CN101626844B - 管道清洁系统 - Google Patents

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Abstract

用空气系统(110)清洁有内含物的管道(10)的一种方法。该方法包括由位于高压低速压缩空气源(140)的空气系统提供空气直到内含物开始在管道内移动，由位于低压高速鼓风机(170)处的空气系统提供空气直到大部分内含物被排出管外，和在低压高速鼓风机继续提供空气直到基本上所有的剩余内含物被排出管外。

Description

管道清洁系统
技术领域
本申请整体涉及管道清洁系统，尤其涉及用气流清洁一段管道的方法和设备。
背景技术
由于管道本身的几何形状或管道内含物的特性，清除一段典型长度管道的内含物常常可能是困难的。例如，可能很难使粘稠的液体产生运动和可能在管壁上留下大量的残液。
已知的空气流动系统通常需要大型的大功率鼓风机以便提供从该管道基本上除去所有内含物所需的空气压力和速度，包括大部分残留物。但是，清洁管道所用的空气有可能污染管道的内含物。尽管有已知的单独的卫生系统，但是这些系统也增加了整个系统的复杂性。
因此希望有简化的管道清洁系统。该系统优选地在保持整个系统卫生的同时，可用快速和有效的方式清洁一段管道，包括附着于管壁上的残液。
发明内容
因此本申请提供用空气系统清洁有内含物管道的一种方法。该方法可以包括由空气系统提供高压低速的空气直到内含物开始在管道内运动，由空气系统提供低压高速的空气直到大部分内含物被排出管外，和继续提供低压高速的空气直到基本上所有的剩余内含物被排出管外。
高压可以包括约0.5到约2.0巴。低压可以包括约0.2巴。高速可以包括高至约10米/秒。继续提供低压高速的空气直到基本上所有的剩余内含物被排出管外这一步骤可以包括使剩余的内含物流到气-液分离器。该方法可以包括清洗该空气系统、干燥该空气系统、和加氯消毒该空气系统。
本申请进一步描述管道的清洁系统。该清洁系统可以包括与管道连通的空气系统，与该空气系统连通的加氯处理的水系统，和与该管道连通的收集系统。该空气系统可以包括压缩空气源和鼓风机。该收集系统可以包括气-液分离器。
该空气系统可以包括与该管道连通的隔离阀和隔离阀下游的排空阀。该空气系统可以包括压力调节器，与压缩空气源连通的空气过滤器，和与该鼓风机连通的空气过滤器。该空气系统可以包括流量计和压力表。该收集系统可以包括保存箱和就地净化系统。就地净化系统可以包括保存箱围绕的喷球。加氯处理的水系统可以包括处理过的水源。
本申请进一步描述用于清洁管道内含物的一种系统。该系统可以包括与该管道连通的空气管线，与该空气管线连通的压缩空气源，与该空气管线连通的鼓风机，与该空气管线连通的卫生消毒系统，和与该管道连通的收集系统。压缩空气源可以包括用于使管道中内含物开始运动的高压作业和一旦已经开始运动的低压作业。
附图说明
图1是如这里描述的管道清洁系统的示意图。
具体实施方式
本文描述的系统用于清洁一段管道10。管道10可以是任何形状或尺寸和由任何类型的材料制成。在本例子中，使用管道10将混合箱20与饮料装瓶系统的灌装机30连接。可以使用混合箱20混合各种配料以便生成饮料、饮料原液、果汁或果汁混合物，和更基本的任何类型的液体。例如，可使用混合箱20去混合糖浆和水以便生成标准的碳酸饮料。管道10可通到灌装机30。灌装机30配发饮料到瓶、罐、桶、坛、和其他常规类型的容器中。过滤器40和多个阀门可设置在管道10上。使用混合箱20和灌装机30仅是通过例子说明本发明。管道10也可以从一个混合箱出来到另一个混合箱。本文所述的管道10可用于传送任何类型的内含物去任何地方或从任何地方来。同样，本文描述的系统可以清洁任何这样的内含物。
现在参考附图，图中相同的数字代表图中相同的元件，图1表示如这里描述的管道清洁和卫生消毒系统100。使用管道清洁和卫生消毒系统100在灌装结束或混合操作之后按上文所述清洁一段管道10。
管道清洁和卫生消毒系统100包括空气系统110。空气系统110通过三通阀120和空气管线130连接到管道10。三通阀120可以是自动隔离阀，它防止管道10内含物对空气系统110的任何污染。空气管线130可以由不锈钢316和相似类型的材料制成。
空气系统110可以包括压缩空气源140。该压缩空气源140通过压力调节器145可以提供约6巴左右的压缩空气。这里可以使用其他的压力。该压缩空气源140可以包括标准的空气压缩机、空气聚集系统、或相似类型的装置。可将压缩空气源140通过一个或多个无菌空气过滤器150连接到空气管线130。无菌空气过滤器150可以是常规的设计和可以包括H13级的过滤系统其效率为过滤0.01微米的颗粒约99.9％。这里可以使用相似类型的过滤器。可以设置一个或多个压缩空气阀160、165在空气过滤器150的任一侧。
该空气系统110也可以包括与空气管线130连通的鼓风机170。该鼓风机170可以是常规的风机或其他类型的空气运动装置。该鼓风机170可以提供的空气速度高达约45米/秒。这里可以使用其他的速度。在鼓风机170的上游可以设置一个或多个无菌空气过滤器180。无菌空气过滤器180可以是常规的设计和可以包括H13级过滤系统其效率为过滤0.01微米的颗粒约99.9％。这里可以使用相似类型的过滤器。该鼓风机170可以通过鼓风机阀190和连接管线195与空气管线130连通。
该空气系统110还包括流量计200和压力变送器210.该流量计200可以是常规的设计和可以是在加压环境中对从近似零到约3巴左右的变化压力能进行空气流量的测量。该流量计200测量通过空气管线130的空气流动的速度。同样，该压力变送器210可以是常规的设计。该压力变送器210测量在空气管线130中空气流的压力。该空气系统110还可以包括设置在三通阀120下游的排空阀220。该排空阀220如下面将要详细描述那样允许排出卫生消毒的流体。
该管道清洁和卫生消毒系统100还包括水系统250。该水系统250包括净化水源260。水可通过用氢氧化钙除去碳酸然后加氯净化处理到约3ppm用于存储并在使用之前用碳过滤。这里也可以使用相似的净化处理方法。该水系统250包括与该空气系统110的空气管线130连通的水管线270。该水管线270可由不锈钢316或相似类型的材料制成。该水管线270通过水阀280连接到空气管线130。该水系统250还包括使用氯气药片以便获得约150ppm氯气溶液的加氯处理系统290。这里可以使用其他类型的溶液。该加氯处理系统290可将水氯化和消毒以便如下面将要详细描述那样去消毒空气管线130。
该管道清洁和卫生消毒系统100还包括收集系统300。该收集系统300通过收集阀310连接到管道10。该收集阀310可以是标准的三通阀或相似类型的阀。该收集系统300还包括保存箱320。该保存箱320可以是任何需要的尺寸或设计。通过就地净化系统325可以消毒保存箱320。就地净化系统使用设置在箱320内的喷球330。通过就地净化管线340和标准蝶阀360将喷球330连接到管道10。保存箱320如同气-液分离器进行操作以便从管道10的内含物中除去气流。在箱320内液体由于重力向下流动而空气排出。
通过收集管线350和标准的电动蝶阀360可将保存箱320连接到收集阀310。该收集管线350可由不锈钢316或相似类型的材料制成。该保存箱320还可以通过灌装机管线370与灌装机40连通。
在使用中，有许多不同的方式可以使用该管道清洁和卫生消毒系统100去清洁管道10。下面的方法仅作示例进行描述。例如，管道10可采用五个处理步骤进行清洁，包括推挤、刮落、清洗、干燥和加氯处理及干燥。这里可以使用其他的方法。
在该例子中，管道10中填充有诸如液体，且更典型的为粘性液体的内含物。在推挤步骤中，打开空气系统110的三通阀120以及空气管线130上的压缩空气阀160。因此该压缩空气源140提供约6巴的可控的层流气流，然后通过压力调节器145将其调节到约0.5巴到约2巴压力。该气流开始推动内含物通过管道10。该压缩空气源140可以提供低速下的高压直到该管道10里的内含物开始移动。压力可以是约0.5到约2.0巴，而速度从约零到约10米/秒。这里可以使用其他的压力和速度。
压力随内含物开始流动而下降。压力可以下降到约0.4到约0.6巴左右。这里可以使用其他的压力。当内含物开始移动时，大量或大部分的内含物被引导向灌装机30或保存箱320并流动到那里。
在刮落步骤中，在空气管线130上关闭压缩空气阀160和打开鼓风机阀190以便继续移动内含物。鼓风机170因此向空气管线130和管道10提供高速空气。压力可下降到约0.2巴同时鼓风机可以提供高达约45米/秒左右的气流。这里可以使用其他的压力和速度。现在空气流有较低的气压但较高的速度以便将大量的内含物排放到灌装机或保存箱320内。一旦已经排空大部分的内含物，收集阀310打开以使基本上所有的剩余内含物被引导向保存箱320。如上所述在保存箱320内通过气-液分离器330可使内含物与空气流分离。然后收集的内含物可通过灌装管线370到达灌装机30。
在清洗步骤中，三通阀120打开以便使空气管道130和管道10连接到灌装机30，同时将通到排空阀220的管线130关闭。通过水系统250和净化水源260将少量的水注射进空气管线130中。其量可以是约5到约10米/分钟。这里可以使用其他的量。鼓风机170和水系统250的组合提供带有净化水的旋涡状气流以清洗空气管线130和其他元件。
在干燥步骤中，通过水阀280关闭水系统250。打开阀220，同时鼓风机170继续吹风以除去从上述清洗阶段残留在空气管线130内的任何剩余潮气。
在加氯处理和干燥步骤中，使用水系统250的加氯处理系统290，且一定量的补充水通过水系统250被注射进空气管线130。这种加氯处理系统290消毒空气管线130以避免从空气管线130可能造成的对管道10中液体的任何生物污染。可以定期使用加氯处理系统290，例如每隔几个星期，或按需要。可将氯气药片放入到加氯处理系统290中并用处理过的水注满以便获得150ppm氯气溶液。这里可以使用其他类型的溶液。打开阀门280、120、220以使含氯溶液流入管线130。当充满管线130时，关闭排空阀220使接触时间约为5分钟左右。这里可以使用其他的时间长度。然后打开排空阀220和用处理过的水冲洗管线130直到全部排除氯气。接着使用鼓风机170可以干燥管线130。管道10也可用同样的方法消毒。
因此开始时使用较高压力以便使管道10的内含物进入移动。当内含物移动但在管道10被清空之前，减小压力且增加速度。一旦除去大部分内含物后继续这种压力较低速度较高的气流以便除去剩余在管道10内的任何残留物。然后可对空气管线130进行清洗和消毒。

Claims (20)

1.用空气系统清洁有内含物管道的一种方法，包括：
由空气系统提供高压低速的层流气流直到内含物开始在管道内运动；
由空气系统提供低压高速的空气直到大部分内含物被排出管外；和
继续提供低压高速的空气直到基本上所有的剩余内含物被排出管外。
2.如权利要求1所述的方法，其中高压包括0.5到2.0巴。
3.如权利要求1所述的方法，其中低压包括0.2巴。
4.如权利要求1所述的方法，其中高速包括高达10米/秒。
5.如权利要求1所述的方法，其中继续提供低压高速的空气直到基本上所有的剩余内含物被排出管外这一步骤包括使剩余的内含物流入到气一液分离器。
6.如权利要求1所述的方法，还包括清洗该空气系统。
7.如权利要求6所述的方法，还包括干燥该空气系统。
8.如权利要求7所述的方法，还包括加氯处理该空气系统。
9.一种管道清洁系统，包括：
与该管道连通的空气系统；
其中该空气系统包括压缩空气源和鼓风机；
该压缩空气源提供高压低速的层流气流直到内含物开始在管道内运动；
该鼓风机提供低压高速的空气直到大部分内含物被排出管外；
与该空气系统连通的加氯处理水系统；和
与该管道连通的收集系统；
其中该收集系统包括气-液分离器。
10.如权利要求9所述的清洁系统，其中该空气系统包括与该管道连通的隔离阀。
11.如权利要求10所述的清洁系统，其中该空气系统包括在隔离阀下游的排空阀。
12.如权利要求9所述的清洁系统，其中该空气系统包括压力调节器。
13.如权利要求9所述的清洁系统，其中该空气系统包括与压缩空气源连通的空气过滤器。
14.如权利要求9所述的清洁系统，其中该空气系统包括与鼓风机连通的空气过滤器。
15.如权利要求9所述的清洁系统，其中该空气系统包括流量计和压力表。
16.如权利要求9所述的清洁系统，其中收集系统包括保存箱。
17.如权利要求16所述的清洁系统，其中收集系统包括就地净化系统。
18.如权利要求17所述的清洁系统，其中就地净化系统包括保存箱围绕的喷球。
19.如权利要求9所述的清洁系统，其中加氯处理的水系统包括净化处理过的水源。
20.一种用于清洁管道内含物的系统，包括：
与该管道连通的空气管线；
与该空气管线连通的压缩空气源；
与该空气管线连通的鼓风机；
该压缩空气源包括使该管道中内含物开始运动的高压低速的层流气流作业；
该鼓风机包括上述运动已经开始之后的低压高速作业；
与该空气管线连通的卫生消毒系统；和
与该管道连通的收集系统。
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