CN106461336A - 清洗容器和设备的内部空间的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及借助爆破技术去除容器和设备(51)的内部空间(54)中的沉积物的方法和清洗装置(1,101)。清洗装置(1,101)包括具有容纳室(11,111)的清洗机构(2,102)和通过至少一个计量配件(18,18'；118,118')与清洗机构(2,102)连接的至少一个压力容器(21,21'；121,121')。对所述至少一种气态成分输入至清洗机构(2,102)的控制根据在开始输入时的最高压力与输入结束后的理论剩余压力之间的压差的原理进行。为此，基于待输入的气态成分量由最高压力确定压力容器(21,21'；121,121')中的理论剩余压力，且在达到所述理论剩余压力时停止所述至少一种气态成分的输入。所述理论剩余压力因此处于过压范围内。

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装置。该装置尤其被设计用于实施根据本发明的方法。

背景技术

该方法和装置特别用于清洗被污染的和结渣的、内壁带有结块的容器和设备且尤其是焚化设备。

例如垃圾焚化设备或一般的燃烧锅炉的受热表面一般都会遇到严重污染。这些污垢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覆层大多很坚硬，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锅炉壁时粘在一起。这样的覆层借助已知的清洗方法很难去除且去除不充分。这导致锅炉须定期停工和冷却以便清洗。因为这样的锅炉大多具有极大尺寸，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。大多必然伴随设备运行中断的现象是由较大温度变化所导致的容器材料本身受损。除了清洗和维修成本外，由生产损失或收入损失造成的设备停机也是一项重要的成本因素。

在设备停机时所采用的传统清洗方法例如是敲击锅炉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，变冷的或在运行中灼热的锅炉借助引入和点燃炸药包被清洗。通过爆炸冲击及由冲击波所产生的壁振动，使受热面结块爆裂。相比于传统的清洗方法，利用这种方法可显著缩短清洗时间。

这种方法的缺点是需要炸药。除了炸药的高成本外，例如还在炸药储存方面须投入巨额安全费用以避免意外事故或盗窃。

由EP1362213B1公开另一种清洗方法，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气态混合物充胀的容器罩安置到清洗喷枪端部。所述可爆炸气态混合物由至少两种气态成分制成。

该清洗喷枪连同空的容器罩被送入锅炉室且就位在待清洗位置附近。随后，用可爆炸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污垢脱离。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例如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，因此任何人凭借相应培训都能实施该方法。

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。

相关方法的缺点是填充过程比较缓慢。这是由于所述气态成分通过计量部件从压力容器被送入。在此，所述气态成分在压力容器中相互以化学计量的量比被提供。然而，排空所述压力容器需要较长时间。因此，所述气态成分从压力容器中的流出速度随着压力容器逐渐排空而渐近趋势接近零。这说明，将所述气态成分送入容器罩尤其在接近填充过程结束时需要较长时间。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出前述类型的清洗方法和相关的清洗装置，所述方法允许将定量的气态初始成分更快速送入。由此，尤其是容器罩的填充应更快。

根据另一任务，所述清洗方法和相关的清洗装置应允许所述气态成分凭借相对低的控制技术成本以化学计量的量比来送入。化学计量的量比是指反应物以量比被供给反应，从而不存在反应物过剩。因此，所述化学计量的量比的计算在相关的反应公式基础上进行。

所述任务由独立权利要求1和9的特征完成。本发明的改进方案和特殊实施方式由从属权利要求、说明书和附图得到。在此，方法权利要求的特征按照意义可以与装置权利要求组合，反之亦然。

根据本发明的清洗装置尤其包括：

-具有容纳室的清洗机构，所述容纳室用于提供由一种气态成分构成或具有至少一种气态成分的可爆炸气态混合物；

-至少一个与所述清洗机构连接的压力容器用于提供所述至少一种气态成分并将其输入所述清洗机构；

-用于从所述至少一个压力容器中将所述至少一种气态成分计量输入所述清洗机构的至少一个计量配件；

-用于点燃所述可爆炸气态混合物的点燃装置；以及

-用于控制所述至少一个计量配件且点燃所述可爆炸混合物的控制装置。

所述压力容器尤其通过供给管路与该清洗机构连接。

所述一个或多个压力容器尤其是用于计量将被送入清洗机构的气态成分量的计量容器。

所述清洗装置尤其也包括至少一个用于测量所述至少一个压力容器中的压力的压力传感器。

所述清洗装置的特征在于它包括用于优化所述至少一种气态成分从压力容器输入清洗机构的机构，其中所述机构包括：

-所述控制装置，其被设计用于根据借助至少一个压力传感器获知的压力容器中的压力测量值来控制所述至少一个计量配件，从而一旦所测量的压力容器中的压力对应于处于过压范围内的理论剩余压力，该控制装置就能终止所述至少一种气态成分从至少一个压力容器输入至清洗机构，或者

-机械装置，用于在将所述至少一种气态成分输入清洗机构期间缩小压力容器中的存贮室尺寸。

所述输入的优化尤其包括提高所述至少一种气态成分从压力容器至清洗机构的平均输入速度。

所述存贮室相当于压力容器中的那些空间，所述空间容纳承压且待输入至清洗机构中的气态成分。

所述至少一个计量配件尤其通过控制管线与控制装置连接。所述至少一个压力传感器尤其通过数据线与控制装置连接。

根据本发明的方法尤其包括下列方法步骤：

-在过压条件下在压力容器中提供至少一种气态成分；

-通过计量配件将所述至少一种气态成分从压力容器输入清洗机构；

-在容纳室内提供可爆炸气态混合物，其包括所述至少一种被输入的气态成分或由所述至少一种被输入的气态成分组成；以及

-点燃所述可爆炸气态混合物。

将所述至少一种气态成分从压力容器输入清洗机构尤其通过供给管路进行。

所述方法的特征在于，通过如下方式优化所述至少一种气态成分从至少一个压力容器输入清洗机构，即：

-根据在开始所述输入时的最高压力与所述输入结束后的理论剩余压力之间的压差的原理，进行对所述至少一种气态成分输入至清洗机构的控制，其中所述理论剩余压力处于过压范围内，或者

-在将所述至少一种气态成分输入至清洗机构期间缩小所述至少一个压力容器中的存贮室尺寸。

根据所述压差方法尤其基于待输入的气态成分量由最大压力确定所述理论剩余压力。所述至少一种气态成分的输入在达到理论剩余压力时停止。通过这种方式相对于传统方法提高平均输入速度，因为所述输入速度在达到理论剩余压力时比在所述压力容器排空结束时更高。

过压是指这样的压力值，其由充斥压力容器的压力与存在的环境压力之间的差异得到。所述环境压力尤其是存在于所述压力容器外的压力。所述环境压力例如是大气压。这意味着所述一个或多个压力容器未被排空直至环境压力。

所述最高压力对应于在所述输入开始时在压力容器中的压力。所述最高压力尤其也被同样限定。因此，所述压力容器借助控制装置同样先行以气态初始成分被填充，直至达到预定最高压力。

根据本发明的特殊实施方式变型，所述清洗机构被设计用于安置能以可爆炸气态混合物填充的容器罩。

与这种实施方式变型相关的方法包括下列方法步骤：

-将容器罩安置在清洗机构上；

-在过压条件下在压力容器中提供所述至少一种气态成分；

-通过计量配件将所述至少一种气态成分从压力容器输入清洗机构；

-在容纳室中提供可爆炸气态混合物，其包括所述至少一种被输入的气态成分或由所述至少一种被输入的气态成分构成，并用可爆炸气态混合物填充安置在清洗机构上的容器罩；

-点燃所述可爆炸气态混合物，其中所述可爆炸气态混合物在容器罩中被引爆。

将所述至少一种气态成分从压力容器输入至清洗机构尤其通过供给管路进行。

为了将所述至少一种气态成分输入清洗机构，通过所述控制装置打开相关的计量配件。一旦达到所述理论剩余压力，就是说一旦输入了理论量或期望量的待输入气态成分，就根据所述压差方法通过控制装置再关闭相关的计量配件。

所述至少一个计量配件尤其包括阀如电磁阀。

所述至少一个计量配件可安置在该清洗机构上，其中相关的供给管路从该压力容器延伸至计量配件。

所述至少一个计量配件可安置在该压力容器的出口，其中相关的供给管路从该计量配件延伸至清洗机构。

该供给管路可以是软管或刚性管路。根据本发明的改进方案，该供给管路可以是压力容器的一部分，甚至构成压力容器。就是说，该供给管路形成压力容器或其一部分。(也)相应在供给管路中形成最高压力。

在流动方向上，在所述至少一个计量配件下游可布置防反冲部件如止回阀。它保护该计量配件免受反冲如例如在点燃所述可爆炸混合物时可出现的反冲。此外，防反冲部件也防止可爆炸混合物的各成分在多个压力容器之间交换。防反冲部件尤其在流动方向上布置在供给管路的上游。

代替防反冲部件地，可在相同部位布置用于进给惰性气体如氮气的机构。所输入的惰性气体形成一种阻尼器并防止计量配件因热的爆炸气体而升温。另一方面，所输入的惰性气体形成气障并防止可爆炸混合物的各成分在多个计量配件之间交换。

所述(多个)计量配件在输入规定总量的可爆炸混合物后被关闭。在所述(多个)计量配件关闭的同时或紧接其后，通过控制装置启动所述点燃并使可爆炸气态混合物爆炸，即引爆。控制所述计量配件及控制点燃装置尤其在控制技术方面相互协调。在关闭所述(多个)计量配件与点燃可爆炸气态混合物之间的延迟例如是一瞬间。所述延迟可预先设定。

因此，输入和点燃尤其全自动进行。就是说，在开始所述输入直至爆炸之后且在爆炸时尤其不再需要其它人工干预。

该控制装置可包括操纵单元，通过该操纵单元进行所述控制装置的操纵。因此通过所述操纵单元开始输入过程且必要时也能进行调整。所述操纵单元可包括操纵用触摸屏。所述操纵单元可设计为无线的。

爆炸冲击力和由冲击波引起振动的表面如容器壁或管壁造成壁结块和结痂爆裂，从而清洗该表面。

在爆炸后，通过重新打开所述至少一个计量配件，向容纳室提供可爆炸混合物。

根据第一变型，所述至少一种气态成分已相当于被输入清洗机构的可爆炸气态混合物。

根据第二变型，至少两种且尤其是两种气态成分被分别送入清洗机构且在那里相互混合成可爆炸气态混合物。

为此，在清洗机构的容纳室中尤其形成混合区，在所述混合区内所述第一气态成分和第二气态成分被混合成可爆炸气态混合物。

为此，相应设有尤其是上述和下述类型和布置的两个或更多的压力容器、计量配件、供给管路和如有必要设有防反冲部件。

所述第一气态成分尤其是燃料。所述燃料可来自可燃碳氢化合物的组，如乙炔、乙烯、甲烷、乙烷或丙烷。

所述第二气态成分尤其是氧化剂例如像氧气或含氧气体。

气态成分是指相关成分最迟在可爆炸气态混合物中在马上点燃之前处于气态。

所述至少一种气态成分尤其已作为气体随输入存在于清洗机构中。另一方面，所述气态成分在过压条件下以流体形式或部分以流体形式存在于压力容器中。

所述至少一个压力容器尤其由存贮机构被供给所述至少一种气态成分。所述至少一个压力容器的填充通过相应的填充配件来控制。所述填充配件也可通过控制装置来控制，就是说打开或关闭。所述填充配件尤其通过相应的控制管线与控制装置连接。所述填充配件尤其是阀如电磁阀。所述存贮机构可以是常见的贮气瓶。

因此，所述控制装置例如可被设计为终止所述至少一个压力容器的填充，就是说，一旦通过压力容器处的压力传感器测得存储在控制装置中的压力容器内的预定最高压力，所述填充配件就悲剧关闭。

该控制装置可包括输入模块，借此获知例如理论值(设定值)如最高压力、理论剩余压力或每个清洗循环待输入清洗机构的气态成分量。该控制管线和数据线在本说明书中原则上可以是有线连接的或无线的。

根据本发明的改进方案，所述清洗装置包括第一压力容器及第一计量配件。所述第一气态成分从第一压力容器通过第一计量配件被输入清洗机构中。所述第一气态成分从第一压力容器尤其通过第一供给管路被输入清洗机构中。

此外，所述清洗装置包括第二压力容器以及第二计量配件。所述第二气态成分从第二压力容器通过第二计量配件被输入清洗机构中。所述第二气态成分从第二压力容器尤其通过第二供给管路被输入清洗机构中。

这两种气态成分尤其相互以化学计量的量比被输入清洗机构中。在清洗机构中，所述气态成分在混合区相互混合成可爆炸气态混合物。所述混合区尤其位于清洗机构的容纳室中。

所述压力传感器尤其用于在从压力容器将相关气态成分输入至清洗机构期间测量压力容器内压力。若所述清洗装置包括用于多种气态成分的多个压力容器，那么所述清洗装置尤其包括多个压力传感器，用于在从所述压力容器将气态成分输入至清洗机构期间测量在各压力容器中的气态成分压力。

根据通过在一个或多个压力容器中的一个或多个压力传感器测得的压力测量值，借助该控制装置控制所述一个或多个计量配件。

所述一个或多个压力容器例如可具有若干巴(bar)的最高压力，如10巴或更高，尤其是20巴或更高。因此，可规定最高压力为20至40巴。所述最高压力相当于在开始将气态成分输入至清洗机构时在压力容器内的初始压力。

可设有用于压缩在压力容器中的气态成分的机构如压缩机。这尤其涉及到在如果在用以给压力容器供应气态成分的存贮机构中的所述气态成分具有比预定最高压力更低的初始压力的情况。

上述最高压力允许在高压条件下且因此在高速条件下将可爆炸混合物或其初始成分输送至清洗机构的例如充斥着大气压力的容纳室。

所述理论剩余压力例如具有0.5巴或更高、尤其是1巴或更高或者甚至是2巴或更高或者3巴或更高的过压。因此，气体输入速度例如在1至2巴过压的情况下已增加30％。而气体输入持续时间相应缩短。

所述理论剩余压力也可以是5巴或更高，或者10巴或更高。所述理论剩余压力越高，平均输入速度就越有可能更高，因为输入速度由于高理论剩余压力而在输入结束时也还是比较高的。

所述清洗机构尤其包括至少一个排出口，所述可爆炸混合物和/或所述爆炸压力波可从容纳室如气体容纳通道经所述排出口排出至待清洗设备的内部空间或安置在清洗机构上的容器罩。所述至少一个排出口尤其在可爆炸混合物的点燃和爆炸期间对外敞开。所述至少一个排出口尤其在将所述至少一种气态成分输入至清洗机构期间对外敞开。

用于点燃所述可爆炸气态混合物的点燃装置的有效点燃成分尤其布置在清洗机构的容纳室、如气体容纳通道内。尤其使在容纳室、如气体容纳通道中提供的可爆炸气态混合物借助于点燃装置爆炸。所述可爆炸气态混合物尤其借助控制装置通过点燃装置被点燃。

所述点燃例如借助相应安置的点燃机构和点火装置通过电致火花点火、通过辅助火苗或通过烟火点燃进行。所述点火装置尤其是电点燃装置。其特征在于，其为了点燃而形成火花或尤其电弧。

每个压力容器可分别配属有一个或多个计量配件用于将所述气态成分从压力容器计量输入至清洗机构。每个压力容器设有多个计量配件，因而它们分别尤其也配属有独立的供给管路。

所述至少两种气态成分的一个或多个计量配件的流通横截面积尤其相互按照化学计量比。

每个压力容器的计量配件数量尤其对应于从相应压力容器输入的、用于制造所述可爆炸气态混合物的气态成分的化学计量比。

也可规定，每种气态成分对应于多个各具有一个或多个供给管路和计量配件的压力容器。每种气态成分的压力容器的数量可对应于所供给的气态成分的化学计量比。

此外，根据另一实施方式，在将所述至少一种气态成分输入至清洗机构期间，压力容器中的存贮室尺寸缩小可根据下述两个变型实现。

根据第一变型，所述压力容器可与喷射装置共同起作用，借助所述喷射装置，所述气态成分在输入至清洗机构期间在压力容器的存贮室尺寸缩小情况下被喷出。

所述喷射装置可包括喷射元件例如像冲杆或喷射筒。在这种情况下，所述喷射元件在存贮室内移动。所述喷射元件可包括延伸进导向轴套的导向筒。所述喷射元件可以用液压方式、气动方式或发动机驱动方式来驱动。所述驱动尤其是主动的。

也可规定，为了驱动或推动所述喷射元件，喷射气体如氮气被送入喷射存贮机构中，其具有尺寸可变的气体容纳室。通过借助气体输入引起的喷射存贮机构尺寸增大或体积增大，使喷射元件移动，其本身使压力容器的存贮室尺寸缩小。例如可以是喷射筒的该喷射元件可以与可胀缩的气球或波纹管结构合作。所述平衡存贮机构例如可由可胀缩的气球或波纹管结构构成。

在用气态成分重新填充所述存贮室时，所述喷射元件在存贮室变大情况下再次回移。因此，例如所述喷射气体再次从喷射存贮机构被导出。

根据第二变型，所述压力容器的存贮室与平衡存贮机构合作，所述平衡存贮机构通过移动元件与压力容器的存贮室分界开。所述平衡存贮机构构成尺寸可变的气体容纳室。在平衡存贮机构中包括平衡气体如氮气。在用所述气态成分填充存贮室时，所述移动元件在存贮室变大且平衡存贮机构缩小情况下因存贮室内压力升高而移动。在平衡存贮机构中的平衡气体被相应压缩，平衡存贮机构内的压力由此升高。

在将气态成分从存贮室输入至清洗机构时，所述移动元件在存贮室缩小而平衡存贮机构变大情况下因存贮室内压力下降及平衡存贮机构内压力升高而移动。

该移动元件在所述过程中尤其移动远离存贮室或移向存贮室。

在平衡存贮机构中被压缩的平衡气体的能量因此用于使压力容器的存贮室中的气态成分通过所述移动元件被至少部分喷出。在平衡存贮机构内的平衡气体在此过程中降压，平衡存贮机构内的压力由此下降。

所述移动元件可以是存贮室和平衡存贮机构之间的柔性膜。所述膜可以是伸缩性的。所述移动元件也可包括能移动的缸，尤其是能在导向轴套中移动的缸。所述移动机构尤其可以是双缸。所述移动元件也可与可伸缩的气球或波纹管结构合作。所述平衡存贮机构例如可由所述可伸缩的气球或波纹管结构构造成。

根据所述实施方式，根据这两个变型可设有限制开关，借此通过控制装置引起所述点燃。当所述限制开关在喷射过程期间达到理论位置时，其例如可通过与喷射元件或移动元件的接触被触发。

根据本发明的特殊改进方案，该清洗机构是具有进给侧和清洗侧的端部的纵向构件。进给侧端部是指以下端部，在所述端部处将至少一种气态成分输入至清洗机构。由于这个端部一般也面向使用者，故如有必要也称其为使用侧端部。所述进给侧端部可被构造成具有把手部，清洗机构通过所述把手部被使用者抓住。

清洗侧端部是指朝向清洗部位的端部。

所述纵向构件尤其包括沿纵向伸展部延伸的气体容纳通道，也称作气体导向通道。所述气体容纳通道尤其是封闭的。

所述气体容纳通道尤其是进给通道，用于将所述可爆炸气态混合物从进给侧端部朝向清洗侧端部进给。所述气体容纳通道尤其由所述容纳室构造成或至少部分地尤其构造成。所述气体容纳通道终止于清洗侧端部并且尤其在那里构造有一个或多个排出口。

所述封闭的气体容纳通道可构造为管、也称作气体容纳管或气体导向管。所述管可以是刚性的或柔性的。柔性管可例如构造为软管如波纹管。

所述纵向构件可被设计为用于将容器罩安置在清洗侧端部处。

所述纵向构件尤其被设计为将所述可爆炸气态混合物在其爆炸之前尽可能送至待清洗部位附近。

所述至少一种气态成分尤其在进给侧端部可通过至少一个计量配件从至少一个压力容器被输入纵向构件。输入尤其通过供给管路进行。

所述至少一个计量配件尤其安置在进给侧端部中，所述至少一个计量配件用于将至少一种气态成分从至少一个压力容器计量输入纵向构件中。

若为每种初始成分在清洗机构上设置多个计量配件，则这些计量配件可相邻布置在例如清洗机构的纵向伸展部如纵向构件中。用于每种初始成分的多个计量配件从横向于纵向伸展部的方向看也可沿容纳室如气体容纳管的周边布置。

在进给侧端部，尤其将内管布置在气体容纳管内。所述两个管相互同心设置。

该内管尤其被构造为第一输入通道用于将第一气态成分从第一压力容器输入。在所述气体容纳管和内管之间尤其构造有第二环形输入通道用于输入第二气态成分。所述内管尤其终止于气体容纳管。

在其输入之后，所述至少一种气态成分的流动沿清洗侧端部的方向、尤其沿纵向构件的纵向伸展部延伸。

所述第一输入通道沿清洗侧端部的方向在内管端部通入排出口。所述第一和第二输入通道在内管端部尤其通入气体容纳通道，尤其通入进给通道。在内管端部尤其形成混合区，在所述混合区中来自第一和第二输入通道的沿清洗侧端部的方向流入的气态成分被混合成可爆炸气态混合物。

所述清洗机构或纵向构件尤其是清洗喷枪。所述纵向构件或气体容纳通道的长度例如可以是1米(m)或更长，或2米或更长，或3米或更长，或4米或更长。所述清洗机构或纵向构件尤其可在热清洗条件下具有长达若干米的长度，如4米至10米。当例如气体输入持续时间不起重要作用时，为了在冷环境中清洗，所述清洗机构甚至可具有长达40米的长度。

所述气体容纳通道被构造为圆横截面。所述气体容纳通道的(最大)直径可以是150毫米(mm)或更小，或100毫米或更小，或60毫米或更小，或尤其55毫米或更小。所述直径还可以是20毫米或更大，或30毫米或更大，尤其是40毫米或更大。

所述清洗装置也可被设计用于在清洗机构外形成云团。在这种情况下，所述可爆炸气态混合物通过排出口不是流入容器罩，而是直接流入待清洗设备的内部空间。

所述清洗机构朝向清洗侧端部可包括排出装置，其具有用于可爆炸气态混合物的额外的容纳室。

本发明有如下优点，与传统方法相比，所述气态成分以更高速度输入，根据传统方法，压力容器在无其它措施情况下被简单排空至环境压力。

由于本发明，预定量的气态成分可在比较短的时间被输入清洗机构。

因此，能通过相对快速地填充所述容器罩而缩短其在所述设备的灼热内部空间中的停留时间。由此显著减小由于起爆前的高温对容器罩造成损害的危险。

另一方面，由于更短的停留时间，也可使用例如由塑料制成的更不耐热的容器罩。所述容器罩的特征例如在于其在制造方面是成本有利的。另一方面，这样的容器罩的特征也在于其可无残留物地烧尽。这在传统的更耐热容器罩中由于所用的纸质材料不总是这种情况。

此外，可通过在压力容器处的压力测量精确控制输入至清洗机构、而且之前输入至压力容器的气态成分的量。

此外，根据本发明的压差方法允许监控气体输入过程中可能有的故障。因此可在所述控制装置中对于气体输入至清洗机构作出例如时间限制。因此计量配件在达到最长打开时间时与是否已达到理论剩余压力无关地被关闭。

在本发明的改进方案中可设有与所述控制装置相连的压力传感器，其测量所述清洗机构的容纳室内压力。若测得的压力在输入所述至少一种气态成分期间如在所述输入的某一时间点或在某一时间段内超出临界压力值，就中断所述输入过程并且不进行点燃。

就是说，例如可存在的情况是，所述(多种)气态成分由于清洗机构中的不寻常的流动阻力不能流入清洗机构或者仅能以减小的速度流入清洗机构。进一步后果是所述清洗机构的容纳室内的气体压力在输入过程中超过正常的气体压力。

因此，例如根据第一种可能的情况，随着清洗机构的柔性波纹管扭结，也就是说突然弯曲，所述流动横截面显著减小。根据另一种情况，所述容器罩不展开或不完全展开。在所述两种情况下，所述气态成分在流入清洗机构或相关容器罩时被异常流动阻力所阻碍。

所述计量配件的打开时间的限制现起到下述作用，在不点燃已输入的气态成分的情况下预先中断所述输入过程。一旦消除所述故障，输入过程就可重新开始。由此防止不顾清洗机构中的流体阻力点燃可爆炸混合物并由此损坏清洗机构。

附图说明

接着，将借助如附图所示的优选实施例来进一步阐述本发明。附图分别示意性示出：

图1示出根据本发明的清洗装置的一个实施方式；

图2示出根据本发明的清洗装置的另一实施方式。

具体实施方式

图1示意性示出用于实施根据本发明的清洗方法的清洗装置1。清洗装置1包括体现为可冷却的清洗喷枪2的清洗机构。清洗喷枪2包括外套管8和布置在外套管8内的内气体容纳管7，此外，所述内气体容纳管形成气体容纳通道即进给通道11。外套管8包住内气体容纳管7，由此形成环形冷却通道12。然而，喷枪冷却和其附带的套管8和冷却通道12不是本发明的必要特征。

清洗喷枪2具有清洗侧端部4和进给侧端部5。

进给通道11在清洗侧端部4具有用于可爆炸混合物的排出口31。此外，在清洗侧端部4安置容器罩29。可用已提供在清洗喷枪2内的可爆炸气态混合物通过进给通道11和排出口31填充容器罩29。

清洗喷枪2在进给侧端部5包括布置在气体容纳管7内的内管6。内管6形成第一输入通道9。内管6沿清洗侧端部4的方向终止于气体容纳管6并且形成用于第一输入通道9的排出口。

在外部气体容纳管7与内管6之间形成第二环形输入通道10。这两个输入通道9、10沿清洗侧端部4方向在内管6端部通入由外部气体容纳管7形成的进给通道11。在所述第一和第二气态成分的气流相遇的过渡部中形成混合区32。在混合区32中所述气态可爆炸的成分混合成可爆炸的气体混合物并以混合物形式沿容器罩29方向被引导经过进给管路11。

清洗喷枪2还包括具有有效点燃成分的点燃装置13，其在进给通道11中从清洗侧端部方向看布置在内管6端部之后。点燃装置13通过控制管线15a与控制装置3连接。

此外，清洗装置2包括呈第一贮气瓶形式的第一存贮机构24用于将第一气态成分输送至清洗喷枪2。第一贮气瓶24通过第一气体管路22与第一压力容器21连接。第一压力容器21由第一贮气瓶24被供给第一气态成分。在第一压力容器21与第一贮气瓶24之间设有尤其呈阀形式的填充配件23，其允许将第一气态成分从第一贮气瓶24可控输送至第一压力容器21。为了测量第一压力容器21内压力，在第一压力容器21处设置第一压力传感器17。

第一供给管路20从第一压力容器21延伸至清洗喷枪2的第一输入通道9。

在第一压力容器21与第一输入通道9之间设有尤其呈阀状的第一计量配件18，其允许第一气态成分从第一压力容器21计量输入至第一输入通道9。计量配件18安置在第一压力容器21的出口。在计量配件18与第一输入通道9之间还设有第一防反冲部件19用于防止由爆炸引起可爆炸气态混合物回流至供给管路20。然而，防反冲部件19不是必须设置的。

此外，清洗装置2包括呈第二贮气瓶形式的第二存贮机构24'用于将第二气态成分输送至清洗喷枪2。第二贮气瓶24'通过第二气体管路22'与第二压力容器21'连接。第二压力容器21'由第二贮气瓶24'被供给第二气态成分。在第二压力容器21'与第二贮气瓶24'之间设有尤其呈阀状的第二填充配件23'，其允许第二气态成分从第二贮气瓶24'计量送入第二压力容器21'。为了测量第二压力容器21'内压力，在第二压力容器21'处设置第二压力传感器17'。

第二供给管路20'从第二压力容器21'延伸至清洗喷枪2的第二环形输入通道10。在第二压力容器21'与第二输入通道10之间设有尤其呈阀状的第二计量配件18'，其允许第二气态成分从第二压力容器21'计量输入第二输入通道10。计量配件18'安置在第二压力容器21'的出口。此外，在第二计量配件18'与第二输入通道10之间还设有第二防反冲部件19'用于防止由于爆炸引起可爆炸气体混合物回流至供给管路20'。然而，防反冲部件19'不是必须设置的。

所述第一气态成分是可燃气体例如像乙炔、乙烯或乙烷。所述第二气态成分是氧气或含氧气体，其由于在化学计量学上具有更大量而通过更大的第二输入通道10输送。

压力容器21、21'的填充分别通过填充配件23、23'的打开进行，由此所述气态成分从贮气瓶24、24'流入压力容器21、21'。压力容器21、21'中的所述气态成分可具有在20巴至40巴之间的最高压力。在这种情况下，压力容器21、21'用于所述初始成分的计量，如下文还将进一步介绍地。

所述气态成分从压力容器21、21'输入至相关输入通道9、10分别通过计量配件18、18'的打开来进行，由此所述气态成分从压力容器21、21'流入相关的输入通道9、10。

所述计量配件18、18'通过控制管线15b、15c由控制装置3来控制，就是说打开或关闭。

如上所述，所述控制装置包括用于输入控制相关参数的输入模块41。

所述气态初始成分以规定量并以化学计量比从压力容器21、21'被输入清洗喷枪2。以这种方式，规定量或规定体积的可爆炸气态混合物以合适的化学计量比制成。只有所述气态初始成分的合适的化学计量比才使所述气体混合物能有效爆炸。

在所期望的可爆炸气态混合物的量和所述气态成分的已知化学计量比的基础上能计算所述气态成分的准确量。由于从所述压力容器排出的气态成分量可由压力容器内压差计算，故现可基于所述气体输入开始时的最高压力确定理论剩余压力，所述规定量的气体在达到所述理论剩余压力时从压力容器中流出。

如此，在所述控制装置中存储所述理论剩余压力的数值。压力传感器17、17'通过相应的数据线16a、16b与控制装置3连接。现通过控制装置3借助于在压力容器21、21'处的压力传感器17、17'重复测量在所述气体从压力瓶21、21'流出期间充斥在压力容器21、21'内的压力。一旦所测得的压力符合理论剩余压力，计量配件18、18'就通过控制装置3被关闭，因此停止气体至所述清洗喷枪的输入。由于压力容器21、21'具有高于环境压力的理论剩余压力，故压力容器21、21'始终包含一定量的气态成分。

相比之下，在传统方法中，压力容器准确地以规定量的气体被填充。因此，压力容器在气态成分输入至清洗喷枪期间被排空。

在结束可爆炸混合物至清洗喷枪2的输入之后且在用可爆炸气态混合物填充容器罩29之后，所述可爆炸混合物通过控制装置3借助点燃装置13来点燃。所述可爆炸混合物在进给通道中被点燃，其中所述爆炸在容器罩29中蔓延并引起所述容器罩爆炸。

在由所述外套管8和内置的气体容纳管7构成的环形冷却通道12中输入、且在清洗侧端部4的方向上引导粘性冷却剂。所述冷却剂冷却气体容纳管7，因此冷却清洗喷枪2。

清洗喷枪2在其进给侧端部5处或在所述进给侧端部附近相应地具有用于冷却剂进给的供给管路27、28的各个接口。例如通过第一供给管路27进给水，并且例如通过第二供给管路28进给空气。也可仅设置仅用于进给一种冷却剂例如水的一个冷却剂进给管路。

冷却剂例如水/空气混合物被引导通过冷却剂通道12。所述冷却剂在清洗侧端部4处通过排出口从冷却剂通道12流出，这由箭头30表明。此外，流出的冷却剂冷却容器罩29。然而也可设置有封闭的冷却剂回路。

冷却剂成分至冷却剂通道12的输入通过相应的配件25、26如阀控制。对其操纵以允许冷却的开始和停止。所述主动的喷枪冷却或阀25、26可手工操纵或通过控制装置3控制。相应地，配件25、26通过控制管线(未示出)与控制装置3相连。

冷却剂通道12也可仅被构造为被动冷却的并以隔离方式起效，并且通过这种方式，清洗喷枪2和位于其中的可爆炸气体混合物或其成分免于受热。

如上所述，上述喷枪冷却是可选性的，而不是本发明的必要特征。

为了实施根据本发明的清洗方法，清洗喷枪2的清洗侧端部4连同安置于其上的容器罩29通过焚化设备51的壁52中的通孔53沿进入方向E进入其内部空间54。如上所述，通过操纵计量阀18、18'，将预定量气体从压力容器21、21'输入清洗喷枪2。所述气体在这种情况下在较短时间里被输入。根据所选最高压力的大小和待输入量的多少，所述输入可持续短于一秒直至若干秒。在使用容器罩29的情况下，气态成分输入速度不能被设定为无限高。相应地，对气体成分输入时间设下限。

在计量阀18、18'关闭之后，所述可爆炸混合物立即或具有时间延迟地借助于点燃装置13点燃并引爆。

根据图2的清洗装置101的实施方式示出清洗喷枪102，其具有可与根据图1的实施例的清洗装置1对比的构造。

清洗喷枪102也包括气体容纳管107，其形成进给通道111。在进给侧端部105处，内管106布置在气体容纳管107内，所述内管形成有第一输入通道109并且在构造有排出口的情况下终止于气体容纳管107。

在内管106与气体容纳管107之间也构造有第二环形输入通道110。所述第一和第二输入通道109、110在所述内管的端部处在构造有混合区132的情况下沿清洗侧端部(未示出)的方向通入进给通道111。

清洗装置101也包括具有输入模块114的控制装置103。清洗装置101还包括第一和第二压力容器121、121'用于进给第一和第二气态成分。所述气态初始成分至压力容器121、121'的进给通过相应的气体管路122、122'和填充配件123、123'进行。

此外，在压力容器121、121'处也设有压力传感器117、117'，它们通过数据线116a、116b与控制装置103相连。

在清洗喷枪102处也设有点燃装置113，其通过控制管线115a与控制装置103相连。

本清洗装置101与根据图1的清洗装置1的区别在于多个并联接通的第一计量配件118尤其是阀，所述第一可燃气态成分通过它们从第一压力容器121被输入至第一输入通道109。清洗装置101还包括多个并联接通的第二计量配件118'、尤其是阀，所述第二气态成分(氧气)通过它们从第二压力容器121'被输入至第二输入通道110。在这种情况下，第一和第二计量配件118、118'的数量以进给气态成分的化学计量比存在。在当前情况下，所述比为2:7，这对应于在可燃气体与氧气之间的化学计量比。

计量配件118、118'通过相应的数据线115b、115c与控制装置103连接。

Claims (20)

1.一种利用清洗装置(1,101)借助爆破技术去除容器和设备的内部空间中的沉积物的方法，其中所述清洗装置(1,101)包括具有容纳室(11,111)的清洗机构(2,102)和通过至少一个计量配件(18,18'；118,118')与清洗机构(2,102)连接的至少一个压力容器(21,21'；121,121')，所述方法具有下列步骤：

-在过压条件下在压力容器(21,21'；121,121')中提供至少一种气态成分；

-通过计量配件(18,18'；118,118')将所述至少一种气态成分从该压力容器(21,21'；121,121')输入至该清洗机构(2,102)；

-在该容纳室(11,111)内提供可爆炸气态混合物，其包括至少一种被输入的气态成分或由至少一种被输入的气态成分构成；以及

-点燃所述可爆炸气态混合物，

其特征在于，

为了优化所述至少一种气态成分从该压力容器至清洗机构的输入：

-根据在开始所述输入时的最高压力与输入结束后的理论剩余压力之间的压差的原理，进行对所述至少一种气态成分输入至清洗机构(2,102)的控制，其中所述理论剩余压力处于过压范围内，或者

-在将所述至少一种气态成分输入至清洗机构期间缩小所述至少一个压力容器中的存贮室的尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据最高压力，基于待输入的气态成分量来确定所述理论剩余压力，并且在达到所述理论剩余压力时停止所述至少一种气态成分的输入。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述清洗机构(2,102)被设计用于安置能用所述可爆炸气态混合物填充的容器罩(29)，所述方法具有下列步骤：

-将该容器罩(29)安置在该清洗机构(2,102)上；

-在过压条件下在该压力容器(21,21'；121,121')中提供所述至少一种气态成分；

-通过计量配件(18,18'；118,118')将所述至少一种气态成分从该压力容器(21,21'；121,121')输入至该清洗机构(2,102)；

-在该容纳室(11,111)中提供可爆炸气态混合物，其包括所述至少一种被输入的气态成分或由所述至少一种被输入的气态成分构成，并且用可爆炸气态混合物填充安置在该清洗机构(2,102)上的容器罩(29)；

-点燃所述可爆炸气态混合物，其中所述可爆炸气态混合物在该容器罩(29)中被引爆。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述清洗装置(1,101)包括用于输入第一气态成分的第一压力容器(21,121)和用于输入第二气态成分的第二压力容器(21',121')，且所述气态成分相互以化学计量的量比被输入并在该清洗机构(2,102)中混合成可爆炸气态混合物。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在所述至少一种气态成分的输入期间，借助至少一个压力传感器(17,17'；117,117')测量该压力容器(21,21'；121,121')中的压力。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个计量配件(18,18'；118,118')借助控制装置(3,103)根据由至少一个压力传感器(17,17'；117,117')获知的压力容器(21,21',121,121')的压力测量值进行控制。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述理论剩余压力对应于1巴或更高、尤其是2巴或更高的过压。

8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述可爆炸气态混合物通过点燃装置(13,113)借助该控制装置(3,103)被点燃。

9.根据权利要求4至8之一所述的方法，其特征在于，在该清洗机构(2,102)中形成混合区(32,132)，在所述混合区内将所述第一气态成分和第二气态成分混合成可爆炸气态混合物。

10.一种借助爆破技术去除容器和设备的内部空间(54)中的沉积物的清洗装置(1,101)，尤其用于实施根据权利要求1至9所述的方法，所述清洗装置包括：

-具有容纳室(11,111)的清洗机构(2,102)，所述容纳室用于提供由一种气态成分构成的或具有至少一种气态成分的可爆炸气态混合物；

-与所述清洗机构(2,102)连接的至少一个压力容器(21,21'；121,121')，所述压力容器用于提供所述至少一种气态成分并将其输入至清洗机构(2,102)；

-至少一个计量配件(18,18'；118,118')用于从所述至少一个压力容器(21,21'；121,121')将所述至少一种气态成分计量输入至清洗机构(2,102)；

-用于点燃所述可爆炸气态混合物的点燃装置(13,113)；

-用于控制所述至少一个计量配件(18,18'；118,118')并用于点燃所述可爆炸混合物的控制装置(3,103)，

其特征在于，

所述清洗装置(1,101)包括用于优化所述至少一种气态成分从压力容器(21,21'；121,121')输入至清洗机构(2,102)的机构，其中所述机构包括：

-所述控制装置(3,103)，其被设计为根据借助至少一个压力传感器(17,17'；117,117')获知的压力容器(21,21'；121,121')内的压力测量值这样控制所述至少一个计量配件(18,18'；118,118')，一旦测得的压力容器(21,21'；121,121')内的压力相当于处于过压范围内的理论剩余压力，所述控制装置(3,103)就能停止所述至少一种气态成分从所述至少一个压力容器(21,21'；121,121')输入至该清洗机构(2,102)，或者

-用于在所述至少一种气态成分输入至清洗机构期间使压力容器内的贮存室尺寸缩小的装置。

11.根据权利要求10所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗机构(2,102)被设计用于安置能用可爆炸气态混合物填充的容器罩(29)。

12.根据权利要求10或11所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置(1,101)包括用于将第一气态成分输入至该清洗机构(2,102)的第一压力容器(21,121)和第一计量配件(18,118)和用于将第二气态成分输入至该清洗机构(2,102)的第二压力容器(21',121')和第二计量配件(18',118')。

13.根据权利要求10至12之一所述的清洗装置，其特征在于，所述容纳室(11,111)包括气体容纳通道，尤其是用于将所述可爆炸混合物进给至安置在清洗机构(2,102)上的容器罩(29)的进给通道。

14.根据权利要求10至13之一所述的清洗装置，其特征在于，在该清洗机构(2,102)处设有所述点燃装置(13,113)的用于点燃所述可爆炸气态混合物的有效点燃部件。

15.根据权利要求12至14之一所述的清洗装置，其特征在于，每个压力容器(21,21'；121,121')分别配属有用于将所述气态成分输入该清洗机构(2,102)的一个或多个计量配件(18,18'；118,118')，其中每个压力容器(21,21'；121,121')的计量配件(18,18'；118,118')的数量对应于用于制造所述可爆炸气态混合物的气态成分的化学计量比。

16.根据权利要求10至15之一所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗机构(2,102)是具有进给侧端部和清洗侧端部(5,105；4)的纵向构件，且所述纵向构件包括沿纵向伸展部(L)延伸的气体容纳通道(11,111)且尤其是进给通道，用于将所述可爆炸气态混合物从该进给侧端部进给至该清洗侧端部(5,105；4)。

17.根据权利要求16所述的清洗装置，其特征在于，所述容器罩(29)能安置在该清洗侧端部(4)处。

18.根据权利要求16至17之一所述的清洗装置，其特征在于，用于将所述至少一种气态成分从至少一个压力容器(21,21'；121,121')计量输入至纵向构件(2,102)的至少一个计量配件(18,18'；118,118')安置在进给侧端部(5,105)中。

19.根据权利要求10至18之一的清洗装置，其特征在于，所述清洗机构(2,102)是清洗喷枪。

20.根据权利要求12至19之一所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗机构(2,102)具有气体容纳管(7,107)并在进给侧端部(5,105)在气体容纳管(7,107)内设有内管(6,106)，所述内管(6,106)形成用于从第一压力容器(21,121)输入第一气态成分的第一输入通道(9,109)，并且在所述气体容纳管(7,107)与内管(6,106)之间形成有用于输入第二气态成分的第二环形输入通道(10,110)，并且所述内管(6,106)终止于该气体容纳管(7,107)中，其中在所述内管(6,106)的端部形成混合区(32,132)，并且所述第一和第二输入通道(9,109；10,110)通入该气体容纳通道(11,111)尤其是进给通道中。