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Title:
WATER JET BLAST WITH SHORTENED WATER LANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/038704
Kind Code:
A1
Abstract:
A water jet blast for cleaning thermal installations has a water lance (6) movably arranged (5) with its mouth on or in a hatch (2). The water lance (6) can project a water jet on the wall areas that can be reached from the hatch (2) through the thermal installation in operation filled with flames and/or smoke gas. In order to shorten the water lance (6), the water supply (11, 10) is bent one or several times by a total of more than 70�, in particular more than 90� (20, 24; 39). An enlarged stabilising volume (20, 39), in particular an approximately spherical volume (20), arranged at the end of the water lance (6) outside the thermal installation allows a more homogeneous flow profile to be obtained, so that the jet quality of the water lance is not affected. The shorter water lance may be used with simpler driving mechanisms and fits in narrow spaces.

Inventors:
BUDE FRIEDRICH (DE)
ALBERS KARL (DE)
SIMON STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/002326
Publication Date:
December 05, 1996
Filing Date:
May 30, 1996
Export Citation:
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Assignee:
BERGEMANN GMBH (DE)
BUDE FRIEDRICH (DE)
ALBERS KARL (DE)
SIMON STEPHAN (DE)
International Classes:
F23J3/00; F28G3/16; (IPC1-7): F28G3/16; F23J3/00
Domestic Patent References:
WO1993012398A11993-06-24
Foreign References:
US1931272A1933-10-17
DD234479A11986-04-02
FR637931A1928-05-11
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Wasserlanzenbläser zur Reinigung von Wärmeanlagen, wobei eine Wasserlanze (6) mit ihrer Mündung an oder in einer Luke (2) beweglich (5) angeordnet ist und einen Wasserstrahl durch die in Betrieb befindliche und mit Flammen und/oder Rauchgasen beströmte Wärmeanlage hindurch auf von der Luke (2) aus erreichbare Wandbereiche (AE) blasen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserlanze (6) verkürzt ausgebildet ist, indem die Wasserzuführung (11, 10) einfach oder mehrfach um insgesamt mehr als 70°, vorzugsweise mehr als 90°, abgewinkelt (20, 24; 39) erfolgt.
2. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im außerhalb der Wärmeanlage liegenden Ende der Was¬ serlanze (6) ein erweitertes Beruhigungsvolumen (20, 39), insbesondere ein etwa kugelförmiges Volumen (20), für das zugeführte Wasser vorhanden ist.
3. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Wasserzuleitung (1 1) im wandnahen Bereich nahe dem Bewegungspunkt (5) der Wasserlanze (6) erfolgt, insbesondere zunächst eine Krümmung (24) von etwa 90° bis 150° aufweist, dann ein Stück parallel zur Wasserlanze (6) aber entgegen deren Strömungsrichtung verläuft und danach über eine Krümmung (24) von 90° bis 180° in das Beruhi gungsvolumen oder die Wasserlanze (6) mündet.
4. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Wasserzuführung (11) etwa parallel zur Wand der Wärmeanlage zwischen für die Bewegung der Was¬ serlanze (6) erforderlichen Bewegungselementen (8.1, 8.2, 8.3) erfolgt.
5. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserlanze (6) durch mindestens ein Bewegungselement (8.1 , 8.2, 8.3), vorzugsweise mindestens zwei, bewegbar ist, das mit einem Ende (9.1 , 9.2, 9.3) direkt an der Wärmeanlage und mit einem anderen Ende (7.1, 7.2, 7.3) an der Wasserlanze (6) ortsfest angelenkt ist, wobei Weg¬ aufnehmer zur genauen Bestimmung der Position der Wasser¬ lanze (6) vorhanden sind.
6. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daßt das Bewegungselement (8.1, 8.2, 8.3) zumindest Teil eines Manipulatorarms ist.
7. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß durch die Enden der Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) eine Ebene aufgespannt ist, die außersenkrecht zu einer vertikalen Ebene durch den Bewegungspunkt (5) der Wasserlanze (6) an der Wärmeanlage steht.
8. 8 Wasserlanzenbläser nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß wenigstens drei Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) vorhanden sind, deren Befestigungspunkte (9.1, 9.2, 9.3) mit dem Bewegungspunkt (5) der Wasserlanze (6) vor zugsweise jeweils Winkel von etwa 80° bis 140° bilden.
9. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Bewegungelemente (8.1, 8.2, 8.3) selbst Wegaufnehmer enthalten, die deren genaue Länge und/oder Winkelposition zu einer Referenzposition messen.
10. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zusätzlicher Weg aufnehmerarm vorhanden ist, der Wegaufnehmer zur Feststel¬ lung der genauen Position der Wasserlanze (6) aufweist.
11. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 10, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) und die Wegaufnehmer mit einer gemeinsamen Steuerelek¬ tronik verbunden sind, die aus den Meßwerten der Wegaufneh mer die genaue Position der Wasserlanze (6) errechnet und Steuerbefehle an die Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) gibt, wobei insbesondere bestimmte vorausberechnete und/oder früher gespeicherte Bewegungsabläufe der Wasserlanze (6) bezüglich Fahrweg und Geschwindigkeit exakt wiederholt werden können.
12. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) hydraulische oder pneumatische Hubkolben sind, die jeweils mit einem Ende (9.1 , 9.2, 9.3) an der Außenwand der Wärmeanlage und mit dem anderen Ende (7.1, 7.2, 7.3) an dem außerhalb der Wärmeanlage liegenden Teil der Wasser¬ lanze (6) angelenkt sind.
13. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) Spindelantriebe oder Zahnstangenantriebe sind, die jeweils mit einem Ende (9.1, 9.2, 9.3) an der Außenwand der Wär meanlage und mit dem anderen Ende (7.1, 7.2, 7.3) an dem außerhalb der Wärmeanlage liegenden Teil der Wasserlanze (6) angelenkt sind.
14. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß die Wegaufnehmer Winkel und/ oder Längenaufnehmer sind.
15. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 5 bis 14, da¬ durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Wegaufnehmer mehr vorhanden ist als zur Bestimmung der Position erforderlich ist, um die Positioniergenauigkeit und die Verfügbarkeit zu erhö¬ hen.
16. Wasserlanzenbläser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Bereich der Luke (2) durch ein Gehäuse (31) abgedichtet ist, das mit einem Sperr und Spülmedium beaufschlagbar ist.
17. Wasserlanzenbläser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (31) die gesamte Mechanik abdichtet und durch seine Wand nur die Wasserzuführung (11), die Leitung für Sperr und Spülfluid (38) und die Steuer und Meßleitun¬ gen der Bewegungselemente (8.1, 8.2, 8.3) nach außen geführt sind.
18. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (31) einzeln oder gemeinsam mit einer Mehrzahl von Gehäusen (31) auf etwa gleicher vertikaler Höhe mit einem Gebläse zur Versorgung s mit Sperr und Spülmedium verbunden sind.
19. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzdruckmesser zur Messung und Regelung des Differenzdruckes zwischen dem 0 Innenraum der Wärmeanlage und dem Innenraum (32) des Gehäuses (31) vorhanden ist.
20. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler im Bereich s des Bewegungspunktes (5) der Wasserlanze (6) angeordnet ist, der als Istwertgeber für die Menge pro Zeiteinheit an Sperr und Spülmedium dient.
21. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 16 bis 20, 0 dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (37) des Sperr und Spülmediums die eigentliche Wasserlanze (6) im Austrittsbe¬ reich so umgibt, daß eine Art Mantelstrahl um den Austritts¬ bereich (33) ausbildbar ist. 5 22. Wasserlanzenbläser nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse für das Sperr und Spülmedium teilweise flexible Wände und/oder Zwischenwände aufweist.
Description:
BESCHREIBUNG

Wasserlanzenbläser mit verkürzter Wasserlanze

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserlanzenbläser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Reinigung von Wärmeanlagen, insbesondere der Feuerräume von Dampf¬ kesseln großer Leistung während des Betriebes erfolgt unter anderem auch mit Hilfe von Wasserlanzenbläsern, die einen gebündelten Wasserstrahl durch den Feuerraum auf die gegenüberliegende Wand abgeben. Infolge des auf¬ tretenden Thermoschocks, der kinetischen Wasserstrahlenergie und des schlagartigen Verdampfens von in Poren der Ablagerungen eingedrungenem Wasser wird ein Abplatzen der Verschmutzungen aus Ruß, Schlacke und Asche bewirkt. Typische Anordnungen und das Umfeld von solchen Wasser¬ lanzenbläsern sind beispielsweise in der DD 276 335 AI, der DD 281 452 A5 und der DD 281 468 A5 beschrieben.

Der Wasserstrahl von Wasserlanzenbläsern folgt im allgemeinen einem bestimmten vorgegebenen Weg auf der zu reinigenden Fläche, auch Blasfigur genannt, wobei dieser Weg im allgemeinen mäanderförmig oder spiralig verläuft und gegebenenfalls Hindernisse, Öffnungen oder andere empfindliche Zonen ausspart.

Neben einer Steuerung des Antriebssystems durch eine Schablone, die zwin¬ gend eine ganz bestimmte Blasfigur erzeugt, wurden vor allem Zweiachsen¬ steuerungen auf einem Rahmen eingesetzt mit rechtwinklig zueinander liegen¬ den Steuerachsen, insbesondere einer waagerechten und einer senkrechten

Achse, um mäanderförmige Wege besonders einfach ansteuern zu können. Auf. diese Weise war es bisher immer möglich, bestimmte mäanderförmige Blasfiguren durch reine zeitliche Ansteuerung oder Ansteuerung von einem Minimumanschlag zu einem Maximumanschlag der einzelnen Achsantriebe zu erzeugen.

Diese Art der Ansteuerung machte es jedoch erforderlich, die Antriebe möglichst genau auszurichten, wie dies z. B. in der DD 234 479 AI beschrieben ist. Dort wirken mindestens zwei Betätigungselemente auf die Wasserlanze, wobei diese beiden Betätigungselemente in einem Winkel von 90° an einem Rahmen angeordnet sind, wobei zusätzlich die Befestigungs¬ punkte der Betätigungselemente am Rahmen in einer Ebene mit einem horizontal und vertikal beweglichen Gelenk der Wasserlanze liegen müssen, welches dort den Bewegungspunkt der Wasserlanze bildet.

Eine weitere Zweiachsensteuerung ist auch aus der WO 93/12398 bekannt, welche die Wasserlanze mittels zweier senkrecht zueinander laufender Spin¬ delantriebe präzise steuert, die wiederum mittels eines Führungsrahmen gehaltert sind.

Aus der DD 239 656 AI ist es auch bekannt, die Reinigungsparameter eines Wasserlanzenbläsers anhand von Temperaturmessungen an der zu reinigenden Fläche zu steuern.

Bei bekannten Wasserlanzenbläsern erfolgt die Führung der Blaslanze über Mechaniken und zentrale Antriebe, wobei im Raum um die Blasführungen Antriebs- und Lagerelemente in einer Rahmenkonstruktion gelagert und angeordnet sind, die einen großen Raum einnehmen. Die oftmals große Länge der # Lanze und die Wasserzufuhr führt zu großen Hebelwirkungen und

Kräften, welche wiederum entsprechende Führungen, Antriebe und Rahmen erfordern.

Dazu kommt, daß nicht im Bereich jeder Luke, welche jede Öffnung sein kann, in der vorteilhafterweise ein Wasserlanzenbläser angeordnet werden soll, genügend Raum zur Verfügung steht. Zahlreiche Einbauten, wie Dampfrohre, Schaltschränke, Arbeitsbühnen etc. behindern die Anbringung von großen rechteckigen Gestellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer verkürzten Bauform für einen Wasserlanzenbläser, welche flexibel auch unter beengten Platzverhältnissen angeordnet werden kann und außerdem geringere Anforde¬ rungen an die Stabilität des Antriebssystem stellt, sowie die freie Wahl beliebiger Blasfiguren und beliebiger Bewegungsgeschwindigkeiten zuläßt.

Diese Aufgabe wirden gelöst durch einen Wasserlanzenbläser gemäß dem Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine wesentliche Verkürzung der Baulänge einer Wasserlanze wird dadurch erreicht, daß die Wasserzuführung einfach oder mehrfach um insgesamt mehr als 70°, insbesondere mehr als 90°, abgewinkelt erfolgt. Es war zwar bisher bekannt, die Wasserzuführung mit einem stumpfen Winkel unter 70° auszu¬ gestalten, um z. B. einen Schlauch von schräg hinten zuzuführen, jedoch waren Umlenkungen von 90° oder mehr bei bisherigen Antriebssystemen nicht möglich, da der Schlauch dann mit den Antriebselementen zusammen¬ gestoßen wäre. Außerdem wurden solche Umlenkungen wegen eines evtl. negativen Einflusses auf die Strahlqualität der Wasserlanze nicht in Betracht gezogen. Erfindungsgemäß abgewinkelte Wasserzuführungen haben aber den Vorteil, daß die Wasserzuführung näher an dem Bewegungspunkt der Was-

serlanze liegt, wodurch sich die zur Bewegung der Wasserlanze erforderli¬ chen Kräfte wegen des kürzeren Hebels, mit dem die schwere Wasserzufüh¬ rung wirkt, deutlich verringern. Die Wasserzuführung kann erfindungsgemäß nahe an den Bewegungspunkt und die Außenwand der Wärmeanlage verlegt werden, wodurch auch viel geringere Wege der Wasserzuführung bei der Bewegung der Wasserlanze erforderlich sind. Diese Vorteile erlauben es auch, weniger stabile Antriebssysteme zu verwenden, da nun geringere Kräfte erforderlich sind. Solche Antriebssysteme lassen sich ohne durch¬ gehenden Rahmen verwirklichen, wodurch die wandnahe Wasserzuieitung problemlos in einem Bereich ohne Antriebselemente verlaufen kann.

Je nach der Kürze der Wasserlanze kann die letzte Krümmung der Wasser¬ zuleitung die Qualität des aus der Wasserlanze austretenden Wasserstrahles beeinträchtigen. Hiergegen hilft ein Ausgleichsvolumen, insbesondere ein im wesentlichen kugelförmiges Ausgleichsvolumen, am hinteren Ende der ver¬ kürzten Wasserlanze. Durch ein solches Volumen wird das Strömungsprofil des über einen Krümmenr anströmenden Wassers vergleichmäßigt und somit wieder eine gute Bündelung des Wasserstrahles in der Wasserlanze bewirkt.

Ein erfindungsgemäß verkürzter Wasserlanzenbläser ist besonders bevorzugt durch recht einfache Mechaniken bewegbar, z. B. durch mindestens ein Bewegungselement, das mit einem Ende direkt an der Wärmeanlage und mit einem anderen Ende an der Wasserlanze ortsfest angelenkt ist. Zusätzlich ist das Antriebssystem mit Wegaufnehmern zur genauen Bestimmung der Posi- tion der Wasserlanze ausgerüstet, wodurch sich eine geregelte Fahrweise verwirklichen läßt. Durch eine derartige Konstruktion wird ein neues Kon¬ zept verfolgt, mit dem ein Wasserlanzenbläser unabhängig von einem Rah¬ mengerüst zu führen ist. Dieses ermöglicht eine flexible Plazierung des Wasserlanzenbläsers unter günstiger Ausnutzung des jeweils zur Verfügung stehenden Raumes an der Wärmeanlage. In einer vorteilhaften Ausgestaltung

ist das Bewegungselement zumindest ein Teil eines Manipulatorarmes. Ein Ende des Manipulatorarmes ist an der Wärmeanlage bevorzugt so befestig¬ bar, daß der Wasserlanzenbläser in Hinsicht auf Wartung und Inspektion gut erreichbar ist, ohne daß der Platz beispielsweise einer Arbeitsbühne unnötig eingeschränkt wird, auf der sich der Manipulatorarm befinden kann. Der Manipulatorarm selbst ist frei gestaltbar, wobei in einer Ausführungsform das Bewegungselement selbst der Manipulatorarm ist. Die Anordnung der Enden von einem oder mehreren Bewegungselementen in einer Ebene, die außersenkrecht zu einer vertikalen Ebene durch den Bewegungspunkt der Wasserlanze verläuft, erlaubt es, diesen Bewegungspunkt weit nach vorne in die Luke oder die Wärmeanlage hineinzuverlagern, wodurch sich größere Schwenkbereiche und günstigere Hebelverhältnisse beim Antriebssystem ergeben. Ist der Wasserlanzenbläser in waagerechten Decken oder Boden einer Wärmeanlage eingebaut, ist unter der vertikalen Ebene eine dann ent- sprechende Waagerechte durch den Bewegungspunkt zu verstehen. Wird nur ein Bewegungselement verwendet, so ist dieses bevorzugt in seiner Länge und in seiner Richtung veränderbar und erfüllt so etwa die Funktionen eines Manipulatorarmes. Sind zwei Bewegungselemente vorhanden, so brauchen diese lediglich Längenantriebe zu besitzen, um die Wasserlanze auf beliebi- gen Bahnen zu bewegen. Eine abgewinkelte Wasserzuführung eignet sich auch besonders zur Nachrüstung bei schon bestehenden Wasserlanzenbläsern. Die Krümmung ist dann sehr nah an den Bewegungspunkt der Wasserlanze legbar, so daß auftretende Kräfte und Momente gegenüber der vorherigen Anordnung verringert werden. Zusätzlich wird am hinteren Ende des Was- serlanzenbläsers Platz gespart. Durch die dort dann fehlenden Schlauchbewe¬ gungen wird eine bevorzugte Einhausung des Wasserlanzenbläsers vereinfacht.

Allerdings kann es bei zwei Bewegungselementen vorkommen, daß sie eine nahezu fluchtende Position einnehmen, wodurch ein Antrieb der Wasserlanze nicht mehr oder nur noch sehr schwer möglich ist. Für solche Anordnungen

ist ein drittes Bewegungselement, welches dann den Antrieb unterstützen kann, sehr wichtig. Je nach den Anforderungen an die Genauigkeit der Bewegung und die Stabilität des Systems können auch mehr als drei Bewe¬ gungselemente eingesetzt werden.

Gemeinsam ist allen beschriebenen Anordnungen, daß beispielsweise zur Ausführung einer mäanderförmigen Blasfigur sehr komplexe, nicht lineare Bewegungen des oder der Bewegungselemente erforderlich sind, so daß eine einfache Steuerung, insbesondere eine Zeitsteuerung für solche Anordnungen nicht mehr in Betracht kommt.

Aus diesem Grunde weist das erfindungsgemäße Antriebssystem Wegaufneh¬ mer zur genauen Bestimmung der Position der Wasserlanze auf, so daß nunmehr keine reine Steuerung, sondern eine geregelte Steuerung entlang einer SoU-Bewegungslinie möglich ist. Die Wegaufnehmer ermöglichen die genaue Kontrolle der Blasfigur, so daß die Bewegungselemente entsprechend geregelt werden können. Das Antriebssystem läßt es auch zu, bestimmte Teile der Blasfigur mit einer ersten Geschwindigkeit und andere Teile der Blasfigur, beispielsweise nicht verunreinigte oder empfindliche Bereiche, mit einer zweiten Geschwindigkeit abzufahren. Grundsätzlich sind beliebige Blasfiguren und beliebige Geschwindigkeitsprofile programmierbar oder durch Aufnahme vor Ort speicherbar.

Die Wegaufnehmer können entweder in den Bewegungselementen selbst angeordnet sein als typische Weg- oder Winkelaufnehmer, oder sie können an einem oder mehreren Wegaufnehmerarmen angeordnet sein. Wichtig ist, daß sie die genaue Position der Wasserlanze in bezug auf eine Referenzposi¬ tion, die gegebenenfalls vor Beginn des Blasvorganges festgelegt wird, messen können. Als Wegaufnehmer eignen sich kapazitive, induktive oder magnetische Meßaufnehmer, sowie digitale Schrittzähler und dergleichen.

Die Steuerung erfolgt in einer gemeinsamen Steuerelektronik, die die Me߬ werte der Wegaufnehmer erhält, mit den Sollwerten der vorgegebenen Blasfigur vergleicht und die Bewegungselemente entsprechend ansteuert. Auf diese Weise können selbst bei beliebiger Anordnung des oder der Bewe- gungselemente im Raum Blasfiguren bezüglich Fahrweg und Geschwindigkeit exakt wiederholt werden. Die Bewegungselemente können beispielsweise hydraulische oder pneumatische Hubkolben sein, ebenso wie bekannte Spin¬ del- oder Zahnstangenantriebe auch elektrische oder magnetische Antriebe oder die Verwendung eines Manipulatorarmes sind möglich. Je naeh dem Platzangebot kann es auch von Vorteil sein, die Bewegungselemente mit Hebeln, Seilzügen, Ketten, Drehgelenken und dergleichen an die räumlichen Gegebenheiten anzupassen.

Um die Verfügbarkeit des Systems und die Positioniergenauigkeit und Reproduzierbarkeit einer Blasfigur zu verbessern, ist es möglich, mindestens einen Wegaufnehmer mehr vorzusehen als prinzipiell zur Bestimmung der Position erforderlich ist. Durch Fehlerausgleichsrechnung können dann Ungenauigkeiten der Wegaufnehmer verringert werden bzw. bleibt der Betrieb der Anlage möglich, auch wenn ein Wegaufnehmer ausfallen sollte.

Ein Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß die Anlage vor Ort aufgebaut und dann die Blasfigur anhand einer Schablone oder mittels visueller Beobachtung des Wasserstrahles erstmalig abgefahren und die zugehörigen Meßwerte der Wegaufnehmer gespeichert werden. Auch eine Berechnung der Sollwerte für die Wegaufnehmer für jede beliebige Blasfigur ist möglich, nachdem die Meßwerte der Wegaufnehmer für bestimmte Referenzpunkte ermittelt worden sind.

Die Erfindung erlaubt dabei die fast beliebige Anordnung des oder mehrerer Bewegungselemente je nach den örtlichen Gegebenheiten, wobei die Regelung

des oder der Bewegungselemente durch Wegaufnehmer trotz der notwendigen komplizierten Koordinatentransformationen das exakte Nachfahren vorgegebe¬ ner Blasfiguren mit vorgegebenen Geschwindigkeitsprofilen ermöglicht.

Das Umfeld der vorliegenden Erfindung und verschiedene Ausführungsbei¬ spiele zu ihrer Erläuterung werden anhand der nachfolgenden Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Ansicht von außen auf einen Wasserlanzenbläser in einer Luke einer Wärmeanlage,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Wand der Wärme¬ anlage in der Ebene des Wasserlanzenbläsers,

Fig. 3 schematisch die Wirkungsweise eines Wasserlanzenbläsers in einer Wärmeanlage,

Fig. 4 die Ansicht von Fig. 1 mit eingezeichneten Bewegungs¬ achsen zur Erläuterung der Bewegungsabläufe,

Fig. 5 die Ansicht aus Fig. 2 mit eingezeichneten Bewegungsach¬ sen,

Fig. 6 die Ansicht von hinten auf eine verkürzte Wasserlanze mit Ausgleichsvolumen,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die verkürzte Wasserlanze,

Fig. 8 eine Ansicht von hinten auf eine verkürzte Wasserlanze mit drei Bewegungsarmen,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch Fig. 8,

Fig. 10 und 11 weitere Ausführungsbeispiele für Antriebssysteme von Wasserlanzen,

Fig. 12 und 13 eine Wasserlanze mit Kasten für Sperr- und Spülmedium in der Ansicht von hinten und im Längsschnitt.

Zur Veranschaulichung der Verhältnisse bei erfindungsgemäßen Wasserlanzen- bläsern dienen zunächst die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 5. In der Wand 1 einer Wärmeanlage befindet sich eine Luke 2 mit Auskröpfungen nach innen 3 und außen 4. In der Luke 2 befindet sich der Bewegungs¬ punkt 5 der Wasserlanze 6 in Form eines Schwenklagers oder Kugelgelenkes für die in seinem Zentrum fest angebrachte Wasserlanze 6. Die Wasserlanze 6 besitzt am hinteren Ende Befestigungspunkte 7.1, 7.2, 7.3 in welchen die lanzenseitigen Enden der Bewegungselemente 8.1, 8.2, 8.3 drehbar (aber nicht auf der Lanze verschiebbar) befestigt sind. Die rückwärtigen Enden der Bewegungselemente 8.1, 8.2, 8.3 sind drehbar in die Festlager 9.1, 9.2, 9.3, z.B. Kugelgelenke, eingebunden. Der Wassereintritt in die Lanze 6 erfolgt über einen Anschluß 10 und eine Wasserzufuhr 11 in Form eines druckfesten flexiblen Schlauches.

Unter realistischen Bedingungen ist die Wärmeanlage von zahlreichen, einen Einbau von Wasserlanzenbläsern behindernden Bauteilen umgeben. So sind z.B. oberhalb der Luke 2 an einem ersten Träger 12 ein Dampfrohr 13 und das Festlager 9.1 befestigt. In geringem Abstand, rechts neben der Luke 2 ist ein zweiter Träger 14 angeordnet. An diesem endet rechts ein als Arbeitsbühne dienender Lichtgitterrost 15. Der zweite Träger 14 begrenzt auch die Geländer 16 und 17 sowie die Geh- und Arbeitsbühne 15 und hält einen Schaltschrank 18.

Das Lanzenende ist mittels seiner Bewegungselemente 8.1, 8.2, 8.3 im Schwenkbereich S vertikal von oben "o" bis unten "u" und in seinem hori¬ zontalen Bereich von links "1" bis rechts "r" schwenkbar.

Wegen der Hindernisse wäre in diesem Bereich eine Rahmenanordnung nicht möglich. Wegen des geringen Abstandes zwischen Dampfrohr 13 und Außen¬ haut 19 der Wand 1 ist das Raumangebot stark eingeschränkt, welches im Arbeitsbereich "S" zwar große vertikale Wege von der oberen "o" zur unteren "u" Lanzenstellung zuläßt, dafür aber in horizontaler Richtung zwischen Außenhaut 19 und Dampfrohr 13 nur minimale Wege erlaubt. Wegen des Hindernisses Schaltschrank 18 kann das Festlager 9.3 nur ober¬ halb davon angebracht werden und muß wegen der damit erforderlichen großen annähernd horizontalen Wege im Arbeitsbereich S rechts unten (VW) nach links unten ("17"u") bzw. links oben ("17"o") an der äußer- sten rechten Kante des Trägers 14 befestigt werden, wodurch ebenfalls ein langes Bewegungselement 8.3 erforderlich ist. Bei vorgegebenen gesteuerten Abständen zwischen den Punkten 9.1-7.1 und 9.3-7.3 ist gemeinsam mit dem vorderen Schwenklager der Lanze jede Stellung der Lanze eindeutig fixiert. Lediglich im Arbeitsbereich von "r"/"o" treten stumpfe Winkel mit erhöhten Kräften auf. Erfindungsgemäß wird ein drittes aber kurzes Bewe¬ gungselement 8.2 zwischen den Punkten 7.2 und 9.2 installiert, welches gleichzeitig mit seinen Abständen gesteuert wird und eine schwingungs- und ruckartige Bewegung der Lanze 6 und des Wasserstrahles verhindert.

Die Bewegungselemente 8.1 bis 8.3 arbeiten im oberen und am äußeren rechten Randbereich der Arbeitsbühne, behindern damit nicht die Begehung der Bühne und lassen genügend Raum nach unten und links, um den Wasseranschluß 10 unmittelbar hinter der für die Blasstrahlqualität erforderli¬ chen sehr kurzen Lanzenlänge mit einem Krümmer 20 anzusetzen und die Wasserzufuhr 11 nach links in Wandnähe anzuordnen. Damit ist erstens ein

geringer Schwenkweg des flexiblen Schlauches möglich und zweitens die Begehung der Bühne 15 bis zum Bläser auch während des Blasbetriebes ohne Behinderung möglich.

An den Bewegungselementen 8.1 bis 8.3 befinden sich in Fig. 1 Steuer¬ elemente, welche die Längen der Bewegungselemente in Abhängigkeit von der vorgegebenen Blasfigur und den Meßwerten der dargestellten Wegaufneh¬ mer 44 die Position der Wasserlanze einstellen. In jeder Arbeitsstellung der Lanze wird jedes Bewegungselement 8.1-8.3 eine von der räumlichen Geo- metrie der Abstände, Winkelverhältnisse und dem geometrischen Ort der Halterungen 7.1-7.3 und Festlager 9.1-9.3 abhängige Längenänderung und Längenänderungsgeschwindigkeit durchführen, welche untereinander abge¬ stimmt die Lanzenbewegung und die Führung des Wasserstrahles ausführen. Dazu befinden sich an einer Seite des Trägers 14 Mittel 45 zur Registrie- rung und zur Steuerung der Bewegung der Bewegungselemente. Der Ort der Anbringung der Steuerungsmittel ist jedoch nicht auf die unmittelbare Nähe zum Wasserlanzenbläser angewiesen. Über geeignete Datenübertragungswege 46 mit dem Lanzenbläser verbunden, können die Steuerungsmittel auch in einer Warte angebracht sein, um auf sie schnell zurückgreifen zu können.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird nach Montage des Wasserlanzenbläsers die Geometrie zwischen Bewegungspunkt 5, Befesti¬ gungspunkten an der Wasserlanze 7.1-7.3 und Festlagern 9.1-9.3 ausge¬ messen, die Ergebnisse in ein Rechenprogramm eingegeben und dort für vorgegebene Blasfiguren die Änderung jedes Bewegungselementes blasort- und/oder blaszeitabhängig gespeichert und während des Betriebes über die Steuerelemente an die Bewegungselemente übertragen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind während der Einstellphase der Arbeitsbereiche die Abstände der Bewegungselemente über die primäre Bewe-

gung der Lanze oder eine nicht dargestellten Arretierung auf dem Lanzen¬ ende, welche mit einer Einsteilvorrichtung der Blaswege mechanisch gekop¬ pelt ist, einstellbar. Die bei jeder Bewegung der Einsteilvorrichtung und Arretierung resultierenden Längenänderungen der einzelnen Bewegungselemen- te werden über die Wegaufnehmer registriert und gespeichert. So können über die Einstellvorrichtung beliebige Blasfiguren vorgegeben werden. Nach Entfernen der Einstellvorrichtung und der Inbetriebnahme von Steuerung und Wasserbläser werden die gespeicherten Bewegungen abgefahren.

An einem Beispiel soll im folgenden die erfindungsgemäße Lösung näher erläutert werden:

Der Wasserlanzenbläser nach Fig. 1 soll nach der Montage bei zentrierter Lanzenstellung axial in dem Bewegungspunkt 5 nachfolgende geometrischen Maße für die Stellung der Bewegungselemente 8.1-8.3, ihrer Festlager 9.1- 9.3 und Befestigungspunkte 7.1-7.3 an der Wasserlanze 6 gegenüber dem zentralen Drehpunkt der Schwenkvorrichtung 5, welcher als geometrischer Punkt 0 angesetzt wird, besitzen (Fig. 4 und 5):

Selbstverständlich gelten die in Fig. 4 und 5 und obiger Tabelle angegebe¬ nen Koordinaten nur bei punktförmigen Drehpunkten, z.B. in Form eines Kugelgelenkes. Bei der in Fig. 1, 2 und 4, 5 gezeichneten vereinfachten Lösung mit äugen- und ringförmigen Verbindungselementen sind im Dreh¬ punkt noch eventuelle Korrekturen vorzunehmen. Diese werden aber über die Erprobung entschieden, da bei allen mechanischen Bewegungen der Bewe¬ gungselemente ein notwendiger Toleranzbereich vorhanden ist.

Über den Drehpunkt mit den Koordinaten X; Y; Z = 0, den Bewegungs¬ punkt 5, werden die Koordinaten der zu reinigenden Wandbereiche und deren Grenzen dadurch bestimmt, daß die geometrische Gerade (gegebenen¬ falls nach ballistischer Korrektur für große Entfernungen) des Wasserstrahles der Lanze 6 auf den Wandflächen der Wärmeanlage den (jeder Lanzen¬ stellung zugeordneten) geometrischen Punkt auf der Wand bestimmt.

In Fig. 3 ist die Geometrie eines Brennkammerteiles aufgezeichnet. Im unteren Teil befinden sich 6 Brenneröffnungen B, im oberen Teil 6 Rauch-

gasrücksaugeöffnungen R. Der Montagezustand einer Wasserlanze 6 nach Fig. 4, 5 ist mit seinem Bewegungspunkt 5 als geometrischer Punkt 0 eingezeichnet. Für die Ebene Y=0 ergeben sich an den Brennkammerwänden die Blasgrenzen ab G r , über den waagerechten Blasbereich S bis G,, für die Ebene X=0 ergibt sich von G 0 über S der Grenzpunkt G u (oben, rechts, ... usw. ist logischerweise spiegelbildlich zu Fig. 4, 5 angeordnet). Jedem beliebigen weiteren Wandpunkt in der Brennkammer kann geometrisch eine Koordinate der Lanzenstellung zugeordnet werden. Bei einer bevorzugten Ausführung erfolgt dies geometrisch unter Nutzung der vorhandenen -Brenn- kammermaße z.B. über ein mathematisches Programm.

Bei einer alternativen Ausführung werden mittels vor-Ort-Messungen charak¬ teristische Punkte der Brennkammerwände bestimmt, z.B. über die Lan¬ zenstellung ersetzende Laserstrahlen, welche im Stillstand des Kessels einge- setzt werden (dabei muß selbstverständlich die Längs- und Querdehnung der Wandflächen beim Kesselbetrieb berücksichtigt werden) oder andere geeignete Meßvorrichtungen auch im Dauerbetrieb.

In analoger Weise werden dann geometrisch auf mathematischem oder meßtechnischem Weg Blaswege für zu reinigende Flächenbereiche bestimmt und in die Steuerung der Bewegungselemente eingegeben. Ein Beispiel dafür ist die in Fig. 3 eingezeichnete Blasfigur zur Abreinigung der Schlackebärte unterhalb einiger Rauchgasrücksaugungen R und oberhalb einer Rauchgas- rücksaugung. Das Reinigungsprogramm beginnt bei A und endet bei E. Die Arbeitsweise ist derart, daß nach Programmierung der zugehörigen Weg-Zeit- Diagramme, z.B. im Rechner bzw. Datenspeicher der Blockleittechnik, nach Eingabe des entsprechenden Reinigungs-Befehls der Wasserlanzenbläser in die Position A fährt (Fig. 3) und mit Öffnung der Wasserzufuhr das Weg-Zeit- Programm der Bewegungselemente 8.1-8.3 bis zum Punkt E abgefahren wird und dort die Wasserzufuhr wieder schließt.

Die Fig. 6 und 7 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel einen erfindungs¬ gemäß verkürzten, und daher besonders leicht bewegbaren Wasserlanzenbläser mit 2 Winkelarmen und Steuereinrichtung. In der Wand 1 der Wärmeanlage befindet sich die Luke 2 mit Auskröpfungen nach innen 3 und außen 4. In der Luke 2 ist der Bewegungspunkt 5 der Wasserlanze 6 fest installiert und als vorderes Schwenklager für die im Zentrum fest angebrachte Wasserlanze 6 ausgebildet. Die Lanze 6 besitzt am hinteren Ende Befestigungspunkte 7.1, 7.2, in welchen die lanzenseitigen Enden der Bewegungselemente 8.1, 8.2 drehbar befestigt sind. Das rückwärtige Ende der Bewegungselemente 8.1, 8.2 ist drehbar in die Festlager 9.1, 9.2 eingebunden. Der Wassereintritt in die Lanze 6 erfolgt über einen Anschluß 10 und eine Wasserzufuhr 11 in Form eines druckfesten flexiblen Schlauches. Die Bewegungselemente sind an einem Rahmen befestigt, damit der Wasserlanzenbläser einfach montiert werden kann. Je nach Einbauart kann der Rahmen auch weggelassen wer- den.

Die Lanze 6 und der Wasseranschluß 10 sind in einen Kugelbehälter 20 eingebunden, der als Beruhigungvolumen für das seitlich anströmende Wasser dient. Die Bewegungselemente 8.1 und 8.2 setzen sich zusammen aus je einem Oberarm 21.1 u. 21.2 und einem an die Kugelform von 20 ange¬ paßten gekrümmten Unterarm 22.1 u. 22.2; welche mit Drehscheiben 23.1 u. 23.2 verbunden sind.

Die Drehscheiben besitzen Antriebe 25.1 und 25.2, welche über flexible Kabelverbindungen 26.1 und 26.2 in den Steuerschrank 18 münden. Steuer¬ schrank 18 und Festlager 9.1 und 9.2 sind in einem Rahmen 27 befestigt, welcher an der Wand 1 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung des Wasser¬ lanzenbläser kann nur mit einem Viertel-Rahmen und 2 Bewegungselementen 8.1 u. 8.2 die Gesamt-Konstruktion in einem Flächenviertel einseitig ober- halb der Luke angebracht werden, so daß der Bodenbereich und die linke

Seite für die Begehung durch einen Arbeiter 28 voll zur Verfügung steht. Insbesondere können auf diese Weise vorhandene Rahmenfragmente an der Wärmeanlage günstig genutzt werden, um eine definierte Position des Was¬ serlanzenbläsers zu erzielen.

Die extrem kurze Lanze 6 besitzt erfindungsgemäß an ihrem Ende einen Kugelbehälter 20, welcher die Einströmverhältnisse der Wasserzufuhr 11 in der Kugel beruhigt und für einen über den Querschnitt der Lanze gleichmä¬ ßigen Wasserzulauf zur Wasserdüse sorgt. Bei dieser Anordnung der Bewe- gungselemente 8.1 u. 8.2, der Halterungen 7.1 u. 7.2 mit der kleinen Bauart sind die Hebelverhältnisse gering und die Stabilität der Lanzenführung mit 2 Bewegungselementen ausreichend. Trotz der geringen Abmessungen ist mit dem nach außen abgeknickten Hebelsystem die räumliche Einordnung der Antriebe 25.1 u. 25.2 und des Steuerschrankes innerhalb des Rahmens 27 möglich. Besondere räumliche Minimierungen entstehen durch die geringen Abstände zwischen dem Bewegungspunkt 5 als Drehpunkt und den Halte¬ rungen 7.1 und 7.2 mit den dann geringen Steuerbewegungen der Arme 8.1, 8.2 und Kabelverbindungen 26.1, 26.2.

Bei einer weiteren Lösung werden Stabilitätsprobleme der Lanzenführung über nur 2 längengesteuerte Bewegungselemente durch zusätzlich 1-2 nicht¬ gesteuerte auf Zug belastete Bewegungselemente, welche z.B. als Seile mit Gegengewicht über Rollen laufen (siehe auch Fig. 10 und 11: Pos. 8.2, 9.2, 29) behoben. Die Arbeitsweise erfolgt wie im 1. Beispiel für Fig. 1-4 beschrieben.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine anderes Ausführungsbeispiel für die Aus¬ bildung und den Antrieb eines verkürzten Wasserlanzenbläser mit 3 sym¬ metrisch angeordneten Winkelarmen als Bewegungselementen. In der Wand 1 der Wärmeanlage befindet sich die Luke 2 mit Auskröpfungen nach innen

3 und außen 4. In der Luke 2 ist der Bewegungspunkt 5 fest installiert und als vorderes Schwenklager für die im Zentrum fest angebrachte Wasserlanze 6 ausgebildet. Die Lanze 6 besitzt am hinteren Ende Befestigungspunkte 7.1, 7.2, 7.3, in welchen die lanzenseitigen Enden der Bewegungselemente 8.1, 8.2, 8.3 drehbar befestigt sind. Die rückwärtigen Enden der Bewegungsele¬ mente 8.1, 8.2, 8.3 sind drehbar in die Festlager 9.1, 9.2, 9.3 eingebun¬ den. Der Wassereintritt in die Lanze 6 erfolgt über einen Anschluß 10 und eine Wasserzufuhr 11 in Form eines druckfesten flexiblen Schlauches. Die Bewegungselemente 8.1-8.3 setzen sich zusammen aus je einem Oberarm 21.1-21.3, Unterarm 22.1-22.3 und je einer Drehscheibe 23.1-23.3, welche mit nicht dargestellten Winkel-Verstelleinrichtungen ausgerüstet sind. Die Wasserlanze 6 mündet am hinteren Ende in eine 180°-Umlenkung 24, welche an einen Krümmer 20 anschließt. Bei dieser Lösung entsteht der Vorteil, daß durch den Knick der Oberarm-Unterarm-Konstruktion die Befestigungspunkte 7.1-7.3 nahe am als Bewegungspunkt 5 eingezeichneten Drehpunkt 0 der Schwenkvorrichtung noch innerhalb der äußeren Auskröp¬ fung 4 arbeiten und die Weglängen von 7.1-7.3 im Arbeitsbereich S und damit die Drehwinkel der Drehscheiben 23.1-23.3 minimiert werden.

Damit ist eine weitere nicht dargestellte Kürzung der Wasserlanzenlänge 6 aber auch die Verkleinerung des Unterarm-Oberarm-Systems 22-23-21 derart möglich, daß die Festlager 9.1-9.3 unmittelbar am Rand der Außenkante der äußeren Auskröpfung 4 angebracht werden können und die Gesamtkonstruk¬ tion die Lukenabmessung nur wenig überschreitet und die erforderlichen Bewegungen des flexiblen Schlauches der Wasserzufuhr weiter verringert wird. Die Einstellung der Arbeitsbereiche erfolgt analog wie bisher beschrie¬ ben. Eine Wegänderung wird durch eine Drehwinkeländerung Δ Alpha der Drehscheiben 23.1-23.3 ersetzt.

Die Fig. 10 und 11 zeigen Ausführungsbeispiele für Wasserlanzenbläser mit 2 tangential befestigten Bewegungselementen und einem hydraulischen Zylin¬ der.

Die seilförmigen Bewegungselemente 8.1 und 8.3 sind mit ihren Festlagern 9.1 und 9.3 und Aufrolleinrichtungen 42 annähernd waagerecht angeordnet, sind aber im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen mit ihren Halterungen 7.1 und 7.3 am tangentialen Außenwandbereich eines Außenrohres 35 der Wasserlanze 6 innerhalb des Auskröpfung 4 befestigt. Das Bewegungselement 8.2 ist als hydraulischer Zylinder mit seinem Festlager 9.2 auf den Träger des Lichtgitterrostes 15 und an der Lanze mit seinem Befestigungspunkt 7.2 in der Nähe der Luftzufuhr 38 angeordnet. Luft- 38 und Wasser- 11 - Anschluß sind axial nach hinten mit Krümmungen gemeinsam nach oben in eine Richtung ausgeführt. Die Luftzuführung dient dabei nicht nur als Sperr- und Spülluft, sondern ebenfalls aufgrund seiner Führung als Kühlmedium.

Diese Anordnung bringt nachfolgende Vorteile: kleine Wege der Bewegungselemente 8.1 und 8.3, damit nur geringe Drehwinkel der Rollen 42. - verbesserte Kraftwirkung durch tangentiale Halterung 7.1 und 7.3 insbesondere bei großem Durchmesser des Außenrohres 35 bei Luftküh¬ lung (Luftzufuhr). vereinfachte mit Schelle 43 verbundene gemeinsame Medienzufuhr Wasser/Luft bei geringstem Raumbedarf. - sichere Führung trotz Seilzugwirkung 8.1 und 8.3 und durch Hydraulik- Zylinder 8.2.

Das in Fig. 12 und 13 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt schematisch, wie Wasserlanzenbläser mittels einer Schutzmanschette mit Sperr- und Spülluft geschützt und gekühlt und z.B. von drei seilartigen Bewegungsele-

menten bewegt werden können. Eine verkürzte Bauform der Wasserlanze mit wandnaher, insbesondere etwa wandparalleler Zuführung von Wasser läßt sich relativ gut auch vollständig mit einem Gehäuse kapseln, wodurch alle Antriebselemente vor Verschmutzung geschützt werden können. Nur die Wasserzuleitung und Meß- und Steuerleitungen müssen durch das Gehäuse nach außen verlegt werden. Verschiedene Strömungsführungen, wie sie anhand der Zeichnung näher erläutert werden, lassen sich dabei verwirkli¬ chen, so daß gleichzeitig Kühlung, Schutz vor Verunreinigung (Spülung) und Verhinderung eines unkontrollierten Gasaustausches durch die Luke (Sper- rung) erreicht werden können. Um insbesondere den Austrittsbereich vor Verunreinigungen und aggressiven Gasen zu schützen, kann dieser von dem Spülmedium nach Art eines Mantelstrahls umströmt werden.

In einem wichtigen Zusatzaspekt der Erfindung, der auch unabhängig von den anderen Merkmalen der Erfindung an Anlagen nach dem Stand der Technik verwirklicht werden kann, soll hier eine weitere Verbesserung der Versorgung mit Sperr- und Spülmedium erreicht werden. Dies geschieht dadurch, daß die Versorgung mit Sperr- und Spülmedium nicht konstant eingestellt wird, sondern für jeden Wasserlanzenbläser einzeln geregelt wird. Dies kann sowohl bei einer zentralen Versorgung mehrerer Gehäuse durch geeignete Ventile erfolgen, als auch bei einer Einzelversorgung durch ent¬ sprechende Regelung der Versorgungsaggregate.

Geeignete Meß- und Regelgröße für die Sperrfunktion des Mediums ist insbesondere der Differenzdruck zwischen Innenraum der Wärmeanlage und Innenraum des Gehäuses. Wird dieser Wert konstant gehalten, so kann niemals Gas aus der Wärmeanlage in das Gehäuse strömen und der Strom von Sperrmedium in die Wärmeanlage bleibt konstant auf einem akzeptablen niedrigen Niveau.

Geeignete Meß- und Regelgröße für die Spülfunktion (bzw. Kühlfunktion) des Mediums ist insbesondere die Temperatur an einer oder mehreren Meßstellen im vorderen Bereich der Wasserlanze oder in der Nähe des Bewegungspunktes. Wird dieser Punkt konstant gehalten, so variiert zwar die Menge an Kühlmedium in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, jedoch nur in dem unbedingt zur Spülfunktion erforderlichen Maße.

Beide Regelungen können auch kombiniert eingesetzt werden, indem bei¬ spielsweise zunächst der Differenzdruck konstant gehalten wird, aber bei Überschreiten einer Grenztemperatur auf eine Temperaturregelung umgeschal¬ tet wird.

In der Wand 1 der Wärmeanlage befindet sich die Luke 2 mit Auskröpfun¬ gen nach innen 3 und außen 4. In der Luke 2 ist der Bewegungspunkt 5 fest installiert und als vorderes Schwenklager für die im Zentrum fest angebrachte Wasserlanze 6 ausgebildet. Die Lanze 6 besitzt am hinteren Ende Befestigungspunkte 7.1, 7.2, 7.3, in welchen die lanzenseitigen Enden der Bewegungselemente 8.1, 8.2, 8.3 drehbar befestigt sind. Die rückwärti¬ gen Enden der Bewegungselemente sind drehbar in die Festlager 9.1, 9.2, 9.3 eingebunden. Der Wassereintritt in die Lanze 6 erfolgt über einen Anschluß 10 und eine Wasserzufuhr 11 in Form eines druckfesten flexiblen Schlauches. Die nicht näher dargestellten, nicht drehbaren aber flexibel biegbaren Halterungen 7.1-7.3 halten stabile aber flexible Seile, welche als Bewegungselemente 8.1-8.3 wirken. Die Seile laufen an den Festlagern 9.1- 9.3 über Rollen oder werden auf diesen Rollen auf-/abgewickelt. Bei einer weiteren Ausführung befindet sich am Ende des Seiles vom Bewegungs¬ elemente 8.2 ein Gegengewicht 29 (punktiert dargestellt). Die Rollen besitzen Antriebe 25.1-25.3 mit ihren Konsolen. Die Luke 2 wird durch einen Anschlußkasten 30 begrenzt. Der Außenrand des Anschlußkastens ist über ein Gehäuse 31 mit der Lanze 6 abgedichtet und bildet einen luftbeströmten

freien Innenraum 32. Die Lanze 6 mit ihrer Düse 33 besitzt am Ende einen Einlauf 34. Die Lanze wird durch ein Außenrohr 35 umhüllt. Das Außen- röhr besitzt einen Trennring 36, welcher im vorderen Bereich einen Luft¬ mantel 37 mit Luftzufuhr 38 und im hinteren Teil eine Wasserumlenkung 39 bildet, welche in den Wasseranschluß 10 mündet.

Über Öffnungen 40 kann Sperr- und Spülfluid, vorzugsweise Luft, vom Luftmantel 37 in den Düsenkopf der Lanze 6 und über Öffnungen 41 in den Innenraum 32 strömen. Bei dieser Lösung werden die 3 Bewegungs- elemente 8.1-8.3 nur über Zugkräfte gesteuert. Verdreh-Kräfte durch die räumliche Bewegung der Bewegungselemente werden besonders bei einem Seil kompensiert, dieses ist mit Aufrolleinrichtung 42 am Festlager 9.3 dargestellt. Rolle und Seil werden bei einer anderen Lösung durch Kette und Kettenrad ersetzt. Bei dieser Lösung kann, wie am Festlager 9.1 dargestellt, die Kette am freien Ende nach unten frei hängen.

Bei einer weiteren Lösung wird ein Bewegungselement, wie hier für 8.2 gestrichelt dargestellt, ohne Antrieb ausgerüstet und die notwendige Zug¬ spannung über eine Rolle 9.2 und Gegengewicht 29 erzeugt. Bei diesen Lösungen können Luft- und Wasserzufuhr in einem Mantelrohr untergebracht werden, die Luft- und Wasserzufuhr frei hängend, in einer senkrechten Ebene angeordnet werden, ohne daß bei den Schwenkstellungen Bewegungs¬ elemente u. Luft- bzw. Wasserzufuhr sich behindern. Durch schmale Seile als Bewegungselemente, welche auch nur kleine Halterungen 7.1-7.3 erfor- dem, ist bei max. Schrägstellung der Lanze für diese auch ausreichend Raum zwischen Gehäuse 31 und Lanze -Außenrohr35-, wenn die Halterun¬ gen aus konstruktiven Erfordernissen in die äußere Einkröpfung 4 einschwen¬ ken. In diesem Falle kann die Lanze weiter verkürzt werden.

Das Außenrohr 35 mit der abschließenden Halbkugel als Umlenkung 39 bringt gleichmäßige Einströmverhältnisse des Wassers in die Lanze und sichert trotz kurzer Lanze einen drallfreien Wasserstrahl mit geringer Auf¬ fächerung.

Selbstverständlich können alle aufgeführten technischen Lösungen beliebig miteinander gekoppelt werden, insbesondere betrifft dies die Auswahl und Kombination der Technik des oder der Bewegungselemente und ihrer Kraft¬ wirkung auf Zug und/oder Druck und das Anordnen der Halterungen bei unterschiedlichen Abständen zum Bewegungspunkt 5 der Lanze, deren Varia¬ tion als Kugelgelenk, Lasche, Ringaugen, Gelenk, Kreuzgelenk oder starre Verbindung mit flexiblem Übergang, der variablen Wahl unterschiedlicher Längen der Bewegungselemente und variable Orte für die Festlager. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit der Nachrüstung einzelner Kom¬ ponenten wie beispielsweise den Bewegungselementen, der kurzen Wasser¬ lanze oder der Wegaufnehmer mit Steuerung oder des kompletten Wasser¬ lanzenbläsers an einer Wärmeanlage. Eine vorteilhafte Nachrüstung soll beispielhaft an einem schon bekannten Wasserlanzenbläser-Typ, wie er in der WO 93/12398 beschrieben ist, im folgenden dargestellt werden. In einer Wand, beispielsweise im Bereich eines Lichtgitterrostes, befindet sich eine Luke mit innerer und äußerer Auskröpfung. Die dort angelenkte Wasserlanze wird in der Luke durch ein Kugelgelenk geführt. An einem Rahmen, welcher an der inneren Auskröpfung der Wand befestigt ist, befinden sich oben und unten in einem Rahmen gelagerte Spindeln, die als Bewegungs- elemente der Wasserlanze dienen. Die obere Spindel wird durch einen Antrieb mit einem Wegänderungs-/Drehwinkeländerungssystem gedreht. Auf den Spindeln befinden sich wiederum Lager, die ein senkrechtes Bewegungs¬ element in der Form einer Spindel, führen. Diese senkrechte Spindel besitzt ebenfalls einen Antrieb mit einem Wegänderungs-/Drehwinkeländerungssy- stem. Auf der senkrechten Spindel befindet sich ein Befestigungspunkt für

die Wasserlanze. Durch die Verbindung der Wasserlanze am Kugelgelenk in der Luke und am Befestigungspunkt des senkrechten Bewegungselementes ist die Strahlrichtung des Wasserlanzenbläsers änderbar. Dieser Wasserlanzen¬ bläser ist nun umrüstbar; es wird anstatt der langen Wasserlanze eine verkürzte, gekrümmte eingebaut, die zusätzlich ein Beruhigungsvolumen in der Form einer Kugel aufweist. Weiterhin wird der Wasserlanzenbläser mit einem Gehäuse staub- und spritzwasserdicht abgedeckt. Die Bewegungsele¬ mente werden mit Wegaufnehmem versehen, die wiederum in Verbindung mit einer Steuerung stehen. Die Antriebe der Bewegungselemente werden wiederum durch diese Steuerung geführt. Die räumliche Verkürzung des Wasserlanzenbläsers sowie seine Gehäuseabdeckung fuhren zu einer, vor Unfällen geschützten Begehbarkeit des Lichtgitterrostes. Ein änderbarer Antrieb in Verbindung mit den Wegaufnehmem und der Steuerung ermög¬ licht die Ausführung beliebiger Blasfiguren.

Auch die Wahl des Verfahrens zur Steuerung der Blasfiguren und deren Programmierung kann beliebig zwischen der experimentellen meßtechnisch und mathematischen programmtechnischen Lösung miteinander gekoppelt werden. So können meßtechnisch bzw. experimentell über die Strahlengeome- trie der Lanzenführung in die Wärmeanlage verlängert, geometrische Eck¬ punkte, z.B. Maximum oben/unten, rechts/links usw., bestimmt, diese in ein mathematisches Programm eingegeben werden und danach die weiteren Bahnpunkte für die Blasfigur berechnet werden.

Eine weitere Variation besteht in dem bei anderen Lösungen bisher noch nicht realisierten Blasbetrieb mit unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten, so daß stark verschlackte Stellen vorprogrammiert länger angeblasen werden oder/und realisiert, daß statt des Aus-/Einschaltens der Wasserzufuhrventile mit großer Geschwindigkeit ohne Unterbrechung des Blasbetriebes von

Endpunkt E zum Anfangspunkt A der nächsten Blasfigur gefahren wird (vergleiche Fig. 3).

Durch die Erfindung treten im Ergebnis folgende Vorteile auf:

a. Das Verfahren sichert die variable Ausführung beliebiger Blasfiguren, es ist nicht vorrangig an die Geometrie der herkömmlichen Bewegungs¬ elemente mit um 90° wechselnden waagerechten und/oder senkrechten Bewegungen, Kreis- oder Evolventenbewegungen gekoppelt. Richtung, Umlenkung und Geschwindigkeit kann beliebig variiert und den Reini¬ gungsforderungen individuell angepaßt werden.

b. Es bestehen keine Einschränkungen hinsichtlich der Einbauorte des Wasserlanzenbläser. Verbaute Luken, fehlendes Raumangebot und andere räumliche Hindemisse können durch die Variation der Anordnung und

Länge der Bewegungselemente mit individueller Wahl der Festpunkte und Halterungen an der Lanze trotzdem für den Einbau angepaßter Wasserlanzenbläser genutzt werden. Damit kann für die Anordnung der Wasserlanzenbläser in der Wärmeanlage eine optimale Auswahl getroffen und die Anzahl der Wasserlanzenbläser an der Anlage minimiert wer¬ den.

c. Materialeinsatz, Platzbedarf und Gewicht des Wasserlanzenbläser werden minimiert. Insbesondere entfallen die in einem stabilen großen Rahmen untergebrachten Lager und Antriebe und die Spindeln, Ketten und Füh¬ rungen der bisherigen Lösungen. Die Montage wird vereinfacht.

d. Die Materialbeschaffung wird erheblich flexibler, da keine Anforde¬ rungen an feststehende Abmessungen von Konstruktionselementen gestellt

werden. Das Angebot am Markt für Bewegungselemente-Lösungen, Festlager und Steuerelemente kann beliebig genutzt werden.

e. Bei Defekten können konstruktive Abweichungen bei Ersatz von Bauele- menten zugelassen werden, wenn die Einstellung der Blasfiguren ange¬ paßt wird.

f. Die Abmessungen der Wasserlanzenbläser, insbesondere nach hinten und zur Seite, wird verringert. Damit ist die Begehung und der Einbau auch an schmalen Bühnen möglich.

g. Die Wasserzuführung wird vereinfacht und weniger störanfällig durch geringere Schwenkwege und Wegfall von Krümmungen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Wand

2 Luke

3 innere Auskröpfung

4 äußere Auskröpfung

5 Bewegungspunkt, Kugelgelenk

6 Wasserlanze

7.1-7.3 Befestigungspunkte an der Wasserlanze

8.1-8.3 Bewegungselemente

9.1-9.3 Befestigungspunkte an der Wärmeanlage

10 Wasseranschluß

11 Wasserzufuhr

12 erster Träger

13 Dampfrohr

14 zweiter Träger

15 Lichtgitterrost

16, 17 Geländer

18 Schaltschrank, Steuerschrank

19 Außenhaut der Wärmeanlage

20 Kugelvolumen, Wasserführung

21.1-21.3 Oberarm

22.1-22.3 Unterarm

23.1-23.3 Drehscheibe

24 Umlenkung, Krümmung

25.1-25.2 Antriebe

26.1-26.2 Kabelverbindungen

27 Rahmen

28 Arbeiter

29 Gegengewicht

30 Anschlußkasten

31 Gehäuse

32 Gehäuseinnenraum

33 Düse

34 Einlauf

35 Außenrohr

36 Trennring

37 Luftmantel

38 Luftzufuhr

39 Wasserumlenkung

40, 41 Öffnungen

42 Aufrolleinrichtung

43 Schelle

44 Wegaufnehmer

45 Mittel zur Steuerung und/oder Registrierung

46 Datenübertragungsweg

Δ Alpha Drehwinkeländerung

ΔL Wegänderung

A Anfang

E Ende

S Arbeitsbereich r rechts

1 links

0 oben u unten , Y, z Koordinaten

G Grenzpunkte

B Brenneröffnung

R Rauchgasrücksaugeöffnung