DE2914112B2

DE2914112B2 - Verfahren zur Entfernung eines Staubbelages in Wärmeaustauschern

Info

Publication number: DE2914112B2
Application number: DE2914112A
Authority: DE
Inventors: Artur Linkoeping Oestlund (Schweden)
Original assignee: Stal-Laval Apparat Ab, Linkoeping (Schweden)
Current assignee: Infrasonik AB
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1979-04-07
Publication date: 1980-09-11
Also published as: GB2025563B; IT7967818A0; IT1118569B; DE2914112C3; SE7804421L; DE2914112A1; SE411068C; JPS6227357B2; FR2423743A1; JPS54140251A; SE411068B; FR2423743B1; GB2025563A; ES479701A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung eines Staubbelages in Wärmeaustauschern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Verfahren haben den Zweck, ein Gas, wie beispielsweise Verbrennungsabgase, sowohl aus Gründen des Umweltschutzes wie -äuch.rur Vermeidung von Verstopfungen von Staub zu befreien. Auch möchte man die Gastemperatur auf einen Wert herabsetzen, der für ein vorhandenes Filter angemessen ist, während gleichzeitig die in den Rohren zirkulierende Kühlflüssigkeit, ζ. Β. Wasser, erwärmt wird.

Die Kontaktfläche, die das Gas auf seinem Weg durch den Wärmeaustauscher passiert, muß auf irgendeine Weise von Ablagerungen freigehalten bzw. befreit werden, die von dem im Gas enthaltenen Staub gebildet werden.

Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise Kugelreinigung mit Stahlkugeln, Beblasung mit Luft oder Dampf oder Reinigung mit Hochleistungsschall.

Die Stahlkugelmethode hat bei der Reinigung von Rohroberflächen den Nachteil, daß die Rohre stark verschlissen werden. Die Beblasung mit Dampf oder Luft erfordert bei den vorliegenden Staubarten sehr viel Energie, und die Schallreinigung ist nicht für alle Staubarten ausreichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, welches von den genannten Nachteilen der bekannten Verfahren im wesentlichen frei ist, d. h. energie- und verschleißarm für die Wärmeaustauscherrohre zur Beseitigung sehr vieler Stuabarten einsetzbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches I genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung setzt sich der Sand bzw, das pulver- oder kornförmige Material zumindest teilweise zusammen mit dem Staub auf den Außenflächen der kühlmitteldurchströmten Rohre ab und löst sich durch die Schalleinwirkung zusammen mit dem Staub /on den Rohren und wird fortgeleitet

Eine Schalleinwirkung allein hätte auf den feinen Staub im Gas keine genügende Wirkung, Jedoch durch die Hinzufügung von Sand oder einem anderen Material, welches gröber als der Staub ist, setzen sich

ίο der Staub und der Sand zusammen an den Rohren ab und werden durch den Schall mehr oder weniger augenblicklich von den Rohren abgelöst, wobei der Sand oder das andere pulver- oder kornförmige Material als Aktivator dient Der Staub wird also aus

is dem Gas herausgezogen, und die aus Sand und Staub zusammengesetzte Substanz löst sich leichter bei der Schallreinigung (Schalleinwirkung).

Anhand der Figur soll das Verfahren nach der Erfindung näher erläutert werden.

Die Figur zeigt einen Wärmeaustauscher, dem am Eingang 1 mit Staub vermischtes Gas in Pfeilrichtung zugeführt wird, welches der Wärmerückgewinnung dienen kann. Das Gas wird in eine Kammer oder in ein Rohr 2 hineingeblasen, in dem von einem Kühlmittel, ζ. B. Wasser, durchströmte Rohre 3 angeordnet sind. Der im Gas enthaltene Staub soll sich auf der Außenfläche der Rohre 3 absetzen, während das gereinigte und gekühlte Gas den Wärmeaustauscher am Ausgang 4 verläßt

Bisher bestand ein Problem darin, daß sich der Staub auf Dauer an den Rohren 3 festsetzte und es nicht möglich war, ihn auf einfache Weise zu entfernen.

An der Wand des Rohres oder der Kammer 2 sind auf bekannte Art ein oder mehrere Geräte 5 zur Schallerzeugung mit einer Schallfrequenz von ca. 300—500 Hz angebracht Diese Typhone werden vorzugsweise auf derselben oder annähernd derselben Höhe wie die Rohre 3 angeordnet Über eine Öffnung 6 wird Sand oder ein anderes pulver- oder kornförmiges Material mit einem durchschnittlichen Korngrößendurchmesser von 0,5—3 mm, vorzugsweise 1 —2 mm, zugeführt Die Korngröße ist also bedeutend größer als die durchschnittliche Korngröße des Staubes von 0,1 —1,0 μπι.

Das zugegebene grobkörnige Material wird mit dem Gas vermischt und durch den Wärmeaustauscher geblasen. Es setzt sich dabei zusammen mit dem im Gas enthaltenen Staub an den Rohren 3 ab. Dadurch, daß das zugegebene grobkörnige Material als Aktivator dient,

so löst sich der Staub zusammen mit dem zugegebenen Material bei der Schalleinwirkung, welche ebenso wie das Hinzufügen von grobkörnigem Material kontinuierlich oder intermittierend mit einer Taktfolge erfolgen kann, die von der Art des Staubes abhängig ist.

Das von den Rohren gelöste Material wird zusammen mit dem Gas einem nicht gezeigten Filter zugeführt, in dem der Staub vom Gas getrennt wird. Das Filter kann aufgrund der vorausgegangenen Abkühlung des Gases mit einer für seine Lebensdauer zweckmäßigen Temperatur arbeiten. Das Wasser in den Rohren 3 wird in Dampf umgewandelt, der in einem Dampfkessel verwendet werden kann. Bei dem im Wärmeaustauscher zu reinigenden und zu kühlenden Gas kann es sich um die Abgase eines Ofens handeln. Das auf diese Weise

μ im Wärmeaustauscher und im Filter gereinigte Gas kann anschließend wieder zu Verbrennungszwecken verwendet werden, wobei sein noch vorhandener Wärmeinhalt ausgenutzt wird.

Zum Sandeinblasen können ein oder mehrere Mundstücke vorgesehen sein, und die Gaszirkulation kann durch verschiedene an sich bekannte Verfahren verstärkt werden.

Das Verfahren läuft wie folgt ab:

Mit Staub vermischtes Gas aus beispielsweise einem Ferrosiliziumofen wird über den Eingang 1 eingeblasen. Ober die öffnung 6 wird intermittierend oder kontinuierlich Sand oder uin anderes pulver- oder kornförmiges Material zugeführt Mit der Zuführung von Sand kann bereits vor der Schallerzeugung begonnen werden. Das zugeführte grobkörnige Mate-

rial vermischt sich mit dem Gas, und auf der Außenfläche der Rohre 3 setzen sich Staub und Sand ab. Gleichzeitig wird das Gas gekühlt und das Kühlmitte} in den Rohren 3 erwärmt

Von Hochleistungsschallerzeugern 5 wird gleichzeitig mit der Zugabe des grobkörnigen Materials ein Schall erzeugt, wodurch sich die Ablagerung an der Außenseite der Rohre 3 löst und mit dem Gas über den Ausgang 4 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Filtern geleitet wird, wo der Staub mit dem Sand ausgeschieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Entfernung eines Staubbelages in Wärmeaustauschern, bej denen Staub enthaltendes Gas ein Rohr oder eine Kammer passiert, in dem/der kühlmitteldurchströmte Rohre angeordnet sind, die mit von mindestens einem Gerät erzeugten Schall beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das schallerzeugende Gerät in gleicher Höhe wie die kühlmitteldurchströmten Rohre angeordnet ist und ein kernförmiges Material, dessen Korngröße größer als die des Staubes ist, zumindest gleichzeitig mit der Schallerzeugung, eventuell auch schon vor der Schallerzeugung, in das Rohr oder die Kammer eingeführt wird und dieses/diese zusammen mit dem Gas passiert

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kornförmiges Material Sand in das Rohr oder die Kammer eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kornförmige Material mit einem dareftschnittlichen Komgrößemdurchniesser von 0,5—3 mm, vorzugsweise 1—2 mm, dem Gas zugesetzt wird, wobei der Staub eine durchschnittliche Korngröße von 0,1 — 1 μπι hat.