DE9209587U1 - Vorrichtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten elektrischen Geräten - Google Patents

Vorrichtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten elektrischen Geräten

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Description

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 1
Pateiilaiiwali-Eiiropeau Patent Attorney
NUKEM GmbH
Industriestraße 13
8755 Alzenau
Beschreibung
Vorrichtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten elektrischen Geräten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Voi'richtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten mit Fluid gefüllten elektrischen Geräten wie Transformatoren umfassend einen Fluid führenden Kreislauf, eine das Fluid reinigende Destilliereinrichtung sowie ein in dem Kreislauf angeordnetes Förderaggregat.
Über viele Jahre wurden PCBs als isolierendes und dielektrisches Fluid für elektrische Geräte wie Transformatoren benutzt. Ende der sechziger und Anfang der siebziger Jahre wurde jedoch festgestellt, daß PCBs umweltgefährdend sind, so daß von einer Weiterbenutzung Abstand genommen wurde. Da sich jedoch zu diesem Zeitpunkt bereits eine Vielzahl von elektrischen Geräten in Betrieb befanden, die mit PCBs gefüllt waren, mußten Möglichkeiten gefunden werden, einerseits die in den Geräten vorhandenen Kühlflüssigkeiten und andererseits die Geräte selbst von PCBs zu befreien.
Um entsprechende, zuvor mit PCBs gefüllte Geräte als PCB-frei bezeichnen zu können, ist es nach gesetzlichen Bestimmungen einiger Länder erforderlich, daß das neu in den
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Transformator gefüllte bzw. gereinigte Fluid nach der Reklassifikation nach 6 Monaten einen PCB-Anteil von weniger als 50 ppm enthält. Um dies zu erreichen, sind aufwendige Verfahrensmaßnahmen und Vorrichtungen bekannt, die es grundsätzlich erforderlich machen, daß während des Reinigungs- bzw. Reklassifizierungsprozesses das elektrische Gerät selbst außer Betrieb ist. Auch ist es häufig erforderlich, daß beim Reinigen selbst eine Überwachung erfolgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß bei kompaktem Aufbau eine sichere Dekontimination von elektrischen Geräten möglich ist, wobei während des Reinigungsprozesses selbst das elektrische Gerät weiter betrieben weiden kann. Auch soll es nicht erforderlich sein, daß während der Reinigung eine ständige Überwachung des elektrischen Geräts und der Vorrichtung selbst erfolgt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem Kreislauf eine Bypassleitung ausgeht, die in der Destilliereinrichtung mündet, daß in dem Kreislauf eine Miseher-Kondensier-Einrichtung angeordnet ist, der Dampf von der Destilliereinrichtung zuführbar ist, und daß der Miseher-Kondensier-Einrichtung nachgeordnet das Fluid von dieser fördernde Förderaggregat angeordnet ist.
Die Destilliereinrichtung selbst weist einen Rektifizierer auf, in dem eine von dem Kreislauf ausgehende Leitung mündet, die parallel zu dem Bypass geschaltet ist.
Das der Miseher-Kondensier-Einrichtung zuzuführende Fluid, das in etwa 19/20 des Gesamtfluids ausmacht und der verbleibende Anteil (1/20) zu gleichen Teilen dem Bypass und der parallel hierzu geschalteten Leitung zuführbar ist, strömt schwerkraftbe-
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dingt, so daß folglich das Förderaggregat allein die Aufgabe hat, das Fluid, bei welchem es sich vorzugsweise um mit Perchlorethylen als Hauptbestandteil und z.B. unter dem Namen Transclene angebotene Reklassifizierungssflüssigkeit handelt, von der Mischer-Kondensier-Einrichtung abzuziehen und der elektrischen Einrichtung wieder zuzuführen.
In der in dem Rektifizierer mündenden Leitung ist eine Verdampfereinrichtung angeordnet, um auf diese Weise Fluid zum Rektifizierer zu fördern, derauf einem Niveau oberhalb des Verzweigungspunktes der Bypassleitung zur Mischer-Kondensier-Einrichtung liegt.
Diese Verdampfereinrichtung, die auch als Perkolator zu bezeichnen ist, verdampft Fluid, um durch den hierdurch erzeugten Dampf über eine Leitung Fluid in den Rektifizierer zu fördern.
Von der Mischer-Kondensier-Einrichtung geht kopfseitig, und zwar oberhalb von den Kreislauf bildenden Leitungsabschnitten eine Steigleitung aus, die mit Atmosphärendruck bzw. mit in dem elektrischen Gerät oberhalb dessen Flüssigkeitsspiegels herrschendem Druck beaufschlagbar ist.
Um eine Syphonwirkung des schwerkraftbedingt zu der Mischereinrichtung strömenden und von dem elektrischen Gerät kommenden Fluids zu erzielen, weist der Kreislauf vor der Mischer-Kondensier-Einrichtung einen oberhalb von dieser verlaufenden Abschnitt auf, der seinerseits mit Atmosphärendruck bzw. mit in dem elektrischen Gerät oberhalb dessen Flüssigkeitsspiegels herrschendem Druck beaufschlagbar ist.
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Schließlich kann die Destilliereinrichtung im Bodenbereich mit einem Sammeltank verbunden sein, in den angesammelter Sumpf saugbar ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Anspräche, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden Ausführungsbeispiels.
In der einzigen Fig. ist rein schematisch ein Veifahiensfließbild einer eifindungsgemäß arbeitenden Vorrichtung zum Reinigen eines elektrischen Gerätes wie Transformator (10) dargestellt.
Um den Transformator (10) zu reinigen, wird der Transformator (10) zunächst entleert und sodann mit einem Lösungsmittel wie Transclene mit Hauptbestandteil Perchlorethylen befüllt. Der Flüssigkeitsspiegel in dem Transformator (10) ist mit dem Bezugszeichen (12) versehen.
Vom Bodenbereich des Transformators (10) geht ein aus nachstehend näher beschriebenen Leitungsabschnitten bestehender Kreislauf (14) aus, der im Kopfbereich des Transformator oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (12) mündet.
Sofern der Transformator ein Ausgleichsgefäß aufweist, z.B. oberhalb des Transformators, so würde der in dem Ausgleichsgefäß vorhandene Flüssigkeitsspiegel das Flüssigkeitsniveau bestimmen.
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Der Kreislauf (14) erfaßt einen ei-sten Leitungsabschnitt (16), der in einen Leitungsabschnitt (18) übergeht, wobei deren Verbindungspunkt (20) unterhalb des Flüssigkeitsniveaus (12) liegt.
Der Abschnitt (18) geht über eine Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) in einen Abschnitt (24) über, der in einem Förderaggregat in Form vorzugsweise einer Gleitschieberpumpe (26) mündet und sich in einem Leitungsabschnitt (28) fortsetzt, wodurch der Kreislauf (14) geschlossen wird.
Vorder Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) gehen von dem Leitungsabschnitt (18) des Kreislaufes (14) Leitungen (30) und (32) aus, die in einer Destilliereinrichtung (34) münden. Die Leitung (32) führt dabei in den Bodenbereich (36) der Destilliereinrichtung (34) und die Leitung (30) mündet im Kopfbereich eines Rektifizieren (38), also einer Destillationskolonne der Destilliereinrichtung (34).
Das zu reinigende Fluid, also das Lösungsmittel gelangt schwerkraftbedingt über die Leitung (32) in den Bodenbereich (36) der von üblichen Heizeinrichtungen (38) umgebenen Destilliereinrichtung (34). Auch gelangt Fluid schwerkraftbedingt über die Leitung (30) zu einem Verdampfer (40), um von diesem in den Rektifizierer (38) gefördert zu weiden. Dieser Verdampfer (40) hat eine technische Wirkung wie sie z. B. von Kaffeemaschinen bekannt ist, d. h., daß Flüssigkeit verdampft wird und hierdurch bedingt Flüssigkeit über ein Steigrohr, das dem Leitungsabschnitt (42) der Leitung (30) entspricht, zu dem Rektifizierer (38) angehoben wird.
Von der Destilliereinrichtung (34), und zwar vom Kopfbereich des Rektifizierers (38) wird über eine Leitung (44) Dampf oder Dampf enthaltendes Fluid der Mischer-Kon-
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densier-Einrichtung (22) zugeführt, welches mit dem von der Leitung (18) kommenden und die Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) durchströmenden Fluid vermischt und kondensiert wird.
Von der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) geht eine Steigleitung (46) aus, die über einen Leitungsabschnitt (48) mit dem Transformator (10) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (12) verbunden ist, also drucklos gehalten wird.
Mit dem Bereich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (12) des Transformators (10) ist auch ein Leitungsabschnitt (50) verbunden, der von dem Verbindungspunkt (20) der Leitungsabschnitte (16) und (18) des Kreislaufes (14) ausgeht, um so als Syphon-Brecher zu wirken.
Der Bodenbereich (36) der Destilliereinrichtung (34) ist über Leitungen (52) und (54) mit einem Auffangtank (56) verbunden, in dem in dev Destilliereinrichtung (34) angesammelter Sumpf gefördert werden kann.
Um eine kompakte Einheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erzielen, sind zumindest die Pumpe (26), die Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) sowie die Destilliereinrichtung (34) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, welches Abmessungen aufweist, die es ermöglichen, durch eine Raumöffnung transportiert zu werden, so daß folglich auch im Gebäudeinneien vorhandene elektrische Geräte wie Transformatoren gereinigt werden können. In dem Gehäuse kann selbstverständlich auch der Sammeltank (56) angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nun wie folgt.
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Nachdem der Transformator (10) entleert und mit Lösungsmittel gefüllt ist, wird dieses schwerkraftbedingt über die Leitungsabschnitte (16) und (18) zur Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) gefördert, um sodann über die Pumpe (26) und die Leitung (28) zum Transformator zurückgefördert werden.
Aus diesem Kreislauf (14) wird über die Leitungen (30) und (32) ein Teil des Lösungsmittels (ca. 1/20) abgezweigt, um durch Destillation PCBs zurückzuhalten, welches im Sumpf der Destilliereinrichtung (34) angesammelt und dem Tank (56) zugeführt wird. Auch wird dieser Fluidanteil schwerkraftbedingt in den Bodenbereich (36) der Destilliereinrichtung (34) gefördert. Gleiches gilt für den zum Verdampfer (40) fließenden Anteil, wobei Fluid dem Rektifizierer (38) der Destilliereinrichtung (34) über die Leitung (42) durch den im Verdampfer (40) erzeugten Dampfdruck gefördert wird.
Durch den in der Destilliereinrichtung (34) herrschenden Dampfdruck wird Dampf der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) zugeführt, von der erwähntermaßen das Gemisch über die Pumpe (26) abgezogen und der Leitung (28) des Kreislaufes (14) zugeführt wird.
Bei der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) kann es sich um ein die Funktion einer Wasserstrahlpumpe annehmendes Gerät bzw. um eine Venturi- bzw. Laval-Düse handeln. Die Einrichtung (22) kann jedoch auch ein einfaches Mischrohr sein.
Da von der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) die Steigleitung (46) mit der drucklos gehaltenen Leitung (48) ausgeht, stellt sich in der Steigleitung (46) ein Flüssigkeitsniveau ein, das annähernd dem des Transformators (10), also dem Niveau (12) entspricht, da der Zulauf zu der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) im Vergleich zur
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Leistung des Förderaggregats (26) reichlich dimensioniert ist.
Das Flüssigkeitsniveau in der Steigleitung (46) wird durch eine Wellenlinie (58) angedeutet. Das Niveau liegt auf dem im Transformator bzw. dem Ausgleichsgefäß.
Der Füllstand in der Destilliereinrichtung (36), also in dem unterhalb des Rektifizierers (38) angeordneten Behältnis (60), in dem sich das mit PCB verunreinigte Konzentrat im Bodenbereich (36) ansammelt, wird durch die Höhenlage der Dampfeinleitung in die Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) bestimmt. Folglich befindet sich das Flüssigkeitsniveau (62) im Behältnis (60) in der Höhe des Verbindungspunktes (64) zwischen der Leitung (44) und der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22).
Das Flüssigkeitsniveau (62) in der Destilliereinrichtung (34) liegt, solange Dampf über die Leitung (44) in die Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) strömt, etwa um den statischen Druck, der an der Einleitstelle (34) herrscht, niedriger als im Trafo bzw. Ausgleichsgefäß bzw. in der Steigleitung (46) der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22).
Sofern kein Dampf über die Leitung (44) strömt, muß ein in dem Leitungsabschnitt (18) vor der Verzweigung zu den Leitungen (30) und (32) angeordnetes Ventil (66) geschlossen sein, um sicherzustellen, daß ein Fluten der Destilliereinrichtung (34) unterbleibt.
Sollte der Flüssigkeitsspiegel (62) in der Destilliereinrichtung (34) in den Bereich der Heizung (38) absinken, so muß diese abgestellt werden, um eine Zerstörung auszuschließen.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgt ein selbstregulierender Prozeß, der aufwendige Überwachungsmaßnahmen nicht bedarf. Auch läuft der Prozeß energetisch günstig ab, da das den Transformator (10) durchströmende Lösungsmittel insbesondere durch die beim Kondensieren des Dampfes in der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) frei werdende Wärme auf einen Temperaturwert gehalten wird, bei dem PCBs im Transformator (10) leicht auswaschbar sind. Auch kann beim Reinigungsprozeß selbst der Transformator weiterhin im Betrieb bleiben.
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Claims (8)

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    Industriestraße 13
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    Ansprüche
    Vorrichtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten elektrischen Geräten
    Vorrichtung zum Reinigen von mit PCB kontaminierten, mit Fluid gefüllten elektrischen Geräten wie Transformatoren umfassend einen Fluid führenden Kreislauf, eine das Fluid reinigende Destilliereinrichtung sowie ein in dem Kreislauf angeordnetes Förderaggregat,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von dem Kreislauf (14) eine Bypassleitung (32) ausgeht, die im Bodenbereich (36) der Destilliereinrichtung (34) mündet, daß in dem Kreislauf eine Mischer-Konclensier-Einrichtung (22) angeordnet ist, daß in die Mischer-Kondensier-Einrichtung eine von der Destilliereinrichtung ausgehende und Dampf führende Leitung (44) mündet und daß der Mischer-Kondensier-Einrichtung nachgeordnet das Fluid von dieser fördernde Förderaggregat (26) angeordnet ist.
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    Patenlanwalt-European Patent Attorney
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das von dem elektrischen Gerät (10) kommende Fluid schwerkraftbedingt der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) sowie der Destilliereinrichtung (34) zuführbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch g e k e &eegr; &eegr; &zgr; e i c h &eegr; e t,
    daß die Destilliereinrichtung (34) einen Rektifizierer (38) aufweist, in dem eine von dem Kreislauf (14) ausgehende Leitung (30) mündet, die parallel zu dem Bypass (32) geschaltet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der zum Rektifizierer (38) führenden Leitung (42) eine das Fluid zum Rektifizierer fördernde Verdampfereinrichtung (40) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) kopfseitig, oberhalb eines das Fluid zu dem Förderaggregat (26) führenden Leitungsabschnitts (24) des Kreislaufs (14) eine Steigleitung (46) ausgeht, die mit Atmosphärendruck bzw. mit in dem elektrischen Gerät oberhalb dessen Flüssigkeitsspiegels (12) herrschendem Druck beaufschlagbar ist.
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    Patentanwalt-European Patent Attorney
  6. 6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kreislauf (14) vor der Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) eineSyphon-Wirkung zeigende Leitungsabschnitte (16, 18) aufweist, der mit Atmosphärendruck bzw. mit in dem elektrischen Gerät oberhalb dessen Flüssigkeitsspiegels herrschendem Druck beaufschlagbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Destilliereinrichtung (34) mit einem im Bodenbereich (36) der Destilliereinrichtung (34) angesammelten Sumpf aufnehmenden Sammeltank (56) verbunden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mischer-Kondensier-Einrichtung (22) eine Venturi- bzw. Laval-Düse mit Dampf von der Destilliereinrichtung (34) aufnehmendem Anschluß (64) ist.
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