PT91657B

PT91657B - Aparelho e processo de limpeza

Info

Publication number: PT91657B
Application number: PT91657A
Authority: PT
Inventors: Allan C Morgan; Kam Bor Lee; L Willard Richards; Dan K Puckett
Original assignee: Cabot Corp
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1995-08-09
Also published as: TR25824A; KR970009341B1; DD287665A5; ES2015210A6; MY108503A; FR2635994B1; FR2635994A1; CZ281059B6; HUT51513A; GB8919137D0; AR243103A1; NL193932C; GB2222652A; NL193932B; AU4107589A; AU621920B2; KR900004416A; PT91657A; JPH02174984A; IT8921642A0

Description

Descrição detalhada da invenção

Um aparelho para a explosão de um gás de acordo com a presente invenção está representado na figura 1. A fo ma de realização da invenção que está ilustrada compreende uma câmara 12, aberta numa extremidade, a qual é usualmente um cilindro ou tubo. A câmara 12 contém uma mola helicoidal

14. Junto da extremidade aberta da câmara 12 está anexado um tubo 10. Uma corrente contínua de ar ou de ar enriquecido com oxigénio passa através do cubo 10, para dentro da câ mara 12, na direcção indicada pelas setas. 0 tubo 22 é liga do ao tubo 10 através do emprego de uma peça acessória 52 com a forma de um T. A outra extremidade do cubo 22 é ligada a um tanque 26 que contém um gás explosivo. Uma válvula solenoide 24 pode ser aberta ou fechada a fim de controlar movimento do gás explosivo proveniente do tanque 26, atravé do tubo 22, para a peça acessória em T 52. Quando a válvula solenoide 24 é aberta, o gás explosivo flui do tanque 26, através do tubo 22, para a peça acessória em T 52. Dentro da peça acessória em T, o gás explosivo ê misturado com o ar ou o ar enriquecido com oxigénio para formar uma mistura explosiva de gás e ar. À citada mistura de gás com ar é tra portada pela corrente contínua de ar dentro do tubo 10, par entrar na câmara 12. A válvula solenoide 24 é ligada electr camente através dos fios 50 ao temporizador 20. 0 temporiza dor 20 é utilizado para controlar o período de tempo durante o qual a válvula solenoide 24 está aberta ou fechada, e portanto para regular, dessa forma, a quantidade de gás explosivo na mistura de gás e ar que entra na câmara 12. Depois de a válvula solenoide 24 permanecer aberta por um período de tempo pré-determinado, a mistura de gás e ar na câ mara 12 é incendiada por intermédio dos meios de ignição 16 produzindo uma onda de choque devida à explosão do gás, a qual sai pela extremidade aberta da câmara 12. C meio de ir

ção pode ser uma vela de faísca ou outro meio adequado para incendiar a mistura de gás e ar. 0 meio de ignição é ligado electricamente através dos fios 34- ao transformador 18. 0 transformador 18 é ligado electricamente através dos fios 36 ao temporizador 20. 0 tempçrizador 20 é empregado para controlar a extensão de tempo durante a qual o meio de igni ção 16 está a incendiar ou não, assim como a extensão do te. po em que a válvula solenoide 24- está aberta ou fechada.

A figura 2 é uma representação gráfica da sequência de temporização no temporizador 20 para abrir a válvula solenoide 24- e incendiar o meio de ignição 16. C-eralmente, a válvula solenoide 24- é aberta por um período de tempo que permite a formação de uma mistura explosiva de gás e ar, a qual irá explodir para produzir uma onda de choque que terá o desejado efeito de limpeza. 0 meio de ignição 16 começa a incendiar-se próximo do término do período de tempo em que a válvula solenoide está aberta e continua a incendiar no período de tempo em que a válvula solenoide esrá fechada. C-eralmente, o meio de ignição 16 arde por um período de tem po suficiente a mistura de gás e ar que se encontra na cama ra 12. Conforme se mostra na figura 2, este período de tempo de deflagração é substancialmente mais curto do que o pe ríodo de tempo em que a válvula está aberta.

A fim de efectuar a limpeza de uma peça pertencen te ao equipamento de processamento, a câmara 12, com a mola helicoidal 14-, meio de ignição 16 e fio anexado 34- e um tubo ligado 10, é instalada dentro da unidade de equipamento a ser limpa. A peça acessória em T 32, com o tubo anexado 22 pode ser colocada dentro ou fora da peça do equipamento que deve ser limpa. 0 tanque para gás 26, a válvula de sole nóide 24-, o transformador 18 e o meio de temporização 20 sã geraimente instalados fora da peça do equipamento que deve ser limpa. Kesta configuração, o funcionamento da câmara pr ο

cessa-se como se descreve a seguir. A válvula de solenoide 24 abre-se para deixar que um gás explosivo passe do tanque 26, através do tubo 22, para dentro da peça acessória em T 32. 0 gás explosivo á misturado na peça acessória em T 32 com o ar, ou o ar enriquecido com oxigénio, que flui pelo tubo 10 para formar uma mistura explosiva de ar e gás. Esta mistura de ar e gás é transportada pelo ar que passa pelo ca no 10 para dentro da câmara 12. Depois de a mistura de gás com ar ter enchido totalmente a câmara 12, o meio de ignição começa a inflamá-la. A válvula de solenóide 24 fecha-se enquanto que o meio de ignição 16 está ainda incendiado. À deflagração do meio de ignição 16 inflama a mistura explosiva de gás e ar, produzindo uma onda por explosão. Esta onda sa:. pela extremidade aberta de câmara 12 e é supersónica no pon to do contacto inicial com a peça do equipamento que está a ser limpa. A onda depois prossegue através da peça do equipamento submetida ao processo de limpeza. 0 movimento da on da através da peça do equipamento desaloja os depósitos e as partículas provenientes das paredes internas do equipamento Estes depósitos e partículas são retirados pela corrente do processamento que flui através da câmara 12 e do equipamento. A corrente contínua de ar também remove completamente quaisquer produtos de combustão que permaneçam na câmara 12 antes de a válvula de solenóide ser aberta novamente.

Conforme já foi acima referido, uma vantagem muit importante da presente invenção é a de que todo o processo de limpeza aqui descrito pode ser executado concomitantemen te com o processamento usualmente efectuado pela peça do eqi pamento de processamento, de forma que, assim, limpa-se con· tinuamente o equipamento durante o seu funcionamento.

Uma outra vantagem consiste em que o temporizador 20 permite que as sequências de temporização para a abertura e o fechamento da válvula de solenóide 24 e para a infla ,i

inação do meio de ignição 16 sejam variadas, mudando, por co. sequência, o intervalo de tempo entre as explosões. Deste m. do, a invenção pode ser ajustada conforme for necessário para se limpar, de uma maneira óptima, as diversas peças do equipamento de processamento.

líuma forma de realização preferida da invenção, um temporizador electrónico em estado sólido é utilizado pa ra controlar a abertura e o fechamento da válvula de solenoide e a inflamação do meio de ignição. 0 referido tempori zador electrónico possui muitas vantagens em relação a um temporizador mecânico. Em primeiro lugar, o temporizador eis trónico permite uma maior precisão na sincronização da válvula e do meio de ignição e, dessa forma, possibilita um maior controlo sobre a explosão do gás. Em segundo lugar, o temporizador electrónico permite que o tempo de inflamação do meio de ignição seja reduzido para fracções de segundo.

A redução do tempo de inflamação tem a grande vantagem de reduzir o desgaste do meio de ignição, e, por conseguinte prolongar a sua vida útil. Em terceiro lugar, o temporizador electrónico permite um maior controlo sobre a quantidade de gás admitida na câmara, e por isso possibilita um maior con trolo sobre a força produzida pela explosão.

Outras vantagens da invenção serão ilustradas pela exemplo que se segue.

EXEIvIPLO

A presente invenção foi empregada para a limpeza um permutador de calor em processo químico, da forma que se segue. Preparou-se uma câmara a partir de uma peça com o co. primento de 9 pés e o diâmetro de 2 polegadas, pela inserçã de uma mola helicoidal com 40 polegadas de comprimento, e a penetração de 75 polegadas no tubo. Perfurou-se um furo pró ximo de uma extremidade da câmara e no mencionado furo foi

introduzida uma vela de ignição. Ligaram-se fios à vela de ignição, e a dita vela de ignição foi ligada electricamente por intermédio dos fios das velas de ignição, a um transfor mador. A outra extremidade da câmara, afastada da vela de ignição, foi inserida de uma forma substancialmente coaxial num permutador de calor do tipo de tubo para fogo, através de um furo na parede do permutador de calor.

A área que rodeia a ligação da câmara ao trocador de calor foi depois vedada a fim de impedir o escapamento de gases do permutador de calor.

A extremidade da câmara próxima da vela de ignição foi ligada a um segundo tubo, o que fica ligado a um terceiro tubo através de uma peça acessória em T. A extremidade do segundo tubo, que ultrapassa a peça acessória em T, foi adap tada para deixar que o ar ambiente seja forçado para dentro do tubo, para criar um fluxo contínuo de ar através do segun do tubo e da peça acessória em T para dentro da câmara. A en tremidade do terceiro tubo foi ligada, através de uma válvul de solenoide, a um tanque de gás metano.

Tanto o transformador, como a válvula de solenóide foram ligados electricamente,' através de fios, a um temporizador electrónico em estado sólido. Uma representação esquemática do verdadeiro circuito eléctrico está desenhada na figura 3. 0 temporizador foi regulado para abrir a válvula de solenoide durante dois segundos, de quatro em quatro segundos, e para obrigar a vela de ignição a inflamar-se duran te 5 segundos de quatro em quatro segundos na sequência de temporização ilustrada na figura 2.

Para 0 funcionamento, forneceu-se energia ao tempo rizador, ao transformador e à válvula de solenoide. A abertura da válvula de solenoide obrigou 0 metano a entrar na peça acessória em T, ficou misturado com ar e entrou na câma

ra com uma mistura de gás e ar. Esta mistura com gás foi en tão inflamada, usando-se a vela de ignição para produzir uma onda de choque por explosão, o qual saiu da câmara e percorreu o trocador de calor. A medida que a onda se moveu através do trocador de calor, ela desalojou as partículas e os depósitos das paredes do trocador de calor. As partículas e os depósitos desalojados foram arrastados para fora do trocador de calor pela corrente operacional, que passa pelo tro cador de calor, e pela corrente contínua de ar que percorre a câmara e, em seguida, passa pelo trocador de calor.

numerosas variações e modificações podem ser feitas, evidentemente, na estrutura descrita na presente memória, sem que haja afastamento em relação à ideia da invenção Consequentemente, deve ficar claramente entendido que as for mas da invenção, que se encontram descritas na presente memória descritiva e que estão representadas nas figuras dos desenhos que foram aqui anexados, são ilustrativas sómente e não são destinados a limitar o âmbito da invenção inclui todas as modificações que se enquadrem no âmbito das reivin dicações que se seguem.

Claims

REIVINDICAÇÕES:

lã. - Aparelho de limpeza, caracterizado pelo facto de compreender uma câmara;

meios de entrada de ar na citada câmara; meios de entrada de um gás explosivo na mencionada cama ra, para se produzir uma mistura explosiva de gás e ar dentro da referida câmara;

meios de ignição para fazer explodir a citada mistura de gás e ar a fim de produzir uma onda de choque; e meios para produzir turbulência na mencionada câmara.
2ã. - Aparelho de limpeza de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de incluir ainda meios de controlo da entrada do citado gás explosivo na referida câmara e meios para temporizar os citados meios de ignição e meios de ignição e meios de controlo
3ã· - Aparelho de limpeza de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de os mencionados meios de temporização compreenderem um temporizador electrónico.

- Aparelho de limpeza de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os citados meios para a produção de turbulência incluírem uma mola helicoidal.
5a. _ processo de limpeza, caracterizado pelo fac to de se dirigir uma onda em direcção à superfície a ser lir. pa de modo a ultrapassá-la.

s

I í

t j

ξ dicação onda de dicação
6ã. - processo de limpeza 5, caracterizado pelo facto choque.
7-· - Processo de limpeza 5, caracterizado pelo facto de acordo com a reivinde a citada onda ser uma de acordo com a reivinde a mencionada onda sei'

t.

P jj li

- 14 supersónica no ponto cLe contacto inicial com a citada superfície a ser limpa.
8ã. - Processo de limpeza de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de se empregar um dispo sitivo que inclui meios para produzir uma onda de choque, que incluem uma câmara;

meios de entrada de ar na citada câmara;

meios de entrada de um gás explosivo na mencionada câmara, para se produzir uma mistura explosiva de gás e ar dentro da referida câmara;

meios de ignição da citada mistura de gás e ar a fim de produzir uma onda de choque; e meios para produzir turbulência na mencionada câmara.
9§. _ Processo de limpeza de acordo com a reivinch. cação 8, caracterizado pelo facto de o dispositivo empregado incluir meios para controlo da entrada do mencionado gás explosivo na citada câmara e meios para temporizar os referidos meios de ignição e meios de controlo.
10^. - Processo de limpeza de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de os citados meios para a produção de turbulência incluirem uma mola helicoidal.

llã. - Processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 9, caracterizado pelo facto de os mencionados meios de temporização compreenderem ainda um temporizador electró nico.
12â. - Processo de limpeza de um di par, caracterizado pelo facto de a mencionada efectuada enquanto 0 citado dispositivo está spositivo a liiji limpeza ser em funcionamen

Ija. _ processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 12, caracterizado pelo facto de a mencionada limpeza incluir ainda uma onda que ultrapassa uma superfície a ser limpa.
14-â. - Processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 13, caracterizado pelo facto de a mencionada onda ser uma onda de choque.
15^â· - Processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 13, caracterizado pelo facto de a citada onda ser supersónica no ponto de contacto inicial com a citada super fície a ser limpa.

163. - processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 14, caracterizado pelo facto de o aparelho usado con preender ainda meios para produzir uma onda de choque, que incluem uma câmara;

meios de entrada de ar na citada câmara;

meios de entrada de um gás explosivo na mencionada câmara, para se produzir uma mistura explosiva de gás e ar dentro da referida câmara;

meios de ignição da citada mistura de gás e ar a fim de produzir uma onda de choque; e meios para produzir turbulência na mencionada câmara.

173. - Processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 16, caracterizado pelo facto de 0 aparelho compreen der ainda meios para controlo da entrada do mencionado gás expio sivo na citada câmara, e meios para temporizar 03 referidos meios de ignição e meios de controlo.
18^. - Processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 16, caracterizado pelo facto de os citados meios pa ra a produção de turbulência incluírem ainda uma mola helicoidal .
19a. _ processo de limpeza de acordo com a reivin dicação 17, caracterizado pelo facto de os mencionado meios de temporização compreenderem ainda um temporizador electró nico.