DE3130679A1

DE3130679A1 - "reibkoerper fuer das aufbereiten der innenwandung von rohren"

Info

Publication number: DE3130679A1
Application number: DE19813130679
Authority: DE
Inventors: Erich O. Ing.(grad.) 5657 Haan Riedel
Original assignee: Riedel Technik GmbH
Current assignee: GEA Energiesystemtechnik GmbH and Co
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1981-08-03
Publication date: 1983-02-17

Description

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Riedel-Technik GmbH : "Reibkörper ..." 31.07.81

Die Erfindung betrifft einen Reibkörper aus form- und dehnelastischem Werkstoff für das Aufbereiten der Rohrinnenwandung von anhaftenden Fremdstaffen. Unter dem Begriff Aufbereitung wird sowohl das Befreien dieser Rohre von anhaftenden Fremdstoffen, als auch gegebenenfalls das Anbringen von Schutzschichten, die sowohl der Korrosion entgegenwirken,als auch das Anhaften von Fremdstoffen erschweren, verstanden.

Derartige Reibkörper werden vorzugsweise zur Verbesserung des Wärmeübergangs bei Kondensatoren und Wärmetauschern benötigt. Sie sind in der allgemeinen Technik aber auch für andere Zwecke bekannt, beispielsweise für das Reinigen von Bierleitungen.

Die Verschärfung der verfahrenstechnischen Bedingungen beim Betrieb von Apparaturen mit wärmeübertragenden Rohren hat es mit sich gebracht, daß die bisher zuweilen nachlässig behandelte Frage der Reinigung der Innenflächen solcher Rohre verstärkt in den

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Vordergrund des betrieblichen Interesses gerückt worden ist, weil man zunehmend erkannt hat, daß die Pflege des Wärmeübergangsfiaktors erheblichen betrieblichen Nutzen bringt.

Die bisher bekannten Reibkörper bestehen im Regelfall aus Gummischwammkörpern unterschiedlicher Elastizität, die in einer besonderen Ausführung einen Außenring mit Korundsplittern tragen, der die Reibwirkung verstärken soll. Dieser äquatoriale Ring hat beim Durchgang durch die Rohre, bei dem der Körper stark gequetscht wird, den Nachteil, sich keinesfalls in der Normalen zur Rohrachse zu stellen und somit den gesamten Rohrquerschnitt gleichmäßig zu reinigen, er neigt vielmehr dazu, geneigt zu dieser oder parallel zu der Rohrachse durch das Rohr zu treiben. Die Folge ist ein beachtlicher Metallverschleiß an diesen benachteiligten Stellen der Rohre. Der Verschleiß ist deshalb gefährlich, weil Kondensatorrohre von den konstruktiven Gegebenheiten her keine besonders starken Wanddicken haben dürfen, und es ist deshalb in vereinzelten Fällen zu einem Durchbruch der temperaturmäßig weit auseinanderliegenden Innen- und Außenmedien durch die Rohrwandung gekommen, mit dem Ergebnis ganz erheblicher Betriebsstörungen.

Es ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, das mit Körpern arbeitet, die einen kleineren Durchmesser haben als das zu reinigende Rohr, also beim Rohrdurchgang nicht gequetscht werden. Deren

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Wirkung soll darauf beruhen, daß diese Körper in einer Art Wellenbewegung an die Rohrwandung schlagen. Das Verfahren ist aber nicht effektiv genug, um im Markt eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Körper selbst bestehen aus elastischem Völlgummi.

Das Interesse des Betreibers einer derartigen Anlage liegt darin, mit geringstem Aufwand eine nachhaltige gleichmäßige Reinigung der Rohrinnenfläche zu erreichen. Die nicht mit Korund bewehrten Körper sind dazu nicht immer in der Lage, weil das anhaftende Material an den Rohrinnenflächen eine große Haftkraft aufweist,

.Die Erfindunephat sich deshalb die Aufgabe gestellt, einen Reibkörper :zu;ent\wiekeln, dessen Rundform.nicht durch einen aufgetragenen Ringvon harten Werkstoffen verändert wird ,so daß mit Si cherhei t eine gleichmäßige Reibbeanspruchung der Rohrwandung erreicht werden kann und eine gleichmäßige Reibung im Rbhrinnern stattfindet. Hierzu werden Stoffe vergleichsweise größerer Härte verwendet./- ;■ ■■ ^; ■■"-■■" "■■■■-■" — --;^:··- - ^ - - ''--■■-- '- ■'-■'■-" '-

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sie den form- und dehnelastischen Werkstoff, beispielsweise einen Schwammgummi - es*können aber auch elastische Künststoffwerkstoffe verwendet werden- weitestgehend homogen mit Stoffen durchsetzt, die eine größere' Harte haben als der Träger-Werkstoff.

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Die Figuren stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Figur 1 einen Reibkörper mit Granulat

Figur 2 einen Reibkörper mit splittrigem, polydispersem Gekörn
Figur 3 eine Rohrleitung mit einem Reibkörper.

Der Betreiber einer Anlage setzt voraus, daß gegenüber dem elastischen Werkstoff die einzulagernden Stoffe, das Gekörn 20, hinsichtlich der zu bestreichenden metallischen Rohrwerkstoffe, eine praktisch merkliche Reibwirkung verursachen. Hierfür haben sich erfindungsgemäß Stoffe in Form von Granulaten (21), beispielsweise aus Glas oder keramischen Stoffen, gegebenenfalls auch aus metallischen Stoffen,empfohlen und bewährt.

Will man die Schleifwirkung weiter steigern, was bei besonders schwierigen, sich ablagernden, stark haftenden Stoffen angezeigt ist, so kann von der Granulatform abgewichen und ein echtes kantiges, polydisperses Gekörn (22) eingesetzt werden.

Bisher hat man von dem Einbau solcher Stoffe in form- und dehnelastische Werkstoffe deshalb abgesehen, weil, beispielsweise nach den Erfahrungen der Schleif schwämme, offensichtlich war, daß sich

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das Gekörn 20, das in dem elastischen Werkstoff des Körpers verankert war, schon bei leichten Beanspruchungen löst. Das ist bei den manuell betriebenen Schleifschwämmen zwar ohne besondere Bedeutung, würde aber bei dem Einsatz von Reibkörpern in Wärmetauschern erheblichen Schaden in dem Wasserkreislauf anrichten, insbesondere die teuren Pumpenaggregate wurden dabei verschleißmäßig sehr betroffen.

Diese Bedenken waren begründet, weil bei der Herstellung solcher Reibkörper 10 im Regelfall ein Schwammgummi mit Poren 11 verwendet wird. Beim Einlagern von Gekörn in Gummi spielt die dadurch eintretende erhöhte Spaltbarkeit des Schwammkörpers eine beachtliche Rolle, da die eingelagerten Hartbestandteile auch die Lebensdauer unzulässig verkleinern. Ein solcher Schwamm ist aber für den erfindungsgemäßen Aufbereitungszweck unbrauchbar, weil die erhöhte Spaltbarkeit des Körpers zu einer sehr schnellen Zerstörung des Reibkörpers führt.

Es hat sich durch systematische Versuche herausgestellt, daß die beiden Probleme, nämlich eine erhöhte Spaltbarkeit zu vermeiden, und das Gekörn größerer Härte gleichmäßig und zuverlässig in den Schwammkörper 10 einzubringen, lösbar sind, wenn man das Gemenge aus Gummi mit den Zusätzen und dem Treibmittel in der Gummimischung sehr innig und homogen miteinander vermengt und den Treibmittelzusatz so bemißt, daß während der Ausdehnung des Kuchens zur

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Schwammbildung das Gekörn sich nicht etwa entmischt, vielmehr gleichmäßig mit aufsteigt, so daß jede Schicht des Kuchens gleichmäßig mit dem an sich spezifisch schwereren Material durchsetzt ist.

Eine weitere Forderung ist, daß die Elastizitätseigenschaften der Reibkörper nicht beeinträchtigt werden dürfen. Deshalb sind Grenzbedingungen für die Anteilsmenge der einzulagernden Fremdstoffe gegeben, die je nach Härte zwischen 8 und 20 % liegen soll.

Diese Einlagerungen haben aber noch eine andere Begrenzung. Diese Begrenzung ist vorgegeben durch die Sinkgeschwindigkeit. Es ist Regelfall, daß das Raumgewicht der einzubindenden Körper höher liegt als das des Schwammkörpers selbst. Die Sinkgeschwindigkeit soll aber um 10 cm/pro Sekunde in Wasser liegen. Überhöht man den Anteil der schwereren Fremdkörper, so wird die Sinkgeschwindigkeit unzulässig hoch, und es besteht die Gefahr, daß nicht mehr alle Wärmetauscherrohre relativ gleichmäßig bedient, ja sogar diese Reibkörper durch Herabsinken und anschließende Ablagerung im Einlaufraum dem Kreislauf entzogen werden. Im entgegengesetzten Fall besteht die Gefahr, daß die Reibkörper beschleunigt aufschwimmen, so daß der gleiche nachteilige Effekt auftreten würde.

Das Einbringen von relativ weichen metallischen Körpern oder aber

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relativ harten natürlichen oder chemischen Granulaten oder Agglomeraten hat entsprechend der Erfindung einen weiteren Effekt. Es ist erfindungsgemäß gewollt, daß derartige Fremdkörper an den Innenwandungen der Rohre Reibablagerungen dadurch bringen, daß dieses Gekörn 20 auf seinem Reibwege durch Abrieb an den Rohrwandungen Schutzschichten erzeugt. Derartige Schutzschichten sind in ihrer chemischen Wirkung bekannt, beispielsweise solche aus Phosphaten oder Zink. Sie sind aber noch nicht in dieser Kombination mit Reibkörpern angewendet worden. Auch Antihafteffekte lassen sich, beispielsweise durch Gekörn aus Kunststoff,auftragen.

Bezugsziffern - Verzeichnis

10 Reibkörper

20 Gekörn als Sammelbegriff

21 Granulat

22 polydisperses Gekörn

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Claims

31. Juli 1981 Riedel - Technik GmbH, Parkstraße 12a, 5657 Haan/Rhld. 2 "Reibkörper für das Aufbereiten der Innenwandung von Rohren" Patentansprüche

1. J Reibkörper aus form- und dehnelastischem Werkstoff für

das Aufbereiten der Innenwandung von Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) ganz oder teilweise mit Gekörn (20) größerer Härte als der des dehnelastischen Werkstoffes durchsetzt ist.

2. Reibkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) mit Gekörn (20) in Form von Granulaten (21), beispielsweise aus Glas, keramischen oder metallischen Stoffen, durchsetzt ist.

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3. Reibkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) mit splittrigen, polydispersen Teilchen (22) durchsetzt ist.

4, Reibkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (21) oder die Teilchen (22) aus Stoffen bestehen, die bei der Berührung zwischen Rohrwandung und der Oberfläche des Körpers (10) einen Abrieb erzeugen, der einen korrosionsschützenden Überzug, gegebenenfalls einen Antihafteffekt, vermittelt.