EP0224490A1 - Einrichtung und verfahren zur reinigung umlaufender regenerativ-wärmetauscher. - Google Patents

Einrichtung und verfahren zur reinigung umlaufender regenerativ-wärmetauscher.

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EP0224490A1
EP0224490A1 EP85906049A EP85906049A EP0224490A1 EP 0224490 A1 EP0224490 A1 EP 0224490A1 EP 85906049 A EP85906049 A EP 85906049A EP 85906049 A EP85906049 A EP 85906049A EP 0224490 A1 EP0224490 A1 EP 0224490A1
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EP
European Patent Office
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cleaning
nozzle
regenerative heat
storage mass
heat exchanger
Prior art date
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EP85906049A
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EP0224490B1 (de
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Frank Dehli
Fritz Lampl
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Kraftanlagen AG
Original Assignee
Kraftanlagen AG
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Publication date
Application filed by Kraftanlagen AG filed Critical Kraftanlagen AG
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Publication of EP0224490A1 publication Critical patent/EP0224490A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0224490B1 publication Critical patent/EP0224490B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
    • F28G9/005—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents of regenerative heat exchanger
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/009—Heat exchange having a solid heat storage mass for absorbing heat from one fluid and releasing it to another, i.e. regenerator
    • Y10S165/01—Cleaning storage mass
    • Y10S165/011—Reciprocating cleaner device, e.g. scraper, sprayer

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning circulating regenerative heat exchangers for heat transfer from a higher temperature, dirty to a lower temperature pure gas stream with nozzles arranged on a slide and a guide and a drive of the slide for its radial displacement over the end face (s) of the storage mass of the circulating regenerative heat exchanger between a jacket-side outer and a hub-side inner end position and flexible lines for supplying the cleaning and / or rinsing media to the nozzles, as well as a method for cleaning circulating regenerative heat exchangers.
  • the media hot steam and compressed air available in the power plant are often also used as cleaning agents in facilities for cleaning in order to remove aqueous precipitation at the so-called cold end of these heat exchangers.
  • the cleaning is limited to this cold end, at which the cooled gases exit and the combustion air enters, after the heat transfer surfaces of the
  • the temperature is temporarily below the dew point and thus the formation of incrustations is preferred.
  • the cleaning on the exhaust side promotes the detached incrustations through the fresh air pipe and its throttle valve bi3 to the burners of the boiler system avoided, which could impair their function.
  • rows of cleaning nozzles for a high-pressure cleaning agent and this downstream rinsing nozzles designed for higher liquid throughput, but lower pressure are provided on a nozzle slide which is displaced on the corresponding guide center relative to the levels of the heat-looking surfaces within a sector over the end face of the storage mass of the heat exchanger (DE-3 25 14 173).
  • injector nozzles are used for a gaseous or vaporous cleaning agent which is at a lower to medium pressure and which are connected downstream of the injector tubes in the direction of the emerging nozzle jet in such a way that they form part of the suck these nozzles into the pipe during the operational use of the circulating regenerative heat exchanger and, mixed with the cleaning agent, feed them as directed jets at a speed balanced over the injector cross-section to the through-channels formed between the heat-looking surfaces of the storage mass (DE-B 26 15 433) .
  • the suction process reduces the rate of entry of the jet streams into the through-channels between the heat-transferring surfaces to be cleaned, but increases the mass flow to the same extent and achieves a more intensive dissolving and blowing effect with a greater depth
  • Circulating regenerative heat exchangers as heat exchangers have proven to be particularly at risk in this case, since their design has particularly narrow through-channels, in the gas inlet area of which residual color particles are preferably separated from the exhaust air stream, stick together and within let the circulating regenerative heat exchanger become inoperable for a short time.
  • the invention has for its object to provide a way to effectively clean the heat transfer surfaces of circulating regenerative heat exchangers during their operational exposure to the heat-exchanging gases, with which without significantly increased energy consumption and / or less
  • this object is achieved according to the invention in that a drive is assigned to the rotor of the regenerative heat exchanger, which can set changeable operating and, in contrast, reduced cleaning speeds and a change in the speed of the rotor depending on the position of the respective one Nozzle carriage between the rotor hub and the rotor jacket to control, and that on the jacket and hub side limit switch for an interruption or change in the direction of movement of the nozzle carriage are provided.
  • a further development is advantageous for intensive cleaning, in which a step switching mechanism is assigned to the drive of the nozzle carriage, which in each case moves the nozzle carriage further by approximately the diameter of the cone of the nozzle jets hitting the storage mass as soon as this cone rotates on the storage mass as the rotor rotates. End face closes at least one annulus.
  • an advantageous backlash-free feed of the slide can be achieved by at least one threaded spindle and associated, at their opposite ends on a housing cross member and / or wall parts of the
  • a spindle nut which is connected to the nozzle slide and into which the threaded spindle, which is driven by a drive motor, engages, and by at least one high-pressure hot water or steam cleaning nozzle and / or a compressed air nozzle.
  • This collecting device can be as parallel to the axis
  • lips made of flexible material can be arranged on the inlet side of the collecting device.
  • a particularly economical use of liquid cleaning agent is achieved if a connecting line is provided which connects to an outlet of the collecting device is connected for the cleaning agent and - if necessary with the involvement of a treatment device for the separation of entrained contaminants into one
  • Detergent is used, i.e. the cleaning nozzles are connected to a compressed air source or a steam generator. If a compressed air source is available anyway, it makes sense to drive the threaded spindle (s) by means of a compressed air motor - instead of the adjustable electric motor that is otherwise possible.
  • one or more pneumatic cylinders can also be connected as a motion drive to the nozzle slide and, if necessary, additionally to the collecting device.
  • the nozzle carriage is expediently guided on at least one profile element and secured against rotation.
  • This profile element has been useful the shape of a slotted tube, which encompasses the spindle or the piston rod of the pneumatic cylinder on the inlet side of the contaminated gas and secures the spindle nut or the connecting element between the slide and the spindle nut or the piston rod against rotation in a slot which is offset from the inlet side.
  • the slot tube has a double function, namely the function of guiding the nozzle slide on the one hand and shielding the threaded spindle or the piston rod of the
  • Compressed air cylinder on the other hand against settling of the impurities contained in the gas stream.
  • Timiaufender regenerative heat exchanger which is characterized in that the speed of the rotating part of the regenerative heat exchanger for cleaning is reduced, blasting a cleaning agent and optionally a desiccant with a continuous or gradual radial Displacement from the outside to the inside and / or vice versa are sprayed onto the end face of the storage mass, as a result of which the impurities separated in the entrance area of the through-channels between the heat-transferring surfaces are effectively dissolved by the cleaning agent and evenly when the front side of the storage mass is acted upon by the cleaning agent and at the same time through the through-channels of the heat-looking gases through and on the storage mass end face opposite the entry of the polluted gas and the cleaning agent.
  • This proceed moderately so that the jets are then gradually offset by approximately the width of the area of incidence of the jets on the storage mass when the rotating part of the regenerative heat exchanger has made at least one complete revolution.
  • the speed of rotation of the rotating part of the regenerative heat exchanger is expediently reduced to a speed between 0.1 and 0.3, in particular 0.2, revolutions per minute for the uniform and gentle action on the end face of the storage mass by the cleaning agent jets.
  • regenerative heat exchangers which are provided for the heat transfer of mist-containing exhaust air to the fresh air to be supplied to a paint spraying system
  • high-pressure hot water with a pressure of 60 to 140 bar, preferably 120 bar and a temperature of about 60 to 100, is advantageously used as a liquid cleaning agent Surface of the storage mass sprayed on.
  • the storage mass can then be dried with compressed air supplied under a pressure between 3 and 8 bar.
  • the hot water can contain solvents and / or inhibitors, for example to prevent or reduce the Corrosion of the storage mass sheets are added.
  • the storage mass is first cleaned with a radial displacement of the cleaning spray jets from the outside inwards and then with a radial displacement of the rinsing or drying jets from the inside out is rinsed outside and / or dried, whereupon the cleaning and / or rinsing or drying is repeated if necessary.
  • the procedure can be reversed, or the rinsing and drying jets are applied immediately after the cleaning spray jets during the same radial displacement.
  • a mixture of gaseous or liquid and solid, preferably powdery or granular agents can also be used as the cleaning agent for the transfer of exhaust gas heat to the fresh air to be supplied to a room or rooms.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a partial section of a device according to the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of a partial section of a modified embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 1 is the partially broken view of a partial section of a revolving regenerative heat exchanger with rotary driven, i.e. shown as a rotor serving storage mass 7.
  • a drying nozzle 1 and a cleaning nozzle 3 are attached to a common carriage 5.
  • the nozzles are connected radially in series with respect to the storage mass 7 of the heat exchanger, which is shown only in a detail.
  • a line 11 leads the drying nozzle 1 compressed air and a line 31
  • a spindle nut (not shown), through which a threaded spindle 13 passes, is attached to the slide 5.
  • the threaded spindle is enclosed by a profile element in the form of a slotted tube 15.
  • the spindle nut fixedly connected to the nozzle slide extends through the slot of the slotted tube 15.
  • the ends of the spindle are rotatably supported in bearings 17 and a stepping drive 19 is connected to the radially outer end.
  • a collecting trough 20 Arranged on the side of the storage mass opposite the arrangement of the carriage as the carrier of the nozzles is a collecting trough 20 which has an outlet 22 for disposal.
  • the inlet opening of the collecting trough is made of elastic with lips 24, 26 which are inclined backwards obliquely towards the inlet direction Provide material that opens when the cleaning agent jets strike and thus prevent the cleaning agent from flowing back out of the collecting trough 20 to the storage mass 7.
  • FIG. 2 shows a modification of the collecting device on a somewhat enlarged scale compared to FIG. 1 and in a more limited section.
  • the drying and cleaning nozzle only the nozzle heads 51, 53 are shown in the drawing.
  • a "funnel-shaped collecting device 59 with a connecting line 61 is arranged on the side of the storage mass 57 opposite these nozzles. This collecting device is connected via a holder 63 to a slide 65 which is coupled to a threaded spindle 67 via a spindle nut (again not shown).
  • the threaded spindle 67 is shielded from the surrounding gas flow by a profile element 69, again designed as a slotted tube, which at the same time takes over the guidance of the slide, the longitudinal contactor 71 provided in the profile element 69 securing the slide against rotation 2.
  • a spindle (not shown) for the movement of the carriage carrying the nozzles 51, 53 is mechanically coupled such that the nozzle heads 51, 53 on one side and the collecting device 59 on the opposite side of the storage mass 57 are synchronously radially above them facing storage mass end faces can be moved by a common drive motor.
  • the cleaning device according to the invention is described in its application in regenerative heat exchangers with a rotating storage mass as a rotor and consequently standing connection channels for the heat-exchanging gas streams.
  • the storage mass and in the second case, the synchronously rotating rotating hoods provided on the inlet and outlet side are the rotating part of the heat exchanger, i.e. as a rotor.

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Description

Einrichtung und Verfahren zur Reinigung umlaufender Regenerativ-Wärmetauscher
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung umlaufender Regenerativ-Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem höher temperierten, verschmutzten auf einen niedriger temperierten reinen Gasstrom mit auf einem Schlitten angeordneten Düsen sowie einer Führung und einem Antrieb des Schlittens für dessen Radialverschiebung über die Stirnfläche (n) der Speichermasse des umlaufenden Regenerativ-Warmetauschers zwischen einer mantelseitigen äußeren und einer nabenseitigen inneren Endstellung und flexiblen Leitungen zur Zuleitung der Reinigungs- und/oder Spülmedien zu den Düsen sowie ein Verfahren zur Reinigung umlaufender Regenerativ-Wärmetauscher.
In Verbindung mit umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschernvon Kesselanlagen zur Übertragung der Abgaswärme an die der Verbrennungsanlage zugeführte Frischluft werden die im Kraftwerk verfügbaren Medien Heißdampf und Druckluft oft auch als Reinigungsmittel in Einrichtungen zur Reinigung eingesetzt, um wässrige Niederschläge am sogenannten kalten Ende dieser Wärmetauscher zu entfernen. In der Regel wird die Reinigung auf dieses kalte Ende, an dem die abgekühlten Gase austreten und die Verbrennungsluft eintritt, beschränkt, nachdem auf dieser Seite der Wärmeübertragungsflächen der
Taupunkt zeitweise unterschritten wird und damit die Ausbildung von Verkrustungen bevorzugt einsetzt. Durch die Reinigung auf der Abgasseite wird hierbei die Förderung der abgelösten Verkrustungen über die Frischluft leitung und deren Drosselklappen bi3 hin zu den Brennern der Kesselanlage vermieden, was deren Funktion beeinträchtigen könnte.
Um stark verschmutzte und verkrustete Heizflächen gegebenenfalls auch durch Verkrustungen vollständig verschlossene Durchgangskanäle der Speichermasse im eingebauten Zustand - jedoch nach Außerbetriebnahme des Luftvorwärmers - zu reinigen und die gelösten Beläge zuverlässig und vollständig aus der Speiehermasse des Wärmetauschers herauszuspülen, wurden bereits Reihen von Reinigungsdüsen für ein Hochdruckreinigungsraittel und diesen nachgeschaltete auf höheren Flüssigkeitsdurchsatz, jedoch geringerem Druck, ausgelegte Spüldüsen auf einem Düsenschlitten vorgesehen, der auf entsprechenden Führungsmittein relativ zu den Ebenen der wärmetausehenden Flächen innerhalb eines Sektors über die Stirnfläche der Speichermasse des Wärmetauschers verschoben wird (DE-3 25 14 173). Des weiteren ist eine Einrichtung bekannt, um leicht haftende, staubförmige Beläge durch Reinigungsstrahlen großer Tiefenwirkung während der betrieblichen Beaufschlagung des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers zu lösen und aus diesen herauszufordern, bevor festhaftende Primärbeläge und darauf aufbauende Sekundärbeläge zur Entstehung kommen. Für diesen Zweck werden Injektordüsen für ein unter niedrigerem bis mittlerem Druck stehendes gas- oder dampfförmiges Reinigungsmittel verwendet, denen in Richtung des austretenden Düsenstrahls Injektorrohre derart nachgeschaltet sind, daß sie einen Anteil des diese Düsen während des betrieblichen Einsatzes des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers umströmenden Gasstroms in das Rohr hinein ansaugen und mit dem Reinigungsmittel vermischt als gerichtete Strahlen mit über den Injektorquerschnitt ausgeglichener Geschwindigkeit den zwischen den wärmetausehenden Flächen der Speichermasse gebildeten Durchgangskanälen zuführen (DE-B 26 15 433). Durch den Ansaugvorgang wird zwar die Eintrittsgeschwindigkeit der Düsenstrahlen in die Durchgangskanäle zwischen die zu reinigenden wärmeübertragenden Flächen herabgesetzt, jedoch in gleichem Maße der Massen- strom erhöht und ein intensiverer Lösungs- und Blaseffekt mit größerer Tiefenwirkung erzielt.
Zu Energieverbrauchern der Industrie, vor allem der
Autoindustrie, gehören in wesentlichem Umfang Farbspritz- oder Lackieranlagen. Lösungsvorschläge zur Rückgewinnung von Wärme aus der Abluft dieser Lackieranlagen zum Zweck der Wiederaufwärmung ihrer Zuluft führten zu keinem befriedigenden Ergebnis. Die Farbnebelabscheider, die aufgrund dieser Lösungsvorschläge den Wärmetauscheranlagen vorgeschaltet wurden, vermochten trotz ihrer Entwicklung zu immer höheren Abscheidegraden von zuletzt bis nahezu 99 ,9 % nicht die Wärmetauscher im erforderlichen Umfang zu schützen. Umlaufende Regenerativ-Wärme tauscher als Wärmeübertrager erwiesen sich in diesem Fall als besonders gefährdet, nachdem sie aufgrund ihrer Bauart besonders enge Durchgangskanäle aufweisen, in deren Gaseintrittsbereich bevorzugt Restfarbpartikel aus dem Abluftstrom ausgeschieden werden, verkleben und innerhalb kurzer Zeit den umlaufenden Regenerativ-Wärmetauscher funktionsunfähig werden lassen. Gleiches gilt für andere Lackieranlagen, beispielsweise in der Metallgeräte- und der Möbelindustrie.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur wirkungsvollen Reinigung der Wärmeübertragungsflächen von umlaufenden Regenerativ-Wärmetausichern während deren betrieblicher Beaufschlagung durch die wärmetauschenden Gase zu schaffen, mit welche ohne merklich erhöhten Energiebedarf und/geringer
Beanspruchung der Speichermasse sowie geringem Zeitaufwand verwirklichbar ist, um diese Wärmetauscher in den Fällen einzusetzen, in denen von den wärmetauschenden Gasen aus einem vorgeschalteten Prozeß Verunreinigungen mitgeführt werden, die in besonderem Maße dazu neigen, sich auf den wärmeübertragenden Oberflächen in Form von aushärtenden Verkrustungen und Belägen abzuscheiden, wodurch die Durchgangskanäle zwischen den Wärmeübertragungsflachen schließlich verschlossen werden.
Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Rotor des Regenerativ-Wärmetauschers ein Antrieb zugeordnet ist, welcher veränderbare Betriebs- und demgegenüber herabgesetzte Reinigungsdrehzahlen einzustellen und eine Änderung der Drehzahl des Rotors abhängig von der Position des jeweiligen Düsenschlittens zwischen Rotornabe und Rotormantel zu steuern erlaubt, und daß mantel- und nabenseitig Endschalter für eine Unterbrechung oder Änderung der Richtung der Bewegung des Düsenschlittens vorgesehen sind. Mit der so ausgestalteten Einrichtung gelingt es, bei gegenüber der Betriebsdrehzahl herabgesetzter und auf den jeweiligen radialen Abstand des Schlittens von der Nabe abgestimmter, vorzugsweise konstant gehaltener Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schlitten und der Speicheπnasse im Bereich der durch die Düsen jeweils beaufschlagten Kreisringflächen über die Speichermasse hinweg die Reinigungswirkung der auftreffenden Düsenstrahlen auszugleichen.
Vorteilhaft für eine intensive Reinigung ist eine Weiterbildung, bei welcher dem Antrieb des Düsenschlittens ein Schrittschaltwerk zugeordnet ist, welches den Düsenschlitten jeweils um etwa den Durchmesser des Kegels der auf die Speichermasse auftreffenden Düsenstrahlen weiterbewegt, sobald dieser Kegel bei der Drehung des Rotors auf der Speichermassen-Stirnfläche zumindest einen Kreisring schließt.
Bei einem Regenerativ-Wärmetauscher mit umlaufender Speichermasse als Rotor und ruhenden Anschlußkanälen kann ein vorteilhafter spielfreier Vorschub des Schlittens erreicht werden durch wenigstens eine Gewindespindel und zugehörige, an ihren gegenüberliegenden Enden auf einer Gehäusetraverse und/oder Wandungsteilen des
Gehäuses angeordnete Lager, eine mit dem Düsenschlitten in Verbindung stehende Spindelmutter, in welche die von einem Antriebsmotor drehantreibbare Gewindespindel eingreift, und durch zumindest eine Hochdruckheißwasser- oder Dampf-Reinigungsdüse und/oder eine Druckluftdüse. Um die Belastung des wärmetausehenden Gasstroms innerhalb des Kanals, in welchem die Reinigung durchgeführt wird, möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, den Reinigungsmitteldüsen auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Speichermasse eine Auffangvorrichtung zur Ableitung von aus der Speichermasse gelösten Verunreinigungen zusammen mit dem Reinigungsmittel zuzuordnen.
Diese Auffangvorrichtung kann als achsparallel zur
Führung des Düsenschlittens ausgerichtete und zweckmäßig am Gehäuse abgestützte Auffangwanne ausgebildet sein, die so lang bemessen ist, daß sie sich vollständig über die zugewandte Speichermassen-Stirnfläche erstreckt, oder aber sie kann - zur Herabsetzung der Verringerung des Durchtrittsquerschnitts des wärme tauschenden Gasstroms - auch als synchron zu den Düsen bewegter Auffangtrichter ausgestaltet sein, wobei zur Abfuhr des mit den gelösten Belägen beladenen Reinigungsmittels flexible Anschlußleitungen an der Auffangvorrichtung vorgesehen sind.
Um den Rücktritt des in die Auffangvorrichtung geförderten flüssigen Reinigungsmittels und der mitgeführten Verunreinigungen in den umgebenden Gasstrom zu vemeiden, können an der Eintrittsseite der Auffangvorrichtung Lippen aus nachgiebigem Material angeordnet sein.
Ein besonders sparsamer Einsatz von flüssigem Reinigungsmittel wird dann erreicht, wenn eine Verbindungsleitung vorgesehen wird, welche an einen Ablauf der Auffangvorrichtung für das Reinigungsmittel angeschlossen ist und - gegebenenfalls unter Einschaltung einer Aufbereitungseinrichtung zur Abscheidung mitgeführter Verunreinigungen in einen
Vorratsbehälter führt.
Eine Mehrfachverwendung des Reinigungsmittels im Kreislauf ist dann möglich, wenn der Vorratsbehälter durch eine Leitung mit eingeschalteter Druckerhöhungspumpe mit der oder den Düsen für das Reinigungsmittel in Verbindung steht.
Für umlaufende Regenerativ-Wärmetauscher, die zur Übertragung von Abgaswärme an Raumluft - beispielsweise in Motoren-Prüfständen - vorgesehen sind, kann es von Vorteil sein, wenn Preßluft oder Dampf als gasförmiges
Reinigungsmittel eingesetzt wird, d.h. die Reinigungsdüsen mit einer Druckluftquelle oder einem Dampferzeuger verbunden werden. Wenn eine Druckluftquelle ohnehin zur Verfügung steht, ist es dann auch sinnvoll, die Gewindespindel (n) durch einen Druckluftmotor - anstelle des sonst in Frage kommenden regelbaren Elektromotors - anzutreiben.
Alternativ kann auch ein oder mehrere Pneumatikzylinder als Bewegungsantrieb am Düsenschlitten und gegebenenfalls zusätzlich der Auffangvorrichtung angeschlossen werden.
Der Düsenschlitten wird dabei zweckmäßig auf zumindest einem Profilelement verfahrbar und gegen Verdrehung gesichert geführt. Dieses Profilelement hat dabei zweckmäßig die Form eines Schlitzrohrs, welches die Spindel oder die Kolbenstange des Pneumatikzylinders auf der Eintrittsseite des verschmutzten Gases umgreift und in einem gegen die Eintrittsseite versetzt angeordneten Schlitz die Spindelmutter oder das Verbindungseleraent zwischen dem Schlitten und der Sρindelmutter oder der Kolbenstange gegen Verdrehung sichert. Auf diese Weise kommt dem Schlitzrohr eine Doppelfunktion, nämlich die Funktion der Führung des Düsenschlittens einerseits und der Abschirmung der Gewindespindel bzw. der Kolbenstange des
Preßluftzylinders gegen Absetzen der im Gasstrom enthaltenen Verunreinigungen andererseits zu.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird von einem Verfahren zur Reinigung Timiaufender Regenerativ-Wärmetauscher Gebrauch gemacht, welches dadurch g ekennzeichnet ist, daß die Drehzahl des umlaufenden Teils des Regenerativ-Wärmetauschers für die Reinigung herabgesetzt, Strahlen eines Reinigungsmittels und gegebenenfalls eines Trockenmittels unter kontinuierlicher oder schrittweiser radialer Verschiebung von außen nach innen und/oder umgekehrt auf die Speichermassen-Stirnfläche aufgesprüht werden, wodurch die im Eintrittsbereich der Durchgangskanäle zwischen den wärmeübertragenden Flächen abgeschiedenen Verunreinigungen wirkungsvoll und unter gleichmäßiger Beaufschlagung der Speichermassen-Stirnfläche durch das Reinigungsmittel gelöst und zugleich durch die Durchgangskanäle der wärmetausehenden Gase hindurch und auf der dem Eintritt des verschmutzten Gases und des Reinigungsmittels gegenüberliegenden Speichermassen-Stirnfläche wieder herausgeführt werden. Dabei wird zweck mäßig so verfahren, daß die Strahlen jeweils dann schrittweise um etwa die Breite des Auftreffbereichs der Strahlen auf der Speichermasse versetzt zur Einwirkung gebracht werden, wenn der umlaufende Teil des Regenerativ-Wärmetauschers wenigstens eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit des umlaufenden Teils des Regenerativ-Wärmetauschers wird für die gleichmäßige und schonende Beaufschlagung der Speichermassen-Stirnfläche durch die Reinigungsmittelstrahlen zweckmäßig auf eine Drehzahl zwischen 0,1 und 0,3, insbesondere 0,2 Umdrehungen in der Minute herabgesetzt.
Bei Regenerativ-Wärmetauschern, die zur Wärmeübertragung von farbnebelhaltiger Abluft an die einer Färbspritzanlage zuzuführende Frischluft vorgesehen sind, wird als flüssiges Reinigungsmittel mit Vorteil Hochdruckheißwasser mit einem Druck von 60 bis 140 bar, vorzugsweise 120 bar und einer Temperatur von etwa 60 bis 100 strahlförmig auf die Speichermassen-Stirnflache aufgesprüht.
Anschließend kann die Speichermasse dann mit unter einem Druck zwischen 3 bis 8 bar zugeführter Druckluft getrocknet werden.
Dem Heißwasser können Lösungsmittel und/oder Inhibitoren, beispielsweise zur Verhinderung bzw. Verminderung der Korrosion der Speichermassen-Bleche zugesetzt werden.
Zur Abkürzung der Zeiten für die Reinigung und die gegebenenfalls vorgesehene anschließende Trocknung empfiehlt es sich, so zu verfahren, daß die Speichermasse zunächst unter radialer Verschiebung der Reinigungs- sprühstrahlen von außen nach innen gereinigt und anschließend unter radialer Verschiebung von Spül- oder Trocknungsstrahlen von innen nach außen gespült und/oder getrocknet wird, worauf die Reinigung und/oder Spülung oder Trocknung erforderlichenfalls wiederholt wird. Alternativ kann auch in umgekehrter Reihenfolge verfahren werden oder die Spül- und Trocknungsstrahlen werden unmittelbar im Anschluß an die Reinigungssprühstrahlen noch während der gleichen Radialverschiebung zur Einwirkung gebracht.
Für die Übertragung von Abgaswärme an die einem Raum oder Räumen zuzuführende Frischluft kann als Reinigungsmittel auch eine Mischung von gasförmigen oder flüssigen und festen, vorzugsweise pulverförmigen oder körnigen Mitteln eingesetzt werden.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilausschnitts einer erfindungsgemäßen Ein- richtung; und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teilausschnitts eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung.
In Figur 1 ist die teilweise aufgebrochene Darstellung eines Teilausschnitts eines umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers mit drehangetriebener, d.h. gleichzeitig als Rotor dienender Speichermasse 7 dargestellt. Eine Trocknungsduse 1 und eine Reinigungsdüse 3 sind auf einem gemeinsamen Schlitten 5 befestigt. Die Düsen sind in der Darstellung bezüglich der nur in einem Ausschnitt dargestellten Speichermasse 7 des Wärmetauschers radial hintereinander geschaltet. Eine Leitung 11 führt der Trocknungsdüse 1 Druckluft und eine Leitung 31 der
Reinigungsdüse 3 Heißwasser aus entsprechenden - nicht dargestellten - Quellen zur Verfügung. An dem Schlitten 5 ist eine (nicht gezeigte) Spindelrautter befestigt, welche von einer Gewindespindel 13 durchsetzt wird. Die Gewindespindel wird von einem Profilelement in Form eines Schlitzrohres 15 umschlossen. Durch den Schlitz des Schlitzrohres 15 greift die mit dem Düsenschlitten fest verbundene Spindelmutter hindurch. Die Enden der Spindel sind in Lagern 17 drehbar gehaltert, und am radial äußeren Ende ist ein Schrittantrieb 19 angeschlossen.
Auf der bezüglich der Anordnung des Schlittens als Träger der Düsen gegenüberliegenden Seite der Speichermasse ist eine Auffangwanne 20 angeordnet, welche zur Entsorgung einen Ablauf 22 aufweist. Die Eintrittsöffnung der Auffangwanne ist mit gegen die Eintrittsrichtung schräg rückwärts geneigten Lippen 24, 26 aus elastischem Material versehen, die sich durch Auftreffen der Reinigungsmittelstrahlen öffnen und somit ein Rückströmen des Reinigungsmittels aus der Auffangwanne 20 zur Speichermasse 7 verhindern.
In Figur 2 ist eine Abwandlung der Auffangvorrichtung in gegenüber Fig. 1 etwas vergrößertem Maßstab und in einem begrenzteren Ausschnitt dargestellt. Von der Trocknungs- und Reinigungsdüse sind in der Zeichnung nur die Düsenköpfe 51, 53 dargestellt. Auf der diesen Düsen gegenüberliegenden Seite der Speichermasse 57 ist eine "trichterförmige Auffangvorrichtung 59 mit einer Anschlußleitung 61 angeordnet. Diese Auffangvorrichtung ist über einen Halter 63 mit einem Schlitten 65 verbunden, der über eine (wiederum nicht gezeigte) Spindelmutter mit einer Gewindespindel 67 gekoppelt ist. Die Gewindespindel 67 wird durch ein wiederum als Schlitzrohr ausgebildetes Profilelement 69 gegenüber dem umgebenden Gasstrom abgeschirmt, welches zugleich die Führung des Schlittens übernimmt, wobei der im Profilelement 69 vorgesehene Längsschütz 71 den Schlitten gegen Verdrehung sichert. Die Spindel 67 der Auffangvorrichtung ist mit der in Fig. 2 nicht dargestellten Spindel für die Bewegung des die Düsen 51, 53 tragenden Schlittens mechanisch derart gekoppelt, daß die Düsenköpfe 51 , 53 auf der einen und die Auffangvorrichtung 59 auf der gegenüberliegenden Seite der Speichermasse 57 synchron radial über die ihnen zugewandten Speichermassen-Stirnflachen hinweg von einem gemeinsamen Antriebsmotor bewegt werden können.
In der vorstehenden Beschreibung ist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in ihrer Anwendung bei Regenerativ-Warmetauschern mit umlaufender Speichermasse als Rotor und demzufolge stehenden Anschlußkanälen für die wärmetauschenden Gasströme beschrieben. Der Einsatz für die kinematisch umgekehrte Ausführungsform von Wärmetauschern, d.h. für Wärmetauscher mit ruhender Speichermasse und umlaufenden Drehhauben als Gasanschlüssen,ist aber sinngemäß ebenfalls möglich, wobei dann die Düsen und die Auffangvorrichtung zusammen mit den Drehhauben über den Stirnflächen der Speichermasse rotieren. Im ersten Fall ist also die Speichermasse und im zweiten Fall sind die zu- und abströraseitig vorgesehenen synchron umlaufenden Drehhauben als drehender Teil des Wärmetauschers, d.h. als Rotor, anzusehen.

Claims

P a t e n t a n sp r ü c h e
1. Einrichtung zur Reinigung umlaufender Regenerativ- Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem höher temperierten, verschmutzten auf einen niedriger temperierten reinen Gasstrom mit auf einem Schlitten (5; 65) angeordneten Düsen (3, 1; 53, 51) sowie einer Führung und einem Antrieb (19) des Schlittens für dessen Radialverschiebung über die Stirnflache (n) der Speichermasse (7 ; 57) des umlaufenden Regenerativ- Wärmetauschers zwischen einer mant elseitigen äußeren und einer nabenseitigen inneren Endstellung und flexiblen Leitungen (31; 11 ) zur Zuleitung der Reinigungs- und/oder Spülmedien zu den Düsen (3, 1; 53, 51) dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotor des Regenerativ- Wärmetauschers ein Antrieb zugeordnet ist, welcher veränderbare Betriebs- und demgegenüber herabgesetzte Reinigungsdrehzahlen einzustellen und eine Änderung der Drehzahl des Rotors abhängig von der jeweiligen Position des Düsenschlittens (5; 65) zwischen Rotornabe und Rotormantel zu steuern erlaubt, und daß mantel- und nabenseitig Endschalter für eine Unterbrechung oder Änderung der Richtung der Bewegung des Düsenschlittens (5; 65) vorgesehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb (19) des Düsenschlittens (5; 65) ein Schrittschaltwerk zugeordnet ist, welches den Düsenschlitten jeweils um etwa den Durchmesser des Kegels der auf die Speichermasse (7; 57) auftreffenden Düsenstrahlen weiter bewegt, sobald dieser Kegel bei der Drehung des Rotors auf der Speichermassen- Stirnfläche zumindest einen Kreisring schließt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für Regenerativ- Wärmetauscher mit umlaufender Speichermasse (7; 57) als Rotor und ruhenden Anschlußkanälen, gekennzeichnet durch wenigstens eine Gewindespindel (13 ; 67) und zugehörige, an ihren gegenüberliegenden Enden auf einer Gehäusetraverse und/oder Wandungsteilen des Gehäuses angeordnete Lager (17), eine mit dem Düsenschlitten (5; 65) in Verbindung stehende Spindelmutter, in welche die von einem Antriebsmotor (19) drehantreibbare Gewindespindel (13; 67) eingreift, und durch zumindest eine Hochdruckheißwasser- oder Dampf-Reinigungsdüse
(3; 53) und/oder eine Druckluftdüse (1; 51 ).
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Reinigungsmitteldüsen (3; 53) auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Speichermasse (7; 57) eine Auffangvorrichtung (20; 59) zur Ableitung von aus der Speichermasse (7; 67) gelösten Verunreinigungen zusammen mit dem Reinigungsmittel zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung als Auffangwanne (20) ausgebildet und achsparallel zur Führung des Düsenschlittens (5) ausgerichtet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch an der Eintrittsseite der Auffangvorrichtung (20) angeordnete Lippen (24, 26) aus nachgiebigem
Material, welche den Wiederaustritt des mit den Verunreinigungen beladenen Reinigungsmittelstroms aus der Auffangvorrichtung verhindern.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung, welche an einen Ablauf (22; 61 ) der Auffangvorrichtung (20; 59) für das Reinigungsmittel angeschlossen ist und gegebenenfalls unter Einschaltung einer Aufbereitungseinrichtung zur Abscheidung mitgeführter Verunreinigungen in einen Vorratsbehälter führt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter durch eine Leitung mit eingeschalteter Druckerhöhungspumpe mit der oder den Düsen (3; 53) für das Reinigungsmittel in Verbindung steht, so daß das Reinigungsmittel zum Zweck der
Mehrfachverwendung im Kreislauf geführt ist.
9 . Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Übertragung von Abgaswärme an Raumzuluft, gekennzeichnet durch eine mit den Reinigungsdüsen (3; 53) verbindbare Druckluftquelle oder einen mit diesen Düsen verbindbaren Dampferzeuger.
10. Einrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (n) (13; 67) durch einen Druckluftmotor angetrieben ist bzw. sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Pneumatikzylinder als Bewegungsantrieb am Düsenschlitten (5; 65) und gegebenenfalls zusätzlich an der Auffangvorrichtung (59) angeschlossen ist bzw. sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur mechanischen oder pneumatischen Entsorgung der Auffangwanne.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zumindest ein Profilelement (15; 69 ) zur Führung des Düsenschlittens (5; 65) und Sicherung desselben gegen Verdrehung.
14. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Profilelement in Form eines Schlitzrohres (15; 69 ) vorgesehen ist, welches die Spindel (13; 67) oder die Kolbenstange des Pneumatikzylinders auf der Eintrittsseite des verschmutzten
Gases umgreift und in einem gegen die Eintrittsseite versetzt angeordneten Schlitz (71) die Spindelmutter oder das Verbindungselement zwischen dem Schlitten und der Spindelmutter oder der Kolbenstange gegen ein Verdrehen sichert.
15. Verfahren zur Reinigung umlaufender Regenerativ- Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem höher temperierten verschmutzten, auf einen niedriger temperierten reinen Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des umlaufenden Teils des Regenerativ- Wärmetauschers für die Reinigung herabgesetzt, Strahlen eines Reinigungsmittels und gegebenenfalls eines Trockenmittels unter kontinuierlicher oder schrittweiser radialer Verschiebung von außen nach oder innen und/ umgekehrt auf die Speichermassen-Stirnfläche aufgesprüht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des umlaufenden Teils des Regenerativ- Wärmetauschers und die Lage der Reinigungsmittel- und - gegeben, enfalls-der Trockenmittelstrahlen derart verändert werden, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem von den Düsenstrahlen jeweils beaufschlagten Bereich der Speichermassen-Stirnfläche des Regenerativ-Wärmetauschyrs konstant gehalten wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen jeweils dann schrittweise um etwa die Breite des Auftreffbereichs der Strahlen auf der Speichermasse versetzt zur Einwirkung gebracht werden, wenn der umlaufende Teil des Regenerativ- Wärmetauschers wenigstens eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des umlaufenden Teils des Regenerativwärmetauschers für den Reinigungsvorgang auf 0,1 bis 0,3, insbesondere 0,2 Umdrehungen in der Minute herabgesetzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 15 zur Wärmeübertragung von farbnebelhaltiger Abluft an die einer Farbspritzanlage zuzuführende Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß Hochdruckheißwasser mit einem Druck von 60 bis 140 bar, vorzugsweise 120 bar und einer Temperatur von etwa 60 bis 100ºC strahlförmig auf die Speichermassen- Stirnfläche aufgesprüht wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermasse im Anschluß an das Aufsprühen der
Hochdruckheißwasser-Strahlen mit unter einem Druck zwischen 3 bis 8 bar zugeführter Druckluft getrocknet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heißwasser Lösungsmittel und/oder Inhibitoren zugesetzt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermasse zunächst unter radialer Verschiebung der Reinigungssp-ühstrahlen von außen nach innen gereinigt und anschließend unter radialer Verschiebung von Spül- oder Trocknungsstrahlen von innen nach außen gespült und/oder getrocknet wird, worauf die Reinigung und/oder Spülung oder Trocknung erforderlichenfalls wiederholt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 15 zur Übertragung von
Abgaswärme an die dem Raum oder den Räumen zuzuführende Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigungsmittel eine Mischung von gasförmigen oder flüssigen und festen, vorzugsweise pulver- förmigen oder körnigen Mitteln verwendet wird.
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