DE4039376A1 - Verfahren und vorrichtung zum warten der sekundaerseite eines waermetauschers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Warten der Sekundärseite eines Wärmetauschers und ist insbesondere anwendbar zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen an Rohren im Rohrbodenbereich und/oder an Ab­ standsplatten eines Rohrbündels. Ferner kann der Gegenstand der Erfindung dazu dienen, ein Werkzeug oder eine Sonde, z. B. ein Videoskop in den ein Bündel von Rohren enthaltenden Sekundärbereich eines Wärmetauschers einzuführen.

Aus der US-A-44 24 769 ist eine Vorrichtung zum Reinigen des sekundärseitigen Rohrbodens eines Dampferzeugers bekannt, der einen Wärmetauscher mit einem Gehäuse umfaßt, in dessen Unter­ teil ein Rohrboden angeordnet ist, welcher einen Primär- und Sekundärmediumkreis voneinander trennt. Auf der Primärseite münden in den Rohrboden Rohre, die zu einem U-förmigen Bündel zusammengefaßt in den vom Sekundärmedium durchflossenen Raum ragen. Das Gehäuse hat verschließbare Serviceöffnungen wie Handlöcher und Inspektionsöffnungen, durch welche Abstands­ halterplatten für die Rohre des Rohrbündels, eine Rohrgasse zwischen den Schenkeln des Rohrbündels und Rohrspalte zwischen den einzelnen Rohren zugänglich sind. Zur Reinigung des Rohr­ bodens dient ein flacher Düsenkopf, der mit zwei oder mehreren übereinander angeordneten Rohren zur Einspeisung einer Reini­ gungsflüssigkeit verbunden ist. Diese übereinander angeordneten Rohre sind derart umkleidet, daß sich eine bandförmige Zulei­ tung mit rechteckförmigem Querschnitt ergibt. An einem Handloch ist eine Umlenk- und Antriebseinheit befestigt, über welche die bandförmige Zuleitung mit dem Düsenkopf in eine Rohrgasse oder Rohrspalte des Dampferzeugers eingeschoben wird. Dabei wird der Düsenkopf schrittweise bewegt, so daß die unter sehr hohem Druck von mindestens 200 bar aus den Düsen austretende Reinigungs­ flüssigkeit nur jeweils in die Rohrspalte und nicht auf die Rohre gespritzt wird. Da der Düsenkopf und die bandförmige Zuleitung sehr schmal ausgebildet sind, ist der Düsenkopf auch in Rohrspalte senkrecht zur Rohrgasse einführbar und eine Reinigung des Rohrbodens entweder in der x- oder y-Richtung möglich. Die abgetragenen Teilchen werden an der Peripherie zwischen dem Rohrbündel und dem Mantel des Wärmetauschers mittels dort eingeführter Rohre abgesaugt. Die Rohre zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit sind derart umkleidet, daß sich eine in der vertikalen Richtung steife und in der horizontalen Richtung bewegliche Zuleitung ergibt. Trotzdem kann nicht mit Sicherheit vermieden werden, daß sich die bandförmige Zuleitung mit dem am freien Ende angeordneten Spritzkopf in der breiten Rohrgasse in unerwünschter Weise durchbiegt oder verwindet. Bei dieser bekannten Ausführung ist an der Serviceöffnung ferner ein ausladender Vortriebsmecha­ nismus vorgesehen, der aus einer Vielzahl von angetriebenen und nicht angetriebenen Rollen besteht, welche die Zuleitung in der Horizontalen krümmt und führt.

Aus der US-A-42 73 076 ist bereits eine Vorrichtung zum Reinigen von Ablagerungen an der Rohrseite eines Dampferzeugers bekannt, bei der ein Düsenkopf an einer starren Lanze angeordnet ist, die durch das Handloch in die Rohrgasse des Dampferzeugers eingeschoben wird und den Düsenkopf in einer gewünschten Lage hält. Zur Absaugung des Flüssigkeits-Schlammgemisches dient ein in ein Handloch eingeführtes Saugrohr und ein in ein gegenüberliegendes Handloch ragendes Rohr, aus dem eine Spühlflüssigkeit austritt und eine periphere Strömung zum Saugrohr erzeugt. Bei dieser bekannten Ausführung muß genügend Raum außerhalb des Dampferzeugers vorhanden sein, um die Lanze in die Rohrgasse einführen zu können. Eine Einführung der Lanze in die Rohrspalte quer zur Rohrgasse ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem(r) Servicearbeiten auf der Sekundärseite von Wärmetauschern durchgeführt werden können, wenn der Zugang eingeschränkt ist, beispielsweise dadurch, daß nur ein begrenzter Freiraum außerhalb einer Serviceöffnung (Handloch oder Inspektionsöffnung) vorhanden ist.

Ferner soll es möglich sein, einen mit einer Düse, einem Werk­ zeug oder einer Sonde ausgerüsteten Kopf durch eine sehr kleine Öffnung eines Wärmetauschers von z. B. kleiner oder gleich 51 mm einzuführen, und auch Einbauten, z. B. eine Stegplatte im Wärmetauscher zu erreichen. Bei einer Fortbewegung des Kopfes im Rohrbündel soll er eine stabile Lage beibehalten. Darüber hinaus soll die Vorrichtung eine Reinigung der Rohrspalte von der Rohrgasse in x-Richtung und vom mittigen Rohrspalt aus in y-Richtung mit ein und dem selben Kopf ermöglichen.

Eine erste Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einem Verfahren zum Warten der Sekundärseite eines Wärmetauschers, insbesondere zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstandsplatten eines Rohrbündels, dessen Gehäuse mit mindestens zwei verschließbaren Service­ öffnungen wie Handlöchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten, eine Rohrgasse und/oder Rohrspalte zugänglich sind, bei dem ein mit einer Düse, einem Werkzeug oder einer Sonde versehener Kopf eines Manipulators mit einem auf eine Trommel gewickelten ersten Schlauch verbunden wird, der Kopf durch eine Service­ öffnung in das Rohrbündel, insbesondere eine Rohrgasse oder einen Rohrspalt, eingeführt, aus einer weiteren Serviceöffnung herausgeführt und mit einem freien Ende eines zweiten Schlau­ ches verbunden wird, der auf eine zweite Trommel aufgewickelt ist, wobei durch Betätigen einer der beiden Trommeln der Kopf durch den Wärmetauscher, insbesondere entlang der Rohrgasse und/oder des Rohrspaltes, fernbedient bewegt wird und bei Aus­ rüstung des Kopfes mit einer Düse dieser zumindest über den ersten Schlauch und die zugehörige Trommel mittels einer Leitung Reinigungsflüssigkeit unter Druck zugeführt wird.

Eine zweite Lösung besteht erfindungsgemäß in einem Verfahren zum Warten der Sekundärseite eines Wärmetau­ schers, insbesondere zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstandsplatten eines Rohrbündels, dessen Gehäuse mit mindestens zwei verschließbaren Serviceöffnungen wie Handlöchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten, eine Rohrgasse und/oder Rohrspalte zugänglich sind, bei dem ein mit einer Düse, einem Werkzeug oder einer Sonde versehener Kopf eines Manipulators an zwei entgegengesetzen Seiten mit ersten Enden von zwei Schläuchen verbunden wird, das zweite Ende des ersten Schlauches auf eine Trommel gewickelt wird, das freie Ende des zweiten Schlauches durch eine erste Serviceöffnung und das Rohrbündel, insbesondere durch die Rohrgasse oder einem Rohrspalt, hindurchgeführt, aus einer zweiten Serviceöffnung herausgeführt und auf eine zweite Trommel gewickelt wird, wobei durch Betätigen einer der beiden Trommeln der Kopf durch den Wärmetauscher, insbesondere entlang der Rohrgasse und/oder des Rohrspaltes, fernbedient bewegt wird und bei Ausrüstung des Kopfes mit einer Düse dieser zumindest über den ersten Schlauch und die zugehörige Trommel mittels einer Leitung Reinigungs­ flüssigkeit unter Druck zugeführt wird.

Beiden erfindungsgemäßen Lösungen ist gemeinsam, daß zur Bewegung des Kopfes im Wärmetauscher keine Umlenkeinheit und kein großer Freiraum vor den Serviceöffnungen des Wärmetau­ schers erforderlich sind. Gegenüber der bekannten einseitigen Halterung des Kopfes an einer bandförmigen Zuleitung wird eine verdrehungssichere, stabile Führung des Kopfes erzielt, da dieser an zwei Seiten gehalten und geführt ist.

Günstig ist es, wenn der Kopf bzw. das freie Ende des zweiten Schlauches mittels eines Einführwerkzeuges in das Rohrbündel eingeführt wird. Dieses Einführwerkzeug kann vor dem Einführen des Kopfes an einer Serviceöffnung beispielsweise durch Schrauben gehaltert werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Antriebsmotoren der Trommeln mit Mitteln zur Wegerfassung versehen werden, Signalwerte über den Weg des Kopfes in einer Steuer- und Kontrolleinrichtung zur Anzeige gebracht werden und entsprechend theoretisch festge­ legten Werten der Kopf mit Hilfe der Steuer- und Kontroll­ einrichtung schrittweise in eine vorgegebene Position gesteuert wird.

Das schrittweise Weitersteuern des Kopfes kann auch abhängig vom Strom vorgenommen werden, der in einem Motor oder in beiden Motoren für den Antrieb der Trommeln auftritt.

Bei einem Manipulator, dessen Kopf mit mindestens einer Düse versehen ist, können die Rückstoßkräfte des Düsenstrahls mittelbar oder unmittelbar erfaßt werden, um aus Meßwerten die Position des Kopfes zum Rohrspalt abzuleiten. Zweckmäßiger­ weise werden von einer Düse am Kopf Rückstoßkräfte des Düsen­ strahls, insbesondere Druckkräfte an Lagern mindestens einer Trommel oder Zugspannungen an mindestens einem der Schläuche, als Signalwerte erfaßt und der Steuer- und Kontrolleinrichtung zugeführt, wobei aus den Signalwerten die Position des Kopfes zu einem Rohrspalt oder einem Rohr bestimmt wird.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Warten eines Wärmetauschers vorgesehen, insbesondere zum fernbedienten Ablösen und Entfernen von Ablagerungen am Rohrboden und/oder an Abstandsplatten eines Rohrbündels, dessen Gehäuse mit mindestens zwei verschließbaren Serviceöffnungen wie Hand­ löchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten, eine Rohrgasse und/oder Rohrspalte zugänglich sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein mit einer Düse, einem Werkzeug oder einer Sonde ausgerüsteter Kopf eines Manipulators eine Breite kleiner als etwa 8 mm und eine Höhe kleiner als etwa 50 mm hat und mittels zweier Schläuche beweg­ bar ist, deren erste Enden zwei entgegengesetzten Seiten des Kopfes befestigt sind und deren zweite Enden aus zwei Service­ öffnungen herausgeführt und auf fernbetätigbaren Trommeln aufgewickelt sind, wobei von Speisequellen elektrische Energie und/oder Druckflüssigkeit über eine Steuer- und Kontroll­ einrichtung mittels Leitungen zumindest an eine der beiden Trommeln und von dort über zumindest einen der Schläuche dem Kopf zugeführt ist, und bei Ausrüstung des Kopfes mit einer Düse mindestens eine Absaugeeinrichtung für abgelöste Ablage­ rungen vorgesehen ist.

Dadurch wird nicht nur eine Reinigung in der y-Richtung oder x-Richtung eines Wärmetauschers ermöglicht, sondern der Kopf kann auch auf einer Teilstrecke durch die Rohrgasse und auf der anderen Teilstrecke durch einen Rohrspalt geführt werden, so daß eine gemischte Durchführung in der x- und y-Richtung möglich ist. Dabei können die Inspektionsöffnungen auch kleiner als 51 mm sein. Falls Inspektionsöffnungen über oder zwischen den einzelnen Abstandshalterplatten vorhanden sind, können neben den Heizrohren auch die Abstandshalterplatten gereinigt werden. Bei einer Reinigungsreihenfolge der Abstandshalterplatten von oben nach unten fließen die ausgebrachten Ablagerungen nach unten zum Rohrboden, von wo aus sie schließlich in einfacher Weise abgesaugt werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher prinzipiell möglich, den ganzen Wärmetauscher sekundärseitig zu reinigen und den Wärmeübergang durch Ablösen von Belägen an den Rohren in der Nähe der Abstandshalterplatten zu verbessern und damit an den genannten Stellen Heizrohrschädigungen durch sogenanntes "Denting" zu reduzieren oder gar zu vermeiden.

Es ist zweckmäßig, die erste Trommel an einer ersten Service­ öffnung und die zweite Trommel an einer zweiten Serviceöffnung lösbar zu befestigen. In einfacher Weise können die Trommeln an den flanschartigen Ansätzen der Serviceöffnungen mit Schnellverschlußgliedern befestigt werden.

Zumindest eine der Trommeln kann an ihrer Achse mit einer Hydraulik-Drehverbindung versehen sein, die einerseits über eine Leitung mit einer eine Hochdruckpumpe enthaltenden Speisequelle für die Reinigungsflüssigkeit und andererseits über einen an der Trommel angeordneten Kupplungssteckerteil mit einer am zweiten Ende des ersten Schlauches angeordneten Kupplungsnippel verbunden ist. Dadurch läßt sich der mit dem Kopf verbundene Schlauch in kurzer Zeit von der Trommel lösen oder befestigen, so daß sich sehr kurze Rüstzeiten ergeben.

Zur Bestimmung der Position des Kopfes kann an diesem eine Staudruckmeßdüse, insbesondere eine pneumatische Staudruck­ meßdüse angeordnet sein.

In ähnlicher Weise läßt sich die Postion des Kopfes bestimmen, wenn an die Leitung für die Reinigungsflüssigkeit ein Druckanzeigegerät angeschlossen ist. Die austretenden Flüssig­ keitsstrahlen aus der Düse am Kopf verursachen unterschied­ liche Drücke in der Speiseleitung je nach dem, ob die Flüssig­ keitsstrahlen zentral auf ein Rohr oder in einen Rohrspalt treffen. Über eine empfindliche Druckanzeige in der Steuer- und Kontrolleinrichtung läßt sich der Druckaufbau in der Speise­ leitung für die Reinigungsflüssigkeit in einfacher Weise erfassen.

Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung der Position des Kopfes kann dadurch vorgenommen werden, daß am Kopf ein elektrischer Näherungsschalter angebracht ist, dessen Signalleitungen zu der Steuer- und Kontrolleinrichtung geführt sind.

Günstig ist auch eine optische Bestimmung der Position mittels einer schmalen Videosonde, insbesondere mit einem Durchmesser von etwa 6 mm, die am Kopf des Manipulators angeordnet ist. Bei Anordnung einer Videosonde am Kopf kann nicht nur eine Positionsbestimmung sondern auch eine Inspektion des Wärmetauschers, insbesondere an den Abstandshalterplatten vorgenommen werden.

Vorteilhaft ist auch der Einsatz von Miniaturgreifwerkzeugen oder Reparaturwerkzeugen sowie anderer Wartungswerkzeuge am Kopf der Vorrichtung.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Absaugeeinrichtung zum Entfernen des Schlamm-Reinigungsflüssigkeitsgemisches einen mit Rückstoßdüsen versehenen Spritzkopf hat, welcher über einen Druckschlauch an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossen ist, und parallel zum Druckrohr ein Saugschlauch zum Absaugen des ab­ getragenen Schlamm-Flüssigkeitsgemisches angeordnet ist, welcher eine im Strahlbereich der Rückstoßdüsen angeordnete Einlauföffnung hat. Auf diese Weise wird der Spritzkopf mit dem Saugschlauch zum Absaugen des Schlamm-Flüssigkeitsgemisches nach dem Einführen durch die Serviceöffnung selbsttätig an jede beliebige Stelle in der Peripherie oder Handlochgasse bewegt, so daß ein besonderer Antrieb nicht erforderlich ist. Die abgetragenen Teilchen werden aufgewirbelt, und können mit Sicherheit abgesaugt werden. Dabei wird das Schlamm-Flüssig­ keitsgemisch an der Austrittsstelle der Rohrspalte direkt übernommen, so daß es nicht erforderlich ist, eine periphere Strömung am Umfang des Rohrbündels zu erzeugen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar­ gestellt. Darin zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Wärmetauscher, mit in y-Richtung geführtem Kopf eines Manipula­ tors,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt mit einem in x-Richtung geführtem Kopf,

Fig. 4 einen Querschnitt mit in x- und y-Richtung, geführten Kopf,

Fig. 5 eine Detaildarstellung zu Fig. 1,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 5 ge­ zeigten Manipulators,

Fig. 7 ein Einführwerkzeug für einen Kopf mit daran angeordneten Schläuchen,

Fig. 8 ein Mundstück mit Kupplungsnippel, zum Anschluß der Schläuche an einen Kupplungssteckerteil, der an den Trommeln angeordnet ist,

Fig. 9 einen Schnitt zu Fig. 8,

Fig. 10 eine Absaugeinrichtung und

Fig. 11 einen Manipulatorkopf mit Videosonde.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellten Wärmetauschers eines Kernkraftwerkes in schematischer Darstellung. Innerhalb eines Gehäuses 1 mit dem Innendurchmesser D ist ein mit Tragankern 2 versehenes Bündel von U-förmig gebogenen Heizrohren 3 angeordnet, von denen in Fig. 2 der besseren Darstellung halber nur wenige eingezeichnet sind. Die Enden der Heizrohre 3 sind durch Öffnungen 4 eines Rohrbodens 5 hindurchgeführt und münden in Kammern 6, 7. In die Kammer 6 ist ein Rohrstutzen eingeführt, der über eine Rohrleitung an einen Reaktordruckbehälter angeschlossen wird, von dem das Primärmedium zum Wärmetauscher strömt, das Bündel der Rohrleitungen 3 durchfließt und über die andere Kammer 7, einen Rohrstutzen und eine weitere Rohrleitung sowie eine Pumpe wieder zum Reaktordruckbehälter zurückgeführt wird. Die Heiz­ rohre 3 sind durch gitterförmige Abstandshalterplatten 8 fixiert und von einem Strömungs-Leitmantel 9 umgeben. Das sekundärseitige Speisewasser wird über eine Rohrleitung 10 in der Weise geführt, daß es durch den Strömungsleitmantel 9 nach unten geleitet wird und von dort alle Heizrohre 3 an der Außen­ seite möglichst gleichmäßig von unten nach oben beflutet. Im Gehäuse 1 sind mehrere verschließbare Serviceöffnungen 11, 12, 13, 14, wie Handlöcher und Inspektionsöffnungen vorgesehen. Die Serviceöffnungen haben einen Durchmesser, der etwa 51 mm oder weniger beträgt.

In Fig. 1 ist eine quadratische Rohrteilung durch ein Raster schematisch angedeutet. Der Abstand der Heizrohre 3 in einem Spalt beträgt etwa 8 mm. Zum Warten der Sekundärseite des Wärmetauschers, insbesondere zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstandsplatten des Rohrbündels, ist ein Manipulator vorgesehen, dessen Kopf 15 mit einer Düse, einem Werkzeug oder einer Sonde ausgerüstet ist. Dieser Kopf 15 ist mittels zweier Schläuche 16, 17 im Wärmetauscher bewegbar. Die ersten Enden der Schläuche 16, 17 sind an zwei entgegengesetzten Seiten des Kopfes 15 befestigt, während die zweiten Enden auf fernbetätigbaren Trommeln 18, 19 aufgewickelt sind. Von einer elektrischen Speisequelle 20a wird elektrische Energie über den Teil 21a einer Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 mittels elektrischer Leitungen 22a je einem Antriebsmotor 18a, 19a der beiden Trommeln 18, 19 zugeführt.

Um 90° zu den Serviceöffnungen 13, 14 versetzt sind Serviceöffnung­ en 11, 12 angeordnet. In diese sind Saugschläuche 28, 29 zweier Absaugeeinrichtungen 26, 27 eingeschoben und am Rande des Rohr­ bündels entlanggeführt. Diese Saugschläuche 28, 29 sind in dem Teil, mit dem sie in den Wärmetauscher ragen, mit Ansaugöffnung­ en versehen. Der außerhalb des Wärmetauschers befindliche Teil der Saugschläuche 28, 29 ist an Saugpumpen 26a, 27a angeschlos­ sen. Durch Pfeile 26b, 27b ist die Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit angedeutet. Diese wird in der Rohrgasse aus den Düsen des Kopfes 15 mit hohem Druck, z. B von 100 bis 200 bar auf die Ablagerungen gespritzt, welche an die Peripherie gespült werden. Dort wird das Flüssigkeits-Schlamm­ gemisch von den Saugschläuchen 29, 39 übernommen und abgesaugt.

Wie Fig. 5 zeigt, sind die Antriebsmotoren 18a, 19a der Trommeln 18, 19 Gleichstrommotoren mit Tachogenerator 18e, 19e und Encoder. Die Gleichstrommotoren werden über elektrische Leitungen 22a gespeist. Von den Motoren 18a, 19a und Tachogeneratoren 18e, 19e führen Signalleitungen 22 zur Steuer- und Kontrolleinrichtung 21.

Von einer Hydraulik-Speisequelle 20b (Fig. 1) wird zumindest einer der beiden Trommeln 18, 19 Reinigungsflüssigkeit über eine Hochdruckpumpe, die Steuer-und Kontrolleinrichtung 21 (Teil 21b) und Leitungen 22b zugeführt. An der Achse der Trommel 18 ist eine Hydraulikdrehverbindung 18b befestigt, (Fig. 5) in welche an einer Seite die Hydraulik-Leitung 22b einmündet. An der anderen Seite der Hydraulikdrehverbindung 18b führt über Bohrungen in der Achse der Trommel ein Kanal zu einem an der Trommel angeordneten Kupplungssteckerteil 18c. Dieser Kupplungs­ steckerteil 18c ist mit einem am zweiten Ende des ersten Schlau­ ches 16 angeordneten Kupplungsnippel 16f verbunden. Entsprechen­ de Einrichtungen sind an der zweiten Trommel 19 vorgesehen, falls auch hier Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird.

Die Trommeln 18, 19 sind an einem Träger 24 angeordnet, der mittels Schrauben 25 oder mittels Schnellverschlußglieder an den Inspektionsöffnungen 13 und 14 lösbar befestigt.

Der zu dem Kopf 15 führende Schlauch 16 kann aus einem, zwei oder auch mehreren in einer Ebene angeordneten einzelnen Schläuchen 16a, 16b, 16c, 16d, 16e gebildet sein. Jeder dieser einzelnen Schläuche ist bei der Ausrüstung des Kopfes 15 mit zumindest einer Düse 15a als Druckschlauch ausgebildet. Von dem Kopf 15 führt der zweite Schlauch 17 zu der zweiten Trommel 19. Auch dieser Schlauch 17 kann einen oder mehrere einelne Schläuche 17a bis 17e umfas­ sen. Am freien Ende des Schlauches 17 ist ein Endstück 25 angeordnet, an dem die einzelnen Schläuche 17a bis 17e gefaßt und mit Kupplungsnippeln 17f versehen sind. Mittels dieser Kupplungsnippel 17f ist eine Schnellkupplung mit den kuppelba­ ren Steckerteilen 19c möglich, welche über einen Kanal in der Hohlachse der Trommel 19 und eine Hydraulikdrehverbindung 19b mit der Hydraulik-Leitung 22b verbunden sind, die über die Steuereinrichtung 21 und die Hochdruckpumpe an die Hydraulik- Speisequelle 20b für die Druckflüssigkeit angeschlossen ist. Eine Versorgung des Kopfes 15 von zwei Seiten hat den Vorteil, daß gegenüber den bekannten Ausführungen der Druckverlust in den dünnen einzelnen Schläuchen erheblich herabgesetzt wird.

In den Schläuchen 16, 17 sind die einzelnen Schläuche 16a bis 16e und 17a bis 17e in einer Ebene übereinander angeordnet (siehe auch Fig. 6). Zur Zugentlastung ist parallel zu den einzelnen Schläuchen oben und unten je ein Stahlseil 16s, 17s angeordnet.

Die Breite B des Kopfes 15 ist nur wenig kleiner als die Spaltbreite S zwischen den Heizrohren 3, die beispielsweise 7,5 bis 8 mm beträgt. Die Breite der Schläuche 16, 17 ist kleiner gewählt als die Breite des Kopfes 15. Die Höhe H des Kopfes ist kleiner als der Durchmesser der Serviceöffnungen.

Zweckmäßigerweise ist an dem Träger 24 für die Schlauchtrommel 18 eine Schlauchspannvorrichtung 24a angeordnet (Fig. 6) .

Zur Montage des Manipulators wird der mit einer Düse 15a, einem Werkzeug oder einer Sonde versehene Kopf 15 (Fig. 1) mit dem auf die Trommel 18 gewickelten Schlauch 16 verbunden. Der Kopf wird dann durch die Serviceöffnung 13 und durch die Rohrgasse in das Rohrbündel eingeführt und aus der weiteren Serviceöffnung 14 herausgeführt. Dort wird der Kopf 15 mit einem Ende des zweiten Schlauches 17 verbunden, der auf die zweite Trommel 19 aufgewickelt ist. Durch Ansteuern einer der Trommeln kann der Kopf 15 durch die Rohrgasse bewegt werden, wobei die zweite Trommel gebremst werden kann, um eine gewünschte Spannung der Schläuche 16, 17 zu bewirken.

Ist der Kopf 15 zum Abtragen von Ablagerungen mit Düsen 15a versehen, so wird er zweckmäßigerweise intermittierend durch die Rohrgasse bewegt, damit die Flüssigkeitsstrahlen nicht unmittelbar auf die Rohre sondern in die Rohrspalte gelenkt werden. Dabei werden die Saugöffnungen der Absaugschläuche 28, 29 jeweils so positioniert, daß das Schlamm-Flüssigkeits­ gemisch aus dem Bereich der bestrahlten Rohrspalte abgesaugt wird.

Zur Montage des Manipulators kann der Kopf 15 auch an beiden Seiten mit je einem Schlauch 16 bzw. 17 verbunden sein, so daß dann, wenn der erste Schlauch 16 auf zugehörige Trommel 18 gewickelt ist, das freie Ende des zweiten Schlauches 17 durch die erste Serviceöffnung 13 und die Rohrgasse hindurchgeführt wird und das Schlauchende aus der zweiten Serviceöffnung 14 aus­ tritt. Das freie Ende des Schlauches 17 wird dann auf die zweite Trommel 19 gewickelt. Durch Betätigen der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 wird eine der beiden Trommeln 18, 19 betätigt und der Kopf 15 fernbedient durch die Rohrgasse bewegt.

Wie Fig. 7 zeigt, kann die Montage des Manipulators dadurch erleichtert werden, daß der Kopf 15 oder das freie Ende des zweiten Schlauches 17 mittels eines Einführwerkzeuges 30 in das Rohrbündel eingeführt wird. Dieses Einführwerkzeug 30 ist aus einem Grundkörper 31 gebildet, der mit einer Durchgangsöffnung 31a für den Kopf 15 mit daran angeschlossenem Schlauch 16 versehen ist. An der Innenseite der Öffnung 31 ist ein Reibrad 32 gelagert, welches auf die Schlauchoberfläche gedrückt wird und über ein Schneckengetriebe 33 von einem Motor 34 angetrieben wird. Mit dem Einführwerkzeug 30, das an der Serviceöffnung 11 zu Beginn der Montage befestigt wird (Fig. 3), kann der Kopf 15 mit dem Schlauch 16 durch Rohrspalte geführt und an einer gegenüberliegenden Öffnung 12 von Hand oder von einem Greif­ werkzeug übernommen werden.

Mit dem Kopf 15 wird dann ein auf die zweite Trommel 19 aufgewickelter zweiter Schlauch 17 verbunden. Das Einführ­ werkzeug 30 wird nach dem Anschluß des Schlauches 17 wieder entfernt und an seiner Stelle die zweite Trommel 19 befestigt.

Mittels eines Greifwerkzeuges, das durch eine um 90° zu der Einführungsöffnung 11 versetzte Serviceöffnung 13 eingeführt wird, ist es auch möglich, den Kopf 15 in der Rohrgasse zu erfassen diesen durch die um 90° versetzte Öffnung 13 herauszuziehen und mit einer dort angebrachten, auf eine Trommel 19 aufgewickelten Schlauch 17 zu verbinden (siehe Fig. 4).

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines Endstückes 25, das jeweils an den Enden der Schläuche 16, 17 angeordnet ist. Dieses End­ stück 25 umfaßt die an den Einzelschläuchen angeordneten Hydrau­ likschlauchnippel 17f. Das Endstück 25 hat - wie auch Fig. 9 im Querschnitt zeigt - Klauen 25a, in denen Kulissen 25b für das Greifwerkzeug 35 vorgesehen sind. Dieses Greifwerkzeug 35 hat an seinem freien Ende einen Haken 35a. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt des Endstückes 25. Dem Hydraulikschlauchnippel ist am Kopf 15 des Manipulators und an den Trommeln 18, 19 jeweils ein Kupplungssteckerteil 18c bzw. 19c zugeordnet. In die Kulis­ se 25b wird das Greifwerkzeug 35 senkrecht eingeführt und durch Betätigen in Formschluß gebracht (gestrichelte Darstellung). Dadurch kann ein in x-Richtung durch einen Rohrspalt einge­ führter Schlauch in y-Richtung umgelenkt und durch die Rohrgasse ausgebracht werden.

Fig. l0 zeigt eine Absaugeeinrichtung für abgelöste Ablagerungen. Die Absaugeeinrichtung hat einen mit Rückstoß­ düsen 37 versehenen Kopf 36, welcher über einen Druckschlauch 28 an eine Flüssigkeitsquelle 26b angeschlossen ist. Diese Flüssigkeitsquelle 26b kann ein Behälter mit Wasser oder Deionat sein, die über eine Pumpe mit dem Druckschlauch 28 verbunden ist.

Über die Rückstoßdüsen 37 wird Flüssigkeit in einem Winkel von etwa 30-70° zur Achse des Kopfes 36 nach rückwärts ausgestoßen. Parallel zum Druckschlauch ist ein Saugschlauch 29 zum Absaugen des Schlamm-Flüssigkeitsgemisches in einem Auffangbehälter 26c angeordnet. Der Saugschlauch 29 hat eine im Strahlbereich der Rückstoßdüsen 37 angeordnete Ansaugöffnung 29a. Der Druckschlauch 28 und der Saugschlauch 29 sind derart übereinander angeordnet, daß nach dem Einführen der Absauge­ einrichtung in den Wärmetauscher die Ansaugöffnung 29a dem Rohrboden zugewandt ist. Die abgetragenen Ablagerungen müssen unmittelbar der Absaugung zugeführt werden, da sie sonst in die Rohrreihen zurückgeschwemmt würden oder sich absetzen und dann nur schwer abzusaugen sind. Da bei der Absaugeeinrich­ tung 26 die Rückstoßdüsen 37 nach rückwärts gerichtet sind, läßt sich ein selbsttätiger Vorschub erzeugen, so daß der Düsenkopf 36 und der Saugschlauch 29 anjede beliebige Stelle in der Peripherie oder in der Rohrgasse manövriert werden kann. Rückwärts austretendes Deionat oder Wasser schwemmt die Ablagerungen dem nachgeordneten Saugschlauch 29 zu. Es ist daher nicht erforderlich eine periphere Strömung im Wärme­ tauscher zu erzeugen. Das Schlamm-Flüssigkeitsgemisch wird an der Austrittsstelle der Rohrspalte oder in der Rohrgasse direkt übernommen. Der Saugschlauch 29 ist kürzer bemessen als der Druckschlauch 28, wobei der Abstand der Rückstoßdüsen 37 von der Ansaugöffnung 29a etwa zwei bis fünf Rohrteilungen beträgt.

Die Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 steht außerhalb des Kon­ trollbereiches, von wo aus alle Bewegungen des Manipulators fernbedient gesteuert werden. Zur genauen Positionierung des Düsenkopfes 15 zu den Rohrspalten können die nachfolgend aufgeführten Maßnahmen dienen, die auch miteinander kombi­ niert werden können.

Wie Fig. 5 zeigt, ist der Antriebsmotor 18a mit einem Tacho­ generator 18e ausgerüstet. Dieser Tachogenerator 18e ist über Signalleitungen 22 mit der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 verbunden. Im Tachogenerator werden Signalwerte über den vom Schlauch 16 und damit vom Kopf 15 zurückgelegten Weg gebil­ det. Mit Hilfe von theoretisch festgelegten Werten läßt sich der Kopf 15 in eine gewünschte Position steuern. Der absolute Fahrweg wird in der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 an einem Instrument angezeigt. Ist der Kopf 15 zum Abtragen von Ab­ lagerungen mit einer oder mehreren Düsen 15a versehen, so kann entsprechend den angezeigten Werten der Kopf positioniert werden und die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit gestoppt werden, wenn die Düsen 15a gerade Heizrohre 3 passieren.

Ein schrittweises Weiterbewegen des Kopfes 15 kann auch abhängig von der Höhe des Stromes in einem der beiden Antriebs­ motoren 18a, 19a vorgenommen werden. Diese Maßnahme beruht auf der Überlegung, daß die Breite B des Kopfes 15 etwas größer ist als die der Schläuche 16, 17 und der Kopf 15 sozusagen zwischen den Rohrspalten einrastet. Bei einer Vor- oder Rückwärtsbewegung des Kopfes 15 müssen daher die Antriebs­ motoren etwas mehr Leistung aufbringen, was sich in einer erhöhten Stromaufnahme auswirkt, die durch ein Meßinstrument in der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 erfaßt wird. Auf diese Weise läßt sich die Position des Kopfes 15 zum Rohr 3 oder zum Rohrspalt verfolgen und davon abhängig steuern.

Zur Positionierung des Kopfes ist es auch möglich, die Rückstoßkräfte des Düsenstrahls, insbesondere Druckkräfte an den Lagern 18d mindestens einer Trommel 18 (Fig. 5) oder Zug­ spannungen an dem Bündel der einzelnen Schläuche 16a bis 16e als Signale zu erfassen und der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 zuzuführen. Dieser Maßnahme liegt die Überlegung zugrunde, daß der Rückstoß des Kopfes 15 dann am wirksamsten ist, wenn ein einseitiger Flüssigkeitsaustritt aus dem Kopf 15 erfolgt und sich die Austrittskräfte nicht aufheben. Die Austritts­ kräfte sind am niedrigsten, wenn der Düsenstrahl in den Spalt zwischen den Heizrohren spritzt und nahezu doppelt so groß, wenn der Düsenstrahl direkt auf ein Heizrohr trifft. Zur Signalerfassung dient in Fig. 5 eine Kraftmeßeinrichtung 18f an den Lagern 18d der Trommeln. Zur Messung der Zugspannungen an den einzelnen Schläuchen 16a bis 16e können Zugspannungs­ meßfühler 17g an den Stahlseilen 17s angeordnet sein, welche parallel zu den Bündeln der einzelnen Schläuche 17a bis 17e geschaltet sind.

Eine weitere Möglichkeit ist, am Kopf 15 eine Staudruckmeß­ düse 15b, insbesondere eine pneumatische Staudruckmeßdüse, anzuordnen, deren Signalwerte in der Steuer- und Kontrollein­ richtung 21 erfaßt werden.

Ein ähnlicher Effekt ist dadurch zu erreichen, daß ein Druck­ fühler 22c in der Leitung 22b (Fig. 1) für die Reinigungs­ flüssigkeit angeordnet ist. Der Druckfühler 22c kann unmittel­ bar in der Steuer- und Kontrolleinrichtung 21 angeordnet und an ein Druckanzeigegerät 21c angeschlossen sein.

Darüberhinaus ist eine Positionierung durch einen am Kopf 15 angebrachten elektrischen Näherungsschalter 15c möglich (Fig. 5) .

Optisch ist eine Positionierung mittels einer sehr schmalen Videosonde 40 erreichbar, welche fernbedient schwenkbar ist und einen Durchmesser von etwa 6 mm besitzt und am Kopf 15 ange­ bracht ist (Fig. 11). In zwei einzelnen Schläuchen 16a, 16b, die durch Stege 23a zusammengehalten sind, sind biegsame Achsen 23b, 23c gelagert, welche am Kopf 15 je einen Spannstift 23d bzw. 23e tragen. Diese Spannstifte sind von außerhalb drehbar und können ein Werkzeug 23, z. B. eine Bürste, aufnehmen.

Claims (17)

1. Verfahren zum Warten der Sekundärseite eines Wärmetauschers, insbesondere zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstandsplatten (8) eines Rohrbündels, dessen Gehäuse (1) mit mindestens zwei ver­ schließbaren Serviceöffnungen (11, 12, 13, 14) wie Handlöchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten (8), eine Rohrgasse und/oder Rohrspalte zugänglich sind, bei dem ein mit einer Düse (15a), einem Werkzeug (23) oder einer Sonde (40) versehener Kopf (15) eines Manipulators mit einem auf eine Trommel (18) gewickelten ersten Schlauch (16) verbunden wird, der Kopf durch eine Service­ öffnung (13) in das Rohrbündel, insbesondere eine Rohrgasse oder einen Rohrspalt, eingeführt, aus einer weiteren Service­ öffnung (14) herausgeführt und mit einem freien Ende eines zweiten Schlauches (17) verbunden wird, der auf eine zweite Trommel (19) aufgewickelt ist, wobei durch Betätigen einer der beiden Trommeln der Kopf (15) durch den Wärmetauscher, insbesondere entlang der Rohrgasse und/oder des Rohrspaltes, fernbedient bewegt wird und bei Ausrüstung des Kopfes (15) mit einer Düse (15a) dieser zumindest über den ersten Schlauch (16) und die zugehörige Trommel (18) mittels einer Leitung Reinigungsflüssigkeit unter Druck zugeführt wird.

2. Verfahren zum Warten der Sekundärseite eines Wärmetau­ schers, insbesondere zum fernbedienten Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstandsplatten (8) eines Rohrbündels, dessen Gehäuse (1) mit mindestens zwei verschließbaren Serviceöffnungen (11, 12, 13, 14) wie Hand­ löchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten (8), eine Rohrgasse und/oder Rohr­ spalte zugänglich sind, bei dem ein mit einer Düse (15a), einem Werkzeug (23) oder einer Sonde (40) versehener Kopf (15) eines Manipulators an zwei entgegengesetzen Seiten mit ersten Enden von zwei Schläuchen (16, 17) verbunden wird, das zweite Ende des ersten Schlauches (16) auf eine Trommel (18) gewickelt wird, das freie Ende des zweiten Schlauches (17) durch eine erste Serviceöffnung (13) und das Rohrbündel, insbesondere durch die Rohrgasse oder einen Rohrspalt, hindurchgeführt, aus einer zweiten Serviceöffnung (14) herausgeführt und auf eine zweite Trommel (19) gewickelt wird, wobei durch Betätigen einer der beiden Trommeln (18, 19) der Kopf durch den Wärmetauscher, insbesondere entlang der Rohrgasse und/oder des Rohrspaltes, fernbedient bewegt wird und bei Ausrüstung des Kopfes (15) mit einer Düse (15a) dieser zumindest über den ersten Schlauch (16) und die zugehörige Trommel (18) mittels einer Leitung Reinigungsflüssigkeit unter Druck zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anpruch 1 oder 2, bei dem der Kopf (15) bzw. das freie Ende des zweiten Schlauches (17) mittels eines Einführwerkzeuges (30) in das Rohrbündel eingeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem vor dem Einführen des Kopfes (15) das Einführwerkzeug (30) an einer Serviceöffnung gehaltert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem von einem Tachogenerator (18e) der mit einer Trommel (18) in Antriebsverbindung steht, Signalwerte über den Weg des Kopfes (15) hergeleitet und der Steuer- und Kontrolleinrichtung (21) zugeführt werden, und entsprechend theoretisch festgelegten Werten der Kopf (15) mit Hilfe der Steuer- und Kontroll­ einrichtung (21) in eine vorgegebene Position gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Kopf (15) schrittweise weiterbewegt wird und das schrittweise Weiterbewegen abhängig vom Strom in einem der beiden Antriebs­ motoren (18a, 19a) vorgenommen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem von einer Düse (15c) am Kopf (15) Rückstoßkräfte des Düsenstrahls, insbesondere Druckkräfte an Lagern (18d, 18e) mindestens einer Trommel (18) oder Zugspannungen an mindestens einem der Schläuche (16, 17), als Signalwerte erfaßt und der Steuer- und Kontrolleinrichtung (21) zugeführt werden, wobei aus den Signalwerten die Position des Kopfes (15) zu einem Rohrspalt oder einem Rohr bestimmt wird.

8. Vorrichtung zum Warten der Sekundärseite eines Wärme­ tauschers, insbesondere zum fernbedienten Ablösen und Entfernen von Ablagerungen im Rohrbodenbereich und/oder an Abstands­ platten (8) eines Rohrbündels, dessen Gehäuse (1) mit mindestens zwei verschließbaren Serviceöffnungen (11, 12, 13, 14) wie Handlöchern und/oder Inspektionsöffnungen versehen ist, durch welche die Abstandshalterplatten (8), eine Rohrgasse und/oder Rohrspalte zugänglich sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein mit einer Düse (15a), einem Werkzeug (23) oder einer Sonde (40) ausgerüsteter Kopf (15) eines Manipulators eine Breite kleiner als etwa 8 mm und eine Höhe kleiner als etwa 50 mm hat und mittels zweier Schläuche (16, 17) bewegbar ist, deren erste Enden an zwei entgegengesetzten Seiten des Kopfes (15) befestigt sind und deren zweite Enden aus zwei Serviceöffnungen herausgeführt und auf fernbetätigbaren Trommeln (18, 19) aufgewickelt sind, wobei von Speisequellen (20a, 20b) elektrische Energie und/oder Druckflüssigkeit über eine Steuer- und Kontrolleinrichtung (21) mittels Leitungen (22a, 22b) zumindest an eine der beiden Trommeln (18, 19) und von dort über zumindest einen der Schläuche (16, 17) dem Kopf (15) zugeführt ist, und bei Ausrüstung des Kopfes (15) mit einer Düse (15a) mindestens eine Absaugeeinrichtung (26) für abgelöste Ablagerungen vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die erste Trommel (18) an einer ersten Serviceöffnung (13) und die zweite Trommel (19) an einer zweiten Serviceöffnung (14) lösbar befestigt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei der zumindest eine der Trommeln (18) an ihrer Achse mit einer Hydraulik-Dreh­ verbindung (18b) versehen ist, die einerseits über die Leitung (22b) mit einer Hochdruckpumpe enthaltende Speisequelle (20b) für die Reinigungsflüssigkeit und andererseits über einen an der Trommel (18) angeordneten Kupplungssteckerteil (18c, 19c) mit einer am zweiten Ende des ersten Schlauches (16) angeordneten Kupplungsnippels (16f, 17f) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der an dem Kopf (15) eine Staudruckmeßdüse (15b) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der an die Leitung (22b) für die Reinigungsflüssigkeit ein Druck­ anzeigegerät (21c) angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der am Kopf (15) ein elektrischer Näherungsschalter (15c) angebracht ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Kopf (15) mit einer Videosonde (40) ausgerüstet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Schlauch (16, 17) aus zwei oder mehreren in einer Ebene ange­ ordneten einzelnen Schläuchen (16a-16e bzw. 17a-17e) gebil­ det ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der parallel zu den einzelnen Schläuchen (16a-16e bzw. 17a-17e) Stahlseile (16s bzw. 17s) angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Absaugeeinrichtung (26) einen mit Rückstoßdüsen (37) versehenen Spritzkopf (36) hat, welcher über einen Druckschlauch (28, 38) und eine Pumpe an eine Flüssigkeitsquelle (26c, 27c) angeschlossen ist, und parallel zum Druckschlauch (28, 38) ein Saugschlauch (29, 39) zum Absaugen des Schlamm-Flüssigkeits­ gemisches angeordnet ist, welche eine im Strahlbereich der Rückstoßdüsen (37) angeordnete Ansaugöffnung (28a) hat.