zweiteiligen Haltevorrichtung mit der Vielzahl von Tiefbohrungen sehr aufwendig und die Haltevorrichtung relativ schwer, da die Bohrungen eine große Wandstärke nötig machen.
Trotz der zahlreichen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Explosionsreinigung von thermischen Anlagen behalten diese noch Verbesserungspotential. So ist ein steigendes Bedürfnis nach Vorrichtungen vorhanden, welche eine Reinigung auch bei einer erhöhten Temperatur innerhalb der Anlage ermöglichen.
Wünschenswert wäre daher ein gekühltes Reinigungssystem, welche die ausgeführten technischen Herausforderungen von bereits etablierten Vorrichtungen zumindest zu einem großen Teil überwindet.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es wird daher ein gekühltes System zur Reinigung von Verschmutzungen in Wärmetauschern, Abhitzekesseln und Brennkammern vorgeschlagen, welche die oben genannten Probleme bekannter Vorrichtungen zumindest weitgehend vermeidet. Weiterhin werden ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen auf Oberflächen thermischer Anlagen durch gezielt ausgelöste und gerichtete Explosionen sowie die Verwendung eines gekühlten Systems zur Entfernung von Ablagerungen auf Oberflächen thermischer Anlagen vorgeschlagen.
Das gekühlte Reinigungssystem besteht aus einer Haltevorrichtung für einen Behälter, wobei der Behälter form- und/oder kraftschlüssig in der Haltevorrichtung befestigt wird. Im Innenraum des Behälters befinden sich ein entzündbares Material und ein Zündelement. Weiterhin beinhaltet die Haltevorrichtung ein Verteilungselement für ein Kühlmedium, um das entzündbare Material und besonders das Zündelement zu kühlen. Die Haltevorrichtung ist auf einer rohrförmigen Lanze aufsteckbar und wird mit dieser form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Weiterhin ist das Verteilungselement eingerichtet, um das Kühlmedium entlang der äußeren Oberfläche des Behälters mit dem brennbaren Material und dem Zündelement zu leiten.
Der Begriff „Behälter“ bezeichnet grundsätzlich einen länglichen Hohlkörper. Der Behälter kann grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen runden, einen ellipsoiden, quadratischen, rechteckigen oder polygonalen Querschnitt. Der Behälter mit dem brennbaren Material und dem Zündmittel kann selbst aus einem brennbaren Material hergestellt sein, insbesondere aus Pappe oder Kunststoff. Denkbar ist auch der Einsatz eines Behälters aus Metall insbesondere aus Aluminium oder Kupfer. Der Behälter wird durch die gezielte Explosion ganz oder teilweise zerstört. Die Zerstörung des Behälters kann, neben der Explosionswelle, eine zusätzliche Reinigungswirkung durch die Bruchteile erzeugen, welche gegen Rohre oder Wände der thermischen Anlagen schlagen und somit Verschmutzungen und/oder Ablagerungen von den Rohren oder Wänden der thermischen Anlagen entfernen.
Die Länge des, das entzündbare Material und Zündmittel enthaltenden, Behälters liegt vorzugsweise in einem Bereich von 200 mm bis 4500 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 250 mm bis 2500 mm und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 300 mm bis 2000 mm, während der Außendurchmesser des Behälters vorzugsweise in einem Bereich von 10 mm bis 150 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 15 mm bis 100 mm und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 20 mm bis 60 mm liegt. Üblicherweise handelt es sich bei dem das entzündbare Material und dem Zündmittel enthaltenden Behälter um ein Papprohr oder Aluminiumrohr mit einer Länge von maximal 2000 mm und einem Durchmesser von maximal 60 mm.
Der Begriff „entzündbares Material“ bezeichnet grundsätzlich eine Eigenschaft eines Materials, nach einer Entzündung selbstständig abzubrennen. Das entzündbare Material kann fest, gasförmig, flüssig oder pastös sein. Das entzündbare Material kann insbesondere ein Sprengstoff, Schwarzpulver oder eine pyrotechnische Mischung/pyrotechnischer Satz sein. Der pyrotechnische Satz kann bevorzugt ein pyrotechnischer Gegenstand der Kategorie P2 sein.
Sollte das entzündbare Material den Innenraum des Behälters nicht komplett ausfüllen, so hat es sich als Vorteilhaft erwiesen, den verbleibenden Freiraum mit einem Füllmaterial/Besatz zu füllen, beispielsweise mit Papier, Papiertuch, Pappe, mit Granulat, Sand oder mit Polyurethanschaum.
Unter einem „Anzündmittel“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist grundsätzlich ein beliebiges Element zu verstehen, welches dazu geeignet und gesetzlich zugelassen ist, das jeweils verwendete entzündbare Material zu zünden. Bei Sprengstoffen darf folglich nur ein Sprengzünder eingesetzt werden. Grundsätzlich geeignet sind alle zugelassenen nicht-elektrischen, elektrischen oder elektronischen Sprengzünder bzw. Zündsysteme. Bei pyrotechnischen Sätzen/Mischungen ist ein sogenannter Anzünder als Anzündmittel zu verwenden. Bei anderen entzündbaren Materialien, wie z.B. Gasen ist auch eine Zündung über eine Zündkerze denkbar. Es ist weiterhin die Verwendung von mehreren gleichartigen oder verschiedenen Zündelementen gleichzeitig, zur redundanten Zündung, denkbar.
Unter einem „Kühlmedium“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist grundsätzlich ein beliebiger Stoff oder ein Stoffgemisch im fluiden Zustand zu verstehen. Das Kühlmedium kann grundsätzlich einen flüssigen Teil, insbesondere Wasser, und/oder einen gasförmigen Teil, insbesondere Luft, beinhalten. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar. Besonders bevorzugt als fluides Medium ist Wasser oder ein Wasser/ Luft-Gemisch.
Unter einer „Haltevorrichtung mit Verteilungselement" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein beliebiges Element zu verstehen, welches eingerichtet ist, ein beliebiges Kühlmedium, insbesondere Wasser oder ein Luft/Wasser-Gemisch, gerichtet räumlich zu verteilen. Die Haltevorrichtung mit dem Verteilungselement kann insbesondere aus einem, bei den geplanten Einsatztemperaturen, nicht brennbaren Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Metall, besonders bevorzug aus Aluminium und/oder Stahl.
Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung eine Aufnahme für das Behälter mit dem entzündbaren Material sowie eine Aufnahme für das Rohr der Lanze. Weiterhin beinhaltet sie das Verteilungselement für das Kühlmedium. Das Kühlmedium, vorzugsweise das Wasser oder Luft/Wasser-Gemisch, strömt aus dem Lanzenrohr in die Haltevorrichtung mit dem Verteilungselement hinein und verlässt dieses durch einen oder mehreren Kanäle in jeweils einer Richtung, die dem Behälter nicht zugewandt ist. Das Kühlmedium strömt dann durch mindestens ein richtungsänderndes Element, um dann in Richtung der Längsachse des Behälters aus dem richtungsändernden Element auszuströmen, um entlang des Außendurchmessers des Behälters mit dem entzündbaren Materials und des Anzündelements zu strömen. Vorzugsweise ist das richtungsändernde Element für das Kühlmedium durchlässig ausgebildet.
Da sich die zu reinigenden Rohre üblicherweise im 90°-Winkel zur Reinigungsöffnung in der Anlage befinden, kann es nötig sein ein Gelenk zwischen Lanzenrohr und Halterung zu verwenden. Die Verwendung eines solchen Gelenks ist bereits in DE000010360705A1 beschrieben.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das Kühlmedium nicht erst aus der Halterung ausströmen, sondern aus dem Gelenkkörper entnommen werden. Das Kühlmedium, vorzugsweise das Wasser oder Luft/Wasser-Gemisch, strömt aus dem Lanzenrohr in das Gelenk hinein und verlässt dieses durch einen oder mehreren Kanäle in jeweils einer Richtung, die der Halterung mit dem Behälter nicht zugewandt ist. Das Kühlmedium strömt dann durch mindestens ein richtungsänderndes Element, um dann in Richtung der Längsachse der Halterung des Behälters aus dem richtungsändernden Element auszuströmen, um entlang des Außendurchmessers des Behälters mit dem entzündbaren Materials und des Anzündelements zu strömen. Vorzugsweise ist das richtungsändernde Element für das Kühlmedium durchlässig ausgebildet.
Ein technischer Vorteil ist hierbei das geringere Gewicht der Halterung bei dieser Ausführung.
Hieraus ergibt sich auch eine weitere mögliche Ausführungsform für die Verwendung der leichteren Halterung ohne direkte Kühlung der Halterung durch Durchströmung mit dem Kühlmedium. Bei dieser Ausführungsform verlässt das Kühlmedium ein, in Strömungsrichtung der Halterung vorgelagertem Bauteil, wie dem Lanzenrohr selbst oder einem separaten Verteilungselement, welches vor der Halterung positioniert sein kann. Das Kühlmedium verlässt dieses Bauteil durch einen oder mehrere Kanäle in jeweils einer Richtung, die der Halterung mit dem Behälter nicht zugewandt ist. Das Kühlmedium strömt dann durch mindestens ein richtungsänderndes Element, um dann in Richtung der Längsachse der Halterung des Behälters aus dem richtungsändernden Element auszuströmen, um entlang des Außendurchmessers des Behälters mit dem entzündbaren Materials und des Anzündelements zu strömen. Vorzugsweise ist das richtungsändernde Element für das Kühlmedium durchlässig ausgebildet. Weiterhin ist auch eine Ausführungsform mit einem oder mehreren separaten Verteilelementen vor der eigentlichen Halterung möglich. Die Entfernung zwischen Halterung und den Kanälen am vorgelagerten Bauteil, wie dem Lanzenrohr oder dem separaten Verteilelement, liegt vorzugsweise in einem Bereich von bis zu 700mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von bis zu 300mm und am meisten bevorzugt in einem Bereich von bis zu 100mm.
Weiterhin ist eine Kombination von direkter Kühlung aus der Halterung heraus und indirekter Kühlung aus dem Lanzenrohr oder dem Gelenk möglich.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das Kühlmedium im Winkel zur Längsachse des Behälters aus dem jeweiligen richtungsändernden Element austreten, um so einen Drall der Umströmung zu erzeugen. Der Austrittswinkel liegt vorzugsweise in einem Bereich von 320° bis 40°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 330° bis 30°und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 340° bis 20°. Der Austrittswinkel kann, aus kühlungsstechnischen Gründen, je nach richtungsänderndem Element unterschiedlich sein.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Haltevorrichtung durch einen kreisrunden Querschnitt gekennzeichnet ist und dass der Kanal und der durchströmte Bereich des richtungsändernden Elements kreisförmig ausgeführt sind. Der Durchmesser liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1mm bis 40mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5mm bis 25mm und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 1mm bis 20mm. Der Durchmesser und die Form können sich, aus strömungstechnischen Gründen, über die Länge des Kanals und Elements verändern.
Weiterhin können der Kanal und der durchströmte Bereich des richtungsändernden Elements auch ellipsoid, quadratisch, polygonal oder als Vieleck ausgeführt sein oder das richtungsändernde Element kann eine sogenannte Löffeldüse oder Zungendüse sein.
Weiterhin ist auch eine Ausführung mit einem einstellbaren durchströmten Strömungsquerschnitt möglich.
Vorzugswiese ragt das entzündbare Material und Zündelement beinhaltende Behälter aus der Haltevorrichtung heraus, da es durch die gezielte Explosion ganz oder teilweise zerstört wird.
Das erfindungsgemäß gekühlte Reinigungssystem kann weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Luft/Wasser-Gemisches als Kühlmedium und ein über ein flexibles Element, wie z.B. einen Schlauch, mit dieser Mischvorrichtung verbundenes Lanzenrohr umfassen, welches wiederum über die Haltevorrichtung mit dem das entzündbare Material und Zündmittel beinhaltenden Behälter verbunden ist. Das Lanzenrohr (auch als „Halterohr“ bezeichnet) kann ein Kunststoff- oder ein Metallrohr, insbesondere ein Stahl- oder Aluminiumrohr sein, durch welches das Kühlmedium, vorzugsweise das Wasser oder Luft/Wasser-Gemisch, geleitet werden kann und durch das auch die mit dem Zündelement zu verbindenden Zündleitungen geführt werden können. Die Länge dieses Lanzenrohres liegt vorzugsweise in einem Bereich von 600 mm bis 6000 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1500 mm bis 3000 mm, wobei der Durchmesser üblicherweise 20 mm bis 90 mm, besonders bevorzugt 30 mm bis 60 mm beträgt. Die Länge des Schlauches, über den das Lanzenrohr mit der Mischvorrichtung zur Herstellung eines Luft/Wasser-Gemisches verbunden ist, hängt von den jeweiligen örtlichen Bedingungen, insbesondere vom Abstand einer geeigneten Wasserquelle zu der zu reinigenden Vorrichtung ab.
Das Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen auf Oberflächen, insbesondere auf Rohren oder Wänden, thermischer Anlagen durch gezielte Explosionen umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

a) Bereitstellen eines gekühlten Reinigungssystems bestehend aus einem Lanzenrohr mit einer Haltevorrichtung mit einem Behälter, in welchem im Behälterinnenraum ein entzündbares Material und ein Zündmittel platziert sind
b) Verbinden des Lanzenrohrs über einen Schlauch mit der Mischvorrichtung und verbinden des Zündelements über die Zündkabel im Lanzenrohr mit dem Zündsystem
c) Kühlen des entzündbaren Materials mittels eines Kühlmediums, welches über mindestens ein richtungsänderndes Element der Haltevorrichtung entlang der äußeren Oberfläche des Behälters strömt
d) Positionieren des Behälters in der Nähe der Ablagerungen innerhalb des Brennraums bzw. des Rauchgasweges
e) Entzünden des entzündbaren Materials über ein im Behälter befindliches Zündelement in Verbindung mit dem Zündsystem.

Vorzugsweise handelt es sich bei der, im Verfahrensschritt a), bereitgestellten gekühlten Reinigungssystem um das eingangs beschriebene erfindungsgemäße gekühlte Reinigungssystem.
Bei dem Kühlmedium handelt es sich vorzugsweise um Wasser oder ein Luft/Wasser-Gemisch, bei dem entzündbaren Material vorzugsweise um einen Sprengstoff oder eine pyrotechnische Mischung/einen pyrotechnischen Satz und bei dem das entzündbaren Material umgebenden Behälter vorzugsweise um ein Papprohr oder ein Aluminiumrohr.
Auch hier ist es bevorzugt, sollte das entzündbare Material den Innenraum des Behälters nicht komplett ausfüllen, den verbleibenden Freiraum mit einem Füllmaterial/Besatz zu füllen, beispielsweise mit Papier, Papiertuch, Pappe, mit Granulat, Sand oder mit Polyurethanschaum.
Bei den Verschmutzungen oder Ablagerungen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt werden können, handelt es sich vorzugsweise um kompakte Materialien, beispielsweise um verdichtete Aschen, Schlackenansätze, etc. in heißen thermischen Anlagen wie beispielsweise Wärmetauschern, Industrieöfen, Feuerungsanlagen, Zementöfen, Hochöfen oder metallurgischen Schmelzgefäßen.
Im Verfahrensschritt c) wird das entzündbare Material mittels eines Kühlmediums, vorzugsweise mittels Wasser oder eines Luft/Wasser-Gemisches, gekühlt, wobei dieses Kühlmedium entlang der äußeren Oberfläche des Behälters mit dem entzündbaren Material und dem Zündmittel strömt. Die Kühlung des entzündbaren Materials und des Zündmittels erfolgt also über die Außenseite des Behälters und vorzugsweise über einen, durch das mindestens eine richtungsändernde Element gebildeten Wasserschirm.
Im Verfahrensschritt d) wird der Behälter in der Nähe der Ablagerungen positioniert und schließlich wird im Verfahrensschritt e) das entzündbare Material durch das Zündmittel im Inneren des Behälters entzündet. Dies geschieht gezielt über das Zündsystem und die Kabel in dem Lanzenrohr. Der Behälter wird bei der Sprengung ganz oder teilweise zerstört. Zur besseren Positionierung des, das entzündbare Material und Zündmittel beinhaltenden, Behälters kann zwischen der Lanze (Halterohr) und der Haltevorrichtung ein Gelenk oder ein flexibles Element vorgesehen sein, wobei die Verteilung des Kühlmittels dann über das, am Gelenk angebrachte, mindestens eine richtungsändernde Element erfolgen kann.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung der erfindungsgemäßen gekühlten Reinigungssystem zur Entfernung von Ablagerungen auf Oberflächen, insbesondere auf Rohren oder Wänden, entlang der Rauchgaswege thermischer Anlagen offenbart. Die Rauchgaswege sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Brennkammer und/odereiner Reaktorkammer, einem Abhitzekessel und/oder einem Dampferzeuger, einem Wärmetauscher oder mehreren Wärmetauschern, Schlauch- und/oder Elektrofiltern, Rauchgaskanälen, einem Kamin und/oder einem Schornstein. Auch andere Verwendungen sind grundsätzlich denkbar.
Insbesondere kann die gekühlte Reinigungssystem nach einem der Ausführungsbeispiele, welche bereits beschrieben wurden oder im Folgenden beschrieben werden, verwendet werden.
Figurenliste
Weitere optionale Details und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind.

1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines gekühlten Reinigungssystems (1) und das ein entzündbares Material und ein Zündelement, vorzugsweise Sprengstoff oder ein pyrotechnisches Element/pyrotechnischer Satz, beinhaltende Behälter, vorzugsweise Papprohr oder Aluminiumrohr, im Querschnitt (2).
3 und 4 zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines gekühlten Reinigungssystems in der Ausführung mit Gelenk (3) und das ein entzündbares Material und ein Zündelement, vorzugsweise Sprengstoff oder ein pyrotechnisches Element/pyrotechnischer Satz, beinhaltende Behälter, vorzugsweise Papprohr oder Aluminiumrohr, im Querschnitt (4).
5 zeigt die Komponenten der Haltevorrichtung in perspektivischer Darstellung (Anschlußstück für das Lanzenrohr, richtungsänderndes Element, Verschraubungen).
6 zeigt die Haltevorrichtung aus perspektivischer Sicht seitlich von vorn, i. e. von dem Ende, in welches der Behälter eingesetzt wird und aus dem das Kühlmedium derart austritt, dass es entlang der äußeren Oberfläche des Behälters strömt.
7 zeigt die Komponenten der Haltevorrichtung in der Ausführung mit Gelenk in perspektivischer Darstellung (Stator mit Anschlußstück für das Lanzenrohr, Rotor, richtungsänderndes Element, Verschraubungen).
8 zeigt die Haltevorrichtung in der Ausführung mit Gelenk aus perspektivischer Sicht seitlich von vorn, i. e. von dem Ende, in welches der Behälter eingesetzt wird und aus dem das Kühlmedium derart austritt, dass es entlang der äußeren Oberfläche des Behälters strömt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines gekühlten Reinigungssystems und den, ein entzündbares Material, vorzugsweise Sprengstoff oder einen pyrotechnischen Satz, beinhaltende Behälter, vorzugsweise ein Papprohr oder Aluminiumrohr, im Querschnitt.
Das gekühlte Reinigungssystem (A1) beinhaltet einen Behälter (A10) und eine Haltevorrichtung (A8) mit einem richtungsändernden Verteilungselement für ein Kühlmedium (A9), insbesondere für Wasser oder ein Luft/ Wasser-Gemisch. Wie in der 2 im Querschnitt gezeigt (Blick in Richtung des Pfeils P in 1), weist der Behälter im Behälterinnenraum (A11) ein entzündbares Material (A12), vorzugsweise Sprengstoff oder ein pyrotechnisches Element/pyrotechnischen Satz und ein Zündelement (A13) auf. Der Behälter (A10) kann insbesondere aus einem brennbaren Material hergestellt sein, insbesondere aus Pappe oder Kunststoff. Beispielsweise kann der Behälter (A10), wie in 2 gezeigt, einen runden Querschnitt aufweisen. Der Sprengstoff oder pyrotechnische Satz (A12) kann innerhalb des Behälters (A10) angeordnet sein und sich entlang einer Längsachse des Behälters (A10) erstrecken. Das Zündelement (A13) kann insbesondere ein Element zur Erzeugung eines Zündfunkens beinhalten. Das Zündelement (A13) kann in dem Behälter (A10) aufgenommen sein. Weiterhin kann das Zündelement (A13) in Kontakt zu dem entzündbaren Material (A12) stehen.
Durch die Haltevorrichtung mit integriertem Verteiler (A8) und mindestens einem richtungsänderndem Element, auf welche über Zylinder (C4) (siehe 6) der Behälter (A10) aufgesteckt ist, strömt das fluide Medium, vorzugsweise das Wasser oder Luft/Wasser-Gemisch, in einer solchen Art und Weise hindurch, dass es in Richtung der Pfeile (A9)erst in das mindestens eine richtungsändernde Element (A16) eintritt, dort seine Fließrichtung ändert und aus der mindestens einen Austrittsöffnung (A17) und entlang der äußeren Oberfläche (A14) des Behälters (A10) strömt. Auf diese Weise wird der Behälter (A10) von außen durch das Kühlmedium gekühlt.
Weiterhin kann das gekühlte Reinigungssystem (A1) eine Mischkammer (A2) zur Herstellung eines Luft/Wasser-Gemisches, beinhalten, aufweisend einen Wassereinlass (A3) und einen Lufteinlass (A4). Über ein flexibles Element (A6) kann das Luft/Wasser-Gemisch über ein Lanzenrohr (A7) in die Haltevorrichtung (A8) strömen. Das flexible Element (A6) kann vorzugsweise ein Schlauch sein.
Außerdem kann das gekühlte Reinigungssystem (A1) ein Zündsystem (A5) beinhalten. Das Zündsystem kann über Kabel (A15)mit dem Zündelement (A13) verbunden sein, wobei die Kabel über die Mischkammer, das flexible Element, das Lanzenrohr und die Haltevorrichtung mit dem Zylinder geführt werden kann.
Die 3 und 4 zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines gekühlten Reinigungssystems wie oben beschrieben, jedoch mit einem Drehgelenk (A18+A19). Das mindestens eine richtungsändernde Element kann am Rotor (A19) des Drehgelenks positioniert sein. Die Haltevorrichtung (A8) kann keinen integrierten Verteiler besitzen, da die Verteilung hier über das mindestens eine richtungsändernde Element (A16) aus dem Drehgelenk (A18+A19) heraus erfolgen kann. Die Haltevorrichtung kann nur aus dem Zylinder (C4) und dem Becher (C3) bestehen und kann mit dem Rotor des Drehgelenks (A19) verbunden sein.
Es ist auch eine Ausführung denkbar bei der das mindestens eine richtungsändernde Element nicht im Drehgelenk (A18+A19) positioniert ist, sondern mit einem anderen, in Strömungsrichtung vor der Haltevorrichtung (A8) liegenden Komponente, wie zum Beispiel dem Lanzenrohr (A7) verschraubt oder verschweißt sein kann. Das Kühlmedium kann dann direkt aus z.B. dem Lanzenrohr (A7) in das mindestens eine richtungsändernde Element (A16) einströmen. Die Haltevorrichtung (A8) kann keinen integrierten Verteiler besitzen. Diese mögliche Ausführung wird hier nicht explizit dargestellt, da sie der in 3, 4, 7 und 8 dargestellten Ausführung sehr ähnlich ist.
5 zeigt die Komponenten der Haltevorrichtung (A8), i. e. das Anschlußstück (C1) für das Lanzenrohr (A7), den auf das Anschlußstück (C1) schraub- oder schweißbaren Zylinder (C4) zur Innenabstützung des Behälters (A10) mit dem Gewinde oder Anschweißstück (C9) und den Becher (C3) zur Aussenabstützung des Behälters (A10) sowie dem mindestens einem Gewinde (C10). Das Anschlußstück (C1) umfasst einen Anschluss (C2), über den es beispielsweise mit dem Lanzenrohr (A7) verbunden werden kann und durch den das Kühlmedium aus dem Lanzenrohr (A7) in das Anschlußstück (C1) einströmen kann und durch das die Kabel (A15) vom Zündsystem (A5) zum Zündelement (A13) geführt werden. Am anderen Ende kann in das Anschlußstück (C1) ein Zylinder (C4) eingeschraubt und fixiert werden, auf den der Behälter (A10) aufgesteckt werden kann. Der Zylinder (C4) kann im eingebauten Zustand den Becher (C3) mit dem Anschlußstück (C1) fixieren. Weiterhin kann der Zylinder (C4) so ausgeführt sein, das er einen Kanal (C8) und eine Verschraubung für die Durchführung der Kabel (A15) besitzt.
Die Gewinde (C10) im Elementkörper (C3) und die zugehörigen Schrauben sind so ausgeführt, daß der, über den Zylinder (C4) geschobene, Behälter (A10) fixiert werden kann. Ist das richtungsändernde Element (C5) auf das Anschlußstück (C1) geschraubt oder mit diesem verschweißt, so ändert das Kühlmedium beim durchströmen des richtungsändernden Elements (C5) die Fließrichtung. Strömt das Kühlmedium über den Eingang (C2) in das Anschlußstück, so kann es über den Kanal (C6) und das richtungsändernde Element (C5) in Richtung Behälter (A10) austreten. Das Kühlmedium tritt aus der Austrittsöffnung (C7) aus und strömt entlang der äußeren Oberfläche des Behälters (A10) und kühlt so das im Behälter (A10) lokalisierte Zündelement (A13) und das im Behälter befindliche entzündbare Material (A12).
6 zeigt die Haltevorrichtung (A8) aus perspektivischer Sicht seitlich von vorn, i. e. von dem Ende, in welches der Behälter (A10) eingesetzt wird und aus dem das Kühlmedium derart austritt, dass es entlang der äußeren Oberfläche (A14) des Behälters (A10) strömt. Wie der 6 zu entnehmen ist, kann die Austrittsöffnung (C7) winkelig zur Längsrichtung des Anschlußstücks (C1) angeordnet sein. Der Durchmesser der Austrittsöffnung (C7) liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 40 mm.
Strömt nun das Kühlmedium durch die Öffnungen (C6) des Anschlußstücks (C1) in den Innenraum des mindestens einen richtungsändernden Elements (C5) und durch die mindestens eine Austrittsöffnung (C7), so verlässt es das richtungsändernde Element (C5) so, dass das Kühlmedium um einen Abschnitt des Querschnitts des Behälters (A10) herum in Längsrichtung des Behälters (A10) an dessen äußerer Oberfläche (A14) entlangströmt.
7 zeigt die Komponenten der eines Ausführungsbeispiels eines gekühlten Reinigungssystems wie oben beschrieben, jedoch mit einem Drehgelenk (A18+A19). Die mindestens zwei Elemente des Drehgelenks (Rotor (A19) und Stator (A18)) werden üblicherweise ineinander gesteckt und über mindestens eine Nut und Schraube (C12) so verbunden, dass der Rotor (A19) eine Winkelbewegung entlang seiner Längsachse ausführen kann. Im Einzelnen kann es den Stator des Drehgelenks (A18) mit dem Anschlußgewinde (C2) für das Lanzenrohr (A7), den auf den Rotor des Drehgelenks (A19) schraub- oder schweißbaren Zylinder (C4) zur Innenabstützung des Behälters (A10) mit dem Gewinde oder Anschweißstück (C9) und den Becher (C3) zur Aussenabstützung des Behälters (A10) sowie dem Gewinde (C10) beinhalten. Der Stator des Drehgelenks (A18) kann einen Anschluss (C2) umfassen, über den es beispielsweise mit dem Lanzenrohr (A7) verbunden werden kann und durch den das Kühlmedium aus dem Lanzenrohr (A7) in den Rotor des Drehgelenks (A19)) einströmen kann und durch das die Kabel (A15) vom Zündsystem (A5) zum Zündelement (A13) geführt werden können. Am anderen Ende kann in das Anschlußstück (C1) ein Zylinder (C4) eingeschraubt und fixiert werden, auf den der Behälter (A10) aufgesteckt werden kann. Weiterhin kann der Zylinder (C4) so ausgeführt sein, das er einen Kanal (C8) und eine Verschraubung für die Durchführung der Kabel (A15) besitzt.
Die Gewinde (C10) im Elementkörper (C3) und die zugehörigen Schrauben können so ausgeführt sein, daß der, über den Zylinder (C4) geschobene, Behälter (A10) fixiert werden kann. Ist das mindestens eine richtungsändernde Element (C5) auf den Rotor des Drehgelenks (A19)geschraubt oder mit diesem verschweißt, so ändert das Kühlmedium beim durchströmen des Kanals (C11) und des richtungsändernden Elements (C5) die Fließrichtung. Strömt das Kühlmedium über den Eingang (C2) in das Drehgelenk (A18+A19), so kann es über das richtungsändernde Element (C5) in Richtung Behälter (A10) austreten. Das Kühlmedium tritt aus der Austrittsöffnung (C7) aus und strömt entlang der äußeren Oberfläche des Behälters (A10) und kühlt so das im Behälter (A10) lokalisierte Zündelement (A13) und das im Behälter befindliche entzündbare Material (A12).
8 zeigt das Drehgelenk (A18+A19) mit der Haltevorrichtung ohne Flüssigkeitsverteilung (C3+C4) aus perspektivischer Sicht seitlich von vorn, i. e. von dem Ende, in welches der Behälter (A10) eingesetzt wird und aus dem das Kühlmedium derart austritt, dass es entlang der äußeren Oberfläche (A14) des Behälters (A10) strömt. Wie der 8 zu entnehmen ist, kann die mindestens eine Austrittsöffnung (C7) winkelig zur Längsrichtung des Zylinders (C4) angeordnet sein. Der Durchmesser der Austrittsöffnung (C7)liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 40 mm.
Strömt nun das Kühlmedium durch die Öffnungen (C11) des Drehgelenks (A18+A19) in den Innenraum des mindestens einen richtungsändernden Elements (C5) und durch die mindestens eine Austrittsöffnung (C7), so verlässt es das richtungsändernde Element (C5) so, dass das Kühlmedium um einen Abschnitt des Querschnitts des Behälters (A10) herum in Längsrichtung des Behälters (A10) an dessen äußerer Oberfläche (A14) entlangströmt.
Bezugszeichenliste

(A1): gekühltes Reinigungssystem
(A2): Mischkammer
(A3): Wassereinlass
(A4): Lufteinlass
(A5): Zündsystem
(A6): Flexibles Element, z.B. Schlauch
(A7): Lanzenrohr, Halterohr
(A8): Haltevorrichtung
(A9): Strömungsrichtung des Kühlmediums (Wasser oder Luft/Wasser-Gemisch)
(A10): Behälter
(A11): Behälterinnenraum
(A12): entzündbares Material
(A13): Zündelement
(A14): äußere Oberfläche des Behälters
(A15): Kabel
(A16): richtungsänderndes Element
(A17): Ausströmöffnung des richtungsändernden Elements
(A18): Drehgelenk (Stator)
(A19): Drehgelenk (Rotor)
(C1): Anschlußstück
(C2): Anschluss für Lanzenrohr
(C3): Becher
(C4): Zylinder
(C5): Richtungsänderndes Element
(C6): Öffnung/Kanal im Anschlußstück
(C7): Austrittsöffnung für Kühlmedium
(C8): Kanal für Zündleitungen
(C9): Gewinde- oder Anschweißstück
(C10): Gewinde
(C11): Öffnung/Kanal im Drehgelenk
(C12): Schraube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1275925 [0005]
EP 1544567 B1 [0006]
DE 102016202421 A1 [0007]
DE 000010360705 A1 [0020]

Claims

Gekühltes Reinigungssystem beinhaltend: • einen Behälter (A10), der im Innenraum (A11) mit Explosivstoffen gefüllt ist und gekühlt werden muß. Als Explosivstoffe sind entzündbare Materialien (A12) und Zündelemente (A13) vorgesehen. • eine Haltevorrichtung (A8) für den Behälter mit Anschlußstück mit Verteilungselement für ein Kühlmedium,; wobei der Behälter sowohl kraft- als auch formschlüssig mit der Haltevorrichtung verbunden sein kann. Das Verteilungselement ist so eingerichtet, dass das Kühlmedium aus Lanzenrohr (A7) in die Haltevorrichtung mit dem Verteilungselement (A8) hinein strömt und dieses durch einen oder mehreren Kanäle (C6) in jeweils einer Richtung verläßt, die dem Behälter nicht zugewandt ist. Das Kühlmedium strömt dann durch mindestens ein richtungsänderndes Element (C5), um dann in Richtung der Längsachse des Behälters (A10) aus dem richtungsändernden Element (C5) auszuströmen, und wird so entlang der äußeren Oberfläche des Behälters (A14) geleitet.
Gekühltes Reinigungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Haltevorrichtung (A8) ein Anschlußstück (C1), einen Zylinder(C4), einen Becher (C3) und mindestens ein, mit dem Anschlußstück (C1) verbundenenes richtungsänderndes Element (C5) umfasst.
Gekühltes Reinigungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Kühlmedium ein fluides Medium ist und das mindestens eine richtungsändernde Element für das Kühlmedium durchlässig ausgebildet ist und eine Löffel- oder Zungendüse sein oder beinhalten kann.
Gekühlte Reinigungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verteilungselement mit dem mindestens einen richtungsänderndem Element (C5) sich auch, in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen, vor der Haltevorrichtung (A8) befinden kann. Dieses vorgelagerte Verteilungselement kann ein Drehgelenk (A18+A19) oder ein anderes separates Bauteil zur Kühlmediumverteilung mit jeweils mindestens einem richtungsändernden Element sein oder die Kühlmediumverteilung kann direkt, über das mindestens eine richtungsändernde Element, aus dem Lanzenrohr (A7) heraus erfolgen.
Gekühltes Reinigungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der mindestens eine Kühlmittelaustritt (C7) aus dem mindestens einen richtungsändernden Element (C5) des, der Haltevorrichtung (A8), vorgelagerten Verteilungselements oder des Lanzenrohrs sich maximal 70cm vor der Haltevorrichtung (A8) befindet.
Gekühltes Reinigungssystem (A1)nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausströmrichtung des mindestens einen richtungsändernden Elements (C5) für das fluide Medium in einem Winkel zwischen +40 Grad und -40 Grad zur Längsachse der Hülse (C4) ausgebildet ist und jedes richtungsändernde Element (C5) einen unterschiedlichen Ausströmwinkel haben kann.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auch jeweils mehrere gleich- oder andersartige richtungsändernde Elemente (C5) in Strömungsrichtung in Reihe hintereinander angeordnet sein können.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verteilungselement mindestens eine Aufnahme für den Behälter (A10) beinhaltet, wobei der Behälter (A10) in der Aufnahme form- oder kraftschlüssig befestigt wird.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Behälter (A10) aus der Haltevorrichtung (A8) herausragt.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behälter (A10) durch eine gezielte Explosion ganz oder teilweise zerstört wird.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behälter (A10) aus einem Material hergestellt ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem papierbeinhaltenden Werkstoff, Insbesondere Pappe, und einem Metall, insbesondere Aluminium oder Kupfer.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das entzündbare Material (A12) ein Sprengstoff oder ein pyrotechnischer Satz ist.
Gekühltes Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der pyrotechnische Satz ein pyrotechnischer Gegenstand der Kategorie P2 ist.
Gekühlte Reinigungssystem (A1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reinigungssystem (A1) weiterhin eine Vorrichtung (A2) zur Herstellung eines Luft/Wasser-Gemisches als fluides Medium und ein über ein flexibles Element (A6) mit der Vorrichtung (A2) verbundenes Lanzenrohr (A7) umfasst, welches wiederum über die Haltevorrichtung (A8) mit dem Behälter (A10) verbunden ist.
Ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen auf Oberflächen thermischer Anlagen durch Explosionsreinigung, umfassend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines gekühlten Reinigungssystems (A1) bestehend aus einem Lanzenrohr (A7) mit einer Haltevorrichtung (A8) mit einem Behälter (A10), in welchem im Behälterinnenraum (A11) ein entzündbares Material (A12) und ein Zündelement (A13) platziert sind b) Verbinden des Lanzenrohrs (A7) über einen Schlauch (A69 mit der Mischvorrichtung (A2) und verbinden des Zündelements (A13) über die Zündkabel (A15) im Lanzenrohr (A7) mit dem Zündsystem (A5) c) Kühlen des entzündbaren Materials (A12) mittels eines Kühlmediums, welches über mindestens ein richtungsänderndes Element (C5) der Haltevorrichtung (A8) entlang der äußeren Oberfläche (A14) des Behälters (A10) strömt d) Positionieren des Behälters (A10) in der Nähe der Ablagerungen innerhalb des Brennraums bzw. des Rauchgasweges e) Entzünden des entzündbaren Materials (A12) über ein im Behälter (A10) befindliches Zündelement (A13) in Verbindung mit dem Zündsystem (A5).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Kühlmedium Wasser oder ein Luft/Wasser-Gemisch ist.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Behälter (A10) aus einem Material hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem papierbeinhaltenden Werkstoff, insbesondere Pappe, und einem Metall, insbesondere Aluminium oder Kupfer.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das entzündbare Material (A12) ein Sprengstoff oder ein pyrotechnischer Satz ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das Reinigungssystem (A1) weiterhin eine Mischvorrichtung (A2) zur Herstellung eines Luft-Wasser-Gemisches als Kühlmedium und ein über ein flexibles Element (A6) mit der Mischvorrichtung (A2) verbundenes Lanzenrohr (A7) umfasst, welches über das Haltevorrichtung (A8) mit dem Behälter (A10) verbunden ist.
Verwendung des gekühlten Reinigungssystems (A1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Entfernung von Ablagerungen auf den Oberflächen thermischer Anlagen.