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Die
Erfindung betrifft allgemein Wärmetauscher,
und zwar beispielsweise Kondensatoren bildende Rohrwärmetauscher,
deren Reinigung kontinuierlich durch feste, in der Praxis kugelförmige Elemente
gewährleistet
wird, die beispielsweise aus Schaumgummi hergestellt sind und die
zu diesem Zweck in einem der betreffenden Ströme systematisch in Umlauf gebracht
sind.
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In
ihrem Prinzip sind die entsprechenden Anordnungen seit langem bekannt,
und zwar insbesondere aus den Schriften
US-A-1 795 348 und
DE-A-23 14 329 .
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Verwaltung der in
dieser Weise eingesetzten festen Reinigungselemente.
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Gemäß Anordnungen,
die beispielsweise vom Typ der in der Schrift
FR-A-2 716 530 beschriebenen
Anordnungen sein können,
beinhaltet diese Verwaltung grundsätzlich, einerseits um zu vermeiden,
daß die
betreffenden festen Reinigungselemente mit dem sie befördernden
Strom abgeführt
werden, das Einsetzen von Abfangmitteln in die Austrittsleitung
des Wärmetauschers,
die diese zurückhalten können, und
andererseits die Rezyklierung der auf diese Weise von diesen Abfangmitteln
zurückgehaltenen
festen Reinigungselemente zur Eintrittsleitung des Wärmetauschers.
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In
der Praxis ist es jedoch auch erforderlich, die festen Reinigungselemente
systematisch durch eine Verwaltungsvorrichtung hindurchzuleiten,
die insbesondere ihre Anzahl kontrollieren kann, diejenige, deren
Abmessungen durch Ver schleiß kleiner
als die erforderlichen Abmessungen geworden sind, aussortieren und
entfernen kann, und infolgedessen eine Nachversorgung der Anlage
mit neuen festen Reinigungselementen gestatten kann.
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Um
gut zu arbeiten, muß diese
Verwaltungsvorrichtung von einem Strom mit gegebenem Durchsatz durchflossen
werden.
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Man
hat eine Verwaltungsanlage für
feste Reinigungselemente, die in einem Wärmetauscher für dessen
Reinigung umlaufen, vorgeschlagen, die Abfangmittel, die für die Zurückhaltung
der in Umlauf befindlichen festen Reinigungselemente geeignet sind
und in die Austrittsleitung des Wärmetauschers eingesetzt sind,
eine Rückleitung,
die zur Eintrittsleitung des Wärmetauschers
einen Rückstrom
rezykliert, der die durch die Abfangmittel zurückgehaltenen festen Reinigungselemente
enthält,
und eine in dieser Rückleitung
angeordnete Vorrichtung zur Verwaltung dieser festen Reinigungselemente
aufweist, wobei in dieser Anlage zwischen den Abfangmitteln und der
Verwaltungsvorrichtung in der Rückleitung
eine Konzentrationsvorrichtung eingesetzt ist, die den entsprechenden
Rückstrom
in zwei Teile teilt, und zwar einen ersten Teil oder Hauptteil,
der normalerweise alle festen Reinigungselemente enthält und der
auf die Verwaltungsvorrichtung zu gelenkt wird, und einen zweiten
Teil oder abgezweigten Teil, der normalerweise frei von jedem festen
Reinigungselement ist und der von der Verwaltungsvorrichtung entfernt wird,
wobei die Rückleitung
zu Umlaufmitteln gehört, die
geeignet sind, örtlich
durch die Abfangmittel hindurch einen Gegenstromumlauf zu erzeugen.
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Eine
derartige Anlage ist beispielsweise in der Schrift
FR-A-2 766 915 beschrieben.
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Auf
diese Weise wird der Verwaltungsvorrichtung ein Teil des Durchsatzes
des betreffenden Rückstroms
erspart, wobei gleichzeitig jedoch normalerweise die Gesamtheit
der zu verwaltenden festen Reinigungselemente durch sie hindurchläuft.
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Genauer
gesagt, bei einer gegebenen Anlage gestattet die Konzentrationsvorrichtung
in vorteilhafter Weise, am Eintritt der Verwaltungsvorrichtung systematisch
bestimmte Durchsatzbedingungen zu schaffen, die ihren normalen Betriebsbedingungen entsprechen.
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Es
kann also in vorteilhafter Weise eine Standardverwaltungsvorrichtung
eingesetzt werden, gleichgültig,
wie groß die
Kapazität
der zu behandelnden Anlage ist, was sich für die Kosten vorteilhaft auswirkt.
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Die
Rezyklierung der von den Abfangmitteln zurückgehaltenen festen Reinigungselemente
zur Eintrittsleitung des Wärmetauschers
wird allgemein durch Umlaufmittel erhalten, die die festen Reinigungsmittel
auf diese Eintrittsleitung zu drücken
oder fördern.
Dieser Fördervorgang
findet notwendigerweise über
die Abfangmittel statt und führt
zu einer relativ komplizierten, schweren Anlage.
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Um
diesen Nachteil zu vermeiden, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung
eine Anlage der oben beschriebenen Art, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß daß die Umlaufmittel
Saugmittel umfassen, die dafür
ausgelegt sind, auf Höhe
der Abfangmittel die von diesen zurückgehaltenen festen Reinigungselemente
für ihre
Rezyklierung aufzunehmen, wobei die Konzentrationsvorrichtung allgemein zylindrisch
ist und ein Gitter aufweist, das um eine Achse, die es in seinem
zentralen Bereich aufweist, verschwenkbar ist, so daß es min destens
zwei Endstellungen einnehmen kann, und zwar eine Stellung "Reinigung", in der es für den Hauptteil
des Rückstroms
einen freien Durchgang läßt und sich
in den Durchgang des abgezweigten Teils dieses Stroms einschaltet,
und eine Stellung "Reinigung
aus", in der es
sich in den Durchgang des Hauptteils und des abgezweigten Teils
des Rückstroms
einschaltet.
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Die
Umlaufmittel umfassen vorteilhafterweise eine Zuleitung, die zwischen
der Austrittsleitung des Wärmetauschers
und seiner Eintrittsleitung angeordnet ist und mit der Saugseite
einer Pumpe verbunden ist, die in die Konzentrationsvorrichtung
fördert.
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Die
Verwaltungsanlage weist vorzugsweise eine Rezyklierungsleitung auf,
die den abgezweigten Teil des Rückstroms
zur Austrittsleitung des Wärmetauschers
lenkt; die Rezyklierungsleitung ist an die Zuleitung über die
Konzentrationsvorrichtung angeschlossen.
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Es
wurden bereits Konzentrationsvorrichtungen mit verschwenkbaren Gittern
vorgeschlagen; genauer gesagt kennt man eine Konzentrationsvorrichtung,
bei der zwei in einem V angeordnete Gitter um eine Achse verschwenkbar
angeordnet sind, die sie in ihrem zentralen Teil aufweisen, und
mindestens zwei Stellungen in einem V einnehmen können, wobei
die Spitze des V's
bei einer der Stellungen unten liegt und bei der anderen oben; eine
derartige Konzentrationsvorrichtung besitzt den Nachteil, daß bei dem
Arbeitsgang der Gewinnung dieser Reinigungselemente Elemente verlorengehen.
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Erfindungsgemäß ist die
Konzentrationsvorrichtung mit der Rezyklierungsleitung über ein
Filter verbunden; auf diese Weise wird jeder Verlust von Reinigungselementen
vermieden.
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Das
Filter weist vorteilhafterweise eine rohrförmige Wand auf, die eine Kammer
axial unter Abdichtung durchquert, wobei der im Inneren der Kammer
gelegene Teil der rohrförmigen
Wand mit Perforationen versehen ist; die rohrförmige Wand des Filters ist
mit der Konzentrationsvorrichtung über ein Ventil verbunden.
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Die
rohrförmige
Wand des Filters ist vorzugsweise über ein Ventil mit dem Äußeren in
Verbindung.
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Die
Rezyklierungsleitung ist vorteilhafterweise an die Außenwand
der Kammer angeschlossen; die Rezyklierungsleitung ist auf Höhe ihres
Anschlusses an die Außenwand
der Kammer durch ein Ventil verschließbar.
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Der
obere Teil der Kammer ist vorzugsweise mit einem verschließbaren Lüftungsloch
versehen.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird nun als rein veranschaulichendes und nicht begrenzendes
Beispiel eine Ausführungsform
beschrieben, die in der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung
dargestellt ist.
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In
dieser Figur ist mit der allgemeinen Bezugszahl 10 ein
Wärmetauscher
dargestellt, und zwar beispielsweise ein einen Kondensator bildender Wärmetauscher,
der, wie mit den Pfeilen F1 schematisch dargestellt ist, von einem
Kühlfluidstrom,
im vorliegenden Fall von Wasser, durchflossen wird, und zwar einerseits über eine
Eintrittsleitung 11 und andererseits über eine Austrittsleitung 12.
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Da
ein derartiger Wärmetauscher 10 an
sich bekannt ist und eigentlich auch nicht zur Erfindung gehört, wird
er hier nicht beschrieben.
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In
der Praxis handelt es sich hierbei um einen Rohrwärmetauscher,
der beispielsweise von dem in der oben genannten Schrift
FR-A-2 716 530 ausführlich beschriebenen
Typ ist.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind in die Eintrittsleitung 11 in einer Manschette 14 Filtermittel 13 eingesetzt.
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Diese
Filtermittel
13, die nicht unbedingt erforderlich sind
und die auch nicht zur vorliegenden Erfindung gehören, werden
hier auch nicht beschrieben. Es handelt sich dabei beispielsweise
um Filtermittel von dem Typ, wie sie in der Schrift
FR-A-2 609 644 beschrieben
werden.
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Auf
ebenfalls an sich bekannte Weise können feste Reinigungselemente
in dem Wärmetauscher 10 zum
Zweck seiner kontinuierliche Reinigung in ständigen Umlauf gebracht werden.
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Praktisch
handelt es sich dabei um Kugeln aus Schaumgummi, deren Durchmesser
etwas größer als
der der Rohre des Wärmetauschers 10 ist
und deren Dichte im getränkten
Zustand ähnlich
der des Wassers ist.
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Nun
ist es erforderlich, eine Verwaltung dieser festen Reinigungselemente
vorzunehmen, d.h. nicht nur ihren tatsächlichen Umlauf in dem Wärmetauscher 10 zu
gewährleisten,
sondern auch ihre Anzahl und ihre Abmessungen zu kontrollieren.
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Auf
an sich bekannte Weise werden diese feste Reinigungselemente stromab
der Filtermittel 13 systematisch in die Eintrittsleitung 11 eingeführt, um von
dem eintretenden Strom mitgenommen zu werden.
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Auf
ebenfalls an sich bekannte Weise setzt man außerdem in der Austrittsleitung 12,
und zwar in einer Manschette 15, Abfangmittel 17 ein,
die geeignet sind, die in Umlauf befindlichen festen Reinigungselemente
zurückzuhalten,
und über
eine Verwaltungsanlage 18, die im nachstehenden ausführlich beschrieben
wird, rezykliert man die von diesen Abfangmitteln 17 zurückgehaltenen
festen Reinigungselemente zur Eintrittsleitung 11.
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Da
die Abfangmittel
17 ihrerseits nicht zur Erfindung gehören, werden
sie hier nicht im Detail beschrieben. Beispielsweise handelt es
sich dabei um Filtermittel, wie sie Gegenstand der oben erwähnten Schrift
FR-A-2 715 530 sind.
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Es
ist also lediglich zu erwähnen,
daß sie
einerseits ein Rad 20 aufweisen, das die Manschette 15 in
Querrichtung schließt
und radial zwischen seiner Achse und seinem Umfang eine Filterscheibe 21 aufweist
und das unter der Steuerung durch Steuermittel 22 drehbar
um seine Achse angeordnet ist, und andererseits ein Rohr 23,
das auf Höhe
des Rads 20, in Richtung des durch die Austrittsleitung 12 austretenden
Stroms stromauf, angeordnet ist, indem es der Filterscheibe 21 des
Rads 20 zugewandt ist.
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Die
Verwaltungsanlage 18 weist Umlaufmittel auf, die geeignet
sind, örtlich
durch die Abfangmittel 17 hindurch auf Höhe des Rohrs 23 einen
Gegenstrom zu erzeugen, und die zu diesem Zweck ihrerseits einerseits
eine Zuleitung 25 aufweisen, die, genauer gesagt, an das
Rohr 23 angeschlossen ist, das stromauf der Abfangmittel 17 angeordnet
ist, und andererseits eine Rückleitung 28,
die zur Eintrittsleitung 11 des Wärmetauschers 10 einen
Rückstrom
rezykliert, der die von diesen Abfangmitteln 17 zurückgehaltenen
festen Reinigungselemente enthält,
und auf der eine Vorrichtung 26 zur Verwaltung dieser festen Reinigungselemente
angeordnet ist, deren Aufgabe insbesondere die Kontrolle ihrer Anzahl,
die Entfernung derjenigen, deren Abmessungen nicht mehr ausreichend
sind, und die Nachversorgung mit neuen festen Reinigungselementen
ist.
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Zwischen
die Abfangmittel 17 und die Verwaltungsvorrichtung 26 ist
eine Konzentrationsvorrichtung 27 eingesetzt, die die Konzentration
des entsprechenden Rückstroms
an festen Reinigungselementen anheben kann.
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Mit
anderen Worten, in der Rückleitung 25 ist zwischen
den Abfangmitteln 17 und der Verwaltungsvorrichtung 26 eine
Konzentrationsvorrichtung 27 eingesetzt, die den entsprechenden
Rückstrom
in zwei Teile teilt, und zwar, wie in der Figur mit den Pfeilen
P1 und P2 schematisch dargestellt ist, einen Teil P1, oder Hauptteil,
der alle in Umlauf befindlichen festen Reinigungselemente enthält und der
zur Verwaltungsvorrichtung 26 geleitet wird, und einen
zweiten Teil P2, oder abgezweigten Teil, der keine festen Reinigungselemente
enthält
und der von der Verwaltungsvorrichtung 26 abgehalten wird
und über
eine sog. Rezyklierungsleitung 29 zur Austrittsleitung 12 des
Wärmetauschers 10 geleitet
wird; genauer gesagt ist bei dieser Ausführungsform diese Rezyklierungsleitung 29 an
die Austrittsmanschette 15 angeschlossen; noch genauer
gesagt weisen die Umlaufmittel eine Pumpe 24 auf, deren
Saugseite mit dieser Zuleitung 25 verbunden ist, wobei
die Rezyklierungsleitung 29 stromab dieser Pumpe 24 an
die Konzentrationsvorrichtung 27 angeschlossen ist, die
ihrerseits mit der Druckseite der Pumpe 24 verbunden ist.
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Praktisch
entspricht der Hauptteil P1 einem kleineren Teil des behandelten
Rückstroms
und der abgezweigte Teil P2 einem größeren Teil dieses Stroms. Mit
anderen Worten, der Hauptteil P1 hat einen relativ kleinen Durchsatz
und der abgezweigte Teil P2 einen relativ großen Durchsatz.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist in der Zuleitung 25 stromauf der Konzentrationsvorrichtung 27 ein
Ventil 31 vorgesehen, und stromab dieser Konzentrationsvorrichtung 27 ist
in der Rückleitung 28 eine
Pumpe 30 vorgesehen, die zwischen zwei Abschnitten, einem
ersten Abschnitt 36 und einem zweiten Abschnitt 37,
der Rückleitung 28 angeordnet ist,
wobei die Verwaltungsvorrichtung 26 stromab des zweiten
Abschnitts 37 liegt und der erste Abschnitt 36 seitlich
aus dem unteren Teil der Konzentrationsvorrichtung 27 austritt.
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Die
Rückleitung 28 beliefert
vorzugsweise, wie dargestellt, in der Manschette 14 Düsen 32,
die die Einspritzung der festen Reinigungselemente, die in dem eintretenden
Strom in Umlauf oder wieder in Umlauf gebracht werden sollen und
die vorzugsweise im Gegenstrom gerichtet sind, in diesen eintretenden
Strom gewährleisten.
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Da
die Verwaltungsvorrichtung 26 nicht zur vorliegenden Erfindung
gehört,
wird sie nicht ausführlich
beschrieben. Es sei lediglich erwähnt, daß die Verwaltungsvorrichtung 26 zwei
durch ein Gitter 39 getrennte Kammern aufweist, und zwar
eine erste Kammer 41, in die der zweite Abschnitt 37 mündet, und
eine zweite Kammer 42.
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Die
beiden Kammern 41 und 42 sind unter anderem mit
einem Verteiler 43 zur Versorgung der Düsen 32 verbunden,
und zwar die erste 41 über
ein Ventil 44 und die zweite 42 über ein
Rückschlagventil 45.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
verbindet eine Abfuhrleitung 33, die durch ein Ventil 34 gesteuert
wird, die Filtermittel 13 mit der Rezyklierungsleitung 29 und
damit mit der Austrittsleitung 12 des Wärmetauschers zum Zweck einer
Abfuhr der von diesen Filtermitteln 13 zurückgehaltenen
Abfälle.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist die Konzentrationsvorrichtung 27 von zylindrischer
allgemeiner Form und besitzt ein Gitter 35, das beispielsweise
aus Stäben
besteht, deren Abstand kleiner als der Durchmesser der festen Reinigungselemente
ist; das Gitter ist um eine Achse, die es in seinem mittleren Teil
aufweist, so verschwenkbar, daß es
mindestens zwei Endstellungen einnehmen kann, und zwar eine Stellung "Reinigung", die in der Figur
mit durchgehender Linie gezeichnet ist und in der es die Verbindung
zwischen der Zuleitung 25 und der Verwaltungsvorrichtung 26 freiläßt, d.h.
den Durchgang des Hauptteils P1 des Rückstroms, während es in den Durchgang des
abgezweigten Teils P2 des Stroms eintritt, und eine Stellung "Reinigung aus", die in der Figur
mit unterbrochener Linie gezeichnet ist und in der es sowohl in
den Durchgang des Hauptteils P1 als auch in den des abgeleiteten
Teils P2 eintritt, d.h. auf der Gesamtheit des Rückstroms.
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Gemäß einem
anderen wichtigen Merkmal der Erfindung ist die Konzentrationsvorrichtung 27 mit
der Rezyklierungsleitung 29 über ein Filter 50 verbunden.
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Das
Filter 50 besitzt, genauer gesagt, eine rohrförmige Wand 51,
die eine Kammer 52 unter Abdichtung axial durchquert; die
rohrförmige
Wand 51 ist auf einer Seite über ein Ventil 53 mit
dem unteren Teil der Konzentrationsvorrichtung 27 und auf
der anderen Seite ebenfalls über
ein Ventil 54 mit dem Äußeren verbunden;
der im Inneren der Kammer 52 gelegene Teil der rohrförmigen Wand 51 ist
mit Perforationen versehen; die Rezyklierungsleitung 29 ist
an die Außenwand
der Kammer 52 angeschlossen, und zwar an deren unteren
Teil, auf dessen Höhe
sie durch ein Ventil 55 verschließbar ist; der obere Teil der
Kammer 52 trägt
ein verschließbares
Lüftungsloch 56.
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Ferner
sind in der Rezyklierungsleitung 29 ein Rückschlagventil 46 und
ein Ventil 47 angeordnet.
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Die
oben beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen: In allen Fällen sind
die Ventile 31 und 47 offen; sie sind nämlich nur
zur Erleichterung gewisser Wartungsarbeiten vorgesehen.
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Normalerweise,
außerhalb
der Reinigung der Rohre des Wärmetauschers 10,
ist das Gitter 35 der Konzentrationsvorrichtung 27 in
der durchgehend gezeichneten Stellung "Reinigung", die Ventile 53 und 55 sind
offen, die Ventile 44 und 54 sind geschlossen,
das Lüftungsloch 56 ist
geschlossen, die Pumpe 24 dreht sich und die Pumpe 30 ist
im Ruhezustand.
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Auf
diese Weise werden die Reinigungselemente stromauf des Gitters 39 und
des Ventils 44 der Verwaltungsvorrichtung 26 gespeichert;
der von der Pumpe 24 entnommene Strom kehrt über die
Konzentrationsvorrichtung 27, das Filter 50 und
die Rezyklierungsleitung 29 zur Austrittsleitung 12 zurück.
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Um
die Rohre des Wärmetauschers 10 zu reinigen,
ist lediglich das Ventil 44 zu öffnen und die Pumpe 30 in
Betrieb zu setzen.
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Im
Betrieb durchqueren also die festen Reinigungselemente kontinuierlich
den Wärmetauscher 10,
werden bei Austritt aus diesem von den Abfangmitteln 17 zurückgehalten,
von der Pumpe 24 angesaugt und rezykliert, und zwar nach
ihrem Durchgang nacheinander durch die Konzentrationsvorrichtung 27,
die sie von dem größten Teil
des entsprechenden Durchsatzes trennt, und durch die Verwaltungsvorrichtung 26,
die ihre Behandlung gewährleistet.
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Um
den Umlauf der Reinigungselemente zu unterbrechen und sie zu sammeln,
schließt
man das Ventil 44 der Verwaltungsvorrichtung 26,
in der die Reinigungselemente durch ihr Gitter 39 zurückgehalten
werden.
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Es
ist möglich,
einen solchen Arbeitsgang schneller auszuführen, indem man das Gitter 35 in die
mit einer unterbrochenen Linie gezeichnete Stellung "Reinigung aus" der Konzentrationsvorrichtung 27 schwenkt.
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In
dieser Stellung des Gitters 35 können die Reinigungselemente
der Anlage entnommen werden; zu diesem Zweck kippt man zunächst das
Gitter 35 in seine Reinigungsstellung zurück, was
die Reinigungselemente dazu bringt, in das Innere der perforierten
rohrförmigen
Wand 51 zu gelangen; dann schaltet man die Pumpen 24 und 30 ab
und schließt die
Ventile 53 und 55, wodurch das Filter 50 von
der Anlage isoliert wird; durch Öffnen
des Lüftungslochs 56 und
des Ven tils 54 entleert man das Filter 50 beispielsweise
in einen unter diesem angeordneten Behälter 57.
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Wie
man sieht, ist die erfindungsgemäße Anlage
einfach, leicht und wirtschaftlich, und bei keiner der Verwaltungsoperationen
der Reinigungselemente kann eines von diesen verloren werden.
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Dank
der Konzentrationsvorrichtung 27 werden die Durchsatzbedingungen
am Eintritt der Verwaltungsvorrichtung 26 genau bestimmt
und diese entsprechen den normalen Betriebsbedingungen dieser Verwaltungsvorrichtung 26.