(57)【要約】管（５６）の一端に噴射ノズルが当てられ、噴射媒体を含む空気流が管に吹き込まれる熱交換器（５４）の管を浄化する方法において、絞りなし噴射ノズル（２２）が利用される。
2007530899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（５６）の一端に噴射ノズルが当てられ、噴射媒体を含む空気流が管に吹き込まれる熱交換器（５４）の管を浄化する方法において、絞りなし噴射ノズル（２２）が利用されることを特徴とする熱交換器管の浄化方法。
【請求項２】
噴射ノズル出口開口（３９）が管（５６）の内部断面積と同じ大きさをしているか、それより幾分小さくされている噴射ノズル（２２）が利用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
噴射ノズル（２２）が、出口開口（３９）を取り囲む当接面（６０）で、管端の端面（５９）に押し当てられることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
複数の管（５６）が同時に浄化され、熱交換器の管格子にホルダ（２１）で保持された複数の噴射ノズル（２２）が、対応した管（５６ｂ）に当てられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
ホルダ（２１）が、該ホルダ（２１）から噴射方向（５）に突出する固定ピン（７３）が管端に挿入されることにより、管端に係止されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法を実施するための噴射装置において、非絞り形噴射ノズル（２２）を有していることを特徴とする噴射装置。
【請求項７】
噴射ノズル（２２）が、入口開口（４０）および出口開口（３９）で境界づけられた流路（３７）によって貫通され、流路（３７）が、出口開口（３９）の大きさにほぼ相当する一様な横断面積を有していることを特徴とする請求項６に記載の噴射装置。
【請求項８】
出口開口（３９）が、開口平面内を広がり、管（５６）の端面（５９）と協働する当接面（６０）で取り囲まれていることを特徴とする請求項７に記載の噴射装置。
【請求項９】
当接面（６０）の半径方向外側が軸方向に突出するカラー（６２）で境界づけられ、当接面およびカラーが管端に対する受け部（６４）を形成していることを特徴とする請求項８に記載の噴射装置。
【請求項１０】
噴射ノズル（２２）の受け部（６４）と出口開口（３９）を含む部位が、エラストマから成っていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の噴射装置。
【請求項１１】
エラストマ部位が、噴射ノズル（２２）にかみ合い結合された管部片状終端部材（３６）で形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の噴射装置。
【請求項１２】
エラストマ部位の受け部（６４）を含む長手領域が、固い材料から成る補強スリーブ（６７）で取り囲まれていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の噴射装置。
【請求項１３】
複数の噴射ノズル（２２）が、浄化すべき熱交換器（５４）の管格子において、ホルダ（２１）上に配置されていることを特徴とする請求項７いし１２のいずれか１つに記載の噴射装置。
【請求項１４】
ホルダ（２１）に、管端に挿入される固定ピン（７３）が存在していることを特徴とする請求項７いし１３のいずれか１つに記載の噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器管を噴射媒体で浄化する方法と、この方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
熱交換器管は時々、付着物を浄化しなければならない。確かに、多くの化学的浄化法が利用されているが、これは、熱交換器管数および相応した開口数が多い場合、その実現には、大きな技術的経費を伴う。従って、熱交換器管はまず機械式に浄化される。ブラシによる浄化のほかに、通常、管端に当てられた噴射ノズルにより噴射媒体が管に吹き込まれて貫流される噴射法（吹付け法）が利用される。かかる方法は例えば独国特許出願公開第１９５４６７８８号明細書に記載されている。噴射媒体として例えば鋼粒子あるいはコランダム粒子が採用される。管の反対側端から流出する粒子は捕捉装置によって集められ、噴射媒体回路に導かれる。かかる捕捉装置は独国特許第１９８３７６８３号明細書に記載されている。従来の浄化法の場合、図１に示されているように、ホルダ１に固定された２個の噴射ノズル２が、例えば熱交換器４の入口側３に当てられる。噴射ノズル２はその噴射方向５に向いた端部が、管端７の中に挿入される円筒状細管６の形に細められている。噴射ノズル２はその噴射方向５と反対側の端部に、搬送ホース８に接続された入口開口９を有している。細管６の前端で取り囲まれた出口開口１０と入口開口９との間に、絞り１３を備えたベンチュリノズル１２が配置されている。
【０００３】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法およびその装置を、特に熱交換器を効果的に浄化できるように改良することにある。
【０００４】
この課題は請求項１ないし請求項６に応じて、絞りなし噴射ノズルが利用されることによって、好適には、噴射ノズル出口開口が管の内部断面積と同じ大きさをしているか、それより幾分小さくされている噴射ノズルが利用される、ことによって解決される。この形態は、浄化すべき管に多量の噴射媒体流を供給することを可能にする。これは、従来の噴射ノズルの場合、そのような噴射媒体量にはできない。そこでは、噴射ノズルに接続された搬送ホース内における噴射媒体流の速度が、ベンチュリノズルにおける比較的小さく寸法づけられた狭隘部により強く高められる。その結果、噴射粒子が大きな運動エネルギでぶつけられる。しかし、この粒子は比較的短い管経路の内部で早くも減速される。そして、管浄化に対して、僅かな粒子濃度の噴射媒体流しか利用できない。これは本発明の場合には異なる。本発明の場合には、噴射ノズル内に絞りないし狭隘部が存在しないことにより、非常に高い粒子濃度およびそれに伴って生ずる高い研磨性を有する噴射媒体流が存在する。大きな出口開口を許す形態は、噴射ノズルが出口開口を取り囲む当接面で管端の端面に押し当てられることを計画している。これに対して、従来では、狭められた細管が管端に挿入され、その細管の出口開口が少なくともその壁厚に相当した寸法だけ管の横断面積に対して減少されねばならない。
【０００５】
浄化作業の消費時間が、複数の管が同時に浄化されることによって減少される。これは、熱交換器の管格子でホルダに保持された複数の噴射ノズルが採用されることによって実現される。従来の方法および装置では、噴射ノズルの位置固定は、噴射ノズルが狭められた細管が管端に挿入されることによって行われているが、本発明によれば、噴射方向に突出する固定ピンが設けられ、この固定ピンが浄化時に管端に挿入される。これは、固定ピンがホルダに管格子に応じた位置に配置されているときに、問題なしに可能となる。
【０００６】
絞りなし噴射ノズルは、噴射ノズルが、入口開口および出口開口で境界づけられた流路によって貫通され、その流路が、出口開口の大きさにほぼ相当する一様な横断面積を有していることによって実現される。上述したように、噴射ノズルの出口開口は、浄化運転実施中、浄化すべき管の端面に押し当てられる当接面で取り囲まれている。好適には、この当接面は、半径方向外側に配置され軸方向に突出するカラーで取り囲まれている。その当接面およびカラーは、管端に対する受け部を形成している。この形態は、一方では、管端部位の良好な密封を可能にし、他方では、装置の熱交換器への補助的な位置固定を可能にする。これによって、複数の噴射ノズルを支持するホルダの固定ピンを回転中心としての回転が防止される。管端と噴射ノズルとの間の密封性を高めるために、有利な実施態様において、受け部と出口開口を含む部位が、エラストマから成っている。さらに、これにより、管端の端面部位における公差および非平坦性が補償される。機械的防護として、および管の端面部位を取り囲むカラーが加圧噴射媒体流により広げられることを防止するために、カラーは固い材料、例えば金属から成る補強スリーブで取り囲まれている。エラストマ部位は、好適には、噴射ノズルにかみ合い結合された管部片状終端部材で形成されている。
【０００７】
以下図を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図２〜図５に示された装置は、２個の噴射ノズル２２が保持されているホルダ２１を備えた噴射ヘッドを有している。勿論、唯一の噴射ノズルあるいは２個以上の噴射ノズルを備えた噴射ヘッドも考えられる。ホルダは主に中空の正方形ハウジング２３により形成されている。ハウジング２３は互いに平行に延びそれぞれ１個の噴射ノズル２２を収容する孔２４で貫通されている。噴射ノズル２２は主に管部片状ケース２５として形成されている。ケース２５は３つの異なった長手部位を有し、その中央部位２６は他の２つの部位、つまり、前方部位２７と後方部位２８より大きな直径を有している。中央部位２６とその前後の部位２７、２８との移行部は、それぞれ半径方向段部２９、３０によって形成されている。孔２４の内壁からそれぞれ当接フランジ３２が半径方向内側に突出している。この当接フランジの中央部位２６に面した側は、半径方向段部２９とケース２５を軸方向に固定するように協働する。ケース２５は半径方向段部３０で蓋部分３３に接し、ホルダハウジング２３の背面を閉鎖する。蓋部分３３と噴射ノズル２２の後方部位２８との間に、Ｏリングパッキン３１が配置されている。当接フランジ３２から離れる方向に延び前方部位２７を取り囲む孔２４の領域に、前方部位２７の外周を取り囲むエラストマパッキン３４がはめ込まれている。噴射ノズルケース２５の前方端面に、断面ダブテール状溝３５が設けられ、この溝３５の中に、エラストマ材料から成る主に管部片状終端部材３６の一端がかみ合い結合されている。
【０００９】
前方部位２７は流路３７によって貫通されている。流路の中心長手軸線３８は、同時に噴射ノズルケース２５の中心長手軸線を形成している。流路３７は前方が出口開口３９によって、他端が入口開口４０によって境界づけられている。流路３７はほぼ一様な横断面積ないし一様な直径４２を有している。その横断面積ないし直径４２は、中央部位２６の雌ねじ４５に雄ねじ４４でねじ込まれる搬送ホース４６の横断面積ないし直径４３と一致している。搬送ホース４６はその前方端面４７が、中央部位２６と前方部位２７との間の移行部に存在する半径方向段部４８に接する。半径方向段部４８から軸方向に、入口開口４０を環状に取り囲む断面くさび状の突起４９が突出し、この突起４９は、搬送ホース４６の材料、エラストマ材料に食い込む。これは、搬送ホース４６とケース部位２６との間の密封性を向上する。入口開口４０の直径５０は、搬送ホース４６の直径４３より幾分大きくされている。その直径差は、例えば、この直径差が搬送ホースに加圧噴射媒体が供給された際の直径４３の広がりに相当するように決められている。これによって、噴射媒体流が、流路の中に突出していて流れの妨害となるケースエッジに衝突しないことが保証される。入口開口４０に続く流路３７の領域５２は、ほぼその中央まで僅かに円錐状に徐々に細くなり、その領域５２に、直径４２をした円筒状通路領域が続いている。
【００１０】
浄化運転を実施するために、図２に示されているように、ホルダ２１が熱交換器５４の入口側５３から、あるいはまた出口側から配置される。その熱交換器５４は原子力設備の熱交換器であり、ホルダ２１は一般にマニプュレータ（図示せず）で保持され、ホルダ２１は取付け装置５５（図５）でマニプュレータに固定される。熱交換器の管５６は規則的格子の形に配置され、その先端が保持板５７にはまり込んでいる。管５６は保持板５７から突出距離５８だけ突出している。管５６ａによって互いに隔てられた２本の管５６ｂの端面５９に噴射ノズル２２を当てることができる程度に、噴射ノズル２２は互いに間隔を隔ててホルダ２１に配置されている。そのために、終端部材３６は、端面５９と協働し出口開口３９を取り囲む当接面６０を有している。当接面６０は中心長手軸線３８に対して直角に延びている。さらに、当接面６０は、軸方向ないし噴射方向ないし噴射方向５に突出するカラー６２により周囲を境界づけられている。カラー６２は断面くさび状に形成され、このカラー６２は、半径方向内側に向けられた傾斜面６３と、半径方向外側に向けられた傾斜面６１を有している。傾斜面６３は、噴射ノズル２２を管端に当てる際に案内傾斜面として用いる。管端は、浄化中、当接面６０とカラー６２により取り囲まれた凹所６４内に位置する。その場合、カラー６２は円筒状縁部６５が管５６ｂの外周面に接している。傾斜面６３は、管５６を保持板５７に固定している溶接継手６６にぴったり合っている。従って、カラー６２は、管５６ｂの外周面および溶接継手６６と協働するシール舌片のように作用する。圧力供給時にカラーが半径方向に広がらないようにするために、カラーは補強スリーブ６７によって完全に周囲を包囲されている。補強スリーブ６７は、そのホルダ２１の側の端部から半径方向内側に突出するフランジ６８で、終端部材３６の半径方向溝７１にはまり込んでいる。補強スリーブ６７のフランジ６８とは反対の端面が傾斜され、カラー６２の傾斜面６１と一致する傾斜面６９を形成している。傾斜面６１、６９の形をした終端部材の傾斜によって、終端部材が隣の管５６ａの溶接継手６６ａに接触し、これにより、事情によって、浄化すべき管５６ｂへの終端部材３の密接が妨害されることが防止される。終端部材３６において、噴射ノズルケース２５の部位２７と補強スリーブ６７との間に、その軸方向における弾性を増大する半径方向溝７０が存在している。
【００１１】
ホルダ２１を保持板５７に位置固定するために、噴射ノズル２２が突出距離７２だけ突出しているホルダ２１の端面に、固定ピン７３が存在している。この固定ピン７３は中心長手軸線３８の方向にホルダ２１から突出している。固定ピン７３はねじ付き部分がホルダ２１のねじ孔７５にねじ込まれている。そのねじ付き部分７４とは反対の前方端７６は、円錐状に徐々に細くなっている。そのテーパ部位に続く長手方向部分は、管５６の内径より僅かに小さい直径を有している。固定ピン７３は、浄化過程中、浄化すべき２本の管５６ｂの間に配置された管５６ａの中に突出する。ホルダの回転軸線としての固定ピン７３の周りの回転は、管端と終端部材３６のかみ合い結合作用により防止される。
【００１２】
また、ホルダ２１の前面に、機械式間隔センサ７７が配置されている。このセンサ７７は、ホルダ２１がマニプュレータ（図示せず）により、保持板５７に向けて所定の位置に繰り出せることを保証する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】熱交換器に位置された従来の装置の縦断面図。
【図２】本発明に基づく装置の図１に相当した図。
【図３】図２における装置の部分拡大図。
【図４】図３の部分図。
【図５】図２の装置の斜視図。
【符号の説明】
【００１４】
１    ホルダ
２    噴射ノズル
３    入口側
４    熱交換器
５    噴射方向
６    細管
７    管端
８    搬送ホース
９    入口開口
１０    出口開口
１２    ベンチュリノズル
１３    絞り
２１    ホルダ
２２    噴射ノズル
２３    ハウジング
２４    孔
２５    ケース
２６    中央部位
２７    前方部位
２８    後方部位
２９    半径方向段部
３０    半径方向段部
３１    Ｏリングパッキン
３２    当接フランジ
３３    蓋部分
３４    エラストマパッキン
３５    溝
３６    終端部材
３７    流路
３８    中心長手軸線
３９    出口開口
４０    入口開口
４２    直径
４３    直径
４４    雄ねじ
４５    雌ねじ
４６    搬送ホース
４７    端面
４８    半径方向段部
４９    突起
５０    直径
５２    領域
５３    入口側
５４    熱交換器
５６    管
５７    保持板
５８    突出距離
５９    端面
６０    当接面
６１    傾斜面
６２    カラー
６３    傾斜面
６４    凹所
６５    円筒状壁部分
６６    溶接継手
６７    補強スリーブ
６８    フランジ
６９    傾斜面
７０    半径方向溝
７２    突出距離
７３    固定ピン
７４    ねじ付き部分
７５    ねじ孔
７６    前端
７７    間隔センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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