Vorrichtung zur Reinigung der wärmetauschenden Flächen der Speichermassen von umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschern

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der wärmetauschenden Flächen der Speichermassen umlaufender Regenerativ-Wärmetauscher mit mindestens einer Reihe nebeneinander, im wesentlichen bezüglich der Drehachse des Wärmeauschers tangential ausgerichteter und radial durch einen Antrieb hin und her bewegbar vor der Stirnseite der Speichermasse im Innern des Wärmetauschers auf einem Träger angeordneter Düsen, welche das ihnen von einer äußeren Reinigungsmittelquelle über bewegliche Verbindungsmittel an feststehenden Medienleitungen zugeführte Reinigungsmittel gerichet auf die Speichermasse führen.

[0002] Um die sich auf den wärmetauschenden Flächen von Speichermassen in regenerativen Wärmetauschern im Betrieb ansetzenden festhaftenden Beläge zu entfernen und stark verschmutzte und verkrustete Heizflächen, ja sogar durch Verschmutzung vollständig verschlossene Durchgangskanäle der Speichermassen in ihrem in den Speichermassenträger eingebauten Zustand außerhalb des Betriebes - d. h. während der Stillstandszeiten zu reinigen, ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher parallel zur Ebene der wärmetauschenden Flächen Hochdruckdüsen in einer Reihe angeordnet sind, welche mit gerichteten, zylindrische oder flache Düsenstrahlen relativ zur Ebene der im wesentlichen tangential ausgerichteten Austauschflächen verschoben werden (DE-A-25 14 173). Die Hochdruck-Reinigungsdüsen geben scharfe, punktförmig auftreffende Reinigungsstrahlen ab, die in ihrer Gesamtheit eine prallartige und walkende Beanspruchung der Heizflächen bewirkt, wodurch festhaftende, schlecht in Wasser lösliche Verkrustungen und Beläge abgesprengt und zerkleinert werden. Für die zuverlässige Entfernung der durch die Hochdruckdüsen gelösten bzw. zerkleinerten und teilweise im Wasser unlöslichen festen Verunreinigungen wurden den Hochdruckdüsen auf höheren Flüssigkeitsdurchsatz ausgelegte Niederdruck-Spüldüsen nachgeschaltet und vorzugsweise gleichfalls in einer Ebene parallel zu den Hochdruckdüsen angeordnet. Die Düsen werden dabei an einem Wagen angeordnet, der beim Reinigungsvorgang oberhalb der Speichermassen-Stirnfläche radial verfahren wird. Der intensive Reinigungsvorgang erfordert jedoch die Durchführung der Reinigung bei außer Betrieb genommenem Wärmetauscher.

[0003] In Weiterbildung der vorstehend bekannten Vorrichtung wurde auch bereits vorgeschlagen, Injektordüsen für ein unter niedrigem bis mittleren Druck stehendes Gas oder gas- bzw. dampfförmiges Reinigungsmittel in Richtung des austretenden Düsenstrahls Injektorrohre derart nachzuschalten, daß sie das umgebende wärmetauschende gasförmige Medium in das Rohr hinein ansaugen und mit dem Reinigungsmittel vermischt ausgerichtete Strahlen mit über den Injektorquerschnitt ausgeglichendem Geschwindigkeitsprofil den Durchgangskanälen zwischen den wärmetauschenden Flächen zuzuführen (DE-A-26 15 433). Als Blasmedium ist hierbei vorzugsweise überhitzter Dampf mit einem Druck von mindestens 4 atü und einer Temperatur von ca. 300 °C vorgesehen. In Weiterbildung dieser Ausgestaltung wurden den Injektordüsen auch bereits eine Reihe von Hochdruckdüsen nachgeschaltet bzw. diese innerhalb der Injektorrohre im Bereich von deren Austrittsmündung angeordnet. Je nach der Verschmutzungsart und der Belagstärke kann mit einer derartigen Vorrichtung zu unterschiedlichen Zeiten der Lösungs- und Blasvorgang einerseits als regelmäßige tägliche Reinigung zur Beseitigung leichter Verschmutzungen und der Hochdruckreinigungsvorgang andererseits alleine oder mit den Injektordüsen kombiniert als Reinigung in größeren Zeitabständen zur Beseitigung starker Verschmutzungen eingesetzt werden. Bei gleichzeitigem Einsatz der Hochdruck- und der Injektordüsen sprangen die von den Hochdruckdüsen abgegebenen Wasserstrahlen die Beläge von den Heizflächen ab und zerkleinern sie, während das von den Injektordüsen gelieferte gas- bzw. dampfförmige Reinigungsmittelgemisch die abgesprengten, zerkleinerten Beläge ausspült oder -bläst. Die Vorrichtung bietet den Vorteil sowohl der betrieblichen Reinigung als auch Spülung der Heizflächen unter Einbeziehung der den Wärmetauscher durchströmenden Luft oder des Rauchgases als Spülmittel infolge der Injektorwirkung des den Injektordüsen zugeführten Spülmedium in Form von überhitztem Dampf oder Preßluft.

[0004] Zur Reinigung von Kesselheizflächen sind andererseits sogenannte Rußbläser bekannt, bei denen ein Düsenpaar auf einer Blaslanze angeordnet ist, mit welchem zunächst ein kühlender Wasserstrom durch die eine Düse auf die Verkrustungen aufgebracht und durch Versprödung und Kontraktion Risse in diesen Verkrustungen gebildet werden, worauf anschließend durch die andere Düse ein gepulster Hochgeschwindigkeitsstrom aufgesprüht wird, welcher Wasser in die gebildeten Risse der Verkrustung hineintreibt und durch die Sprengkraft des in den Rissen verdampfenden Wassers diese Verkrustungen zum Abplatzen bringt (DE-A-32 40 721). Die eine Düse des Düsenpaars ist jeweils an ein koaxial äußeres und die andere an ein inneres Rohr angeschlossen und die Blaslanze auf einem mechanisch bewegten Schlitten abgestützt. Die Düsen sind nach rückwärts in Richtung auf die Kesselwandung gerichtet, und zwischen die raumseitig festen Anschlüsse an den Enden der das Wasser als Reinigungsmedium zuführenden Medienleitungen und die an dem äußeren Ende der bewegten Blaslanze vorgesehenen Anschlüsse sind Schlauchleitungen zwischengeschaltet. Die Anschlußenden der Schlauchleitungen werden während der Bewegung des Rußbläsers aufeinander zu und voneinander weg bewegt, so daß sich die Größe von deren Durchhang während ihres Vorschubs im Innern des Kessels von einem Maximum zu einem Minimum verändert. Bis zum zulässigen Mindestradius der verwendeten Schlauchleitung ist somit eine freie Wahl der Ausgangsposition für den Bewegungsablauf möglich, während die Endposition der mit dem Schlitten bewegten Anschlüsse lediglich von der Länge der verwendeten Schlauchleitung abhängt.

[0005] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur zuverlässigen Reinigung der Speichermassen eines umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers zu schaffen, welche unter Einsatz sowohl geringer Reinigungs- als auch Spülmittelmengen eine betriebliche Reinigung im Mittel- bzw. Niederdruckbereich, d. h. also unter schonender Beanspruchung der zu reinigenden Heizflächen, als auch mit der gleichen Einrichtung - beispielsweise anläßlich einer Kessel-Revision nach Ablauf eines größeren Inspektionsintervalls - eine außerbetriebliche Reinigung und Spülung im Hoch- und Niederdruckbereich ermöglicht.

[0006] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düsen an wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordneten Düsenköpfen eines sich im wesentlichen radial über eine Hälfte der Stirnseite der Speichermasse erstreckenden, abgedichtet in den Innenraum des Wärmetauschers geführten Rohrs vorgesehen sind, daß der radial innere Düsenkopf eine geringere Anzahl von Düsen aufweist, als der jeweils radial nach außen nächstfolgende Düsenkopf, daß das die Düsenköpfe tragende Rohr als wenigstens im Bereich der abgedichteten Einführung ins Innere des Wärmetauschers ein Innenrohr und ein das Innenrohr im wesentlichen koaxial umgebendes Außenrohr aufweisendes Doppelrohr ausgebildet ist, welches an zwei getrennte äußere Medienleitungen angeschlossen ist, in welchen Reinigungsmittel unterschiedlicher oder gleicher Art unter unterschiedlichem oder gleichem Druck zugeführt wird, und daß die Rohre des Doppelrohrs jeweils an gesondert angepaßte Düsen angeschlossen sind. Durch Anordnung von wenigstens zwei Düsenköpfen in gleichmäßigen radialen Abständen am Rohr und entsprechende Anpassung der Zahl der Düsen an jedem Düsenkopf läßt sich nicht nur die Reinigungswirkung in den den Düsenköpfen zugeordneten Bereichen der Speichermasse weiter vergleichmäßigen, sondern der Längshub des Rohrs wird auch entsprechend verkürzt, weil mit steigender Zahl von jedem Düsenkopf ein entsprechend schmalerer Ringbereich der Speichermasse gereinigt wird. Die Möglichkeit der Zufuhr von Reinigungsmittel unterschiedlicher oder gleicher Art unter unterschiedlichem oder gleichem Druck über die koaxialen Rohre des Doppelrohrs eröffnet außerdem die Möglichkeit, wahlweise getrennt oder gemeinsam mit geringeren Mengen und von unter hohem Druck stehendem flüssigen Reinigungsmittel auf die Verschmutzungsbeläge einzuwirken und/oder während des Betriebes ständig gleichmäßig mit einem gas- oder dampfförmigen Reinigungsmittel zu spülen.

[0007] Die Düsenköpfe weisen in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung jeweils einen an das Außenrohr angeschlossenen, im wesentlichen rechtwinklig zur Rohrachse der Speichermassen-Stirnseite vortretenden Verteilerkasten für das im Außenrohr zugeführte Reinigungsmittel geringeren Drucks und/oder größerer Menge auf, welcher speichermassenseitig durch eine die zugeordneten Düsen tragende Düsenplatte abgeschlossen ist.

[0008] Die dem über das Innenrohr zugeführten Reinigungsmedium zugeordneten Düsen der Düsenköpfe sind dagegen zweckmäßig über jeweils eine außerhalb der Wandung des Außenrohrs und des Verteilerkastens geführte Zweigleitung an das Innenrohr angeschlossen, wobei die Düsenplatte des Verteilerkastens durch eine weitere Düsenplatte ergänzt sein kann, in welcher ein mit der Zweigleitung verbundener Hohlraum zur Verteilung des Reinigungsmittels höheren Drucks und/oder geringerer Menge auf die speichermassenseitig an der weiteren Düsenplatte angeordnete(n) Düse(n) ausgebildet ist.

[0009] Die beweglichen Verbindungsmittel werden zweckmäßig von an dem die Düsenköpfe tragenden Doppelrohr einerseits und raumseitig festen Anschlüssen der Medienleitungen angeschlossenen flexiblen Verbindungsleitungen, d. h. druckfesten Schläuchen, gebildet, die von Abstützmitteln so geführt und/oder gehalten sind, daß ihre äußeren Endabschnitte im wesentlichen parallel und geradlinig verlaufen, während der die äußeren Endabschnitte verbindende innere Mittelabschnitt auf einem etwa halbkreisförmigen Bogen geführt ist.

[0010] Die Abstützmittel können eine jeweils einen der etwa geradlinig parallel geführten beiden äußeren Endabschnitte der flexiblen Verbindungsleitungen unter- bzw. übergreifende Auflage, z. B. in Form einer profilierten Auflageschiene, aufweisen, welche die Abschnitte der Verbindungsleitungen beispielsweise in einer vertikalen Ebene führen.

[0011] Besonders schonend für die das Reinigungsmittel führenden flexiblen Verbindungsleitungen ist eine Ausgestaltung, bei welcher in parallelen Ebenen beidseitig neben den Verbindungsleitungen an ihren Enden jeweils kettenartig verschwenkbar miteinander verbundene Laschenelemente vorgesehen sind, von denen an gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsleitungen liegende Laschenelemente jeweils paarweise durch Verbindungsstege zusammengeschlossen sind, welche die flexiblen Verbindungsleitungen zumindest im Bereich ihrer äußeren Krümmungsradien unter- bzw. übergreifen.

[0012] Die die Laschenelemente verbindenden Verbindungsstege sinddabei zweckmäßig so ausgebildet, daß sie die flexiblen Verbindungsleitungen gegen seitliche Verschiebungen sichern, was beispielsweise durch Aus- bzw. Einwölbungen der Verbindungsstege in Anpassung an die Leitungsquerschnitte möglich ist.

[0013] Eine Vereinfachung des Anschlusses der flexiblen Verbindungsleitungen an das Doppelrohr und gleichzeitig eine zuverlässige Abstützung und Führung des außerhalb des Wärmetauschers befindlichen Endes des Doppelrohrs läßt sich dadurch erreichen, daß zwischen den Verbindungsleitungen und dem äußeren Ende des Doppelrohrs ein kastenartiger Sammler für das bzw. die Reinigungsmittel eingeschaltet ist, der beispielsweise auf Kufen gleitend oder auf Rollen in Längsrichtung des Doppelrohrs hin- und herverschiebbar auf einer Schiene geführt ist und über Kraftübertragungsmittel, beispielsweise eine Kette, Spindel oder Zahnstange, mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Bei Kettenantrieb ist der Motor fest angebaut, während bei einem Zahnstangenantrieb der Motor mit dem Sammler mitbewegt wird und hierfür zweckmäßig seine elektrischen Versorgungsleitungen in die Führung und Abstützung der flexiblen Verbindungsleitungen einbezogen werden. Die Umschaltung der Bewegungsrichtung in den Endstellungen des Doppelrohr-Vorschubs kann über übliche Endschalter od. dgl. erfolgen.

[0014] Besonders vorteilhaft für den Ausgleich thermischer Belastungen ist ein freitragend nach außen vorkragender, auf dem Mantel des Wärmetauschergehäuses abgestützter Träger zur Halterung des äußeren Endes des Rohrs, dessen Antrieb und der beweglichen Verbindungsmittel, d. h. der flexiblen Verbindungsleitungen.

[0015] Bei Regenerativ-Wärmetauschern größerer Leistung und somit größeren Durchmessers der Speichermassen wird zweckmäßig auch im Innern des Regenerativ-Wärmetauschers mit Abstand von der Stirnseite der Speichermasse ein radial verlaufender Träger angeordnet, an welchem der gehäuseinnere Abschnitt des die Düsenköpfe tragenden Rohrs rollend oder gleitend geführt und gehalten ist. Dabei wird zum Ausgleich von Wärmedehnungen zweckmäßig wenigstens das eine Ende des Trägers längsverschieblich im Gehäuse des Regenerativ-Wärmetauschers gehalten.

[0016] Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt :

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teilbereich eines Regenerativ-Wärmetauschers mit feststehendem Gehäuse und umlaufender Speichermasse an dessen Gehäuse die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung angebaut ist ;

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des außerhalb des Wärmetauschergehäuses befindlichen Teils der Reinigungsvorrichtung in vergrößertem Maßstab ;

Fig. 3 eine in Richtung der Längsmittelachse des Doppelrohrs gesehene Ansicht eines Düsenkopfs der Reinigungsvorrichtung ; und

Fig. 4 einen der Fig. 1 ähnlichen Vertikalschnitt durch einen Teilbereich eines mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ausgerüsteten Regenerativ-Wärmetauschers mit feststehender Speichermasse und umlaufenden Drehhauben.

[0017] Entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Vertikalschnitt ist die rotierende Speichermasse 1 des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers von einem Gehäuse 3 umschlossen, von dem ein Teilbereich mit einem Eintritts- oder Austrittsstutzen 5 für eines der wärmetauschenden gasförmigen Medien dargestellt ist. In diesen Gehäusestutzen 5 ragt - ausgehend von dem Gehäusemantel - ein Träger 7 radial in Richtung auf die Drehachse des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers. Der Träger 7 ist auf einer zentralen Führung des Gehäuses 9 gleitend abgestützt. Er dient zur Halterung und Führung eines von außen abgedichtet durch den Gehäusemantel des Vorwärmers hindurchgeführten Doppelrohrs mit einem Außenrohr 11 und einem Innenrohr 13, welches gleitend oder rollend über Abstützmittel 15 am Tragarm 7 geführt ist. Das Doppelrohr weist zwei Düsenköpfe 17, 19 auf. Der mantelseitige Düsenkopf 17 ist als Verteilerkasten für mehrere Spüldüsen und der in der Nähe der Drehachse der Speichermasse vorgesehene Düsenkopf 19 als Verteiler für ein Düsenpaar dargestellt, d. h. der Düsenkopf 17 ist mit einer größeren Anzahl von Düsen versehen als der Düsenkopf 19. Auf dem Gehäusemantel ist ein weiterer nach außen kragender Träger 31 angebracht, der seinerseits den Antrieb der Reinigungsvorrichtung, die äußeren Führungen des Doppelrohrs 11, 13 und flexible Verbindungsleitungen der Reinigungsvorrichtung mit die Reinigungsmittel zuführenden Medienleitungen 49, 51 einschließlich eines diese flexiblen Verbindungsleitungen umschließenden Gehäuses trägt. Die Verbindungsleitungen weisen jeweils geradlinig im Gehäuse geführte Endabschnitte 20, 24 und einen die Endabschnitte bogenförmig verbindenden Mittelabschnitt 22 auf.

[0018] In Fig. 2 ist der außerhalb des Wärmetauschergehäuses angeordnete Teil der Reinigungsvorrichtung in einem gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 1 vergrößerten Maßstab dargestellt. Mit dem Träger 31 ist ein Antriebsmotor 33 verschraubt, der eine Kette 35 antreibt, die über ein im Lager 37 gehaltertes Kettenrad umgelenkt wird. Mittels der Kette 35 wird ein kastenförmiger Sammler 39 für die das Reinigungsmittel zuführenden Leitungen als Träger des Doppelrohrs auf einer Schiene 41 zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegt, die von dem in der Nähe des umlenkenden Kettenrades 37 angeordneten Kontakt 43a und den am anderen Ende des Hubweges vorgesehenen Kontakt 43b bestimmt werden. Der Sammler 39 ist mit Rollen 45 versehen, welche auf der Schiene 41 laufen. Über eine Kupplung 47 erfolgt in der Achse des Innenrohrs 13 der Anschluß des zugehörigen flexiblen Verbindungsleitungsabschnitts 24 direkt an das Innenrohr 13, welches zu diesem Zweck durch den Sammler 39 hindurchgeführt ist. Der über den Sammler mit dem Ringraum zwischen dem Außen- und dem Innenrohr verbundene andere flexible Leitungsabschnitt 24 liegt in der Darstellung hinter dem mit dem Innenrohr verbundenen Leitungsabschnitt und ist über eine Kupplung 53 an das Sammlergehäuse und damit an dessen Innenraum angeschlossen. Über den Innenraum des Sammlers 39 fließt das Reinigungsmittel zu der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Austrittsseite, von welcher das das Innenrohr 13 koaxial umschließende Außenrohr 11 ausgeht.

[0019] Das obenerwähnte, die flexiblen Verbindungsleitungen umschließende Gehäuse weist an der Unter- und Oberseite von Profilschienen gebildete Auflagen 50, 52 auf, welche die Endabschnitte 20, 24 der Verbindungsleitungen unter- bzw. übergreifen. Außerdem werden die Verbindungsleitungen innerhalb des Gehäuses beidseitig von jeweils an ihren Enden kettenartig verschwenkbar miteinander verbundenen und jeweils paarweise durch (nicht gezeigte) Verbindungsstege zusammengeschlossenen Laschenelementen 100 geführt.

[0020] In Fig. 3 ist der in Achsrichtung des Doppelrohrs 11, 13 gesehene Düsenkopf 17 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab gezeigt. Das Außenrohr 11 des Doppelrohrs mündet auf der in der Darstellung vorderen Seite des Düsenkopfs in einem Verteilerkasten 60, während auf der in der Darstellung rückwärtigen Seite des Verteilerkastens ein das Reinigungsmittel weiteren Düsen zuführender Abschnitt des Außenrohrs angeschlossen ist. Das Außenrohr 11 weist einen Zugang in sein Inneres ermöglichenden abnehmbaren Deckel 62 auf. Der Verteilerkasten 60 ist über die Flanschen 64, 66 in ein Ober- und ein Unterteil unterteilt. Das Unterteil 61 erweitert sich konisch in Richtung auf eine untere Düsenplatte 68. Diese untere Düsenplatte 68 trägt im gezeigten Fall vier Düsen 70, 72, 74, 76. Aus dem Mantel des Außenrohrs 11 führt im Bereich des abnehmbaren Deckels 62 vor dem Verteilerkasten eine an das Innenrohr 13 angeschlossene Zweigleitung 80 heraus, welche das über das Innenrohr zugeführte Reinigungsmittel zu einer die Düsenplatte 68 ergänzenden weiteren Düsenplatte 82 führt, welche drei Düsen 84, 86 und 88 trägt. Zur gleichmäßigen Aufteilung auf die einzelnen Düsen ist die Düsenplatte 82 in ihrem Inneren mit einem Hohlraum versehen, über welchen die Zweigleitung 80 mit den Düsen in Verbindung steht. In der Zeichnung sind die Düsenköpfe mit nach unten gerichteten Düsen in Zuordnung zu einer unterhalb der Reinigungsvorrichtung angeordneten Speichermasse dargestellt. Alternativ kann auch eine umgekehrte Anordnung verwirklicht werden, bei welcher der innerhalb des Gehäuses des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers vorgesehene Teil des Doppelrohrs einschließlich der Düsenköpfe anstatt an einem Träger hängend auch auf diesem gleitend und mit nach oben gerichteten Düsenköpfen und daran vorgesehenen Düsen geführt ist, um die Reinigung der Speichermasse von der unteren Stirnseite aus durchzuführen.

[0021] In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung für wärmetauschende Flächen in Verbindung mit einer Bauart des umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschers dargestellt, bei der in kinematischer Umkehr der Verhältnisse zu dem in Fig. 1 dargestellten Wärmetauscher die Speichermasse 201 ruht, während vor deren gegenüberliegenden Stirnflächen Luftkanalstutzen 202 eines der wärmetauschenden Medien innerhalb der anderen mit dem Gehäuse verbundenen, ruhenden Kanalstutzen 205 umlaufen. Der außerhalb der Speichermasse 201 in diesem Falle zentral angeordnete, die Reinigungsvorrichtung abstützende Träger 31 ist abweichend von Fig. 1 nicht auf einem die Speichermasse umschließenden Mantel 3, sondern einem innerhalb des Nabenrohrs 204 des die Speichermasse 201 abstützenden Speichermassenträgers umlaufenden, die Drehhauben 202 vor den gegenüberliegenden Stirnflächen der Speichermasse miteinander verbindenen Nabenrohr 206 abgestützt. Der Träger 7 zur Abstützung der das Blas- und Spülmittel zuführenden Rohre 11, 13 einschließlich zugehöriger Düsenköpfe 17, 19 ist über eine periphere Führung 9 auf der Außenwandung der Drehhaube 202 gleitend gelagert. Im übrigen genügt es, zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterung zu den Fig. 1 und 2 zu verweisen, zumal die übereinstimmenden Teile der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung in den Fig. 1, 2 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0022] Abwandlungen der beschriebenen Konstruktion sind verwirklichbar, welche sich sowohl auf die Anzahl und Anordnung der verwendeten Düsenköpfe als auch auf die Ausgestaltung und räumliche Anordnung des Antriebs des Doppelrohrs sowie die räumliche Lage der flexiblen Verbindungsleitungen beziehen.

[0023] Wesentlich ist, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Reinigung der Speichermasse sowohl während des Betriebes als auch während Stillstandszeiten erfolgen kann, wobei durch die Wahl unterschiedlicher Reinigungs- oder Spülmedien mit unterschiedlichen Druckniveaus eine Anpassung an die speziellen Verschmutzungen erfolgen kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat besondere Bedeutung für die betriebliche Reinigung von umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschern, die zur Wiederaufheizung der Reingase nach der Rohgaswäsche eingesetzt werden. In diesem Fall wird während des Betriebs mit Niederdruck geblasen und ebenfalls während des Betriebs mit Hochdruckwasser gespült.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Reinigung der wärmetauschenden Flächen der Speichermassen umlaufender Regenerativ-Wärmetauscher mit mindestens einer Reihe nebeneinander, im wesentlichen bezüglich der Drehachse des Wärmetauschers tangential ausgerichteter und radial durch einen Antrieb hin und her bewegbar vor der Stirnseite der Speichermasse im Innern des Wärmetauschers auf einem Träger angeordneter Düsen, welche das ihnen von einer äußeren Reinigungsmittelquelle über bewegliche Verbindungsmittel an feststehenden Medienleitungen zugeführte Reinigungsmittel gerichtet auf die Speichermasse führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (70, 72, 74, 76 84, 86, 88) an wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordneten Düsenköpfen (19 ; 17) eines sich im wesentlichen radial über eine Hälfte der Stirnseite der Speichermasse (1) erstreckenden, abgedichtet in den Innenraum des Wärmetauschers (1, 3, 5) geführten Rohrs (11 ; 13) vorgesehen sind, daß der radial innere Düsenkopf (19) eine geringere Anzahl von Düsen aufweist, als der jeweils radial nach außen nächstfolgende Düsenkopf (17), daß das die Düsenköpfe (19 ; 17) tragende Rohr als wenigstens im Bereich der abgedichteten Einführung ins Innere des Wärmetauschers ein Innenrohr (13) und ein das Innenrohr im wesentlichen koaxial umgebendes Außenrohr (11) aufweisendes Doppelrohr ausgebildet ist, welches an zwei getrennte äußere Medienleitungen (49 ; 51) angeschlossen ist, in welchen Reinigungsmittel unterschiedlicher oder gleicher Art unter unterschiedlichem oder gleichem Druck zugeführt wird, und daß die Rohre des Doppelrohrs jeweils an gesondert angepaßte Düsen (70-76 bzw. 84-88) angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenköpfe (19 ; 17) jeweils einen an das Außenrohr (11) angeschlossenen, im wesentlichen rechtwinklig zur Rohrachse zur Speichermassen-Stirnseite vortretenden Verteilerkasten (60) für das im Außenrohr (11) zugeführte Reinigungsmittel geringeren Drucks und/ oder größerer Menge aufweisen, welcher speichermassenseitig durch eine die zugeordneten Düsen (70-76) tragende Düsenplatte (68) abgeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem über das Innenrohr (13) zugeführten Reinigungsmedium zugeordneten Düsen (84-88) der Düsenköpfe (19 ; 17) über jeweils eine außerhalb der Wandung des Außenrohrs (11) und des Verteilerkastens (60) geführte Zweigleitung (80) an das Innenrohr (13) angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte (68) des Verteilerkastens (60) durch eine weitere Düsenplatte (82) ergänzt ist, in welcher ein mit der Zweigleitung (80) verbundener Hohlraum zur Verteilung des Reinigungsmittels höheren Drucks und/oder geringerer Menge auf die speichermassenseitig an der weiteren Düsenplatte (82) angeordnete(n) Düse(n) (84-88) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen .Verbindungsmittel als an dem die Düsenköpfe (19 ; 17) tragenden Doppelrohr (11 ; 13) einerseits und raumseitig festen Anschlüssen der Medienleitungen (49 ; 51) andererseits angeschlossene flexible Verbindungsleitungen ausgeführt sind, die von Abstützmitteln so geführt und/oder gehalten sind, daß ihre äußeren Endabschnitte (20, 24) im wesentlichen parallel und geradlinig verlaufen, während der die äußeren Endabschnitte verbindende innere Mittelabschnitt (22) auf einem etwa halbkreisförmigen Bogen geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel eine jeweils einen der etwa geradlinig parallel geführten beiden äußeren Endabschnitte (20, 24) der flexiblen Verbindungsleitungen (20, 22, 24) unter- bzw. übergreifende Auflage (50 ; 52) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in parallelen Ebenen beidseitig neben den flexiblen Verbindungsleitungen an ihren Enden jeweils kettenartig verschwenkbar miteinander verbundene Laschenelemente (100) vorgesehen sind, von denen an gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsleitungen liegende Laschenelemente (100) jeweils paarweise durch Verbindungsstege zusammengeschlossen sind, welche die flexiblen Verbindungsleitungen zumindest im Bereich ihrer äußeren Krümmungsradien unter- bzw. übergreifen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Laschenelemente (100) verbindenden Verbindungsstege so ausgebildet sind, daß sie die flexiblen Verbindungsleitungen gegen seitliche Verschiebungen sichern.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beweglichen Verbindungsmitteln und dem äußeren Ende des Doppelrohrs (11 ; 13) ein kastenartiger Sammler (39) für das bzw. die Reinigungsmittel eingeschaltet ist, der gleitend oder rollend in Längsrichtung des Doppelrohrs (11 ; 13) hin- und herverschiebbar auf einer Schiene (41) geführt ist und über Kraftübertragungsmittel (Kette 35) mit einem Antriebsmotor (33) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen freitragend nach außen vorkragenden, auf dem Mantel des Wärmetauschergehäuses (3) abgestützten Träger (31) zur Halterung des äußeren Endes des Rohrs (11, 13), dessen Antrieb (33, 35, 37) und der beweglichen Verbindungsmittel.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Regenerativ-Wärmetauschers mit Abstand von der Stirnseite der Speichermasse (1) ein radial verlaufender Träger (7) angeordnet ist, an welchem der gehäuseinnere Abschnitt des die Düsenköpfe (17, 19) tragenden Rohrs (11, 13) rollend oder gleitend geführt und gehalten ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstans das eine Ende des Trägers (7) längsverschieblich im Gehäuse (3) des Regenerativ-Wärmetauschers gehalten ist.

Claims

1. An apparatus for cleaning the heat-exchanging surfaces of the storage elements of rotary regenerative heat exchangers having at least one row of nozzles disposed beside one another, oriented substantially at a tangent with respect to the axis of rotation of the heat exchanger and in a radially displaceable manner before an end face of the storage element in the interior of the heat exchanger, the nozzles being disposed on a carrier and directing the cleaning material, delivered to them from an external source of cleaning material via movable connecting means to fixed material lines, in an aimed manner onto the storage element, characterized in that the nozzles (70, 72, 74, 76 ; 84, 86, 88) are provided on at least two spaced-apart nozzle heads (19 ; 17) of a tube (11 ; 13) extending substantially radially over one- half of the end face of the storage element (1) and guided in a sealed manner into the interior of the heat exchanger (1, 3, 5), that the radially inner nozzle head (19) has a lesser number of nozzles than the next subsequent nozzle head (17) in the radially outer direction, that the tube carrying the nozzle heads (19 ; 17) is embodied as a double tube, at least in the vicinity of the sealed entry into the interior of the heat exchanger, having an inner tube (13) and an outer tube (11) substantially coaxially surrounding the inner tube, the double tube being connected to two separate external material lines (49 ; 51), in which cleaning material of the same or different types are delivered at the same or different pressures, and that the tubes of the double tube are each connected to two separately adapted nozzles (70-76 or 84-88).

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzle heads (19 ; 17) each have a distributor box (60) connected to the outer tube (11) and protruding substantially at right angles with respect to the tube axis toward the end face of the storage element, for the cleaning material delivered in the outer tube (11) at lower pressure and/or in a greater amount, the distributor box being closed off toward the storage element by means of a nozzle plate (68) carrying the associated nozzles (70-76).

3. An apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzles (84-88), associated with the cleaning material delivered via the inner tube (13), of the nozzle heads (19 ; 17) are each connected to the inner tube (13) via a branch line (80) guided outside the wall of the outer tube (11) and of the distributor box (60).

4. An apparatus according to claims 2 and 3, characterized in that the nozzle plate (68) of the distributor box (60) is augmented by a further nozzle plate (82), in which a hollow chamber communicating with the branch line (80) is embodied for distributing the cleaning material at the higher pressure and/or in the lesser quantity to the nozzle or nozzles (84-88) disposed toward the storage element on the further nozzle plate (82).

5. An apparatus as defined by one of the claims 1-4, characterized in that the movable connecting means are embodied as flexible connecting lines connected on the one end to the double tube (11 ; 13) carrying the nozzle heads (19 ; 17) and on the other end to connections of the material lines (49 ; 51) that are fixed toward the chamber, the connecting lines being guided and/or retained by supporting means in such a manner that their outer end segments (20, 24) extend substantially parallel and rectilinearly, while the inner middle segment (22) connecting the two end segments is guided over an approximately semicircular arc.

6. An apparatus according to claim 5, characterized in that the support means have a bearing surface (50 ; 52) respectively engaging one of the approximately rectilinearly parallel guided two outer end segments (20, 24) of the flexible connecting lines (20, 22. 24) from below or above.

7. An apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that strap elements (100), pivotably connected with one another in the manner of a chain at their ends are provided in parallel planes on both sides next to the flexible connecting lines, or which strap elements (100) located on opposed sides of the connecting lines are each combined in pairs by means of connecting struts, which at least in the vicinity of their radii of curvature engage the flexible connecting lines from below or above.

8. An apparatus as defined by claim 7, characterized in that the connecting struts connecting the strap elements (100) are embodied such that they secure the flexible connecting lines against lateral displacement.

9. An apparatus according to one of the claims 1-8, characterized in that incorporated between the movable connecting means and the outer end of the double tube (11 ; 13) is a box-like collector (39) for the cleaning material or materials, which is guided such that it is displaceable back and forth on a rail (41) in a sliding or rolling manner in the longitudinal direction of the double tube (11 ; 13) and is connected via force transmitting means (chain 35) to a drive motor (33).

10. An apparatus according to one of the claims 1-9, characterized by a carrier (31) projecting outward in a cantilevered manner and supported on the jacket of the heat exchanger housing (3), for retaining the outer end of the tube (11 ; 13), the drive thereof (33, 35, 37) and the movable connecting means.

11. An apparatus according to one of the claims 1-10, characterized, in that a radially extending carrier (7) is located in the interior of the regenerative heat exchanger, spaced apart from the end face of the storage element (1), the internal housing segment of the tube (11, 13) carrying the nozzle heads (17, 19) being guided in a rolling or sliding manner and retained on this carrier.

12. An apparatus according to claim 11, characterized in that at least the one end of the carrier (7) is retained in a longitudinally displaceable manner in the housing (3) of the regenerative heat exchanger.

Revendications

1. Dispositif destiné à nettoyer les surfaces d'échange de chaleur des masses accumulatrices dans les échangeurs de chaleur à régénération rotatifs, avec au moins une rangée de tuyères disposées côte à côte sur un tube-support et alignées principalement en sens tangentiel par rapport à l'axe de rotation de l'échangeur de chaleur, ces tuyères se déplaçant par un système d'entraînement, en un mouvement de va-et-vient, en sens radial, devant le côté frontal de la masse accumulatrice à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, et garantissant que le fluide à nettoyer qui provient d'une source de fluide extérieure et qui est conduit aux tuyères par des moyens de liaison mobiles raccordés à des conduites de fluide fixes, est amené à la masse accumulatrice de façon adéquate ; ce dispositif étant caractérisé en ce que les tuyères (70, 72, 74, 76 ; 84, 86, 88) sont montées sur au moins deux têtes de tuyères (19 ; 17) écartées l'une de l'autre et attachées à un tube (11 ; 13) qui couvre principalement une moitié du côté frontal de la masse accumulatrice (1), en sens radial, et qui pénètre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur (1,3,5) de façon étanche ; caractérisé en ce que la tête de tuyères radiale intérieure (19) comporte toujours moins de tuyères que la tête de tuyères radiale qui suit vers l'extérieur (17) ; caractérisé en ce que le tube portant les têtes de tuyères (19 ; 17) est conçu, au moins dans la zone de passage étanche à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, comme un tube double composé d'un tube intérieur (13) et d'un tube extérieur (11) renfermant le tube intérieur, en principe, de façon coaxiale, le tube double étant raccordé à deux conduites de fluides extérieures séparées (49 ; 51) qui amènent des fluides à nettoyer de nature différente ou parallèle, à une pression différente ou pareille ; et caractérisé en ce que les tubes formant le tube double, sont toujours raccordés à des tuyères spécialement adaptées (70-76 et/ou 84-88).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les têtes de tuyères (19 ; 17) présentent une boîte de distribution (60) raccordée au tube extérieur (11) de façon à être perpendiculaire à l'axe du tube et à saillir vers le côté frontal de la masse accumulatrice, et étant prévue pour le fluide à nettoyer qui est amené par le tube extérieur (11) à une pression inférieure et/ou en quantité plus grande ; la boîte de distribution étant fermée, vers le côté de la masse accumulatrice, par une plaque (68) portant les tuyères correspondantes (70-76).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les tuyères (84-88) des têtes de tuyères (19 ; 17) qui correspondent au fluide à nettoyer amené par le tube intérieur (13), sont raccordées au tube intérieur (13) par une conduite de dérivation (80) disposée à l'extérieur de la paroi du tube extérieur (11) et de la boîte de distribution (60).

4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'on ajoute à la plaque de tuyères (68) de la boîte de distribution (60), une autre plaque de tuyères (82) comportant un espace creux qui est relié à la conduite de dérivation (80) et qui sert à distribuer à la (aux) tuyère(s) (84-88) attachée(s) à ladite plaque de tuyères (82), vers le côté de la masse accumulatrice, le fluide à nettoyer amené à une pression supérieure et/ou en quantité inférieure.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison mobiles sont réalisés sous forme de tuyaux flexibles qui sont raccordés au tube double (11 ; 13) portant les têtes de tuyères (19 ; 17), d'une part, et aux raccords fixes des conduites de fluide (49 ; 51) dans le local, d'autre part, et qui sont guidés et/ou appuyés par des moyens de support de façon que leurs bouts extérieurs (20, 24) se trouvent principalement en position parallèle et rectiligne, tandis que la partie centrale intérieure reliant les bouts extérieurs, est cintrée à demi-cercle.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de support présentent des appuis (50 ; 52) supportant d'en haut et/ou d'en bas les deux bouts extérieurs presque droits et parallèles (20, 24) des tuyaux flexibles de raccordement (20, 22, 24).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'on a prévu, sur le plan parallèle, des éléments d'éclisse (100) disposés des deux côtés des bouts des tuyaux flexibles de raccordement et reliés l'un à l'autre de façon à être déplaçables comme une chaîne, les éléments d'éclisse opposés des tuyaux de raccordement étant unis deux à deux par des entretoises de jonction qui supportent les tuyaux flexibles de raccordement d'en bas et/ou d'en haut, au moins dans la zone de leurs rayons de courbure extérieurs.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les entretoises de jonction reliant les éléments d'éclisse (100) sont conçus de façon qu'elles assurent les tuyaux flexibles de raccordement contre des déplacements latéraux.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on a disposé entre les moyens de liaison mobiles et le bout extérieur du tube double (11 ; 13), un collecteur en forme de caisson (39) qui est prévu pour le et/ou les fluides à nettoyer et qui coulisse ou roule sur un rail (4j) en un mouvement de va-et-vient en sens longitudinal du tube double (11 ; 13), le collecteur étant relié à un moteur d'entraînement (33) par un moyen de transmission (chaîne 35).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on a prévu une poutre (31) en porte à faux, faisant ressaut vers l'extérieur et étant appuyée sur l'enveloppe du stator de l'échangeur de chaleur (3) et qui sert à fixer le bout extérieur du tube (11, 13), le mécanisme d'entraînement de celui-ci (33, 35, 37) et les moyens de liaison mobiles.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on a disposé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur à régénération, une poutre radiale (7) écartée du côté frontal de la masse accumulatrice (1) et guidant et appuyant la partie du tube (11, 13) aux têtes de tuyères (17, 19) qui se trouve à l'intérieur du stator, de façon que le tube puisse rouler ou coulisser sur cette poutre.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité de la poutre (7) est supportée dans le stator (3) de l'échangeur de chaleur à régénération de façon qu'elle puisse se déplacer en sens longitudinal.

Zeichnung