CN109195721A - 用于排空罐子的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于排空罐子(2)的设备(1)，包括头部(17)，所述头部具有软管端口(24)，第一抽吸开口(27)，以及将所述软管端口(24)和所述第一抽吸开口(27)连接的内腔(26)，其中所述头部(17)具有加压端口(25)，推进开口(32)以及连接所述加压端口(25)和所述推进开口(32)的管道系统(33)。本发明进一步涉及一种通过这样的设备(1)来排空罐子(2)的方法。

Description

用于排空罐子的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于排空罐子的设备和方法。
背景技术
公开于2006年2月13日、网址为http://www.claq.at/schlammsauger.html、编号为XP055353423的文件“CLAQ水过滤系统(CLAQ Wasserfilteranlagen)”(检索时间为2017年3月9日)描述了根据权利要求1的前序的设备，其以吸盘为形式，用于安装到操纵杆的下端。排出软管连接至吸盘，而加压软管则连接至位于吸盘中的喷嘴并指向排出软管，以引导来自吸盘的流体流入排出软管。
US 5 985 156 A公开了由加压软管运行的轮式泳池清理机器人，所述加压软管将泳池的水流引导经过由机器人携带的过滤袋。同样的加压软管用于对阀控的推进开口进行进给以通过推力来操纵机器人。
用于存储诸如矿物油、燃料或加油站中的汽油的工业存储罐需要定期清洁，以避免污染物聚集、泥封、以及随后腐蚀罐的风险。在清洁过程中，必须尽可能地排空罐子，即彻底排空，这通常需要进行两次：在清理之前，首先要排出罐子的常规储存内容物，其次在清理后，在该期间，将流体喷射到罐的内壁上以松散沉积物和结壳，第二次排空意在去除清洁流体和这些在罐底部形成浆液或污泥的被松散的物料。
以这样的方式清洁罐子可以由一名穿戴带有呼吸面罩的重型防护服的工人在罐内完成，这是一项紧张而危险的工作。因此，优选地采用诸如喷枪和抽吸管的清洁设备，可以从罐子外远程地控制它们以避免进入罐子内。然而，以目前可用的清洁设备，如果罐中没有工人，则难以完全排空罐，特别是当罐子的底部倾斜或不均匀时，会在罐子的深处留下一些流体，泥浆或污泥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于从外部有效排空罐子的设备和方法，从而可以避免工人进入罐内的危险、费力和高成本。
为此，本发明的第一方面是提供一种排空罐子的设备，包括头部，所述头部具有软管端口，第一抽吸开口，连接所述软管端口和所述第一抽吸开口的内腔，加压端口，设置在所述头部的后壁上的推进开口，以及连接所述加压端口和所述推进开口的内管系统。
本发明的第二方面是提供一种通过这样的设备来排空罐子的方法，包括：
将连接有抽吸和加压软管的所述头部经由罐子开口插入至罐子中；
开启加压泵，通过离开所述头部的推进开口的加压流体的推进来
将所述头部进一步移入罐子，同时使得所述软管进一步通过所述
罐子开口而进入罐子；以及
停止加压泵并开启抽吸泵。
以这种方式，通过使用离开所述头部的推进开口的流体的推力，抽吸头可以首先在罐底的长度上移动，从罐子开口一直移动到罐子的最远端。随后，通过关闭加压泵和开启抽吸泵来停止所述头部的推进。在罐底的最远端也同为罐子的最低点的情况下，通过在此时运行抽吸泵，所述头部的该位置足以能够排空罐子。在罐底不平或罐底以其他方式倾斜的其他情况下，通过将软管慢慢地从罐子开口中收回来将所述头部拖过罐底并同时运行抽吸泵，使得在罐底的任何凹陷处聚集的流体、泥浆和污泥块得以排出。为了在罐底拖动头部时覆盖罐底的整个长度，优选地采用位于罐子一端的罐子开口。
由于头部在被加压流体的推力推动时需要拖动长而重的软管，为了施加足够推力，加压泵的压力优选地在50-300巴的范围内，特别优选地在100-200巴的范围内。这样的高压能够由诸如携带有在这个压力范围内的水压缩机的商用清洁卡车提供，使得现有的清洁设备能够用于运行抽吸头部。
在本发明的设备的优选实施例中，软管端口和加压端口中的至少一个，与推进开口位于头部的同一壁上。这在头部上产生相对于拖动的软管对称的推力并因此产生头部在罐底部上的线性运动。
出于同样的原因，优选的是，推进开口是围绕软管端口和/或加压端口的环形开口。可替代地，在软管端口和/或加压端口的周围布置至少两个推进开口，所述推进开口经由所述管道系统与所述加压端口连接或与至少一个其他加压端口连接。
在所有这些实施例中，压力软管可以与抽吸软管捆绑在一起，使得头部在沿着罐底部移动时拖动单束软管，或者反之亦然，当单束软管在抽吸模式下时，单束软管可以被拉动以将头部从罐底拉回。
在其它优选实施例中，第一抽吸开口位于头部的第一侧壁，而第二抽吸开口位于与第一侧壁相对的第二侧壁并与内腔连接，以使得头部可以在两个方向上进行排出。可以将挡板安装在内腔中，所述挡板可以在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置中所述内腔将所述软管端口仅与所述第一抽吸开口连接，而在第二位置所述内腔仅将所述软管端口仅与所述第二开口连接。挡板可以例如通过致动器驱动并且从罐子外部远程控制，使得两个抽吸开口中的下方的一个始终在使用中，这确保了罐子被完全排空。
在该实施例的优选变体中，所述挡板可以绕轴枢转并位于所软管端口和抽吸开口之间，并且所述挡板在所述抽吸开口的一侧由配重加载。从而，挡板由于重力而可以自运行，使得抽吸开口中的下方的一个的总是处于运行。
根据该变体的进一步优选特征，所述头部携带有至少两个可移动臂，其中每个臂可以从靠近所述头部的第一位置移动至第二位置，在第二位置中所述臂沿横向于所述第一和第二抽吸开口的开口方向的方向从所述头部展开。通过展开臂，可以避免所述头部在罐底处于其抽吸开口面向侧面的位置。展开臂迫使头部在抽吸开口分别面朝上和朝下的位置倾斜。
每个臂可以朝向其展开位置被弹簧加载。当穿过罐子开口而插入头部时，臂抵抗弹簧加载力被压在一起而进入其关闭位置，然后在通过罐子开口后自动展开到展开位置。
代替弹簧加载机构，也可以为了每个臂而在头部上设置指向所述臂喷射开口，该喷射开口连接到所述管道系统。通过这种方式，当在将头部插入罐子后打开加压泵时，臂在离开喷射开口的加压流体的喷射力的作用下展开。
在第三方面中，本发明的目的在于提供一种设备，包括所述的抽吸头以及抽吸泵，连接所述抽吸泵和所述头部的软管端口的抽吸软，用于加压流体的加压泵，以及连接所述加压泵和所述头部的加压端口的加压软管。
附图说明
现在本发明将进一步通过示例性示例的方式参考下列附图进行说明，其中：
图1以示意性侧视图示出了根据本发明的用于排空罐子的设备以及采用该设备的方法，该视图部分地分解；
图2示出了图1的设备的头部的立体图，该立体图部分地透视；
图3示出了图2的设备的头部的纵向截面图。
具体实施方式
图1示出了用于清理并在清理的过程中排空罐子2的设备1。罐子2可以是用于存储气体或液体的商用或工业用罐子，例如加油站中的用于存储矿物油、汽油等的地下存储罐。在示出的例子中，罐子2是细长圆柱体，大致水平定向以形成例如几米长并且例如长达10米的罐底3。罐子2当然也可以例如安装在地上或竖直安装，例如，以大直径和低高度的直立圆柱体的形式站立在表面上。
经由穿过土壤5的可选检修孔4，罐子2可以被进入以进行清洁和检查。然而，通过使用本文所述的设备和方法，应当可以避免人工的进入。穿过土壤5到达罐子2的管道可以相应地用于填充和排空罐子2。这样的填充和排空管道6通常是具有例如5-15厘米的小直径管。
用以排空罐子2的设备1的一些部件应在罐子2外侧被使用而其它部件则在罐子2内侧被使用。外侧部件可以固定或移动安装。在示出的例子中，大部分外侧部件安装在清理卡车8上，所述外侧部件包括抽吸泵9，连接至所述抽吸泵9以接收由抽吸泵9经由抽吸软管11抽出的物料的废料罐10以及用于经由加压软管13运输加压流体的加压泵12，所述流体一般为含洗涤剂或不含洗涤剂的水。加压泵12可以从卡车8上的储液器14或从现场固定的水龙头(未示出)接收流体。
抽吸泵9可以在其抽吸端口15例如产生在1-10巴范围内的抽吸压力(真空)，所述抽吸端口用于与直径为1-10厘米，通常为2-3厘米(约1英寸)的抽吸软管11连接。加压泵12是高压压缩机并能够例如在其端口16输送几十巴的压力，通常在50-300巴的范围内，优选为100-200巴的范围内，所述端口用于连接直径为0.5-2厘米，通常为1厘米的高加压软管13。
可以以常规的方式使用加压软管13以连接至喷枪，通过在罐子2的内壁上喷射流体并同时在罐子2中四处移动喷枪来清理罐子2(未示出)。可以以常规的方式使用抽吸软管11，通过在罐子2中四处移动抽吸软管11来从罐子2中排除内容物和清洁流体(未示出)。然而，为了在清理后从罐子2中有效地移除任何内容物和清洁流体，设备1以下列方式补充和使用。
抽吸管11和加压软管13均连接至待插入罐子2中以排空罐子2(即完全从罐子2中排出任何内容物、清洁流体、泥浆、污泥和油浆)的头部17。图2和3示出了头部17的详细构造。
头部17具有大致为扁平盒体的形状，所述盒体具有后壁18，前壁19和四个侧壁20-23，并且能够例如像例子示出那样，搁置在罐子2的底部3的侧壁23上。然而，通常来说，头部17可以具有其它形状，例如具有底面23能够搁置在底部3的圆柱体、球体、或圆锥体的形状。
头部17的后壁18设置有用于连接抽吸软管11的软管端口24并设置有用于连接一个或多个加压软管13的加压端口25。单个加压软管13可以例如经由适用的歧形或Y形适配器而连接至多个加压端口25。原则上来说，也可以以这样的方式使用多个软管端口24。
可以从图2中看出，软管端口24通常具有较大直径，以用于连接低压真空的大直径抽吸软管11，而加压端口25通常具有较小直径，以用于连接高压的小直径软管13。
也参见图3，抽吸端口24通向头部17的内腔26，其具有穿过一面或多面壁18-23的一个或多个抽吸开口27，28。在示出的实施例中，两个抽吸开口27,28位于头部17的相对侧壁21,23上。当然，也可以具有多于两个或仅一个的抽吸开口。
在如图所示在侧壁21,23上存在两个彼此相对的抽吸开口27,28的情况下，可选的挡板29可以围绕轴30可枢转地安装在内腔26内。轴30位于软管端口24以及抽吸开口27,28之间并在抽吸开口27,28面朝上或面朝下时基本上是水平的。轴30为挡板29提供了具有两个臂的杠杆的特性。挡板面向抽吸开口27,28的臂加载有配重31，从而所述挡板在配重31的重力下向下枢转。这个位置在图3中以实线示出。在该位置中，挡板29将内腔26在抽吸开口27,28之间相对于抽吸端口24分开，使得其仅专门将软管端口24与下抽吸开口28连接。
如果将头部17上下翻转使得具有抽吸开口27的侧壁21面向罐子2的底部3，挡板29则绕其轴30旋转到第二位置(在图3中以虚线示出)，其中内腔26专门将软管端口24与朝下的抽吸开口27连接。通过这种方式，总是将两个抽吸开口27,28中的下面一个与用于抽吸(参见图3中的箭头)的软管端口24连接，实现对罐子2的最大程度的排空。
回到图2，承载抽吸软管11和压力软管13的后壁18设有一个或多个推进开口32。在示出的例子中，两个推进开口32对称地围绕软管端口24布置。也可以在抽吸端口24和/或加压端口25四周分布多于两个的推进开口32。可替代地，可以使用围绕软管端口24和/或加压端口25的环形推进开口(狭缝)32。
推进开口32经由头部17的内管道系统33而与加压端口25连接，使得加压流体能够从加压泵12供应，一路流经加压软管13至加压端口25而从推进开口32离开。离开推进开口32的流体产生推力从而在方向F(图1)上沿罐子2的底部3推进头部17并拖动后面的软管11,13。因此，优选地，软管11,13(更具体地：软管端口24和加压端口25)应位于推进开口32所处于的同一壁18上以实现头部17在整个底部3的大致线性运动。出于同样的原因，推进开口32应优选地与软管和加压端口24,25中的至少一个对称。从外侧对被推进开口32对称地围绕的软管11,13施加轻微的阻力(扣压力)可以额外地使头部17沿底部3的运动变直。
管道系统33可以在头部17的壁18-23中的孔或内通道构成，如图2所示那样，或可以由安装在头部17或腔室26中的管道构成。管道系统33可以分成分开的部分，尤其是在多个加压端口25和多个推进开口32的情况下，或根据需要形成岐管。
为了保证头部17能够在下降至罐子2的底部3时以其侧壁21,23中的具有抽吸开口27,28的一个侧壁搁置，头部17能够可选地设置有一个或多个可移动臂34。如果头部17在接触底部3时无意无中落在其它侧壁20,22中的一个上，则臂34可以展开以使头部17倾斜。
臂34可以通过铰链35铰接地连接到壁18-23上，或者可以在壁18-23上或壁18-23中可线性延伸和伸缩地安装。在任何一种情况下，臂34都可以从靠近头部17的位置移动至展开(枢转开或线性延伸)位置，在靠近头部的位置中头部17可以穿过小直径管道6，而在展开位置中臂34在横向于抽吸开口27,28的开口方向的方向上从头部17展开。
臂34可以例如可以朝向它们的展开位置而被弹簧加载，使得臂在穿过管道6后能够立即展开；这样的弹簧加载尤其可以通过将臂34由如橡胶的弹性材料制成来实现。可替代地，能够例如通过设置在头部17中的电动或液压致动器来从外侧远程地控制臂34。优选地并如图2所示地，头部17的推进系统可以用于展开臂34。为此，对于每个臂34，可以在头部17上设置小直径的喷射开口36，该喷射开口36指向臂34并且连接到管道系统33。在经由加压管13和加压端口25而对管道系统33进行加压的情况下，加压流体离开喷射开口36并撞击在臂34上以展开它们。可以采用在壁20,22和臂34之间延伸的柔韧的线37来限制臂34的向外运动。
如图3所示，可选地将用于连接绳39的环或钩等类似物38可以安装在或集成在侧壁21,23的其中之一上。为了使得头部17能够容易地穿过管道6，环或钩等类似物38可选地由诸如橡胶的弹性材料构成。通过在将头部17插入罐2中时拉动绳索39，可以获得头部17的如此位置，即其中与环38相对的抽吸开口，这里即在侧壁23上的抽吸开口28面朝下。在仅有一个抽吸开口27,28而不需要挡板29时，该实施例尤其实用。
通过设备1，罐子2可以以如下方法来排空。
首先，将连接有抽吸和加压软管11,13的头部17经由任何可用的罐子开口而插入至罐子2中并下降至底部3，所述罐子开口例如是检修孔4或管道6的其中之一。可选地，当头部17向下降到底部3时，可以通过拉动或扣住绳索39来保持和引导头部17。
随后，开启加压泵12以使得加压流体离开推进开口32。因此，头部17沿着底部3在与推进开口32的开口方向相反的方向F被推进，直到达到罐子2的最远端40。
此后，关闭加压泵12。在将头部17如上所述地插入罐子2后，展开的臂34保证了头部17以抽吸开口27或28朝向下的正确位置。开启抽吸泵9并开始经由下抽吸开口27,28和抽吸软管11而从罐底3将流体、泥浆、污泥或油浆排入废料容器10。在抽吸泵12的运行期间，通过从罐2的外部缓慢且小心地拉动抽吸和/或加压软管11,13，来将头部17从底部3处一路收回来。以这种方式，在底部3的凹陷中聚集的任何流体，泥浆，污泥或油浆的斑块都可以排出，并且罐2可以被完全排空。
最后，头部17通过插入开口(这里是管道6)撤回。当穿过管道6时，臂34回到其靠近头部17的位置。
可选地，可以通过将粘合剂或包封剂喷射到罐2中以粘合或包封罐中的任何残余化学物质来完成对罐子2的排空。例如，通过使用抽吸和/或压力软管11,13将制剂供给头部17，可以通过头部17经由其一个或多个开口27,28,32,36来喷射制剂。可替代地，可以经由罐子开口4,6的一个来将单独的喷枪或喷嘴(未示出)插入罐子2中以将制剂喷入罐子2中。这种喷枪或喷嘴可以例如在罐2中被操纵以将制剂喷射到罐子的内壁上，从而粘合或包封内罐壁上的任何化学残留物和/或作为气溶胶分散在罐中的任何化学品，同时使罐子2脱气。
本发明不限于所呈现的实施方式，而是包括落入所有由所附权利要求的范围内的所有变形、修改和组合。

Claims (16)

1.一种用于排空罐子(2)的设备(1)，包括头部(17)，所述头部具有软管端口(24)，第一抽吸开口(27)，将所述软管端口(24)和所述第一抽吸开口(27)连接的内腔(26)，以及加压端口(25)，其特征在于：所述头部(17)具有设置在所述头部后壁上的推进开口(32)以及连接所述加压端口(25)和所述推进开口(32)的管道系统(33)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述软管端口(24)和所述加压端口(25)中的至少一个与所述推进开口(32)位于所述头部(17)的同一壁(18)上。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述推进开口(32)是围绕所述软管端口(24)和/或加压端口(25)的环形开口。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述软管端口(24)和/或加压端口(25)的周围布置至少两个所述推进开口(32)，所述推进开口经由所述管道系统(33)与所述加压端口(25)连接或与至少一个其他的加压端口(25)连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的设备，其特征在于，所述第一抽吸开口(27)位于所述头部(17)的第一侧壁(21)上，并且在于，第二抽吸开口(28)位于与所述第一侧壁(21)相对的第二侧壁(23)上并与所述内腔(26)连接。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，挡板(29)安装在所述内腔(26)中，所述挡板可以在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置中所述内腔(26)将所述软管端口(24)仅与所述第一抽吸开口(27)连接，而在第二位置所述内腔(26)将所述软管端口(24)仅与所述第二抽吸开口(28)连接。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述挡板(29)可以绕轴(30)枢转并位于所软管端口(24)和抽吸开口(27,28)之间，其中所述挡板(29)在所述抽吸开口(27,28)的一侧负载有配重(31)。
8.根据权利要求5至7任一项所述的设备，其特征在于，所述头部(17)携带有至少两个可移动臂(34)，其中每个臂(34)可以从靠近所述头部(17)的第一位置移动至第二位置，在第二位置中所述臂(34)沿横向于所述第一和第二抽吸开口(27,28)的开口方向的方向从所述头部(17)展开。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，每个臂(34)朝向其第二位置被弹簧加载。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，对于每个臂(34)，在所述头部(17)上具有指向所述臂(34)的喷射开口(36)，所述喷射开口(36)连接至所述管道系统(33)。
11.根据权利要求1至10任一项所述的设备，其特征在于，进一步包括抽吸泵(9)，连接所述抽吸泵(9)和所述软管端口(24)的抽吸软管(11)，用于加压流体的加压泵(12)，以及连接加压泵(12)和至少一个加压端口(25)的至少一个加压软管(13)。
12.通过根据权利要求11的设备来排空罐子的方法，包括：
将连接有抽吸和加压软管(11,13)的所述头部(17)经由罐子开口(4,6)插入至所述罐子(2)中；
开启所述加压泵(12)，通过离开所述头部(17)的推进开口(32)的加压流体的推进来将所述头部(17)进一步移入所述罐子(2)，同时使得所述软管(11,13)进一步通过所述罐子开口(4,6)而进入所述罐子(2)；以及
停止所述加压泵(12)并开启所述抽吸泵(9)。
13.根据权利要求12的方法，包括以下后续步骤，将所述软管(11,13)通过所述罐子开口(4,6)而拖出所述罐子(2)，同时运行所述抽吸泵(9)。
14.根据权利要求12或13的方法，其特征在于，位于所述罐子(2)一端的罐子(2)的开口用作为所述罐子开口(6)。
15.根据权利要求12至14任一项所述的方法，其特征在于，加压泵(12)的压力在50-300巴的范围内，优选地在100-200巴的范围内。
16.根据权利要求12至15任一项所述的方法，其特征在于，随后还具有以下步骤，将粘合剂或包封剂喷射到已排空的罐子中，优选地喷射到已排空的罐子的内壁上。
CN201780027624.4A 2016-05-06 2017-05-03 用于排空罐子的设备和方法 Active CN109195721B (zh)

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