Procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor mediante un agente abrasivo y dispositivo correspondiente.

Procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor (54),

en el que se sitúa una tobera de pulverización en un extremo de un tubo (56) y se sopla un flujo de aire que contiene un agente abrasivo a través del tubo, caracterizado porque se utiliza una tobera de pulverización (22) sin estrangulación, cuya abertura de evacuación (39) es tan grande o ligeramente más pequeña que la superficie transversal interior del tubo (56).

Procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor mediante un agente abrasivo y dispositivo correspondiente Procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor con la ayuda de un agente abrasivo y dispositivo correspondiente según el concepto general de la reivindicación 1 o bien de la reivindicación 5. El documento WO 02/059538 muestra un dispositivo y un procedimiento de este tipo.

La invención se refiere a un procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor con la ayuda de un agente abrasivo y un dispositivo para realizar este procedimiento. Los tubos de los cambiadores de calor deben limpiarse de vez en cuando de los residuos. A pesar de la existencia de una multitud de procedimientos de limpieza química, los mismos se realizan con un esfuerzo técnico mayor, visto el número elevado de tubos de cambiadores de calor y el número correspondiente de aberturas. Por este motivo, los tubos de cambiadores se limpian sobre todo de manera mecánica. Aparte de la limpieza con cepillos se utilizan frecuentemente procedimientos de pulverización en los que se sopla un agente abrasivo a través de un tubo, mediante una tobera de pulverización fijada en un extremo del tubo. Un procedimiento de este tipo se describe por ejemplo en la patente DE 195 46 788 A1. Como agentes abrasivos se emplean por ejemplo unas partículas de acero o corindón. Las partículas que salen del respectivamente otro extremo de tubo son recogidas por un dispositivo colector y se alimentan a la circulación del agente abrasivo. Un dispositivo colector de este tipo se describe en la DE 198 37 683 C2. Tal como se representa en la figura 1, en un procedimiento habitual de limpieza se aplican dos toberas de pulverización 2, fijadas en un soporte 1, por ejemplo en el lado de admisión 3 de un cambiador de calor 4. Las toberas de pulverización 2 están estrechadas en su extremo orientado en la dirección de la pulverización 5 para formar un racor cilíndrico 6 que es introducido en el extremo del tubo 7. En su extremo orientado contra la direccion de la pulverización 5, las toberas de pulverización 2 comprenden una abertura de admisión 9 conectada con un tubo de transporte 8. Entre la abertura de evacuación 10 rodeada por el extremo anterior del racor 6 y la abertura de admisión 9, está dispuesta una tobera venturi 12 con un dispositivo de estrangulación 13. El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento alternativo y un dispositivo con configuración alternativa para realizar el procedimiento indicado inicialmente, con los cuales se facilita particularmente una limpieza más eficaz de un cambiador de calor.

Este objeto se resuelve con las características según la reivindicación 1 o la reivindicación 5. Esta conformación permite alimentar un tubo a ser limpiado con un gran flujo de agente abrasivo. Con las toberas de pulverización tradicionales ello no es posible a esta escala. Allí, la velocidad del flujo de agente abrasivo existente en un tubo de transporte conectado con la tobera de pulverización es aumentada considerablemente por un embotellamiento con dimensiones relativamente reducidas en la tobera venturi. Las consecuencias son que unas particulas de chorro son expulsadas con alta energía cinética. Sin embargo, estas particulas ya son frenadas dentro de una pieza de tubo relativamente corta. Después solamente queda un flujo de agente abrasivo con una concentración reducida de particulas a disposición para la limpieza del tubo. Ello es diferente con la invención. En este caso, debido a la ausencia de estrangulación o de embotellamiento en la tobera de pulverización, existe un flujo de agente abrasivo con una concentración muy alta de particulas y con la abrasividad alta consecutiva. Una configuración que permite unas grandes aberturas de evacuación, prevé que la tobera de pulverización es empujada contra el lado frontal de un extremo de tubo con una superficie de apoyo que comprende la abertura de evacuación. Contrariamente a ello, en el estado de la técnica se introduce un racor estrechado en un extremo de tubo, en cuyo caso la abertura de evacuación del racor debe ser reducida al menos de una medida correspondiente al espesor de su pared, con respecto a la superficie transversal del tubo.

El tiempo requerido para el procedimiento de limpieza puede ser reducido por el hecho que se limpian varios tubos al mismo tiempo. Ello es realizado utilizando varias toberas de pulverización, retenidas en un soporte en la cuadrícula de tubos del cambiador de calor. Mientras que con los procedimientos y dispositivos tradicionales una fijación de la posición de las toberas de pulverización se realiza introduciéndolas con un racor estrechado en un extremo de tubo, de acuerdo con la invención está previsto un bulón de fijación que sobresale en la dirección de la pulverización y es introducido en un extremo de tubo para la limpieza. Ello es posible sin problemas si el bulón de fijación está situado en el soporte en una posición que corresponde a la cuadrícula de tubos.

Una tobera de pulverización sin estrangulación se consigue porque la tobera de pulverización es atravesada por un canal de circulación delimitado por una abertura de admisión y de evacuación, presentando el canal de circulación una superficie transversal esencialmente constante y que corresponde aproximadamente al tamaño de la abertura de evacuación. Tal como se describe más arriba, la abertura de evacuación de la tobera de pulverización es rodeada por una superficie de apoyo que, durante la realización del procedimiento, es empujada contra el lado frontal del tubo a ser limpiado. De modo preferente, esta superficie de apoyo es delimitada radialmente en el exterior por un collar que sobresale axialmente, formando la superficie de apoyo y el collar un alojamiento para un extremo de tubo. Esta configuración permite por una parte una mejor estanqueidad de la zona del extremo de tubo, y por otra parte una fijación adicional de la posición del dispositivo en el cambiador de calor. Se impide con ello una torsión de un soporte que lleva varias toberas de pulverización, por el bulón de fijación como eje giratorio. Para aumentar la estanqueidad entre el extremo de tubo y la tobera de pulverización, en una realización preferente está previsto que la zona que comprende el alojamiento y la abertura de evacuación consiste de un elastómero. Adicionalmente ello permite compensar unas tolerancias e irregularidades en la zona del lado frontal de un extremo de tubo. Para servir de protección mecánica y para evitar que el flujo de agente abrasivo que se encuentra bajo presión ensanche el collar que comprende la zona del lado frontal de un tubo, el mismo está rodeado por un casquillo de refuerzo de un material rígido, por ejemplo de metal. De modo preferente, la zona de elastómero es formada por una pieza de extremo en forma de sección de tubo unido por unión positiva con la tobera de pulverización.

A continuación, la invención se describe en detalle mediante los dibujos anexos. En los dibujos: La figura 1 muestra un dispositivo tradicional, posicionado en un cambiador de calor, en sección longitudinal, La figura 2 muestra una ilustración de acuerdo con la figura 1 de un dispositivo según la invención, La figura 3 muestra un segmento del dispositivo según la figura 2 en una representación agrandada, La figura 4 muestra un segmento de la figura 3, La figura 5 muestra una ilustración en perspectiva del dispositivo de la figura 2.

El dispositivo mostrado en la figura 2 a 5 comprende una cabeza de pulverización con un soporte 21, en el que están alojadas dos toberas de pulverización 22. Desde luego, también se pueden utilizar cabezas de pulverización con una sola tobera de pulverización o más de dos toberas de pulverización. El soporte es formado esencialmente por una carcasa 23 en forma de paralelepípedo hueco. La carcasa 23 es atravesada por dos taladros 24 que discurren paralelos unos con respecto al otro y reciben respectivamente una tobera de pulverización 22. Una tobera de pulverización 22 es conformada esencialmente como una carcasa 25 en forma de segmento de tubo. La carcasa 25 presenta tres segmentos longitudinales diferentes, presentando un segmento medio 26 un mayor diámetro que los dos demás segmentos, a saber, un segmento anterior 27 y un segmento posterior 28. El tránsito entre el segmento medio 26 y los segmentos estrechados 27, 28 es formado respectivamente por un saliente radial 29, 30. Desde la pared de los taladros 24 sobresale respectivamente una brida de tope 32 radialmente hacia el interior. El lado de esta brida de tope orientado hacia un segmento medio 26 colabora con el saliente radial 29 en el sentido de una fijación... [Seguir leyendo]

5 1. Procedimiento de limpieza de los tubos de un cambiador de calor (54) , en el que se sitúa una tobera de pulverización en un extremo de un tubo (56) y se sopla un flujo de aire que contiene un agente abrasivo a través del tubo, caracterizado porque se utiliza una tobera de pulverización (22) sin estrangulación, cuya abertura de evacuación (39) es tan grande o ligeramente más pequeña que la superficie transversal interior del tubo (56) .

10 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la tobera de pulverización (22) es empujada contra el lado frontal (52) de un extremo de tubo con una superficie de apoyo (60) que comprende la abertura de evacuación (39) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque varios tubos (56)

son limpiados al mismo tiempo, aplicándose varias toberas de pulverización (22) retenidas por un soporte (21) en la cuadrícula de tubos del cambiador de calor sobre los tubos correspondientes (56b) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el soporte (21) es bloqueado en un extremo de tubo, introduciendo en el extremo de tubo un bulón de fijación (73) proyectándose del mismo en el 20 sentido de la pulverización (5) .

5. Dispositivo de pulverización para realizar un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una tobera de pulverización (22) sin estrangulación que comprende una abertura de evacuación (39, 40) , rodeada por una superficie de apoyo (60) que colabora con el lado frontal (52) de un tubo (56) y se extiende en su plano de abertura.

6. Dispositivo de pulverización de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la tobera de pulverización (22) es atravesada por un canal de circulación (37) delimitado por una abertura de admisión y de evacuación (39, 40) , presentando el canal de circulación (37) una superficie transversal esencialmente constante y que corresponde 30 aproximadamente al tamaño de la abertura de evacuación (39) .

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la superficie de apoyo (60) es delimitada radialmente en el exterior por un collar (62) que sobresale axialmente, donde la superficie de apoyo y el collar forman un alojamiento (64) para un extremo de tubo.

8. Dispositivo de pulverización de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque una zona de la tobera de pulverización (22) que contiene el alojamiento (64) y la abertura de evacuación (39) consiste de un elastómero.

9. Dispositivo de pulverización de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la zona de elastómero es formada por una pieza de extremo (36) en forma de sección de tubo unido por unión positiva con la tobera de pulverización (22) .

10. Dispositivo de pulverización de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque la sección longitudinal 45 de la zona de elastómero que comprende el alojamiento (64) está rodeado por un casquillo de refuerzo (67) de un material rígido.

11. Dispositivo de pulverización de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque varias toberas de pulverización (22) están dispuestas sobre un soporte (21) en la cuadrícula de tubos del cambiador de 50 calor a ser limpiado.

12. Dispositivo de pulverización de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizado porque un bulón de fijación (73) que puede ser introducido en un extremo de tubo está presente sobre el soporte (21) .