CN102513318B - 一种全自动密封清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动密封清洗装置，包括箱体和控制清洗装置全自动运行的PLC控制模块，所述箱体内安装有清洗容器的清洗箱、储存清洗液的储液箱，其中清洗箱通过管道与储液箱连接，所述清洗箱一端为敞口端，另一端为封闭端，敞口端上设置有密封门，在清洗箱内部封闭端上设置有与清洗箱轴心线同轴的空心喷射管，喷射管管壁上设置有出液孔，喷射管在封闭端连接处与进液管连接。本发明可根据不同的清洗标准随时调整清洗数据，分别利用不同的溶液作为容器的浸泡液，以消除容器上的附着物或减少经肼溶液浸泡后的残余，避免了对环境和人体的损害，采用全密封结构实现全自动清洗过程，使得清洗过程安全可靠且方便维修，使用成本低廉、寿命长。

Description

一种全自动密封清洗装置

技术领域

本发明涉及一种清洗装置，具体涉及一种对盛装有害物质的容器进行全密封清洗的清洗装置。

背景技术

在各行业中都有一些对人体或是环境有害的液体或物质，此类物质通常是盛装在容器内密封保存，在使用后空容器不能随意摆放或是需要处理后进行再次利用，如在航天行业中，多以肼类燃料作为飞行动力使用，肼类燃料都是安装在燃料箱中的，燃料箱在每次使用或定期检测前都要进行彻底的清洗工作，特别是要使用一定浓度的专用清洗液对燃料箱进行浸泡，以去除各种对肼有影响的物质或异物，避免在使用肼类燃料时影响使用效果或出现意外，如有些附着在燃料箱内壁上的氧化物，具有分解肼类燃料的作用，如果肼类燃烧保存在含有此类氧化物的容器中，时间长了就会使肼类燃料的燃烧效果出现下降，因此在使用前需要对燃料箱进行彻底的清洗。但肼类燃料毒性大，易挥发，使用传统的人工清洗、敞口洗槽等人工操作的清洗工艺，不利于操作人员的身体健康，而且清洗介质使用量大，且多数是被挥发掉，使得清洗效果低下，成本大，同时人工操作的效果无法精确标准化，清洗结果常常因操作人员的经验、负责程度而不同，导致了检验的工作量增加和清洗认定难度。

申请号为200810047818.3的专利申请公开了一种洗碗机，包括机壳及洗涤、消毒和烘干装置，其中：洗涤装置设有电机、波轮、内胆和碗篮，内胆位于机壳的内腔中，电机的机轴上穿内胆的底部后与波轮中部固定相连，碗篮位于内胆的内腔中；消毒装置采用臭氧发生器，其固定在内胆的外壁上；烘干装置包括电吹风和吹风管道；电吹风固定在内胆外壁上，吹风管道的一端接电吹风，另一端接内胆上方的进风口。此方案的洗碗机可实现洗涤、消毒、烘干于一体的全自动流程。但是由于密封性不好，不适合清洗具有有毒或对人体有害物质的容器，并且，清洗介质在使用一次后就排出了，不具有清洗介质循环利用的功能，造成一定的浪费。

发明内容

为解决现有技术中对盛装有害物质的容器清洗过程没有封闭，且不能量化控制清洗过程的问题，本发明提供一种全封闭自动化控制清洗有害物质的容器的装置，不但能够控制清洗过程和步骤而且能够对浸泡液回收。具体方案如下：1、一种全自动密封清洗装置，包括箱体和控制清洗装置全自动运行的PLC控制模块，其特征在于，所述箱体内安装有清洗容器的清洗箱、储存清洗液的储液箱，其中清洗箱通过管道与储液箱连接，所述清洗箱一端为敞口端，另一端为封闭端，敞口端上设置有密封门，在清洗箱内部封闭端上设置有与清洗箱轴心线同轴的空心喷射管，喷射管管壁上设置有出液孔，喷射管在封闭端连接处与进液管连接。

为了解清洗状态：所述清洗箱内设置有分别与PLC控制模块连接的温度传感器、压力传感器、液位传感器。

为加快容器的干燥过程及了解容器的清洗效果：所述清洗箱连接有烘干装置，烘干装置通过加热管道与清洗箱内部形成热空气循环，在加热管道上设置有加速热风流动的风机。

为适应不同数量容器的清洗：所述烘干装置包括六个干烧式加热管，其中三个加热管为正常工作而另三个加热管为备用。

为提高清洗效果：所述进液管包括内部肼溶液管、自来水管、蒸馏水管和氮气管，PLC控制模块通过上述管路上的电磁阀控制相应管道的开合。

为避免清洗后的物质对环境造成污染：所述清洗箱上设置有分别与回收装置连接的排液管和废气管道，废气管道上设置有与PLC控制模块连接的肼气体检测探头，所述回收装置包括废气处理设备、废水处理设备、废液处理设备、肼溶液回收设备。

为检测清洗效果：所述清洗箱的进液管和排液管上设置有与PLC控制模块连接的pH电极，PLC控制模块内设置有在线式pH监测主机，PLC控制模块根据pH监测主机提供的清洗液和废液的pH值之差确定容器的清洗效果。

为及时了解清洗过程出现的异常：所述PLC控制模块包括对清洗过程异常进行报警的报警装置。

为提高清洗效率：所述清洗箱有两个且平行设置在储液箱的上方。

为针对不同的容积截面及提高喷射效果：所述喷射管与清洗箱的直径比为1/15～1/5，长度比为1/3～4/5。

本发明根据不同的清洗标准调整清洗数据，分别利用肼溶液、自来水、蒸馏水、氮气等原料作为容器的浸泡液，消除容器上的附着物或减少经肼溶液浸泡后的残余，避免了对环境和人体的损害。利用加热管对清洗后的容器进行烘干，既加快了容器的干燥过程，也进一步分解了容器上沾附的肼溶液，通过在废气管道上设置肼气体监测探头对烘干后肼气体的检测，可以检测清洗不合格的容器，避免不合格清洗容器的流出。设置在清洗箱内的喷射管在排液的同时利用出液孔对容器内部进行喷射冲洗，大大提高清洗效果。通过温度传感器、压力传感器和液位传感器实现对清洗箱内清洗环境的精确控制，避免清洗不到位。利用PLC控制模块实现整个清洗过程的自动控制，避免了人为因素造成的误差和疏忽。本方案包括两个清洗箱，可同时对两个容器进行清洗，大大提高工作效率。储液箱实现肼溶液的循环利用，避免了肼气体散发所造成的浪费。清洗过程中产生的各种废物由不同的回收装置处理，避免了对环境造成二次污染。本方案采用全密封结构，实现全自动控制清洗过程，使得清洗过程安全可靠，且方便维修、使用成本低廉、寿命长。

附图说明

图1本发明的原理示意图。

图2本发明的箱体正面示意图。

图3本发明的箱体内正面示意图。

图4本发明的清洗箱结构示意图。

附图中的标号说明：1-箱体、101-操作门、102-触摸式控制屏、103-pH计显示仪表、2-清洗箱、201-敞口端、202-封闭端、203-密封门、204-喷射管、205-出液孔、206-废气管道、207-排液管、3-储液箱、4-PLC控制模块、501-压力传感器、502-液位传感器、503-温度传感器、504-pH电板、505-肼气体监测探头、601-废气处理设备、602-废水处理设备、603-废液处理设备、604-肼溶液回收设备、7-进液管、701-外部肼溶液管、702-内部肼液管、703-自来水管、704-蒸馏水管、705-氮气管、8-加热管、801-风机。

具体实施方式

如图所示，本发明的清洗装置包括一个由不锈钢制成的箱体1，箱体外形尺寸约为2300mm×1800mm×2000mm，在箱体1内设置有两个相互平行且水平放置的圆筒形清洗箱2，在清洗箱2的下方设置一个共用的储液箱3，两个清洗箱2分别利用管道与储液箱3连接，其中每个清洗箱2的容积为70L，储液箱3的容积为160L。清洗箱包括敞口端201和封闭端202，在敞口端201上设置有密封门203，在清洗箱内安装有喷射管204，喷射管204的一端固定在封闭端202上，固定后喷射管204的轴心线与清洗箱2的轴心线重合，喷射管与封闭端的连接端与进液管7连通，喷射管204的管壁上设置有多个出液孔205，其中进液管7的另一端分别与内部肼溶液管702、自来水管703、蒸馏水管704和氮气管705连接。喷射管与清洗箱的直径比一般为1/15～1/5，长度比为1/3～4/5，也可以根据具体清洗的容器结构进行相应调整。

在清洗箱2的顶部和底部分别设置有废气管道206和排液管207，废气管道206和排液管207分别与不同的回收装置连接，这里的回收装置根据处理的废物不同分为废气处理设备601、废水处理设备602、废液处理设备603、肼液回收设备604。为了控制清洗过程及分析清洗效果，在进液管7和排液管207上分别设置有pH电极504，pH电极504与PLC控制模块4里的两台在线式pH监测主机连接。在废气管道206上安装有肼气体监测探头505和数据采集模块，PLC控制模块4可根据废气中肼气体的浓度判断当前容器清洗是否达标。在清洗箱2内分别设置有压力传感器501、温度传感器503、液位传感器502，分别用于反映清洗箱在清洗过程中的变化，其中压力传感器501有六个，分别安装在清洗箱2、储液箱3和氮气管705上，用于采集清洗各流程中的压力参数，温度传感器503有三个，分别安装在清洗箱2和加热管道上，用于采集清洗各流程中的温度参数，液位传感器502为三个磁浮子液位计，分别安装在清洗箱2和储液箱3上，用于采集清洗各流程中的液位参数。储液箱3连接有外部肼溶液管701，在储液箱3的底部通过管道分别与两个清洗箱2连接，清洗装置中的各个输液管道上设置有电磁阀，各电磁阀和传感器分别与PLC控制模块4连接，操作人员通过PLC控制模块4实现整个清洗过程的自动化控制。

本方案的清洗装置为全密封的结构，能够避免清洗过程中肼气体的泄漏对人体造成损害。清洗装置的工作过程如下，在箱体1上设置有与两个清洗箱敞口端201对应的操作门101，打开操作门101后再打开清洗箱2的密封门203，将盛装肼溶液或是其它原料的容器以开口端套在喷射管204上的方式放入清洗箱内，可以单独使用一个清洗箱，也可以同时使用两个清洗箱，关闭密封门203，经过压力检测后，通过PLC控制模块4将储液箱3中的肼溶液作为容器的浸泡液通过内部肼溶液管702注入清洗箱2内，通过控制肼溶液的压力大小和电磁阀，使肼溶液由喷射管204进入清洗箱内时由喷射管上的出液孔205喷出，可对容器的内部进行洗刷，当清洗箱2内的肼溶液超过三分之一或一半时，调整肼溶液压力大小和电磁阀改为注入，直至肼溶液浸没容器后关闭电磁阀，当容器在肼溶液中浸渍2-3小时后，将肼溶液通过清洗箱底部的回收管道回收到储液箱3内，再关闭回收管道的电磁阀。打开自来水管703的电磁阀，根据同样的过程对洗涤箱内的容器进行洗涤，以洗去肼溶液的残留及分解后的氧化物，自来水清洗后，再打开蒸馏水管704用蒸馏水进行清洗，最后打开氮气管705充入氮气，各个阶段产生的废水、废液、废气分别排到不同的回收装置中，此过程为全封闭处理，可避免对环境和人体造成危害。上述清洗过程能够保证清洗后的容器上不含有杂质，防止容器后期盛装物质时造成污染。容器的清洗效果能够通过进液管7和排液管207内液体的pH值差来判定，pH值由pH电极504和在线式pH监测主机得到，当排出的液体pH值达不到设定标准时，可重复进行清洗，直到达标为准。本方案设定的进液管7和排液管207的pH值相差小于0.8，废气管道中肼气体浓度≤1ppm为合格清洗。其中的肼溶液在浸泡一定数量的容器或使用一段时间后，即作为废液排到肼溶液回收设备604中进行回收，打开外部肼溶液管701重新对储液箱3进行填充。PLC控制模块4在箱体上设置有触摸式控制屏102和两个pH计显示仪表103，用于控制清洗过程及显示清洗环节中的各个参数，同时在清洗装置发生泄漏或超标状态时进行报警。

为了实现工件的自动干燥，本方案在箱体1内设置烘干装置，烘干装置由六只干烧式加热管8构成，其中三个加热管为正常使用，三个为备用，烘干装置通过加热管道与各清洗箱2连接，加热管道包括进管和出管，热风能够通过进管和出管形成循环，为加快热风流动和循环，在加热管道上设置一台循环风机801。在容器清洗完成后，开启烘干装置，通过风机801将热风送入清洗箱2，烘干过程中清洗箱内产生的湿气间歇性的通过废气管道206排到废气处理设备601中，PLC控制模块4能够根据废气管道206上安装的肼气体监测探头505和数据采集模块反应的数据，判断清洗箱2内肼气体残留是否满足要求，从而决定是否进行再次清洗。安装烘干装置后，本方案完成一个容器的清洗时间在7～8小时之间，相对于现有技术的15～20小时的清洗过程，节省了清洗时间，提高了清洗效率。

为控制清洗箱内的容器，本方案在容器内设置一个可以转动的固定装置，固定装置安装在清洗箱内的封闭端上，固定装置将容器的开口边卡住，通过PLC控制模块控制固定装置以圆心为轴心往复转动，这样能够提高容器的清洗效果。固定装置采用多个开合爪分布在圆周面上的结构，当容器的开口端插入开合爪内时，利用设置在敞口端的机械连杆驱动开合爪合拢将容器固定，取出时回拨机械连杆松开开合爪即可。为进一步提高容器的清洗效果，可将开合爪的基座设置为震动功能，可进一步提高清除容器上附着物的效果。

Claims (10)

1.一种全自动密封清洗装置，包括箱体（1）和控制清洗装置全自动运行的PLC控制模块（4），其特征在于，所述箱体（1）内安装有清洗容器的清洗箱（2）、储存清洗液的储液箱（3），其中清洗箱（2）通过管道与储液箱（3）连接，所述清洗箱（2）一端为敞口端（201），另一端为封闭端（202），敞口端（201）上设置有密封门（203），在清洗箱内部封闭端上设置有与清洗箱轴心线同轴的空心喷射管(204)，喷射管(204)管壁上设置有出液孔(205)，喷射管(204)在封闭端连接处与进液管（7）连接，在容器内设置一个可以转动的固定装置，固定装置安装在清洗箱内的封闭端上，固定装置将容器的开口边卡住，通过PLC控制模块控制固定装置以圆心为轴心往复转动，固定装置采用多个开合爪分布在圆周面上的结构，利用设置在敞口端的机械连杆驱动开合爪合拢将容器固定，取出时回拨机械连杆松开开合爪，开合爪的基座设置为震动功能。

2.如权利要求1所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述清洗箱（2）内设置有分别与PLC控制模块（4）连接的温度传感器（503）、压力传感器（501）、液位传感器（502）。

3.如权利要求1所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述清洗箱（2）连接有烘干装置，烘干装置通过加热管道与清洗箱（2）内部形成热空气循环，在加热管道上设置有加速热风流动的风机（801）。

4.如权利要求3所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述烘干装置包括六个干烧式加热管（8），其中三个加热管为正常工作而另三个加热管为备用。

5.如权利要求1所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述进液管（7）包括内部肼溶液管（702）、自来水管（703）、蒸馏水管（704）和氮气管（705），PLC控制模块（4）通过上述管路上的电磁阀控制相应管道的开合。

6.如权利要求1所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述清洗箱（2）上设置有分别与回收装置连接的排液管（207）和废气管道（206），废气管道（206）上设置有与PLC控制模块（4）连接的肼气体检测探头（505），所述回收装置包括废气处理设备（601）、废水处理设备（602）、废液处理设备（603）、肼溶液回收设备（604）。

7.如权利要求6所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述清洗箱（2）的进液管（7）和排液管（207）上设置有与PLC控制模块（4）连接的pH电极（504），PLC控制模块（4）内设置有在线式pH监测主机，PLC控制模块（4）根据pH监测主机提供的清洗液和废液的pH值之差确定容器的清洗效果。

8.如权利要求1所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述PLC控制模块（4）包括对清洗过程异常进行报警的报警装置。

9.如权利要求1-8所述的任意一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述清洗箱（2）有两个且平行设置在储液箱（3）的上方。

10.如权利要求9所述的一种全自动密封清洗装置，其特征在于，所述喷射管（204）与清洗箱（2）的直径比为1/15~1/5，长度比为1/3~4/5。

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