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Schaltanordnung zum Reinigen hintereinandergeschalteter Verdampfer
oder Erhitzer Verdampfer, Erhitzer oder dergleichen Vorrichtungen, welche von Flüssigkeiten,
die feste Stoffe ausscheiden, durchströmt werden und in welchen die Temperatur und/oder
die Konzentration der Flüssigkeiten geändert wird, müssen von Zeit zu Zeit gereinigt
werden, um die in Form von Inkrustierungen, Schlammabscheidungen od. dgl. entstandenen
Verunreinigungen wieder zu beseitigen. In mehrstufigen Anlagen zur Eindampfung von
Zellstoffablaugen oder anderen Gips und Karhonate ausscheidenden Flüssigkeiten,
von Phosphorsäure oder unreinen Phosphatlösungen ist zur Reinigung der Anlage schon
das Heizdampf- oder Brüdenkondensat verwendet worden, das zur Auflösung entstandener
Krusten, insbesondere solcher von geringer Härte, gut geeignet ist. Dal)ei wird
mit der Kanalwechselmethode unter Verwendung von Erhitzern gearbeitet, deren wärmeaufnehmende
und wärmeabgebende Seiten mittels geeigneter Schaltorgane und Leitungsführungen
zeitweise vertauscht werden können (deutsche Patentschrift 889 136). Der die Reinigung
bewirkenden Flüssigkeit, z. B. dem Kondensat von Brüden oder Heizdampf oder weichem
Wasser, werden zweckmäßig noch die Ablösung fördernde Stoffe zugesetzt. Zur Auflösung
von Gipsinkrustationen hat sich das infolge seines Gehaltes an Schwefeldioxyd schwach
saure Kondensat der Brüden aus der Eindampfung von Sulfitablaugen als besonders
geeignet erwiesen (deutsche Patentschriften 898 706 und 860 744). Die bekannten
Reinigungsverfahren richten sich insbesondere auf die Beseitigung von Inkrustationen
in Erhitzer, Verdanipfern und Kesseln. Andere Anlagenteile, insbesondere die Verbindungsleitungen
zwischen den einzelnen Apparaturen sowie die Schieber und Ventile werden nicht ausreichend
von schädlichen Ablagerungen freigehalten. Ventile, welche zeitweilig von der zu
verarbeitenden, feste Stoffe ausscheidenden Flüssigkeit (Betriebsflüssigkeit) und
von der Reinigungsflüssigkeit durchflossen werden, schließen bei der Umschaltung
der Apparate nicht mehr dicht, so daß eine Mischung von Reinigungsflüssigkeit und
Betriebsflüssigkeit eintritt. In Verhindungsstücken, die während des Betriebes oder
während der Reinigung nicht von Flüssigkeit durchströmt werden, führt das langsame
Wachstum der Ablagerungen schließlich zur völligen Verstopfung von Durchlässen.
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In der erfindungsgemäßen Schaltanordnung werden diese Schwierigkeiten
dadurch behoben, daß in Anlagen zum Konzentrieren Inkrustierungen bildender Flüssigkeiten
Verdampfer und Erhitzer sowie Leitungen und Schaltorgane, welche die zu behandelnde
Flüssigkeit bzw. eine Reinigungsflüssigkeit führen, so geschaltet werden, daß sowohl
während des nor-
malen Betriebes als auch während der Reinigung sämtliche vorhandenen
Apparaturen, Leitungen und Schalteinrichtungen ständig von Flüssigkeiten durchströmt
werden. Zu diesem Zweck wird die reinigende Flüssigkeit parallel zur Betriebsflüssigkeit
- entweder gleichläufig oder gegenläufig - geführt. Zwecks Reinigung eines Teils
der Apparatur wird mittels zweier gleichzeitig betätigter Schaltorgane der durch
diesen Teil gehende Strom der Betriebsflüssigkeit auf das entsprechende Stück der
Leitung für die Reinigungsflüssigkeit geschaltet, während gleichzeitig die Reinigungsflüssigkeit
auf den Weg der Betriebsflüssigkeit durch den zu reinigenden Teil der Apparatur
umgestellt wird.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltanordnung zum Reinigen hintereinandergeschalteter
Verdampfer oder Erhitzer und deren Verbindungs-, Zu-und Abfuhrleitungen, die von
einer Inkrustierungen absetzenden Flüssigkeit, z. B. Zellstoffablauge, durchströmt
werden, mittels einer parallel zu dieser gefiihrten Reinigungsflüssigkeit, wobei
in Zeitabständen mit Hilfe von Schaltorganen die Strömungswege beider Flüssigkeiten
durch Teile der Apparatur miteinander vertauscht werden. Diese Schaltanordnung ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung für die reinigende Flüssigkeit parallel
zu den die Betriebsflüssigkeit führenden Zu- und Ableitungen und Verbindungsleitungen
zwischen den einzelnen Anlagestufen verlegt wird und daß durch gleichzeitige Betätigung
zweier
Umschaltorgane ein oder mehrere zu reinigende Anlageteile gegen ein Leitungsstück
der Reinigungsmittelleitung ausgetauscht werden. Erfindungsgemäß werden Umschaltorgane
verwendet, die außer während des Schaltvorganges selbst immer in Betriel>sstellung
stehen und keine durch Dichtflächen voneinander getrennten Anschlüsse und Durchlässe
aufwei sen.
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Beispielsweise wird eine die Reinigungsflüssigkeit führende Leitung
parallel zu den Leitungen angeordnet, durch die die Betriebsflüssigkeit nacheinander
durch die vorhandenen Apparate, z. B. Erhitzer oder Verdampfer, geführt wird. Zwischen
den Apparaten und vor dem ersten und nach dem letzten, in Strömungsrichtung der
Betriebsflüssigkeit aus gesehen, sind Umschaltorgane vorgesehen, von denen stets
zwei gleichzeitig betätigt werden. Diese Umschaltorgane sind so eingerichtet, daß
sie z. B. beim Umschalten eines Anlagenteils in die Reinigung den Strom der Betriebsflüssigkeit
auf den Abschnitt der Leitung für die reinigende Flüssigkeit umstellen, der dem
zu reinigenden Teil der Apparatur entspricht, und daß sie gleichzeitig die Reinigungsflüssigkeit
durch das zu reinigende Anlagenteil lenken. Die Reinigungsflüssigkeit fließt also
nunmehr von der ersten Umschaltstelle durch das zu reinigende Anlagenteil zur zweiten
Schaltstelle und von dieser weiter in der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit.
Gleichzeitig strömt die Betriebsflüssigkeit von der ersten Umschaltstelle durch
die Leitung für die Reinigungsflüssigkeit bis zu der zweiten Umschaltstelle und
setzt von dieser aus ihren Weg durch die Apparatur fort. Wird das gereinigte Anlagenteil
wieder auf den Betrieb umgestellt, so durchläuft die Reinigungsflüssigkeit ihren
ursprünglichen Weg durch die für sie bestimmte Leitung, die nunmehr von inzwischen
entstandenen Krusten gesäubert wird.
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Zweckmäßig werden Schaltorgane gemäß der deutschen Patentschrift
1 022 438 verwendet, die voneinander getrennte Verbindungsstücke für je einen Zufluß
und einen Abfluß enthalten und keine dadurch Dichtflächen voneinander getrennte
Anschlüsse oder Durchgänge aufweisen. Die Zuleitungen dieser Schaltorgane münden
in einer Ebene konzentrisch um den Drehpunkt des Schaltorgans und werden paarweise
durch Rohrkrümmer, deren Mündungen in gleicher Weise in einer Ebene liegen, verbunden.
Die beiden Ebenen sind dabei aufeinanderliegende, gegeneinander drehbare Platten.
Dann werden auch Verunreinigungen der Schaltorgane selbst sicher vermieden, da außer
während der kurzen Zeit des Umschaltens die Dichtflächen der Schaltorgane nicht
mit Ansätze bildenden Flüssigkeiten in Berührung kommen. Ein weiterer Vorteil dieser
Apparatur besteht darin, daß selbst dann, wenn einmal tatsächlich Ventile oder andere
Absperr- und Regelorgane undicht werden, eine unerwünschte Mischung zweier Flüssigkeiten
nicht eintreten kann, weil die Flüssigkeitswege keine Stellen aufweisen, an denen
sie nur durch Dichtflächen, Ventile od. dgl. voneinander getrennt sind.
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Vorteilhaft wird eine turbulente Strömung der Flüssigkeit durch alle
Teile der Anlage oder durch die am meisten gefährdeten Teile derselben mindestens
während der Reinigung durch Einstellen bestimmter Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten,
was z. B. dadurch erreicht werden kann, daß insbesondere die krustenahlösende Flüssigkeit,
beispielsweise das in Eindampfanlagen anfallende Kondensat, in turbulenter Strömung
- entsprechend Werten der Reynoldschen Zahl von wenigstens 3000, zweckmäßig
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und mehr - über die zu reinigenden Flächen geführt wird. Die Flüssigkeit für die
Spülung wird vorteilhaft mit möglichst niedriger Temperatur, z. B.
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10 bis 400 C, zur Verfügung gestellt und kann im Kreislauf durch die
zu reinigenden Anlagenteile umgewälzt werden.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die
Auflösung gebildeter Verkrustungen bei der optimalen Lösungstemperatur mit vergleichsweise
großen Flüssigkeitsmengen, welche das zu reinigende Anlagenteil ganz ausfüllen,
vorgenommen werden kann, daß die Zahl der hierzu erforderlichen Schaltorgane wesentlich
verringert wird und daß nicht nur die Wärmeaustauschflächen, sondern auch die Rohrleitungen
und die Schaltorgane in den Reinigungsvorgang einbezogen sind.
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In einer erfindungsgemäß geschalteten Anlage sind sämtliche Flüssigkeitswege
ständig von Flüssigkeit durchströmt. Zeitweise tote Leitungen oder Leitungsstücke,
in denen die Gefahr der Verstopfung am größten ist, sind nicht mehr vorhanden. Die
Säuberung der gesamten Anlage kann überall gleichmäßig und vollständig verlaufen.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der
ein Schaltschema einer erfindungsgemäß betriebenen Anlage in zwei Schaltschritten
schematisch und beispielsweise dargestellt ist.
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Fig. 1 zeigt eine Schaltung für den normalen Betrieb, Fig. 2 eine
Schaltung für die Reinigung eines Anlageteils.
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Die Betriebsflüssigkeit, z. B. Zellstoffablauge, wird durch die Leitung
L einer Anlage zugeführt, die aus mehreren hintereinandergeschalteten Erhitzern
1, 2, 3, 4, 5 besteht. Vor dem ersten Erhitzer, zwischen den Erhitzern und hinter
dem letzten Erhitzer befinden sich die Schaltorgane 6, 7, 8, 9, 10, 11. Von diesen
Schaltorganen zu den Erhitzern und von den Erhitzern zu den Schaltorganen führen
die Leitungen 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21. Durch die Leitung L, wird
die erhitzte oder eingedampfte Lauge weitergeleitet. Die Reinigungsflüssigkeit gelangt
durch die Leitung K zum ersten Schaltorgan und strömt durch die Leitung K, vom letzten
Schaltorgan weiter oder wird in umgekehrter Richtung geführt. Die Stücke der Leitung
für die Reinigungsflüssigkeit, die zwischen den Schaltorganen liegen, sind mit 22,
23, 24, 25 und 26 bezeichnet. Im normalen Betrieb fließt die Betriebsflüssigkeit
durch sämtliche Erhitzer. Soll z. B. der Erhitzer 2 gereinigt werden, so werden
die Ventile 7 und 8 umgeschaltet, so daß nunmehr aus dem Leitungsstück 22 Reinigungsflüssigkeit
durch die Leitung 14, den Erhitzer 2 und die Leitung 15 zum Schaltorgan 8 fließt,
das sie wieder auf die Leitung für die Reinigungsflüssigkeit, und zwar auf das Stück
24, umstellt. Während dieser Zeit geht die Betriebsflüssigkeit vom Schaltorgan 7
durch das Stück 23 der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit und durch das Schaltorgan
8 zum Erhitzer 3. Soll auch noch ein weiterer Erhitzer gleichzeitig oder anschließend
gereinigt werden, z. B. der Erhitzer 4, so werden auch noch die Organe 9 und 10
umgeschaltet, so daß nunmehr der Strom der Betriebsflüssigkeit vom Erhitzer 3 zum
Erhitzer 5 durch das Stück 25 der Leitung für die Reinigungsflüssigkeit überbrückt
wird, während die zu reinigende Flüssigkeit durch die vorher von der Betriebsflüssigkeit
durchflossenen Leitungen 18 und 19 zum und vom Erhitzer 4 geführt wird. Will man
zwei hintereinandergeschaltete Apparaturteile gleichzeitig reinigen, z. B. die Erhitzer
2
und 3, dann werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die Umschaltorgane
7 und 9 betätigt.