JP2019195808A - タンクおよびシステムの内部を洗浄するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ランスは、空の容器外被とともにボイラ空間に導入され、洗浄する場所の近くに配置される。次に、容器外被を爆発性気体混合物で膨張させる。爆発は、容器外被の中の気体混合物に点火することによって生じ、この爆発の衝撃波によってボイラ壁上の付着物が剥がれる。容器外被は、爆発によって粉砕されて燃焼する。これはしたがって消耗材であることを意味する。
第1の変形に従うと、爆発性混合物は、洗浄装置に導入される気体成分から形成することができる。このことは、導入される気体成分が既に爆発性の気体混合物を形成していることを意味する。
この混合物は、特に、爆発を引起すための点火装置を介して点火される。
さらに、20mm以上、30mm以上、特に40mm以上であってもよい。
爆発性混合物は、たとえば収容空間内で、特に供給圧管内で爆発させる。この爆発の圧力波は、出口(流出)開口部を通して設備または容器の内部に伝搬する。
出口開口部は、特に爆発性混合物の点火および爆発中、外側に開いている。出口開口部は、特に、爆発性混合物を収容空間に導入している間、外側に開いている。
上記期間は、特に、以下でさらに説明する、洗浄器具の供給圧管に少なくとも1つの気体成分を導入するための計量器具の、導入を終えるために計量器具を閉じるまでの、開口から計算される。
超過圧力は、実際の圧力と、周囲の(大気)圧との圧力差に相当する。この超過圧力は、0.5バール以上、または1バール以上、特に2バール以上であってもよい。超過圧力は、2.5バール以上でもよく、さらに3バール以上であってもよい。
爆発性混合物はまた、周囲の条件に対して高密度であることによっても特徴付けられる。なぜなら、圧力波面の後ろで超過圧力を有するからである。その原因は、圧力容器から導入される圧縮ガスは、点火の時点では洗浄器具内で完全には緩和されていないが、依然として超過圧力でありしたがって圧縮されていることにある。
して出口開口部の外側で雲状体が形成される。
内では全く何も起こらない。
出口本体には、爆発性混合物を、共通する供給圧管または別の供給圧管によって、供給してもよい。したがって、出口装置は、1つ以上の供給圧管に接続してもよい。出口装置はまた、爆発性混合物を個々の出口本体に導く管路分岐部を含み得る。
ディフューザは、気体の流れの速度を低下させる部品である。これは、供給圧管から出る部分が出口開口部に向かって増大している断面拡大部によって特徴付けられる。この断面の増大は好ましくは連続的な増大である。原則的にディフューザはノズルの逆のものを表わす。
30°以下、または、特に20°以下である。上記開口角度は、特に、15°以下または10°以下であってもよい。開口角度は、供給圧管の長手方向軸と、漏斗状に広がる部分の開口軸との間の角度に相当する。開口軸は、出口開口部の高さにおける、長手方向軸の方向において最も外側にある漏斗状に広がる部分の一点を、供給圧チャネルが漏斗状に広がる部分の内部に向かって開いている部分の、供給圧チャネルの一点とを、接続している。
Ahはこれにより漏斗の首部の断面積であり、kは漏斗の定数、すなわち漏斗の開度であり、A(x)は漏斗の首部まで距離xの場所の部分の断面積である。
計してもよい。
少なくとも1つの雲状体を形成するために、出口本体のさまざまな配置の変形が可能である。よって、たとえばそれぞれの出口開口部を有する出口本体は、中心または中心軸から径方向外側に向けて整列させてもよい。出口本体は特に、中心から、異なる空間方向において径方向外側に向けて整列させまたは方向付けてもよい。これらの異なる空間方向は、二次元、すなわち平面にあっても、三次元にあってもよい。
中心から径方向外側に向けられてもよく、出口開口部は球状または半球状の外面を定め、
平面においてすなわちたとえば円板状に、中心から径方向外側に向けて配置されてもよく、出口開口部は環状の外面を定め、または、
中心軸から径方向外側に向けられてもよく、出口開口部は円筒状の外面を定める。
上記出口装置はすべて、概要説明において述べたように、特に図1および図2に示されるように、洗浄ランスの洗浄側端部に配置してもよい。
導入チャネルそれぞれの流れ断面の相互の比率も、化学量論比であってもよい。
本発明に従う方法を実行するための洗浄器具は、特に、洗浄ランス等の長手方向部品であってもよい。このような洗浄ランスは、たとえばEP1362213B1に記載されている。そこに記載されている特徴および実施形態の変形の多くはしたがって、供給管および冷却管または供給装置の構造に関し本願に与えることができる。
洗浄器具、特に長手方向部品は、特に供給側端部および洗浄側端部を含み、出口開口部は洗浄側端部に配置される。特に出口装置も洗浄側端部に配置される。
供給側端部は、たとえば、その内部で爆発性混合物が利用可能にされる計量装置を含む。気体成分または混合物を導入するための上記計量器具はこの計量装置に配置される。
で収容される1つ以上の圧力容器を含む。
本発明を理解し易くするために、いくつかの特徴は図面に示されていない。記載されている実施形態の例は、本発明の主題に関して代表的なものであり、限定する効果はない。
続される。非戻りバルブ39は、第1のバルブ23と、気体供給管10が内側のガスリードパイプ7内に合流する部分との間に配置される。
第1のバルブ23、25を閉じた後、爆発性混合物が、直ちにまたは選択された時間遅延後に、点火装置によって点火され、雲状体6を爆発させる。
。冷却剤、たとえば水/空気混合物はしたがって、包囲パイプ55とガスリードパイプ67との間で導かれる。冷却剤は、洗浄ランス52が過剰に加熱されないように保護する役割を果たす。
漏斗状ディフューザ62の形態の出口装置の端部には、爆発性混合物のための出口開口部69があり、出口装置は、供給側端部65の反対側にある洗浄側端部66でガスリードパイプ67に接続する。ディフューザ62は開口角αを形成する。さらに、ディフューザ62の、出口開口部69の最大直径に対するディフューザ長さの比率はL:Dである。ディフューザ62の長さLはその長手方向軸Aに沿って測定される(図1も参照)。
装置83を有する洗浄器具を含む。これは、漏斗状に広がった部分を表わすディフューザ84の形態の複数の出口本体を含む。ディフューザは中心から径方向外側に向けられている。出口開口部85は径方向外向きに配置されている。爆発性混合物のための供給圧チャネル88を有する供給圧管82は、二十面体の形状の出口装置83の中心まで延び、そこから爆発性混合物が漏斗状に広がった部分84内に導入される。
フューザ524、544に、共通供給部を介して爆発性混合物が供給される。このためのディフューザ524には、個々のディフューザ524、544に分岐する共通供給圧管522を通して供給される。
つ増大する。たとえば最も内側にある流れ案内要素469の、長手方向軸Aに対する角度は10°であり、最外周から2番目の流れ案内要素469の角度は20°であり、外壁の角度は30°である。
ることである。この狭くなっている部分ではさらに、供給圧チャネル657の断面が、内側のパイプの端部に続いて供給方向Rに円錐状に増している。内側のパイプの端部は、これも供給方向Rに増す断面の領域にある。最も狭い場所は内側のパイプの端部の背後にある。
Claims (31)
- 容器および設備(30,70)の内部の堆積物を洗浄装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)を用い爆発技術によって除去するための方法であって、前記洗浄装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)は、供給圧管を有する洗浄器具と、前記供給圧管(7,67,82,102,122,142,161,182,202,222,242)に接続され少なくとも1つの出口開口部(26,69,84,105,125,145,165,185,205,225,245)を有する出口装置とを含み、
前記方法は、
少なくとも1つの気体成分を前記洗浄器具に導入するステップと、
前記供給圧管に、および前記供給圧管を介して前記出口装置に、前記少なくとも1つの気体成分から気体爆発性混合物を与えるステップとを含み、前記供給圧管と前記出口装置(5,62,463)は、前記爆発性混合物の少なくとも一部を収容するための収容空間(27,80,467)を形成し、
点火装置によって前記爆発性混合物に対し制御された点火を行ない前記爆発性混合物を爆発させるステップを含む、方法。 - 前記収容空間(27,80,467)は、前記少なくとも1つの気体成分の導入中ならびに前記爆発性混合物の点火および爆発中、前記少なくとも1つの出口開口部(26,69,465)を介して外側に開いていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記爆発性混合物の総体積は、少なくとも、前記収容空間内の爆発性混合物の体積によって形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 導入された前記爆発性混合物の一部は、前記出口開口部(26,69,84,105,125,145,165,185,205,225,245)を介して前記容器または設備(30,70)の内部(31,71)に導入され、前記爆発性混合物の雲状体(6,77)が前記内部(31,71)に形成されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記爆発性混合物の総体積は、前記洗浄器具の収容空間の爆発性混合物の体積と、前記洗浄器具の外部に形成される前記爆発性混合物の雲状体の体積とを含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記爆発性混合物の総体積を、点火装置(18,60)によって、制御された状態で爆発させることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記爆発性混合物の総体積は、前記収容空間において生成され、1秒以下、好ましくは0.5秒以下、特に0.1秒以下の期間、制御された状態で爆発させることを特徴とする、請求項3〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの気体成分の導入は、少なくとも1つの圧力容器から少なくとも1つの計量器具(23,35)を介して行なわれ、前記気体成分の導入の完了後、前記少なくとも1つの圧力容器内の残留圧力は超過圧力領域にあることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも2つの気体成分が前記洗浄器具に導入され、前記気体成分が混合されて爆発性混合物になる混合ゾーン(614,664)が前記洗浄器具(601,651)内に形成されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記爆発性混合物の総体積を形成するために、前記少なくとも1つの気体成分が、少なくとも1つの計量器具を介して、前記供給圧管(606,656)の爆発性混合物が圧力波面を形成する高い速度で、前記洗浄器具に導入されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記爆発性混合物は、流れの方向において前記圧力波面の後ろで超過圧力を有することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記爆発性混合物は、流れの方向において前記圧力波面の後ろで、周囲の状態と比較してより高い密度を有することを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。
- 前記出口開口部の方向に移動し前記少なくとも1つの出口開口部を通して前記爆発性混合物の爆発を引起す爆発圧力波が、前記供給圧管における前記爆発性混合物の点火によって生成され、これにより特に爆発性混合物の雲状体が形成されるまたはその生成が完了することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記爆発性混合物は前記供給圧管(7,82,67)内で点火されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記供給圧管(7,82,67)内で開始された爆発は、前記出口装置(5,62,83)の外側にある雲状体(6,77)に伝達されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 容器または設備(30,70)の内部(31,71)の堆積物を爆発技術によって除去するための、特に請求項1〜15に記載の方法を実行するための洗浄装置(1,51,81,101,121,141,161,181,201,221,241)であって、供給圧管(7,67,82,92,102,122,142,162,182,202,222,242,502,522)を有する洗浄器具と、前記供給圧管(7,67,82,92,102,122,142,162,182,202,222,242,502,522)の端部に配置され少なくとも1つの出口開口部(26,69,85,95,105,125,145,165,185,205,225,245)を有する出口装置(5,62,83,103,123,143,163,183,203,223,243)とを備える、洗浄装置。
- 前記供給圧管と前記出口装置(5,62,463)は、爆発性混合物の少なくとも一部を収容するための収容空間(27,80,467)を形成することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 収容空間(27,80,467)は、前記少なくとも1つの出口開口部を介して外側に開いていることを特徴とする、請求項16または17に記載の装置。
- 前記洗浄器具および特に前記出口装置(5,62,83,103,123,143,163,182,203,223,243)は、爆発性混合物を前記容器または設備(30,70)の内部(31,71)に導入するために、かつ、前記容器または設備(30,70)の内部(31,71)において爆発性混合物から雲状体(6,77)を形成するために設計されることを特徴とする、請求項16〜18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記洗浄器具は、供給側端部(4a,65)と洗浄側端部(4b,66)とを有する長手方向部品を含み、前記長手方向部品は、爆発性混合物を前記供給側端部から前記洗浄側
端部(4a,4b;65,66)に供給するための供給圧管(7,78)を含み、前記爆発性混合物のための少なくとも1つの気体成分を計量して前記洗浄器具内に入れるための少なくとも1つの計量器具(23,72)が、前記供給側端部(4a,65)に配置されることを特徴とする、請求項16〜19のいずれか一項に記載の装置。 - 前記出口装置(5,62,83,103,123,143,163,183,203,223,243)は、前記供給圧管に続く洗浄側端部に配置されることを特徴とする、請求項16〜20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記洗浄器具(601,651)は、第1の気体成分を導入するための第1の導入チャネル(602,652)と第2の気体成分を導入するための第2の導入チャネル(603,653)とを含み、前記導入チャネル(602,652;603,653)は前記供給圧管(606,656)の供給圧チャネル(607,657)に合流し、特に移行領域において断面が減少する部分が形成されていることを特徴とする、請求項16〜21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記出口開口部(26,69,85,95)1つの断面積または前記出口開口部の総断面積は、前記供給圧管(7,82,67,92)の供給圧チャネル(78,88,98)1つの断面積または前記供給圧管の総断面積よりも大きいことを特徴とする、請求項16〜22のいずれか一項に記載の装置。
- 前記出口装置はディフューザ(5,62,83)として設計され、前記ディフューザ(5,62,83)は前記出口開口部(26,69,84)を含むことを特徴とする、請求項16〜23のいずれか一項に記載の装置。
- ディフューザ(5,62,83)は漏斗状に広がる部分を含むことを特徴とする、請求項16〜24のいずれか一項に記載の装置。
- ディフューザは、前記供給圧管(7,81,67)に接続し前記出口開口部(26,69,85)に向かって漏斗状である、広がった部分であることを特徴とする、請求項16〜25のいずれか一項に記載の装置。
- ディフューザ(5,62,83)の開口角は45°以下、好ましくは30°以下、特に20°以下であることを特徴とする、請求項16〜26のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも1つの渦流要素(94)がディフューザ(93)または供給圧管(92)に配置されることを特徴とする、請求項16〜27のいずれか一項に記載の装置。
- 前記出口装置(83,103,123,183,203,223,243)は、各々が出口開口部(85,105,125,185,205,225,245)を有する1つ以上の出口本体を含むことを特徴とする、請求項16〜28のいずれか一項に記載の装置。
- 個々の出口本体はディフューザとして設計されることを特徴とする、請求項29に記載の装置。
- 前記出口装置は数個の出口本体を含み、前記出口本体は、
中心から径方向外側に向けられ、前記出口開口部は球状または半球状の出口面を定め、
平面において中心から径方向外側に向けて配置され、前記出口開口部は環状の出口面を定め、または、
中心軸に沿って径方向外側に向けられ、前記出口開口部は円筒状の出口面を形成することを特徴とする、請求項16〜29のいずれか一項に記載の装置。
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