Устройство для очистки внутренней поверхности емкости Советский патент 1988 года по МПК B08B9/08 

оо с

00

Изобретение относится к очистке емкостей моющим раствором и предназначено для использования на морском, речном, автомобильном и железнодорожном транспорте, например, для очистки внутренней поверхности цистерн от остатков нефтепродуктов и других загрязнений на промывочно- пропарочных станциях, а также стационарных резервуаров.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки, за счет колебательного движения в тонком слое моющей жидкости, граничащей с очищаемой внутренней поверхностью емкости.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел II на фиг. 4; на фиг. 6 - узел III. на фиг. 1.

Устройство для очистки внутренней поверхности емкости содержит установленную и закрепленную крепежным устройством 1, например, рычажным, на горловине 2 емкости 3 через резиновую прокладку 4 крестовину 5, соединенную через резиновую прокладку 6 с преобразователем 7 колебаний мембранного типа, на котором посредством замка 8 закреплена эластичная оболочка 9 с отдельными полостями 10, образуя при этом герметичную полость II между очищаемой поверхностью и оболочкой.

Внутренняя полость оболочки 9 через патрубок 12 крестовины 5, разъемное уст- ройство 13, трубопровод 14 с вакуум-манометром 15, электромагнитный клапан (кран) 16, трубопровод 17, электромагнитный клапан 18 соединена с источником 19 сжатого воздуха, через электромагнитный клапан 20 - с вакуумным насосом 21 и через от- верстия 22 - с полостями 10, выполненными из эластичного материала расположенными на поверхности оболочки 9 в щахматном порядке (фиг. 3-5). Герметичная полость 11 через патрубок 23, снабженный трубкой 24 контроля уровня жидкости и электромагнит- ным клапаном 25, разъемное устройство 26, трубопровод 27, электромагнитный распределительный клапан (кран) 28,трубопровод 29 электромагнитный клапан 30, насос 31, трубопровод 32, электромагнитный клапан 33 соединена с емкостью 34 моющего раствора, через электромагнитный клапан 35, трубопровод 36 - с источником 37 водоснабжения через электромагнитный клапан 38, трубопровод 39 с манометром 40 - с источни- ком 41 пара; через патрубок 42, разъемное устройство 43, трубопровод 44 с манометром 45, электромагнитный клапан 46, трубопровод 17, клапан 18 - с источником 19 сжатого воздуха и через патрубок 42, патрубок 47, электромагнитный клапан 48 - с атмосферой.

Преобразователь 7 колебаний (фиг. 1 и 2) выполнен в виде мембраны 49, закрепленной на диффузоре 50, имеющем в верхней

своей части патрубок 51, и соединен через разъемное устройство 52, волновод 53 с генератором 54 воздущных колебаний с порщ- нем 55.

В центре нижней части эластичной оболочки 9 установлен компенсатор 56 колебаний (фиг. 1 и 6), выполненный в виде полого цилиндра 57 с расположенными по периметру на его фланце 58 стержнями 59, закрепленного замком 60 к оболочке 9, соединенного со стаканом 61, между которыми установлена мембрана 62, удерживающая в равновесном состоянии пружиной 63. Очищаемая емкость 3, например, железнодорожная цистерна, имеет сливное устройство 64 с запорным вентилем 65.

Устройство работает следующим образом.

В горловину 2 очищаемой емкости 3 в частично собранном виде устанавливается предлагаемое устройство, содержащее эластичную оболочку 9 с компенсатором 56 колебаний, закрепленную на крестовине 5, которая соединена с преобразователем 7 колебаний. После закрепления устройства на горловине 2 емкости патрубки 12, 23, 42 и 51 разъемными устройствами 13, 26, 43 и 52 соединяют через трубопроводы 14, 27, 44 и волновод 53, соответственно, с источником 19 сжатого воздуха, вакуумным насосом 21, источниками моющего раствора 34, воды 37, пара 41, атмосферой и генератором 54 воздущных колебаний (привод генератора не показан).

В исходном состоянии вентиль 65 сливного устройства емкости 64 закрыт, электромагнитные клапаны (краны) 16, 18, 20, 25, 28, 30, 33, 35, 38 и 46 закрыты, клапан 48 открыт, двигатель привода генератора 54 выключен.

Производят заполнение оболочки 9 сжатым воздухом. Для этого открывают клапаны 16 и 18. Сжатый воздух от источника 19 по трубопроводам 17 и 14 и патрубку 12 поступает во внутреннюю полость оболочки 9, а из нее через отверстия 22 - в отдельные полости 10.

По мере заполнения оболочки 9 сжатым воздухом, воздух, находящийся в емкости 3, через патрубки 42 и 4:7 и клапан 48 удаляется наружу, в атмосферу. После окончания заполнения оболочки сжатым воздухом до требуемого давления, обеспечивающего жесткость оболочки, контролируемого по вакуум- манометру 15, клапаны 16, 18 и 48 закрывают и открывают клапаны 28 и 38. Пар от источника 41 по трубопроводам 39 и 27 и патрубку 23 заполняет образовавщуюся между очищаемой поверхностью емкости и оболочкой герметичную полость 11 до требуемого давления, контролируемого по манометру 40.

Заполнив полость 11 паром, клапаны 28 и 38 закрывают. Полость 11 пропаривают. По окончании пропаривания, открывают вентиль 65 и пар удаляется. Процесс удаления пара из полости 11 можно ускорить. Для этого открывают клапаны 18 и 46. Сжатый воздух по трубопроводам 17,44 и патрубку 42, поступая в полость 11, вытесняет пар из полости. После удаления пара закрывают клапаны 18 и 46 и вентиль 65, открывают клапаны 25, 28, 30, 33 и 48 и включают насос 31.

После включения насоса 31 на первом этапе очистки моюндий раствор с температу- рой 95-99°С и концентрацией CMC 60- 70 г/л в нем по тр убопроводам 32, 29, 27 и патрубку 23 заполняет полость 11. По мере заполнения полости 11 раствором, воздух из последней удаляется через патрубки 42 и 47 и клапан 48 в атмосферу. Окончание заполнения полости 11 контролируется появлением раствора из трубки 24 или другими известными устройствами контроля уровня жидкости в емкостях.

После заполнения полости раствором закрывают клапаны 25, 28, 30, 33 и 48 и вклю- чают привод генератора 54 воздушных колебаний. При возвратно-поступательном движении поршня 55, образованные им колебания воздушной среды по волноводу 53 передаются в диффузор 50 И вызывают механи- ческие колебания подвижной мембраны 49.

При поступлении в диффузор полуволны сжатия воздушной среды (поршень 55 движется в левую сторону, фиг. 1), т. е. при повышении в нем давления, мембрана 49, перемешаясь в крайнее нижнее положение, передает импульс давления моющему раствору. Так как моющий раствор - несжимаемая жидкость, то импульс давления через раствор передается на мембрану 62 компенсатора 56 колебаний, которая, преодолевая силу упругости пружины 63, перемещается в свое крайнее верхнее положение. При этом перемещается и моющий раствор, воздействуя на загрязнения по касательной к очищаемой поверхности емкости.

При поступлении в диффузор полуволны разрешения воздушной среды (поршень 55 движется в правую сторону, фиг. 1), мембрана 49 перемещается в крайнее верхнее положение, мембрана 62 - в крайнее нижнее положение. Раствор, пройдя через нейтральное положение, перемещается в верхнее положение, в результате чего он совершает колебательные движения с частотой работы генератора.

Завершив первый этап очистки емкости, выключают привод генератора 54, откры- вают вентиль 65, сливают эмульсию с загрязнением и очишают ее в системе оборотного использования раствора (не показано). Для ускорения процесса удаления эмульсии из полости 11 используют сжатый воздух. Открывают клапаны 18 и 46. Сжатый воздух по трубопроводам 17, 44 и патрубку 42, поступая в полость 11, вытесняет из нее эмульсию. После удаления из полости эмульсии

клапаны 18 и 46 и вентиль 65 закрываются. Па этом первый этап очистки заканчивается.

На втором этапе цикл очистки повторяют. При этом в указанной последовательности, как на первом этапе очистки, герметичную полость 11 заполняют свежим моюнгим раст- ввором с температурой 95-99°С и концентрацией CMC 15-20 г/л, возбуждают генератором 54 с той же частотой и амплитудой колебаний.

После завершения второго этапа очистки и удаления эмульсии с загрязнением, производят промывку полости 11 водой и ее сушку. Для этого открывают клапаны 25, 28, 30, 35, 48 и включают насос 31. Вода из источника 37 по трубопроводам 36, 29, 27 и патрубку 23 заполняет полость 11, удаляя из нее воздух через патрубок 47 до уровня выходного отверстия трубки 24.

После заполнения полости 11 водой клапаны 25, 28, 30, 35, 48 закрывают, а клапаны 18 и 46 и вентиль 65 открывают. Под действием поступающего в полость 11 сжатого воздуха от источника 19 вода удается из полости.

После удаления воды подачу сжатого воздуха не прекращают до окончания полости. После завершения сушки клапаны 18 и 46 закрывают, открывают клапан 20 и включают вакуум-насос, который во внутренней полости оболочки создает разряжение. В результате этого оболочка собирается в компактный пакет и после закрытия к.па- пана 20, отсоединения разъемных устройств 13 (имеет заглушку для удержания вакуума в оболочке) 26, 52, 43 и крепел ного устройства 1 грузоподъемным устройством извлекается наружу.

Использование предлагаемого устройства позволяет сократить продолжительность процесса очистки и повысить качество, снизить энергоемкость и расход материалов, упростить конструкцию, улучшить условия труда, а в конечном итоге - повысить эффективность очистки емкости.

Формула изобретения

. Устройство для очистки внутренней поверхности емкости, включающее замкнутую эластичную оболочку с выступами на наружной поверхности, выполненную по форме внутренней поверхности очищаемой емкости и закрепленную на упоре, служащем для установки на горловине очип 1аемой емкости, трубопроводы с запорной арматурой, соединенные с источником сжатого газа и внутренней полостью эластичной оболочки, с емкостями для моющей и сливаемой жидкостей и полостью между очищае.мой поверхностью и эластичной оболочкой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, устройство снабжено возбудителем колебаний, присоединенным, к упору, и компенсатором колебаний, установленным в нены полыми и снабжены каналами, сооб- эластичной оболочке в ее противоположной, щающими их внутреннюю полость с внутренней полостью эластичной оболочки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем.

по отношению к упору, части, а упор выполнен в виде крестовины.

J- - - --- M..,u-,VH 1.Г ., 1 IV1 ,

2. Устройство по п. 1, огл« /аюи{ееся тем,что выступы расположены на эластичной

, ,.„ ,1. i, v..(..i i F-o-i i . 1 v-iYj j- 1 y ilDl lJ«dHJ /HJ/l Cnbl Ha

что выступы на эластичной оболочке выпол- 5 оболочке в шахматном порядке.

Изобретение позволяет интенсифицировать процесс очистки внутренней поверхности емкости. Для этого внутрь емкости помещают эластичную оболочку, нагнетают в нее сжатый воздух, а затем в образовавшийся промежуток между очищаемой емкостью и эластичной оболочкой подают пар, заполняют моющей жидкостью. Чтобы эластичная оболочка не перекрывала при всплытии горловину и при этом сохранялся в верхней части емкости зазор с емкостью для прохода моющей жидкости, а также для увеличения гидравлического сопротивления потоку моющей жидкости оболочка снабжена полыми выступами, полости которых сообщаются с внутренней полостью эластичной оболочки. Движение жидкости осуществляется посредством генератора колебаний. 1 3. п. ф-лы, 6 ил. S

5/

f

,11 I ч I I , f M-LL

tt V1V

-Ш

/ / / /

/ / / 56 Ш 61465

6 7

л

УО j5 4r/J5j/f

Ъ2 33 4

-

-Ш

фиеЛ

К

to

5-6

ю ч

Ю

Е

Фиг.5

If 63 ж.

(fluS6