Способ мойки, пропарки и дезинфекции цистерн от вязкого продукта и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B08B9/08 

Изобретение относится к перевозкам в цистернах нефти, пищевых и химических продуктов и, в частности к очистке и подготовке внутренних поверхностей цистерн и может быть использовано в наливном железнодорожном и автомобильном транспорте.

Целью изобретения является повышение качества очистки благодаря равномерной подаче струи моющего средства, теплоносителя или обрабатывающего средства с помощью специальных отверстий, на всю внутреннюю поверхность цистерны, использование гидродинамического воздействия струи на налипший слой осадка путем

подачи струи сверху вниз и снизу вверх сбоку и со всех сторон при качании раздвижных поворотных труб; увеличение производительности очистки, благодаря одновременной подаче моющей жидкости и др. средств сразу на всю внутреннюю поверхность цистерны устройством, осуществляющим способ. Сущность изобретения заключается в том, что в способе мойки, пропарки, дезинфекции цистерн применяется равномерная подача, одинакового напора, всех струй моющего средства на очищаемую поверхность через специальные, пропорциональные, отверстия разного диаметра расположенные по всей длине раздвижных поворотных труб

00 OJ

XI ю о

СА)

устройства осуществляющего способ, осуществляется нанесение моющего средства или теплоносителя сразу на всю внутрен1- нюю поверхность котла цистерны, благодаря устройству, в котором применены, как рабочий орган, раздвижные поворотные трубы охватывающие своей длиной весь объем цистерны. Обеспечивается максимальная температура в котле цистерны поскольку крышка верхнего люка закрыта, смываемая поверхность быстро нагревается, в замкнутом объеме создается паровая и водяная баня, смываемый продукт не остывает, перемещается к сливному отверстию цистерны, чем обеспечивается максимальная производительность очистки котла цистерны. Используя гидродинамическую энергию струи, путем регулирования давления в устройстве, осуществляющем способ, меняется давление струи на смываемый слой. Осадок на стенке разрушается со всех сторон струей, подаваемой снизу вверх и сверху вниз вращающимися раздвижными трубами, которые одновременно делают возвратно-поступательные движения, таким образом осадок разрыхляется подмыванием под разными углами с разных сторон, после чего осадок делается рыхлым, неустойчивым и смывается перекрывающимися струями, вырывающимися из пропорциональных отверстий раздвижных поворотных труб, совершающих возвратно- поворотное движение на 90°.

Такой мойки цистерн существующие моющие .устройства и прототип не могут осуществить поскольку мойку производят струями из нескольких сопел, которые делают самые простые перемещения.

Изобретение включает в себя обработку цистерн, после слива перевозимого продукта, состоящую из следующих операций, зависимо от требований.

Для вязких продуктов и продуктов, дающих твердый осадок размыв однородным горячим продуктом осадка со стенок цистерны и удаление через нижнее сливное отверстие.

Для жидких продуктов мойка цистерны горячей водой или при необходимости раствором моющего средства для плохо растворимых осадков. Пропарка паром котла цистерны, дезинфекция цистерн переводящих пищевые продукты, путем подачи дезинфицирующей жидкости на внутренние стенки котла цистерны. Нейтрализация цистерн, перевозящих химические вещества, путем подачи химреактива на стенки котла цистерны..

На фиг.1 показано положение устройства в котле цистерны, на фиг.2 - устройство, общий вид; на фиг.З - звенья раздвижных поворотных труб; на фиг.4 - расположение элементов на крышке.

Устройство мойки, пропарки, дезинфекции цистерн содержит две раздвижные поворотные трубы, состоящие из невыдвигающейся трубы 1 (см.фиг.2), выдвигающихся труб 2, звеньев раздвижной трубы (см,фиг.З) и выдвижного конечного

0 звена 3. Труба 1 находится в неподвижной трубе 4, которая имеет четыре ряда прорезей для выхода жидкости. Все звенья 2 и 3 раздвижной поворотной трубы сочленяются с помощью утолщения (большего диаметра)

5 на концах труб 2 и 3, в канавках которого устанавливаются уплотнительные кольца 5, диаметр остальной части трубы на несколь-, ко миллиметров меньше. Трубы 2 и 3 имеют фиксаторы,.устраняющие поворот и враще0 ние звеньев 2 и 3 относительно самих себя, но вместе с трубкой 1 поворачиваются на 90и. Фиксаторы труб 2 и 3 установлены на фланцах 6, а в соответствующих звеньях имеются пазы под фиксаторы, фланец 6 яв5 ляется ограничителем выдвижения труб 2 и 3. В торце конечного звена 3 установлен клапан 7. Он с наружной стороны имеет хвостовик, который не дает клапану при открытии перекоситься, а внутри звена 3 кла0 пан 7 имеет шток, который перемещается-во втулке направляющей планки 8, планка 8 узкая, чтобы при открытии клапана 7 обеспечивался выход пара или жидкости через трубу 3. В торце трубы 3 надета насадка 9,

5 обеспечивающая разбрызгивание жидкости. Планка 8 к трубе 3 крепится винтами, ввинчивающимися с наружной стороны, закрытие клапана 7 производится пружиной 10, которая надета на шток клапана 7 один

0 конец пружины 10 упирается в сам клапан, а другой в п ланку 8. Выдвижение звеньев 2 и 3, т.е. раскрытие раздвижной трубы производится с помощью давления жидкости или пара внутри раздвигаемой трубы, при

5 закрытых отверстиях звеньев, складывание звеньев раздвижных поворотных тру.б осуществляется с помощью троса 11. Все звенья -раздвижной поворотной трубы имеют с четырех сторон вдоль трубы отверстия

0 - перфорацию. Диаметр отверстий в каждом звене разный,для обеспечения пропорционального выхода пара или жидкости по всей длине раздвижной трубы, от трубы 1 до клапана 7 трубы 3 диаметр отверстий увели5 чивается.

Закрытие отверстий в звеньях раздвижных поворотных труб обеспечивается с помощью заслонок 12, по четыре на каждое звено 1, 2 и 3, соответственно рядам отверстий на звеньях. В заслонках 12 имеются

такие же отверстия - перфорация, как в соответствующих звеньях труб, при перемещении заслонки 12 и совпадении отверстий пар или жидкость свободно выходят из трубы, для закрытия отверстий пружина 13 оттягивает заслонку 12, а для открытия отверстий заслонку 12 необходимо оттянуть, для этого применен трос 14, который крепится к заслонке 12 через отверстие 15, выполненное в утолщенной части звена. Заслонки 12 перемещаются и фиксируются в пазах ласточкин хвост. Пружины 13 устанавливаются в пазах, выполненных в звеньях 1, 2, 3 один конец пружины 13 крепится к заслонке 12. а второй к фланцу 6.

В торце трубы 4, (см.фиг.З) установлен гидропривод 16 для поворота на 90° раздвижной поворотной трубы со всеми звеньями, раздвижная труба поворачивается на 90° при выдвижении штока 17 гидропривода 16 и возвращается назад при втягивании штока 17. Поворот раздвижной трубы осуществляется в трубе 4, где на подшипниках или кольцах установлена труба 1. На штоке 17 жестко закреплен винт 18, который делает возвратно-поступательные движения в гайке 19, гайка 19 установлена на планке 20, которая крепится к открытому торцу трубы 1, шток 17 фиксируется так, чтобы не проворачивался при своем движении. При работе гидропривода 16 ток 17 и винт 18 делают возвратно-поступательное движение, при этом винт 18 перемещается в гайке 19 поворачивает раздвижную трубу. Для перемещения гидрожидкость через штуцер 21 или 22, и поршень 23 перемещается в одну или другую сторону.

Количество звеньев из труб 2 зависит от длины цистерны, поэтому длина раздвижных поворотных труб может меняться, так как меняется количество звеньев 2. На трубе 4 фиг.2 имеется два шарнира 24 и 25, шарниром 24 раздвижная труба подвешивается к штанге 26, а шарнир 25 сочленен со штоком 27 гидропривода. Гидропривод 28 служит для наклона раздвижной поворотной трубы при установке ее вдоль котла цистерны и возврата в исходное положение при подъеме устройства из котла цистерны после мойки. Гидропривод 28 с помощью хомута и шарнира 29 крепится к штанге 26. шарнир 29 дает возможность гидроприводу 28 при выдвижении штока 27 и поворота трубы 1 вокруг оси шарнира 24 вывернуться поскольку шток 27 меняет угол наклона. Для подачи гидрожидкости в гидропривод 28 имеется два шланга, для укладки раздвижных труб в котле цистерны гидрожидкость в гидропривод 28 подается шлангом 30. а для подъема, при выводе устройства из котла

цистерны, шлангом 31. Раздвижные поворотные трубы подвешены к штангам 26, вторые концы штанг 26 крепятся к крышке 32 так, чтобы при необходимости, когда диа- 5 метры цистерн разные, а устройство устанавливается по центру цистерны, длину штанги 26 в цистерне можно менять, штанги 26 могут быть раздвижные телескопические или другим способом менять, при необходи0 мости, свою длину. Для жесткости штанги 26 внизу соединены перемычкой 33, в центре которой вварена втулка 34 для закрепления жгута гидрошлангов, идущих к гидрорриводам 16 и 28.

5 Для подачи пара или жидкости в раздвижные поворотные трубы к трубе 4 подсоединен резино-тканевый рукав 35. через который производится подвод пара или моющего средства к трубам, а из них на стенки

0 цистерны. Внутри рукавов 35 находятся трубы 11, которые производят складывание звеньев 2 и 3 перед выемкой раздвижных труб из цистерны и тросы 14,-которые производят оттягивание заслонок 12 приоткры5 тип пропорциональных отверстий в раздвижных трубах, к тросу 14 крепятся поводки, закрепленные к каждой заслонке 12 поводки проходят к заслонкам 12 через отверстия 15 в звеньях. Вторые концы рукавов

0 35 подключены через крышку 32 к коробке 36, сбоку к коробке 36 вварен патрубок 37. К патрубку крепится резино-тканевый рукав, которым подводится пар или моющее средство к устройству. На крышке 32

5 (см.фиг.4) собраны все элементы управления процессом мойки и пропарки цистерны, а также патрубком шлангов, подводящие гидрожидкость к гидроприводам 16 и 28. Подача гидрожидкости в гидропривод 16

0 осуществляется шлангом 38 и 39, патрубки которых 40 и 41 установлены на крышке 32; к патрубкам 40 и 41 подсоединяются шланги, которые идут от золотников системы управления.

5Подача гидрожидкости в гидропривод

28 осуществляется шлангами 30 и 31, патрубки которых 42 и 23 подсоединены тоже к шлангам, которые идут от золотников системы управления. На крышке коробки 36

0 смонтировано два узла привода тросов 11 для каждой раздвижной трубы, узел привода состоит из роликов 44 и рукоятки 45 с храповым механизмом. Для контроля полного раскрытия раздвижных поворотных

5 труб на тросах 11 имеются ограничители, тросы 11 проходят через сальники 46, установленные в крышке 32, через сальники 46 проходят также тросы 14. которыми производится открытие (смещение) заслонок 12, открывающих отверстия раздвижных труб.

Открытие заслонок 12 производится приводом 47. Под поршень привода 47 подается гидрожидкость, поршень со штоком, к которому зацеплен трос 14, перемещается и тянет трос 14, этому ходу троса 14 соответствует перемещение заслонки 12 на полное открытие отверстий, трос 14 выйдя из сальника 46 поддерживается роликом 48, для закрытия отверстий раздвижных поворотных труб гидрожидкость подается на поршень гидропривода 47. Поршень и шток гидропривода перемещается в обратном направлении, отпуская трос 14 и под действием пружины 13. заслонки 12 закрывают отверстия раздвижных поворотных труб. Закрепление крышки 32, в горловине цистерны производится с помощью захватов 49, количество их зависит от диаметра крышки 32, для уплотнения крышки 32 имеется прокладка 50, для подъема крышки 32 имеется кронштейн 51.

Установка устройства в котле цистерны осуществляется с помощью крана-укосины или тали. Производится открытие верхнего люка цистерны и устройство опускается в цистерну при этом трубы 4 должны стоять параллельно штангам 26 для этого включается гидропривод 28, шлангом 31 подается гидрожидкость под поршень, который втягивает шток 27, а он выравнивает трубы 4, после чего крюками 49 крышка 32 закрывается. Все гидрошланги постоянно подключены к системе управления, а резино-тканёвый рукав патрубка 37 с помощью вентилей переключается к трубопроводам соответственно применяемой жидкости зависимо от выбранной операции обработки, пар, однородный продукт, мою- щее средство, горячая вода, дезинфицирующие и нейтрализующие средства. После закрепления крышки 32 гидрошлангом 30 подается гидрожидкость в гидропривод 28, гидрожи дкость через поршень выталкивает шток 27, который вокруг шарнира 24 поворачивает в горизонтальное положение трубу 4, в трубе 4 находится раздвижная труба, состоящая из звеньев 1. 2, 3. Выдвижение штока 27 соответствует горизонтальному положению трубы 4, после установки трубы 4 давлением гидрожидкости гидропривод 28 поддерживает раздвижную поворотную трубу в .горизонтальном положении. Раскрытие раздвижной трубы, т.е. выдвижение звеньев 2 и 3 из трубы 1 обеспечивается с помощью давления пара или обрабатывающей жидкости. Пар или жидкость под давлением поступает в раздвижные трубы, отверстия звеньев 1, 2 и 3 закрыты заслонками 12, а торцевые отверстия звена 3 клапаном 7 и давлением выдвигаются звенья 2

и 3 из трубы 1 скользя по внутренней поверхности звена своими уплотнителями 5. При раздвижении звеньев 2 и 3 трос 11, который крепится к планке 8 сматывается ролика 44,

который.свободно вращается при поднятой собачке храпового механизма трос 14 то же перемещается только на ход заслонки 12 и весь он при складывании раздвижной трубы находится в звеньях 1, 2 и 3. После пол0 ного раскрытия трубы, которое фиксируется прекращением вращения роликов 44 и ограничителем, установленным на тросе 11, устройство готового к работе.

Работа устройства начинается после от5 крытия отверстий звеньев 1, 2 и 3 раздвижных поворотных труб, открытие отверстий осуществляется перемещением заслонок 12 и совмещением отверстий перфораций заслонок 12 с отверстиями соответствующих

0 звеньев 1, 2 и 3. Для открытия отверстий необходимо подать гидрожидкость под поршень гидропривода 47, который переместит шток гидропривода, а шток тянет трос 14, который сдвинет все заслонки 12 до совпа5 дения с отверстиями звеньев, одновременно открывая клапан 7.

Работа устройства заключается в создании ударной струи пара или жидкости большого напора, падающей на стенки

0 цистерны. Через открытые отверстия пар или жидкость под давлением поступают на стенки котла цистерны, для обеспечения равномерного напора на стенки по всей длине цистерны; отверстия выполнены про5 порциональными, т.е. начиная от торца трубы 4 и к клапану 7 они увеличиваются таким образом, что потеря давления в раздвижной трубе не влияет на напор в последнем отверстии последнего звена, т.е. по всей дли0 не труб напор на стенки цистерны одинаков. Струи из отверстий четырьмя рядами попа- .дают на стенки котла цистерны, на торца котла цистерны попадают струи из отверстий клапана 7 их два по одному в каждой

5 раздвижной трубе. Для обеспечения интенсивного смыва продукта со стенок цистерны раздвижные поворотные трубы поворачиваются на 90°, создавая скользящую струю, для охвата всей торцевой стенки цистерны.

0 На клапан 7 надета насадка, обеспечивающая разбрызгивание струи по всей поверхности торцевой стенки. Поворот раздвижной трубы на 90° осуществляет гидропривод 16 с помощью винта 18 и гайки 19

5 выполненным с большим шагом. Гидрожидкость от системы управления передается попеременно то шлангом 38 и штуцером 21, то шлангом 39 и штуцером 22 на поршень и под поршень, который приводит через шток 17 винт 18 в возратно-поворотное движение, движение винта 18 к гайке 19 приводит к повороту трубы. Поворот раздвижной трубы на 90° рассчитан на полный ход штока 17 в одну сторону и при изменении подачи гидрожидкости в гидропривод 28 на возврат в исходное положение трубы, таким образом при вращении раздвижных труб внутри цистерны на 90° и обратно вся внутренняя поверхность котла цистерны омывается струями пара или жидкости. Для смыва бо- лее вязких продуктов, кроме радиального вращения раздвижн ых труб, где струя одного ряда перекрывает струю другого ряда, предусмотрено осевое смещение струй каждого ряда путем втягивания звеньев 2 и 3 раздвижных поворотных труб с помощью троса 11, рукоятки 45, роликов 44. Таким образом происходит и вращение и осевое смещение звеньев и струи из отверстий труб описывают на поверхности сложную кривую, смывая со стенок цистерны осадок; гидропривод 47 оттягивает рос 14, чтобы заслонки 12 не закрывали отверстий. Смещение звеньев тросом 11 производится на шаг отверстий после чего трос 11 отпускает- ся и звенья 2 и 3 под давлением моющего средства выдавливаются до конца. Контроль качества мойки цистерны производится по содержанию осадка в стекаемой через нижнее сливное отверстие моющего средст- ва, или трубку-пробоотборник если к нижнему сливному отверстию нет доступа (подсоединена труба или закрытый желоб).

Изобретение предусматривает смыв высоковязкого осадка с помощью подачи в раздвижные поворотные трубы однородного разогретого продукта.

Для регулирования расхода пара или моющей и дезинфицирующей жидкости уменьшают или увеличивают диаметр струи с помощью гидропривода 47. Производится прикрытие заслонок 12, которые тросом 14 прикрывают отверстия в звеньях 1, 2 и 3, таким образом регулируя количество жидкости, поступающей через устройство на стен- ки цистерны.

Если удаление вязкого продукта, а также продукта выпадающего в осадок производится трудно, то для интенсификации смыва его производится качание, наклон и подъем раздвижных труб для этого с помощью автоматического устройства или вручную поочередно гидрожидкость подается на поршень и под поршень шлангом 30 и 31 в гидропривод 28, который вокруг шар- нира 24 поднимает или опускает концы раздвижных поворотных труб, чтобы трубы не касались верхних и нижних стенок цистерны время включения гидропривода подбирается минимальное. Такие колебания

раздвижных труб заставляют струи, выры- вающиеся из отверстий, интенсивно смывать осадок со стенок и продвигать его к сливному отверстию не оседая. При автоматической работе устройства скорость и частота поворота раздвижных поворотных труб выбирается программным устройством. Гидропривод 28 качающийся вокруг шарнира 24 тоже может настраиваться на любую скорость качания в автоматическом или ручном режиме. По окончании мойки или другой операции может производиться дезинфекция цистерны, в основном это делается для цистерн, перевозящих пищевые продукты; для цистерн перевозящих химические продукты может производиться нейтрализация цистерн. Все операции по обработке цистерны производятся подводом соответствующей жидкости. По окончании обработки крюки 49 открываются и талью с помощью кронштейна 51 устройство вынимается из цистерны. При необходимости устройство может производить сушку котла цистерны. Для этого резино-тканевый рукав вентилями переключается к трубопроводу теплого сжатого воздуха.

Обработка сразу всей внутренней поверхности цистерны увеличивает производительность и сохраняет высокий КПД мойки, чем сокращает время простоев цистерн подмойкой. Качество мойки, благодаря интенсивному использованию гидродинамических свойств струи, обеспечивающей разрыхление и подмывание налипшего слоя с созданием высокой температуры внутри котла цистерны, чем ускоряется текучесть осадка, приводит к полному опорожнению цистерны и сокращению ненужных перевозок остатков смываемого продукта в цистернах по железным автомобильным дорогам страны.

Формулаизобретения 1. Способ мойки, пропарки и дезинфекции цистерн от вязкого продукта, заключающийся в том, что на обрабатываемую поверхность направляют струи рабочего агента и осуществляют их перемещение по этой поверхности, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения качества и произво- дительноети обработки, струи подают одновременно по всей поверхности цистерны, причем сначала в качестве рабочего агента подается пар с температурой, достаточной для размягчения и текучести осадка, и давлением, необходимым для обеспечения неустойчивости осадка, после чего подают моющий и дезинфицирующий рабочие агенты, при этом обработку всеми рабочими агентами осуществляют перекрывающимися струями перемещением их в направлении сверху вниз и снизу вверх, вдоль оси цистерны и под углом и качанием струй для создания их сложного движения при разрыхлении осадка со всех сторон и обеспече- ния неустойчивости последнего, а в процессе обработки осадок удаляют продвижением его к сливному отверстию цистерны за счет кинетической энергии струй рабочих агентов.

2.Способ по п.1, отличаю щи и с я тем, что рабочие агенты подают с одинаковым напором струй по всей поверхности цистерны.

3.Устройство дли мойки,-пропарки и дезинфекции цистерн от вязкого продукта, содержащее опорный элемент, рабочие органы в виде распылителей, смонтированные

на опорном элементе с возможностью их сведения-разведения относительно его оси для введения в горловину промываемой ци- стерны и расположения их в этой цистерне в рабочем положении, привод сведения- разведения распылителей, приводную т.ро- соблочную систему с храповым механизмом и системы подачи рабочих агентов со шлан- гами и патрубками для подвода распылителями, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки, она снабжена дополнительной трособлочной системой с силовым приво- дом, опорный элемент выполнен в виде двух штанг для закрепления на крышке цистерны, распылители имеют закрепленные шар- нирно на соответствующих штангах две трубы с равномерно расположенными по окружности в четыре продольных ряда поперечными прорезями, размещенные в этих трубах телескопические трубы с равномерно расположенной по окружности на звеньях каждой трубы в четыре продольных ряда перфорацией, диаметр отверстий которой увеличивается к свободному торцу звена с меньшим диаметром, и трубчатые заслонки, охватывающие звенья телескопических труб, подпружиненные относительно них и имеющие соответствующую этим звеньям перфорацию, причем привод сведения-разведения выполнен в виде силовых цилиндров, смонтированных на опорном элементе, патрубки систем подачи рабочих агентов встроены в трубы с поперечными прорезями для выдвижения телескопических труб под действием рабочего агента, каждая труба с поперечными прорезями снабжена приводом возвратно-поступательного движения и поворота телескопической трубы относительно ее оси, имеющим силовой цилиндр и винтовую пару, винт которой связан со штоком этого цилиндра, а гайка связана с большим звеном телескопической трубы, тросы трособлочной системы с храповым механизмом пропущены через патрубки систем подачи рабочих агентов и связаны с меньшими звеньями телескопических труб для складывания этих труб, а тросы трособлочной системы пропущены через патрубки систем подачи рабочих агентов и связаны с заслонками.

4. Устройство по п.З, отличающее- е я тем, что силовые цилиндры выполнены в виде гидроцилиндров, а их привод имеет систему подачи жидкости, управляющее средство с программным органом и шланги для связи установленного на крышке цистерны управляющего средства с гидроцилиндрами.

Использование: для очистки и подготовки внутренней поверхности цистерн. Сущность изобретения: в способе обработка осуществляется струями жидкости, подаваемыми из отверстий одновременно по всей поверхности цистерны, причем, в качестве рабочего агента сначала используют пар, после чего подают моющий и дезинфицирующий рабочие агенты. Рабочие агенты подают перекрывающими струями с перекрещением их сверху вниз и снизу вверх вдоль оси цистерны и под углом и качанием струй, и в процессе обработки осадок удаляют продвижением его к сливному отверстию цистерны энергией струи. Устройство содержит распылители в виде двух труб, закрепленных шарнирно на штанге, и размещенных в этих трубах телескопических труб, привод сведения-разведения распылителей. Наружные трубы снабжены приводом возвратно-поступательного движения и поворота телескопических труб. Трособлочная система связана с меньшими звеньями телескопических труб для складывания этих труб. 2 с.п. и 2 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л С

и

А-А

6

7

/

ЭС2О..С

DCH3C

С

ГСОС

ЗО2ЭС

рсиэс

ЭС32)С

ПТТСОЭС

5-5

яитг & f

32 рЈ/5.4

д з