DE102012104744A1

DE102012104744A1 - Device for removing clogging deposit in fluid-carrying lines, has electrical conduction line that is insulated during operation of high-voltage conductors so as to ignite at open end by high voltage arc discharge and trigger shock wave

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Publication number: DE102012104744A1
Application number: DE201210104744
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-12-05

Abstract

The device has a pulse generation circuit (1) that is provided with a control unit (4), and a high voltage generator (2). An electrical conduction line (3) is insulated from one another during operation of high-voltage conductors (30,31) so as to ignite at the open end by high voltage arc discharge and trigger the shock wave. The high voltage generator is provided with opposing high-voltage and low-voltage latches, and a switching device has several switching elements which are connected together to generate high voltage through the storage elements by control unit. An independent claim is included for a method for removing clogging deposit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beseitigen von verstopfenden Ablagerungen in flüssigkeitsführenden Leitungen mittels hydromechanischer Stoßwellen, zu deren Erzeugung eine Impulserzeugungsschaltung mit einem Steuerungsteil und einem Hochspannungsgenerator vorhanden ist, an den ausgangsseitig eine zu der Ablagerung in der Leitung führbare elektrische Leitungsstrecke mit voneinander isolierten, im Betrieb mit Hochspannung beaufschlagbaren Leitern angeschlossen ist, um an deren offenen Ende durch die Hochspannung eine Bogenentladung zu zünden und damit die Stoßwelle auszulösen, sowie auf ein diesbezügliches Verfahren.The invention relates to a device for removing clogging deposits in liquid-carrying lines by means of hydromechanical shock waves, to their generation a pulse generating circuit with a control part and a high voltage generator is present, on the output side a feasible to the deposit in the conduit electrical line with isolated from each other, connected in operation with high-voltage conductors is connected to ignite an arc discharge at the open end by the high voltage and thus trigger the shock wave, and to a related method.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der WO 95/05250 angegeben. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird mit einem Hochspannungsteil eine hohe Spannung zwischen zwei Leitern am Ende einer angeschlossenen elektrischen Leitungsstrecke angelegt, die in eine flüssigkeitsführende Leitung bis in die Nähe einer Ablagerung eingeführt ist, um mittels einer Bogenentladung über eine Funkenstrecke eine hydromechanische Stoßwelle zu erzeugen und die wandseitig festgesetzte Ablagerung zu beseitigen. Die elektrische Leitungsstrecke ist beispielsweise ein Koaxialkabel. Eine derartige Vorrichtung und das damit durchgeführte Verfahren ist wegen möglicher Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit der erzeugten Hochspannung von einigen kV nicht unproblematisch.A device of this kind is in the WO 95/05250 specified. In this known device is applied with a high voltage part, a high voltage between two conductors at the end of a connected electrical line route, which is introduced into a liquid-carrying line to the vicinity of a deposit to produce by means of an arc discharge over a spark gap a hydromechanical shock wave and the to remove deposits set on the wall. The electrical line is, for example, a coaxial cable. Such a device and the method performed therewith is not unproblematic because of possible safety risks in connection with the generated high voltage of a few kV.

Weitere ähnliche Vorrichtungen und Verfahren zum Ablösen von Ablagerungen in flüssigkeitsführenden Leitungen bzw. Rohren mittels durch elektrische Entladung erzeugter Stoßwellen sind in der DE 43 21 664 C2 und EP 0 265 549 B1 gezeigt. Auch hierbei können sich bei der Handhabe und in der Wirkungsweise Schwierigkeiten ergeben.Further similar devices and methods for removing deposits in liquid-carrying lines or pipes by means of shock waves generated by electrical discharge are in the DE 43 21 664 C2 and EP 0 265 549 B1 shown. Again, difficulties may arise in the handle and in the operation.

Insbesondere treten bei bisherigen Vorgehensweisen zur Beseitigung von Ablagerungen in Leitungen bzw. Rohren Schwierigkeiten auf, wenn eine vollständige Verstopfung in einer flüssigkeitsführenden Leitung beseitigt werden soll.In particular, difficulties arise in previous approaches to the elimination of deposits in pipes when a complete blockage in a liquid-carrying pipe is to be eliminated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beseitigen von verstopfenden Ablagerungen, und zwar auch von vollständigen Verstopfungen in flüssigkeitsführenden Leitungen bereitzustellen, mit der bei sicherer Funktion die Wirkungsweise verbessert wird, und auch ein diesbezügliches Verfahren anzugeben.The present invention has for its object to provide a device for eliminating clogging deposits, even of complete blockages in liquid-carrying lines, with the safe operation of the operation is improved, and also to provide a related method.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Hochspannungsgenerator mehrere auf eine gegenüber der Hochspannung niedrigere Spannung aufgeladene oder aufladbare Speicherglieder und eine Schalteinrichtung mit mehreren Schaltgliedern aufweist, über die die Speicherglieder mittels des Steuerungsteils zur Erzeugung der Hochspannung zusammenschaltbar sind.This object is achieved in the device with the features of claim 1. In this case, it is provided that the high voltage generator has a plurality of charged to a lower voltage relative to the high voltage or rechargeable memory elements and a switching device with a plurality of switching elements, via which the memory elements by means of the control part for generating the high voltage can be interconnected.

Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass die Hochspannung nach dem Prinzip des Marxgenerators durch paralleles Aufladen und anschließendes Hintereinanderschalten der aufgeladenen Kondensatoren erzeugt wird.In the method, it is provided that the high voltage is generated according to the principle of the Marx generator by parallel charging and subsequent series connection of the charged capacitors.

Mit diesen Maßnahmen wird die Hochspannung für die Funkenstrecke bzw. Bogenentladung erst nach den Vorbereitungsmaßnahmen mit Beginn der eigentlichen Beseitigung der Ablagerung erzeugt, so dass eine Gefährdung durch Hochspannung weitgehend ausgeschlossen ist. Neben der sicheren Wirkungsweise wird auch die Handhabung begünstigt.With these measures, the high voltage for the spark gap or arc discharge is generated only after the preparatory measures with the beginning of the actual elimination of the deposit, so that a risk of high voltage is largely excluded. In addition to the safe operation and the handling is favored.

Die Wirkungsweise beim Abtragen der Ablagerungen wird ferner dadurch begünstigt, dass die Speicherglieder über die Schaltglieder nach dem Zünden erneut in den Schaltungszustand der niedrigeren Spannung bringbar und anschließend erneut zur Erzeugung der Hochspannung zusammenschaltbar sind und dass das Zusammenschalten nach einem jeweiligen Zünden der Bogenentladung mittels des Steuerungsteils nach Erreichen der niedrigeren Spannung wiederholt durchführbar ist. Durch die wiederholte Bogenentladung und Stoßwellenerzeugung in relativ schneller Folge wird eine effiziente Abtragung erreicht, wobei die elektrische Leitungsstrecke entsprechend dem Abtrag nachgeführt werden kann.The mode of action during the removal of the deposits is further promoted by the fact that the memory elements via the switching elements after ignition again in the circuit state of the lower voltage can be brought together and then interconnected again to generate the high voltage and that the interconnection after a respective ignition of the arc discharge means of the control part Repeatable after reaching the lower voltage. Due to the repeated arc discharge and shock wave generation in a relatively fast sequence an efficient removal is achieved, wherein the electrical conduction path can be tracked according to the removal.

Eine für die Bedienung vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass eine Folge von Hochspannungs-Impulsen von Hand auslösbar und abschaltbar ist.An advantageous for the operation is that a series of high-voltage pulses can be triggered by hand and switched off.

Eine für den Gebrauch und die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung besteht ferner darin, dass die aufladbaren Speicherglieder Kondensatoren sind.An embodiment of the device that is advantageous for the use and the function also consists in that the rechargeable storage elements are capacitors.

Vorteilhafte Maßnahmen für den Aufbau und die Funktion bestehen ferner darin, dass der Hochspannungsgenerator nach Art eines Marx-Generators aufgebaut ist.Advantageous measures for the structure and function further consist in that the high voltage generator is constructed in the manner of a Marx generator.

Die Funktionsweise wird auch dadurch begünstigt, dass die Schaltglieder mittels eines Taktgenerators des Steuerungsteils periodisch ansteuerbar sind.The mode of operation is also facilitated by the fact that the switching elements can be controlled periodically by means of a clock generator of the control part.

Die Wirkung wird wesentlich dadurch unterstützt, dass der Steuerungsteil zum Erzeugen einer Vorspannung für einen Vorstrom zum Bewirken eines leitenden Ionisationskanals zwischen den offenen Enden der beiden Leiter im Flüssigkeitsvolumen vor Erzeugung der Hochspannung ausgebildet ist.The effect is substantially assisted by the fact that the control part for generating a bias for a bias current for effecting a conductive ionization channel between the open ends of the two conductors is formed in the liquid volume before generating the high voltage.

Dabei besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Impulserzeugungsschaltung zum Erzeugen des Vorstroms eine Ionisierungs-Impulserzeugungsschaltung aufweist.In this case, an advantageous embodiment is that the pulse generating circuit for generating the bias current comprises an ionization pulse generating circuit.

Für die Wirkungsweise bspw. im Zusammenhang mit der Ausbildung eines Ionisationskanals sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass der Steuerungsteil eine Verzögerungsschaltung für die erste und/oder wiederholte Erzeugung der Hochspannung aufweist.For the mode of operation, for example, in connection with the formation of an ionization channel, the measures are also advantageous in that the control part has a delay circuit for the first and / or repeated generation of the high voltage.

Zu einer einfachen Bedienung trägt insbesondere auch die Maßnahme bei, dass die elektrische Leitungsstrecke als flexibles Koaxialkabel ausgebildet ist.In particular, the measure contributes to a simple operation that the electrical line section is designed as a flexible coaxial cable.

Bei dem Verfahren besteht eine für die Wirkung vorteilhafte Vorgehensweise darin, dass vor der durch die Hochspannung bewirkten Bogenentladung am Ende der Leitungsstrecke mittels eines Vorstroms ein Ionisationskanal in dem Flüssigkeitsvolumen erzeugt wird.In the method, an advantageous procedure for the effect is that before the caused by the high voltage arc discharge at the end of the line section by means of a bias current, an ionization channel is generated in the liquid volume.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Beseitigen von verstopfenden Ablagerungen in einer flüssigkeitsführenden Leitung, insbesondere Wasserrohr, 1 1 is a block diagram of an apparatus for removing clogging deposits in a liquid-carrying pipe, in particular water pipe,

2 einen Schaltungsaufbau für ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach 1 in schematischer Darstellung, 2 a circuit structure for an embodiment of a device according to 1 in a schematic representation,

3 einen Schaltungsaufbau für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach 1 in schematischer Darstellung, 3 a circuit structure for a further embodiment of the device according to 1 in a schematic representation,

4 einen Schaltungsaufbau für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach 1 in schematischer Darstellung und 4 a circuit structure for a further embodiment of a device according to 1 in a schematic representation and

5 einen Schaltungsaufbau für ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach 1 in schematischer Darstellung. 5 a circuit structure for yet another embodiment of a device according to 1 in a schematic representation.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Beseitigen von verstopfenden Ablagerungen in flüssigkeitsführenden Leitungen mittels hydromechanischer Stoßwellen, die durch elektrische Bogenentladung im Flüssigkeitsvolumen nahe einer verstopfenden Ablagerung B, insbesondere einer vollständigen Blockade in einem Wasserrohr, erzeugt werden. In die flüssigkeitsführende Leitung L ist dazu eine elektrische Leitungsstrecke 3, wie z. B. eine flexible Leitung mit zwei Leitern, vorzugsweise ein Koaxialkabel mit zentralem Innenleiter 30 und davon isoliertem konzentrischem Außenleiter 31 so weit eingeführt, dass die Enden der Leiter 30 und 31 in der Nähe der Blockade positioniert sind. Das andere Ende der elektrischen Leitungsstrecke 3 ist an einem Hochspannungsgenerator 2 angeschlossen, um die für die Bogenentladung benötigte Hochspannung in der Größenordnung von z. B. 2 bis 8 kV zu erzeugen, und zwar in Form wiederholter Hochspannungsimpulse für mehrfache Stoßwellen. Der Hochspannungsgenerator 2 ist Teil einer Impulserzeugungsschaltung 1, die bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ferner eine Spannungsversorgung 5 für den Hochspannungsgenerator 2 und einen ebenfalls an die Spannungsversorgung 5 angeschlossenen Steuerungsteil 4 bspw. mit einem Taktgenerator 40 für eine Folge von Hochspannungsimpulsen umfasst. 1 shows an embodiment of a device for removing clogging deposits in liquid-carrying lines by means of hydromechanical shock waves generated by electric arc discharge in the liquid volume near a clogging deposit B, in particular a complete blockage in a water pipe. In the liquid-carrying line L is an electrical line route to it 3 , such as B. a flexible cable with two conductors, preferably a coaxial cable with a central inner conductor 30 and concentric outer conductor insulated therefrom 31 so far introduced that the ends of the ladder 30 and 31 are positioned near the blockage. The other end of the electrical line 3 is at a high voltage generator 2 connected to the required for the arc discharge high voltage in the order of z. B. 2 to 8 kV, in the form of repeated high voltage pulses for multiple shock waves. The high voltage generator 2 is part of a pulse generation circuit 1 , which in the embodiment according to 1 Furthermore, a power supply 5 for the high voltage generator 2 and one also to the power supply 5 connected control part 4 eg with a clock generator 40 for a series of high voltage pulses.

Wie in dem Ausführungsbeispiel nach 2 gezeigt, umfasst der Hochspannungsgenerator 2 als wesentlichen Schaltungsteil einen Marxgenerator 20, um aus einer relativ niedrigen Spannung an mehreren Kondensatoren durch andere Zusammenschaltung die an die elektrische Leitungsstrecke 3 angelegte Hochspannung zu erzeugen, die unter entsprechender Steuerung in zeitlicher Folge mehrfach impulsartig ausgebildet werden kann.As in the embodiment according to 2 shown includes the high voltage generator 2 as an essential circuit part of a Marx generator 20 To connect from a relatively low voltage to multiple capacitors by other interconnection to the electrical line 3 to generate applied high voltage, which can be repeatedly formed pulse-like under appropriate control in chronological order.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 wird eine Eingangsspannung U₁ über einen Widerstand R₁ an einen Kondensator C₁ angelegt, um diesen auf eine Spannung U_C1 aufzuladen. Parallel zu dem Kondensator C₁ liegt ein Widerstand R₂. Um die in dem Kondensator C₁ gespeicherte Energie auf den betreffenden Leiter der elektrischen Leitungsstrecke 3, vorliegend auf den Innenleiter 30 des Koaxialkabels, zu übertragen liegt in dem Strompfad ein Thyristor Thy, der gezündet wird, wenn die Spannung U_C1 an dem Kondensator C₁ die gewünschte Höhe erreicht hat. Die in dem Kondensator C₁ gespeicherte Energie wird über eine Drossel Dr in einen weiteren Kondensator C₂ umgeladen, zu dem ein weiterer Widerstand R₃ parallel geschaltet ist. Die Spannung U_C2 an dem Kondensator C₂ liegt an dem einen Leiter der elektrischen Leitungsstrecke 3, vorliegend also an dem Innenleiter 30 des Koaxialkabels an, wobei z. B. ein Übertrager Ü₂ zwischengeschaltet ist, wie aus 2 ersichtlich. In Folge der Spannung U_C2 wird ein als Vorstrom dienender Strom von dem einen Leiter zu dem anderen Leiter der elektrischen Leitungsstrecke 3, vorliegend also von dem Innenleiter 30 zu dem Außenleiter 31 des Koaxialkabels, bewirkt und auf diese Weise ein elektrisch leitender Ionisationskanal in dem Wasser gebildet, ohne dass sich (bei richtig gewählter Spannung U_C2) eine Bogen- bzw. Funkenentladung ausbildet. Ferner weist der Steuerungsteil 4 eine Verzögerungsschaltung 42 auf, um abgestimmt auf die Leitfähigkeit des Wassers nach einer einstellbaren Verzögerung den Marxgenerator 20 zum Abgeben eines Hochspannungsimpulses zu triggern. Die Energie des damit erzeugten Hochspannungsimpulses (von z. B. 10 bis 100 Joule bei einer Hochspannung von z. B. 2 bis 8 kV) wird mit Hilfe des Übertragers Ü₂ dem Ionisationskanal in dem Wasser zwischen den Enden des Innenleiters 30 und des Außenleiters 31 zugeführt. Dadurch wird ein Funken mit anschließender Bogenentladung über den vorgegebenen Ionisationskanal erzeugt und die Stoßwelle im Bereich der verstopfenden Ablagerung B bzw. Blockade bewirkt, die sich von der Entladungsstrecke E aus hydromechanisch ausbreitet und die Ablagerungen bei mehrfacher Wiederholung abträgt.According to the embodiment according to 2 An input voltage U _{1 is applied} via a resistor R ₁ to a capacitor C ₁ in order to charge it to a voltage U _C1 . Parallel to the capacitor C ₁ is a resistor R ₂ . To the stored energy in the capacitor C ₁ on the relevant conductor of the electrical line 3 , in this case on the inner conductor 30 of the coaxial cable, is located in the current path a thyristor Thy, which is ignited when the voltage U _C1 at the capacitor C _{1 has reached} the desired height. The stored energy in the capacitor C ₁ is recharged via a throttle Dr in a further capacitor C ₂ , to which a further resistor R ₃ is connected in parallel. The voltage U _C2 on the capacitor C ₂ is located on the one conductor of the electrical line 3 , So here on the inner conductor 30 of the coaxial cable, wherein z. B. a transformer Ü _{2 is} interposed, as shown 2 seen. As a result of the voltage U _C2 is serving as a bias current from the one conductor to the other conductor of the electrical line 3 , So from the inner conductor 30 to the outer conductor 31 of the coaxial cable, causes and formed in this way an electrically conductive Ionisationskanal in the water without (with properly selected voltage U _C2 ) forms an arc or spark discharge. Furthermore, the control part 4 a delay circuit 42 on, um tuned to the conductivity of the water after an adjustable delay the Marx generator 20 for triggering a high voltage pulse to trigger. The energy of the high-voltage pulse generated therefrom (for example 10 to 100 joules at a high voltage of, for example, 2 to 8 kV) is transmitted to the ionization channel in the water between the ends of the inner conductor with the aid of the transformer Ü ₂ 30 and the outside manager 31 fed. As a result, a spark is generated with subsequent arc discharge through the predetermined ionization channel and causes the shock wave in the area of the clogging deposit B or blockade, which spreads hydromechanically from the discharge path E and removes the deposits in multiple repetition.

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach 3 werden in prinzipiell entsprechender Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 hydromechanische Stoßwellen über eine Bogenentladung am Ende einer elektrischen Leitungsstrecke 3 in Form eines Koaxialkabels mit Innenleiter 30 und Außenleiter 31 im Bereich einer verstopfenden Ablagerung B in einer flüssigkeitsführenden Leitung, insbesondere einem Wasserrohr erzeugt. in 3 ist der Marxgenerator 20 mit mehreren Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn näher dargestellt. Dieser ist zur Aufladung der in ihm enthaltenen Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn über ein Netzteil mit einer Gleichrichterdiode D und einem Transformator an ein Stromnetz mit einer Sicherung F1 angeschlossen. Ferner wird über die so gebildete Spannungsversorgung 5 über eine Transformatorwicklung der Steuerungsteil 4 versorgt, der einen Taktgenerator 40 umfasst, wobei der Taktgenerator 40 mit einem in einem bestimmten Takt ansteuerbaren Schaltglied S₁ an dem Marxgenerator 20 liegt, um die wiederholten Hochspannungsimpulse zu erzeugen. Dazu werden die Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn zunächst in Parallelschaltung auf eine im Vergleich zur Hochspannung relativ niedrige Spannung über die Spannungsversorgung 5 aufgeladen und anschließend zur Addition der Spannungen an den Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn hintereinander geschaltet. In dem Ausführungsbeispiel nach 3 sind dabei acht Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn über jeweilige parallele Strompfade in Reihe zu jeweiligen Widerständen R_M1 ... R_Mn geschaltet, die bezüglich der Kondensatoren C_M1, ..., C_Mn masseseitig und ladepotentialseitig in den Strompfaden liegen. Zwischen den jeweiligen parallelen Strompfaden sind in gezeigter Weise Schaltglieder S_M1 ... S_Mn zwischen dem niedrigpotentialseitigen Anschluss des vorhergehenden und dem hochpotentialseitigen Anschluss des nachfolgenden Kondensators angeordnet. Sind die Kondensatoren C_M1 ... C_Mn parallel über die Diode D aufgeladen (z. B. in einem Bereich zwischen 400 und 600 V) so können die Schaltglieder S_M1 zwischen den parallel geschalteten Kondensatoren mittels des Steuerungsteils 4 geschlossen werden, um die einzelnen Spannungen an den Kondensatoren C_M1 ... C_Mn zu der Hochspannung (von z. B. 3,2 kV bis 4,8 kV) zu addieren und an die elektrische Leitungsstrecke 3 zu legen und die Bogenentladung zu bewirken. Auch hierbei ist es vorteilhaft vor Anlegen der Hochspannung an den Leitungsenden einen Vorstrom und damit einen Ionisationskanal für die anschließende Bogenentladung zu erzeugen. Nach der Entladung und dem Öffnen der Schaltglieder C_M1 ... C_Mn kann erneut die Aufladung der parallel geschalteten Kondensatoren C_M1 ... C_Mn über die Gleichrichterdiode D auf die relativ niedrige Spannung und anschließend die Spannungsaddition durch Schließen der Schaltglieder C_M1 ... C_Mn unter Steuerung mittels des Steuerungsteils 4 erfolgen. Dieser Vorgang kann anschließend über den Taktgenerator 40 mit vorgegebener Frequenz von z. B. mehreren Hz mehrfach wiederholt werden. Die Auslösung und Abschaltung der wiederholten Hochspannungsimpulserzeugung kann mittels eines Betätigungsglieds an der Impulserzeugungsschaltung 1 z. B. von Hand vorgenommen werden.According to the further embodiment 3 become in principle corresponding manner as in the embodiment according to 2 hydromechanical shock waves via an arc discharge at the end of an electrical line 3 in the form of a coaxial cable with inner conductor 30 and outer conductor 31 generated in the region of a clogging deposit B in a liquid-carrying line, in particular a water pipe. in 3 is the Marx generator 20 with several capacitors C _M1 , ..., C _{Mn shown in} more detail. This is connected to charge the capacitors contained in it C _M1 , ..., C _Mn via a power supply with a rectifier diode D and a transformer to a power grid with a fuse F1. Furthermore, via the voltage supply formed in this way 5 via a transformer winding of the control part 4 supplied with a clock generator 40 includes, wherein the clock generator 40 with a controllable at a certain clock switching element S ₁ to the Marx generator 20 is to generate the repeated high voltage pulses. For this purpose, the capacitors C _M1 , ..., C _Mn first in parallel to a relatively low voltage compared to the high voltage across the power supply 5 charged and then connected in series to add the voltages to the capacitors C _M1 , ..., C _Mn . In the embodiment according to 3 are eight capacitors C _M1 , ..., C _Mn connected via respective parallel current paths in series with respective resistors R _M1 ... R _Mn , with respect to the capacitors C _M1 , ..., C _{Mn on the} ground side and the charging potential side in the current paths lie. Between the respective parallel current paths, switching elements S _M1 ... S _{Mn are arranged} between the low-potential-side terminal of the preceding and the high-potential-side terminal of the subsequent capacitor, as shown. If the capacitors C _M1 ... C _{Mn are} charged in parallel via the diode D (eg in a range between 400 and 600 V), then the switching elements S _M1 can be connected between the capacitors connected in parallel by means of the control part 4 to add the individual voltages across the capacitors C _M1 ... C _Mn to the high voltage (from, for example, 3.2 kV to 4.8 kV) and to the electrical conduction path 3 to lay and cause the arc discharge. Again, it is advantageous to create a bias current and thus an ionization channel for the subsequent arc discharge before applying the high voltage at the line ends. After the discharge and the opening of the switching elements C _M1 ... C _Mn , the charging of the parallel-connected capacitors C _M1 ... C _Mn via the rectifier diode D to the relatively low voltage again and then the voltage addition by closing the switching elements C _M1 . .. C _Mn under control by means of the control part 4 respectively. This process can then be done via the clock generator 40 with a predetermined frequency of z. B. several Hz are repeated several times. The triggering and deactivation of the repetitive high voltage pulse generation can be effected by means of an actuator on the pulse generating circuit 1 z. B. be made by hand.

Prinzipiell ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 arbeitet auch die in 4 dargestellte Impulserzeugungsschaltung 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 3 ist hierbei jedoch der Widerstand R_Mn am Fußpunkt des letzten Kondensators C_Mn in der Schaltung des Marxgenerators 20 weggelassen, so dass der letzte Kondensator C_Mn niedrigpotentialseitig an dem Innenleiter 30 des Koaxialkabels ohne Parallelwiderstand angeschlossen ist und somit während der gesamten Ladezeit des Kondensators C_Mn ein Vorstrom zum Außenleiter 31 und damit der Ionisationskanal im Wasser gebildet wird. Über diesen erfolgt anschließend definiert die Bogenentladung in dem Wasser. Auch hierbei wird somit eine wenig effektive Volumenentladung über das Wasser vermieden.In principle, similar to the embodiment according to 3 also works in the 4 illustrated pulse generating circuit 1 , In contrast to the embodiment according to 3 Here, however, the resistance R _Mn at the bottom of the last capacitor C _Mn in the circuit of the Marx generator 20 omitted, so that the last capacitor C _Mn low potential side on the inner conductor 30 the coaxial cable is connected without parallel resistor and thus during the entire charging time of the capacitor C _Mn a bias current to the outer conductor 31 and thus the ionization channel is formed in the water. This is then defined by the arc discharge in the water. Again, thus a little effective volume discharge through the water is avoided.

Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach 3 an den Fußpunkt des letzten Kondensators C_Mn zum Bewirken des Ionisationskanals und Bilden einer definierten Bogenentladung über einen Übertrager Ü₂ eine Ionisierungs-Impulserzeugungsschaltung 41 mit einem Schaltglied S₂ und einem weiteren Kondensator C₃ angeschlossen. Die Ionisierungs-Impulserzeugungsschaltung 41 liegt über eine Gleichrichterdiode D₁ an der Netzspannung. Über die Ionisierungs-Impulserzeugungsschaltung 41 und den Übertrager Ü₂ kann der Vorstrom definiert zeitlich gesteuert vorgegeben werden, womit sich ebenfalls eine definierte Bogenentladung bei Anlegen des Hochspannungsimpulses an den Enden zwischen Innenleiter 30 und Außenleiter 31 des Koaxialkabels in der Nähe der Blockade B ergibt. Die Spannung an dem Kondensator C₃ kann entsprechend der Spannung an dem Kondensator C₂ nach 2 genutzt werden, um eine zusätzliche Ladungsenergie im Wasser zu deponieren, wenn die Spannung der Bogenentladung unter die Spannung an dem Kondensator C₃ (bzw. C₂ bei dem Ausführungsbeispiel nach 2) gesunken ist, wodurch die erzeugte hydromechanische Stoßwelle verstärkt wird.At the in 5 shown embodiment is compared to the embodiment according to 3 to the base of the last capacitor C _Mn for effecting the ionization channel and forming a defined arc discharge via a transformer Ü ₂ an ionization pulse generation circuit 41 connected to a switching element S ₂ and another capacitor C ₃ . The ionization pulse generation circuit 41 is connected to the mains voltage via a rectifier diode D ₁ . About the ionization pulse generation circuit 41 and the transformer Ü ₂ , the bias current can be defined defined in time, which also has a defined arc discharge when the high voltage pulse at the ends between inner conductors 30 and outer conductor 31 of the coaxial cable near Blockade B. The voltage across the capacitor C ₃ may decrease according to the voltage across the capacitor C ₂ 2 be used to deposit an additional charge energy in the water when the voltage of the arc discharge below the voltage across the capacitor C _3rd (or C ₂ in the embodiment according to 2 ), thereby amplifying the generated hydro-mechanical shock wave.

Es hat sich gezeigt, dass der Vorstrom und der gebildete Ionisierungskanal sowie die damit bewirkte definierte Bogenentladung wesentlich zur Wirksamkeit der hydromechanischen Stoßwellen beim Abtragen der Ablagerungen beiträgt.It has been found that the bias current and the ionization channel formed and the defined arc discharge caused thereby contribute substantially to the effectiveness of the hydromechanical shock waves in the removal of the deposits.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 95/05250 [0002]
DE 4321664 C2 [0003]
EP 0265549 B1 [0003]

Claims

Device for removing clogging deposits (B) in liquid-carrying lines (L) by means of hydromechanical shock waves, for the production of which a pulse generating circuit ( 1 ) with a control part ( 4 ) and a high voltage generator ( 2 ) is present, on the output side to the deposit (B) in the line (L) feasible electrical line route ( 3 ) with conductors insulated from one another in operation ( 30 . 31 ) is connected to ignite at the open end by the high voltage an arc discharge and thus trigger the shock wave, characterized in that the high voltage generator ( 2 ) has a plurality of memory elements charged to a voltage lower or higher than the high voltage, and a switching device having a plurality of switching elements (S _M1 ,..., _Mn ) via which the memory elements are connected by means of the control part. 4 ) are interconnectable to generate the high voltage.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the memory elements via the switching elements (S _M1 , ..., S _Mn ) after ignition again in the circuit state for charging to the lower voltage can be brought together and then interconnected again to generate the high voltage and that the interconnection after a respective ignition of the arc discharge and charging of the memory elements to the lower voltage by means of the control part ( 4 ) is repeatedly carried out.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a series of high-voltage pulses can be triggered by hand and switched off.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rechargeable storage elements are capacitors (S _M1 , ..., S _Mn ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the high voltage generator ( 2 ) is constructed in the manner of a Marx generator.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching elements (S _M1 , ..., S _Mn ) by means of a clock generator ( 40 ) of the control part ( 4 ) are periodically controllable.

Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the control part ( 4 ) for generating a bias for a bias current for effecting a conductive ionization channel between the open ends of the two conductors ( 30 . 31 ) is formed in the liquid volume before generating the high voltage.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the pulse generating circuit ( 1 ) for generating the bias current, an ionization pulse generating circuit ( 41 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control part ( 4 ) a delay circuit ( 42 ) for the first and / or repeated generation of the high voltage.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical line ( 3 ) is designed as a flexible coaxial cable, wherein the inner and outer conductors at the open end of the coaxial cable represent the electrodes of the liquid spark gap.

Method for removing clogging deposits (B) in liquid-carrying lines (L) by means of hydromechanical shock waves generated by a high-voltage arc discharge at the end of an electrical line ( 4 ), characterized in that the high voltage according to the principle of the Marx generator by parallel charging and subsequent series connection of the charged capacitors (S _M1 , ..., S _Mn ) is generated.

A method according to claim 11, characterized in that before the caused by the high voltage arc discharge at the end of the line ( 4 ) By means of a bias current, an ionization channel is generated in the liquid volume.