CN105228761A - 清洗容器和设备的内部空间的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及借助爆炸技术除去容器和系统(70)的内部空间(71)中的沉积物的方法或清洗装置(51)。借助清洗装置(51)，提供气态爆炸混合物并引爆以清洗该内部空间(71)。爆炸压力波经清洗装置(51)中的排出口(69)被引入内部空间(71)。此外，爆炸混合物或其气态成分从压力容器(22,24)以高速被引入清洗装置(51)的容纳室中。

Description

清洗容器和设备的内部空间的方法和装置

技术领域

本发明涉及清洗容器和设备的内部空间的领域。本发明涉及借助爆破技术除去容器和设备的内部空间中的沉积物的方法和清洗装置。该清洗装置尤其被设计用于实施根据本发明的方法。

该方法和装置特别用于清洗被污染的和结渣的内壁上有结块的容器和设备尤其是焚化设备。

背景技术

例如垃圾焚化装置或一般的燃烧锅炉的受热表面一般都会遇到大量污染物。所述污染物具有无机成分并且一般因为灰烬颗粒沉积于壁上而出现。在高烟气温度范围内的涂层多半是很坚硬的，因为它们熔化或熔后保持粘附在壁上，或者被低温熔化或凝结的物质在其凝固于较冷的锅炉壁时粘合在一起。这样的涂层只能困难地借助已知的清洗方法不充分地除去。这导致锅炉必须定期停止且变冷以便清洗。因为这样的锅炉通常具有极大尺寸，故为此通常需要在炉内安装脚手架。此外，这需要中断运行几天或几周，这还让清洗人员感到很不适且不健康，因为会出现大量灰尘污垢。伴随设备运行中断地多半必然出现的是损坏容器材料本身，这是由较大温度变化导致的。除了考虑清洗和维修成本外，设备停机因为生产或收入损失而也是一项重要的成本因素。

设备停机时所采用的传统清洗方法例如是锅炉敲打以及使用蒸汽射流器、射流喷水器/吹灰器和喷砂。

另外，知道了以下清洗方法，在这里，冷的或处于运行中的热锅炉借助引入和点燃炸药包被清洗。文件EP1067349所述的方法中，冷却的炸药包借助受冷喷枪被置于被污染的受热面附近，炸药在此被引爆。通过爆炸冲击以及冲击波所产生的壁振动，受热面结块被爆裂开。相比于传统清洗方法，利用这种方法可显著缩短清洗时间。利用必需的安全防范措施，可以在焚化炉运行时或容器还灼热的状态下进行清洗。因此，可以通过这种方式在数小时内清洗容器而未中断运行，传统清洗方法为此会需要数天。

EP1067349所述方法的缺点是需要炸药。除去炸药的高成本，例如在炸药储存方面还必投入巨额安全花费以避免意外事故或盗窃。此外，将炸药送入灼热容器需要绝对可靠有效的冷却系统以防止炸药过早引爆。

另一种清洗方法由EP1362213B1公开，其同样利用爆炸发生机构。但根据这种方法，代替炸药地将用可爆炸的气态混合物充胀的容器罩安置在清洗喷枪的端部上。该清洗喷枪连同空的容器壳被送入锅炉室且安放在待清洗位置附近。随后，用可爆炸的气态混合物充胀该容器罩。通过点燃容器罩内的气态混合物产生爆炸，爆炸冲击波导致锅炉壁上的积垢脱离。借助爆炸，容器罩被撕碎且被烧掉。因此它是耗材。

相比于上述的利用炸药的爆炸技术，这种方法和相关装置的优点是该方法利于操作。因此，包含氧气和可燃气体的气态混合物的初始成分与炸药相比是廉价的。此外，不同于炸药，所述气体的采购和处理不需要特批和资格，因此未受过相应培训的任何人都能实施该方法

此外还有一个优点，初始成分通过单独的供给管路被送给清洗喷枪，因此，在起爆前不久才在清洗喷枪中产生危险的可爆炸的气体混合物。即，相比于炸药，处理气体混合物的单独成分确实不太危险，因为它们至多是可燃的，但不会爆炸。

相关方法的缺点是容器罩的处理相对麻烦。因此，对于每个清洗过程，都必须将一个容器罩安装到清洗装置的出口孔上。此过程也是相当耗时的，因为单独清洗程序各自要求相当多的时间。

此外，填充过程也比较缓慢。这是由于爆炸混合物只能以相对低的填充速度被加入容器罩中，以便容器罩能可控展开膨胀而不会出现损坏。即如果爆炸混合物以高速被加入容器罩中，则容器罩通过所产生的真空而收缩，没有膨胀。此外，该容器罩的一些层在内侧被剥离。

另外，膨胀的容器罩不能被插入狭窄区域，例如在存在管束情况下。就是说，爆炸混合物不能被现场送入待清洗的狭窄区域并在那里引爆。相反，爆炸混合物仅能从区域外被引爆，其中，透入狭窄区域的冲击波导致有限的清洗效果。

此外，始终要考虑呈容器罩形式的耗材的补给。而且，耗材是额外的成本因素。因此，容器罩通常须手工制作，这相应是昂贵的。

另外，使用容器罩时会出现残留物，残留物不会因爆炸而完全烧掉。这些残留物可能不利于待清洗设备的操作。

发明内容

因此，本发明的目的是改变EP1362213B1所述的清洗装置及相应的方法，以获得有目的的乃至改善的清洗效果。特别是，爆炸物也应接近狭窄区域。

根据另一目的，该方法的实施不太麻烦且耗时少以及更经济。

根据另一目的，在执行清洗方法时应出现尽量少的残留物。

根据独立权利要求1和18的特征实现该目的。由从属权利要求书、说明书和附图中可以得到本发明的改进和特殊实施方式。此外，方法权利要求的特征可以适当地与装置权利要求组合，反之亦然。

关于本发明所述的清洗方法基于将爆炸混合物置于待清洗位置附近以便随后引爆混合物。

爆炸混合物至少在可爆炸状态下是气态的。

根据第一变型，爆炸混合物可以由被输入清洗机构中的气态成分形成。即，所输入的气态成分已经形成可爆炸的气态混合物。

根据第二变型，爆炸混合物可由至少两种且尤其是两种被单独输入清洗机构中的气态成分形成。气态成分在清洗机构中在混合区内互相混合成可爆炸的气态混合物。该混合区尤其布置在压力供给管路之前或之中。

气态成分是指那些在容纳室中形成爆炸混合物时且尤其在已输入到清洗机构中时以气态形式存在的物质。但也被称为初始成分的气态成分可以在压力容器中在压力下处于液态。气态成分尤其可以是快速蒸发液。

尤其是，爆炸混合物包括燃料和氧化剂如氧气或含氧气体。燃料可以是液态或气态的。燃料例如可来自由可燃碳氢化合物如乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷、苯/汽油、油等组成的组。因此，例如第一气态成分是燃料，第一气态成分是氧化剂。

特别是，爆炸混合物在清洗机构的容纳室中已准备好。

混合物尤其借助点燃机构被点燃以便引爆。

爆炸冲击波和由冲击波引起振动的表面如容器壁或管壁产生壁结块和结渣的爆裂，从而清洗该表面。

清洗所需的爆炸强度以及用于产生爆炸混合物所用的气态成分视积垢类型和受污容器的尺寸类型来定。爆炸计量和强度可以且最好选择成不会损坏设备。所用物质的最佳计量的可能性一方面降低清洗成本，另一方面降低设备和人员的损伤受害风险。

尤其是清洗机构包括压力供给管路，也称为供应管路，爆炸混合物经此被引导至排出口。

尤其是，压力供给管路形成闭合的压力供给通道，也称为供应通道。这能形成圆形截面，具有150mm(毫米)或更小、或者100mm或更小、或者60mm或更小、尤其55mm或更小的直径。此外，直径可以是20mm或更大，或者30mm或更大，尤其40mm或更大。

压力供给管路的长度可以是例如1m(米)或更多，或者2m或更多，或者3m或更多，或者4m或更多。

尤其是清洗机构包括排出装置，其包括排出口。尤其是该排出装置在流动方向上与压力供给管路相接地布置。

尤其是排出装置形成用于容纳至少一部分所输入的爆炸混合物的容纳室。尤其是压力供给管路和排出装置形成用于容纳至少一部分所输入的爆炸混合物的容纳室。

尤其是该容纳室通过该排出口对外敞开。

例如在容纳室且尤其在压力供给管路内，将爆炸混合物引爆。爆炸压力波通过排出口传播到设备或容器的内部空间。

这样的方法与相关装置例如可被用于清洗烟气净化设备中的催化器。经清洗机构的排出口离开的爆炸压力波此时作用于催化器并炸散积垢。

例如在爆炸混合物的点燃和爆炸期间，排出口对外敞开。

尤其是在爆炸混合物的点燃和爆炸期间，排出口对外敞开。尤其是在将炸药送入容纳室期间，排出口对外敞开。

尤其是在包括爆炸混合物送入和爆炸混合物点燃爆炸的完整清洗期间内，排出口是对外敞开的。尤其是排出口可以是无法关闭的。

爆炸混合物的总体积至少通过在容纳室中的爆炸混合物体积形成。

可选地，排出口可在将爆炸混合物送入容纳室时被关闭。排出口可以通过封盖被关闭。封盖例如是可安装的。封盖可以是柔性的或刚性的。封盖可以是塑料的。封盖可以是板状的。封盖可以被设计成通过爆炸混合物的爆炸被破坏，因此开放爆炸压力波经排出口向外的路径。爆炸混合物的总体积在此只通过在容纳室中的爆炸混合物体积形成。

根据本发明的另一方面，至少一部分所加入的爆炸混合物通过清洗机构的排出口被送入容器或设备的内部空间。此时，在内部空间里形成爆炸混合物的云团。该云团被引爆。

在此情况下，爆炸混合物的总体积包括在清洗机构的容纳室中的爆炸混合物体积和形成在清洗机构外的爆炸混合物的云团体积。

云团的特征尤其在于，其在内部空间里相对于环境气氛未通过物理手段或通过阻挡物如容器罩被界定。相反，云团边缘区域直接接触环境气氛。

爆炸混合物总体积在容纳室且尤其是压力供给管路中以可控方式通过点燃装置被点燃。

如果爆炸混合物的总体积包括云团，则云团连同容纳室内的体积也以可控方式通过点燃装置被引爆。

点燃装置的点燃有效部件尤其布置在清洗机构中。点燃装置的点燃有效部件例如布置在压力供给管路中或至少有效连接至压力供给管路。

例如在2秒或更短时间内产生或许包含云团在内的爆炸混合物的总体积。优选在1秒或更短、优选0.5秒或更短、优选0.2秒或更短或甚至0.1秒或更短的时间内产生该总体积。然而，还能在0.03秒或更短时间内产生该总体积。已经发现0.01-0.3秒时间可能是最优的。

尤其是上述时间包括将爆炸混合物送入容纳室。

尤其是上述时间从在以下还将描述的用于将至少一个气态成分送入清洗机构的压力供给管路的(多个)计量阀的打开直到关闭计量阀(多个)以结束来计算的。

尤其是，点燃和进而爆炸混合物的爆炸在控制技术方面与(多个)计量阀的闭的时刻协调。

尤其紧接在计量阀关闭后进行点燃。点燃尤其至多有很短的延迟。

尤其为了引入至少一个气态成分和点燃爆炸混合物的在(多个)计量阀打开之间的时隔因此也在上述时间中。

最后，尤其通过用于将至少一个气态成分送入清洗机构的(多个)计量阀的布置和开关能力在技术上决定了所述时间的下限。

至少一种气态成分通过至少一个计量阀尤其以如此高的速度被送入清洗机构中以形成爆炸混合物的总体积，即爆炸混合物在压力供给管路中形成压力波前，也被称为冲击波前。

压力波前在流向上看形成在压力波前之后的爆炸混合物与在压力波前之前的环境气氛之间的边界。

尤其是在流动方向上的压力波前后面的爆炸混合物具有正压。

该正压相当于实际压力和环境(气氛)压力之间的压差。所述正压可以是0.5巴或更高，或者1巴或更高，尤其是2巴或更高。该正压可以是2.5巴或更高，甚至是3巴或更高。

尤其在上述正压条件下引起爆炸混合物点燃。

爆炸混合物的特征还在于相对于环境状况的高密度，因为其在压力波前的后面具有正压。这是由于从压力导管引入的压缩气体在点燃的时间点上还没有完全被释放在清洗机构中，而是仍然处于正压，从而被压缩。

这意味着，根据本发明的条件，大量爆炸混合物被送入清洗机构的每个体积单元，而传统的敞开的清洗系统，其气体输入相当缓慢，并且在形成爆炸混合物的期间但至少在点燃时刻，气体已被释放到环境压力。

在正压条件下并因此处于高密度的气态成分的引入允许在很短时间内供给大量爆炸混合物。即，本发明的方法允许将大量流体送入清洗机构并在很短时间内点燃该流体。

在给定的相同体积内爆炸混合物处于较大密度的情况下爆炸力相应地会更大，因为爆炸力取决于可使用的爆炸混合物的量。

尤其是压力波前在流动方向推动其前方的周围空气。尤其是压力波前驱逐周围空气通过排出口离开清洗机构。尤其是在供给压力通道或在排出装置中不会出现或保持最小的爆炸混合物和周围空气的混合。

爆炸混合物以及压力波前可移动到排出口或以100m/s或更高、尤其以200m/s或更高的速度流动。

在排出口的方向上移动的爆炸压力波通过点燃压力供给管路中的爆炸混合物产生。在非常高的速度下可以产生爆炸压力波的传播。尤其是高速超过声速，例如可以处于3000m/s左右。

在不同情况下，爆炸压力是爆炸混合物在爆炸之前的压力的好几倍。例如，爆炸压力可以是初始压力的25倍。如果爆炸混合物现在具有正压，爆炸压力也可以增大相应的倍数。

如果爆炸混合物例如具有1巴(大气压)压力，则爆炸压力相应具有约25巴，增大了25倍。但如果爆炸混合物具有2巴(在正压范围内，处于高密度)，则爆炸压力已经约50巴，增大了25倍。因此，如果要被点燃的爆炸混合物在清洗机构中具有正压，则爆炸压力和清洗效果会很大。

根据本发明的一方面，在压力波前仍然定位在压力供给管路中时，爆炸混合物被点燃。根据本发明的一方面，在压力波前仍然在排出装置中时，爆炸混合物被点燃。

根据本发明的一方面，在点燃时刻还是没有形成或没有完全形成爆炸混合物云团。因此，云团例如只随着爆炸混合物点燃才形成或完全形成。因此，爆炸混合物可借助在压力供给管路中朝向排出口传播的爆炸压力波在形成爆炸云团情况下从排出口被排出并被直接引爆。

爆炸周期可以被分为不同的冲程，就像内燃机。在第一冲程中，至压力供给管路的(多个)计量阀被打开，来自至少一个压力容器的至少一种气态成分在压力下被引入该清洗机构中并作为爆炸气态混合物通过压力供给管路被送至排出装置。或许，云团通过排出装置在排出口外形成。

在送入规定量的气态成分后，所述至少一个计量阀被关闭。随后启动点燃，所形成的爆炸混合物总体积被引爆。爆炸之后，通过所述至少一个计量阀的重新打开，可在容纳室中再次产生气态爆炸混合物。

借助本发明的方法，如果在很短时间内产生爆炸混合物的总体积，则还可以产生脉冲爆炸。即，例如时隔短暂地分别相继产生相应的爆炸混合物总体积并且引爆。

例如可在1秒内产生一次或多次炸药。因此可在1秒内产生2-10次爆炸。脉冲爆炸还可以在设备或容器中产生有助于清洗的振荡。

用于产生脉冲爆炸的方法还有以下优点，可以时隔很短地先后产生各自包括一个云团的多个爆炸混合物总体积。与时隔较长地产生一些云团相比，这些云团的体积的尺寸可以更小。脉冲爆炸的云团例如可以具有1-5公升的体积。更大的云团也是可能的。

在云团较小情况下，尤其在环境气氛中有强烈流动时由边缘区内的分离造成的损失较小，因此，尽管云团较小，但获得了较高的爆炸力。在较小云团在很短时间里形成的情况下，高温自燃的风险也被显著降低。产生较小云团的优点还在于清洗机构能被设计成较小。

在压力供给管路中的爆炸混合物的形成伴随着当在压力供给管路端部的清洗机构排出口流出时的爆炸混合物云团的形成。

所述时期越短，云团与环境气氛在容器或设备的内部空间中在混合物点燃时的混合程度越低。

还意外发现了，较大的且抑制混合的密度差出现在周围气氛和爆炸混合物之间，该周围气氛例如由热烟气(200-1000℃)形成。

但是，自排出口离开的爆炸混合物与环境气氛的混合程度不是仅与云团形成和随后点燃所跨的时间段相关。相反，连接至所述至少一个压力供给管路的、包括至少一个排出口的排出装置的几何形状也是决定性因素。

即，事实表明，突然结束的压力供给管路导致了流出的爆炸混合物涡旋流动并进而导致其稀释。因此，环境气氛如烟气尤其在爆炸混合物在此高速离开压力供给管路的排出口区域中被吸入。这就导致混合物被稀释到低于爆炸极限。由于涡流形成，该稀释源自在容器或设备的内部空间中与环境气氛的混合过程。

但爆炸混合物的稀释意味着爆炸性能损失。在最佳情况下，如此稀释的混合物只是烧掉，或者什么都不做，尽管在容器或设备中有高温。

爆炸混合物从压力供给管路流出的速度越高，产生越大的涡流效应。恰好对于在容器或设备的内部空间中由爆炸混合物形成云团来说重要的是，尽快产生并点燃该云团。即，越能快速产生并点燃这样的云团，越能更好地将云团保持到点燃，即由混合过程造成的云团稀释越弱。由此获得混合物的爆炸性能。

但是，尽快产生这样的云团恰好决定了爆炸混合物从压力供给管路高速流出。但该措施恰好如上所述地导致形成的云团与周围气氛的更好混合，因为在离开压力供给管路时有涡流。

这个问题也是为什么混合物直到现在已经以在容器罩中被保护的方式被引入容器或设备的内部空间的原因。

本发明的清洗机构包括压力供给管路和设置在该压力供给管路的端部的且具有至少一个排出口的排出装置。

该压力供给管路和排出装置例如形成用于容纳至少一部分所引入的爆炸混合物的容纳室。容纳室例如通过至少一个排出口对外敞开。

该清洗机构和尤其是其排出装置例如被设计用于将爆炸混合物引入该容器或设备的内部空间并在容器或设备的内部空间中由爆炸混合物形成云团。

所述至少一个排出口的横截面积优选大于所述至少一个压力供给管路的供给压力通道的横截面积。

该排出装置还可以包括多个排出口。此外，多个压力供给管路也可延伸向该排出装置。尤其是，该排出装置包括形成这个排出口或这些排出口的一个或多个排出体。

该排出体是形成通入排出口的用于爆炸混合物的流道的构件。该排出口表示从清洗机构到容器或设备的内部空间的过渡区，在该过渡区中，流出的爆炸混合物不再被引导经过清洗机构。

所述排出体或其流道是用于爆炸混合物的容纳室的一部分。

该排出体可借助同一个压力供给管路或多个单独压力供给管路被供给爆炸混合物。因此，该排出装置可被连接至一个或多个压力供给管路。该排出装置还能包括管路分支，其引导爆炸混合物至这些排出体。

此外，压力供给管路也被引导至分配空间，爆炸混合物从这里通过通孔被供给这些排出体。该分配空间例如可以是球形或半球形的。一个或多个导流件可布置在分配空间中。这样的导流元件可作为碰撞球构成。

在这些情况下，排出口的总横截面积优选大于这个供给压力通道的横截面积，或者大于这些供给压力通道的总横截面积。

该分配空间的通孔的总横截面积可以是从略大于至略小于供给压力通道的横截面积或这些供给压力通道的总横截面积。

包括排出口的排出装置或其排出体优选以扩散器形式构成。该扩散器同时形成用于爆炸混合物的容纳室的一部分。

如果该排出装置包括多个排出体，则这些排出体还可具有圆柱体形状或其它几何形状。

该排出装置或其排出体可作为压力供给管路的端部段来设计。

该扩散器是使气体流动减缓的部件。它的特征在于从压力供给管路起朝向排出口逐渐增大横截面。横截面增大优选是连续的。原则上讲，该扩散器是喷嘴的反面。

即，已经意外发现，压力供给管路的端部段呈扩散器形式或排出装置的排出体呈扩散器形式构成允许在容器或设备的内部空间中由爆炸混合物形成爆炸云团，该云团不需被容器罩保护。

扩散器造成送入速度从压力供给管路中的高值改变到在至少一个排出口区域内的低值。通过减缓朝向排出口的爆炸混合物，防止或至少显著减少了紧接在排出口后的涡流形成以及混合物与环境气氛的混合。

因为尤其紧接在排出口之前减缓了流动，故爆炸混合物还是通过压力供给管路以相对高的速度和高压被供给排出装置。例如这会允许在内部空间快速形成云团。同样的效果也允许爆炸混合物快速填充容纳室。

此外，从供给压力通道进入扩散器的爆炸混合物的气态成分因横截面增大而膨胀。由此实现爆炸混合物的冷却。这样的冷却效果在云团形成时是有利的，因为形成于内部空间的云团的温度明显低于自燃温度。由此，减轻或排出云团在容器或设备的内部空间中因灼热的环境气氛引起的自燃或点燃。

即，因此已经意外发现，用本发明方法所产生的爆炸混合物云团在焚化设备内部空间中未被点燃，即使内部空间中的环境温度远高于自燃温度。如上所述，这一方面是由于相比于容器罩填充该云团在很短时间内形成并被引爆，故这样的云团在内部空间中无法升温超过自燃温度，另一方面是由于云团不与环境气氛混合。

在云团通过热环境被加热至自燃温度前，云团通过清洗机构在可控方式下已被点燃。

尤其是，扩散器包括漏斗状扩宽部或由其构成。扩散器尤其由金属构成。它可以由金属片如钢片制成。

漏斗状分散器例如可朝向其纵轴折叠地构成。通过这种方式，清洗机构的排出装置可被引导穿过狭窄开口进入内部空间并在那里展开。漏斗状分散器又朝向其纵轴被折叠以便再从该内部空间抽出该排出装置。

尤其因为有该扩散器，故流通横截面从供给压力通道起朝向排出口可以连续增大。

朝向排出口地，该压力供给管路例如过渡至漏斗状扩宽部。这种过渡例如是连续的。

供给压力通道可以具有不变的横截面。供给压力通道的横截面也可朝向排出装置增大。横截面增大可以是连续的。

尤其可以规定，横截面在混合区的限定区段中增大，尤其在内管端部区域/或内管端部之后。横截面增大可以发散的。

扩散器的开口(圆锥)角优选为45°(角度)或更小，优选是30°(角度)或更小，优选是20°(角度)或更小。上述开口角尤其还可以是15°或更小，甚至10°或更小。开口角对应于压力供给管路纵轴线和漏斗状扩宽部的开口轴线之间的角度。开口轴线连接漏斗状扩宽部的在排出口高度上的在纵轴方向上最外的点与在供给压力通道上的、该供给压力通道在此通入漏斗状扩宽部的点。

根据本发明的一个优选实施例，扩散器长度与排出口最大直径之比是2:1或更大，优选3:1，尤其5:1或更大。扩散器长度沿纵轴线测量。

根据本发明的另一个优选实施例，排出口最大直径与压力供给管路内径之比是3:1或更大，特别是5:1或更大。

根据本发明的另一个具体实施例，漏斗状扩宽部至少近似对应于指数漏斗。指数漏斗的横截面积优选用下列指数函数表达：

A(x)＝A_h·e^kx

A_h是漏斗颈部的横截面积，k是表示漏斗开口度的漏斗常数，A(x)是距漏斗颈部x处的横截面积。

根据本发明的另一个特定实施例，涡流件布置在扩散器中。涡流件在混合物离开前用于附加减小扩散器中的流速。

该排出装置可被设计用于由爆炸混合物形成多个或一个共同的云团。

多个排出体的排出口可以在不同的空间方向上取向。

该排出体的各种布置变型可被用于形成至少一个云团。因此，排出体及其排出口例如可以从中心或中心轴起径向向外取向。尤其是，排出体可以从中心起在不同的空间方向上径向向外延伸取向。不同的空间方向可以是二维的即平面的，或是三维的。

因此，该排出体可以：

-从中心起径向向外指，其中该排出口限定出球形或半球形的排出面；

-布置在一个平面中，即例如以圆盘状从中心起径向向外布置，其中该排出口限定出环形排出面；或

-从中心轴起径向向外指，其中该排出口限定出圆柱形排出面。

在这里，这些排出口总是径向向外布置。

所有所述的排出装置可布置在清洗喷枪的清洗侧端，如总体在说明书部分中且尤其在图1和图2中所述的那样。

因此，例如被引导至排出装置的爆炸混合物可通过多个这样的排出体被引入容器或设备的内部空间，同时形成共同的或多个邻近的云团。

根据排出装置的特定实施例，如此设计排出装置，即，气流经过90°偏转从纵向转向侧面。此时，所述至少一个排出口指向该侧面。尤其是该排出装置是T形的，具有指向该侧面的两个排出口。根据本实施方式，气流在排出装置中分流并且偏转90°转向该侧面。

至少一种气态成分从至少一个压力容器通过至少一个计量阀以正压被引入清洗机构，以便产生爆炸总体积。用于测量(多个)压力容器中的压力的压力传感器可设置在(多个)压力容器中。

因此，第一和第二气态成分可以分别从至少一个压力容器通过至少一个计量阀被单独引入清洗机构中。尤其是，几种气态成分相互间按照化学计量比被引入该清洗机构中。

所述至少一个计量阀用于计量输入所述至少一种气态成分进入清洗机构。尤其是，该计量阀是阀门。该阀可以是磁阀。

所述至少一种气态成分可以直接或间接通过清洗机构的至少一个引入通道被送入压力供给管路中。

在引入开始时，压力容器例如可以具有几巴的最高压力，如10巴或更高，特别是20巴或更高。因此可以提供20-40巴压力。这就允许在高压高速下引入气态成分至清洗机构中。

因此，所述至少一种气态成分能以大于50m/s(米/秒)、尤其大于100m/s、优选大于200m/s的平均速度被引入。平均速度可以例如是200至340m/s。优选不超过声速。

可以规定，各压力容器没有被完全排空，即排空至环境压力。因此，剩余压力特别具有正压。剩余压力可以是5巴或更高，特别是10巴或更高，如10-15巴。由于剩余压力高，故实现高速引入。

根据压差原理，可实现至少一种气态成分的引入。压差法的特点在于在气态成分送入结束后压力容器内的余压处于正压范围。

正压是由存在于压力容器内的压力与存在的环境压力之间的差别造成的压力值。尤其是环境压力是存在于压力容器外的压力。环境压力例如是大气压。就是说，这个或这些压力容器不会被排空至环境压力。

通过掌握压力容器内的压力来实现对所引入的气态成分量的控制，所述气态成分量在至少两种气态成分情况下应该按照化学计量比。因此，相应的额定剩余压力或压差可源于待送入的气态成分量地从在引入过程开始时已知的最高压力中求出。(多个)计量阀通过控制装置被一直打开，直到由压力传感器测出额定剩余压力。压力传感器因此被连接至控制装置。

尤其可通过计量阀的打开时间即控制时间地来实现对所引入的气态成分量的控制，所述气态成分量在至少两种气态成分情况下应该按照化学计量比。

因此，流过计量阀的气体速度可以基于在送入过程开始时的已知最高压力地依靠计算或经验来求出。由此可以推导出在打开时间和所引入的气态成分之间的直接关系。计量阀的预定打开时间通过控制装置来控制。

例如呈软管状的供给管路可以在至少一个计量阀的供给侧连接至计量阀。供给管路可用于从压力容器中供给气态成分。

供给管路可以是用于气态成分的压力容器部分，甚至形成压力容器。在这种情况下，气态成分在供给管路中处于压力下。压力可假定为上述值。

用于氧气以及可燃气体的供给管路可被设计成根据上述类型的用于气体的(多个)压力容器的一部分。

一个或多个或全部的气态成分可以分别通过一个或多个计量阀被引入该清洗机构中。如果气态成分通过多个计量阀被引入该清洗机构中，则这些计量阀可被连接至同一个或不同的压力容器。

针对每种气态成分的计量阀数量还可以根据借此将气态成分送入清洗机构的化学计量比来定。

此外，计量阀的流通横截面可以相互间按照化学计量关系。

该引入通道的流通横截面也可以相互间按照化学计量关系。

止回件如止回阀可以在流动方向上布置在计量阀下游。止回阀可保护计量阀以免例如在点燃爆炸混合物时所发生的反冲。此外，止回件还可以防止压力容器之间的气态成分交换。尤其是，止回件在流动方向上布置在压力供给管路的前面。

代替止回件，在相同位置上设置用于供给惰性气体如氮气的装置。所引入的惰性气体形成一种缓冲并防止计量阀因爆炸热气而受热。另一方面，所引入的惰性气体形成气障并防止在压力容器之间的气态成分交换。

此外，清洗装置优选包括点燃装置。爆炸混合物优选在压力供给管路或排出装置中借助点燃装置被点燃。此时，引发爆炸从清洗机构中被传递至在扩散器外的爆炸混合物云团或在排出装置的容纳室内的爆炸混合物。

利用已知的现有技术实现爆炸混合物点燃。优选通过电触发火花点燃、通过辅助火焰或通过借助相应安装的点燃机构或点燃装置的烟火点燃来实现上述点燃。

该点燃装置尤其是电点燃装置。该装置的特征在于形成点燃火花尤其是电弧来点燃。

清洗装置尤其包括控制装置。该控制装置尤其用于控制点燃装置。此外，该控制装置尤其用于控制用于引导气态成分进入清洗机构的计量阀。因此，控制装置用于爆炸混合物的产生，特别是云团形成。计量阀控制以及点燃装置控制尤其在控制技术方面互相协调。

该控制装置尤其被设计用于在上述期间内启闭计量阀。

用于实施本发明方法的清洗机构尤其可以是长条构件如清洗喷枪。这样的清洗喷枪例如已在EP1362213B1中有描述。在本文中，就供给管路和冷却导管或供应装置的结构描述了许多特征和变型实施方式，因而它们也可套用到本专利申请中。

长条构件例如被设计成管状部件。

清洗机构且特别是长条构件尤其包括供给侧端部段和清洗侧端部段，其中排出口布置在清洗侧端部段。排出装置尤其还布置在清洗侧端部段。

供给侧端部段是至少一种气态成分在此被送入清洗机构的部段。因为该端部段一般也朝向使用者，故或许也可表达为用户侧端部段。供给侧端部段形成柄部，清洗机构可通过该柄部被使用者握住。

清洗侧端部段是指向待清洗部位的部段。

供给侧端部段例如包括计量装置，在计量装置中已提供了爆炸混合物。用于引入气态成分或混合物的上述计量阀布置在计量装置上。

清洗侧端部段包括排出口且特别是排出装置。压力供给管路布置在计量装置和排出口或排出装置之间。它可被设计成压力供给管路。

长条构件或清洗喷枪可长达一米至几米，如4-10米长。

此外，清洗喷枪包括用于容纳爆炸混合物的至少一个压力供给管路。该至少一个压力供给管路优选与长条构件的结构成为一体。为此，长条构件可以管状构成。一个或多个压力供给管路还能以在长条构件之外或至内的单独导管形式构成并沿其被引导。

用于供给氧气或可燃气的计量阀例如被布置在长条构件上，特别是在长条构件的供给端部段。

计量阀尤其如此布置，它们直接或间接将气态成分送入长条构件的(多个)压力供给管路。气态成分例如在长条构件内的混合区中互相混合。

如果针对爆炸混合物或各自气态成分设有多个计量阀，则所述计量阀在长条构件纵向上相继布置。用于各自气态成分的多个计量阀就该纵向的横向看可以沿对应的引入通道的周围布置。

该长条构件包括也称为外管的气体导管。气体导管例如形成具有供给压力通道的压力供给管路。内管可在供给侧端部段布置在气体导管中。内管形成在用于第一气态成分的第一引入通道中。用于第二气态成分的第二环形引入通道形成在气体导管和内管之间。两个管和相应的引入通道可以互相同心地布置。

内管终止在气体导管内，从而气体导管在内管端部过渡至压力供给管路。

第一气态成分特别是可燃气体通过至少一个第一计量阀被送入第一引入通道中。第二气态成分特别是含氧气体通过至少一个第二计量阀被送入第二引入通道。当第一气态成分从内管流出道相接的压力供给通道时，在内管端部之后形成混合区，这两个气态成分在该混合区内互相混合。

结果，这些气态成分作为爆炸混合物经过压力供给管路的与两个引入通道相接的供给压力通道被引导向清洗侧端部段。供给压力通道或压力供给管路由外管形成。

供应装置设置在计量阀的供给侧。该供应装置给清洗机构供应各自气态成分。该供应装置例如包括一个或多个压力容器，该压力容器中，气态成分或爆炸混合物加压储存。

因此，计量阀可连接至例如呈软管状的供给管路。供给管路可连接至压力容器。计量阀还可以直接连接至各自的压力容器。

根据特定实施方式，在内管端部区域中设有变窄的横截面。这种变窄可以是这样的，第一环形引入通道的横截面朝着内管端部变窄，例如呈圆锥形变窄。该横截面尤其可以是收敛的。

此外，该变窄可以是这样的，相接的供给压力通道的横截面在内管端部之后在供给方向上例如呈圆锥形增大。该横截面可以是发散的。

内管端部可以位于在供给方向上增大的横截面区域内。在供给方向上看，最窄部位可以设置在内管端部的后面。

横截面变化的几何设计尤其可以是这样的，在气态成分适当送入引入通道时，清洗机构在内管端部区域里形成拉瓦尔喷嘴，。

气态成分送入引入通道的流动方向在其送入引入通道之后尤其是在长条构件的纵向上。在压力供给管路里的气态成分的流动方向尤其在长条构件的纵向上。

用于点燃和引爆的点燃装置例如也设置在长条构件上。

清洗装置且尤其是对应的清洗机构还尤其能以在容器或设备且尤其是壁上的固定设备形式来设计，这是因为现有清洗装置的操作不需要耗材如容器罩。这样的固定设备的排出装置因此优选布置在容器或设备的内部空间中。但也可以想到，该排出装置的至少一个排出口布置在容器壁或设备壁上，或被整合至其中。

根据本发明的呈固定设备形式构成的清洗装置的优点是其本身可由设备运营者来操作，无需调用维修团队来清洗。通过这种方式，可以节约较大成本。此外，可以实施更频繁的清洗，由此可以将污染程度和进而单独清洗作业的成果保持在合理范围内。

附图说明

接着，将借助如图所示的优选实施例来更详细解释本发明的主题，其中示意性示出：

图1示出根据本发明的清洗装置的第一实施例，其具有排出装置；

图2示出根据本发明的清洗装置的第二实施例，其具有排出装置；

图3示出排出装置的另一个实施例；

图4示出排出装置的另一个实施例；

图5示出排出装置的另一个实施例；

图6示出排出装置的另一个实施例；

图7示出根据图5的排出装置的一方面的示意图；

图8a示出排出装置的另一个实施例；

图8b示出排出装置的另一个实施例；

图9a示出排出装置的另一个实施例；

图9b示出排出装置的另一个实施例；

图10示出排出装置的另一个实施例；

图11示出排出装置的另一个实施例；

图12示出排出装置的另一个实施例；

图13示出排出装置的另一个实施例；

图14示出根据本发明的排出装置的供给方式的示意图；

图15示出根据本发明的排出装置的另一个供给方式的示意图；

图16示出根据本发明的排出装置的另一个供给方式的示意图；

图17a示出排出装置的另一个实施例的横剖视图；

图17b示出根据图17a的排出装置的前视图；

图18示出清洗机构的混合区的特定实施例；

图19a示出清洗装置的另一个实施方式；

图19b示出根据图19a沿截线A-A的横剖视图。

原则上，在附图中相同的零部件具有相同的附图标记。

为了理解本发明，某些特征没有显现在附图中。所述的实施例对于本发明的主题是示例性的，而没有限制作用。

具体实施方式

图1示出根据本发明的清洗装置1的第一实施例，其用于实施根据本发明的清洗方法。清洗装置1包括可冷却的清洗喷枪2。清洗喷枪2包括外套管8和布置在外套管8内且还形成压力供给管路的内气体导管7。外套管8包围内气体导管7，由此形成环形冷却通道。此外，内气体导管7形成闭合的压力供给管路。

清洗喷枪2在其供给侧端部段4a包括具有用于供给形成爆炸气体混合物的气态成分的连接管的计量装置。

呈漏斗状扩散器5状形成的排出装置在清洗侧端部段4b连接至内气体导管7。

清洗喷枪2由填充装置3供应用于制造爆炸混合物的气态成分。此外，清洗喷枪2通过控制装置17来控制。控制装置17尤其用于控制供给气态成分进入压力供给管路以及用于控制点燃爆炸混合物。

冷却可以是持续冷却或人工控制的。但通过控制装置17对冷却进行控制也是可行的。

用于产生爆炸混合物的气态成分的供给通过两个气体供给管路10、11实现，这两个气体供给管路直接或间接连接至内气体导管7。

第一气体供给管路10经第一阀23连接至压力容器22，压力容器又经第二阀15连接至市售的第一气瓶20如氧气瓶。止回阀39布置在第一阀23和气体供给管路10插入内气体导管7的入口之间。

同样，第二气体供给管路11经第一阀25连接至第二压力容器24。第二压力容器又经由第二阀16连接至市售的第二气瓶21。第二气瓶21相应包含可燃气体如乙炔、乙烯或乙烷。同样，止回阀39布置在第一阀25和气体供给管路11插入内气体导管7的入口之间。

压力容器22、24还可按照其它方式代替通过气瓶20、21供给用于产生爆炸混合物的各自气态成分。

压力容器22、24在打开第二阀15、16后填充有相应的气体。压力容器体积例如可具有按照3.7公升乙烷与12.5公升氧气或其倍数的化学计量比的值。例如采用20巴填充压力来产生约110公升体积的云团6，采用40巴填充压力来产生约220公升体积的云团6。当然，代替不同的填充压力，也可采用一致的更高填充压力，在此，压力容器仅提供用于填充较小容器所需的气体量，因此压力容器未被完全排空。换句话说，在此根据压差原理来进行按照化学计量比的气态成分供应。

此外可提供一种机构，可借此调节压力容器22、24内的压力，而与气瓶20、21内的压力或以其它方式供给压力容器22、24的气体的压力无关。因此，可在压力容器22、24中产生比气瓶20、21中的更高的压力。

这些机构例如可包括压缩机。此外，压力容器内的压力还可通过其它气体如氮气来气压产生或液压产生，其中，气态成分通过在压力容器内运动的活塞而达到期望压力。

相应地，与气瓶20、21内的压力无关地可产生更高的排出压力。这又允许气态成分快速供给至内气体导管7，因此允许由爆炸混合物更快速地形成云团6。

就是说，压力容器22、24起到气态成分计量作用。在此，计量总是在将气态成分送入内气体供给管7之前来实现。

在由爆炸混合物生成云团之时或之后，借助点燃装置18点燃爆炸混合物。点燃装置18被安装到清洗喷枪2上并造成爆炸混合物在供给压力通道内点燃。控制装置17可以借助开关19启动具有以下步骤的清洗周期的开始，即其包括产生爆炸混合物和点燃该混合物。

如上所述，由包围内气体导管7的外套管8形成的环形通道充当冷却通道。要冷却该内气体导管7的粘性冷却剂通过所述通道循环流动。

清洗喷枪2在其供给侧端部段4a或其附近分别相应地具有用于冷却剂供给的供给管路12、13的接管。水例如被通过第一供给管路12来供给，空气例如通过第二供给管路13来供给。另外，可仅设置一个冷却剂供给管路来供给仅一种冷却剂如水。冷却剂如水/空气混合物在外套管8和内气体导管7之间被引导流动。冷却剂起防止清洗喷枪2过热的作用。冷却剂在清洗侧端部段4b又流走，这如箭头9所示。

被引导经过清洗喷枪并在清洗侧端部段流走的冷却剂还冷却扩散器5。但冷却剂在清洗侧端部段流走并冷却扩散器不是本实施例的必备特征。

冷却剂供给至清洗喷枪的冷却剂通道通过相应的阀14来控制。所述阀的操作冷却的通断。阀可以是手动操作的或通过控制装置来控制。持续冷却也是可能的。

在清洗喷枪2被送入待清洗的焚化设备30的灼热内部空间之前，通过这种方式被设计的喷枪冷却最好被激活启用。通常，在清洗喷枪2暴露于热环境的整个时间段内保持接通喷枪冷却。可通过控制装置17实现这种有效喷枪冷却，做法是通过控制装置17来操作清洗喷枪2的阀14。

当然也可行的是在喷枪供给侧端部段通过冷却接管输入冷却剂并使冷却剂又回流至该端部段。这例如在一侧闭合的外套管情况下是可能的。

但上述有效冷却是可选的，不是本发明的必需特征。外套管8和环形通道例如还可以仅被设计用于被动冷却并起隔离作用，通过这种方式，防止清洗喷枪2和在其中的爆炸气态混合物或其气态成分过热。

为了实施本发明的清洗方法，清洗喷枪2的清洗侧端部段4b在引入方向E上被通过穿透开口33被引入焚化设备30的内部空间31并安放在例如管束32前面。在此之后或同时，第一阀23、25首先被短暂打开，例如打开不到1秒。在这段时间内，压力容器22、24的内装气体经气体供给管路10、11流进清洗喷枪2的内气体导管7。

气态成分在内气体导管7里互相混合成爆炸混合物并经过压力供给管路被引导向扩散器5。压力供给管路和扩散器5形成用于至少一部分所引入的爆炸混合物的容纳室27。气态混合物的其它部分例如通过扩散器5向外流动并形成云团。

原则上，也可仅使容纳室27填充有爆炸混合物。在这种情况下，例如在扩散器5外面没有形成云团。

由爆炸混合物构成的云团6的形成例如持续0.015-0.03秒。

在关闭第一阀23、25后立即点燃爆炸混合物，或在选定的延迟时间后借助点燃装置使云团6爆炸。

本发明清洗装置51的如图2所示的实施例包括可冷却的清洗喷枪52，其在引入方向E经过焚化设备70的穿透开口76被引入其内部空间71。

清洗喷枪52包括从供给侧端部65延伸至清洗侧端部段66的气体导管67，爆炸混合物或其气态成分通过该气体导管被引导向排出口69。此外，气体导管67形成压力供给管路的闭合的供给压力通道78。

计量装置设置在供给侧端部段65。也被称为入口管的内管53通入气体导管54，内管53与气体导管67同心布置。内管54形成第一引入通道并结束在气体导管67内。气体导管67在这个位置上过渡至具有供给压力通道的压力供给管路。

爆炸混合物的第一气态成分通过内管53被引入气体导管67中。内管53通过接管被连接至第一气体供给管路57。

在内管53和也称为外管的气体导管67之间形成环形第二引入通道，用于将爆炸混合物的第二气态成分送入气体导管67的第二气体供给管路56通过另一接管通入第二引入通道。

直接在气体供给管路56、57至清洗喷枪52的连接处设有阀72、73，可通过所述阀控制气态成分至气体导管67的供给。止回阀79分别布置在阀72、73与气体供给管路56、57通入气体导管67的通口之间。

直接在气体供给管路67中的内管端部处，在混合区中，第一气态成分与第二气态成分混合形成爆炸混合物。第一气态成分例如可以是气态或液态的燃料，尤其是碳氢化合物。第二气态成分可以是氧气或含氧气体。

此外，具有火花塞的点燃装置60安装在清洗喷枪52上，该火花塞通入气体导管67且被设计成电点燃在气体导管67中的爆炸混合物。

气体导管67被外套管55包围。通入有用于冷却气体导管67的冷却剂的环形冷却通道68形成在外套管55和气体导管67之间。为此，第一和第二接管设置在清洗喷枪52的供给端部段65，第一和第二冷却剂供给管路58、59连接至第一和第二接管以供给第一和第二冷却剂。第一冷却剂可以是冷却液体如水，第二冷去剂可以是气体如空气。

在冷却剂供给管路58、59至清洗喷枪52的连接处设有阀74、75，可通过所述阀控制冷却剂至冷却剂通道68的供给。阀74、75可以是手动操纵的或通过控制装置被控制。持续冷却也是可能的。

也可以仅设置一条冷却剂供给管路来仅供给一种冷却剂如水。因此，冷却剂如水/空气混合物在外套管55和气体导管67之间被引导流动。冷却剂起到防止清洗喷枪52过热的作用。

冷却剂65可在清洗侧端部段66经轴向排出口离开冷却通道68。通过这种方式，被引导经过清洗喷枪52的冷却剂还可冷却后述的扩散器62。

在清洗喷枪52被送入待清洗的热容器之前，通过这种方式所设计的喷枪冷却优选被激活启用。通常，在清洗喷枪52暴露于热环境的整个时间段内保持启动喷枪冷却。

但上述有效冷却是可选的，不是本发明的必要特征。

呈漏斗状扩散器62形式的排出装置在与供给侧端部段65相对的清洗侧端部段66连接到气体导管67，在漏斗状扩散器62的端部设有爆炸混合物的排出口69。扩散器62具有开口角α。此外，扩散器62具有扩散器长度与排出口69最大直径的比例L:D。扩散器62的长度L是沿其纵轴A(还参见图1)测量的。

高速流过气体导管67的爆炸混合物在进入内部空间71之前在扩散器中平稳下来，从而在与排除口60邻接地形成云团77时在环境气氛和爆炸混合物之间的边界区内尽量少地出现涡流。

由于设有根据图1和图2的排出装置，故在供给压力通道中的约300米/秒(m/s)(声速)的供给速度例如可以在排出口降低至4m/s，由此才可形成云团。

供给压力通道和扩散器62还形成用于至少一部分所引入的爆炸混合物的容纳室80。气态混合物的其它部分可通过扩散器62向外流出并形成云团，如上所述。

原则上，在这里也可以仅给容纳室80填充爆炸混合物。在这种情况下，例如在扩散器外面没有形成云团。

根据图3的实施例的清洗机构包括呈扩散器93形式的排出装置，该扩散器具有排出口95。涡流件94布置在其中心。涡流件94起到额外减缓自压力供给管路92进入扩散器93的爆炸混合物的流动和混合的作用。涡流件94布置在压力供给管路92中。涡流件94包括小片状元件，其沿排出方向R(还参考图1)的横向布置。

扩散器93还形成用于一部分所引入的爆炸混合物的容纳室99。气态混合物的其它部分通过扩散器93向外流出并形成云团96。

根据图3的排出装置以及其操作可如此设计，仅扩散器93的容纳室99填充有爆炸混合物并使其爆炸。爆炸压力波97从排出口95起传播。在这种情况下，在扩散器93外面没有形成云团。爆炸压力波97和云团96在图3中相应可选表现。

根据图4的实施例的清洗装置81包括具有排出装置83的清洗机构，该排出装置被设计成截角二十面体形式。排出装置83包括呈扩散器84、85形式的多个排出体，其呈现漏斗状扩宽部。扩散器从中心其径向指向外。排出口85以径向指向外的方式布置。具有用于爆炸混合物的供给压力通道88的压力供给管路82指向呈二十面体状的排出装置83的中心，爆炸混合物从排出装置83被引导入漏斗状扩宽部84。

根据图5的实施例的清洗机构101的排出装置103呈球形构成。排出装置103包括呈扩散器104形式的多个排出体，其呈漏斗状扩宽部形式。扩散器从中心其径向指向外。排出口105以径向指向外的方式布置。

具有用于爆炸混合物的供给压力通道108的压力供给管路102指向球形排出装置103的中心并通入中心的球形分布空间111，爆炸混合物从排出装置103经在球形分布空间111的周边区内的通孔被被径向向外引导入漏斗状扩宽部104。导流元件(未示出)可布置在球形分布空间111中。

供给压力通道108的直径例如可以是15-30毫米(mm)或更大，优选20-25mm，如21mm。

根据图6的实施例的清洗机构121的排出装置123与根据图5的实施例的排出装置103在构造上相似。但本排出装置123只是呈半球形构成。排出装置123也包括呈扩散器124状的多个排出体，其被设计成漏斗状扩宽部。扩散器从中心径向指向外。排出口125以径向指向外的方式布置。

云团分解不能在靠近壁的边界区中发生，因为半球形排出装置尤其布置在壁上。如果半球形排出装置应该距所述壁有一定距离地使用，则半球形排出装置可以包括环绕凸缘以获得相同的效果。

具有用于爆炸混合物的供给压力通道128的压力供给管路122在半球形排出装置123的平面侧在中心通入排出装置123，爆炸混合物从这里被引导入漏斗状扩宽部124。排出装置123连同压力供给管路122被设计成蘑菇状。排出装置123的平面侧指向该容器或设备的壁130。排出装置123可以沉陷埋在壁130中。

根据图4、5和6的排出装置允许爆炸混合物在所有方向上的空间离开。这就促成在容器或设备的内部空间形成云团，因为爆炸混合物在空间中均匀散布。

相比于图1和图2的单独扩散器，爆炸混合物在分散器的排出口处的排出速度甚至可以更高。因此，相比于图1和图2，扩散器的长度与开口直径之比可以被设计为更小。这些开口角同样还可被设计成更小。

究其原因在于，除去端侧的扩散器，单独扩散器被其邻近的扩散器包围，爆炸混合物同样分别从邻近扩散器中排出。由此，无法再出现周围气氛的侧向混入。

也可预期到在单独排出的气流量之间没有涡流，因为爆炸混合物优选以相同或相近的速度通过所有的分散器被排出。相反，以面形式流出的爆炸混合物在流出方向上排挤开周围气氛。这还涉及到根据图10至图13的实施例。

图7示出根据图5的实施例的分散器104布置的示意图。排出口的直径D例如可以是5-20mm，优选10-14mm，如13mm。在漏斗状扩宽部的起始处的扩散器104的最窄位置处的直径d例如可以是1-5mm，优选1-2mm，如1.5mm。扩散器104一直到排出装置123的中心空间处的入口的长度L例如是30-50mm，优选35-45mm，如39mm。比例D²:d²例如可以是75或更小。所给出的直径和比例最好也适用于图6的实施例。

图8a示出清洗机构141的排出装置143，爆炸混合物经压力供给管路142的供给压力通道148流进该排出装置。排出口143形成用于至少一部分所送入的爆炸混合物的容纳室147。与图1至图3的实施例相比，排出装置143包括侧向布置的排出口145。为此，漏斗状本体144以其变宽的横截面伸入相对其横向布置的排出体，该排出体同样以漏斗状方式朝向两个个排出口145变宽。因此，经本体144轴向流入的爆炸混合物向侧向的排出口145偏转90°(角度，参见箭头)。因此，本体或排出体被设计成扩散器。爆炸混合物在扩散器外形成云团146。

图8b所示的另一个清洗机构161的排出装置163同样包括漏斗状本体164，爆炸混合物经压力供给管路162的供给压力通道168流进排出装置。同样，排出装置163形成用于至少一部分所送入的爆炸混合物的容纳室167。此外，排出装置163同样包括侧向布置的排出口165。为此，漏斗状本体164以其变宽的横截面伸入相对其横向布置的排出体，该排出体同样以漏斗状方式朝向两个排出口165变宽。排出体164包括导流壁170，其将在朝向排出体被引导的爆炸混合物流动分流向两个排出口165的。该流动同样向两个侧向排出口165偏转约90°(参见箭头)。同样，该本体或排出体被设计成扩散器。爆炸混合物在扩散器外形成云团166。

尤其由于爆炸混合物侧向离开，故根据图8a和8b的排出装置的优点在于反力比较小或没有反力。

图9a示出具有排出装置343的清洗机构341，该排出装置的构型与图8a的排出装置相似。爆炸混合物经压力供给管路的供给压力通道348流进排出装置343。排出装置343形成用于所引入的爆炸混合物的容纳室。排出装置443包括侧向布置的排出口345。为此，具有相对压力供给管路变宽的横截面的本体34伸入相对其横向布置的排出体349。排出体349分别朝向彼此相对布置的排出口345地具有漏斗状扩宽部。

爆炸混合物在容纳室347中被点燃。爆炸压力波346朝向侧排出口偏转90°(角度)且从排出口345起侧向传播。

图9b示出具有排出装置443的清洗机构441，该排出装置的构型与图8b的排出装置相似。排出装置443包括本体444，爆炸混合物经压力供给管路的供给压力通道448流进排出装置443。同样，排出装置443形成用于至少一部分所引入的爆炸混合物的容纳室447。同样，排出装置443还包括侧向布置的排出口445。为此，本体444以其相对于压力供给管路变宽的横截面伸进相对其横向布置的排出体449，该排出体同样以漏斗状方式朝向两个排出口445变宽。

爆炸混合物在容纳室447中被点燃。爆炸压力波446朝向侧排出口445偏转90°(角度)并且从排出口445起侧向传播。

尤其是由于爆炸压力波侧向离开，故根据图9a和9b的排出装置的优点在于反力较小或没有反力。

根据图10的、经过容器或设备的壁190上的开口被引入的排出装置183从压力供给管路182的端部形成，在端部外周面上，呈具有排出口185的漏斗状扩散器184形式的多个排出体在不同的空间方向上径向远离。压力供给管路182包括相应通孔，其通入扩散器184。扩散器184不仅围绕压力供给管路182布置，也在压力供给管路的纵向上前后布置。它们形成圆柱形的排出装置183。

屏蔽元件186可分别布置在排出装置183的前轴端和后轴端，在排出装置183的前轴端或后轴端，该屏蔽元件在流出方向上看朝向侧面地屏蔽从排出体184流出的爆炸混合物，所以在此边界区内没有发生云团分解。

屏蔽元件186形成一种漏斗状扩宽部，该扩宽部在由排出口185形成的排出面之后。屏蔽元件186的形状还可被设计成不同于示出的形状。

此外也可规定，具有轴向方向分量的排出体同样布置在排出装置前端。该排出体的排出口例如可形成半球形排出面，如图6所示的实施例示出的那样。

图11所示的排出装置203具有扩散场。扩散场包括众多彼此紧挨布置的排出体，该排出体呈相同取向的漏斗状扩散器204形状。在本实施例中，排出口205处于同一平面中，但这不是必需的。排出口205形成平坦的排出面。

排出装置203尤其适于安装在设备壁之上或之中。排出装置203例如可以沉埋在壁内，其中，排出口205与该壁齐平。

图12所示的清洗机构221包括排出装置223。排出装置223包括漏斗状扩散器224状的多个排出体，扩散器224具有向外指的排出口225，这些排出体沿压力供给管路222的周面布置且径向远离该管路。扩散器224处于同一平面中，由此形成圆盘状布置。

对应于扩散器布置的凹口或凹面可设置在容器或设备的壁230内，圆盘状扩散器布置可通过排出装置203的回缩(箭头方向)被存放、嵌入或凹陷(参见图12a)进所述凹口或深口中。为了处于工作位置，圆盘状扩散器结构从凹口移出到容器或设备的空间中(箭头方向)(参见图12b)。图12c还示出排出装置203的扩散器布置的俯视图。

清洗机构221特别适用于清洗安装有清洗机构221的壁230。由清洗机构221所产生的爆炸混合物对粘附于壁230上的污染物产生剪切作用。

图13所示的清洗机构241包括排出装置243。排出装置243类似于叶轮闸门地包括间隔壁251，其从压力供给管路242径向突出且平行于压力供给管路242的纵向布置。两个邻近的间隔壁251通过其径向取向而形成排出体。该排出体具有楔形空间，其充当扩散器244。通入间隔壁251之间的楔形空间的通孔250设置在压力供给管路242中。爆炸混合物流动经过这些通孔250进入楔形扩散器空间，并在混合物经过在两个分隔壁之间形成的缝状排出口向外逸出之前在其中平稳下来。

根据本实施例，压力供给管路242的清洗侧端部段形成分布空间。

在根据图13的实施例的变型中还可以规定，呈扩散器状的排出体布置在间隔壁之间。这些间隔壁优选并排串联布置且连接至压力供给管路的通孔。间隔壁径向延伸经过排出体的排出口。如果径向远离压力供给管路182的间隔壁布置在根据实施例183的串列扩散器184之间，则可以实现同样的结果。

在环境气氛中有强流的情况下，间隔壁提供额外防护。因此，云团可以受保护地形成在间隔壁之间并被点燃。间隔壁不变形，即使它们被设计成相对薄壁的形式，这是因为在爆炸时爆炸压力总是建立在间隔壁两侧。

根据图3-13的实施例的排出装置例如可以安装在上述清洗喷枪的清洗侧端部段上。

根据图14所示的清洗装置501的概念性视图，几个扩散器504分别通过单独的压力供给管路502被供给爆炸混合物。混合物的一些气态成分从各自的共同压力容器510、511经适当的供给管路512、513被供给至单独的扩散器504或它们的压力供给管路502。

根据图15和图16所示的清洗装置521、541的概念性视图，多个扩散器524、544通过集合供应管被供给爆炸混合物。为此，扩散器524通过同一个压力供给管路522被供给，其分支到多个单独扩散器524、544。

根据图15和图16的实施例可以与图14的实施例组合。即，压力供给管路501可以分支并供给几个扩散器，代替根据图14的单个扩散器504。

图17a和图17b示出清洗机构的排出装置463的另一个实施例，该排出装置具有排出口465。排出装置463朝向排出口465形成呈漏斗状扩宽部形式的扩散器。排出装置463与扩散器还形成用于一部分所送入的爆炸混合物的容纳室467。气态混合物的另一部分在扩散器中平稳下来并经排出口465向外流动并形成云团466。

环形导流元件469布置在扩散器的漏斗状扩宽部中，该环形导流元件分别朝向排出口465地也具有漏斗状扩宽部。环形流道471形成在扩散器的外壁和导流元件469之间或形成在导流元件之间。流道朝着排出口465也具有圆锥形扩宽部。环形流道417被径向布置的连桥部470中断，连桥部将导流元件469相连并连接至扩散器外壁。导流元件469同样有助于流动的平稳均匀。导流元件469的数量可以变化。

导流元件469可以相对于纵轴线从内向外地具有递增角度。在所示实施例中，所述角度以每10°(角度)一步地向外递增。最内的导流元件469例如相对于纵轴A具有10°角度，次最外的导流元件469具有20°角度，外壁具有30°角度。

图18示出清洗机构651在混合区664的具体设计。清洗机构651是具有压力供给管路656与供给压力通道657的清洗喷枪。点燃装置668设置在压力供给管路中。

计量装置654布置在供给侧端部段。计量装置654包括也称为外管的气体导管658和内管659。内管659形成第一引入通道652，可燃气态成分经第一引入通道被引入供给压力通道657中。后者成分经仅示例性示出的计量阀663被引入第一引入通道652。

环形第二引入通道653形成在气体导管658和内管659之间，氧气或含氧气态成分经第二引入通道653被引入供给压力管路656的供给压力通道657中。

内管659结束于气体导管658内。在此位置处，第二环形引入通道653过渡至供给压力通道657。混合区664形成在所述区域中，气态成分在混合区664从第一和第二引入通道652、653流入共同的供给压力通道657，在该通道中互相混合。

在内管端部区域内规定减小的横截面。所述减小是这样的，第二环形引入通道653的横截面呈圆锥形朝向内管端部变窄。此外，该变窄是这样的，供给压力通道657的横截面在供给方向R上朝向内管端部呈圆锥形增大。内管端部处于在供给方向R上又增大的横截面附近。最窄位置布置在内管端部后面。

该横截面的几何形状设计是这样的，清洗机构651在内管端部区域中在适当流动条件下形成拉瓦尔喷嘴。

根据图19a和19b的清洗装置601的实施例示出具有供给侧端部段和清洗侧端部段的清洗喷枪，计量装置604形成在该供给侧端部段上，排出装置605布置在该清洗侧端部段上。具有供给压力通道607的压力供给管路606布置在计量装置604和排出装置605之间。

在本实例中，排出装置605被设计成具有排出口的圆锥形扩散器。但排出口605还可具有不同的设计结构。

清洗喷枪可通过容器壁630上的开口被引入待清洗容器的内部空间。

计量装置604包括气体导管608和内管609。内管609形成第一引入通道602，可燃气态成分经第一引入通道被引入供给压力通道607。第二环形引入通道603形成在气体导管608和内管609之间，氧气或含氧气态成分经第二环形引入通道被引入压力供给管路606的供给压力通道607。

第一可燃成分从第一压力导管621经多个计量阀612被引入第一引入通道602中。氧气或含氧成分从第二压力导管622经多个计量阀613被引入第二引入通道603中。

用于第一和第二气态成分的计量阀612、613的数量被选择成使计量阀612、613数量的比例对应于待输送成分的化学计量比。在本实例中，第一成分是氧气，第二成分是乙烷。这些成分按7:2的化学计量比引入。因而两个计量阀612用于第一成分，七个计量阀613用于第二成分。

第一压力容器621经第一供给管路610、第二压力容器622经第二供给管路611被供给各自的气态成分。

内管609结束于气体供给管路608内。第二环形引入通道603在内管端部过渡至供给压力通道607。混合区614形成在该区域中，其中气态成分在该混合区从第一和第二引入通道602、603流入共同的供给压力通道607，在该通道中互相混合。供给压力通道607的横截面在混合区形成漏斗状扩宽部。

用于点燃爆炸混合物的点燃装置668设置在压力供给管路656中。控制装置617经控制管线619连接至点燃装置668与计量阀612、613。控制管线619还可以是无线连接。计量阀612、613的启闭以及点燃装置的激活通过控制装置617实现。

Claims (31)

1.一种利用爆炸技术借助清洗装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)除去容器和设备(30,70)的内部空间中的沉积物的方法，其中该清洗装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)包括清洗机构，该清洗机构具有压力供给管路和与所述压力供给管路(7,67,82,102,122,142,161,182,202,222,242)连接的排出装置，该排出装置具有至少一个排出口(26,69,84,105,125,145,165,185,205,225,245)，该方法具有以下步骤：

将至少一种气态成分送入该清洗机构；

在该压力供给管路内提供由所述至少一种气态成分组成的气态爆炸混合物，并经过该压力供给管路进入该排出装置，其中该压力供给管路和该排出装置(5,62,463)形成用于容纳至少一部分爆炸混合物的容纳室(27,80,467)；

借助点燃装置可控点燃该爆炸混合物，其中该爆炸混合物被引爆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在送入所述至少一种气态成分时以及在所述爆炸混合物点燃和爆炸时，所述容纳室(27,80,467)通过所述至少一个排出口(26,69,465)对外敞开。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，该爆炸混合物的总体积至少由所述容纳室中的爆炸混合物体积构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征是，一部分被送入的爆炸混合物经由所述排出口(26,69,84,105,125,145,165,185,205,225,245)被送入该容器或设备(30,70)的内部空间(31,71)中，并且在该内部空间(31,71)中形成由爆炸混合物形成的云团(6,77)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述爆炸混合物的总体积包括在该清洗机构的容纳室中的爆炸混合物体积和在该清洗机构外形成的由爆炸混合物形成的云团的体积。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征是，由所述爆炸混合物构成的总体积以可控方式通过点燃装置(18,60)被引爆。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征是，在1秒或更短、优选0.5秒或更短、尤其0.1秒或更短的时间内，由所述爆炸混合物构成的总体积产生在该容纳室中并以可控方式被引爆。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征是，至少一种气态成分的送入从至少一个压力容器通过至少一个计量阀(23,25)来实现，在完成所述气态成分的送入后，在该至少一个压力容器中的剩余压力处于正压区。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征是，至少两种气态成分被送入所述清洗机构中，混合区(614,664)形成在所述清洗机构(601,651)中，所述气体成分在该混合区中被混合成爆炸混合物。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征是，为了形成所述爆炸混合物的总体积，所述至少一种气态成分通过至少一个计量阀以这样的高速被送入该清洗机构中，即所述爆炸混合物在所述压力供给管路(606,656)中形成压力波前。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征是，在流动方向上看，该爆炸混合物在压力波前之后具有正压。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征是，所述爆炸混合物在流动方向上看在压力波前之后具有比环境压力更高的密度。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征是，随着在所述压力供给管路中的爆炸混合物点燃而产生在所述排出口的方向上移动的爆炸压力波，该爆炸压力波造成爆炸混合物经所述至少一个排出口喷出，并且尤其是由爆炸混合物形成或完全形成云团。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征是，所述爆炸混合物在所述压力供给管路(7,82,67)中被点燃。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征是，在所述压力供给管路(7,82,67)中引发的爆炸被传递到该排出装置(5,62,83)外的所述云团(6,77)。

16.一种借助爆炸技术去除容器或设备(30,70)的内部空间(31,71)中的沉积物的清洗装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)，特别是用于实施根据权利要求1至14所述的方法的清洗装置，包括具有压力供给管路(7,67,82,92,102,122,142,162,182,202,222,242,502,522)的清洗机构和排出装置(5,62,83,103,123,143,163,183,203,223,243)，该排出装置布置在该压力供给管路(7,67,82,92,102,122,142,162,182,202,222,242,502,522)的端部并且具有至少一个排出口(26,69,84,95,105,125,145,165,185,205,225,245)。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征是，该压力供给管路和该排出装置(5,62,463)形成容纳至少一部分爆炸混合物的容纳室(27,80,467)。

18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征是，所述容纳室(27,80,467)经由所述至少一个排出口对外敞开。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征是，所述清洗机构且尤其是其排出装置(5,62,83,103,123,143,163,183,203,223,243)被设计用于将所述爆炸混合物送入该容器或设备(30,70)的内部空间(31,71)中并在所述容器或设备(30,70)的内部空间(31,71)中形成由所述爆炸混合物构成的云团(6,77)。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的装置，其特征是，所述清洗机构是具有供给侧端部段和清洗侧端部段(4a,4b；65,66)的长条构件，该长条构件包括用于从供给侧端部段向清洗侧端部段(4a,4b；65,66)供给所述爆炸混合物的压力供给管路(7,78)，并且在供给侧端部(4a,65)内的设有至少一个计量阀(23,72)用于计量送入用于爆炸混合物的至少一种气态成分进入该清洗机构。

21.根据权利要求16至20中任一项所述的装置，其特征是，所述排出装置(5,62,83,103,123,143,163,183,203,223,243)布置在与所述压力供给管路相接的清洗侧端部段处。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的装置，其特征是，所述清洗机构(601,651)包括用于送入第一气态成分的第一引入通道(602,652)和用于送入第二气态成分的第二引入通道(603,653)，所述引入通道(602,652；603,653)过渡至该压力供给管路(606,656)的供给压力通道(607,657)，特别是在该过渡区内形成变窄的横截面。

23.根据权利要求16至22中任一项所述的装置，其特征是，所述排出口(26,69,85,95)的横截面积或这些排出口的总横截面积大于所述压力供给管路(7,82,67,92)的供给压力通道(78,88,98)的横截面积或所述压力供给管路的总横截面积。

24.根据权利要求16至23中任一项所述的装置，其特征是，所述排出装置以扩散器(5,62,83)形式构成，该扩散器(5,62,83)包括所述排出口(26,69,84)。

25.根据权利要求16至24中任一项所述的装置，其特征是，所述扩散器(5,62,83)包括漏斗状扩宽部。

26.根据权利要求16至25中任一项所述的装置，其特征是，所述扩散器是连接至所述压力供给管路(7,81,67)的、朝向所述排出口(26,69,85)呈漏斗状的扩宽部。

27.根据权利要求16至26中任一项所述的装置，其特征是，所述扩散器(5,62,83)的开口角是45°或更小，优选30°或更小，尤其是20°或更小。

28.根据权利要求16至27中任一项所述的装置，其特征是，至少一个涡流件(94)布置在所述扩散器(93)或所述压力供给管路(92)中。

29.根据权利要求16至28中任一项所述的装置，其特征是，所述排出装置(83,103,123,183,203,223,243)包括一个或多个排出体，各排出体具有排出口(85,105,125,185,205,225,245)。

30.根据权利要求29所述的装置，其特征是，各所述排出体被设计成扩散器。

31.根据权利要求16或29所述的装置，其特征是，所述排出装置包括多个排出体，所述排出体：

从中心起径向向外指，其中所述排出口限定出球形或半球形的排出面；

从中心起径向向外指地布置在一个平面中，其中所述排出口限定出环形排出面，或

沿中心轴线径向向外指，其中所述排出口限定出圆柱形排出面。