DE4225631C2 - Vorrichtung zum Reinigen oder Abstreifen von innenliegenden Flächen von Strömungsmittelrohren - Google Patents
Vorrichtung zum Reinigen oder Abstreifen von innenliegenden Flächen von StrömungsmittelrohrenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum
Reinigen oder Abstreifen von innenliegenden Flächen von Strömungs
mittelrohren, und zwar insbesondere bei einer modularen Oxidationskammer.
Die US-PS 4 897 246 beschreibt eine Bauart einer Oxidations
kammer, in der eine mit unerwünschten organischen Verbindungen
verunreinigte Flüssigkeit behandelt wird. Wenn die Flüssig
keit durch die Oxidationskammer läuft, wird sie einer in
tensiven ultravioletten (UV)-Strahlung von Hochleistungs-UV-
Lampen ausgesetzt, die innerhalb von Quarzröhren angeordnet
sind, welche sich durch die Flüssigkeit in der Kammer er
strecken. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit einer chemischen
Attacke ausgesetzt, und zwar durch die Injektion von Wasser
stoffperoxid. Ferner sei auf US-PS 4 897 246 sowie US-PS
4 952 376 hingewiesen, wobei letzteres Patent sich auf eine
große tankartige Oxidationskammer bezieht, die durch Prall
platten unterteilt werden kann, um eine Reihe von parallelen
Strömungspfaden vorzusehen, die für die zu verarbeitende
Flüssigkeit erforderlich sind. US-PS 4 968 489 zeigt die An
wendung einer Fluorethylenpropylen(FEP)-Hülse um ein Quarz
rohr herum, welches eine Ultraviolettlampe enthält, die bei
der Behandlung der Flüssigkeit verwendet wird. Die FEP-Hülse
erleichtert die Reinigung der Quarzröhre und dient zu
deren Schutz. US-PS 5 037 618 beschreibt die Verkleidung von
Wänden der Oxidationskammer mit einem UV-reflektierten Mate
rial, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (TEFLON®)
oder Polyvinylidenfluorid (KYNAR®). Es wird auch eine Mög
lichkeit der Unterteilung der tankartigen Oxidationskammer
beschrieben, um einen sequentierten Strömungspfad von be
trächtlicher Länge vorzusehen, und zwar anpaßbar auf eine
Folge von Flüssigkeitsbehandlungen.
Der Inhalt dieser Patentschriften bzw. der deutschen Fami
lienmitglieder wird zum Inhalt der Offenbarung der vorlie
genden Anmeldung gemacht.
Das Behandlungsverfahren gemäß den genannten Patentschriften
führt freilich noch immer zu einer Verschlechterung bzw. Verschmutzung der
Quarzrohre und des Inneren der Oxidationskammer. Die Ver
schlechterung oder die Verschmutzung führt zu einer Ver
minderung des optischen Wirkungsgrades der Kammer, und zwar
bis zu dem Punkt, wo die Behandlung unterbrochen
und die Quarzrohre gereinigt werden müssen. Die Wände der
Kammer können während der Unterbrechung ebenfalls gereinigt werden. Solche
Unterbrechungen sind aber außerordentlich unerwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die für die Reinigung von
innenliegenden Flächen von Strömungsmittelrohren geeignet ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung
eine Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1, 3 oder 5 vor. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auch auf eine Vorrichtung für eine Oxidationskammer, die auf Befehl
die Oxidationskammer reinigt. Nach der Feststellung, daß eine Reinigung
erforderlich ist, muß der Betreiber lediglich einen elek
trischen Schalter drücken, um die Reinigungswirkung ein
zuleiten, die dann automatisch bis zu ihrer Vollendung
fortschreitet. Der automatische Reinigungsprozeß benötigt
weniger als 1 Minute, und es besteht keine Not
wendigkeit, die Oxidationskammer auseinanderzunehmen. In
der Tat besteht auch keine Notwendigkeit, die Behandlung der
verunreinigten Flüssigkeit zu unterbrechen.
Die Selbstreinigungsfunktion kann automatisch auf eine
Anzahl von Weisen initiiert werden. Bei einem ersten alterna
tiven Ausführungsbeispiel wird eine Zeitsteuervorrichtung
(timer) dazu verwendet, um die Reinigungsfunktion an
bestimmten regelmäßigen Intervallen vorzunehmen.
Gemäß einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel wird die
UV-Strahlung an einem oder mehreren Tast- oder Prüfanschlüssen überwacht,
wobei jedwede substantielle Schwächung der Strahlung die
Notwendigkeit einer Reinigung anzeigt. Bei einem dritten alter
nativen Ausführungsbeispiel wird der Verunreinigungspegel in
dem Abfluß überwacht. Wenn dieser Verun
reinigungspegel größer wird (verglichen mit dem ankommenden
Verunreinigungspegel und dem verwendeten Reagens), wird die Reini
gungsnotwendigkeit angezeigt. Schließlich wird bei einem vierten
Ausführungsbeispiel eine gegenüber UV-Strahlung emp
findliche Verbindung in den ankommenden Strom eingeführt und
der Zustand dieser Verbindung im Abfluß überwacht, um
festzustellen, ob eine Reinigung erforderlich ist.
Erfindungsgemäß wird die Reinigungsfunktion durch
einen einzigartigen hin- und hergehenden Abstreifer ausgeführt, der
durch ein zylindrisches Oxidationsrohr geschoben wird, und
zwar durch den Druck der zu behandelnden Flüssigkeit. Der
hin- und hergehende Abstreifer ist engpassend
innerhalb des Oxidationsrohrs derart angeordnet, daß
der hin- und hergehende Abstreifer das Innere der zylindri
schen Oberfläche des Oxidationsrohrs und auch die äußere
zylindrische Oberfläche des Quarzrohrs, welches die Ultravio
lettlampe umgibt und schützt, abstreift oder abkratzt, wobei
die ultraviolette Lampe längs der gemeinsamen Achse von so
wohl dem Quarzrohr als auch dem Oxidationskammerrohr angeordnet ist.
Die Oxidationskammer ist somit speziell zur Verwendung mit
dem hin- und hergehenden Abstreifer konstruiert.
Die Oxidationskammer
ist aus drei Grundstrukturen, die auch
als Module bezeichnet werden, gebildet. Eine erste Art eines
Moduls ist ein Rohr, welches im weiteren als ein Oxidations
rohr oder Rohrmodul bezeichnet wird, in dem die ultraviolette
Lampe und ihr schützendes Quarzrohr angeordnet sind.
Eine zweite Art eines Moduls ist das Rückführmodul, das
dazu dient, die Strömungsrichtung umzukehren und das daher an
den Enden von zwei Rohrmodulen angeordnet ist. Eine dritte
Art eines Moduls ist das Einlaß/Auslaß-Modul,
das ein Ende eines der Rohre
mit einer Quelle verunreinigten Wassers oder mit einem Abfluß
für die behandelte Flüssigkeit verbindet. Die Rohrmodule weisen
eine TEFLON®-Auskleidung
auf. Die Rohrmodule besitzen üblicherweise die
gleiche Länge, wobei die Länge so gewählt werden
kann, daß sie den Erfordernissen der zu behandelnden Flüssigkeit
entspricht. Aus diesen drei Grundmodulen können Oxidationskammern ohne
weiteres aufgebaut oder konstruiert werden, die drei, sechs,
neun oder irgendein Vielfaches von drei Rohrabschnitten um
fassen. Diese modulare Lösungsmöglichkeit für die Oxida
tionskammerkonstruktion minimiert die Anzahl der Teiletypen,
die gelagert werden müssen, und es wird auch die Konstruktion
der Kammer erleichtert.
Sowohl die Eingabe/Ausgabe-Module als auch die Rückführmodule
weisen Injektions(Eingabe)- und Tast(Probenahme)-Anschlüsse
auf, um den Fortschritt des Verfahrens zu überwachen und um
flüssige Reagentien an verschiedenen Verfahrensstufen einzu
geben.
Die TEFLON®-Auskleidung der rohrförmigen Module schützt
diese Module gegenüber der Korrosionswirkung der Flüssigkeit
und gestattet, daß die Rohrmodule aus weniger teuren Mate
rialien, beispielsweise Kohlenstoffstahl, hergestellt werden.
Nur die Einlaß/Auslaß-Module und die Rückführabschnitte
müssen aus korrosionsbeständigem Metall hergestellt sein.
Erfindungsgemäß ist ein hin- und herbeweglicher Abstreifer
innerhalb jedes der Rohrmodule enthalten. Nachdem der hin- und
herbewegliche Abstreifer seinen Lauf durch seinen Rohr
abschnitt vollendet hat, wird der hin- und hergehende Ab
streifer innerhalb des Rückführmoduls oder des Einlaß/
Auslaß-Moduls am Ende des Rohrmoduls geparkt. Wenn es
wiederum notwendig ist, die Rohrmodule zu reinigen, so wird
die Strömungsrichtung durch die gesamte Oxidationskammer um
gekehrt. Dies bewirkt, daß die hin- und herbeweglichen Ab
streifer durch die gesamte Länge der Rohrmodule angetrieben
werden und am entgegengesetzten Ende geparkt werden, von wo
aus sie gestartet sind.
Der hin- und herbewegliche Abstreifer weist
zwei axial mit Abstand angeordnete Ringscheiben auf, die
durch eine Feder oder eine andere elastische Komponente verbunden
sind. Der Außenumfang jeder der ringförmigen Scheiben der hin- und
herbeweglichen Abstreifervorrichtung dient dazu, Abscheidun
gen von der Innenseite der TEFLON®-Oberfläche der rohrför
migen Module abzustreifen oder abzukratzen, während Teile der
ringförmigen Scheibe, die die Mittelöffnung definieren die
Abscheidungen von der FEP-Hülse abstreifen oder abkratzen,
welche das die UV-Lampe umschließende Quarzrohr umgibt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser
der Ringscheibe nur geringfügig größer als der Innendurch
messer des Rohrmoduls. In gleicher Weise ist der Durchmesser der Mit
telöffnung der ringförmigen Scheiben nur geringfügig kleiner als der
Außendurchmesser des Quarzrohrs.
Die Feder, die die zwei Ringscheiben
des hin- und herbeweglichen Abstreifers verbindet, ermöglicht die
verläßliche und automatische Bewegung des hin- und hergehenden
Abstreifers durch das Rohrmodul jedesmal dann, wenn die Strömungs
richtung umgekehrt wird. Wenn die Flüssigkeit in eine Richtung fließt,
ist der hin- und herbewegliche Abstreifer in einem der
Rückführmodule oder in einem der Einlaß/Auslaß-Module geparkt, wo der
hin- und hergehende Abstreifer gegenüber der intensiven
UV-Strahlung der Lampe geschützt ist. Die Strömungskraft der
Flüssigkeit trifft auf die Ringscheibe am nächsten zum Ende
des Rohrmoduls auf und drückt die Feder zusammen,
so daß die Ringscheibe der Kraft der strömenden Flüssigkeit
nachgibt, und zwar durch eine weitere Bewegung in den Rückführab
schnitt oder den Einlaß/Auslaß-Abschnitt hinein, um so den Fluß nicht
signifikant zu behindern. Wenn die Strömung
umgekehrt wird, drückt die elastische Rückstellkraft der
Feder die Scheibe, die am nächsten zum Rohrmodul sitzt in das
offene Ende des Rohrs, wo es von der Flüssigkeitsströmung er
faßt und in das Rohrmodul getrieben wird, wobei sie den Rest
des hin- und hergehenden Abstreifers nachzieht. Auf diese
Weise ist eine zuverlässige Bewegung des hin- und hergehenden
Abstreifers sichergestellt, wenn die Strömungsrichtung
umgekehrt wird.
Wenn bei der Bewegung des hin- und hergehenden Abstreifers
innerhalb des Rohrmoduls ein Hindernis auftritt, hat
die Kraft der sich bewegenden Flüssigkeit die Tendenz, die
die Ringscheiben verbindende Feder zusammenzudrücken und wegen
der schraubenlinienförmigen Gestalt
der Feder hat dieses Zusammendrücken eine geringfügige
Drehung der behinderten Scheibe um die Rohrachse zur Folge.
Diese geringfügige Drehung der Scheibe reicht oftmals aus, um
die Scheibe von dem Hindernis zu befreien, so daß die hin-
und hergehende Abstreifvorrichtung ihren Lauf durch das Rohr
modul fortsetzen kann.
Erfindungsgemäß ist eine externe Sammelleitung vorgesehen,
und zwar mit einem automatisch gesteuertem Leistungsventil, so daß
die Strömung durch die Oxidationskammer bei Bedarf umgekehrt
werden kann.
Weitere Vorteile und Ziele und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Einlaß/Auslaß-
Moduls, das in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Rückführmoduls der
Bauart, wie sie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Modularkonstruktion der Oxida
tionskammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den
hin- und hergehenden Abstreifer in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 5 ein hydraulisches Diagramm eines Systems von Ventilen, das
zur Strömungsumkehr im bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet wird;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den
hin- und hergehenden Abstreifer bei der Bewegung
durch ein Rohrmodul darstellt;
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des hin- und
hergehenden Abstreifers, und zwar geparkt, nachdem er
ein Rohrmodul durchlaufen hat; und
Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Position
des hin- und herbeweglichen Abstreifers, wenn
keine Flüssigkeit in der Oxidationskammer fließt.
Es sei nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch verschiedene Module, aus
denen eine Oxidationskammer aufgebaut ist. Zu
diesen Modulen gehört das Einlaß/Auslaß-Modul 12 der Fig. 1,
das Rückführmodul 14 der Fig. 2 und die Rohrmodule 16 gemäß
Fig. 3.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Einlaß/Aus
laß-Modul 12 der. Fig. 1 eine hohle, rechteckige Um
schließung 18 auf, zu der ein geflanschtes Rohr 20 führt und
welches eine Öffnung 22 zur Aufnahme eines Endes
eines Rohrmoduls 16 aufweist. Das geflanschte Rohr 20 ist mit einem
Versorgungsrohr oder einem Abgaberohr verbunden.
Das Rückführmodul gemäß Fig. 2 weist ebenfalls
eine hohle, rechteckige Umschließung 24 auf, und umfaßt ferner in
einer seiner Stirnflächen 26 zwei Öffnungen 28, 30 zur Aufnahme
der Enden von zwei Rohrmodulen 16.
Die Einlaß/Auslaß-Module 12 und die Rückführmodule 14 und die
Rohrmodule 16 sind miteinander wie in Fig. 3 zur Bildung
eines einzigen verlängerten Strömungspfades verbunden.
In dem bevorzugten in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
bestehen die Rohrmodule 16 aus einem Kohlenstoffstahlrohr mit einem
15 cm (6 Zoll) Durchmesser, und zwar ausgekleidet mit einer Schicht von
TEFLON®. Die TEFLON-Schicht verhindert, daß die zu behan
delnde Flüssigkeit in direktem Kontakt mit den Kohlenstoff
stahlrohren kommt, wodurch Kosten vermieden werden, die
dann auftreten würden, wenn die Rohre aus korrosionsbeständigem
Material hergestellt sein müßten. Im bevorzugten Ausführungs
beispiel jedoch bestehen die Einlaß/Auslaß-Module 12 und die Rück
führmodule 14 aus einem korrosionsbeständigen Material, wie
beispielsweise rostfreiem Stahl.
Wie man am besten in Fig. 3 sieht, tritt die zu behandelnde
Flüssigkeit durch das Einlaßmodul 12A in die Oxidationskammer
ein, welches Flüssigkeit in das Rohrmodul 16A umleitet. Das Rohr
modul 16A leitet die Flüssigkeit zum Rückführmodul 14A, wel
ches die Richtung umkehrt und die Flüssigkeit in das Rohrmodul
16B leitet. Der Strömungspfad setzt sich in dieser Weise
fort, bis die Flüssigkeit durch das Rohrmodul 16F zum Aus
laßmodul 12B geleitet wird.
Jedes der Rückführmodule 14 weist mindestens eine feste
Prallplatte auf, für die die Prallplatte 32 typisch ist. Der
Zweck der Prallplatte 32 besteht darin, die Turbulenz der
Flüssigkeit zu erhöhen, um ein besseres Mischen der Flüssig
keit mit den Reagenzien zu fördern, welche durch einen
Probe-/Eingabeanschluß 34 zugegeben werden, der auf der Seite des
Rückführmoduls angeordnet ist.
In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
enthält jedes der Rohrmodule 16 eine Quarzlampenumschließung
36, die koaxial zu dem Rohrmodul 16 verläuft und die sich
durch die Rückführmodule erstreckt, und zwar an jedem Ende
des Rohrmoduls. Das Quarzrohr 36 ist mit der Außenseitenwand
38 des Rückführmoduls 14 versiegelt oder abgedichtet, und
zwar durch die Vorrichtung gemäß US-PS 48 97 246. Die Ultra
violettlampe ist innerhalb des Quarzrohrs 36 derart ange
ordnet, daß sie konzentrisch dazu verläuft.
Die Enden der Quarzrohre 36 erstrecken sich über die
Außenseitenwand 38 der Rückführmodule hinaus und in den
Luftraum innerhalb des durch die Abdeckung 42 gebildeten
Kastens.
Die Rohrmodule 16 sind mit den Rückführmodulen 14 im be
vorzugten Ausführungsbeispiel unter Verwendung der in den
Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Struktur verbunden.
Ein Flansch 44 wird am Ende des Rohrmoduls 16 erzeugt und
dieser Flansch 44 wird gegen die Dichtung 46 durch die Ring
platte 48 gepreßt, die zur Oberfläche 26 des Rückführ
moduls 14 gezogen wird, und zwar durch Anziehen der Muttern
50 an den Stummeln 52. Eine ähnliche Anordnung wird zur Ver
bindung der Rohrmodule 16 mit den Einlaß/Auslaß-Modulen 12
benutzt.
Der Aufbau der Struktur der erfindungsgemäßen hin- und hergehenden
Abstreifvorrichtung (Abstreifer) ist in Fig. 4 gezeigt. Der Aufbau ist
in überraschender Weise einfach und weist eine erste Wischer
anordnung 54 auf, eine zweite Wischeranordnung 56 und eine
Feder 58, welche die erste Wischeranordnung 54 und die zweite
Wischeranordnung 56 verbindet.
Die ersten und zweiten Wischeranordnungen 54 und 56 haben die
gleiche Struktur und den gleichen Aufbau.
Ein Wischer 60 weist die Form einer ringförmigen Scheibe auf und
besteht aus einem Fluorelastomer, das sandwichartig
zwischen zwei Scheiben 62 und 64 angeordnet ist, wobei das
Sandwich durch eine Anzahl von Schrauben zusammengehalten wird,
wobei die Schrauben 70 und die Muttern 66 und 68 ein
typisches Beispiel sind.
Die Feder 58 widersteht in nachgiebiger Weise sowohl einem
Zusammenpressen als auch einem Zug und sie besteht aus
rostfreiem Stahldraht.
Die Feder 58 dient als ein Abstandselement zur Aufrecht
erhaltung des Abstandes zwischen der Wischeranordnung 54 und der
Wischeranordnung 56. Anders als Wischer des Standes der Tech
nik reinigt der hin- und hergehende Abstreifer der Erfindung
nicht nur die Innenoberfläche des Rohrmoduls 16, sondern reinigt
auch gleichzeitig die Außenoberfläche des Quarzrohrs 36. Wie oben
erwähnt, ist der Außendurchmesser des Wischers 60 um wenige
Tausendstel eines Zolls (1 Zoll = 2,54 cm) größer als der
Innendurchmesser des Rohrglieds 16 und der Innendurchmessers
des Wischers 60 ist einige wenige tausendstel Zoll kleiner
als der Außendurchmesser des Quarzrohrs 36. Auf diese Weise
steht der Wischer 60 mit der Innenseite des Rohrglieds 16
und der Außenseite des Quarzrohrs 36
in festem Eingriff. Normalerweise weist das Quarzrohr 36 eine
Hülse aus FEP auf, und die Innenseite des Rohrglieds 16 ist
ebenfalls mit TEFLON überzogen, so daß die Reibungsgröße zwi
schen dem Wischer 60 und den zu reinigenden Teilen beträcht
lich geringer ist als dies der Fall wäre, wenn die kontak
tierten Oberflächen nicht mit TEFLON überzogen wären. Nichts
destoweniger wird zum Vorsehen eines positiven Betriebs und
zum Erreichen guter Wisch-Eigenschaften der hin- und hergehende
Abstreifer mit der gesamten Kraft der Flüssigkeit durch das Rohrmodul
16 geschoben und er wird nicht allein durch den hydrodynamischen
Nachzieh- oder Drageffekt bewegt. Das heißt, der Wischer 60
füllt den gesamten Raum zwischen dem Quarzrohr 36 und dem
Rohrmodul 16 aus und dient daher als ein Kolben; die Antriebs
kraft ist daher gleich der Fläche des ringförmigen Wischers
60 multipliziert mit dem Flüssigkeitsdruck.
Fig. 6 zeigt den hin- und herbeweglichen Abstreifer, wie er sich
durch das Rohrmodul 16 bewegt. Üblicherweise ist die Reibung
an dem vorderen oder führenden Wischer größer als die Reibung
an dem hinten oder nacheilenden Wischer und daher ist die Fe
der leicht zusammengedrückt.
In Fig. 7 ist der hin- und hergehende Abstreifer dargestellt,
nachdem er seinen Lauf durch das Rohrmodul vollendet hat.
Er hat seinen normalen Parkraum innerhalb des Rückführmoduls
14 eingenommen. Die von dem Rohrmodul 16 in das Rückführmodul
14 einströmende Flüssigkeit übt eine hydrodynamische Kraft
auf die Wischeranordnung 54 aus, was zur Folge hat, daß die
Feder 58 etwas zusammendrückt wird, wodurch gestattet wird,
daß die Wischeranordnung 54 sich aus dem Weg der ankommenden
Flüssigkeit herausbewegt, wodurch der durch den hin- und her
gehenden Abstreifer hervorgerufene Druckabfall reduziert
wird.
In Fig. 8 hat die Strömung aufgehört, was
z. B. zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrungen
der Strömungsrichtung auftritt, und die Feder 58 hat ihre normale Länge
wieder angenommen, wodurch der Wischer 60 benachbart zum Ende
des Rohrmoduls 16 angeordnet wird. Aus Fig. 8 kann man erken
nen, daß, wenn der Fluß oder die Strömung umgekehrt
wird, der Wischer 60 in das Rohrmodul 16 getrieben wird und
dabei den Rest des hin- und hergehenden Abstreifers mitnimmt.
Dies führt zu einer verläßlichen Arbeitsweise des hin-
und hergehenden Abstreifers.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt
der Abstand, mit dem die Schrauben 70 über die Muttern 68
hinausragen, die exakte Axialposition, an der der hin- und
hergehende Abstreifer innerhalb des Rückführmoduls 14 ge
parkt wird, und der Vorsprung der Schrauben 70 kann daher
eingestellt werden, um die Parkposition des hin- und herbe
weglichen Abstreifers einzustellen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine
schraubenlinienförmige Feder vorgesehen, welche das Quarzrohr
innerhalb des Rückführmoduls umgibt, um den Stoß zu reduzie
ren, der dann auftritt, wenn der hin- und herbewegliche Ab
streifer das Ende seines Laufs erreicht. Bei anderen Aus
führungsbeispielen sind Stoßdämpfer an dem hin- und herbe
weglichen Abstreifer befestigt. Bei niedrigen Strömungsraten
oder -geschwindigkeiten sind die Stoßdämpfer nicht erfor
derlich.
Fig. 5 ist ein hydraulisches Diagramm, welches ein System von
Ventilen zeigt, das zur Umkehr der Strömung in der Oxidations
kammer verwendet wird. Der Einlaß und der Auslaß der Oxida
tionskammer sind mit den Leitungen 72 bzw. 74 verbunden. Die
Quelle der zu behandelnden Flüssigkeit ist mit der Leitung 76
verbunden und die behandelte Flüssigkeit fließt stets aus der
Leitung 78 heraus. Die Ventile 80, 82, 84 und 86 sind im
bevorzugten Ausführungsbeispiel elektrisch betätigt und die
Buchstaben NO und NC bedeuten "normalerweise offen" bzw. "nor
malerweise geschlossen". Die Betätigungsvorrichtungen der Ven
tile werden elektrisch durch die Zeitsteuerschaltung 88 ge
steuert, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Möglich
keit zur manuellen Übersteuerung aufweist.
Vorstehend wurde somit eine Vorrichtung für eine Oxidationskammer
mit modularem Aufbau beschrieben, die eine Selbstreinigung der
Wände der Kammer stark vereinfacht. Die
gleichzeitige Reinigung der Innenseitenwände der Rohrmodule
und auch des Quarzrohrs, welches die UV-Lampen enthält, wird
dadurch erreicht, daß man einen hin- und herbewegbaren Ab
streifer vorsieht, der über die gesamte Länge des Rohrmoduls
läuft, und zwar jedesmal dann, wenn die Strömung durch die
Oxidationskammer umgekehrt wird. Nachdem der hin- und her
bewegliche Abstreifer das Ende eines Rohrmoduls erreicht hat,
parkt der hin- und herbewegliche Abstreifer innerhalb des
Rückführmoduls und bewirkt keinen örtlichen Druckabfall.
Die vorstehende Beschreibung soll nicht einschränkend ver
standen werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Reinigen oder Abstreifen der Innenwand
eines ersten Rohrs (16) und der Außenwand eines zweiten Rohrs (36),
welches innerhalb des ersten Rohrs (16) liegt und koaxial dazu
verläuft und mit einer zwischen diesen Rohren mit umkehrbarer
Strömungsrichtung strömenden Strömungsflüssigkeit,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung (54) mit einem ersten Wischer (60) mit einer ringförmigen Gestalt und anordenbar in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs (16);
eine zweite Wischeranordnung (56) mit einem zweiten Wischer mit einer ringförmigen Gestalt und anordenbar in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs (16); und
elastische Mittel (58) zur Verbindung der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56) zur Aufrecht erhaltung eines voreingestellten Axialabstandes zwischen der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56), wenn keine Kräfte angelegt sind, aber elastisch nachgebend auf angelegte Zug- oder Druckkräfte.
eine erste Wischeranordnung (54) mit einem ersten Wischer (60) mit einer ringförmigen Gestalt und anordenbar in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs (16);
eine zweite Wischeranordnung (56) mit einem zweiten Wischer mit einer ringförmigen Gestalt und anordenbar in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des ersten Rohrs (16); und
elastische Mittel (58) zur Verbindung der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56) zur Aufrecht erhaltung eines voreingestellten Axialabstandes zwischen der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56), wenn keine Kräfte angelegt sind, aber elastisch nachgebend auf angelegte Zug- oder Druckkräfte.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Außendurchmesser
des ersten Wischers (60) annähernd gleich dem Innenseiten
durchmesser des ersten Rohrs (16) ist und wobei der Innendurch
messer des ersten Wischers (60) annähernd gleich dem
Außenseitendurchmesser des zweiten Rohrs (36) ist und wobei ferner
der Außenseitendurchmesser des zweiten Wischers annähernd
gleich dem Innenseitendurchmesser des ersten Rohrs (16) ist
und der Innenseitendurchmesser des zweiten Wischers annähernd
gleich dem Außenseitendurchmesser des zweiten
Rohrs (36) ist, wodurch der erste Wischer (60) und der zweite Wischer
jeweils die gesamte Fläche zwischen der
Innenwand des ersten Rohrs (16) und der Außenwand des zweiten
Rohrs (36) überspannen, so daß der erste Wischer und der zweite Wischer
jeweils dann als Kolben wirken, wenn unter Druck stehende
Flüssigkeit an den einen oder anderen von ihnen innerhalb
des ersten Rohrs (16) angelegt wird.
3. Vorrichtung zum Abstreifen und/oder Reinigen der
Innenoberfläche eines Rohrmoduls (16) mit einem Ende, welches mit
einem Rückführmodul (14) verbunden ist, und zum Abstreifen
oder Reinigen der Außenoberfläche eines Lampenumschließungsrohrs
(36), welches sich koaxial innerhalb des
Rohrmoduls (16) erstreckt und das sich über das Ende des
Rohrmoduls (16) hinaus in und durch das Rückführmodul (14)
erstreckt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung (54) mit einem ersten Wischer (60) mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls (16);
eine zweite Wischeranordnung (56) einschließlich eines zweiten Wischers mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls (16);
elastische Mittel (58) zur Verbindung der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56), wobei ein vor bestimmter Axialabstand zwischen der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht-Vorhandensein angelegter Kräfte aufrechterhalten wird, wobei aber ein elastisches Nachgeben bei angelegten Zug- und Druckkräften auftritt;
wobei die zweite Wischeranordnung (56) dichter als die erste Wischeranordnung (54) zu dem Rückführmodul (14) angeordnet ist, wenn sich die Vorrichtung innerhalb des Rohrmoduls (16) befindet;
Stopp- oder Anschlagmittel, verbunden mit der zweiten Wischeranordnung (56) zum Stoppen der Vorrichtung, nachdem sie durch das Rohrmodul (16) und in das Rückführmodul (14) gelaufen ist, zur Positionierung der Vorrichtung innerhalb des Rückführmoduls (14), wobei die erste Wischeranordnung (54) an einem Ende des Rohrmoduls (16) angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
wobei die zweite Wischeranordnung (56) in das Rückführmodul (14) gedrückt wird und die elastischen Mittel (58) zusammengedrückt werden, wenn eine Flüssigkeit von dem Rohrmodul (16) in das Rückführmodul (14) fließt, und wobei dann, wenn die Flüssigkeit von dem Rückführmodul (14) in das Rohrmodul (16) fließt, die erste Wischeranordnung (54) in das erwähnte Rohrmodul (16) getrieben wird, wobei die zweite Wischeranordnung (56) nach gezogen wird;
und Mittel zur selektiven Strömungsrichtungsumkehr der in dem Rückführmodul und dem Rohrmodul befindlichen Flüssigkeit.
eine erste Wischeranordnung (54) mit einem ersten Wischer (60) mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls (16);
eine zweite Wischeranordnung (56) einschließlich eines zweiten Wischers mit ringförmiger Gestalt und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls (16);
elastische Mittel (58) zur Verbindung der ersten Wischeranordnung (54) und der zweiten Wischeranordnung (56), wobei ein vor bestimmter Axialabstand zwischen der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht-Vorhandensein angelegter Kräfte aufrechterhalten wird, wobei aber ein elastisches Nachgeben bei angelegten Zug- und Druckkräften auftritt;
wobei die zweite Wischeranordnung (56) dichter als die erste Wischeranordnung (54) zu dem Rückführmodul (14) angeordnet ist, wenn sich die Vorrichtung innerhalb des Rohrmoduls (16) befindet;
Stopp- oder Anschlagmittel, verbunden mit der zweiten Wischeranordnung (56) zum Stoppen der Vorrichtung, nachdem sie durch das Rohrmodul (16) und in das Rückführmodul (14) gelaufen ist, zur Positionierung der Vorrichtung innerhalb des Rückführmoduls (14), wobei die erste Wischeranordnung (54) an einem Ende des Rohrmoduls (16) angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
wobei die zweite Wischeranordnung (56) in das Rückführmodul (14) gedrückt wird und die elastischen Mittel (58) zusammengedrückt werden, wenn eine Flüssigkeit von dem Rohrmodul (16) in das Rückführmodul (14) fließt, und wobei dann, wenn die Flüssigkeit von dem Rückführmodul (14) in das Rohrmodul (16) fließt, die erste Wischeranordnung (54) in das erwähnte Rohrmodul (16) getrieben wird, wobei die zweite Wischeranordnung (56) nach gezogen wird;
und Mittel zur selektiven Strömungsrichtungsumkehr der in dem Rückführmodul und dem Rohrmodul befindlichen Flüssigkeit.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die elastischen Mittel (58)
eine Schraubenfeder (58) sind, und
zwar mit einer Achse, die kolinear mit der Achse
des Rohrmoduls verläuft, wodurch dann, wenn die erste Wischeranordnung
(54) oder die zweite Wischeranordnung (56) während des Laufs
durch das Rohrmodul auf ein Hindernis treffen, die
elastische Feder (58) zusammengedrückt wird, was eine relative
Drehung der ersten Wischeranordnung (54) bezüglich der zweiten
Wischeranordnung (56) hervorruft, was der Vorrichtung beim
Überwinden des Hindernisses hilft.
5. Selbstreinigungsvorrichtung für
eine modulare Oxidationskammer, die folgendes aufweist:
N rohrförmige Rohrmodule (16), deren jedes zwei Enden besitzt, wobei N eine ganze Zahl ist;
N-1 Rückführmodule (14), deren jedes zwei Anschlüsse besitzt zur Aufnahme eines Endes von zwei der rohrförmigen Rohrmodule (16);
ein erstes Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes von einem der erwähnten rohrförmigen Rohrmodule (16) einschließlich eines zweiten Anschlusses;
ein zweites Einlaß/Auslaß-Modul einschließlich eines ersten Anschlusses, der ein Ende eines der N rohrförmigen Rohrmodule (16) aufnimmt und mit einem zweiten Anschluß; und
ein Strömungsumkehrsystem zur Änderung der Strömungsrichtung durch die modulare Oxidationskammer aus einem Vorwärtsbetriebszustand in einen Rückwärts- oder Umkehr betriebszustand und wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Einlaß;
ein Auslaß;
ein erster Flüssigkeitsleitungsanschluß, verbunden mit dem zweiten Anschluß des ersten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidationskammer;
ein zweiter Flüssigkeitsleitungsanschluß, verbunden mit dem zweiten Anschluß des zweiten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidationskammer; und
Ventilmittel zum Leiten einer Flüssigkeit von dem Einlaß zu dem ersten Flüssigkeitsleitungsanschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich im Vorwärtsbetriebszustand befindet und zu dem zweiten Flüssigkeitsleitungsanschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet, und zum Leiten einer Flüssigkeit von dem zweiten Flüssigkeitsleitungs anschluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Vorwärtsbetriebszustand befindet, und zum Leiten von dem ersten Flüssigkeitsleitungsanschluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet;
N hin- und herbewegliche Abstreifer jeweils assoziiert mit einem der N rohrförmigen Rohrmodule zum Abstreifen der Innenoberfläche ihres Rohrmoduls und zum Abstreifen der Außenoberfläche eines Lampenumschließungsrohrs, das sich koaxial innerhalb des Rohrmoduls erstreckt und das sich über das Ende des Rohrmoduls in und durch ein Rückführmodul erstreckt, wobei jeder der N hin- und herbeweglichen Abstreifer folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung einschließlich eines ersten Wischers mit einer Ringform und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls;
eine zweite Wischeranordnung einschließlich eines zweiten Wisches mit einer Ringform und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls; und
elastische Mittel zur Verbindung der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung, wobei ein vorher festgesetzter axialer Abstand zwischen der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht-Anwesenheit von angelegten Kräften aufrechterhalten bleibt, wobei aber eine elastische Nachgiebigkeit gegenüber angelegten Zug- und Druckkräften vorgesehen ist;
wobei die erste Wischeranordnung dichter als die zweite Wischeranordnung zum Rückführmodul liegt, wenn der hin- und herbewegliche Abstreifer sich innerhalb des Rohrmoduls befindet;
Stoppmittel, verbunden mit der ersten Wischeranordnung zum Stoppen des hin- und herbeweglichen Abstreifers, nachdem dieser durch das Rohrmodul und in das Rückführmodul gelaufen ist und zur Positionierung des hin- und herbeweglichen Abstreifers innerhalb des Rückführmoduls, wobei die Wischeranordnung annähernd am Ende des Rohrmoduls angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
wodurch die zweite Wischeranordnung in das Rückführmodul gedrückt wird, was die elastischen Mittel zusammendrückt, wenn eine Flüssigkeit von dem Rohrmodul in das Rückführmodul fließt, wodurch dann, wenn die Flüssigkeit von dem Rückführmodul in das Rohrmodul fließt, die zweite Wischer anordnung in das Rohrmodul getrieben wird, was die erste Wischeranordnung nachzieht.
N rohrförmige Rohrmodule (16), deren jedes zwei Enden besitzt, wobei N eine ganze Zahl ist;
N-1 Rückführmodule (14), deren jedes zwei Anschlüsse besitzt zur Aufnahme eines Endes von zwei der rohrförmigen Rohrmodule (16);
ein erstes Einlaß/Auslaß-Modul mit einem ersten Anschluß zur Aufnahme eines Endes von einem der erwähnten rohrförmigen Rohrmodule (16) einschließlich eines zweiten Anschlusses;
ein zweites Einlaß/Auslaß-Modul einschließlich eines ersten Anschlusses, der ein Ende eines der N rohrförmigen Rohrmodule (16) aufnimmt und mit einem zweiten Anschluß; und
ein Strömungsumkehrsystem zur Änderung der Strömungsrichtung durch die modulare Oxidationskammer aus einem Vorwärtsbetriebszustand in einen Rückwärts- oder Umkehr betriebszustand und wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Einlaß;
ein Auslaß;
ein erster Flüssigkeitsleitungsanschluß, verbunden mit dem zweiten Anschluß des ersten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidationskammer;
ein zweiter Flüssigkeitsleitungsanschluß, verbunden mit dem zweiten Anschluß des zweiten Einlaß/Auslaß-Moduls der modularen Oxidationskammer; und
Ventilmittel zum Leiten einer Flüssigkeit von dem Einlaß zu dem ersten Flüssigkeitsleitungsanschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich im Vorwärtsbetriebszustand befindet und zu dem zweiten Flüssigkeitsleitungsanschluß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet, und zum Leiten einer Flüssigkeit von dem zweiten Flüssigkeitsleitungs anschluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Vorwärtsbetriebszustand befindet, und zum Leiten von dem ersten Flüssigkeitsleitungsanschluß zu dem Auslaß dann und nur dann, wenn die Strömungsrichtung sich in dem Umkehrbetriebszustand befindet;
N hin- und herbewegliche Abstreifer jeweils assoziiert mit einem der N rohrförmigen Rohrmodule zum Abstreifen der Innenoberfläche ihres Rohrmoduls und zum Abstreifen der Außenoberfläche eines Lampenumschließungsrohrs, das sich koaxial innerhalb des Rohrmoduls erstreckt und das sich über das Ende des Rohrmoduls in und durch ein Rückführmodul erstreckt, wobei jeder der N hin- und herbeweglichen Abstreifer folgendes aufweist:
eine erste Wischeranordnung einschließlich eines ersten Wischers mit einer Ringform und angeordnet in einer ersten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls;
eine zweite Wischeranordnung einschließlich eines zweiten Wisches mit einer Ringform und angeordnet in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse des Rohrmoduls; und
elastische Mittel zur Verbindung der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung, wobei ein vorher festgesetzter axialer Abstand zwischen der ersten Wischeranordnung und der zweiten Wischeranordnung bei Nicht-Anwesenheit von angelegten Kräften aufrechterhalten bleibt, wobei aber eine elastische Nachgiebigkeit gegenüber angelegten Zug- und Druckkräften vorgesehen ist;
wobei die erste Wischeranordnung dichter als die zweite Wischeranordnung zum Rückführmodul liegt, wenn der hin- und herbewegliche Abstreifer sich innerhalb des Rohrmoduls befindet;
Stoppmittel, verbunden mit der ersten Wischeranordnung zum Stoppen des hin- und herbeweglichen Abstreifers, nachdem dieser durch das Rohrmodul und in das Rückführmodul gelaufen ist und zur Positionierung des hin- und herbeweglichen Abstreifers innerhalb des Rückführmoduls, wobei die Wischeranordnung annähernd am Ende des Rohrmoduls angeordnet ist, wenn keine Flüssigkeit fließt;
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