DE1576854C - Vorrichtung zum Reinigen der Rohre eines Wärmeaustauschers - Google Patents
Vorrichtung zum Reinigen der Rohre eines WärmeaustauschersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen der Rohre eines Wärmeaustauschers mit
einem Ausleger, der aus zu dem Rohrbündel parallelachsig in dessen Fortsetzung verlaufenden Tragolementen
besteht und der auf einem, an dem Mantel des Wärmeaustauschers befestigten Rahmen vor der
Stirnseite des Rohrbündels in zwei zueinander senkrechten, in einer Ebene liegenden Richtungen verfahrbar
ist, und mit mindestens einem am Ausleger befestigten Reinigungswerkzeug, das auf die Rohre
des Bündels axial ausrichtbar ist.
Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus dem UdSSR-Urheberschein 153 721 bekannt. Mit einer
solchen Vorrichtung werden Ablagerungen von Kesselstein, Schlamm und anderem Bodensatz, der
sich im Laufe der Zeit in den Rohren von Wärmetauschern angesammelt hat, entfernt, um den
Wärmeaustauschgrad auf seinen ursprünglichen Wert, anzuheben. Um die Dauer des Betriebsausfalles
während der Reinigung des Wärmetauschers möglichst niedrig zu halten, sieht die bekannte Vorrichtung
eine Befestigung unmittelbar auf dem aufrecht stehenden Wärmetauscherrohrbündel vor. Hierzu ist
auf der Stirnseite des Rohrbündels ein Tragrahmen befestigt, auf dem in zueinander senkrechten Richtungen
ein Werkzeugträger verfahrbar ist. Dabei tritt der Nachteil auf, daß zum Reinigen der randnahen
Rohre des Rohrbündels das Werkzeug einschließlich der Trag- und Antriebseinrichtungen so nahe an den
Rand des Tragrahmens bzw. sogar darüber hinaus verschoben wird, daß die Gefahr eines Kippens auf
Grund des dadurch entstehenden Überhangmomentes hervorgerufen wird. Dieses Oberhangmoment erzeugt
nicht nur die Gefahr eines Kippens oder Abstürzens der gesamten Vorrichtung, sondern' erfordert
darüber hinaus eine kräftige Konstruktion des Tragrahmens, der dieses Überhangmoment aufnehmen
muß. Das hat ein größeres Gewicht der Reinigungsvorrichtung zur Folge, was sich wiederum
nachteilig bei ihrer Handhabung und Montage am oberen Ende des Wärmetauscherrohrbündels auswirkt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte
Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie an Rohrbündeln in deren beliebiger Lage montiert und
gehandhabt werden kann, dabei jedoch vor allem in der häufig vorkommenden vertikalen Ausrichtung
der Rohrbündel eine Reinigung der randnahen Rohre erlaubt, ohne eine Gefährdung durch Kippen oder
Abstürzen hervorzurufen, und darüber hinaus leichter als die bekannte Vorrichtung ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Reinigungswerkzeug außen
am Ausleger exzentrisch zu dessen Längsachse befestigt ist und der Ausleger um seine Längsachse
um 360' drehbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Reinigungsvorrichtung ist es möglich, das außen am
Ausleger befestigte Reinigungswerkzeug in die randnahen Rohre einzuführen, ohne dadurch den Schwerpunkt
der gesamten Tragkonstruktion aus dem Querschnitt des Rohrbündels herauszubewegen. Es
wird dadurch kein Übcrhanginoment erzeugt, das die Gefahr des Kippens hervorruft. Da darüber hinaus
mit einer geringeren Belastung des Tragrahmens zu rechnen ist, kann dieser Tragrahmen bei der erfindungsgemäßen
Konstruktion leichter und sicherer gestaltet werden als bjsher. Dadurch wird die Handhabung
der Reinigungsvorrichtung einfacher, was sich insbesondere günstig bei der Befestigung der Vorrichtung
auf der oberen Stirnseite' des Wärmetauscherrohrbündels auswirkt. Dieser Vorteil schlägt
jedoch auch dann zu Buche, wenn ein geneigtes oder horizontal ausgerichtetes Rohrbündel gereinigt werden
soll, da dann das auf das Rohrbündel ausgeübte Moment niedriger ist als bei der bekannten Vorrichtung.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen,
daß der Ausleger drei parallel zueinander in Dreieckform angeordnete Rohre aufweist und das
Reinigungswerkzeug längs eines Paares der Rohre verfahrbar ist. An Stelle der Rohre können selbstverständlich
auch Profilstäbe eingesetzt werden. Ebenso ist es möglich, an Stelle einer Dreieckanordnung
eine Vieleckanordnung herzustellen, wobei jedoch stets darauf zu achten ist, daß das Gewicht
der gesamten Anordnung möglichst klein bleibt. Die Drehbarkeit des Auslegers kann durch eine
Drehscheibe oder eine Ringschiene erzeugt sein. '
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, die dem Erfordernis des niedrigen
Gewichtes in weitgehendem Maße Rechnung trägt, ist vorgesehen, daß parallel zu den Rohren des Auslegers
eine biegsame Röhre angeordnet ist, die durch zwei an einem Werkzeugkopf drehbar gelagerte
Quetschrollen zusammengepreßt und in zwei Bereiche unterteilt ist, so daß durch Unterdrucksetzeh
jeweils eines der Bereiche eine Verschiebung des Werkzeugkopfes erfolgt. Demgegenüber weist die bekannte
Vorrichtung einen Stellmotor zur Bewegung des Reinigungswerkzeuges längs des Auslegers auf.
dem weiterhin ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe sowie eine Zuleitung und ein entsprechender
Antrieb in Form eines Scheibenpaares zugeordnet sind. Dieser gesamte Antrieb für das Reinigungswerkzeug
ist ebenfalls am freien Ende des Auslegers angeordnet und belastet, insbesondere bei der Reinigung
eines in horizontaler Lage befindlichen Rohrbündels, die gesamte Tragkonstruktion erheblich.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird dem- ' gegenüber die durch den Antrieb hervorgerufene anteilige
Gewichtsbelastung herabgesetzt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Rohre des Auslegers als Führungen
. für das Antriebsmedium des hydraulischen Antriebsmotors des Reinigungswerkzeuges dienen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.
Es zeigt
Es zeigt
F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht der Vorrichtung in horizontaler Arbeitslage,
Fig. 2 und 3 eine schaubildliche Ansicht von zwei
verschiedenen Seiten auf den unteren Teil der Vorrichtung in vertikaler Lage,
F i g. 4 einen Blick auf das Steuerpult der Vorrichtung,
F i g. 5 eine schematische Darstellung eines Auslegers aus Rohren, die als Leitungen dienen,
F i g. 6 eine schaubildliche Darstellung der beiden fest mit dem Kopf des Reinigungswerkzeugs verbundenen
Rollen im Eingriff mit einer biegsamen Röhre, die als Steuerorgan für die Verschiebung des
Werkzeuges dient,
3 . 4
Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung der ver- weist eine Maschine 14 auf, beispielsweise einen
schiedenen möglichen Einstellungen des Reinigungs- Luftkompressor mit einem Druckminderungsventil,
Werkzeuges, die wahrend einer Umdrehung des Aus- der Wasser unter Druck in die Bohrstange und in
legers erreicht werden. das Werkzeug einbringt, um den Abfall auszuspülen.
Die Vorrichtung wird mit Hilfe eines Rahmens Γ 5 Es ist naheliegend, daß jede andere Art eines Werk-
entweder am Außenflansch oder am Gehäuse oder zeugkopfes verwendet werden kann,
an der Rohrplatte des zu reinigenden Wärme- Ist das zu reinigende Rohr besonders lang, was für
tauschers befestigt. gewöhlich der Fall ist, so wird es notwendig, die
Dieser Rahmen weist zwei Laufschienen 1 auf, Bohrstange 13 an einem zwischengeschalteten Punkt
deren Spurweite variierbar und deren Länge nach io zu führen, um Durchbiegungen zu vermeiden. Das
dem Durchmesser des zu reinigenden Rohrbündel wird durch eine Führung 15 erreicht, die entlang des
einrichtbar ist. Ein als Laufkatze ausgebildetes Bau- Auslegers verschiebbar angeordnet ist. Die Bewegung
teil 8 bewegt sich entlang der Laufschiene 1. Der Ab- der Führung 15 wird von einer bestimmten Lage ab
stand zwischen den Lauf rädern der Laufkatze kann durch den Werkzeugkopf 11 bewirkt. Mittels einer
innerhalb eines Systems von Abstandsrohren 2 und 15 zweiten Führung 16, die nahe an der Rohrplatte an-Lagerschalen
3 verändert werden. Die Bewegung der gebracht ist, wird die genaue Einstellung des Werk-Laufkatze
auf den Laufschienen erfolgt mittels eines zeuges für das Einfahren in das zu reinigende Rohr
Zahntriebsystems: Die Veränderung der Spurweite bewerkstelligt. Diese Führung ist ähnlich wie oben
dieses Systems ist durch Einbau eines hexagonalen beschrieben an dem Ausleger verschiebbar, so daß
Schaftes 4 möglich, der innerhalb einer Büchse 5 ver- 20 die Drehung des Auslegers um seine eigene Achse
schiebbar gelagert ist. Die Drehung dieses Schaftes 4 durchführbar ist.
wird vom Steuerpult aus gesteuert. Das Steuerpult weist einen Steuerhebel 17 auf, der
wird vom Steuerpult aus gesteuert. Das Steuerpult weist einen Steuerhebel 17 auf, der
Die Bewegung der Laufkatze in der zu den Lauf- für die Betätigung des Zahnstangentriebs vorgesehen
schienen 1 senkrechten Richtung wird durch einen ist, der die Bewegung der Laufkatze entlang einer
Spindeltrieb 6 erreicht. Eine Bewegung der Mutter 25 Richtung bewirkt.
entlang der Spindel ist vom Kontrollpult aus Steuer- Der hexagonale Schaft 4 wird durch in Sperren
bar, während eine Bewegung der Spindel in der eingreifende Klinken in der einen oder anderen Rich-
Mutter durch ein Handrad 7 ermöglicht wird. tung gedreht. Folgende Steuervorgänge sind aus-
Die Laufkatze gleitet mit Hilfe von Rollen über führbar:
die Abstandsrohre 2. Am oberen Ende der Trag- 30 Eingabe von Luft in einen Arbeitszylinder mit
einrichtung ist zum Ausleger hin eine Verbindung doppelt wirkendem Kolben, der auf eine der Klinken
mittels Schneckenrad und endloser Schraube vor- arbeitet; es sind drei Einstellungen möglich: vorgesehen,
die eine Drehbewegung des Auslegers um wärts — Ruhelage — rückwärts,
seine.Längsachse erlaubt. Diese Drehbewegung wird Einregelung der Kolbenbewegung; das ergibt verdurch eine Reihe von Kugellagern ermöglicht, sie 35 schiedene Vorwärtsbewegungen und damit die Mögwird vom Handrad 9 aus gesteuert. Es ist nahe- lichkeit, die Bewegung auf dem tafelförmigen Feld liegend, daß die Steuerung auch von pneumatischen, des Wärmetauschers insgesamt einzuregeln,
mechanischen oder elektromagnetischen Einrichtun- Umkehr der Bewegungsrichtung, wobei die gen durchgeführt werden kann. Klinkenstellung gegenüber der Sperre verändert wird;
seine.Längsachse erlaubt. Diese Drehbewegung wird Einregelung der Kolbenbewegung; das ergibt verdurch eine Reihe von Kugellagern ermöglicht, sie 35 schiedene Vorwärtsbewegungen und damit die Mögwird vom Handrad 9 aus gesteuert. Es ist nahe- lichkeit, die Bewegung auf dem tafelförmigen Feld liegend, daß die Steuerung auch von pneumatischen, des Wärmetauschers insgesamt einzuregeln,
mechanischen oder elektromagnetischen Einrichtun- Umkehr der Bewegungsrichtung, wobei die gen durchgeführt werden kann. Klinkenstellung gegenüber der Sperre verändert wird;
Der Ausleger, an dem mindestens ein Werkzeug 4° das wird durch mit den Klinken verbundene Seile
beweglich gehaltert ist, weist drei im Abstand, von- erreicht.
einander angeordnete Rohre 10 auf. Diese Rohre Druckknopfsteuerung der Luftmenge, die den
können zugleich als Leitungen für Flüssigkeiten, Arbeitszylinder verläßt; dadurch wird die GeWasser
und. Luft benutzt werden, wie F i g. 5 zeigt. schwindigkeit der Bewegung beeinflußt.
Dieser Aufbau des Auslegers gewährleistet eine Füh- 45 Die Betätigung des Spindelmuttersystems (die rung des Werkzeugkopfes 11, der an zwei Rohren 10 Bewegungsrichtung ist senkrecht zu der zuvor ge- und an einer flexiblen Röhre 12 entlanggleitet, die schilderten) wird nach dem gleichen Prinzip gezwischen zwei bewegliche Rollen geklemmt ist, welche steuert, mit Ausnahme der Bewegungseinstellmit dem Werkzeugkopf 11 fest verbunden sind möglichkeit. Es werden folgende Steuervorgänge aus-(F i g. 6). Veränderungen der Werkzeuglage werden 50 geführt:
Dieser Aufbau des Auslegers gewährleistet eine Füh- 45 Die Betätigung des Spindelmuttersystems (die rung des Werkzeugkopfes 11, der an zwei Rohren 10 Bewegungsrichtung ist senkrecht zu der zuvor ge- und an einer flexiblen Röhre 12 entlanggleitet, die schilderten) wird nach dem gleichen Prinzip gezwischen zwei bewegliche Rollen geklemmt ist, welche steuert, mit Ausnahme der Bewegungseinstellmit dem Werkzeugkopf 11 fest verbunden sind möglichkeit. Es werden folgende Steuervorgänge aus-(F i g. 6). Veränderungen der Werkzeuglage werden 50 geführt:
dadurch erreicht, daß ein Teil der Röhre unter Druck Druckluftversorgung des pneumatisch arbeitenden
gesetzt wird, während der andere ohne Druck bleibt. doppelseitig beaufschlagbaren Kolbens; es sind
Die Rollen bewegen sich unter dem Druck eines drei Einstellungen möglich: vorwärts — Ruhc-
Antriebsmediums. Eine Umkehr der Bewegungs- lage — rückwärts.
richtung wird dadurch erreicht, daß das Ende der 55 Umkehr der Bewegungsrichtung durch Seile, die
Röhre 12, das bisher unter atmosphärischen Druck mit den Klinken verbunden sind,
stand, nun unter Preßdruck gesetzt wird, während Druckknopfsteuerung der Luftmenge, die den KoI-das andere Ende, das bisher unter Preßdruck stand, ben verläßt, wodurch eine Regulierung der dem atmosphärischen Druck ausgesetzt wird. Als Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt.
Antriebsmedium wird Preßluft benutzt, es kann je- 60 Weiterhin weist das Kontrollpult einen Steuerhebel doch jedes andere entsprechende Mittel angewandt 19 auf, durch den Wasser unter Druck in die Bohrwerden. Der Werkzeugkopf 11 ist mit Anschlag- stange und zum Reinigungswerkzeug gefördert wird. Stoßdämpfern ausgerüstet. Auch ist ein Steuerhebel 20 vorgesehen, der Luft
stand, nun unter Preßdruck gesetzt wird, während Druckknopfsteuerung der Luftmenge, die den KoI-das andere Ende, das bisher unter Preßdruck stand, ben verläßt, wodurch eine Regulierung der dem atmosphärischen Druck ausgesetzt wird. Als Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt.
Antriebsmedium wird Preßluft benutzt, es kann je- 60 Weiterhin weist das Kontrollpult einen Steuerhebel doch jedes andere entsprechende Mittel angewandt 19 auf, durch den Wasser unter Druck in die Bohrwerden. Der Werkzeugkopf 11 ist mit Anschlag- stange und zum Reinigungswerkzeug gefördert wird. Stoßdämpfern ausgerüstet. Auch ist ein Steuerhebel 20 vorgesehen, der Luft
Der Werkzeugkopf 11, der entlang der Röhre 12 zum Motor im Kopfteil des Reinigungswerkzeuges
und entlang zweier Rohre 10 des Auslegers gleitet, 65 bringt. Ein Hebel 21 dient für den umsteuerbaren
versetzt eine Bohrstange 13 in Rotation, an deren Anschluß von Preßluft an die flexible Röhre 12. wo-Ende
das Werkzeug befestigt ist, beispielsweise eine durch die Bewegung des Kopfteiles des Reinigungs-Schneide
oder eine Bürste. Der Werkzeugkopf 11 Werkzeuges möglich wird. Ein Hebel 22 schließt das
ϊ 576 854
jeweils andere linde der flexiblen Röhre an die
Außenluft an. Diese Steuerungsvoigänge können insgesamt oder auch zum Teil automatisiert werden.
Mit vier Druckmeßgeräten 23, 24, 25 und 26 kann folgendes überprüft werden:
1. die Luftversorgung insgesamt;
2. die Wasserversorgung;
3. Druckluft an einem Ende der flexiblen Röhre und
4. Überwachung des Druckes an dem anderen Ende der flexiblen Röhre, das an atmosphärischen
Druck angeschlossen ist.
Der Arbeitsablauf der Vorrichtung ist folgender: Nachdem der Rahmen der Vorrichtung beispielsweise
an dem. Außenflansch des Wärmeaustauschers befestigt worden ist, wird das Reinigungswerkzeug in
die Mitte über ein Rohr des Bündels gebracht. Das geschieht durch Betätigen der Steuerhebel 17 und 18.
Bei der dann erfolgenden Betätigung des Steuerhebels 21 wird Preßluft in die flexible Röhre 12 gegeben,
was eine Längs-Bewegung des Werkzeugkopfes und damit ein Eindringen des Bohrgestänges in das Rohr
.zur Folge hat. Das andere Ende der flexiblen Röhre 12 wird durch den Steuerhebel 22 an Luft atmosphärischen
Drucks angeschlossen; die Austrittsöffnung dieses Endes bestimmt somit die Geschwindigkeit
der Bewegung des Werkzeugkopfes. Mittels der Steuerhebel 20 und 19 wird Druckluft
auf den Motor und Druckwasser an das Bohrgestänge und das Reinigungswerkzeug gegeben. Das
ietztere rotiert um die Achse des Bohrgestänges. Bei
Betätigung des Steuerhebels 21 wird der Bohrer wieder emporgezogen, die Versorgung mit Druckluft
und Druckwasser wird durch Betätigen der Steuerhebel 20 und 19 unterbrochen. Praktischerweise wird
bei Versetzen des Reinigungswerkzeuges von einem Rohr in ein anderes weder die Rotationsbewegung
des Werkzeuges noch die Wasserversorgung unterbrochen, im Gegenteil, der Wasserstrahl hilft, den
Bohrer in dem neuen Rohr zu zentrieren. Man vermeidet so einen möglichen Zeitverlust, der durch das
Betätigen der Steuereinrichtungen entstehen würde. Die Laufkatze wird dann in derjenigen der beiden
Bewegungsrichtungen geführt, der der Steuerhebel 17 zugeordnet ist. so daß man das nächste Rohr der
gleichen Reihe erreicht. Die Säuberung wird genauso ausgeführt, wie es für das erste Rohr beschrieben
wurde. Auf diese Weise werden alle Rohre der gleichen Reihe gesäubert. Dann werden die Rohre
der folgenden Reihe angesteuert, indem die Laufkatze in der Richtung bewegt wird, die senkrecht
/u der eben beschriebenen Richtung verläuft, wozu der Steuerhebel 18 bedient wird. Es beginnt die Säuberung
der Rohre der nächsten Reihe. Das Handrad 9 ermöglicht eine Drehbewegung des Auslegers um seine
Längsachse. Auf diese Weise werden alle Rohre der Austauscherrohrplatte erreicht, da das Reinigungswerkzeug exzentrisch zur Längsachse des Auslegers
angebracht ist. Fig. 7 zeigt die Bereiche PA, PB, PC
und PD, in die die Achse des Reinigungswerkzeuges eingebracht werden kann, um ein ordentliches Arbeiten
speziell in den Zonen A, B, C und D des Rohrbündels zu gewährleisten.
Das Handrad 9 kann vorteilhafterweise durch eine automatische Einrichtung ersetzt werden, die mittels
Preßluft arbeitet. Für das Bedienungspersonal ist die Vorrichtung mit einem Sitz versehen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Reinigen der Rohre eines Wärmeaustauschers mit einem Ausleger, der aus
zu dem Rohrbündel parallelachsig in dessen Fortsetzung verlaufenden Tragelementen besteht und
der auf einem, an dem Mantel des Wärmeaustauschers befestigten Rahmen vor der Stirnseite
des Rohrbündels in zwei zueinander senkrechten, in einer Ebene liegenden Richtungen
verfahrbar ist, und mit mindestens einem am Ausleger befestigten Reinigungswerkzeug, das auf
die Rohre des Bündels axial ausrichtbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Reinigungswerkzeug
(11; 13) außen am Ausleger exzentrisch zu dessen Längsachse befestigt und der Ausleger um seine Längsachse um 360° drehbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger drei parallel zueinander
in Dreieckform angeordnete Rohre (10) aufweist und das Reinigungswerkzeug (11; 13)
längs eines Paares der Rohre (10) verfahrbar ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den
Rohren (10) des Auslegers eine biegsame Röhre (12) angeordnet ist, die durch zwei an einem
Werkzeugkopf (11) drehbar gelagerte Quetschrollen zusammengepreßt und in zwei Bereiche
unterteilt ist, so daß durch Unterdrucksetzen jeweils eines der Bereiche eine Verschiebung des
Werkzeugkopfes (11) erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) des Auslegers
als Führungen für das Antriebsmedium des hydraulischen Antriebsmotors (14) des Reinigungswerkzeuges (11:13) dienen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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