RU2285567C2 - Device for cleaning surface in tank and method of monitoring devices for detonation cleaning - Google Patents
Device for cleaning surface in tank and method of monitoring devices for detonation cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285567C2 RU2285567C2 RU2004133923/12A RU2004133923A RU2285567C2 RU 2285567 C2 RU2285567 C2 RU 2285567C2 RU 2004133923/12 A RU2004133923/12 A RU 2004133923/12A RU 2004133923 A RU2004133923 A RU 2004133923A RU 2285567 C2 RU2285567 C2 RU 2285567C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- control
- group
- pipe
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0007—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by explosions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/0014—Devices for monitoring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
- F27D25/006—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag using explosives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G15/00—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G15/00—Details
- F28G15/02—Supports for cleaning appliances, e.g. frames
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves
- F28G7/005—Cleaning by vibration or pressure waves by explosions or detonations; by pressure waves generated by combustion processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к промышленному оборудованию. В частности, изобретение относится к детонационной очистке промышленного оборудования.The invention relates to industrial equipment. In particular, the invention relates to detonation treatment of industrial equipment.
Уровень техникиState of the art
Загрязнение поверхности представляет собой серьезную проблему для промышленного оборудования. Сюда относятся топки (сжигающие уголь, нефтепродукты, отходы и пр.), котлы, газогенераторы, реакционные аппараты, теплообменники и т.п. Обычно подобное оборудование включает резервуар (под которым здесь понимается широкое значение этого термина, как устройства, стенки которого ограничивают некоторое пространство, в частности, пространство, ограниченное обмуровкой котла), содержащий внутренние поверхности теплопередачи, которые подвержены загрязнению за счет накопления частиц, например, сажи, золы, минералов, нарастания совместных отложений, например, шлака и/или загрязнения и др. Нарастание таких загрязнений может постепенно начинать мешать работе установки, снижая ее эффективность и производительность и создавая опасность повреждения. Поэтому чистка оборудования является крайне необходимой и при ее выполнении соблюдаются соответствующие требования. Часто непосредственный доступ к загрязненным поверхностям затруднен. Кроме того, для сохранения рентабельности производства желательно свести к минимуму простой промышленного оборудования и затраты, связанные с выполнением очистки. Были предложены различные технологии. Например, различные способы были предложены в патентах США 5,494,004 и 6,438,191, и в публикации патентной заявки США 2002/0112638. Другие способы раскрыты в докладе З.Хьюка (Huque, Z.) "Экспериментальные исследования снятия шлака с использованием импульсных детонационных волн", Ежегодный симпозиум DOE/HBCU/OMI, Майями, Флорида, 16-18 марта 1999 г. В частности, способы с использованием взрывной волны описаны Ханъяличем и Смайевичем в статьях: К.Ханъялич и И.Смайевич (Hanjalic, К.; Smajevic, I.), "Новые результаты использования детонационных волн для очистки нагревающихся поверхностей котлов", International Journal of Energy Research Vol. 17, 583-595 (1993), и К.Ханъялич и И.Смайевич, "Технология использования детонационных волн для снятия под нагрузкой отложений с загрязняемых поверхностей: часть I и часть II", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Transactions of the ASME, Vol. 1,116 223-236, январь 1994 г. Подобные системы также обсуждались в Югославских патентных публикациях Р 1756/88 и Р 1728/88. Такие системы часто называют "сажеобдувочными устройствами" в соответствии с одной из форм применения в промышленности.Surface contamination is a serious problem for industrial equipment. This includes furnaces (burning coal, oil products, waste, etc.), boilers, gas generators, reaction devices, heat exchangers, etc. Typically, such equipment includes a tank (by which is meant the broad meaning of this term as a device whose walls limit some space, in particular space limited by the lining of the boiler), containing internal heat transfer surfaces that are susceptible to contamination due to the accumulation of particles, such as soot , ash, minerals, growth of joint deposits, for example, slag and / or pollution, etc. The growth of such pollution may gradually begin to interfere with the operation of the installation, reducing e efficiency and performance, and creating the risk of damage. Therefore, cleaning the equipment is extremely necessary and its implementation complies with the relevant requirements. Often, direct access to contaminated surfaces is difficult. In addition, to maintain the profitability of production, it is desirable to minimize the downtime of industrial equipment and the costs associated with performing cleaning. Various technologies have been proposed. For example, various methods have been proposed in US patents 5,494,004 and 6,438,191, and in the publication of US patent application 2002/0112638. Other methods are disclosed in a report by H. Huque, “Experimental Studies of Slag Removal Using Pulse Detonation Waves,” DOE / HBCU / OMI Annual Symposium, Miami, Florida, March 16-18, 1999. In particular, methods with using blast wave are described by Khanialich and Smayevich in articles: K. Khanialich and I. Smayevich (Hanjalic, K .; Smajevic, I.), "New results on the use of detonation waves to clean the heating surfaces of boilers", International Journal of Energy Research Vol. 17, 583-595 (1993), and K. Hanialich and I. Smayevich, "Technology of using detonation waves to remove deposits from polluted surfaces under load: part I and part II", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Transactions of the ASME, Vol. 1,116 223-236, January 1994. Similar systems were also discussed in the Yugoslav patent publications P 1756/88 and P 1728/88. Such systems are often referred to as “sootblowers” in accordance with one form of industrial application.
В патенте РФ 2054151 описывается устройство очистки, содержащее группу труб и инициирующих средств, а также центральную систему управления. Однако это устройство является довольно сложным, поскольку содержит узлы, состоящие из отдельных смесителя, импульсной камеры и сопла, и в нем не предусмотрены возможности для комбинированного использования этих узлов для комбинированного воздействия на очищаемые поверхности.In the patent of the Russian Federation 2054151 describes a cleaning device containing a group of pipes and initiating means, as well as a central control system. However, this device is quite complex, because it contains nodes consisting of a separate mixer, a pulse chamber and a nozzle, and it does not provide for the combined use of these nodes for the combined effect on the surfaces being cleaned.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается устройство для очистки одной или более поверхностей внутри резервуара, имеющего стенку, отделяющую внутреннее пространство резервуара от наружного, в которой выполнено отверстие. Устройство содержит группу труб, имеющих первый конец, вышерасположенный по направлению потока, второй конец, нижерасположенный по направлению потока, и установленных с возможностью направления ударной волны от второго конца во внутреннее пространство резервуара. Далее устройство содержит источник топлива и окислителя, инициирующее средство, установленное с возможностью инициирования реакции топлива с окислителем с созданием ударной волны, по меньшей мере один датчик, установленный с возможностью восприятия по меньшей мере одного связанного с резервуаром термодинамического параметра, и систему управления, содержащую общее устройство управления и связанную с инициирующим средством, источником и датчиком с возможностью приема входного сигнала отдатчика и управления работой инициирующего средства и источника в соответствии с упомянутым входным сигналом. При этом каждая указанная труба представляет собой вытянутую трубу сгорания, причем источник топлива и окислителя подсоединен к трубе с возможностью подачи в нее топлива и окислителя, при этом система управления содержит группу локальных модулей управления, каждый из которых связан с одной заданной трубой сгорания и общим устройством управления с возможностью управления работой и рабочими параметрами каждой трубы сгорания и их комбинированным воздействием. За счет указанных особенностей выполнения устройства обеспечивается повышение эффективности очистки за счет управляемого комбинированного воздействия группы труб на очищаемые поверхности, что достигается за счет возможности автоматизированного управления включением/выключением каждой трубы в определенной последовательности и составом смеси в зависимости от состояния поверхностей и других факторов. Кроме того, использование труб сгорания вместо узлов, состоящих из ряда компонентов, упрощает конструкцию устройства, дополнительно повышая при этом эффективность очистки за счет возможности различных комбинаций ввода топлива/окислителя по диаметру/длине трубы, регулируемого локальными модулями управления.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a device for cleaning one or more surfaces inside a tank having a wall separating the interior of the tank from the outside in which the opening is made. The device contains a group of pipes having a first end upstream in the direction of flow, a second end downstream in the direction of flow, and installed with the possibility of directing a shock wave from the second end into the interior of the tank. The device further comprises a fuel source and an oxidizing agent, initiating means installed with the possibility of initiating a reaction of the fuel with the oxidizing agent to create a shock wave, at least one sensor installed with the possibility of sensing at least one thermodynamic parameter associated with the reservoir, and a control system containing a common a control device and associated with the initiating means, source and sensor with the ability to receive the input signal of the transmitter and control the operation of the initiating medium OPERATION AND source in accordance with said input signal. Moreover, each of these pipes is an elongated combustion pipe, and the source of fuel and oxidizer is connected to the pipe with the possibility of supplying fuel and oxidizer to it, while the control system contains a group of local control modules, each of which is associated with one given combustion pipe and a common device control with the ability to control the operation and operating parameters of each combustion pipe and their combined effect. Due to these features of the device, it is possible to increase the cleaning efficiency due to the controlled combined effect of a group of pipes on the surfaces to be cleaned, which is achieved due to the possibility of automated control on / off of each pipe in a certain sequence and composition of the mixture depending on the condition of the surfaces and other factors. In addition, the use of combustion pipes instead of assemblies consisting of a number of components simplifies the design of the device, while further increasing the cleaning efficiency due to the possibility of various combinations of fuel / oxidizer inlet along the pipe diameter / length, regulated by local control modules.
В различных вариантах выполнения устройство содержит группу датчиков, включающую в себя по меньшей мере один датчик температуры и по меньшей мере один датчик давления, или группу датчиков, включающую в себя по меньшей мере одну термопару, установленную на трубе или на резервуаре, и по меньшей мере один датчик инфракрасного излучения, или группу датчиков, включающую в себя по меньшей мере один датчик излучения сгорания. По меньшей мере один датчик инфракрасного излучения содержит камеру для съемки в инфракрасных лучах. Центральный контроллер содержит программу формирования запроса на ремонт или обслуживание в зависимости от поступающих сигналов. Система управления связана с удаленной системой мониторинга. Система управления содержит программу управления работой трубы в соответствии с поступающими от датчика сигналами, программу различных процессов очистки и выполнения процессов в соответствии с поступающими от датчиков данными об условиях. Устройство дополнительно содержит видеокамеру контроля, соединенную с системой управления с возможностью визуального контроля внутреннего пространства резервуара.In various embodiments, the device comprises a group of sensors including at least one temperature sensor and at least one pressure sensor, or a group of sensors including at least one thermocouple mounted on a pipe or tank, and at least one infrared radiation sensor, or a group of sensors including at least one combustion radiation sensor. At least one infrared sensor comprises a camera for infrared photography. The central controller contains a program for generating a request for repair or maintenance, depending on the incoming signals. The control system is connected to a remote monitoring system. The control system contains a program for controlling the operation of the pipe in accordance with the signals received from the sensor, a program of various cleaning processes and process execution in accordance with the data on the conditions received from the sensors. The device further comprises a control video camera connected to the control system with the ability to visually control the internal space of the tank.
В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается система мониторинга и управления группой расположенных на расстоянии друг от друга устройств детонационной очистки, каждое из которых имеет группу труб сгорания и источник топлива и окислителя, соединенный с трубами сгорания. Система содержит процессор с запоминающим устройством, снабженные программой получения данных от устройства и регистрации относящихся к устройству данных, группу локальных модулей управления, каждый из которых связан с одной заданной трубой сгорания, и общие устройства управления, соединенные с локальными модулями управления с возможностью получения и передачи к процессору указанных данных и управления работой и рабочими параметрами каждой трубы сгорания и их комбинированным воздействием.In accordance with another aspect of the invention, there is provided a system for monitoring and controlling a group of detonation cleaning devices located at a distance from each other, each of which has a group of combustion pipes and a fuel and oxidizer source connected to the combustion pipes. The system comprises a processor with a storage device, equipped with a program for receiving data from the device and registering data related to the device, a group of local control modules, each of which is associated with one predetermined combustion pipe, and common control devices connected to local control modules with the possibility of receiving and transmitting to the processor of the specified data and control the operation and operating parameters of each combustion pipe and their combined effect.
В различных вариантах выполнения указанная система представляет собой систему мониторинга и управления, в которой процессор и/или запоминающее устройство хранит программу включения устройства в работу. Система мониторинга может дополнительно включать в себя по меньшей мере один дисплей, который подключен с возможностью, по меньшей мере часть времени, воспроизводить сигнал видеокамеры.In various embodiments, the system is a monitoring and control system in which the processor and / or storage device stores a program for turning the device on. The monitoring system may further include at least one display, which is connected with the ability, at least part of the time, to reproduce the signal of the camera.
Другой аспект изобретения относится к способу очистки поверхностей внутри группы размещенных в различных местах резервуаров. На центральном пункте осуществляют посредством описанной выше системы текущий контроль данных, относящихся к каждому из резервуаров, и в соответствии с упомянутыми контролируемыми данными для конкретного одного из резервуаров осуществляют выброс из устройства детонационной очистки, соответствующего этому резервуару, для очистки поверхности внутри данного резервуара.Another aspect of the invention relates to a method for cleaning surfaces within a group of tanks located at various places. At the central point, through the system described above, the data related to each of the tanks are monitored and, in accordance with the aforementioned controlled data, for a particular one of the tanks, they are emitted from the detonation cleaning device corresponding to that tank to clean the surface inside the tank.
В различных вариантах выполнения используют программируемую систему мониторинга и управления, посредством программ которой осуществляют выбор, в зависимости от упомянутых данных, по меньшей мере одного из группы определенных протоколов очистки, по меньшей мере частично заранее определенных, и подачу команды на осуществление упомянутого выброса в соответствии с выбранным по меньшей мере одним протоколом. Способ может быть выполнен осуществлен посредством последовательного повторения его операций. Дополнительно может использоваться камера для съемки в инфракрасных лучах внутри каждого резервуара и контроля соответствующей поверхности в процессе работы резервуара. Может осуществляться текущий контроль по меньшей мере одного из группы параметров, включающей излучательную способность поверхности внутри каждого из резервуаров, количество одного или более химических веществ в каждом из резервуаров и по меньшей мере одно изображение внутреннего пространства каждого из резервуаров. Способ может включать получение автоматизированного запроса на ремонт или обслуживание по меньшей мере одного из резервуаров. Запрос может касаться только одного из устройств, либо может быть общим.In various embodiments, a programmable monitoring and control system is used, through the programs of which they select, depending on the data mentioned, at least one of a group of specific cleaning protocols, at least partially predetermined, and issue a command to carry out the said discharge in accordance with selected by at least one protocol. The method can be performed by sequentially repeating its operations. Additionally, a camera can be used to record in infrared rays inside each tank and control the corresponding surface during the operation of the tank. At least one of a group of parameters can be monitored, including the emissivity of the surface inside each of the tanks, the amount of one or more chemicals in each of the tanks, and at least one image of the interior of each of the tanks. The method may include receiving an automated request for repair or maintenance of at least one of the tanks. The request may concern only one of the devices, or it may be general.
Детали одного или нескольких вариантов выполнения изобретения приведены в прилагаемых чертежах и описании. Другие признаки, цели и преимущества изобретения будут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.Details of one or more embodiments of the invention are given in the accompanying drawings and description. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, as well as from the claims.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг.1 представлен вид промышленной топки (топочной камеры), соединенной с несколькими сажеобдувочными устройствами, расположение которых обеспечивает очистку определенного уровня топки.Figure 1 presents a view of an industrial firebox (combustion chamber) connected to several sootblowing devices, the location of which ensures the cleaning of a certain level of the firebox.
На Фиг.2 представлен вид сбоку одного из обдувочных устройств, показанных на Фиг.1.Figure 2 presents a side view of one of the blowing devices shown in Figure 1.
На Фиг.3 представлен вид сбоку с частичными вырезами вышерасположенного по направлению потока конца обдувочного аппарата, показанного на Фиг.2.FIG. 3 is a side view with partial cutaways of the upstream end of the blowing apparatus shown in FIG. 2.
На Фиг.4 представлен вид продольного сечения основного сегмента трубы сгорания сажеобдувочного устройства, показанного на Фиг.2.Figure 4 presents a view of a longitudinal section of the main segment of the combustion pipe of the soot-blowing device shown in Figure 2.
На Фиг. 5 представлен вид с торца сегмента, показанного на Фиг.4.In FIG. 5 is an end view of the segment shown in FIG. 4.
На Фиг.6 представлено схематическое изображение системы управления для нескольких устройств очистки.6 is a schematic illustration of a control system for several cleaning devices.
На Фиг.7 представлен вид сверху модуля сопряжения устройства, показанного на Фиг.6.Figure 7 presents a top view of the interface module of the device shown in Fig.6.
На Фиг.8 представлен вид сбоку модуля сопряжения, показанного на Фиг.7.On Fig presents a side view of the interface module shown in Fig.7.
На Фиг.9 представлено схематическое изображение электронной схемы управления модуля сопряжения, показанного на Фиг.7.Fig. 9 is a schematic illustration of the electronic circuitry of the interface module shown in Fig. 7.
Одними и теми же цифрами и обозначениями на разных чертежах показаны одинаковые элементы.The same numbers and symbols in different drawings show the same elements.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На Фиг.1 показана топка 20, которая, в качестве примера, содержит три соединенных с ней сажеобдувочных устройства 22. В приведенном в качестве примера варианте выполнения топка выполнена в виде резервуара в форме прямоугольного параллелепипеда, а сажеобдувочные устройства все присоединены к одной стенке 24 резервуара и расположены на одной высоте вдоль стенки. Возможны и иные конфигурации (например, использование единственного сажеобдувочного устройства, одного или более сажеобдувочных устройств на каждом из нескольких уровней и др.).Figure 1 shows a furnace 20, which, as an example, contains three sootblowers connected to it 22. In the exemplary embodiment, the furnace is made in the form of a tank in the shape of a rectangular parallelepiped, and the sootblowers are all attached to one
Каждое сажеобдувочное устройство 22 содержит удлиненную трубу 26, называемую здесь также трубой сгорания (представляющую собой камеру сгорания) или детонационной трубой, проходящую от дальнего (дистального) конца 28 (от топки), вышерасположенного по направлению потока от стенки 24 топки, до ближнего (проксимального) конца 30, нижерасположенного по направлению потока и прилегающего к стенке 24. В качестве варианта конфигурации конец 30 может быть расположен и внутри топки. В процессе работы каждого сажеобдувочного устройства горение смеси "топливо/окислитель" внутри трубы 26 инициируется вблизи вышерасположенного по направлению потока конца, (например, на вышерасположенном по направлению потока участке трубы, составляющем 10% ее длины), для создания детонационной волны, которая выбрасывается из нижрасположенного по направлению потока конца в виде ударной волны, вместе с сопутствующими газообразными продуктами сгорания, для очистки поверхностей во внутреннем пространстве топки. Каждое сажеобдувочное устройство может быть связано с источником 32 топлива и окислителя. Такой источник, либо один или более компонентов его могут быть общими для нескольких сажеобдувочных устройств. Приведенный в качестве примера источник включает баллон 34 для сжиженного или сжатого газообразного топлива и кислородный баллон 36, размещенные в соответствующих защитных помещениях 38 и 40. В приведенном в качестве примера варианте выполнения окислитель является первым окислителем, например практически чистым кислородом. Второй окислитель может представлять собой производственный сжатый воздух, подаваемый из централизованного источника 42 воздуха. В приведенном в качестве примера варианте выполнения воздух содержится в накопителе 44 воздуха. Топливо, находящееся в расширенном состоянии, по сравнению с состоянием топлива в баллоне 34, содержится в накопителе 46 топлива. Каждый использованный в качестве примера источник 32 присоединен снизу к соответствующей трубе 26 подходящими трубопроводами. Аналогично, каждое сажеобдувочное устройство содержит искровую камеру 50 для инициирования горения смеси топлива с окислителем, которая, также как и источник 32, управляется системой управления и мониторинга (не показана). На Фиг.1 также показана стенка 24, включающая ряд люков для проведения контроля и/или измерений. Показанные для примера люки включают люк 54 для визуального мониторинга и люк 56 для мониторинга температуры, которые соответствуют каждому сажеобдувочному устройству 22 для установки, соответственно, видеокамеры инфракрасного и/или видимого света и датчика с термопарой для наблюдения очищаемых поверхностей и мониторинга температуры внутри. Могут использоваться и другие датчики/мониторинг/взятие замеров, включая мониторинг давления, анализ состава и т.п.Each
На Фиг.2 показаны дополнительные детали приведенного в качестве примера сажеобдувочного устройства 22. Приведенная в качестве примера труба 26 имеет основной корпус, составленный из проходящей вдоль движения потока последовательности секций или сегментов 60 трубы, имеющих два фланца, и нижерасположенной по направлению потока секции или сегмента 62 сопла, имеющей часть 64, нижерасположенную по направлению потока, проходящую сквозь отверстие 66 в стенке и кончающуюся нижерасположенным по направлению потока концом (выпускным отверстием) 30, открывающимся во внутреннее пространство 68 топки. Термин сопло используется в широком смысле и не предусматривает наличия какого-либо аэродинамического сжатия, расширения или их комбинации. Материалом приведенного в качестве примера сегмента трубы является металл (например, нержавеющая сталь). Конец 30 с выпускным отверстием может быть расположен глубже внутри топки, при условии, что обеспечивается соответствующее крепление и охлаждение. На Фиг.2 также показаны пучки 70 труб внутри топки, наружные поверхности которых подвержены загрязнению. В приведенном в качестве примера варианте выполнения каждый из сегментов 60 трубы закреплен на соответствующей тележке 72, колеса которой опираются на направляющую систему 74 на полу 76 производственного помещения. Направляющая система в приводимом примере включает пару параллельных рельсов, в зацепление с которыми входят внешние поверхности колес тележек. Сегменты 60 в приводимом примере имеют одинаковую длину L1 и свинчены концами соответствующими группами болтов сквозь отверстия в своих фланцах. Аналогично нижерасположенный по направлению потока фланец сегмента, расположенного по потоку ниже остальных, свинчен болтами с вышерасположенным по направлению потока фланцем сегмента 62 сопла. В варианте выполнения, приведенном в качестве примера, с этой последней состыкованной парой фланцев соединен ремень 80 успокоителя (например, из хлопка или теплоустойчивой/механически прочной синтетики), последовательно соединенный с одной или более металлической пружиной 82 успокоителя, соединяющий трубу сгорания с конструкцией здания, например, стенкой топки, для упругого поглощения реактивных сил, связанных с выбросом из сажеобдувочного устройства, и обеспечения правильной установки трубы сгорания для следующих поджигов. В другом варианте выполнения может быть обеспечено дополнительное демпфирование (не показано). Комбинация "ремень/пружина" успокоителя может быть выполнена в виде единого отрезка или петли. В приведенном в качестве примера варианте выполнения полная длина составной секции, нижерасположенной по направлению потока, составляет L2. Подобные добавки к поверхности могут также использоваться для обеспечения преддетонации вместо описываемых ниже способов, включающих использование других зарядов и камер сгорания с другим поперечным сечением, либо вместе с ними.Figure 2 shows additional details of an
От вышерасположенного по направлению потока конца 28 в направлении вниз по потоку проходит секция/сегмент 84 трубы преддетонационной камеры длиной L3, которая также может иметь два фланца. Сегмент 84 трубы преддетонационной камеры имеет характеристическую площадь внутреннего поперечного сечения (поперек оси/центральной линии 500 трубы) меньше, чем характеристическая площадь внутреннего поперечного сечения (например, средняя, медианная, модальная и т.п.) части (60, 62) трубы сгорания, нижерасположенной по направлению потока. В приведенном в качестве примера варианте выполнения, использующем круглые сегменты трубы, площадь поперечного сечения преддетонатора определяется диаметром, составляющим от 8 см до 12 см, в то время как нижерасположенная по направлению потока часть характеризуется диаметром, составляющим от 20 см до 40 см. Соответственно, отношение площадей поперечных сечений, нижерасположенных по направлению потока частей преддетонатора, составляет, в приведенном примере, от 1:1 до 10:1, в частности от 2:1 до 10:1. Общая длина L между концами 28 и 30 может составлять 1-15 м, в частности, 5-15 м. В приведенном в качестве примера варианте выполнения переходной сегмент 86 трубы расположен между сегментом 84 преддетонатора и сегментом 60, расположенным по потоку выше остальных. Размеры фланцев сегмента 86, расположенных выше и ниже по направлению потока, стыкуются с размерами соответствующих фланцев сегментов 84 и 60, а внутренняя поверхность обеспечивает плавный переход между их внутренними поперечными сечениями. Сегмент 86 в приведенном примере имеет длину L4. Половина угла раствора внутренней поверхности сегмента 86 в приведенном примере меньше или равна 12°, в частности, составляет 5-10°.From the
Топливно-окислительный заряд может быть введен внутрь детонационной трубы различными способами. Может быть использована одна или более различных смесей "топливо/окислитель". Такая смесь(и) может быть приготовлена за пределами детонационной трубы, либо может быть приготовлена в момент введения в трубу, либо после этого. На Фиг.3 показаны сегменты 84 и 86, устройство которых соответствует различным способам введения двух различных комбинаций "топливо/окислитель": предетонаторной комбинации и основной комбинации. В варианте выполнения, приведенном в качестве примера, в вышерасположенной по направлению потока части сегмента 84 два трубопровода 90 впрыска топлива в преддетонатор соединены с отверстиями 92 в стенке сегмента, которые образуют отверстия впрыска топлива. Аналогично, два трубопровода 94 подачи окислителя в преддетонатор подсоединены к впускным отверстиям 96 окислителя. В варианте выполнения, приводимом в качестве примера, эти отверстия выполнены в вышерасположенной по направлению потока половине длины сегмента 84. В варианте выполнения, приводимом в качестве примера, каждое из отверстий 92 впрыска топлива спарено с соответствующим отверстием 96 подачи окислителя, при их одинаковом расположении по оси и под углом (для примера показано 90°, хотя угол может быть и другим, включая 180°), обеспечивающими смешивание встречных потоков топлива и окислителя. Как показано далее, трубопровод 98 подачи продувочного газа соединен с отверстием 100 подачи продувочного газа еще выше по потоку. Торцевая плита (диск) 102, привинченная к вышерасположенному по направлению потока фланцу сегмента 84, заглушает вышерасположенный по направлению потока конец трубы сгорания, а сквозь нее проходит воспламенитель/инициирующее средство (детонатор) 106 (например, свеча зажигания), рабочий конец 108 которого расположен внутри сегмента 84.The fuel oxidative charge can be introduced into the detonation tube in various ways. One or more different fuel / oxidizer mixtures may be used. Such mixture (s) can be prepared outside the detonation tube, or can be prepared at the time of introduction into the pipe, or after that. Figure 3 shows
В приводимом в качестве примера варианте выполнения основное топливо и окислитель вводятся в сегмент 86. В показанном варианте выполнения основное топливо подается рядом трубопроводов 112 основного топлива, а основной окислитель подается рядом трубопроводов 110 основного окислителя, оконечные части каждого из которых концентрически окружают соответствующие части топливных трубопроводов 112 так, чтобы происходило смешивание основных топлива и окислителя в соответствующем впускном отверстии 114. В приведенных в качестве примера вариантах выполнения используются углеводородные топлива. В приведенных в качестве примера конкретных вариантах выполнения используются два одинаковых топлива, подаваемых от одного источника топлива, однако смешиваются они с разыми окислителями: практически чистым кислородом в случае смеси для преддетонатора, и воздухом в случае основной смеси. Используемые в приводимых примерах топлива являются пропаном, МАРР-газом (метилацетилен-пропадиен), либо их смесями. Возможно использование и других топлив, включая этилен и жидкие топлива (например, дизельное топливо, керосин и топлива для реактивных авиационных двигателей). В качестве окислителя могут использоваться смеси, например, смеси воздуха с кислородом в соответствующих соотношениях для получения требуемых химических свойств основного и/или преддетонационного зарядов. Кроме того, в качестве варианта могут быть использованы унитарные топлива, в которых компоненты топлива и окислителя соединены молекулярной связью.In an exemplary embodiment, the main fuel and oxidizer are introduced into
В процессе работы, в начале цикла использования, труба сгорания пуста, за исключением присутствия воздуха (или другого продувочного газа). Затем через соответствующие отверстия преддетонаторные топливо и окислитель вводятся в сегмент 84 и заполняют его, частично проникая в сегмент 86 (например, до половины), в преимущественном варианте проходя несколько дальше отверстий подачи основного топлива/окислителя. После этого подача преддетонаторных топлива и окислителя отключается. В приведенном примере объем, заполненный преддетонаторными топливом и окислителем, составляет 1-40%, точнее 1-20% полного объема трубы сгорания. Затем подаются основные топливо и окислитель, приблизительно заполняющие некоторую часть (например, 20-100%) оставшегося объема трубы сгорания.During operation, at the beginning of the use cycle, the combustion pipe is empty, except for the presence of air (or other purge gas). Then, through the corresponding openings, the pre-detonator fuel and oxidizer are introduced into the
Затем потоки основных топлива и окислителя перекрываются. Предварительное введение преддетонаторных топлива и окислителя за пределы отверстий подачи основных топлива/окислителя устраняет риск образования пробки из воздуха или иного негорючего вещества между преддетонаторным и основным зарядами. Подобная пробка может помешать распространению горения между двумя зарядами.Then the flows of the main fuel and oxidizing agent are shut off. The preliminary introduction of pre-detonator fuel and oxidizer outside the feed holes of the main fuel / oxidizer eliminates the risk of a plug from air or other non-combustible substance between the pre-detonator and main charges. Such a plug may interfere with the spread of combustion between two charges.
Когда заряды введены, включается искровая камера для создания искрового разряда детонатора, поджигающего преддетонационный заряд. Выбор преддетонационного заряда производится для получения очень высокой скорости реакции горения, когда первоначальное быстрое горение внутри сегмента 84 переходит в детонацию и порождает ударную волну. Как только возникает детонационная волна, она легко проходит сквозь основной заряд, который, в противном случае, имел бы достаточно низкую скорость горения, чтобы не сдетонировать самопроизвольно внутри трубы. Волна распространяется вдоль направления потока и выходит из нижерасположенного по направлению потока конца 30 во внутреннее пространство топки в виде ударной волны, ударяя в поверхности, требующие очистки, и создавая тепловые и механические удары, обычно, по крайней мере, отслаивающие загрязнения. Вслед за волной происходит выброс сжатых продуктов горения из детонационной трубы, причем выбрасываемые продукты выходят в виде струи из нижерасположенного по направлению потока конца 30 и, далее, завершают процесс очистки (например, удаление отслоившегося материала). После выпуска продуктов горения, либо еще до окончания этого, сквозь продувочное отверстие 100 вводится продувочный газ (например, воздух из того же источника, из которого подается основной окислитель и/или азот) для выведения оставшихся продуктов горения, после чего детонационная труба остается заполненной продувочным газом и готовой для повторения цикла (либо немедленно, либо в дальнейшем периодически или непериодически, что определяется оператором, или автоматически с использованием системы управления и мониторинга). В варианте использования, между циклами заряда/разряда может поддерживаться базовый поток продувочного газа для предотвращения проникновения газа и частиц из внутреннего пространства топки вверх по потоку и охлаждения детонационной трубы.When the charges are introduced, the spark chamber is turned on to create a spark discharge of the detonator, igniting the pre-detonation charge. The choice of the pre-detonation charge is made to obtain a very high reaction rate of the combustion, when the initial rapid combustion inside the
В различных вариантах выполнения увеличение внутренней поверхности может значительно повысить площадь внутренней поверхности относительно той, что имеют внутренние поверхности простой цилиндрической или усеченно-конической формы. Увеличение поверхности может способствовать переходу от быстрого горения к детонации, или для поддержания детонационной волны. На Фиг.4 показано увеличение внутренней поверхности, выполненное внутри одного из основных сегментов 60. Увеличивающая поверхность добавка в данном примере представляет, на самом деле, спираль Чина, хотя могут быть использованы и другие варианты, например, спирали Щелкина и камеры Смирнова. Спираль образована спиральным элементом 120. Приведенный в качестве примера спиральный элемент 120 выполнен из металлического элемента круглого поперечного сечения (например, провода из нержавеющей стали), с диаметром поперечника приблизительно 8-20 мм. Могут быть использованы и другие сечения. Приведенный для примера элемент 120 удерживается отделенным от внутренней поверхности сегмента несколькими продольными элементами 122. Используемые для примера продольные элементы представляют собой стержни с тем же поперечным сечением и материалом, что и элемент 120, и приварены к нему и к внутренней поверхности соответствующего сегмента 60. Подобные добавки к поверхности могут также использоваться для обеспечения преддетонации вместо описываемых ниже способов, включающих использование других зарядов и камер сгорания с другим поперечным сечением, либо вместе с ними.In various embodiments, an increase in the inner surface can significantly increase the inner surface area relative to that of the inner surfaces of a simple cylindrical or truncated-conical shape. Increasing the surface can facilitate the transition from rapid combustion to detonation, or to maintain a detonation wave. Figure 4 shows the increase in the inner surface made inside one of the
Устройство может иметь широкий круг применений. Например, непосредственно внутри обычной топки для сжигания угля устройство может быть использовано в отношении: подвесных или вторичных пароперегревателей, конвективных газоходов (первичных пароперегревателей и пучков труб экономайзера); воздухоподогревателей; селективных каталитических газоуловителей-очистителей (SCR); тканевых пылеуловителей или электростатических осадителей; бункеров экономайзеров; скоплений золы либо на теплообменных поверхностях, либо в иных местах, и т.п. Аналогичные возможности существуют и в рамках других применений изобретения, включая мазутные топки, котлы-утилизаторы черного щелока, котлы для сжигания биомассы, котлы для сжигания отходов (мусоросжигатели) и т.п.The device can have a wide range of applications. For example, directly inside a conventional coal-burning furnace, a device can be used in relation to: suspended or secondary superheaters, convective flues (primary superheaters and economizer tube bundles); air heaters; selective catalytic scavenger purifiers (SCR); fabric dust collectors or electrostatic precipitators; economizer bins; accumulations of ash either on heat exchange surfaces or in other places, etc. Similar possibilities exist in other applications of the invention, including fuel oil furnaces, black liquor recovery boilers, biomass burning boilers, waste burning boilers (incinerators), etc.
Для выполнения монторинга и/или операций управления устройством детонационной очистки могут быть использованы различные системы. Выполнение какой-либо конкретной системы управления и мониторинга может зависеть от физических условий применения, включая характеристики и конфигурацию резервуара и его поверхностей, и устройство трубы (труб) сгорания. На Фиг.6 схематически представлен один из уровней резервуара 200. На этом уровне расположено несколько труб 202A-202D сгорания. В варианте выполнения, представленном в качестве примера, расположенные вниз по потоку выпускные отверстия труб расположены во внутреннем пространстве резервуара, а вышерасположенные по направлению потока концы находятся вне резервуара. Хотя трубы изображены прямыми, их конфигурация может быть отличной от прямой для обеспечения выброса ударных волн в требуемых местах на нужных удалениях. Каждая труба непосредственно связана с модулем 204A-D сопряжения (интерфейс связи), который может осуществлять локальное управление различными рабочими параметрами (например, включая подачу топлива и окислителя, подачу продувочного газа и охлаждающего газа, инициирование поджига и т.п.). Подробности выполнения приведенного в качестве примера модуля сопряжения изложены ниже. На данном уровне резервуара могут также находиться датчики 206 и 208. Однако расположение датчиков не обязательно привязано к конкретному уровню. Аналогично, трубы не обязательно должны относиться к конкретному уровню и быть установлены для осуществления выбросов на разных уровнях в параллельных плоскостях. Датчики могут быть связаны с конкретными трубами (например, располагаться вблизи выпускного отверстия связанной с ними конкретной трубы, либо у поверхности топки, очищаемой этой трубой), либо их расположение может соответствовать более общим задачам. Датчики могут выдавать данные об одном или более параметрах, характеризующих температуру, давление, поток химический состав и/или изображение. Ниже приводится в качестве примера подробное описание работы датчика.Various systems may be used to perform mounting and / or control operations of the detonation cleaning device. The implementation of any particular control and monitoring system may depend on the physical conditions of use, including the characteristics and configuration of the tank and its surfaces, and the arrangement of the combustion pipe (s). Figure 6 schematically shows one of the levels of the
Для передачи сигнала, модули и датчики подсоединяются посредством линий 209 связи к концентратору - хабу (например, сеть Ethernet) 210. В приведенном в качестве примера варианте выполнения датчики соединены с концентратором через модули (например, подключены к модулям линиями связи или линиями передачи сигнала). Для получения физических параметров (например, топливо, окислитель, продувочный газ, хладагент, электропитание и др.) модули соединяются с центральным узлом 212 снабжения по линиям передачи 213 электроэнергии и текучих сред. Концентратор и узел снабжения могут относиться к конкретному уровню, могут быть общими, либо возможно комбинированное назначение. Концентратор соединен для передачи сигналов (например, через линии 215 соединительной сети, например, волоконно-оптические, сети Ethernet и др.) с системой 214 управления и мониторинга промышленного предприятия (например, компьютер общего назначения, в котором используется программное обеспечение для управления и мониторинга), которая может относиться к конкретному резервуару, или быть главной для группы резервуаров в данном месте (например, данного промышленного предприятия). Узел снабжения может быть аналогичным образом подключен к системе 214 через концентратор 210, либо может быть независимым. Система 214 связана с системой 216 дистанционного управления и мониторинга. Система 216 может быть постоянно связана с несколькими системами 214, расположенными в нескольких разных местах. В таком случае, однако, система 216 может находиться в одном месте с одной или более из систем 214, и вдали от других. Примером связи между системой 216 и системами 214 может служить глобальная сеть 217, например, Интернет. Могут быть использованы и другие общественные и частные сети или другие системы связи. Узел 212 снабжения может, в свою очередь, запитываться от удаленной резервуарной станции 218 (например, центральной резервуарной станции предприятия) по линиям 219 для подачи газов (кроме воздуха) и других текучих сред от соответствующих источников сжатого воздуха и источников энергоснабжения (не показаны), которые могут также представлять собой центральные источники предприятия. Система 214 может быть связана с несколькими центральными системами. Например, система 216 может представлять собой центральную систему владельца предприятия/оператора, соединенную с системами 214 на различных предприятиях этого владельца/оператора. Центральная система 223 может представлять собой центральную систему сервис-центра, связанную с системами 214 различных предприятий различных владельцев/операторов, либо непосредственно, либо через посредство систем 216. Основываясь, в конечном итоге, на данных, предоставляемых датчиками 206 и 208, системы 214 могут информировать систему 223 о необходимости проведения обслуживания или периодического ремонта, либо иных соответствующих мероприятий (решение принимается на уровне любой из систем - 214, 216 или 223).To transmit the signal, the modules and sensors are connected via
В приведенном в качестве примера варианте выполнения панель 220 аварийного управления расположена в непосредственной близости к системе 214. Приведенная в качестве примера панель аварийного управления включает одну или более ламп индикации состояния и один или более выключателей (например, красная/зеленая лампы индикации состояния и по рубильнику аварийного отключения для каждой трубы, плюс общий рубильник отключения для всех труб). Эти устройства подсоединяются линиями 222, идущими к соответствующим модулям сопряжения. В случае отказа системы управления, в результате чего может нарушиться управление (а именно, аварийное) трубами посредством системы 214 концентратора 210, оператор воспользуется рубильником отключения для перевода труб в безопасное состояние (например, перекрытие вентилей подачи топлива и окислителя, отключение поджига и др., для безопасной остановки и/или блокировки соответствующих труб). Модули сопряжения могут быть сами установлены в безаварийный режим, когда повреждение соответствующе и (их) линии 215 или 222 приводит к переводу модуля в безопасный режим.In an exemplary embodiment, the
На Фиг.7 и 8 представлен пример модуля 204 сопряжения, соединенного с трубой 202 камеры сгорания. В приведенном в качестве примера варианте выполнения, модуль сопряжения включает кожух 230 электронной схемы управления, на котором стоит стойка лампы 232 индикации состояния. В непосредственной близости к кожуху 230 расположены кожухи 234 и 236, соответственно, вентилей подачи топлива и окислителя, и накопитель 238 воздуха. В приведенном в качестве примера варианте выполнения линии 240 и 242 подвода топлива и окислителя проходят внутрь кожухов 234 и 236 и соединяются с электрически управляемыми вентилями (не показаны), которые, в свою очередь, соединены соответствующими линиями передачи текучей среды с трубой 202. Аналогично, линия 244 подвода сжатого воздуха может быть подведена к кожуху 236 вентиля окислителя. Кожух схемы управления соединен подходящими линиями из линий 209 как к панели 220 управления, так и к концентратору 210. Локальный рубильник 246 отключения может быть соединен с электронной схемой управления линией 248 и может быть установлен непосредственно на кожухе 230 электронной схемы или вблизи него.Figures 7 and 8 show an example of an
На Фиг.9 представлен пример выполнения электронной схемы управления, размещаемой в кожухе 230 электронной схемы модуля 204 сопряжения. Электронная схема выполняет роль локальной системы управления/мониторинга, относящейся к соответствующей трубе. Ядром электронной схемы является плата 250 эмулятора узла центрального процессора (CPU), выполняющая программу управления сопряжением. Эмулятор 250 соединяется с батареей 252 реле по линиям 254 для управления разными вентилями, установленными в кожухах 234 и 236 и связанными с соответствующими реле по линиям 256 управления вентилями. Для обеспечения безопасности используются вентили, запирающиеся при отключении питания. Для гарантии создания детонационной волны на эмулятор 250 подается синхронизирующий сигнал по линии 258, соединенной с установленными на трубе датчиками ионизации (например, два датчика, расположенные с продольным интервалом вблизи конца трубы вниз по потоку и представляющие подгруппу обобщенных датчиков 206). Эмулятор соединяется по линиям 260 с контроллером 262 на основе Ethernet, который сопряжен с концентратором 212 по линиям 209. Конфигурация контроллера 262 обеспечивает прием входного сигнала от термопар и термосопротивлений (RTD) по линиям 270, от датчиков давления по аналоговым линиям 272, и от концевых выключателей по линиям 274 передачи цифровых сигналов. В варианте выполнения, приведенного в качестве примера, термопары могут быть установлены в различных местах вдоль трубы, в кожухах вентилей, либо где-нибудь внутри резервуара. Датчики давления (например, измерительные преобразователи) могут измерять давления в одной или более точках в кожухах вентилей, либо иных местах. Термопары/термосопротивления могут представлять подгруппы обобщенных датчиков 206 и 208. Дополнительные датчики давления могут иметь форму датчиков, описанных, например, в американской заявке с номером данного заявителя ЕН-10968 (03-438), под названием "Датчик давления", на полное раскрытие которой здесь делается данная ссылка. Концевые выключатели могут определять положение механических частей (например, подтверждать, что кожухи надежно закрыты перед поджигом).Figure 9 presents an example implementation of an electronic control circuit located in the
Электропитание для эмулятора и батареи соленоидов подается от источников 280 и 282 постоянного тока, питающихся от источника 284 переменного тока. В приведенном в качестве примера варианте выполнения, источник бесперебойного питания/резервная батарея 286 подает переменный ток на источники 280 и 282 питания и Ethernet-контроллер, в случае прекращения подачи энергии от источника 284.Power for the emulator and the battery of solenoids is supplied from
В процессе работы использование различных средств позволяет системе 214 управления и мониторинга принять решение об инициировании детонационной очистки посредством одной или более трубы и определить параметры такой очистки. Описанные датчики могут включать комбинации датчиков излучения, как формирующих изображение, так и не формирующих (например, ИК-датчики). Пример датчика, формирующего изображения (камера) описан в американской заявке с номером данного заявителя ЕН-10969 (03-439), под названием "Камера для контроля", на полное раскрытие которой здесь делается данная ссылка. В другом варианте, либо дополнительно, может проводиться мониторинг внутреннего пространства резервуара сквозь окна датчиками, установленными снаружи резервуара. Датчики могут определять наличие выбросов химических веществ (например, загрязнителей). Например, ионы СН- и ОН- обладают характерными частотами, которые могут обнаружены (например, 324 нм и 282 нм в ИК-диапазоне). Определением излучательной способности и другими измерениями можно непосредственно обнаружить скопление загрязнений на поверхностях. Результаты измерений температуры текучей среды, проходящей по пучкам труб, могут указать на накопление изолирующих слоев на трубах. Датчики могут вести непрерывный мониторинг.In the process, the use of various means allows the control and
В процессе работы различные датчики могут быть использованы для определения природы любых отложений (например, состав отложений, толщина отложений и занимаемая ими поверхность). Эти данные могут быть использованы для определения процедур/протоколов очистки, характеризуемых конкретными используемыми трубами и характеристиками выбросов из этих труб (например, состав и количество конкретного заряда(ов) "топливо/окислитель", который должен быть введен в конкретную трубу(бы)). Относительное время поджига в различных трубах может быть выбрано из соображений получения нужного результата (может использоваться задержка для исключения интерференции, либо синхронизация для получения комбинированного воздействия). После проведения последовательности поджигов (которые могут включать один или более поджиг в одной или более трубе) может проводиться повторная оценка ситуации по показаниям датчиков для определения необходимости дальнейших поджигов. Результаты подобных повторных оценок и последующих оценок могут быть использованы для более точной настройки конкретных протоколов очистки для дальнейшего использования. Данные датчиков также могут быть использованы для определения состояния системы очистки и ее компонентов. Отсутствие сигнала отдатчиков ионов может указывать на недостаток детонации. Датчики давления могут показывать недостаток или избыток давления топлива или окислителя. Датчики температуры могут показывать перегрев трубы. Подобные показатели ненормальных условий могут вызвать подачу предупредительного сигнала и выдачу автоматизированного запроса на обслуживание/ремонт. В приведенном в качестве примера варианте выполнения система 214 управления может быть запрограммирована на общее управление всеми одиночными выбросами различного типа и посылку соответствующих команд на электронные схемы управления отдельными трубами. Эти электронные схемы управления могут хранить информацию, необходимую для создания надлежащим образом заряда и разряда для конкретного выброса (например, количества топлива/окислителя). Например, система 214 управления может послать общую команду, определяющую короткий импульс большой мощности, на локальные электронные схемы управления, а они, в свою очередь, могут генерировать выброс, хотя параметры заполнения для получения короткого мощного выброса могут различаться по разным трубам. Система 214 управления может быть дополнительно запрограммирована на вырабатывание комбинаций таких выбросов для конкретных протоколов.In the process, various sensors can be used to determine the nature of any deposits (for example, the composition of the deposits, the thickness of the deposits and the surface occupied by them). This data can be used to determine the cleaning procedures / protocols characterized by the particular pipes used and the characteristics of the emissions from these pipes (for example, the composition and amount of the specific fuel / oxidizer charge (s) to be introduced into the specific pipe (s)) . The relative ignition time in different pipes can be selected for reasons of obtaining the desired result (a delay can be used to exclude interference, or synchronization to obtain a combined effect). After a sequence of ignitions (which may include one or more ignitions in one or more pipes), a re-assessment of the situation can be made according to the readings of the sensors to determine the need for further ignitions. The results of such reassessments and subsequent evaluations can be used to fine tune specific purification protocols for future use. Sensor data can also be used to determine the status of the cleaning system and its components. The absence of a signal from ion pickups may indicate a lack of detonation. Pressure sensors may indicate a lack or excess pressure of the fuel or oxidizing agent. Temperature sensors may indicate pipe overheating. These abnormal conditions can cause an alarm and an automated service / repair request. In an exemplary embodiment, the
Приведено описание одного или более вариантов выполнения настоящего изобретения. Тем не менее понятно, что могут быть сделаны различные модификации без изменения существа и в рамках области притязаний изобретения. Например, изобретение может быть приспособлено для использования с различным промышленным оборудованием и с различными способами сажеобдува. Особенности существующего оборудования и технологий могут оказывать влияние на особенности конкретных вариантов выполнения. Соответственно, другие варианты находятся в пределах области притязаний приведенной ниже формулы изобретения.The description of one or more embodiments of the present invention. Nevertheless, it is understood that various modifications can be made without changing the essence and within the scope of the claims of the invention. For example, the invention may be adapted for use with various industrial equipment and with various soot blowing methods. Features of existing equipment and technologies may influence features of specific embodiments. Accordingly, other options are within the scope of the claims of the following claims.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/718,730 US7011047B2 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Detonative cleaning apparatus |
US10/718.730 | 2003-11-20 | ||
US10/801,215 US7267134B2 (en) | 2004-03-15 | 2004-03-15 | Control of detonative cleaning apparatus |
US10/801.215 | 2004-03-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004133923A RU2004133923A (en) | 2006-05-10 |
RU2285567C2 true RU2285567C2 (en) | 2006-10-20 |
Family
ID=34437431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004133923/12A RU2285567C2 (en) | 2003-11-20 | 2004-11-22 | Device for cleaning surface in tank and method of monitoring devices for detonation cleaning |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1533048B1 (en) |
JP (1) | JP3993596B2 (en) |
CN (1) | CN1623690A (en) |
AT (1) | ATE397498T1 (en) |
AU (1) | AU2004229043B2 (en) |
DE (1) | DE602004014232D1 (en) |
ES (1) | ES2309469T3 (en) |
NZ (1) | NZ536700A (en) |
PL (1) | PL1533048T3 (en) |
RU (1) | RU2285567C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487297C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method to clean surfaces of steam generator heating |
RU2505746C2 (en) * | 2008-05-13 | 2014-01-27 | СутТек Актиеболаг | Method for measurement in power boiler furnace using blower |
US8651066B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-02-18 | Bha Altair, Llc | Pulse detonation cleaning system |
RU2791788C1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-03-13 | Акционерное Общество "Борисоглебский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Химического Машиностроения" (Ао Борхиммаш) | Flushing system for the ribbed surface of heat exchange pipes of air cooling units |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080264357A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | United Technologies Corporation | Control of detonative cleaning apparatus |
US20110302904A1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | General Electric Company | Pulsed Detonation Cleaning Device with Multiple Folded Flow Paths |
CN102297635A (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 北京凡元兴科技有限公司 | Dust and dirt cleaner for military firearms |
JP2017187267A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Boiler anticorrosive device and anticorrosive method |
JP7458180B2 (en) * | 2019-12-23 | 2024-03-29 | 川崎重工業株式会社 | Shock wave soot blower system and its operating method |
JP7432359B2 (en) * | 2019-12-26 | 2024-02-16 | 川崎重工業株式会社 | Shock wave soot blower and its operating method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5082502A (en) * | 1988-09-08 | 1992-01-21 | Cabot Corporation | Cleaning apparatus and process |
FI109098B (en) * | 2000-04-14 | 2002-05-31 | Nirania Ky | Acoustic Cleaning Apparatus and Method |
PL200448B1 (en) * | 2001-04-12 | 2009-01-30 | Bang & Clean Gmbh | Method for cleaning combustion devices |
-
2004
- 2004-11-12 AU AU2004229043A patent/AU2004229043B2/en not_active Ceased
- 2004-11-17 JP JP2004332554A patent/JP3993596B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-19 AT AT04257175T patent/ATE397498T1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-11-19 EP EP04257175A patent/EP1533048B1/en not_active Not-in-force
- 2004-11-19 ES ES04257175T patent/ES2309469T3/en active Active
- 2004-11-19 DE DE602004014232T patent/DE602004014232D1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-19 PL PL04257175T patent/PL1533048T3/en unknown
- 2004-11-19 NZ NZ536700A patent/NZ536700A/en unknown
- 2004-11-22 RU RU2004133923/12A patent/RU2285567C2/en not_active IP Right Cessation
- 2004-11-22 CN CNA2004100952044A patent/CN1623690A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505746C2 (en) * | 2008-05-13 | 2014-01-27 | СутТек Актиеболаг | Method for measurement in power boiler furnace using blower |
US8651066B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-02-18 | Bha Altair, Llc | Pulse detonation cleaning system |
RU2487297C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method to clean surfaces of steam generator heating |
RU2791788C1 (en) * | 2022-03-05 | 2023-03-13 | Акционерное Общество "Борисоглебский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Химического Машиностроения" (Ао Борхиммаш) | Flushing system for the ribbed surface of heat exchange pipes of air cooling units |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2004229043A1 (en) | 2005-06-09 |
ATE397498T1 (en) | 2008-06-15 |
ES2309469T3 (en) | 2008-12-16 |
JP3993596B2 (en) | 2007-10-17 |
JP2005188918A (en) | 2005-07-14 |
RU2004133923A (en) | 2006-05-10 |
CN1623690A (en) | 2005-06-08 |
AU2004229043B2 (en) | 2007-04-26 |
PL1533048T3 (en) | 2009-02-27 |
NZ536700A (en) | 2007-01-26 |
EP1533048B1 (en) | 2008-06-04 |
EP1533048A1 (en) | 2005-05-25 |
DE602004014232D1 (en) | 2008-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2280516C1 (en) | Device (versions) and the method of cleaning the surface inside the tank | |
US7267134B2 (en) | Control of detonative cleaning apparatus | |
US7104223B2 (en) | Detonative cleaning apparatus | |
RU2285567C2 (en) | Device for cleaning surface in tank and method of monitoring devices for detonation cleaning | |
JP2008272747A (en) | Cleaning apparatus and method for cleaning surface within vessel | |
US20050126597A1 (en) | Inspection camera | |
US20080092828A1 (en) | Detonative cleaning apparatus | |
US20050126594A1 (en) | Soot blower access apparatus | |
US7047908B2 (en) | Cooling flange | |
GB2408555A (en) | Detonative cleaning device with cooling | |
JP2005186061A (en) | Apparatus for providing detonative cleaning communication and method for cleaning vessel | |
US20050125932A1 (en) | Detonative cleaning apparatus nozzle | |
JP2005152896A (en) | Inner surface washing device for container and inner surface washing method | |
US20050126512A1 (en) | Pressure probe | |
GB2408557A (en) | Detonative cleaning apparatus with pressure probe | |
US10845137B2 (en) | Combustion cleaning system and method | |
CN203116042U (en) | On-line impact ash removing device of single superimposed boiler | |
AU2004229044B2 (en) | Detonative cleaning apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091123 |