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Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Kesselstein Es ist bekannt,
zur chemischen Entfernung des Kesselsteins die Wasserräume von Dampfkesseln, Wärmeaustauschern,
Zylinderblöcken von Diesel- und anderen Verbrennungsmotoren, Kompressoren, Rohrleitungssystemen
usw. mit Säuren zu füllen, denen zur Verhinderung des Angriffs auf das Metall Sparbeizen
oder sparbeizenähnliche Stoffe zugesetzt werden, und das bei der Zersetzung des
Kesselsteins entstehende Gas als Fördermittel für das Lösemittel zu benutzen.
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Von dem Bekannten unterscheidet sich das Verfahren nach der Erfindung
dadurch, daß das Lösemittel innerhalb eines geschlossenen Rohrbehältersystems unter
Ausnutzung der verschiedenen spezifischen Gewichte von Lösungsmittel und Lösungsmittel-Gas-Gemisch
in Umlauf gebracht wird. Das neue Verfahren hat den großen Vorzug, daß keine mechanisch
betriebene Pumpe benötigt wird. Infolge des durch Ausnutzung des Gasdruckes erzielten
gleichmäßigen Kreislaufes und der innigen Vermischung und Durchwirbelung des Lösemittels
wird die Lösegeschwindigkeit nach den bekannten physikalischchemischen Gesetzen
beschleunigt mit der Folge, daß der Kesselstein in kurzer Zeit vollständig zersetzt
wird. Durch die erreichbare hohe Strömungsgeschwindigkeit tritt außerdem eine mechanische
Entfernung von Kesselsteinteilchen aus engen Querschnitten ein. Während das bekannte,
auf rein chemischer Grundlage beruhende Verfahren mehrere Tage angewendet werden
muß, um den Kesselstein aus einer bestimmten Anlage zu beseitigen, wird das Ziel
erfindungsgemäß in wenigen Stunden erreicht. Das Verfahren ist
besonders
deshalb wirtschaftlich, weil ein zusätzlicher Energieaufwand entfällt und das Lösemittel
restlos ausgenutzt werden kann. Es ist bei stark zugesetzten Anlagen deshalb besonders
vorteilhaft anwendbar, weil diese nur kurze Zeit stillgelegt und nicht auseinandergenommen
zu werden brauchen. Auch fast zugewachsene Rohre können erfolgreich behandelt werden,
bei denen die bekannten Verfahren versagen.
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Nachstehend ist ein sich auf einen wassergekühlten Dieselmotor beziehendes
Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Über dem Motorblock ä, dessen Kühlwasserraum mit b bezeichnet ist,
ist der erhöht angeordnete Gassammelkessel c vorgesehen, welcher mit dem Kühlwasserrauen
durch eine Zu- und Ableitung d, e verbunden ist. Der Kessel c wird zweckmäßigerweise
in etwa 2 bis q. m Höhe auf den über dem Motor liegenden Bedienungssteg oder einen
Träger, und zwar am höchsten Punkt der Anlage, aufgesetzt. Dieser Kessel besteht
aus einem etwa 301 fassenden Behälter, auf dessen Grundfläche zwei Stutzen für die
Druckleitung d und die Rücklaufleitung e angebracht sind. Der Druckleitungsstutzen
hat eine Verlängerung in den Innenraum des Kessels c, die etwa einem Drittel der
Kesselhöhe entspricht. Die Druckleitung d hat einen seitlichen Anschluß f für die
Druckmeßvorrichtung, welche aus einer Gummimembran g, dem Kolben h, der Ölkammer
i und dem Manometer k besteht. Die Rücklaufleitung c ist mit einem
Filter l verbunden, in das die Gasumgehungsleitung m einmündet. An dieser Umgehungsleitung
ist außerdem eine Abgasleitung n mit Regelventil o angeschlossen. Ein weiteres Ventil
P befindet sich zwischen Filter l und Rücklaufleitung e. Das Filter
l hat eine Füllung mit Koksbrocken und dient zur Filtration des Gases und
Zurückhaltung etwa mitgerissener Kesselstein.-stückchen, die zu einer Verstopfung
des Ventils und der Rücklaufleitung führen können. Die Druckleitung d ist
mit dem Kühlwasseraustrittsstutzen q, die Rücklaufleitung e mit der Kühlwasserzuleitung
y des Motorblocks a verbunden.
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Durch den Ablaufstutzen s des Motorblocks wird das Kesselsteinlösemittel
in den Kühlwasserraum b eingepumpt. Daraufhin wird Wasser zugepumpt, bis der gesamte
Kühlwasserraum aufgefüllt ist: Das Lösemittel beginnt sofort den Kesselstein zu
zersetzen und Gas zu bilden. Das Gas hat das Bestreben, nach oben zu steigen und
fördert dabei die Flüssigkeit durch die Druckleitung d lüftdruckpumpenähnlich in
den Gassammelkessel c. Infolge der Querschnittserweiterung trennt sich in diesem
Kessel die Flüssigkeit -vom Gas. Das vom Gas befreite und dadurch spezifisch schwerere
Lösemittel fließt durch die Rücklaufleitung e in den Kühlwasserraum zurück, wodurch
ein steter Kreislauf eingeleitet wird.
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Die Kreislaufbewegung des Lösemittels beschleunigt die Zersetzung
des Kesselsteins, so daß stets eine starke Gasentwicklung vorhanden ist. Das Gas-Flüssigl,--eits-Gemisch
wird daher, den Gesetzen des geringeren Widerstands folgend, schnell und in großer
Menge nach dem Gassammelkessel c herausgeschleudert, wobei im Kühlwasserraum b ein
gewisser, kleiner Unterdruck entsteht, der das gasfreie Lösemittel aus der Rücklaufleitung
zusätzlich .ansaugt. Bei genügender Strömungsgeschwindigkeit in der Rücklaufleitung
e wirkt das mehr oder weniger weit geöffnete Ventil P als Injektor, durch den ein
Teil des freigewordenen Gases aus dem Kessel c über die Umgehungsleitung m und durch
das Kohlefilter l angesaugt wird. Es hat sich hierbei als zweckmäßig erwiesen, das
Regelventil o in der Abgasleitung n so weit zu drosseln, daß im Gassammelkessel
beziehungsweise im gesamten System ein Druck von einigen Zehnteln bis eine Atmosphäre
Überdruck herrscht. Wie die Praxis gezeigt hat, ist unter einem gewissen Überdruck,
der von Fall zu Fall verschieden ist, die Strömungsgeschwindigkeit größer und der
Kreislauf gleichmäßiger als bei voller Entspannung der gebildeten Gase. Ohne Rückführung
eines Teiles der im Kessel c ausgeschiedenen Gase findet nur eine stoßweise Flüssigkeitsförderung
mit geringer Umlaufgeschwindigkeit statt, wie sie den Luftdruckpumpen eigen ist.
Die Umgehungsleitung m ist für die Gasrückführung erforderlich; da, wie erwähnt,
im Gassammelkessel eine Trennung von Gas und Flüssigkeit eintritt. Außerdem macht
das in der Rücklaufleitung mitgerissene Gas das Flüssigkeits-Gas-Gemisch im Kühlwasserraum
noch spezifisch leichter, so daß immer größere Flüssigkeitsmengen durch die Druckleitung
d herausgeschleudert werden, was sich in einer erheblichen Beschleunigung des Kreislaufes
auswirft.
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Durch diese Anordnung tritt daher eine kreisende Flüssigkeitsströmung
ein in der Richtung Kühlwasserraum - Druckleitung - Gassammelkessel - Rücklaufleitung
- Kühlwasserraum und eine Gasströmung in Richtung Kühlwasserraum -- Druckleitung
- Gassammelkessel - Umgehungsleitung - Filter - Rücklaufleitung - Kühlwasserraum,
wobei ein Teil des Gases laufend durch die Abgasleitung n ins Freie entweicht.
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Sobald die Säure verbraucht und bei richtiger Dosierung der Lösemittelmenge
der Kesselstein vollkommen entfernt ist, tritt eine Verlangsamung. der Förderwirkung
und allmähliche Beruhigung ein. Daraufhin wird die Kesselsteinlösung abgelassen,
der Kühlwasserraum sorgfältig mit Wasser durchgespült und dem letzten Spülwasser
ein alkalisches Neutralisations- und Rostschutzmittel, z. B. Kalkmilch, zugesetzt.
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Das neue Verfahren gestattet die Anwendung höherer Säurekonzentrationen
im Lösemittel als bei den bisher bekannten Verfahren, weil die Zersetzung des Kesselsteines
infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Lösemittels sehr intensiv ist und
in kürzester Zeit erfolgt, so daß, abgesehen von der Schutzwirkung der sparbeizenähnlichen
Zusätze, die Einwirkung der Säure auf das Metall auf ein Mindestmaß beschränkt wird.