EA031744B1 - Способ и устройство очистки внутренних полостей резервуаров и установок - Google Patents

Способ и устройство очистки внутренних полостей резервуаров и установок Download PDF

Info

Publication number
EA031744B1
EA031744B1 EA201591493A EA201591493A EA031744B1 EA 031744 B1 EA031744 B1 EA 031744B1 EA 201591493 A EA201591493 A EA 201591493A EA 201591493 A EA201591493 A EA 201591493A EA 031744 B1 EA031744 B1 EA 031744B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
explosive mixture
gaseous
outlet
pressure
cleaning
Prior art date
Application number
EA201591493A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591493A1 (ru
Inventor
Райнер Флури
Маркус Бюргин
Original Assignee
Бэнг Энд Клин Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бэнг Энд Клин Гмбх filed Critical Бэнг Энд Клин Гмбх
Publication of EA201591493A1 publication Critical patent/EA201591493A1/ru
Publication of EA031744B1 publication Critical patent/EA031744B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0007Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by explosions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/54De-sludging or blow-down devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

Данное изобретение относится к способу и устройству (51) очистки для удаления отложений во внутренних полостях (71) резервуаров и установок (70) путем технологии взрыва. Взрывная газообразная смесь подается и взрывается при помощи устройства (51) очистки с целью очистки внутренней полости (71). Ударная волна взрыва проводится во внутреннюю полость (71) через выпускное отверстие (69) в устройстве (51) очистки. Взрывная смесь или ее газообразные компоненты вводятся с высокой скоростью в приемную полость устройства (51) очистки из напорных резервуаров (22, 24).

Description

Данное изобретение относится к способу и устройству (51) очистки для удаления отложений во внутренних полостях (71) резервуаров и установок (70) путем технологии взрыва. Взрывная газообразная смесь подается и взрывается при помощи устройства (51) очистки с целью очистки внутренней полости (71). Ударная волна взрыва проводится во внутреннюю полость (71) через выпускное отверстие (69) в устройстве (51) очистки. Взрывная смесь или ее газообразные компоненты вводятся с высокой скоростью в приемную полость устройства (51) очистки из напорных резервуаров (22, 24).
031744 Bl
Данное изобретение относится к области техники, связанной с очисткой внутренних полостей резервуаров и установок. Оно касается способа и устройства очистки, которые предназначены для удаления отложений во внутренних полостях резервуаров и установок путем технологии взрыва. В частности, устройство очистки предназначено для выполнения способа согласно изобретению.
В частности, способ и устройство предназначены для очистки загрязненных и зашлакованных резервуаров и установок, на внутренних стенках которых имеется нагар, в частности для очистки установок для сжигания.
Поверхности нагрева, например мусоросжигательных установок или, в общем случае, котлов для сжигания, обычно подвергаются сильным загрязнениям. Эти загрязнения состоят из неорганических компонентов, как правило, они возникают из-за отложения на стенке частиц сажи. Отложения в диапазоне высоких температур дымовых газов, как правило, имеют высокую твердость, так как они либо прилипают к стенке в расплавленном или оплавленном состоянии, либо слипаются посредством веществ, которые плавятся или конденсируются при более низкой температуре, при их затвердевании на более холодных стенках котла. При помощи известных способов очистки такие отложения удаляются с трудом и неудовлетворительно. Это ведет к тому, что котел приходится периодически останавливать и охлаждать для чистки. Так как такие котлы, как правило, имеют довольно большие размеры, часто для этого требуется установка в печи подмостей. К тому же это требует простоя, длящегося несколько дней или недель, кроме того, из-за сильного образования пыли и грязи этот процесс крайне неприятен и вреден для персонала, производящего такую очистку. Одно из побочных явлений, как правило неизбежно возникающих при простое установки, заключается в повреждении материалов самого резервуара вследствие сильных изменений температуры. Кроме затрат на очистку и ремонт важным фактором затрат являются расходы, связанные с простоем установки, вследствие потерь производства или доходов.
К обычным способам очистки, применяемым при остановленных установках, относится, например, отбивание отложений в котлах, а также применение пароструйных насосов, водоструйных и сажеобдувочных аппаратов, а также пескоструйной очистки.
Кроме того, известен способ очистки, в котором охлажденный или находящийся в эксплуатации горячий котел очищают посредством размещения и взрыва заряда взрывчатого вещества. В случае способа, отписанного в документе ЕР 1067349, охлажденный заряд взрывчатого вещества при помощи охлажденной пики размещают вблизи загрязненной поверхности нагрева, где заряд взрывчатого вещества взрывают. Отложения на поверхности нагрева откалывают посредством энергии взрыва и колебаниям стенок, вызванных взрывными волнами. В сравнении с обычными способами очистки можно существенно сократить продолжительность очистки этим способом. Такую очистку можно выполнять с соблюдением необходимых мер техники безопасности в течение эксплуатации печи для сжигания, то есть, еще при горячем резервуаре. Таким образом, котел можно без перерыва в эксплуатации очистить в течение нескольких часов, тогда как при применении обычного способа очистки это занимает несколько дней.
Недостаток описанного в ЕР 1067349 способа состоит том, что для него необходимо взрывчатое вещество. Наряду с высокими расходами на приобретение взрывчатого вещества требуются большие расходы, связанные с обеспечением безопасности, чтобы предотвратить несчастные случаи или кражи, например, при хранении взрывчатки. Кроме того, размещение взрывчатки в горячий резервуар требует абсолютно надежной и эффективной системы охлаждения, чтобы предотвратить преждевременную детонацию взрывчатки.
Из документа ЕР 1362213 В1 известен еще один способ очистки, в котором также применяют средства для создания взрыва. Однако в соответствии с этим способом вместо взрывчатки на конце пики очистки устанавливают оболочку, которая может быть надута взрывчатой газовой смесью. Пику очистки вместе с пустой оболочкой вводят в топочную камеру и позиционируют вблизи очищаемого места. Затем оболочку надувают взрывчатой газовой смесью. В результате поджигания газовой смеси в оболочке осуществляют взрыв, ударные волны которого приводят к отделению загрязнений на стенках котла. В результате взрыва оболочка разрывается и сгорает. Поэтому она представляет собой расходный материал.
По сравнению с вышеуказанным способом с применением взрывчатки этот способ и соответствующее устройство имеют то преимущество, что способ предпочтителен при эксплуатации. Например, исходные компоненты газовой смеси, состоящей из кислорода и горючего газа, требуют меньших затрат по сравнению с взрывчаткой. Кроме того, в отличие от взрывчатки, приобретение и обращение с указанными газами не требует специального разрешения или профессиональной подготовки, поэтому данный способ может выполнить любое соответствующим образом обученное лицо.
Кроме того, преимущество данного способа заключается в том, что исходные компоненты подают к пике очистки при помощи отдельных подводящих трубопроводов, поэтому опасную взрывчатую смесь создают только в пике очистки, незадолго до инициации взрыва. По сравнению со взрывчаткой обращение с отдельными компонентами газовой смеси намного безопаснее, так как, хотя по отдельности эти компоненты весьма горючи, они не взрывоопасны.
Недостаток соответствующего способа состоит в том, что обращение с оболочкой является довольно сложным делом. Например, при каждом процессе очистки оболочку для очистки необходимо закреп
- 1 031744 лять через выходное отверстие устройства. Этот процесс также требует больших затрат времени, поэтому каждый отдельный процесс очистки требует сравнительно много времени.
Кроме того, процесс наполнения происходит относительно медленно. Причина заключается в том, что взрывчатую смесь можно подавать в оболочку лишь со сравнительно невысокой скоростью наполнения, чтобы оболочка могла раскрываться и расширяться под контролем и без повреждения оболочки. Это связано с тем, что, если взрывчатую смесь впускают в оболочку с большой скоростью, то в результате образующегося пониженного давления оболочка стягивается и не расширяется. Кроме того, отдельные слои с внутренней стороны оболочки могут даже отслоиться.
Кроме того, расширившуюся оболочку невозможно вводить в тесные пространства, имеющиеся, например, в случае пакетов труб. Этот означает, что взрывчатую смесь невозможно вводить на месте в очищаемые тесные пространства и вызвать там ее взрыв. Более того, взрывчатую смесь можно взорвать только снаружи этих пространств, причем ударные волны, проникающие в тесные пространства, дают ограниченный эффект очистки.
Кроме того, приходится постоянно пополнять запасы расходного материала в виде оболочек. Кроме того, расходный материал представляет собой дополнительный фактор затрат. Например, как правило, оболочки изготавливают вручную, соответственно, с большими затратами.
К тому же при применении оболочек возникают остатки, которые в результате взрыва сгорают неполностью. Эти остатки могут отрицательно повлиять на работу очищаемой установки.
С учетом вышеуказанного задача данного изобретения состоит в том, чтобы модифицировать устройство очистки, описанное в ЕР 1362213 В1, и соответствующий способ так, чтобы достичь целенаправленного и даже лучшего эффекта очистки. В частности, для взрывчатой смеси должны быть доступными даже тесные пространства.
В соответствии с еще одной задачей выполнение данного способа должно быть менее сложным, более экономичным и занимать меньше времени.
В соответствии с еще одной задачей при выполнении предлагаемого способа очистки должно возникать как можно меньше отходов.
Задача решается посредством отличительных признаков независимых пп.1 и 18 формулы изобретения. Дополнительные и специальные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы, описания и чертежей. При этом признаки пунктов, касающихся предлагаемого способа, можно по смыслу комбинировать с пунктами, относящимися к предлагаемому устройству, и наоборот.
Способ очистки, раскрываемый в связи с данным изобретением, основан на том, что взрывчатую смесь размещают вблизи очищаемого места и затем ее взрывают.
Взрывчатая смесь имеет газообразную форму, по меньшей мере, во взрывчатом состоянии.
В соответствии с первым вариантом взрывчатую смесь могут образовывать из газообразного компонента, введенного в аппарат очистки. Это означает, что введенный газообразный компонент уже образует взрывчатую газообразную смесь.
В соответствии со вторым вариантом взрывчатую смесь могут образовать из двух или большего количества газообразных компонентов, в частности из двух газообразных компонентов, введенных в аппарат очистки отдельно. В зоне смешения аппарата очистки газообразные компоненты смешивают друг с другом с получением взрывчатой газообразной смеси. В частности, зона смешения расположена перед питательным напорным трубопроводом или в питательном напорном трубопроводе.
Выражение газообразные компоненты означает, что эти компоненты существуют в газообразной форме при образовании взрывчатой смеси в приемной полости, в частности уже при вводе в аппарат очистки. Тем не менее, газообразные компоненты, которые также называются исходными компонентами, могут существовать под давлением в напорных резервуарах также в жидкой форме. В частности, газообразный компонент может представлять собой быстро испаряющуюся жидкость.
В частности, взрывчатая смесь содержит горючее и окислитель, например, газообразный кислород или кислородосодержащий газ. Горючее может быть в жидкой или газообразной форме. Например, оно может относиться к группе горючих углеводородов, например представлять собой ацетилен, этилен, метан, этан, пропан, бензин, масло и т.д. Например, первый газообразный компонент может представлять собой горючее, а второй газообразный компонент - окислитель.
Взрывчатую смесь, в частности, подают в приемную полость аппарата очистки.
Чтобы инициировать взрыв, смесь взрывают при помощи запального устройства.
Сила взрыва и поверхность, приведенная в колебание ударными волнами, например, стенка резервуара или трубы, вызывают откалывание настылей и шлаков и, таким образом, очистку поверхности.
Сила взрыва, необходимая для очистки и, следовательно, количество применяемых газообразных компонентов для создания взрывчатой смеси, зависит от вида загрязнения, а также размера и типа загрязненного резервуара. Дозировку и силу взрыва могут выбирать и предпочтительно выбирают так, чтобы в оборудовании не возникли повреждения. Возможность оптимальной дозировки применяемых веществ, с одной стороны, снижает расходы на очистку, а с другой стороны, уменьшает риск повреждений установки и травм персонала.
Аппарат очистки, в частности, содержит питательный напорный трубопровод, также носящий на
- 2 031744 звание подводящий трубопровод, по которому к выпускному отверстию подают взрывчатую смесь.
В частности, питательный напорный трубопровод образует закрытый питательный напорный канал, также носящий название подводящий канал. Этот канал может иметь круглое сечение и диаметр 150 мм или меньше, 100 мм или меньше, 60 мм или меньше, в частности 55 мм или меньше. Кроме того, этот диаметр может составлять 20 мм или более, 30 мм или более, в частности 40 мм или более.
Длина питательного напорного трубопровода может составлять, например, 1 м или более, 2 м или более, 3 м или более, 4 м или более.
В частности, аппарат очистки содержит выпускное устройство, имеющее выпускное отверстие. В направлении выпуска выпускное устройство расположено, в частности, сразу же за питательным напорным трубопроводом.
В частности, выпускное устройство образует приемную полость для приема по меньшей мере части поданной взрывчатой смеси. В частности, питательный напорный трубопровод и выпускное устройство образуют приемную полость для приема по меньшей мере части поданной взрывчатой смеси.
Приемная полость открыта относительно наружного пространства, в частности через выпускное отверстие.
Взрывчатую смесь взрывают, например, в приемной полости, в частности в питательном напорном трубопроводе. Ударная волна взрыва распространяется через выпускное отверстие в полость установки или резервуара.
Такой способ вместе с соответствующим устройством может, например, применяться для очистки катализаторов в устройствах очистки дымовых газов. При этом ударные волны взрыва, выходящие через выпускное отверстие аппарата очистки, действуют на катализатор и отделяют загрязнения.
Выпускное отверстие открыто наружу, например, в течение запаливания и взрыва взрывчатой смеси.
Выпускное отверстие открыто наружу, в частности, в течение запаливания и взрыва взрывчатой смеси. Выпускное отверстие открыто наружу, в частности, в течение ввода взрывчатой смеси в приемную полость.
Выпускное отверстие открыто наружу, в частности, в течение всего цикла очистки, включающего в себя ввод взрывчатой смеси, запаливание и взрыв взрывчатой смеси. В частности, выпускное отверстие может быть выполнено закрываемым.
Общий объем взрывчатой смеси образуют по меньшей мере из объема взрывчатой смеси в приемной полости.
Опционально выпускное отверстие может быть закрыто в течение ввода взрывчатой смеси в приемную полость. Выпускное отверстие может быть закрыто при помощи крышки. Крышка может быть, например, монтируемой. Крышка может быть гибкой или жесткой. Крышка может быть выполнена из пластмассы. Крышка может быть выполнена в виде пластины. Крышка может быть выполнена так, что в результате взрыва взрывчатой смеси она разрушается и, таким образом, освобождает для ударной волны взрыва путь наружу через выпускное отверстие. В данном случае общий объем взрывчатой смеси образуют исключительно из объема взрывчатой смеси в приемной полости.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения по меньшей мере часть вводимой взрывчатой смеси вводят через выпускное отверстие аппарата очистки в полость резервуара или установки. При этом в полости образуют облако, состоящее из взрывчатой смеси. Это облако взрывают.
В данном случае общий объем взрывчатой смеси включает в себя объем взрывчатой смеси в приемной полости аппарата очистки и объем облака, образованного из взрывчатой смеси вне аппарата очистки.
В частности, это облако отличается тем, что оно не ограничено в полости относительно окружающей атмосферы при помощи физических средств, например, при помощи такого барьера, как оболочка,. Более того, краевая часть облака находится в прямом контакте с окружающей атмосферой.
Общий объем взрывчатой смеси поджигают при помощи запального устройства контролируемым образом в приемной полости и, в частности, в питательном напорном трубопроводе.
Если общий объем взрывчатой смеси включает в себя облако, то при помощи запального устройства вместе с объемом в приемной полости взрывают контролируемым образом и это облако.
Запальный компонент запального запального устройства, в частности, расположен в аппарате очистки. Например, запальный компонент запального устройства расположен в питательном напорном трубопроводе или по меньшей мере соединен с ним.
Общий объем взрывчатой смеси, смотря по обстоятельствам, включающий в себя облако, создают, например, в течение 2 с. Предпочтительно общий объем создают в течение 1 с или меньше, предпочтительно 0,5 с или меньше, в частности 0,2 с или меньше, и даже 0,1 с или меньше. Несмотря на это, общий объем могут создавать в течение 0,03 с или меньше. Выяснилось, что оптимальным может являться промежуток времени, составляющий от 0,01 до 0,2 с.
Указанный промежуток времени, в частности, включает в себя ввод взрывчатой смеси в приемную полость.
Вышеупомянутый промежуток времени, в частности, простирается от открытия нижеописанного
- 3 031744 дозирующего элемента (дозирующих элементов) для ввода указанного по меньшей мере одного газообразного компонента в питательный напорный трубопровод аппарата очистки до закрытия дозирующего элемента (дозирующих элементов) с целью окончания этого ввода.
С точки зрения техники автоматического управления запаливание и затем взрыв взрывчатой смеси, в частности, согласованы с моментом времени, когда дозирующий элемент (дозирующие элементы) закрывается.
В частности, запаливание осуществляют сразу же после закрытия дозирующих элементов. В частности, запаливание имеет чрезвычайно короткую задержку.
Поэтому интервал времени между открытием дозирующего элемента (дозирующих элементов) с целью ввода указанного по меньшей мере одного газообразного компонента и запаливанием взрывчатой смеси, в частности, также лежит в вышеописанном промежутке времени.
С технической точки зрения нижний предел этого промежутка времени, в конечном счете, определяют, в частности, на основе расположения и переключаемости дозирующего элемента (дозирующих элементов) для ввода в аппарат очистки указанного по меньшей мере одного газообразного компонента.
Чтобы образовать общий объем взрывчатой смеси, указанный по меньшей мере один газообразный компонент вводят через указанный по меньшей мере один дозирующий элемент в аппарат очистки, в частности, с такой высокой скоростью, что взрывчатая смесь образует в питательном напорном трубопроводе фронт давления, который также называют фронтом ударной волны.
В направлении истечения фронт давления образует границу между взрывчатой смесью за фронтом давления и окружающей атмосферой перед фронтом давления.
В направлении потока взрывчатая смесь за фронтом давления, в частности, имеет избыточное давление.
Это избыточное давление соответствует разности между фактическим давлением и (атмосферным) давлением окружающей среды. Это избыточное давление может составлять 0,5 бар или более или 1 бар или более, в частности 2 бар или более. Избыточное давление также может составлять 2,5 бар или более и даже 3 бар или более.
В частности, запаливание взрывчатой смеси осуществляют в вышеуказанных условиях избыточного давления.
Так как взрывчатая смесь за фронтом давления имеет избыточное давление, эта смесь также отличается более высокой плотностью по отношению к условиям окружающей среды. Это объясняется тем, что сжатый газ, введенный из напорного резервуара, пока не расширился полностью в аппарате очистки к моменту запаливания, а все еще имеет избыточное давление и поэтому сжат.
Это означает, что в условиях, соответствующих данному изобретению, в аппарат очистки вводят большую массу взрывчатой смеси на единицу объема, чем в случае обычных, открытых систем очистки, в которых ввод газа происходит сравнительно медленно, однако с образованием взрывчатой смеси давление газа падает до давления окружающей среды не позже чем к моменту запаливания.
Посредством ввода газообразных компонентов под избыточным давлением и соответственно с повышенной плотностью в течение кратчайшего времени можно обеспечить большую массу взрывчатой смеси. Это означает, что посредством предлагаемого способа в аппарат очистки можно вводить и запалить большой массовый поток в течение очень короткого времени.
Так как мощность взрыва зависит от массы имеющейся взрывчатой смеси, при одном и том объеме, но более высокой плотности взрывчатой смеси мощность взрыва увеличивается.
В частности, фронт давления толкает перед собой окружающий воздух в направлении потока. В частности, фронт давления выталкивает окружающий воздух через выпускное отверстие из аппарата очистки. В частности, смешение взрывчатой смеси и окружающего воздуха в питательном напорном канале или в выпускном устройстве не происходит или является минимальным.
Взрывчатая смесь, а вместе с ней и фронт давления могут перемещаться или течь к выпускному отверстию со скоростью 100 м/с или более, в частности 200 м/с или более.
Посредством запаливания взрывчатой смеси в питательном напорном трубопроводе создают ударную волну взрыва, движущуюся в направлении выпускного отверстия. Распространение ударной волны взрыва происходит с очень высокой скоростью. Это скорость, в частности, превышает скорость звука и может составлять, например, приблизительно 3000 м/с.
Давление взрыва в несколько раз больше давления взрывчатой смеси перед взрывом. Например, давление взрыва может быть в 25 раз больше начального давления. Если взрывчатая смесь находится под избыточным давлением, то давление взрыва соответственно также увеличивается в несколько раз.
Например, если давление взрывчатой смеси составляет 1 бар (давление окружающей среды), то при увеличении в 25 раз давление взрыва составляет приблизительно 25 бар. Однако если давление взрывчатой смеси составляет 2 бар (более высокая плотность в области избыточного давления), то при увеличении в 25 раз давление взрыва уже составляет приблизительно 50 бар. Соответственно давление взрыва и, следовательно, эффект очистки намного больше в том случае, если запаливаемая взрывчатая смесь находится в аппарате очистки под избыточным давлением.
В соответствии с одним аспектом данного изобретения взрывчатую смесь запаливают тогда, когда
- 4 031744 фронт давления еще находится в питательном напорном трубопроводе. В соответствии с одним аспектом данного изобретения взрывчатую смесь запаливают тогда, когда фронт давления еще находится в выпускном устройстве.
В соответствии с одним аспектом изобретения облако взрывчатой смеси еще не образовано к моменту запаливания или образовано еще не полностью. Например, облако могут образовать или завершать его создание только при запаливании взрывчатой смеси. Например, посредством ударной волны взрыва, движущейся в питательном напорном трубопроводе в направлении выпускного отверстия, взрывчатую смесь выталкивают из выпускного отверстия с образованием взрывчатого облака и сразу же взрывают.
Аналогично двигателю внутреннего сгорания цикл взрыва может быть разделен на разные такты. Например, в течение первого такта дозирующий элемент (дозирующие элементы) открывают относительно питательного напорного трубопровода, при этом указанный по меньшей мере один газообразный компонент под давлением вводят, например, из по меньшей мере одного напорного резервуара в аппарат очистки и направляют в виде взрывчатой газообразной смеси к выпускному отверстию по питательному напорному трубопроводу. Смотря по обстоятельствам, облако образуют при помощи выпускного устройства вне выпускного отверстия.
После ввода заданного количества газообразного компонента указанный по меньшей мере один дозирующий элемент закрывают. После этого активируют запаливание и взрывают образованный общий объем взрывчатой смеси. После взрыва посредством нового открытия указанного по меньшей мере одного дозирующего элемента в приемной полости снова создают газообразную взрывчатую смесь.
Если общий объем взрывчатой смеси создают в течение очень короткого времени, то при помощи предлагаемого способа также могут быть созданы импульсные взрывы. Это означает, что в течение короткого промежутка времени создают друг за другом соответствующие общие объемы взрывчатой смеси и взрывают эту смесь.
Например, в течение одной секунды создают один или более взрывов. Например, в течение одной секунды могут произвести от 2 до 10 взрывов. Кроме того, импульсные взрывы могут создавать колебания в установке или резервуаре, которые способствуют процессу очистки.
Преимущество способа создания импульсных взрывов заключается также в том, что в течение короткого времени можно создавать друг за другом несколько общих объемов взрывчатой смеси, в каждом случае содержащих облако. По сравнению с созданием отдельных облаков с большим временным промежутком между ними объем этих облаков может быть меньшим. Например, объем облаков импульсных взрывов может составлять от 1 до 5 л. Возможны также облака большего объема.
В случае облаков меньшего объема потери в окружающей атмосфере из-за расслоения в периферийных зонах, в частности при сильном течении, являются меньшими, поэтому, несмотря на меньший объем облака, получают сравнительно большую силу взрыва. Кроме того, в случае очень короткого времени образования облаков меньшего объема также существенно уменьшается опасность самовоспламенения при высоких температурах. Далее, преимущество создания облаков меньшего объема заключается в том, что в этом случае аппарат очистки может иметь меньшие размеры.
Образование взрывчатой смеси в питательном напорном трубопроводе сопровождается образованием облака взрывчатой смеси на выходе из выпускного отверстия аппарата очистки, на конце питательного напорного трубопровода.
Чем короче это время, тем ниже степень смешивания облака с окружающей атмосферой в полости резервуара или установки при запаливании смеси.
Кроме того, неожиданно было установлено, что между окружающей атмосферой, которая образуется, например, из горячих дымовых газов (от 200 до 1000°С), и взрывчатой смесью существует сравнительно большая разница плотностей, противодействующая смешиванию.
Однако степень смешивания выходящей из выпускного отверстия взрывчатой смеси и окружающей атмосферы зависит не только от интервала времени, в течение которого происходит образование облака и последующее запаливание. В этом отношении имеет значение также геометрия выпускного устройства, которое соединено с по меньшей мере одним питательным напорным трубопроводом и образует по меньшей мере одно выпускное отверстие.
Оказалось, что резко заканчивающийся питательный напорный трубопровод вызывает завихрение выходящей взрывчатой смеси и, следовательно, ее разрежение. Так, в частности в области выпускного отверстия, в котором взрывчатая смесь с высокой скоростью выходит из питательного напорного трубопровода, всасывается окружающая атмосфера, например, дымовые газы. Это приводит к разрежению смеси ниже предела взрываемости. Это разрежение происходит из-за процессов смешения с окружающей атмосферой в полости резервуара или установки вследствие процессов завихрения.
Однако разрежение взрывчатой смеси означает потерю взрывчатости. В лучшем случае такая разреженная смесь только сгорает, или, несмотря на высокую температуру в резервуаре или установке, не происходит даже это сгорание.
Эффект завихрения тем сильнее, чем выше скорость выхода взрывчатой смеси из питательного напорного трубопровода. Как раз для образования облака взрывчатой смеси в полости резервуара или установки важно, чтобы это облако было создано и запалено как можно быстрее. Ведь чем быстрее созда
- 5 031744 ют и запаливают такое облако, тем лучше оно сохраняется до запаливания, т.е. тем меньше разрежение облака из-за процессов смешения. Благодаря этому сохраняют взрывчатость смеси.
Однако как можно более быстрое создание такого облака как раз предполагает высокую скорость выхода взрывчатой смеси из питательного напорного трубопровода. Но, как указано выше, именно эта мера ведет к повышенному смешению образующегося облака с окружающей атмосферой из-за вихревого течения при выходе из питательного напорного трубопровода.
Эта проблема является одной из причин того, почему до сих пор смесь вводили в полость резервуара или установки, защищая ее при помощи оболочки.
Предлагаемый аппарат очистки содержит питательный напорный трубопровод и расположенное на конце этого трубопровода выпускное устройство, имеющее по меньшей мере одно выпускное отверстие.
Питательный напорный трубопровод и выпускное устройство образуют, например, приемную полость для приема по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Приемная полость открыта относительно наружного пространства, например, посредством указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия.
Аппарат очистки и, в частности, его выпускное устройство предназначены, например, для ввода взрывчатой смеси во внутреннюю полость резервуара или установки и образования в указанной внутренней полости резервуара или установки облака взрывчатой смеси.
Предпочтительно площадь поперечного сечения указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия больше площади поперечного сечения питательного напорного канала указанного по меньшей мере одного питательного напорного трубопровода.
Выпускное устройство также может иметь группу выпускных отверстий. Кроме того, к выпускному устройству может проходить несколько питательных напорных трубопроводов. В частности, выпускное устройство содержит один или более выпускных элементов, образующих выпускное отверстие или, соответственно, выпускные отверстия.
Выпускной элемент представляет собой элемент, образующий проточный канал для взрывчатой смеси, выходящий в выпускное отверстие. Выпускное отверстие представляет собой переход от аппарата очистки к внутренней полости резервуара или установки, в котором вытекающая взрывчатая смесь уже не проводится через аппарат очистки.
Выпускной элемент или его проточный канал являются частью приемной полости для взрывчатой смеси.
Выпускные элементы могут питаться взрывчатой смесью при помощи общих или отдельных питательных напорных трубопроводов. Соответственно выпускное устройство может быть соединено с одним или несколькими питательными напорными трубопроводами. Выпускное устройство также может содержать ответвления трубопровода, проводящие взрывчатую смесь к отдельным выпускным элементам.
Кроме того, питательный напорный трубопровод может также проходить в распределительную камеру, из которой взрывчатую смесь через отверстия могут подавать в отдельные выпускные элементы. Распределительная камера может иметь, например, сферическую или полусферическую форму. В распределительной камере может быть расположены один или более элементов проведения потока. Такой элемент проведения потока может быть выполнен, например, в виде сферического дефлектора.
В этих случаях общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий предпочтительно больше площади поперечного сечения питательного нагнетательного канала или общей площади поперечного сечения питательных нагнетательных каналов.
Общая площадь поперечного сечения отверстий в распределительной камере может быть немного больше или немного меньше площади поперечного сечения питательного напорного канала или общей площади поперечного сечения питательных нагнетательных каналов.
Выпускное устройство или его выпускной элемент, содержащий выпускное отверстие, предпочтительно выполнены в виде диффузора. Одновременно диффузор образует часть приемной полости для взрывчатой смеси.
Если выпускное устройство содержит группу выпускных элементов, то эти элементы также могут иметь цилиндрическую или другую геометрическую форму.
Выпускное устройство или его выпускной элемент могут быть выполнены в виде концевой части питательного напорного трубопровода.
Диффузор является элементом, который замедляет потоки газа. Диффузор отличается тем, что его поперечное сечение увеличивается от питательного напорного трубопровода до выпускного отверстия. Предпочтительно это поперечное сечение увеличивается непрерывно. В принципе, диффузор представляет собой инверсию форсунки.
Неожиданно было обнаружено, что концевая часть питательного напорного трубопровода, выполненная в виде диффузора, или выпускные элементы выпускного устройства, выполненные в виде диффузора, обеспечивают возможность образования взрывчатого облака из газообразной смеси во внутренней полости резервуара или установки без необходимости защиты этого облака при помощи оболочки.
Диффузор вызывает изменение скорости ввода от большого значения в питательном напорном тру
- 6 031744 бопроводе до меньшего значения в области указанного по меньшей мере одного выпускного отверстия. В результате замедления взрывчатой смеси в направлении выпускного отверстия предотвращают или по меньшей мере значительно снижают завихрение, а вместе с тем и смешение смеси с окружающей атмосферой сразу же за выпускным отверстием.
Так как поток, в частности, замедляют непосредственно перед выпускным отверстием, несмотря на это взрывчатую смесь подают по питательному напорному трубопроводу к выпускному устройству со сравнительно высокой скоростью и под повышенным давлением. Благодаря этому, например, возможно быстрое образование облака в полости. Этот же эффект делает возможным быстрое наполнение приемной полости взрывчатой смесью.
Кроме того, газообразные компоненты взрывчатой смеси, поступающие из питательного напорного канала в диффузор, расширяются вследствие увеличения поперечного сечения. В результате обеспечивается охлаждение взрывчатой смеси. Этот эффект охлаждения при образовании облака является предпочтительным, так как температура образующегося облака во внутренней полости лежит значительно ниже температуры самовоспламенения. Благодаря этому также уменьшается или исключается опасность самовоспламенения или запаливания облака горячей окружающей атмосферой в полости резервуара или установки.
Так, неожиданно было обнаружено, что облако, образованное предлагаемым способом из взрывчатой смеси во внутренней полости установки для сжигания, не запаливается, даже если температура окружающей среды во внутренней полости лежит значительно выше температуры самовоспламенения. Как указано выше, это объясняется тем, что, с одной стороны, облако, по сравнению с наполнением оболочки, образуется и запаливается в течение очень короткого времени, так что во внутренней полости оно, с одной стороны, не может нагреться до температуры, превышающей температуру самовоспламенения, с другой стороны, оно не смешивается с окружающей атмосферой.
Облако запаливают при помощи аппарата очистки прежде, чем оно нагреется горячей окружающей средой до температуры самовоспламенения.
В частности, диффузор содержит воронкообразное расширение или выполнен из такого расширения. В частности, диффузор выполнен из металла. Он может быть изготовлен из листового металла, например, из листовой стали.
Воронкообразный диффузор может быть выполнен с возможностью его складывания к его продольной оси. Таким образом, выпускное устройство аппарата очистки можно провести через узкое отверстие во внутреннюю полость и раскрыть его там. Чтобы извлечь выпускное устройство из полости, воронкообразный диффузор снова складывают к его продольной оси.
Благодаря диффузору сечение потока может постепенно увеличиваться, в частности от питательного напорного канала к выпускному отверстию.
В направлении выпускного отверстия питательный напорный трубопровод, например, переходит в воронкообразное расширение. Этот переход, например, является непрерывным.
Питательный напорный канал может иметь неизменное поперечное сечение. Кроме того, поперечное сечение питательного напорного канала может увеличиваться в направлении выпускного устройства. Это увеличение поперечного сечения может быть непрерывным.
В частности, может быть предусмотрено, что поперечное сечение увеличивается в определенной части зоны смешения, в частности, в области и/или сразу же за концом внутренней трубы. Увеличение поперечного сечения может быть дивергентным.
Угол раскрытия диффузора предпочтительно составляет 45° (угловых градусов) или меньше, предпочтительно 30° или меньше, в частности 20° или меньше. В частности, этот угол раскрытия может составлять 15° или меньше или даже 10° или меньше. Угол раскрытия соответствует углу между продольной осью питательного напорного трубопровода и осью раскрытия воронкообразного расширения. Ось раскрытия соединяет крайнюю (если смотреть в направлении продольной оси) точку воронкообразного расширения на уровне выпускного отверстия с той точкой на питательном напорном канале, в которой этот канал открывается в воронкообразное расширение.
В соответствии с предпочтительным усовершенствованным вариантом изобретения отношение длины диффузора к наибольшему диаметру выпускного отверстия составляет 2:1 или более, предпочтительно 3:1 и, в частности, 5:1 или более. Длину диффузора измеряют по продольной оси.
В соответствии с предпочтительным усовершенствованным вариантом изобретения отношение наибольшего диаметра выпускного отверстия к внутреннему диаметру питательного напорного трубопровода составляет 3: 1 или более, в частности 5: 1 или более.
Согласно особому усовершенствованному варианту изобретения воронкообразное расширение по меньшей мере приблизительно соответствует экспоненциальной воронке. Площадь поперечного сечения экспоненциальной воронки предпочтительно описывается при помощи экспоненциальной функции
где Ah представляет собой площадь поперечного сечения шейки воронки, k - постоянная воронки или степень раскрытия воронки, а А(х) - ее площадь поперечного сечения на расстоянии х от шейки во
- 7 031744 ронки.
В соответствии со специальным усовершенствованным вариантом изобретения в диффузоре установлен завихритель. Завихритель предназначен для дополнительного снижения скорости потока в диффузоре перед выходом смеси.
Выпускное устройство может предназначаться для образования из взрывчатой смеси нескольких облаков или одного общего облака.
Выпускные отверстия множества выпускных элементов могут быть направлены в разных пространственных направлениях.
Возможны разные варианты расположения выпускных элементов для образования по меньшей мере одного облака. Например, выпускные отверстия выпускных элементов могут быть направлены радиально наружу от центра или от центральной оси. В частности, выпускные элементы могут быть направлены так, что они проходят от центра радиально наружу в разных направлениях в пространстве. Разные направления в пространстве могут лежать в двух измерениях, т.е. в одной плоскости, или в трех измерениях.
Например, выпускные элементы могут быть направлены от центра радиально наружу, причем выпускные отверстия образуют сферическую или полусферическую поверхность выпуска;
расположены в одной плоскости, т.е., например, в виде диска, проходящего от центра радиально наружу, причем выпускные отверстия образуют кольцевую поверхность выпуска;
направлены от центральной оси радиально наружу, причем выпускные отверстия образуют цилиндрическую поверхность выпуска.
При этом выпускные отверстия всегда направлены радиально наружу.
Все описанные выпускные устройства могут быть расположены на конце пики очистки, расположенном со стороны очистки, как описано в осуществлении изобретения и, в частности, на фиг. 1 и 2.
Например, взрывчатую смесь, введенную в выпускное устройство, могут направлять через группу таких выпускных элементов во внутреннюю полость резервуара или установки с образованием общего облака или нескольких расположенных рядом облаков.
Согласно специальному варианту осуществления выпускного устройства это устройство выполнено так, что поток газа отклоняется от продольного направления в сторону на 90°. При этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие направлено в сторону. В частности, выпускное устройство имеет Т-образную форму с двумя направленными в сторону выпускными отверстиями. В соответствии с этим вариантом осуществления поток газа в выпускном устройстве разделяется и в каждом случае отклоняется в сторону на 90°.
Для создания общего взрывчатого объема по меньшей мере один газообразный компонент вводят под избыточным давлением по меньшей мере из одного напорного резервуара через по меньшей мере один дозирующий элемент в аппарат очистки. На напорном резервуаре или резервуарах могут быть расположены датчики давления для измерения давления в напорном резервуаре или в резервуарах.
Например, в каждом случае первый и второй газообразный компонент могут отдельно вводить в аппарат очистки из по меньшей мере одного напорного резервуара через по меньшей мере один дозирующий элемент. В частности, в аппарат очистки вводят газообразные компоненты, находящиеся в стехиометрическом соотношении друг с другом.
Указанный по меньшей мере один дозирующий элемент предназначен для дозированного ввода указанного по меньшей мере одного газообразного компонента в аппарат очистки. В частности, дозирующий элемент представляет собой клапаны. Эти клапаны могут представлять собой электромагнитные клапаны.
Указанный по меньшей мере один газообразный компонент могут непосредственно или косвенно вводить в питательный напорный трубопровод через по меньшей мере один входной канал, расположенный на аппарате очистки.
В начале ввода максимальное давление в напорном резервуаре может составлять несколько бар, например, 10 бар или более, в частности 20 бар или более. Например, может использоваться давление от 20 до 40 бар. Это делает возможным ввод газообразного компонента в аппарат очистки под высоким давлением и, соответственно, с высокой скоростью.
Например, указанный по меньшей мере один газообразный компонент могут вводить со средней скоростью более 50 м/с, в частности более 100 м/с, предпочтительно более 200 м/с. Средняя скорость может составлять, например, от 200 до 340 м/с. Скорость звука предпочтительно не превышается.
Может быть предусмотрено, что в каждом случае напорный резервуар опорожняют неполностью, т.е. до давления окружающей среды. В частности, остаточное давление представляет собой избыточное давление. Остаточное давление может составлять, например, 5 бар или более, в частности 10 бар или более, например, от 10 до 15 бар. Благодаря высокому остаточному давлению при вводе достигают большой скорости.
Ввод указанного по меньшей мере одного газообразного компонента может осуществляться согласно принципу перепада давлений. Способ на основе перепада давлений отличается тем, что по окончании
- 8 031744 ввода газообразного компонента остаточное давление в напорном резервуаре находится в области избыточного давления.
Под избыточным давлением понимается такое значение давления, которое получается из разности между давлением в напорном резервуаре и давлением окружающей среды. В частности, давление окружающей среды представляет собой давление вне напорного резервуара. Например, давление окружающей среды представляет собой атмосферное давление. Это означает, что напорный резервуар или резервуары опорожняют не до давления окружающей среды.
Регулирование количества вводимых газообразных компонентов, которые, например, в случае двух или нескольких газообразных компонентов должны быть в стехиометрическом соотношении, можно выполнять путем регистрации давления в напорном резервуаре. Например, исходя из известного максимального давления в начале процесса ввода, по количеству вводимых газообразных компонентов можно определить соответствующее заданное остаточное давление или разность давлений. При помощи управляющего устройства дозирующий элемент открывают до тех пор, пока при помощи датчика давления не определят заданное остаточное давление. Датчик давления соответствующим образом соединен с управляющим устройством.
Регулирование количества вводимых газообразных компонентов, которые, например, в случае двух или нескольких газообразных компонентов должны быть в стехиометрическом соотношении, в частности можно выполнять посредством продолжительности открытия дозирующего элемента, то есть посредством регулирования по времени.
Например, исходя из известного максимального давления в начале процесса ввода, скорость газа через дозирующий элемент может быть определена путем расчета или эмпирически. Отсюда можно вывести прямую связь между продолжительностью открытия и введенным газообразным компонентом. Заданную продолжительность открытия указанного элемента регулируют при помощи управляющего устройства.
Со стороны подачи указанного по меньшей мере одного дозирующего элемента, с указанным дозирующим элементом может соединяться питательная линия, например, в виде шланга. Питательная линия может предназначаться для подачи газообразного компонента из напорного резервуара.
Питательная линия может представлять собой часть напорного резервуара для газообразного компонента и даже образовывать этот резервуар. В этом случае газообразный компонент находится в питательной линии под давлением. Это давление может принимать вышеуказанные значения.
Как питательная линия для кислорода, так и питательная линия для горючего газа может быть выполнена как часть напорного резервуара или как напорный резервуар для газа вышеописанного типа.
Один, несколько или все газообразные компоненты в каждом случае могут вводить в аппарат очистки при помощи одной или нескольких дозирующих элементов. Если газообразный компонент вводят в аппарат очистки при помощи нескольких дозирующих элементов, то эти элементы могут быть соединены с общим резервуаром или с разными напорными резервуарами.
Количество дозирующих элементов на один газообразный компонент может быть определено также в соответствии со стехиометрическим соотношением, с которым газообразные компоненты вводят в аппарат очистки.
Кроме того, в стехиометрическом соотношении друг с другом также могут находиться проходные сечения дозирующих элементов.
Кроме того, в стехиометрическом соотношении друг с другом также могут находиться проходные сечения входных каналов.
В направлении потока за дозирующими элементами могут быть установлены обратные элементы, например, обратные клапаны. Данные обратные элемент защищают дозирующий элемент от обратного удара, который может возникнуть, например, при запаливании взрывчатой смеси. Кроме того, обратные элементы также предотвращают обмен газообразными компонентами между напорными резервуарами. Обратные элементы, в частности, установлены в направлении потока перед питательным напорным трубопроводом.
Вместо обратных элементов в том же местоположении может быть расположено устройство для подачи инертного газа, например, азота. Введенный инертный газ образует своего рода буфер и предотвращает нагрев дозирующего элемента горячими взрывчатыми газами. С другой стороны, введенный инертный газ образует газовый барьер и предотвращает обмен газообразными компонентами между дозирующими элементами.
Кроме того, устройство очистки предпочтительно содержит запальное устройство. Взрывчатую смесь предпочтительно запаливают при помощи запального устройства в питательном напорном трубопроводе или выпускном устройстве. При этом начавшийся взрыв из аппарата очистки передается на облако взрывчатой смеси вне диффузора или на взрывчатую смесь в приемной полости выпускного устройства.
Запаливание взрывчатой смеси осуществляют при помощи средств, известных из уровня техники. Предпочтительно это делают посредством электрически включаемого воспламенения искрой, вспомогательного пламени или пиротехнического запаливания при помощи соответствующим образом установ
- 9 031744 ленных воспламенителей и запального устройства.
В частности, запальное устройство представляет собой электрическое запальное устройство. Электрическое запальное устройство отличается тем, что для запаливания оно образует искру запаливания или, в частности, электрическую дугу.
В частности, устройство очистки содержит управляющее устройство. Кроме того, управляющее устройство служит для управления запальным устройством. Кроме того, управляющее устройство, в частности, служит для управления дозирующим элементом с целью подачи газообразных компонентов в аппарат очистки. Поэтому управляющее устройство предназначено для создания взрывчатой смеси, в частности для образования облака. В частности, с точки зрения техники автоматического управления, управление дозирующим элементом и запальным устройством согласовано друг с другом.
В частности, управляющее устройство предназначено для того, чтобы в течение указанных промежутков времени открывать и закрывать дозирующий элемент.
Устройство очистки, предназначенное для выполнения предлагаемого способа, в частности, может представлять собой элемент удлиненной формы, например, пику очистки. Такая пика очистки описана, например, в документе ЕР 1362213 В1. Поэтому многие указанные в этом документе признаки и варианты осуществления, относящиеся к конструкции подводящего трубопровода и охлаждающего трубопровода или питающего устройства, также могут быть перенесены в данное изобретение.
Элемент удлиненной формы выполнен, например, в виде трубчатого устройства.
Аппарат очистки, в частности элемент удлиненной формы, содержит, в частности, концевую часть со стороны подачи и концевую часть со стороны очистки, причем в концевой части со стороны очистки имеется выпускное отверстие. В частности, на концевой части со стороны очистки расположено выпускное устройство.
Концевая часть со стороны подачи представляет собой концевую часть, в которой в аппарат очистки вводят указанный по меньшей мере один газообразный компонент. Так как эта концевая часть, как правило, также обращена к пользователю, смотря по обстоятельствам, правильным оказывается также выражение концевая часть со стороны пользователя. Концевая часть со стороны подачи может образовывать ручку, при помощи которой пользователь может держать аппарат очистки.
В случае концевой части со стороны очистки представляет собой концевую часть, которая направлена к очищаемому месту.
Концевая часть со стороны подачи включает в себя, например, дозатор, в котором приготавливают взрывчатую смесь. На дозаторе установлены вышеуказанные дозирующие элементы для ввода газообразных компонентов или смеси.
Концевая часть со стороны очистки содержит выпускное отверстие и, в частности, выпускное устройство. Между дозатором и выпускным отверстием или выпускным устройством расположен питательный напорный трубопровод. Он также может быть выполнен в виде питательного напорного трубопровода.
Длина элемента удлиненной формы или пики очистки может составлять от одного до нескольких метров, например, от 4 до 10 м.
Кроме того, пика очистки содержит по меньшей мере один питательный напорный трубопровод для приема взрывчатой смеси. Указанный по меньшей мере один питательный напорный трубопровод предпочтительно интегрирован в конструкцию элемента удлиненной формы. Для этого элемент удлиненной формы может быть выполнен в виде трубы. Один или более питательных напорных трубопроводов также могут быть проведены как отдельные трубопроводы, вне или внутри элемента удлиненной формы, например, вдоль него.
Дозирующие элементы для подачи кислорода и горючего газа установлены, например, на элементе удлиненной формы, в частности на его концевой части, расположенной со стороны подачи.
В частности, дозирующие элементы установлены так, что они прямо или косвенно вводят газообразные компоненты в питательные напорные трубопроводы элемента удлиненной формы. Г азообразные компоненты смешиваются друг с другом, например, в зоне смешения в элементе удлиненной формы.
Если для взрывчатой смеси или в каждом случае для одного газообразного компонента предусмотрена группа дозирующих элементов, то они могут быть расположены друг за другом в продольном направлении элемента удлиненной формы. Если смотреть поперек продольного направления, то группа дозирующих элементов в каждом случае для одного газообразного компонента могут быть расположены вдоль периметра соответствующего входного канала.
Элемент удлиненной формы содержит газоподводящую трубу, которую также называют наружной трубой. Например, газоподводящая труба образует питательный напорный трубопровод, содержащий питательный напорный канал. В концевой части, расположенной со стороны подачи, в газоподводящей трубе может быть установлена внутренняя труба. Внутренняя труба образует первый входной канал для первого газообразного компонента. Между газоподводящей трубой и внутренней трубой образуют второй кольцеобразный входной канал для второго газообразного компонента. Обе эти трубы и соответственно входные каналы могут быть расположены концентрически относительно друг друга.
Внутренняя труба заканчивается внутри газоподводящей трубы, так что на конце внутренней трубы
- 10 031744 газоподводящая труба переходит в питательный напорный трубопровод.
Первый газообразный компонент, в частности горючий газ, вводят при помощи по меньшей мере одного первого дозирующего элемента в первый входной канал. Второй газообразный компонент, в частности кислородосодержащий газ, вводят при помощи по меньшей мере одного второго дозирующего элемента во второй входной канал. При выходе первого газообразного компонента из внутренней трубы в примыкающий питательный напорный канал сразу же за концом внутренней трубы образуется зона смешения, в которой эти два газообразных компонента смешиваются друг с другом.
Затем газообразные компоненты в виде взрывчатой смеси направляют в концевую часть, расположенную со стороны очистки, по питательному напорному каналу напорного соединительного трубопровода, соединенному с обоими входными каналами. Питательный напорный канал или питательный напорный трубопровод образуют из наружной трубы.
С той стороны дозирующих элементов, с которой производят подачу, предусмотрено питающее устройство. Питающее устройство снабжает аппарат очистки соответствующими газообразными компонентами. Питающее устройство, например, содержит один или более напорных резервуаров, в которых хранят газообразные компоненты или взрывчатую смесь под давлением.
Таким образом, дозирующие элементы могут быть соединены с питательными линиями, выполненными, например, в виде шлангов. Питательные линии могут быть соединены с напорным резервуаром. Дозирующие элементы также могут быть соединены непосредственно с соответствующими напорными резервуарами.
В соответствии со специальным вариантом осуществления в области конца внутренней трубы имеется сужение поперечного сечения. Это сужение может быть выполнено так, что к концу внутренней трубы поперечное сечение первого кольцеобразного входного канала уменьшается, например, сходит на конус. В частности, это поперечное сечение может быть конвергентным.
Кроме того, это сужение может быть выполнено так, что сразу же за концом внутренней трубы поперечное сечение примыкающего питательного напорного канала увеличивается в направлении подачи, например, конусообразно. Это поперечное сечение может быть дивергентным.
Конец внутренней трубы может лежать в области поперечного сечения, увеличивающегося в направлении подачи. Если смотреть в направлении подачи, то самое узкое место может быть расположено за концом внутренней трубы.
Г еометрическое исполнение изменения поперечного сечения, в частности, может быть таким, что в области конца внутренней трубы аппарат очистки образует сопло Лаваля при соответствующей подаче газообразных компонентов во входные каналы.
В частности, направление потока газообразных компонентов во входных каналах сразу же за их вводом во входной канал соответствует продольному направлению элемента удлиненной формы. Направление потока газообразной смеси в питательном напорном трубопроводе, в частности, соответствует продольному направлению элемента удлиненной формы.
На элементе удлиненной формы, например, также имеется запальное устройство для запаливания и, таким образом, для инициации взрыва.
Так как для эксплуатации данного устройства очистки не требуются расходные материалы, например, оболочки, это устройство и, в частности, соответствующий аппарат очистки также могут быть выполнены в виде стационарного оборудования, установленного на резервуаре или установке, в частности на стенке. При этом выпускное устройство такого стационарного оборудования предпочтительно расположено во внутренней полости резервуара или установки. Кроме того, также может быть предусмотрено, что по меньшей мере одно выпускное отверстие выпускного устройства расположено в стенке резервуара или установки или интегрировано в них.
Преимущество устройства очистки, выполненного в виде стационарного оборудования, состоит в том, что оно может обслуживаться самим оператором установки, при этом для чистки не нужна обслуживающая бригада. Благодаря этому можно сэкономить значительные средства. Кроме того, посредством этого очистку можно выполнять чаще, в результате чего степень загрязнения и, следовательно, затраты на отдельный процесс очистки можно сохранить в определенных пределах.
Изобретение более подробно объяснено ниже при помощи предпочтительных примеров осуществления изобретения, которые представлены на прилагаемых чертежах. На чертежах схематично изображено следующее.
Фиг. 1. Первый пример осуществления предлагаемого устройства очистки с выпускным устройством.
Фиг. 2. Второй пример осуществления предлагаемого устройства очистки с выпускным устройством.
Фиг. 3. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 4. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 5. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг 6. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 7. Схематичное изображение одного аспекта выпускного устройства согласно фиг. 5.
- 11 031744
Фиг 8а. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг 8b. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг 9а. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг 9b. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 10. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 11. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 12. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 13. Дополнительный пример осуществления выпускного устройства.
Фиг. 14. Схематичное изображение технического решения для питания предлагаемого выпускного устройства.
Фиг. 15. Схематичное изображение дополнительного технического решения для питания предлагаемого выпускного устройства.
Фиг. 16. Схематичное изображение дополнительного технического решения для питания предлагаемого выпускного устройства.
Фиг. 17а. Вид в разрезе дополнительного примера осуществления выпускного устройства.
Фиг 17b. Вид спереди выпускного устройства, согласно фиг. 17а.
Фиг. 18. Специальное исполнение зоны смешения аппарата очистки.
Фиг. 19а. Дополнительный вариант осуществления устройства очистки.
Фиг. 19b. Вид в разрезе по линии А-А разреза согласно фиг. 19а.
В целом одинаковые элементы имеют на чертежах одни и те же номера позиций.
Для понимания изобретения некоторые признаки не показаны на чертежах. Описанные примеры осуществления в отношении изобретения приведены в качестве примера и не носят ограничительного характера.
На фиг. 1 показан первый пример реализации предлагаемого устройства 1 очистки, предназначенного для выполнения предлагаемого способа очистки. Устройство 1 очистки содержит охлаждаемую пику 2 очистки. Пика 2 очистки содержит наружную трубу-оболочку 8 и внутреннюю газоподводящую трубу 7, расположенную внутри наружной трубы-оболочки 8 и образующую, кроме того, питательный напорный трубопровод. Наружная труба-оболочка 8 заключает в оболочку внутреннюю газоподводящую трубу 7 и посредством этого образует кольцеобразный охлаждающий канал. Кроме того, внутренняя газоподводящая труба 7 образует закрытый питательный напорный канал.
В концевой части 4а со стороны подачи пика 2 очистки имеет дозатор с патрубками для подачи газообразных компонентов с целью образования взрывчатой смеси.
На концевом участке 4b со стороны очистки к внутренней газоподводящей трубе 7 примыкает выпускное устройство в виде воронкообразного диффузора 5.
В пику 2 очистки подают газообразные компоненты для создания взрывчатой смеси через заправочное устройство 3. Кроме того, пика 2 управляется управляющим устройством 17. В частности, управляющее устройство 17 предназначено для управления подачей газообразных компонентов в питательный напорный трубопровод и запаливанием взрывчатой смеси.
Охлаждение может представлять собой непрерывное охлаждение или им могут управлять вручную. Тем не менее, также возможно управление охлаждением при помощи управляющего устройства 17.
Подача газообразных компонентов для создания взрывчатой смеси осуществляется по двум газоподводящим трубопроводам 10, 11, прямо или косвенно соединенным с внутренней газоподводящей трубой 7.
Первый газоподводящий трубопровод 10 посредством первого клапана 23 соединен с напорным резервуаром 22, который в свою очередь посредством второго клапана 15 соединен со стандартным первым баллоном 20 для газа, например, баллоном для кислорода. Между первым клапаном 23 и соединением газоподводящего трубопровода 10 с внутренней газоподводящей трубой 7 установлен обратный клапан 39.
Второй газоподводящий трубопровод 11 также посредством первого клапана 25 соединен со вторым напорным резервуаром 24. Второй напорный резервуар 24, в свою очередь, посредством второго клапана 16 соединен со стандартным вторым баллоном 21 для газа. Соответственно второй баллон 21 для газа содержит горючий газ, например, ацетилен, этилен или этан. Между первым клапаном 25 и соединением газоподводящего трубопровода 11 с внутренней газоподводящей трубой 7 установлен обратный клапан 39.
Вместо баллонов 20, 21 для газа напорные резервуары 22, 24 могут быть соединены с соответствующими газообразными компонентами для создания взрывчатой смеси другим способом.
После открытия вторых клапанов 15, 16 напорные резервуары 22, 24 наполняют соответствующими газами. Объемы напорных резервуаров могут соотноситься друг с другом в стехиометрическом соотношении 3,7 л этана на 12,5 л кислорода или быть кратными этим значениям. Для создания облака 6 объемом приблизительно 110 л, например, используют давление наполнения 20 бар, для создания облака 6 объемом приблизительно 220 л - давление наполнения 40 бар. Конечно, вместо различных значений давления наполнения могут использовать более высокое давление наполнения, причем для наполнения
- 12 031744 меньшего резервуара напорные резервуары подают лишь необходимое количество газа и поэтому опорожняются неполностью. Другими словами, в данном случае подача газообразных компонентов со стехиометрическим соотношением происходит по принципу перепада давлений.
Кроме того, могут быть предусмотрены средства, при помощи которых давление в напорных резервуарах 22, 24 можно регулировать другим способом независимо от давления в баллонах 20, 21 для газа или давления газа, подводимого к резервуарам 22, 24. Благодаря этому в напорных резервуарах 22, 24 можно, например, создавать более высокое давление, чем в баллонах 20, 21 для газа.
Эти средства, например, могут содержать компрессор. Кроме того, давление в напорном резервуаре можно создавать пневматическим путем, при помощи дополнительного газа, например, азота, или гидравлическим способом, причем газообразный компонент доводят до необходимого давления при помощи подвижного поршня в напорном резервуаре.
Соответственно на выходе можно создавать более высокое давление независимо от давления, существующего в баллонах 20, 21 для газа. Это, в свою очередь, делает возможной более быструю подачу газообразных компонентов во внутреннюю газоподводящую трубу 7 и, таким образом, более быстрое образование облака 6 взрывчатой смеси.
Напорные резервуары 22, 24 также предназначены для дозирования газообразных компонентов. При этом дозирование в каждом случае осуществляют перед вводом газообразных компонентов во внутреннюю газоподводящую трубу 7.
В течение или после создания облака 6 взрывчатой смеси взрывчатую смесь запаливают при помощи запального устройства 18. Запальное устройство 18, установленное на пике 2 очистки, вызывает запаливание взрывчатой смеси в питательном напорном канале. Включение цикла очистки, в том числе операций, включающих в себя создание взрывчатой смеси и запаливание смеси, можно вызывать при помощи управляющего устройства 17 и выключателя 19.
Как указано выше, кольцевой канал, образованный наружной трубой-оболочкой 8 вокруг внутренней газоподводящей трубы 7, служит в качестве охлаждающего канала. По этому каналу циркулирует вязкая охлаждающая среда, предназначенная для охлаждения внутренней газоподводящей трубы 7.
Пика 2 очистки соответственно на своей концевой части 4а со стороны подачи или вблизи нее имеет соединения для питательных трубопроводов 12, 13 подачи охлаждающей среды. Например, при помощи первого питательного трубопровода 12 подают воду, а при помощи второго питательного трубопровода 13 - воздух. Также может быть предусмотрен лишь один подводящий трубопровод для подачи только одной охлаждающей среды, например, воды. Охлаждающую среду, например, воду или газовую смесь, подают между наружной трубой-оболочкой 8 и внутренней газоподводящей трубой 7. Охлаждающая среда предназначена для защиты пики 2 очистки от слишком сильного нагревания. Охлаждающая среда снова выходит в концевой части 4b со стороны очистки как показано стрелками 9.
Охлаждающая среда, проводимая через пику 2 очистки и выходящая со стороны очистки, также охлаждает диффузор 5. Однако тот признак, что охлаждающая среда выходит со стороны очистки и охлаждает диффузор, не является обязательным для этого примера осуществления.
Подачу охлаждающей среды в канал для охлаждающей среды в пике очистки регулируют при помощи соответствующих клапанов 14. Приведение в действие этих клапанов обеспечивает включение и выключение охлаждения. Клапаны могут быть приведены в действие вручную или при помощи управляющего устройства. Также возможно непрерывное охлаждение.
Устроенное таким образом охлаждение пики предпочтительно активируют перед вводом пики 2 очистки в горячее внутреннее пространство очищаемой установки 30 для сжигания. Как правило, оно остается включенным в течение всего времени, когда пика 2 очистки подвергается воздействию высокой температуры. Такое активное охлаждение пики может происходить при помощи управляющего устройства 17, посредством того, что устройство 17 приводит в действие клапаны 14 пики 2 очистки.
Разумеется, охлаждающую среду также можно вводить через патрубок системы охлаждения на концевой части пики со стороны подачи и обеспечивать возможность ее обратного течения к той же концевой части. Например, это возможно в том случае, если наружная труба-оболочка закрыта с одной стороны.
Однако вышеописанное активное охлаждение является для данного изобретения не обязательным, а опциональным признаком. Например, наружная труба-оболочка 8 и кольцевой канал могут быть предназначены только для пассивного охлаждения и действовать в качестве изоляции и, таким образом, защищать от высокой температуры пику 2 очистки и находящуюся в ней взрывчатую газовую смесь или ее газообразные компоненты.
Для выполнения предлагаемого способа очистки концевую часть 4b пики 2 очистки со стороны очистки вводят через сквозное отверстие 33 в направлении Е ввода во внутреннюю полость 31 установки 30 для сжигания и устанавливают, например, перед пакетом труб 32. После этого или одновременно сначала открывают кратковременно, например менее чем на одну секунду, клапаны 23, 25. В течение этого времени газовое содержимое напорных резервуаров 22, 24 течет по газоподводящим трубопроводам 10, 11 во внутреннюю газоподводящую трубу 7 пики 2 очистки.
Газообразные компоненты смешивают во внутренней газоподводящей трубе 7 с образованием
- 13 031744 взрывчатой смеси и подают их по питательному напорному трубопроводу в направлении диффузора 5. Питательный напорный трубопровод и диффузор 5 образуют приемную полость 27 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Другая часть газообразной смеси течет, например, через диффузор 5 наружу и образует облако.
В принципе взрывчатой смесью могут наполнять только приемную полость 27. В этом случае, например, облако вне диффузора 5 не образуют.
Образование облака 6 из газообразной смеси продолжается, например, от 0,015 до 0,03 с.
После закрытия первых клапанов 23, 25 взрывчатую смесь сразу же или по истечении заданной временной задержки запаливают при помощи запального устройства и вызывают взрыв облака 6.
Показанный на фиг. 2 пример осуществления предлагаемого устройства 51 очистки содержит охлаждаемую пику 52 очистки, введенную в направлении Е ввода через сквозное отверстие 76 во внутреннюю полость 71 установки 70 для сжигания.
Пика 52 очистки содержит газоподводящую трубу 67, которая проходит от концевой части 65 со стороны подачи до концевой части 66 со стороны очистки и по которой в направлении выпускного отверстия 69 подают взрывчатую смесь или ее газообразные компоненты. Кроме того, внутренняя газоподводящая труба 67 образует закрытый питательный напорный канал 78 питательного напорного трубопровода.
В концевой части 65 со стороны подачи имеется дозатор. В газоподводящую трубу 54 открывается внутренняя труба 53, которая расположена концентрически относительно газоподводящей трубы 67, и которую также называют впускным патрубком. Внутренняя труба 53 образует первый входной канал и заканчивается внутри газоподводящей трубы 67. В этом месте газоподводящая труба 67 переходит в питательный напорный трубопровод, имеющий питательный напорный канал.
По внутренней трубе 53 первый газообразный компонент взрывчатой смеси подают в газоподводящую трубу 67. Для этого внутренняя труба 53 при помощи патрубка соединена с первым газоподводящим трубопроводом 57.
Между внутренней трубой 53 и газоподводящей трубой 67, которую также называют наружной трубой, образуют кольцевой второй входной канал, с которым при помощи еще одного патрубка соединяется второй газоподводящий трубопровод 56 для подачи в газоподводящую трубу 67 второго газообразного компонента взрывчатой смеси.
Непосредственно в месте соединения газоподводящих трубопроводов 56, 57 с пикой 52 очистки расположены клапаны 72, 73, при помощи которых можно регулировать подачу газообразных компонентов в газоподводящую трубу 67. Между клапанами 72, 73 и переходом газоподводящих трубопроводов 56, 57 в газоподводящую трубу 67 в каждом случае установлен обратный клапан 79.
В зоне смешения в газоподводящей трубе 67, непосредственно у конца внутренней трубы, первый газообразный компонент смешивается со вторым газообразным компонентом с образованием взрывчатой смеси. Первый газообразный компонент может представлять собой, например, газообразное или жидкое горючее, в частности углеводородное соединение. Второй газообразный компонент может представлять собой кислород или кислородосодержащий газ.
Кроме того, на пике 52 очистки установлено запальное устройство 60 со свечой запаливания 61, которая входит в газоподводящую трубу 67 и предназначена для того, что запаливать взрывчатую смесь в газоподводящей трубе 67 электрическим путем.
Газоподводящая труба 67 заключена в наружную трубу-оболочку 55. Между наружной трубойоболочкой 55 и газоподводящей трубой 67 образуют кольцевой охлаждающий канал 68, в который подают охлаждающую среду для охлаждения газоподводящей трубы 67. Для этого в концевой части 65 пики 52 очистки со стороны подачи имеется первое соединение и второе соединение, с которыми для подачи первой и второй охлаждающей среды соединен первый трубопровод 58 и второй трубопровод 59 подачи первой и второй охлаждающей среды. Первая охлаждающая среда может представлять собой охлаждающую жидкость, например, воду, а вторая охлаждающая среда может представлять собой газ, например, воздух.
В месте соединения трубопроводов 58, 59 подачи охлаждающей среды с пикой 52 очистки расположены клапаны 74, 75, при помощи которых можно регулировать подачу охлаждающей среды в охлаждающий канал 68. Клапаны 74, 75 могут приводиться в действие вручную или при помощи управляющего устройства. Также возможно непрерывное охлаждение.
Также может быть предусмотрен лишь один подводящий трубопровод охлаждающей среды для подачи только одной охлаждающей среды, например, воды. Таким образом, охлаждающую среду, например, воду или газовую смесь, подают между наружной трубой-оболочкой 55 и газоподводящей трубой 67. Охлаждающая среда предназначена для защиты пики 52 очистки от слишком сильного нагревания.
Охлаждающая среда 64 может выходить на концевой части 66 со стороны очистки из охлаждающего канала 68 через выпускное отверстие. Таким образом, охлаждающая среда, проведенная через пику 52 очистки, также может охлаждать нижеописанный диффузор 62.
Устроенное таким образом охлаждение пики предпочтительно активируют перед вводом пики 52 очистки в подлежащий очистке горячий резервуар. Как правило, оно остается включенным в течение
- 14 031744 всего времени, когда пика 52 очистки подвергается воздействию высокой температуры.
Однако вышеописанное активное охлаждение является для данного изобретения не обязательным, а опциональным признаком.
На концевой части 66 со стороны очистки, расположенной противоположно концевой части 65 со стороны подачи, с газоподводящей трубой 67 соединено выпускное устройство в виде воронкообразного диффузора 62, на конце которого находится выпускное отверстие 69 для взрывчатой смеси. Диффузор 62 образует угол а раскрытия. Кроме того, отношение длины диффузора 62 к наибольшему диаметру выпускного отверстия 69 составляет LD. Длина L диффузора 62 измеряется вдоль его продольной оси А (см. также фиг. 1).
Перед выходом во внутреннюю полость 71 взрывчатая смесь, с высокой скоростью текущая по газоподводящей трубе 67, успокаивается в диффузоре 62, так что при образовании облака 77 сразу же за выпускным отверстием 69 в граничной области между взрывчатой смесью и окружающей атмосферой имеется мало завихрений.
Например, благодаря выпускному устройству, выполненному согласно фиг. 1 и 2, скорость подачи в питательном напорном канале может быть уменьшена от приблизительно 300 м/с (скорость звука) до 4 м/с у выпускного отверстия, благодаря чему только и возможно образование облака.
Питательный напорный канал и диффузор 62 также образуют приемную полость 80 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Как указано выше, другая часть газообразной смеси может течь наружу через диффузор 62 и образовать облако.
В принципе и в данном случае взрывчатой смесью могут наполнять только приемную полость 80. В этом случае, например, облако не образуют вне диффузора.
Аппарат очистки, выполненный согласно примеру осуществления, показанному на фиг. 3, содержит выпускное устройство в виде диффузора 93 с выпускным отверстием 95. По его центру установлен завихритель 94. Завихритель 94 предназначен для дополнительного замедления потока и для смешивания взрывчатой смеси, поступающей из питательного напорного трубопровода 92 в диффузор 93. Завихритель 94 закреплен в питательном напорном трубопроводе 92. Завихритель 94 содержит пластинчатый элемент, расположенный поперек направления R выпуска (см. также фиг. 1).
Диффузор 93 также образует приемную полость 99 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Другая часть газообразной смеси через диффузор 93 течет наружу и образует облако 96.
Альтернативно выпускное устройство согласно фиг. 3 и его эксплуатацию могут осуществить так, что взрывчатой смесью наполняют только приемную полость 99 диффузора 93 и вызывают в ней взрыв. Ударные волны 97 взрыва распространяются, начиная от выпускного отверстия 95. В этом случае облако не образуют вне диффузора 93. Соответственно ударные волны 97 взрыва и облако 96 на фиг. 3 представляют собой альтернативные изображения.
Устройство 81 очистки, выполненное согласно примеру осуществления, показанному на фиг. 4, содержит аппарат очистки, имеющий выпускное устройство 83, выполненное в виде усеченного икосаэдра. Это устройство содержит множество выпускных элементов в виде диффузоров 84, представляющих собой воронкообразные расширения. Диффузоры ориентированы от центра радиально наружу. Выпускные отверстия 85 установлены так, что они ориентированы радиально наружу. Питательный напорный трубопровод 82 с питательным напорным каналом 88 для взрывчатой смеси проходит к центру выпускного устройства 83, выполненного в виде икосаэдра, откуда взрывчатую смесь направляют в воронкообразные расширения 84.
Выпускное устройство 103 аппарата 101 очистки, выполненное в соответствии с примером осуществления, изображенным на фиг. 5, имеет сферическую форму. Оно содержит множество выпускных элементов в виде диффузоров 104, выполненных в виде воронкообразных расширений. Диффузоры ориентированы от центра радиально наружу. Выпускные отверстия 105 установлены так, что они ориентированы радиально наружу.
Питательный напорный трубопровод 102 с питательным напорным каналом 108 для взрывчатой смеси проходит к центру сферического выпускного устройства 103 и соединяется с центральной сферической распределительной камерой 111, из которой взрывчатая смесь проходит через отверстия в периферийной части сферической распределительной камеры 111 радиально наружу в воронкообразные расширения 104. В сферической распределительной камере 111 могут быть расположены элементы проведения потока.
Диаметр питательного напорного канала 108 может составлять, например, от 15 до 30 мм или более, в частности от 20 до 25 мм, например, 21 мм.
Выпускное устройство 123 аппарата 121 очистки, выполненное в соответствии с примером осуществления согласно фиг. 6, имеет конструкцию, аналогичную конструкции выпускного устройства 103, выполненного в соответствии с примером осуществления согласно фиг. 5. Однако выпускное устройство 123 имеет лишь полусферическую форму. Оно содержит множество выпускных элементов в виде диффузоров 124, выполненных в виде воронкообразных расширений. Диффузоры ориентированы от центра радиально наружу. В радиальном направлении выпускные отверстия 125 установлены снаружи.
Так как полусферическое выпускное устройство, в частности, установлено на стенке, расслоение
- 15 031744 облака в граничной области по направлении к стенке не происходит. Если полусферическое выпускное устройство необходимо использовать на некотором расстоянии от стенки, то для достижения того же эффекта полусферическое выпускное устройство может иметь кольцевой выступ.
Питательный напорный трубопровод 122 с питательным напорным каналом 128 для взрывчатой смеси выходит на плоской стороне полусферического выпускного устройства 123 в центральном положении выпускного устройства 123, откуда взрывчатую смесь проводят в воронкообразные расширения 124. В комбинации с питательным напорным трубопроводом 122 выпускное устройство 123 имеет грибовидную форму. Плоская сторона выпускного устройства 123 направлена к стенке 130 резервуара или установки. Выпускное устройство 123 может быть выполнено с возможностью убирания в стенку 130.
Выпускные устройства, выполненные в соответствии с фиг. 4, 5 и 6, обеспечивают объемный выпуск взрывчатой смеси во всем направлениях. Это способствует образованию облака во внутренней полости резервуара или установки, так как взрывчатую смесь равномерно распределяется в пространстве.
Скорость выпуска взрывчатой смеси у выпускных отверстий диффузоров по сравнению с отдельным диффузором, выполненным в соответствии с фиг. 1 и 2, может быть даже выше. Таким образом, в отношении отношения длины к диаметру отверстия диффузоры могут быть более короткими, чем диффузоры, соответствующие фиг. 1 и 2. Кроме того, их угол раскрытия также может быть меньше.
Это объясняется тем, что, за исключением крайних диффузоров, отдельные диффузоры окружены смежными диффузорами, из которых соответственно также выпускают взрывчатую смесь. Благодаря этому боковое смешивание с окружающей атмосферой оказывается более совершенно невозможным.
Так как взрывчатую смесь, кроме того, выпускают через все диффузоры предпочтительно с одинаковой или почти одинаковой скоростью, также можно ожидать, что завихрений между отдельными выходящими потоками газа не будет. Более того, взрывчатая смесь, выходящая по плоскости, вытесняет окружающую атмосферу в направлении истечения. Между прочим, это также относится к примерам осуществления согласно фиг. 10-13.
На фиг. 7 схематично показано расположение диффузоров 104 в соответствии с примерами осуществления согласно фиг. 5. Диаметр D выпускного отверстия может составлять, например, от 5 до 20 мм, в частности от 10 до 15 мм, например, 13 мм. Диаметр d диффузора в его самом узком месте, в начале воронкообразного расширения, может составлять, например, от 1 до 5 мм, в частности от 1 до 2 мм, например, 1,5 мм. Длина L диффузора 104 до его выхода в центральную полость выпускного устройства 123 составляет, например, от 30 до 50 мм, в частности от 35 до 45 мм, например, 39 мм. Отношение D2:d2 может составлять, например, 75 или меньше. Предпочтительно указанные размеры и соотношения также относятся к примеру осуществления согласно фиг. 6.
Фиг. 8 (позиция а) иллюстрирует выпускное устройство 143 аппарата 141 очистки, в которое по питательному напорному каналу 148 питательного напорного трубопровода 142 поступает взрывчатая смесь. Выпускное устройство 143 образует приемную полость 147 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. В отличие от примера осуществления в соответствии с фиг. 1-3, в выпускном устройстве 143 выпускные отверстия 145 расположены сбоку. Для этого воронкообразная основная часть 144, имеющая увеличенное поперечное сечение, выходит в выпускной элемент, который расположен поперек основной части 144 и в направлении обоих выпускных отверстий 145 также расширен в виде воронки. Соответственно взрывчатая смесь, поступающая в осевом направлении через основную часть 144, отклоняется (см. стрелки) к боковым выпускным отверстиям 145 приблизительно на 90° (угловых градусов). Следовательно, основная часть или выпускные элементы выполнены в виде диффузоров. Вне диффузоров взрывчатая смесь образует облако 146.
Выпускное устройство 163 еще одного аппарата 161 очистки, показанное на фиг. 8 (позиция b), также содержит воронкообразную основную часть 164, в которую по питательному напорному каналу 168 питательного напорного трубопровода 162 поступает взрывчатая смесь. В данном случае выпускное устройство 163 также образует приемную полость 167 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Кроме того, выпускное устройство 163 также имеет расположенные сбоку выпускные отверстия 165. Для этого воронкообразная основная часть 164, имеющая увеличенное поперечное сечение, выходит в выпускной элемент, который расположен поперек основной части 164 и в направлении обоих выпускных отверстий 165 также расширен в виде воронки. Основная часть 164 содержит направляющую перегородку 170, которая разделяет поток взрывчатой смеси, ориентированный в направлении выпускного элемента, по двум выпускным отверстиям 165. Поток также отклоняется к боковым выпускным отверстиям 165 приблизительно на 90° (см. стрелки). В данном случае основная часть или выпускные элементы также выполнены в виде диффузоров. Вне диффузоров взрывчатая смесь образует облако 166.
Преимущество выпускных устройств, соответствующих фиг. 8 (позиция а) и 8 (позиция b), в частности, состоит в том, что благодаря тому, что взрывчатая смесь выходит в боковом направлении, возникают меньшие силы отдачи или они не возникают вообще.
На фиг. 9а показан аппарат 341 очистки с выпускным устройством 343, имеющим конструкцию, аналогичную конструкции выпускного устройства, изображенной на фиг. 8 (позиция а). Взрывчатая смесь по питательному напорному каналу 348 питательного напорного трубопровода поступает в выпускное устройство 343. Выпускное устройство 343 образует приемную полость 347 для введенной взрыв
- 16 031744 чатой смеси. Выпускное устройство 443 имеет расположенные сбоку выпускные отверстия 345. Для этого основная часть 344, имеющая по сравнению с питательным напорным трубопроводом увеличенное поперечное сечение, выходит в выпускной элемент 349, расположенный поперек основной части 344. В направлении расположенных друг против друга выпускных отверстий 345 выпускной элемент 349 в каждом случае имеет воронкообразное расширение.
В приемной полости 347 взрывчатую смесь запаливают. Ударные волны взрыва 346 отклоняются приблизительно на 90° (угловых градусов) в направлении боковых выпускных отверстий 345 и, начиная с выпускных отверстий 345, распространяются в боковом направлении.
На фиг. 9b показан аппарат 441 очистки с выпускным устройством 443, имеющим конструкцию, аналогичную конструкции выпускного устройства, изображенной на фиг. 8 (позиция b). Выпускное устройство 443 содержит основную часть 444, в которую поступает взрывчатая смесь по питательному напорному каналу 448 питательного напорного трубопровода. В данном случае выпускное устройство 443 также образует приемную полость 447 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Кроме того, выпускное устройство 443 также имеет расположенные сбоку выпускные отверстия 445. Для этого воронкообразная основная часть 444, имеющая поперечное сечением, расширенным по сравнению с питательным напорным трубопроводом, выходит в выпускной элемент 449, который расположен поперек основной части 444 и в направлении обоих выпускных отверстий 445 также расширен в виде воронки.
В приемной полости 447 взрывчатую смесь запаливают. Ударные волны взрыва 446 отклоняются приблизительно на 90° (угловых градусов) в направлении боковых выпускных отверстий 445 и, начиная с выпускных отверстий 445, распространяются в боковом направлении.
Преимущество выпускных устройств, соответствующих фиг. 9а и 9b, в частности, состоит в том, что благодаря тому, что ударные волны взрыва выходят в боковом направлении, возникают меньшие силы отдачи или они не возникают вообще.
Выпускное устройство 183, введенное через отверстие в стенке 190 резервуара или установки согласно фиг. 10, образуется из концевой части питательного напорного трубопровода 182, по внешнему периметру которого в различных пространственных радиальных направлениях отходит множество выпускных элементов в виде воронкообразных диффузоров 184 с выпускными отверстиями 185. В питательном напорном трубопроводе 182 имеются соответствующие отверстия, соединенные с диффузорами 184. Диффузоры 184 расположены друг за другом как по кругу, вокруг питательного напорного трубопровода 182, так и в продольном направлении питательного напорного трубопровода. Они образуют цилиндрическое выпускное устройство 183.
На переднем и заднем осевом конце выпускного устройства 183 может быть установлено по одному экранирующему элементу 186, который, если смотреть в направлении выхода, на переднем и заднем осевом конце выпускного устройства 183 экранирует с боков взрывчатую смесь, выходящую из выпускных элементов 184, так что расслоение облака в этой граничной области произойти не может.
Экранирующие элементы 186 образуют своего рода воронкообразное расширение, расположенное сразу же за поверхностью выпуска, образованной выпускным отверстием 185. Форма экранирующих элементов 186 также может быть не такой, как показано на чертеже.
Кроме того, также может быть предусмотрено, что на переднем конце выпускного устройства тоже расположены выпускные элементы с осевым направляющим элементом. Выпускные отверстия выпускных элементов могут, например, образовывать полусферическую поверхность выпуска, например, как показано в примере осуществления согласно фиг. 6.
Выпускное устройство 203, показанное на фиг. 11, содержит поле диффузоров. Поле диффузоров состоит из множества расположенных рядом друг с другом выпускных элементов в виде воронкообразных диффузоров 204, направленных в одну сторону. В данном примере осуществления выпускные отверстия 205 лежат в одной общей плоскости, но обязательным это не является. Выпускные отверстия 205 образуют плоскую поверхность выпуска.
В частности, выпускное устройство 203 подходит для установки на стенке или в стенке. Выпускное устройство 203, например, может быть убрано в стенку, причем выпускные отверстия 205 расположены заподлицо со стенкой.
Аппарат 221 очистки, показанный на фиг. 12, содержит выпускное устройство 223. Оно содержит множество выпускных элементов, которые установлены вдоль периметра питательного напорного трубопровода 222, отходят в него в радиальном направлении и выполнены в виде воронкообразных диффузоров 224 с направленными наружу выпускными отверстиями 225. Диффузоры 224 лежат в общей плоскости, поэтому они образуют дискообразное устройство.
В стенке 230 резервуара или установки может быть предусмотрена соответствующая диффузорному устройству выемка или углубление, в которое дискообразное диффузорное устройство можно уложить, вставить или установить впотай посредством перемещения выпускного устройства 203 назад (в направлении стрелки) (см. фиг. 12, позиция а). Чтобы дискообразное диффузорное устройство приняло рабочее положение, его выдвигают (в направлении стрелки) из этого углубления в полость резервуара или установки (см. фиг. 12, позиция b). Кроме того, на фиг. 12 (позиция с) расположение диффузоров выпускного устройства 203 показано на виде сверху.
- 17 031744
Аппарат 221 очистки, в частности, подходит для очистки стенки 230, на которой он установлен. Давление взрыва, созданное при помощи аппарата 221 очистки, обеспечивает срезывающий эффект, действующий на прилипшие к стенке 230 загрязнения.
Аппарат 241 очистки, показанный на фиг. 13, содержит выпускное устройство 243. Аналогично лопастному питателю, это устройство имеет перегородки 251, выступающие в радиальном направлении и расположенные параллельно продольному направлению питательного напорного трубопровода 242. Посредством радиальной ориентации две смежные перегородки 251 образуют выпускной элемент. Выпускной элемент образует клиновидное пространство, действующее как диффузор 244. В питательном напорном трубопроводе 242 имеются отверстия 250, соединенные с клиновидным пространством между перегородками 251. Через отверстия 250 взрывчатая смесь течет в клиновидное пространство диффузора и успокаивается в нем, прежде чем смесь выйдет наружу через щелевидное выпускное отверстие, образованное между двумя перегородками.
В соответствии с этим примером осуществления концевая часть питательного напорного трубопровода 242 образует распределительную камеру.
В отличие от примера осуществления согласно фиг. 13, также может быть предусмотрено, что между перегородками установлены выпускные элементы, выполненные, например, в виде диффузоров. Эти элементы предпочтительно расположены рядом друг с другом и соединены с отверстиями в питательном напорном трубопроводе. Перегородки проходят в радиальном направлении за выпускные отверстия выпускных элементов. Этот же результат могут получить, установив между рядами диффузоров 184, выполненных согласно примеру осуществления 183, перегородки, идущие в радиальном направлении от питательного напорного трубопровода 182.
Эти перегородки обеспечивают дополнительную защиту при сильном течении в окружающей атмосфере. Так, например, облако могут образовывать и запаливать под защитой перегородок. Так как при взрыве давление взрыва возникает с обеих сторон перегородок, перегородки не деформируются, даже если они выполнены в виде сравнительно тонких перегородок.
Выпускное устройство, выполненное согласно примерам осуществления, изображенным на фиг. 313, может быть установлено, например, в той концевой части вышеописанной пики очистки, которая расположена со стороны очистки.
В соответствии с показанным на фиг. 14 концептуальным изображением устройства 501 очистки группа диффузоров 504 питается взрывчатой смесью в каждом случае посредством отдельных питательных напорных трубопроводов 502. Отдельные газообразные компоненты смеси подают по соответствующим питательным напорным трубопроводам 512, 513 соответственно из общего напорного резервуара 510, 511 в отдельные диффузоры 504 или их питательные напорные трубопроводы 502.
В соответствии с показанным на фиг. 15 и 16 концептуальным изображением устройства 521, 541 очистки группу диффузоров 524, 544 снабжают горючей смесью посредством общего питания. С этой целью диффузоры 524 питают при помощи общего питательного напорного трубопровода 522, имеющего разветвления, идущие к отдельным диффузорам 524, 544.
Варианты осуществления изобретения согласно фиг. 15 и 16 могут быть комбинированы с вариантом, выполненным в соответствии с фиг. 14. Это означает, что вместо отдельных диффузоров 504, выполненных согласно фиг. 14, питательный напорный трубопровод 502 может разветвляться и питать группу диффузоров.
Фиг. 17а и 17b иллюстрируют еще один вариант осуществления выпускного устройства 463 аппарата очистки с выпускным отверстием 465. В направлении выпускного отверстия 465 выпускное устройство 463 образует диффузор в виде воронкообразного расширения. Выпускное устройство 463 с диффузором также образует приемную полость 467 для по меньшей мере части введенной взрывчатой смеси. Другая часть газообразной смеси успокаивается в диффузоре, выходит наружу через выпускное отверстие 465 и образует облако 466.
В воронкообразном расширении диффузора установлены кольцеобразные элементы 469 проведения потока, которые в направлении выпускного отверстия 465 соответственно также имеют воронкообразное расширение. Между наружной стенкой диффузора и элементом 469 проведения потока или между элементами 469 проведения потока образуют кольцеобразный проточный канал 471. Он также имеет коническое расширение в направлении выпускного отверстия 465. Кольцеобразный проточный канал 471 прерывается расположенными в радиальном направлении перемычками 470, которые соединяют элементы 469 проведения потока между собой и с наружной стенкой диффузора. Кроме того, элементы 469 проведения потока способствуют успокоению и гомогенизации потока. Количество элементов 469 проведения потока может варьироваться.
Элементы 469 проведения потока могут быть установлены относительно продольной оси А под все большим углом в направлении изнутри наружу. В показанном здесь примере осуществления этот угол увеличивается в направлении наружу ступенями по 10° (угловых градусов). Относительно продольной оси А крайний элемент 469 проведения потока, расположенный ближе всех к оси А, имеет, например, угол 10°, второй в направлении наружу элемент 469 - угол 20°, а наружная стенка - 30°.
На фиг. 18 показана специальная конструкция аппарата 651 очистки в области зоны 664 смешения.
- 18 031744
Аппарат 651 очистки представляет собой пику очистки, имеющую питательный напорный трубопровод
656 с питательным напорным каналом 657. На питательном напорном трубопроводе 656 имеется запальное устройство 668.
На концевой части, расположенной со стороны подачи, установлен дозатор 654. Дозатор 654 содержит газоподводящую трубу 658, называемую также наружной трубой, и внутреннюю трубу 659. Внутренняя труба 659 образует первый входной канал 652, по которому в питательный напорный канал
657 подают горючий газообразный компонент. Этот компонент подают в первый входной канал 652 через дозирующие клапаны 663, показанные только в качестве примера.
Между газоподводящей трубой 658 и внутренней трубой 659 образован второй кольцевой входной канал 653, по которому в питательный напорный канал 657 питательного напорного трубопровода 656 подают газообразный кислород или кислородосодержащий газообразный компонент.
Внутренняя труба 659 заканчивается внутри газоподводящей трубы 658. В этом месте второй кольцевой входной канал 653 переходит в питательный напорный канал 657. В этой области образуют зону 664 смешения, в которой смешиваются друг с другом газообразные компоненты, поступающие в общий питательный напорный канал 657 из первого и второго входного канала 652, 653.
В области конца внутренней трубы имеется сужение поперечного сечения. Это сужение выполнено так, что к концу внутренней трубы поперечное сечение второго кольцеобразного входного канала 653 сходит на конус. Кроме того, это сужение выполнено так, что в месте соединения с концом внутренней трубы поперечное сечение питательного напорного канала 657 конусообразно увеличивается в направлении подачи R. Конец внутренней трубы лежит в области поперечного сечения, снова увеличивающегося в направлении подачи R. Самое узкое место расположено за концом внутренней трубы.
Геометрическая конфигурация изменения поперечного сечения такова, что аппарат 651 очистки при соответствующих характеристиках потока образует сопло Лаваля в области конца внутренней трубы.
Вариант осуществления устройства 601 очистки согласно фиг. 19а и 19b содержит пику очистки с концевой частью со стороны подачи, на которой выполнен дозатор 604 и с концевой частью со стороны очистки, на которой установлено выпускное устройство 605. Между дозатором 604 и выпускным устройством 605 установлен питательный напорный трубопровод 606 с питательным напорным каналом 607, по которому взрывчатую смесь подают из дозатора 604 в выпускное устройство 605.
В данном примере выпускное устройство 605 выполнено в виде конического диффузора с выпускным отверстием. Конечно, несмотря на это, выпускное устройство 605 может быть выполнено подругому.
Пика очистки выполнена с возможностью ее ввода в полость очищаемого резервуара через отверстие в стенке 630 резервуара.
Дозатор 604 содержит газоподводящую трубу 608 и внутреннюю трубу 609. Внутренняя труба 609 образует первый входной канал 602, по которому горючий газообразный компонент подают в питательный напорный канал 607. Между газоподводящей трубой 608 и внутренней трубой 609 образован второй кольцевой входной канал 603, по которому газообразный кислород или кислородосодержащий газообразный компонент подают в питательный напорный канал 607 питательного напорного трубопровода 606.
Первый горючий компонент подают из первого напорного резервуара 621 в первый входной канал 602 через группу дозирующих клапанов 612. Кислород или кислородосодержащий компонент подают из второго напорного резервуара 622 во второй входной канал 603 через группу дозирующих клапанов 613.
Количество дозирующих клапанов 612, 613 для первого и второго газообразного компонентов выбрано так, что отношение количества дозирующих клапанов 612, 613 соответствует стехиометрическому соотношению подаваемых компонентов. В данном случае первый компонент представляет собой кислород, второй компонент - этан. Их подают в стехиометрическом соотношении 7:2. Соответственно для первого компонента предусмотрено два дозирующих клапана 612, а для второго компонента - семь дозирующих клапанов 613.
Первый напорный резервуар 621 снабжают соответствующим газообразным компонентом посредством первого питательного трубопровода 610, второй напорный резервуар 622 - посредством второго питательного трубопровода 611.
Внутренняя труба 609 заканчивается внутри газоподводящей трубы 608. Второй кольцевой входной канал 603 переходит в питательный напорный канал 607 у конца внутренней трубы. В этой области образуют зону 614 смешения, в которой смешиваются друг с другом газообразные компоненты, поступающие в общий питательный напорный канал 607 из первого и второго входного канала 602, 603. В зоне смешения поперечное сечение питательного напорного канала 607 расширено в виде воронки.
На питательном напорном трубопроводе 656 имеется запальное устройство 668 для запаливания взрывчатой смеси. Управляющее устройство 617 при помощи управляющих линий 619 соединено с запальным устройством 668 и дозирующими клапанами 612, 613. Управляющие линии 619 также могут представлять собой беспроводное соединение. Открытие и закрытие дозирующих клапанов 612, 613, а также активирование запального устройства осуществляют при помощи управляющего устройства 617.
- 19 031744

Claims (23)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ удаления отложений во внутренних полостях резервуаров или установок (30, 70) путем технологии взрыва при помощи устройства (1, 51, 81, 101, 121, 141, 161, 181, 201, 221, 241) очистки, причем устройство (1, 51, 81, 101, 121, 141, 161, 181, 201, 221, 241) очистки содержит трубчатый элемент удлиненной формы с питательным напорным трубопроводом и соединенное с питательным напорным трубопроводом (7, 67, 82, 102, 122, 142, 162, 182, 202, 222, 242) выпускное устройство, имеющее по меньшей мере одно выпускное отверстие (26, 69, 84, 105, 125, 145, 165, 185, 205 225, 245), включающий в себя следующие этапы:
    ввод трубчатого элемента удлиненной формы с указанным выпускным устройством во внутреннюю полость резервуара или установки;
    ввод в трубчатый элемент удлиненной формы газообразных компонентов с созданием газообразной взрывчатой смеси из указанных газообразных компонентов в питательном напорном трубопроводе и через питательный напорный трубопровод в выпускном устройстве, причем питательный напорный трубопровод и выпускное устройство (5, 62, 463) образуют приемную полость (27, 80, 467) для приема по меньшей мере части газообразной взрывчатой смеси;
    запаливание газообразной взрывчатой смеси посредством запального устройства, расположенного в питательном напорном трубопроводе;
    взрывание газообразной взрывчатой смеси и, тем самым, удаление отложений со стенок во внутренней полости резервуара или установки, отличающийся тем, что выпускное устройство (5, 62, 83, 103, 123, 163, 203, 223, 243) содержит диффузор по меньшей мере c одним выпускным отверстием, имеющим воронкообразное расширение, газообразную взрывчатую смесь вводят через выпускное отверстие (26, 69, 84, 105, 125, 145, 165, 185, 205, 225, 245) из приемной полости (27, 80, 467) во внутреннюю полость (31, 71) резервуара или установки (30, 70) и образуют во внутренней полости (31, 71) резервуара или установки (30, 70) облако (6, 77) газообразной взрывчатой смеси так, что краевая часть указанного облака находится в прямом контакте с окружающей атмосферой, причем объем газообразной взрывчатой смеси в приемной полости (27, 80, 467) и объем облака газообразной взрывчатой смеси образуют общий объем газообразной взрывчатой смеси, причем промежуток времени, требуемый для создания общего объема газообразной взрывчатой смеси, образования облака и его взрывания, составляет менее 1 с.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что приемная полость (27, 80, 467) открыта наружу через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие (26, 69, 465) в течение ввода в нее указанных газообразных компонентов, а также в течение запаливания и взрыва газообразной взрывчатой смеси.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что общий объем газообразной взрывчатой смеси создают и взрывают контролируемым образом в течение 0,5 с или меньше, предпочтительно 0,1 с или меньше.
  4. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ввод газообразных компонентов осуществляют по меньшей мере из одного напорного резервуара по меньшей мере через один дозирующий элемент (23, 25), при этом по окончании ввода газообразных компонентов остаточное давление газообразных компонентов в указанном по меньшей мере одном напорном резервуаре превышает атмосферное давление.
  5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в трубчатый элемент удлиненной формы вводят по отдельности по меньшей мере два газообразных компонента и образуют в трубчатом элементе (601, 651) удлиненной формы зону (614, 664) смешения, в которой смешивают указанные газообразные компоненты с образованием газообразной взрывчатой смеси.
  6. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для образования общего объема газообразной взрывчатой смеси газообразные компоненты вводят по меньшей мере через один дозирующий элемент в трубчатый элемент удлиненной формы с такой скоростью, что газообразная взрывчатая смесь образует в питательном напорном трубопроводе (606, 656) фронт давления, представляющий собой границу между газообразной взрывчатой смесью за фронтом давления и окружающей атмосферой перед фронтом давления.
  7. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что газообразная взрывчатая смесь имеет избыточное давление за фронтом давления, если смотреть в направлении потока газообразной взрывчатой смеси.
  8. 8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что газообразная взрывчатая смесь, если смотреть в направлении потока газообразной взрывчатой смеси, за фронтом давления имеет плотность больше, чем перед фронтом давления.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что посредством запаливания газообразной взрывчатой смеси в питательном напорном трубопроводе создают ударную волну взрыва, движущуюся в направлении выпускного отверстия и вызывающую выталкивание газообразной взрывчатой смеси перед ударной волной взрыва через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие, и, тем самым, обра
    - 20 031744 зуют или завершают создание облака из газообразной взрывчатой смеси.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что газообразную взрывчатую смесь запаливают в питательном напорном трубопроводе (7, 82, 67).
  11. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что взрыв, инициированный в питательном напорном трубопроводе (7, 82, 67), передают на облако (6, 77) вне выпускного устройства (5, 62, 83).
  12. 12. Устройство (1, 51, 81, 101, 121, 141, 161, 181, 201, 221, 241) очистки, предназначенное для удаления отложений во внутренних полостях (31, 71) резервуаров или установок (30, 70) путем технологии взрыва, для осуществления способа по любому из пп.1-11, содержащее трубчатый элемент удлиненной формы с концевой частью (4а, 65) со стороны подачи и концевой частью (4b, 66) со стороны очистки, причем трубчатый элемент удлиненной формы содержит питательный напорный трубопровод (7, 67, 82, 92, 102, 122, 142, 162, 182, 202, 222, 242, 502, 522) для подачи газообразной взрывчатой смеси от концевой части (4а, 65) со стороны подачи к концевой части (4b, 66) со стороны очистки, и с выпускным устройством (5, 62, 83, 103, 123, 143, 163, 183, 203, 223, 243), расположенным на конце питательного напорного трубопровода (7, 67, 82, 92, 102, 122, 142, 162, 182, 202, 222, 242, 502, 522) и имеющим по меньшей мере одно выпускное отверстие (26, 69, 85, 95, 105, 125, 145, 165, 185, 205, 225, 245), дополнительно содержащее по меньшей мере один дозирующий элемент (23, 72) для дозированной подачи в трубчатый элемент удлиненной формы по меньшей мере одного газообразного компонента для газообразной взрывчатой смеси, отличающееся тем, что выпускное устройство (5, 62, 83, 103, 123, 143, 163, 183, 203, 223, 243) выполнено в виде диффузора, причем площадь поперечного сечения выпускного отверстия (26, 69, 85, 95) или общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий больше площади поперечного сечения питательного напорного канала (78, 88, 98) питательного напорного трубопровода (7, 82, 67, 92) или общей площади поперечного сечения питательных напорных трубопроводов, при этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие имеет воронкообразное расширение, причем указанный по меньшей мере один дозирующий элемент (23, 72) расположен в концевой части (4а, 65) со стороны подачи.
  13. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что питательный напорный трубопровод и выпускное устройство (5, 62, 463) образуют приемную полость (27, 80, 467) для приема газообразной взрывчатой смеси.
  14. 14. Устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что приемная полость (27, 80, 467) открыта наружу через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие.
  15. 15. Устройство по любому из пп.12-14, отличающееся тем, что трубчатый элемент удлиненной формы и его выпускное устройство (5, 62, 83, 103, 123, 143, 163, 183, 203, 223, 243) выполнены с возможностью ввода газообразной взрывчатой смеси во внутреннюю полость (31, 71) резервуара или установки (30, 70) и для образования облака (6, 77) из газообразной взрывчатой смеси во внутренней полости (31, 71) резервуара или установки (30, 70).
  16. 16. Устройство по любому из пп.12-15, отличающееся тем, что выпускное устройство (5, 62, 83, 103, 123, 143, 163, 183, 203, 223, 243) расположено в концевой части со стороны очистки после питательного напорного трубопровода.
  17. 17. Устройство по любому из пп.12-16, отличающееся тем, что трубчатый элемент (601, 651) удлиненной формы имеет первый входной канал (602, 652) для ввода первого газообразного компонента и второй входной канал (603, 653) для ввода второго газообразного компонента, причем входные каналы (602, 652; 603, 653) переходят в питательный напорный канал (607, 657) питательного напорного трубопровода (606, 656), при этом в переходной области образовано уменьшение поперечного сечения.
  18. 18. Устройство по любому из пп.12-17, отличающееся тем, что диффузор имеет расширение, соединяющееся с питательным напорным трубопроводом (7, 81, 67) и выполненное воронкообразным в направлении выпускного отверстия (26, 69, 85).
  19. 19. Устройство по любому из пп.12-18, отличающееся тем, что угол раскрытия диффузора (5, 62, 83) составляет 45° или меньше, предпочтительно 30° или меньше, в частности 20° или меньше.
  20. 20. Устройство по любому из пп.12-19, отличающееся тем, что в диффузоре (93) и/или в питательном напорном трубопроводе (92) расположен по меньшей мере один завихритель (94).
  21. 21. Устройство по любому из пп.12-20, отличающееся тем, что выпускное устройство (83, 103, 123, 183, 203, 223, 243) содержит один или более выпускных элементов, в каждом из которых имеется выпускное отверстие (85, 105, 125, 185, 205, 225, 245).
  22. 22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что отдельные выпускные элементы выполнены в виде диффузоров.
  23. 23. Устройство по п.12 или 22, отличающееся тем, что выпускное устройство имеет группу выпускных элементов, которые направлены от центра радиально наружу, причем выпускные отверстия образуют сферическую или полусферическую поверхность выпуска;
    направлены от центра радиально наружу и расположены в одной плоскости, причем выпускные отверстия образуют кольцевую поверхность выпуска; или направлены радиально наружу вдоль центральной оси, причем выпускные отверстия образуют ци- 21 031744 линдрическую поверхность выпуска.
EA201591493A 2013-02-11 2014-02-11 Способ и устройство очистки внутренних полостей резервуаров и установок EA031744B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4292013 2013-02-11
PCT/CH2014/000018 WO2014121409A1 (de) 2013-02-11 2014-02-11 Verfahren und vorrichtung zum reinigen von innenräumen von behältern und anlagen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591493A1 EA201591493A1 (ru) 2015-12-30
EA031744B1 true EA031744B1 (ru) 2019-02-28

Family

ID=50150513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591493A EA031744B1 (ru) 2013-02-11 2014-02-11 Способ и устройство очистки внутренних полостей резервуаров и установок

Country Status (26)

Country Link
US (1) US10065220B2 (ru)
EP (2) EP2953739B1 (ru)
JP (2) JP6895221B2 (ru)
KR (1) KR101981839B1 (ru)
CN (1) CN105228761B (ru)
AU (1) AU2014214477B2 (ru)
BR (1) BR112015019123B1 (ru)
CA (1) CA2900103C (ru)
DK (1) DK2953739T3 (ru)
EA (1) EA031744B1 (ru)
ES (1) ES2834112T3 (ru)
GE (1) GEP201706711B (ru)
HK (1) HK1218528A1 (ru)
HU (1) HUE052287T2 (ru)
IL (1) IL240435B (ru)
LT (1) LT2953739T (ru)
MY (1) MY177880A (ru)
NZ (1) NZ710789A (ru)
PH (1) PH12015501724B1 (ru)
PL (1) PL2953739T3 (ru)
PT (1) PT2953739T (ru)
RS (1) RS61131B1 (ru)
SA (1) SA515360876B1 (ru)
SG (2) SG11201506181XA (ru)
WO (1) WO2014121409A1 (ru)
ZA (1) ZA201506337B (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106134112B (zh) 2014-04-27 2019-03-08 Lg电子株式会社 发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法以及接收广播信号的方法
US9751090B2 (en) * 2015-06-01 2017-09-05 US Nitro Blasting & Environmental, LLC Methods for cleaning precipitators
CH713804A1 (de) * 2017-05-24 2018-11-30 Bang & Clean Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen in Innenräumen von Behältern oder Anlagen.
ES1211164Y (es) 2018-03-27 2018-07-17 Hernandez Fernando Campos Dispositivo para limpiar, desinfectar y desatascar desagües de pilas de cocina, bano, trituradores de comida u otros usos.
JP6588185B1 (ja) 2018-05-28 2019-10-09 長瀬フィルター株式会社 フィルター洗浄方法およびフィルター洗浄装置
CN112974444B (zh) * 2018-07-26 2022-09-23 德州鲁斯泰铝业有限公司 一种柱状垃圾桶的空气爆炸清洗设备的使用方法
CN109580433B (zh) * 2018-10-26 2021-05-28 中国辐射防护研究院 一种常规爆炸放射性气溶胶扩散的源项估算方法
CN109764347A (zh) * 2019-01-09 2019-05-17 永清环保股份有限公司 一种蒸汽喷砂吹灰器、垃圾焚烧吹灰系统及工作方法
JP6876884B2 (ja) * 2019-05-07 2021-05-26 株式会社タクマ 付着物除去装置
CN110102541A (zh) * 2019-06-10 2019-08-09 福建省中瑞装备制造科技有限公司 一种水泥库高效清洁系统
FI130431B (en) * 2019-06-12 2023-08-28 Lassila & Tikanoja Oyj Device and method for cleaning with explosive material
JP7458180B2 (ja) * 2019-12-23 2024-03-29 川崎重工業株式会社 衝撃波式スートブロワシステムおよびその運転方法
CN111486463A (zh) * 2020-04-23 2020-08-04 北京宸控环保科技有限公司 一种除灰系统
CN111578245A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 先尼科化工(上海)有限公司 一种余热锅炉及其除垢方法
JP7141436B2 (ja) * 2020-11-02 2022-09-22 株式会社タクマ ガス供給システム、ガス供給方法、及びガス供給プログラム
CN113757705B (zh) * 2021-08-30 2022-10-28 西安交通大学 一种燃煤锅炉水平烟道吹灰器
JP2024027346A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 三菱重工業株式会社 衝撃波生成装置
WO2024146855A1 (de) * 2023-01-04 2024-07-11 Bang & Clean Gmbh Verfahren und vorrichtung zum reinigen von fahrmischern und betonmischanlagen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01150710A (ja) * 1987-12-07 1989-06-13 Babu Hitachi Eng Service Kk 弓型スートブロワ装置
JPH11118135A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Babcock Hitachi Kk スートブロア
EP1362213A1 (de) * 2001-04-12 2003-11-19 Bang & Clean GmbH Verfahren zum reinigen von verbrennungseinrichtungen
EP1987895A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-05 United Technologies Corporation Detonative cleaning apparatus
US20090320439A1 (en) * 2006-01-31 2009-12-31 General Electric Company Pulsed detonation combustor cleaning device and method of operation
GB2478831A (en) * 2010-03-19 2011-09-21 Gen Electric Pulse detonation cleaning device
US20120111375A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Yuri Ass Device and method for dislodging accrued deposits

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144816A (en) 1981-03-03 1982-09-07 Ozaki Junzo Soot blower
CN2055188U (zh) * 1989-04-08 1990-03-28 中国地质大学(武汉) 气相脉冲冲击波发生器
US5769034A (en) 1997-01-17 1998-06-23 Zilka; Frank Device, system and method for on-line explosive deslagging
CN2324423Y (zh) * 1998-05-25 1999-06-16 北京力通高科技发展有限公司 爆炸激波除灰去垢装置
CN2424423Y (zh) 2000-05-23 2001-03-21 史建国 组合防冻闷晒式太阳能热水器
US6684791B1 (en) * 2000-06-08 2004-02-03 Charles R. Barnhart Shaped charge detonation system and method
CH695117A5 (de) * 2001-04-12 2005-12-15 Bang & Clean Gmbh Verfahren zum Reinigen von Verbrennungseinrichtungen.
JP2003320331A (ja) * 2002-04-26 2003-11-11 Jfe Engineering Kk ダスト除去方法及びダスト除去装置
US7267134B2 (en) * 2004-03-15 2007-09-11 United Technologies Corporation Control of detonative cleaning apparatus
US7011047B2 (en) 2003-11-20 2006-03-14 United Technologies Corporation Detonative cleaning apparatus
CN101290133A (zh) 2008-05-23 2008-10-22 北京高瞻科技有限公司 一种多喷口脉冲导管
US7987821B2 (en) 2008-05-30 2011-08-02 General Electric Company Detonation combustor cleaning device and method of cleaning a vessel with a detonation combustor cleaning device
US8377232B2 (en) * 2009-05-04 2013-02-19 General Electric Company On-line cleaning of turbine hot gas path deposits via pressure pulsations
US20110139185A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 General Electric Company Systems and Methods for Phasing Multiple Impulse Cleaning Devices
US8246751B2 (en) 2010-10-01 2012-08-21 General Electric Company Pulsed detonation cleaning systems and methods
NO335153B1 (no) * 2011-02-03 2014-10-06 Tco As Verktøy og fremgangsmåte for avstenging av en brønn
CH705844A2 (de) * 2011-12-07 2013-06-14 Bang & Clean Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen in Behältnissen mittels Sprengtechnologie.
CH705845A2 (de) * 2011-12-07 2013-06-14 Bang & Clean Gmbh Mit einem explosionsfähigen Gemisch auftreibbare, flexible Behälterhülle für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen in Behältnissen mittels Sprengtechnologie.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01150710A (ja) * 1987-12-07 1989-06-13 Babu Hitachi Eng Service Kk 弓型スートブロワ装置
JPH11118135A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Babcock Hitachi Kk スートブロア
EP1362213A1 (de) * 2001-04-12 2003-11-19 Bang & Clean GmbH Verfahren zum reinigen von verbrennungseinrichtungen
US20090320439A1 (en) * 2006-01-31 2009-12-31 General Electric Company Pulsed detonation combustor cleaning device and method of operation
EP1987895A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-05 United Technologies Corporation Detonative cleaning apparatus
GB2478831A (en) * 2010-03-19 2011-09-21 Gen Electric Pulse detonation cleaning device
US20120111375A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Yuri Ass Device and method for dislodging accrued deposits

Also Published As

Publication number Publication date
HK1218528A1 (zh) 2017-02-24
ES2834112T3 (es) 2021-06-16
EP2953739A1 (de) 2015-12-16
GEP201706711B (en) 2017-07-25
WO2014121409A1 (de) 2014-08-14
PH12015501724A1 (en) 2015-11-09
EP2953739B1 (de) 2020-09-02
MY177880A (en) 2020-09-24
PT2953739T (pt) 2020-12-07
ZA201506337B (en) 2016-11-30
US10065220B2 (en) 2018-09-04
SG11201506181XA (en) 2015-09-29
SG10201706533QA (en) 2017-09-28
CA2900103C (en) 2020-07-07
JP6895221B2 (ja) 2021-06-30
LT2953739T (lt) 2021-01-11
PL2953739T3 (pl) 2021-03-08
CN105228761A (zh) 2016-01-06
DK2953739T3 (da) 2020-11-30
AU2014214477B2 (en) 2017-12-21
SA515360876B1 (ar) 2019-05-09
PH12015501724B1 (en) 2015-11-09
JP2016511688A (ja) 2016-04-21
IL240435A0 (en) 2015-09-24
KR20160042806A (ko) 2016-04-20
KR101981839B1 (ko) 2019-05-23
EA201591493A1 (ru) 2015-12-30
EP3753641A1 (de) 2020-12-23
JP2019195808A (ja) 2019-11-14
AU2014214477A1 (en) 2015-09-03
US20150375274A1 (en) 2015-12-31
CN105228761B (zh) 2019-07-16
IL240435B (en) 2020-07-30
HUE052287T2 (hu) 2021-04-28
NZ710789A (en) 2018-04-27
RS61131B1 (sr) 2020-12-31
CA2900103A1 (en) 2014-08-14
BR112015019123B1 (pt) 2020-11-17
BR112015019123A2 (pt) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA031744B1 (ru) Способ и устройство очистки внутренних полостей резервуаров и установок
SK287434B6 (sk) Spôsob čistenia nečistôt alebo pripálenín, alebo troskových usadenín v nádržiach a technických zariadeniach a zariadenie na jeho vykonávanie
US10213813B2 (en) Method and device for cleaning interiors of containers and systems
NZ536699A (en) Detonative cleaning apparatus
DE102009025860A1 (de) Detonationsbrennkammer-Reinigungsvorrichtung und Verfahren zum Reinigen eines Kessels mit einer Detonationsbrennkammer-Reinigungsvorrichtung
WO2009137771A2 (en) Detonative cleaning apparatus
JP2005152895A (ja) 容器の内部面洗浄装置および内部面洗浄方法
EP1985382A2 (en) Control of detonative cleaning apparatus
DK2788702T3 (en) Device and method for cleaning of combustion installations
RU43773U1 (ru) Устройство для тушения подземных пожаров
JP2005164229A (ja) 容器の内部面洗浄装置および内部面洗浄方法
RU2215623C1 (ru) Сменная насадка к устройству для газопламенной обработки металлов
RU2214895C1 (ru) Устройство для газопламенной обработки металлов
US4494925A (en) Device for gas jet cutting of materials
RU2552836C1 (ru) Способ получения огнетушащей газопорошковой смеси и устройство для его осуществления
IT202000012658A1 (it) Metodo ed apparato per la pulizia a caldo o a freddo di scorie della combustione mediante onda d’urto esplosiva
NZ722282B2 (en) A method and device for cleaning interiors of receptacles and installations