CN104001690B - 阻隔防爆材料清洗设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻隔防爆材料清洗设备及方法，属阻隔防爆材料清洗领域。该设备包括：清洗槽，设有清洗液入口、废液出口和槽盖；能量转换装置，设置在清洗槽底部，其输出端与清洗槽紧密连接；超声波发生装置，设置在清洗槽下方，通过能量转换装置与清洗槽连接；水供应装置，与清洗槽的清洗液入口连通；热风吹干装置，设置在清洗槽上方，其出风口朝向清洗槽内；控温加热装置，其加热部件设置在清洗槽内。该清洗设备在无需引入添加物的情况下，借助物理方法用清水作为清洗液即可完成对阻隔防爆材料的清洗，清洗后只需简单使用热空气吹扫即可将清洗过的阻隔防爆材料净化、烘干，即节约用水，又方便操作，可以将阻隔防爆材料污垢去除95％以上。
Description
技术领域
本发明涉及材料清洗领域，特别是涉及一种对储存、运输的易燃易挥发液体及其易爆蒸汽混合物具有阻隔防爆功能材料的清洗设备及方法。
背景技术
阻隔防爆技术(HypostasisAnchor-holdNo-explosion，意为本质安全不爆炸,也称为HAN阻隔防爆技术)采用HAN阻隔防爆材料，其中HAN阻隔防爆材料按规定密度、方法装填到储运易燃、易挥发液体及其易爆蒸汽混合物的容器中，可有效防止容器内部发生爆炸事故。经过HAN阻隔防爆技术改造的储油罐、运油罐车、橇装加油装置等装有易燃易挥发液体及其易爆蒸汽混合物容器，即使遇到静电、明火、焊接、枪击、雷击、碰撞、误操作等意外事故也不会发生爆炸，从而到达保障容器使用安全的目的。
HAN阻隔防爆材料多为铝合金材料，呈类似蜂窝形网状抑爆产品(如附图1所示)，扎成捆后装填到储运容器。HAN阻隔防爆材料在使用过程中，会在表面沉积大量污垢，这些沉积污垢对对阻隔防爆性能造成显著影响甚至会使其失去防爆性能。另外，阻隔防爆容器每3-5年需进行定期清洗，这也从另一方面要求对HAN阻隔防爆材料进行清洗。
然而，HAN阻隔防爆材料结构复杂的蜂窝形网状结构，因其结构的特殊性，表现出体积膨大而实际重量偏低、单位体积表面积巨大等特点使其采用一般清洗方法难于达到理想的效果。首先，一般的清洗方法产生的水流冲击力不可能清洗到扎成捆的蜂窝形网状抑爆产品内存污垢；其次，采用一般的清洗槽清洗时，扎成捆的网状抑爆产品由于质量轻、强度软，非常容易被清洗液流推动呈不规则运动或被挤压变形，难以进行大规模连续清洗操作；再者，为了提高清洗效果，固然有采用加入表面活性剂和生物酶等增效剂的清洗方法，但是对抑爆产品表层污垢的清洗效果并不令人十分满意，同时，清洗废液中包含的表面活性剂、生物酶等化学物质对环境造成影响，同时也会增加清洗过程水的使用量，因此对环境保护和节约用水都会产生不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种阻隔防爆材料清洗设备及方法，能有效清洗阻隔防爆材料表面的污垢，从而解决现有清洗阻隔防爆材料表面污垢存在清洗不干净以及浪费水的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种阻隔防爆材料清洗设备，包括：
清洗槽，设有清洗液入口、废液出口和第一槽盖；
能量转换装置，设置在所述清洗槽底部，其输出端与所述清洗槽紧密连接；
超声波发生装置，设置在所述清洗槽下方，通过所述能量转换装置与所述清洗槽连接；
水供应装置，与所述清洗槽的清洗液入口连通；
热风吹干装置，设置在所述清洗槽底部，其热风管线及该热风管线连接的第一吹热风盘管设置在所述清洗槽内；
控温加热装置，其加热部件设置在所述清洗槽内。
本发明实施例还提供一种阻隔防爆材料清洗方法，采用本发明的清洗设备，包括以下步骤：
将待清洗的阻隔防爆材料放入所述清洗设备的清洗槽内；
向所述清洗槽内加入清水作为清洗液，所述阻隔防爆材料与所述清水的体积比为1：1.5～3.0；
使所述清洗液的温度为20℃～70℃，并对每立方分米的所述阻隔防爆材料施加20～100KHz、30～60w能量密度的超声波，对所述阻隔防爆材料进行直接清洗，直至清洗完成。
本发明的有益效果为：通过清洗槽、能量转换装置、超声波发生装置、水供应装置、热风吹干装置与控温加热装置有机连接组成清洗设备，该清洗设备在无需引入添加物的情况下，借助物理方法用清水作为清洗液即可完成对阻隔防爆材料的清洗，清洗后只需简单使用空气(或热空气)吹扫即可将清洗过的阻隔防爆材料净化、烘干，即节约用水，又方便操作，利用该清洗设备，可以将HAN阻隔防爆材料的污垢去除95％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明所清洗的阻隔防爆材料类似蜂窝形网状结构示意图；
图2为本发明实施例提供的阻隔防爆材料清洗设备原理示意图；
图2中各部件标号为：1-清洗槽；2-第二清洗槽；3-第一清洗液截止阀；4-第三清洗液截止阀；5-第四清洗液截止阀；6-第二清洗液截止阀；7-超声波发生装置；8-第二超声波发生装置；9-清洗液泵；10-能量转换装置；11-第二能量转换装置；12-第一清洗液传输管；121-第二清洗液传输管；13-清洗液；14-热风泵；15-第一热风截止阀；16-第二热风截止阀；17-第一吹热风盘管18-第二吹热风盘管；19-热风管线；20-外框架；21-第一槽盖；22-第二槽盖；23-控温加热装置；24-第二控温加热装置。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图2所示为本发明实施例提供的一种阻隔防爆材料清洗设备，该设备包括：
清洗槽，设有清洗液入口、废液出口和第一槽盖；
能量转换装置，设置在清洗槽底部，其输出端与清洗槽紧密连接；
超声波发生装置，设置在清洗槽下方，通过能量转换装置与清洗槽连接；
水供应装置，与清洗槽的清洗液入口连通；
热风吹干装置，设置在所述清洗槽底部，其热风管线及该热风管线连接的第一吹热风盘管设置在清洗槽内；
控温加热装置，其加热部件设置在清洗槽内。优选的，该控温加热装置可以将清洗槽控制于20～70℃温度。
上述清洗设备还包括：
第二清洗槽，设有第二清洗液入口、第二废液出口和第二槽盖；
第一清洗液传输管，连接在清洗槽的清洗液入口与第二清洗槽的第二清洗液入口之间；
第一清洗液截止阀和第二清洗液截止阀，分别设置在第一清洗液传输管的两端；
第二清洗液传输管，连接在清洗槽的废液出口与第二清洗槽的第二废液出口之间；
第三清洗液截止阀和第四清洗液截止阀，分别设置在第一清洗液传输管的两端；
清洗液泵，一端连接在第三清洗液截止阀和第四清洗液截止阀之间的第二清洗液传输管上，另一端连接在第一清洗液截止阀和第二清洗液截止阀之间的第一清洗液传输管上；
第二能量转换装置，设置在第二清洗槽底部，其输出端与第二清洗槽紧密连接；
第二超声波发生装置，设置在第二清洗槽下方，通过第二能量转换装置与第二清洗槽内连接；
热风吹干装置还包括：与热风管线连接的第二吹热风盘管，第二吹热风盘管设置在所述第二清洗槽内；热风管线上连接第一吹热风盘管处设有第一热风截止阀，连接第二吹热风盘管处设有第二热风截止阀；可通过一套热风吹干装置方便通过第一热风截止阀与第二热风截止阀控制，实现对两个清洗槽中清洗后的阻隔防爆材料烘干；
第二控温加热装置，其加热部件设置在第二清洗槽内。优选的，该第二控温加热装置可以将第二清洗槽内清洗液的温度控制于20～70℃。
上述清洗设备中，超声波发生装置与第二超声波发生装置均采用发生20～100KHz超声波的超声波发生器。
上述清洗设备中，热风吹干装置可采用热风泵。
上述清洗设备中，控温加热装置与第二控温加热装置均可以采用控温加热器，加热部件可采用内部设有电热丝的加热盘管。
上述清洗设备还包括：外框架，各部件均设置在外框架内，外框架底部设有轮子。使用时方便移动整个设备。
通过设置第二清洗槽、第二能量转换装置、第二超声波发生装置、热风吹干装置及第二控温加热装置形成了第二套独立的清洗装置，并通过第一清洗液传输管、第一清洗液截止阀、第二清洗液截止阀、第二清洗液传输管、第三清洗液截止阀、第四清洗液截止阀以及清洗液泵形成的连接部件与清洗槽等组成的第一套清洗装置连接，使得在第一套清洗装置清洗后，将清洗液转移到第二套清洗装置反复使用，同时，只需简单使用空气(或热空气)吹扫即可将清洗过的阻隔防爆材料净化、烘干，即节约用水，又方便操作。
本发明实施例还提供一种阻隔防爆材料清洗方法，采用本发明实施例的清洗设备，包括以下步骤：
将待清洗的阻隔防爆材料放入清洗设备的清洗槽内；
向清洗槽内加入清水作为清洗液，阻隔防爆材料与清水的体积比为1：1.5～3.0；
使清洗液的温度为20℃～70℃，并对每立方分米的阻隔防爆材料施加20～100KHz、30～60w能量密度的超声波，对阻隔防爆材料进行直接清洗；优选的，清洗时间为：600～1800秒；
清洗后，以2～20升/秒的风速风量，10～30分钟的气流时间通入20℃～80℃加热空气，对清洗后的阻隔防爆材料进行烘干，即完成阻隔防爆材料的清洗。
具体的本发明的方法是在清洗设备的清洗槽中，于20℃-70℃温度下，在20-100KHz、以30-60w/dm3阻隔防爆材料的能量密度的超声波条件下，用1:1.5-3.0的体积比(阻隔防爆材料：清水)的清水作清洗液对扎捆的网状阻隔防爆材料进行直接清洗；以2-20升/秒的风速风量，10-30分钟的气流时间通入20℃-80℃加热空气，对阻隔防爆材料进行烘干干燥。
该清洗方法在无需引入添加物的情况下，在超声波作用的条件下与防爆材料表层的污垢作用，很容易使材料表层的污垢与水形成乳液状体系，使防爆材料上的污物迅速脱离防爆材料的表面，在清洗体系中均匀分布，不易返回防爆材料表面，从而顺利实现清洗，即借助物理方法以清水为清洗液即可完成对阻隔防爆材料的清洗，并且可将一个清洗槽的清洗液转移到另一个清洗槽内反复使用，同时，只需简单使用空气(或热空气)吹扫即可将清洗过的阻隔防爆材料净化、烘干，即环境友好，节约用水，又方便操作。通过本发明的清洗设备和清洗方法，可以将HAN阻隔防爆材料的污垢去除95％以上。
下面结合具体实施例对本发明的清洗设备及方法作进一步说明。
采用本发明的清洗设备，对HAN阻隔防爆材料进行清洗的方法包括以下步骤：
在清洗槽中，于20～70℃温度下，在20-100KHz、以30～60w/dm3阻隔防爆材料的能量密度的超声波条件下，以1：1.5～4.0的体积比(阻隔防爆材料捆体积：清水)，用清水作清洗液清洗阻隔防爆材料，优选的清洗时间为600～1800秒。
所清洗的HAN阻隔防爆材料为铝合金材料制成，呈蜂窝状。
优选的，清洗液以连续方式送入清洗槽，并连续排出清洗槽。
优选的，在对HAN阻隔防爆材料清洗后，用热风在40～80℃温度，以2～20升/秒的风速风量对阻隔防爆材料进行干燥。
下面结合附图2，以具有两套清洗装置的清洗设备为例对本发明的清洗方法做进一步说明，但是，这些说明不对发明造成限制。
清洗方法包括以下步骤：
(1)：向清洗槽中放入准备清洗的阻隔防爆材料，将清水作为清洗液加入清洗槽并且使清洗液没过准备清洗的阻隔防爆材料。
(2)：保持清第一、三、四、二清洗液截止阀3、4、5、6关闭和第一、第二热风截止阀15、16关闭。给超声波发生装置7通电，使能量转换装置10向清洗槽中的清洗液发出超声波，待阻隔防爆材料被清洗干净后，给超声波发生装置7断电。
(3)：在进行(2)步操作时，向第二清洗槽放入准备清洗的阻隔防爆材料。
(4)：(2)步操作和(3)步操作完成后，打开第一、第四清洗液截止阀3、5，开启清洗液泵9，将清洗槽中的清洗液全部转入第二清洗槽并且使清洗液没过准备清洗的阻隔防爆材料，然后关闭第一、第四清洗液截止阀3、5，关闭清洗液泵9。给第二超声波发生装置8通电使第二能量转换装置11向第二清洗槽2中的清洗液发出超声波，待阻隔防爆材料被清洗干净后，给第二超声波发生装置8断电。
(5)：(4)步操作进行过程中或完成后，开启热风泵14和第一热风截止阀15，将清洗槽中的阻隔防爆材料吹干，关闭第一热风截止阀15和热风泵14。取出清洗槽清洗干净的阻隔防爆材料。
(6)：向清洗槽中放入准备清洗的阻隔防爆材料。
(7)：打开第三、二清洗液截止阀4、6，开启清洗液泵9，将第二清洗槽2中的清洗液全部转入清洗槽1并且使清洗液没过准备清洗的阻隔防爆材料，然后关闭第三、二清洗液截止阀4、6，关闭清洗液泵9。给超声波发生装置7通电，使能量转换装置10向清洗槽1中的清洗液发出超声波，待阻隔防爆材料被清洗干净后，给超声波发生装置7断电。
(8)：(7)步操作进行过程中或完成后，开启热风泵14和第二热风截止阀16，将第二清洗槽2中的阻隔防爆材料吹干，关闭第二热风截止阀16和热风泵14。取出第二清洗槽2中清洗干净的阻隔防爆材料。
如此重复，在第二清洗槽中清洗同时将清洗槽中清洗后的阻隔防爆材料干燥，然后又在清洗槽中清洗同时将第二清洗槽中清洗后的阻隔防爆材料干燥。不但提高清洗效率，也不浪费清洗液。
应用本发明的清洗设备和清洗方法对结垢阻隔防爆材料(取自中石化北京石油公司京铁城加油站，使用时间3.5年，单捆体积约60dm3，形状为筒形扎捆)用清水进行清洗，清洗条件和效果如下：
对比实施例1(用表面活性剂水溶液进行清洗)：
表1清洗效果一
| 控制项目 | 控制结果 |
| 十二烷基苯磺酸钠 | 2g/kg水 |
| 搅拌机转速(水流冲洗) | 2000转/min |
| 清洗时间 | 1200s |
| 活性剂水溶液温度 | 50℃ |
| 防爆材料捆体积与清洗液体积比 | 1：3 |
| 未清洗阻隔防爆材料重量 | 969.4g |
| 清洗后阻隔防爆材料重量 | 965.1g |
| 清洁阻隔防爆材料初始重量 | 960.2g |
| 污垢清洗率 | 46.7％ |
注：十二烷基苯磺酸钠购自广东东莞市乔科化学有限公司
对比实施例2(用SUN生物酶水溶液进行清洗)：
表2清洗效果二
| 控制项目 | 控制结果 |
| SUN生物酶 | 80g/kg水 |
| 搅拌机转速(水流冲洗) | 2000转/min |
| 超声波清洗时间 | 1200s |
| 活性剂水溶液温度 | 50℃ |
| 防爆材料捆体积与清洗液体积比 | 1：3 |
| 未清洗阻隔防爆材料重量 | 934.7g |
| 清洗后阻隔防爆材料重量 | 928.8g |
| 清洁阻隔防爆材料初始重量 | 925.5g |
| 污垢清洗率 | 64.1％ |
注：SUN生物酶购自山东东营盛世石油科技有限责任公司
实施例3(采用本发明的清洗设备用清水进行超声波清洗)：
表3清洗效果三
实施例4(采用本发明的清洗设备用清水进行超声波清洗)：
表4清洗效果四
实施例5(采用本发明的清洗设备用清水进行超声波清洗)：
表5清洗效果五
| 控制项目 | 控制结果 |
| 超声波频率 | 80KHz |
| 超声波能量密度(防爆材料捆体积/波能量) | 50w/dm3 |
| 超声波清洗时间 | 1200s |
| 活性剂水溶液温度 | 60℃ |
| 防爆材料捆体积与清洗液体积比 | 5升/s |
| 未清洗阻隔防爆材料重量 | 979.4g |
| 清洗后阻隔防爆材料重量 | 970.3 |
| 阻隔防爆材料初始重量 | 970.1 |
| 污垢清洗率 | 97.8％ |
通过上述对比可以看出，采用本发明的清洗设备用清水进行超声波清洗污垢清洗率远高于用表面活性剂水溶液进行清洗及用SUN生物酶水溶液进行清洗，并且不会造成污染，方便干燥。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种阻隔防爆材料清洗设备，其特征在于，包括：
清洗槽，设有清洗液入口、废液出口和第一槽盖；
能量转换装置，设置在所述清洗槽底部，其输出端与所述清洗槽紧密连接；
超声波发生装置，设置在所述清洗槽下方，通过所述能量转换装置与所述清洗槽连接；
水供应装置，与所述清洗槽的清洗液入口连通；
热风吹干装置，设置在所述清洗槽底部，其热风管线及该热风管线连接的第一吹热风盘管设置在所述清洗槽内；
控温加热装置，其加热部件设置在所述清洗槽内；
还包括：
第二清洗槽，设有第二清洗液入口、第二废液出口和第二槽盖；
第一清洗液传输管，连接在所述清洗槽的清洗液入口与所述第二清洗槽的第二清洗液入口之间；
第一清洗液截止阀和第二清洗液截止阀，分别设置在所述第一清洗液传输管的两端；
第二清洗液传输管，连接在所述清洗槽的废液出口与所述第二清洗槽的第二废液出口之间；
第三清洗液截止阀和第四清洗液截止阀，分别设置在所述第二清洗液传输管的两端；
清洗液泵，一端连接在所述第三清洗液截止阀和第四清洗液截止阀之间的所述第二清洗液传输管上，另一端连接在所述第一清洗液截止阀和第二清洗液截止阀之间的所述第一清洗液传输管上；
第二能量转换装置，设置在所述第二清洗槽底部，其输出端与所述第二清洗槽紧密连接；
第二超声波发生装置，设置在所述第二清洗槽下方，通过所述第二能量转换装置与所述第二清洗槽内连接；
所述热风吹干装置还包括：与所述热风管线连接的第二吹热风盘管，所述第二吹热风盘管设置在所述第二清洗槽内；所述热风管线上连接第一吹热风盘管处设有第一热风截止阀，连接第二吹热风盘管处设有第二热风截止阀；
第二控温加热装置，其加热部件设置在所述第二清洗槽内。
2.根据权利要求1所述的清洗设备，其特征在于，所述超声波发生装置采用发生20～100KHz超声波的超声波发生器；
所述第二超声波发生装置采用发生20～100KHz超声波的超声波发生器。
3.根据权利要求1所述的清洗设备，其特征在于，所述热风吹干装置采用热风泵。
4.根据权利要求1所述的清洗设备，其特征在于，还包括：
外框架，各部件均设置在所述外框架内，所述外框架底部设有轮子。
5.一种阻隔防爆材料清洗方法，其特征在于，采用权利要求1所述的清洗设备，包括以下步骤：
将待清洗的阻隔防爆材料放入所述清洗设备的清洗槽内；
向所述清洗槽内加入清水作为清洗液，所述阻隔防爆材料与所述清水的体积比为1：1.5～3.0；
使所述清洗液的温度为20℃～70℃，并对每立方分米的所述阻隔防爆材料施加20～100KHz、30～60w能量密度的超声波，对所述阻隔防爆材料进行直接清洗，直至清洗完成。
6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，所述对所述阻隔防爆材料进行直接清洗，清洗完成的时间为：600～1800秒。
7.根据权利要求5或6所述的清洗方法，其特征在于，还包括：
清洗后，以2～20升/秒的风速风量，10～30分钟的气流时间通入20℃～80℃加热空气，对清洗后的所述阻隔防爆材料进行烘干。
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