專利名稱：清潔燃燒設(shè)備的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔被污物如爐渣或粉塵污染的容器的方法和裝置。本發(fā)明特別涉及根據(jù)獨立權(quán)利要求序言中的所謂爆炸清潔燃燒設(shè)備的在線方法和裝置。
通常，諸如垃圾焚燒裝置或燃煤鍋爐的加熱表面會被污物嚴重污染。這些污物通常為無機組合物且一般是壁面上的煤灰顆粒沉積產(chǎn)生的。高溫?zé)煹罋鈪^(qū)的表面大多情況下非常堅硬，因為無論是熔融形式或在形成時被熔化時，它們都附著在壁面上，或是通過在低溫下熔化或凝聚的物質(zhì)被固化在冷鍋爐壁上時而一起被附著在壁面上。通過已知的清潔方法，這種覆蓋層只有費很大力氣才能被除掉而且不盡如人意。這導(dǎo)致的結(jié)果是，鍋爐被迫定期關(guān)閉、冷卻并通過人工或爆炸法清潔。因為這一類的鍋爐通常尺寸龐大，所以為此經(jīng)常需要在加熱爐內(nèi)安裝腳手架。這額外地需要持續(xù)數(shù)天或數(shù)周的操作中斷，以及除此以外，因為有大量的灰塵和污物的排放，這是令人極為不快并對清潔工的健康不利。通常不可避免會伴隨著設(shè)備運行中斷而出現(xiàn)的一個現(xiàn)象是由于巨大溫度變化對容器材料本身造成損壞。除了清潔和維修費用以外，由于生產(chǎn)造成的設(shè)備停車費用，如收入的損失也構(gòu)成了總費用的一個重要組成部分。
常規(guī)清潔方法為，例如，擊打鍋爐以及采用蒸汽噴射清潔器，噴水吹除機/煤灰吹除機和噴丸處理。
已知這樣一種方法，其中，已冷卻的，也可以是運行中的熱鍋爐，通過放入和點燃爆炸裝置進行清潔。在用描述在專利EP 1067349的方法的情況下，通過冷卻的噴槍將冷卻的爆炸裝置移近被污物污染的加熱表面，然后在此點燃爆炸裝置。加熱表面上的結(jié)塊物被爆炸力以及沖擊波造成的壁面振動崩飛。用該方法與常規(guī)清潔方法相比能夠顯著縮短清潔時間。采取了必要的安全預(yù)防措施時，所述清潔操作可以在線進行，即在燃燒爐的運行當(dāng)中，或容器仍處在熱的條件下進行。采用該方法，能夠在數(shù)小時內(nèi)清潔一臺鍋爐，而采用常規(guī)清潔方法則需要數(shù)天。
在用描述于EP 1067349的方法的情況下，缺點在于必須要有炸藥。除了爆炸材料的高昂費用之外，為了避免在例如爆炸材料的貯藏過程中發(fā)生事故，必須采取細致的安全預(yù)防措施。向熱容器中加入爆炸材料還需要絕對可靠和高效率的冷卻系統(tǒng)，以防止爆炸材料的過早爆炸。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)立一種清潔被污物如爐渣污染的燃燒設(shè)備或容器的方法和裝置，其使用時所述設(shè)備在清潔操作中無須關(guān)閉所述設(shè)備在短時間內(nèi)即恢復(fù)到清潔的條件下，且特別地，在清潔過程中對人員和設(shè)備部件造成的危險降至最低。
正如權(quán)利要求中所定義的，所述目標藉本發(fā)明得以實現(xiàn)。
本發(fā)明所公開的清潔方法基于以下操作將氣態(tài)的，液態(tài)的和/或粉末狀的材料如其各組分移近待清潔目標，所述組分可以單獨地具有爆炸性或優(yōu)選只有形成混合物時才具有爆炸性，以便接下來使至少部分氣態(tài)的爆炸性混合物爆炸。
為了保護人員，所述材料應(yīng)能夠分別貯藏和搬運，以盡可能排除過早爆炸的危險。就本發(fā)明的清潔方法而言這是可能的，因為所述的爆炸材料或爆炸混合物能夠在容器中使用的位置或該位置附近生成。這提高了對人員和目標物的安全性。使用本發(fā)明的裝置時，在引入和定位該裝置過程中，尚未存在爆炸性材料或組分，因此也不會接觸高熱。
本發(fā)明的清潔方法特別適合用于帶有粘性的、易結(jié)快的飛灰的燃燒裝置，所述飛灰特別是由煤炭、廢物、污泥或危險廢料燃燒產(chǎn)生的。本發(fā)明特別適用于燃燒裝置的蒸汽發(fā)生器領(lǐng)域。然而，所述清潔方法也可以用來除去帶有堅硬的污物沉積物的其它設(shè)備中的污物如，例如煙道氣清潔設(shè)備，造紙廠，水泥工業(yè)中的料斗等等?？梢栽诠S運行中實施爆炸清潔法，即在線或在容器仍然熱時操作且可以極好地達成目標和精確地定量給料。因此，工廠的停車費用降低了而且沒有任何設(shè)備部件或容器的任何部分會不必要地經(jīng)受任何負載。對工廠人員的危險也降至最低。這特別是所述至少部分氣態(tài)爆炸組分或混合物在熱環(huán)境中的極短駐留時間的結(jié)果。
在本發(fā)明清潔方法的一個優(yōu)選實施方案中，將液體或氣體的燃料，例如乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷、汽油、石油等和氧化劑如氧氣移近待清潔的表面。在此將各組分混合在一起并接下來點火。爆炸力和被沖擊波振動的表面，如容器或管道的壁面，使壁面的結(jié)塊物脫落并藉此使表面清潔。所述各組分也可以在本發(fā)明的裝置中混合在一起。
清潔的必要爆炸力和為此而使用的材料的量視污物污染類型和被污染容器的大小確定。用料量和爆炸力能夠且正是如此選擇的，即不對設(shè)備造成損壞。例如，一次有效清潔所必需的乙炔和氧氣的混合氣量為5-30升/次爆炸。氣體的最佳混合比可由所述氣體的化學(xué)計量計算得出，乙炔和氧的比為1∶3。當(dāng)爆炸氣體混合物為氧氣和乙炔時，比例為3.5∶1，總的氣體體積量為例如約100升。一方面，盡可能優(yōu)化所用各組分的計量可以降低清潔費用，另一方面還可以降低危險性，對設(shè)備和人員的損害風(fēng)險。
將優(yōu)選的管狀裝置，例如噴槍放入設(shè)備內(nèi)，如放入容器內(nèi)并使其接近待清潔的位置。在定位了所述裝置后，通過該裝置使所述組分或所述的各組分就能夠引入到設(shè)備內(nèi)如引入到容器內(nèi)。在線清潔操作時，待清潔的容器和例如煙道氣可達1000℃高溫。這意味著為了防止清潔用材料例如氣體和燃料的過早爆炸，應(yīng)將它們在被例如熱輻射加熱之前放到所需位置上去。管道優(yōu)選是隔熱的或被冷卻。這可以通過用隔熱材料制成的管道如通過向管道安裝或通過管道傳導(dǎo)的冷卻系統(tǒng)來實現(xiàn)。管道和/或清潔用材料的冷卻優(yōu)選設(shè)計成以下方式即其能夠發(fā)揮作用而無需從外界分別向清潔裝置或所述各組分或所述的氣體爆炸混合物內(nèi)連續(xù)供應(yīng)冷卻劑。因此，管道或噴槍僅需要安裝例如氣態(tài)組分用的接頭，相應(yīng)地可以設(shè)計得更簡便。此類的清潔裝置與例如在待清潔目標附近的接頭相互獨立。如果為了冷卻，采用了例如水的冷卻劑作為噴槍的隔熱材料，那么必須在噴槍上安裝用于此目的接頭。如果需要，所需的任何水管應(yīng)能夠在噴槍實際用于清潔操作之前去掉。如果必須用冷卻劑流來冷卻固定的噴槍，那么優(yōu)選通過該噴槍導(dǎo)入冷卻劑來實施，這樣冷卻劑直接流入熱容器。然而，也可以這樣設(shè)計清潔裝置，即使冷卻劑可重新流回裝置內(nèi)。
為了徹底地消除過早爆炸的可能性，具有爆炸性的、至少部分氣態(tài)的混合物優(yōu)選只在爆炸發(fā)生點生成。這通過例如將可燃氣體與氧化劑在待清潔的容器自身內(nèi)部混合來實現(xiàn)。然而，也可以事先在供料線的獨立部分例如在噴槍中將各組分混合。這樣，各獨立組分的完全混合在將到達待清潔位置之前已經(jīng)開始。當(dāng)采取了必要的安全預(yù)防措施時，也可以將爆炸氣體或氣體混合物直接引入設(shè)備如容器內(nèi)。在此情況下，爆炸材料或混合物過早爆炸的危險性也是最低的，因為裝置的引入及其可能需要的定位已事先完成，因此是在沒有任何爆炸材料存在的條件下完成的。如果采用一或多種液態(tài)或粉末形式的材料例如燃料來代替氣態(tài)材料，那么這些材料經(jīng)由例如管狀裝置藉適當(dāng)泵送設(shè)備傳輸?shù)酱鍧嵨恢?，在此所述的液態(tài)或粉末形成的材料優(yōu)選被霧化或原子化。這可以通過例如壓力，或氣體原子化例如通過采用用于清潔操作的氣體來實現(xiàn)。
氣體或氣體混合物可能還有液體材料的計量進料優(yōu)選通過壓力容器來實現(xiàn)。預(yù)先，將經(jīng)精確計量的氣體或液體加入這些壓力容器中，例如通過商購的氣瓶控制填充。采用相互分隔的壓力容器帶來這樣的益處，即可以以非常簡便的方式使用量和在這些容器中的填充壓力與所需爆炸力相匹配。另外，通過在壓力下加入氣體或液體，各組分在熱環(huán)境中的駐留時間能保持極短。
為防止環(huán)境空氣或煙道氣稀釋氣體、氣體混合物、粉末或液體形式的材料，優(yōu)選例如通過采用適當(dāng)?shù)谋”谌萜鲗⑺霾牧媳３衷诨蚪咏鍧嵨恢?。在以下情形中這樣做將特別有利當(dāng)爆炸混合物只在接近待清潔表面才生成時，例如經(jīng)管狀裝置或噴槍單獨傳輸單獨的各種氣體或燃料。此類容器用來防止氣體的稀釋，特別是在它們充分混合前并且如果需要還可以用來冷卻氣體。合用的薄壁容器的實例是膨脹性、薄壁氣球狀容器，或柔韌、具彈性的薄壁容器如，例如囊狀封套或囊。優(yōu)選將薄壁容器安裝在管道的一端，例如在噴槍的前端并由氣體自身充脹。為防止薄壁容器過早爆炸，其充脹應(yīng)快于其因?qū)α骰蜉椛涠訜岬乃俣群?或應(yīng)對其進行冷卻。優(yōu)選地，所述薄壁容器具有比加入其中的各組分總體積還要大的體積。一方面，這防止了薄壁容器例如彈性的汽球狀容器因爆破而過早破壞。另一方面，例如，當(dāng)容器由非膨脹性材料制成，如，例如囊狀的塑料或紙質(zhì)封套，這樣容器內(nèi)壓力不會超過環(huán)境壓力。這在以下情況下防止氣體的外流或?qū)⑵浣抵磷畹彤?dāng)材料具有滲透性或薄壁容器可能發(fā)生穿孔時，所述穿孔可能由例如火花或利器造成。
噴槍的前端冷卻或薄壁容器的冷卻優(yōu)選通過被動冷卻方法來實施。在被動冷卻爆炸氣體混合物時，在清潔裝置的引入條件下，沒有附加的冷卻裝置被從外界帶到爆炸混合物處或其內(nèi)部。除了總體上對清潔裝置結(jié)構(gòu)的簡化以外，這樣做還具有這樣的優(yōu)點爆炸所需材料的供應(yīng)管線能較容易地與可能用到的噴槍冷卻系統(tǒng)分離。在結(jié)合了被動式噴槍冷卻系統(tǒng)的情況下，整個清潔過程可基本上獨立于現(xiàn)場用到的設(shè)施。
薄壁容器和其中裝有的材料能夠藉隔熱保護封套或已裝有冷卻劑的保護封套來抵御不希望的高溫加熱，后一種保護封套的實例可以按非常簡單的方式設(shè)計，例如可以包含盡可能具有吸收性的材料例如縐片或海綿狀材料，該吸收性材料在放入熱設(shè)備之前用冷卻劑優(yōu)選水浸透。然而，也可以使薄壁容器本身由能吸收或儲存冷卻劑的材料制成。
不言而喻，也可以通過適當(dāng)?shù)睦鋮s劑，例如將水，空氣或此二介質(zhì)的混合物噴淋到薄壁容器上來冷卻薄壁容器。還可以在薄壁容器膨脹過程中向其內(nèi)部注入水滴或其它冷卻劑，這樣其表面可從內(nèi)部得到冷卻。這一操作可以例如與用于清潔操作的液體或氣體組分的加入相結(jié)合。
另外一個優(yōu)選的保護薄壁容器的可能方法是將薄壁容器在適當(dāng)?shù)谋Ｗo裝置中引入到待清潔的容器中。這可以通過例如安裝在清潔裝置上的保護裝置例如包圍著噴槍周圍的錐形保護罩或漏斗來實現(xiàn)。可將薄壁容器在未膨脹條件下存儲在保護裝置中。以這樣的方式來設(shè)計保護裝置其能夠為薄壁容器在其膨脹時盡快地提供基本上自由的擴展可能。這可以例如通過開放式的保護裝置或通過外力或壓力打開的裝置來得到釋放。保護裝置的開孔安置在所述容器側(cè)面，即噴槍的前端，可以為其裝備一個蓋子。此類蓋子優(yōu)選是薄壁的，易于打開或釋放，這樣可通過擴張薄壁容器來使其與保護裝置分離。蓋子優(yōu)選由能被冷卻劑浸漬的材料制成，如紙張，黃麻等。整個保護裝置可由蓋子封閉，這視蓋子的結(jié)構(gòu)而定。這樣，薄壁容器以及保護裝置同時得到了保護，例如冷卻。
在一個優(yōu)選實施方案中，出于以上已經(jīng)提到的原因，采用了間接的被動式冷卻系統(tǒng)來冷卻薄壁容器和噴槍。在清潔過程中，即在噴槍被引入的條件下，對爆炸混合物和噴槍的被動式冷卻不依賴于從外界主動地輸送進來的冷卻劑。被動式的噴槍冷卻優(yōu)選通過在輸送氣體和/或液體的管道周圍施用適當(dāng)?shù)牟牧蟻韺崿F(xiàn)，這通過用適當(dāng)?shù)牟牧现圃旃艿阑蚬?yīng)管線來實現(xiàn)。例如，它們是絕熱的，基本上阻熱的材料或材料組列和/或能吸收冷卻劑的材料。后者的實例是吸收性材料，如紙張，棉-毛或織物，將其在使用前用水或其它冷卻劑浸泡。為防御對冷卻層的破壞，可以添加外部保護層。在使用吸收性紙張的情況下，保護層可以是用織物簡單包裹。然而，也可以采用由例如金屬篩或網(wǎng)或第二層金屬管制成的更為永久性的保護層。吸收了冷卻劑的材料可以在需要時將其釋放出來，而且，作為蒸發(fā)冷卻的結(jié)果，所述材料能夠令管道或薄壁容器冷卻。被動式冷卻系統(tǒng)也可以是例如高密度金屬網(wǎng)或陶瓷，其可以在空洞或毛細孔中吸收冷卻劑。還可以想到的是用吸熱材料來構(gòu)造被動式冷卻系統(tǒng)。此類材料能夠吸熱并儲存之而不是將其向前傳導(dǎo)。此類材料的例子是在適當(dāng)選擇的溫度范圍內(nèi)經(jīng)歷相變的材料，一般是由固態(tài)變成液態(tài)(所謂的相變材料(PCM))。隔熱噴槍冷卻系統(tǒng)的另一個實例是雙層管，其可用隔熱材料填充。
根據(jù)需要，各種冷卻方法與保護裝置可以進行組合使用，不使用或相互補充。
將爆炸性氣體混合物或者液體混合物/氣體混合物點火，無論是帶有或不帶有薄壁容器或保護封套，可采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法實現(xiàn)。優(yōu)選地，通過電引發(fā)火花點火，輔助火焰或焰火點火，輔以相應(yīng)的附屬點火裝置和點火裝置。點火裝置優(yōu)選在噴槍一個末端的區(qū)域里，安裝在管道上或薄壁容器上。優(yōu)選通過控制系統(tǒng)來實施點火裝置的啟動以及氣體內(nèi)流和/或液體組分的導(dǎo)入順序。
在優(yōu)選實施方案中，熱容器中的爆炸操作順序如下實施-氣體-壓力容器通過啟動對應(yīng)的閥門以所需氣量并在氣瓶壓所提供的壓力下充入相應(yīng)的氣體例如乙炔或乙烷和氧氣。
-在管道的一端安裝薄壁容器(例如，由塑料材料制成的氣球狀或囊狀封套或袋/囊)，例如插接，鉗接或用膠帶粘接，和/或以折疊狀態(tài)裝入保護裝置中。
-如果需要，啟動頭式冷卻，例如將附著的保護封套(隔熱和/或冷卻)與浸漬冷卻劑和/或與氣體一起開始冷卻。
-將噴槍從外界放入待清潔容器中，例如通過一個入口，這樣將包括薄壁容器的管道末端放置在待清潔表面前。
-打開氣體壓力容器的閥門開始將氣體混合物充入薄壁容器。
-啟動點火裝置并引發(fā)爆炸。
上述本發(fā)明的爆炸清潔法的各個獨立步驟還可以用中間步驟來補充和/或自動化。例如，爆炸過程的引發(fā)可與安全機構(gòu)相連接。優(yōu)選由這些機構(gòu)啟動由壓力容器向薄壁容器或總體來說向待清潔容器中的氣體輸送，并在爆炸實際發(fā)生例如通過啟動點火裝置前中斷這一連接。這可以防止向供料線內(nèi)的回吹和失控的爆炸。另外，清潔過程還可以包括一個裝置清潔步驟。這通過例如在爆炸后用噴槍或獨立管道的來壓縮空氣進行吹掃來實施。
以下，基于示范性的簡圖更詳細地說明了用于結(jié)塊的和爐渣污染的容器的本發(fā)明清潔方法的裝置的實施方案。
這些說明了

圖1本發(fā)明裝置的實施方案的簡化描述，圖2本發(fā)明裝置的另一個實施方案，圖3本發(fā)明裝置的第三個實施方案。
圖1中舉例說明了實施本發(fā)明清潔方法的裝置10。裝置10包含管狀供料線1、2，通過它們，優(yōu)選在將它們定位后，將各種氣體例如氧氣3和乙烷4，還有液體燃料或氧化劑傳送到待清潔的壁面5附近。氣體3，4和/或液體在污物6污染的壁面區(qū)內(nèi)形成爆炸混合物7。通過點火裝置8，該裝置能夠從待清潔的容器或設(shè)備外面進行控制和啟動，爆炸混合物7通過例如點火火花9的產(chǎn)生而被點燃。爆炸也可以由位于氣體混合物7區(qū)內(nèi)例如在供料線1，2上的點火裝置來引發(fā)。供料線1，2和點火裝置8在本文中按以下方式設(shè)計點火火花9不應(yīng)直接位于供料線1，2末端的前面，以防止清潔裝置10的回吹或有回火進入供料線1，2。這可以這樣實現(xiàn)使點火火花9位于不同長度供料線1，2末端間的區(qū)域內(nèi)。
供料線1，2和點火裝置8或其一部分還可以一起裝入一個管狀封套例如管道中。裝置10優(yōu)選還裝配有冷卻系統(tǒng)。冷卻優(yōu)選通過冷卻劑的蒸發(fā)來實現(xiàn)，以使供料線1，2或可能存在的常用封套冷卻。主動式冷卻通過例如從外界在供料線1，2中和/或經(jīng)由1，2輸送空氣和或水來實現(xiàn)。
在裝置10上可能存在薄壁容器以防止氣體被稀釋時，優(yōu)選噴槍的頭式冷卻系統(tǒng)以浸漬了冷卻劑的保護封套的形式構(gòu)造。頭式冷卻系統(tǒng)也可以設(shè)計成直接將冷卻劑輸送到容器內(nèi)的形式。在這種方式下，薄壁容器或其中的氣體混合物或氣體/液體混合物得到冷卻。供料線1，2和/或另外的普通管道所用的材料優(yōu)選具有隔熱的特性，以保護其中的氣體3，4或液體不受外部熱例如煙道氣的影響。
在圖2中，舉例說明了另一個實施本發(fā)明清潔方法的示范性裝置。一個可冷卻的或者隔熱的噴槍20，包含封套21和內(nèi)管22，在其一端包含有接頭23用來供應(yīng)氣體。還是在噴槍20的這一末端區(qū)域內(nèi)有一個合用的點火裝置例如火花塞19，可用其點燃爆炸氣體混合物，優(yōu)選用電氣方式。封套21保護噴槍20及其內(nèi)部的氣體或氣體混合物不被加熱。優(yōu)選其包含吸收性材料例如紙張，另外，可以在它的吸收性材料周圍裝有保護層，例如吸收性織物或熱反射性薄片狀封套，優(yōu)選配有開孔?？赡艿谋Ｗo層未在本文中更詳細地說明，其主要用來防止或降低封套21的材料由于外力影響造成的剝落或損壞，封套21用作冷卻劑吸收或存儲裝置。保護層也可以具備有附加的吸收性或隔熱的特性。
在噴槍20的另一端安裝了已經(jīng)充脹的薄壁容器25和錐形保護罩27。按這樣的方式將薄壁容器25安裝在內(nèi)管22上，即該容器由流經(jīng)內(nèi)管的氣體或氣體混合物充脹。薄壁容器包含一個基本氣密的塑料封套25a，例如由聚乙烯制成的塑料囊以及在塑料封套25a周圍的保護性封套25b。保護性封套25b優(yōu)選是由吸收性紙制成的封套，其與塑料封套25a相連，優(yōu)選與其粘合在一起。在使用噴槍20之前，即在將噴槍20放入待清潔的設(shè)備之前，所述紙質(zhì)封套和噴槍20的護套21被冷卻劑所覆蓋例如被水浸透著。薄壁容器25以呈折疊狀態(tài)裝在錐形保護罩27中。優(yōu)選在錐形保護罩頂部有另外一個浸有冷卻劑的蓋子(未詳細說明)以進一步冷卻其內(nèi)部的薄壁容器并且在必要時保護其免受外力影響。在將噴槍引入并定位在待清潔容器中以后，薄壁容器隨著膨脹而脫離錐形保護罩27。在實施該操作時，浸水的紙質(zhì)封套和護套21保護著內(nèi)管22，從而使薄壁容器免受煙道氣的高熱。錐形保護罩27上有一個略呈圓錐形向外的燒杯狀開孔為膨脹后的封套或汽球狀的容器提供充足的空間。保護裝置具有例如中空圓錐或中空圓柱或碗狀。優(yōu)選地，在其一側(cè)包含一個開孔供輸送管線通過，并在另一側(cè)有一個供薄壁容器使用的開孔。還可以將保護裝置構(gòu)造成雙層壁，這樣其可能的內(nèi)部空間被或可以被隔熱材料或冷卻劑填充。錐形保護罩27，護套21或其它保護裝置永久性地安裝在噴槍上。然而，也可以按這樣的方式來構(gòu)造它們使它們能夠在噴槍上滑動或排列在其周圍并以不同方式定位。根據(jù)需要，這樣使清潔過程后能夠簡便地更換保護裝置。出于技術(shù)和經(jīng)濟的考慮，保護裝置盡可能使用阻熱材料。
氣體供料線23的接頭接裝在內(nèi)管22上并使噴槍20與兩條氣體供料線29，30相連。其中的一條氣體供料線30通過電磁閥32與第一壓力容器34相連，其中該容器自身與商購的第一氣瓶36例如氧氣瓶通過第四閥門38相連。第二氣體供料線29基本上是以相同方式構(gòu)造的，即其通過第二電磁閥33與第二壓力容器33相連。該容器接下來與第二商購氣瓶35通過第三閥門37相連。相應(yīng)地，第二氣瓶35含有可燃性氣體，如，例如乙炔，乙烯或乙烷。
在打開第三和第四閥門37和38后，壓力容器33，34即以相應(yīng)的氣體填充。經(jīng)實驗證實的填充壓力最大為15bar，其中壓力容器的體積，其值為例如對乙烷而言是1.5升而對氧氣而言是5升且一般用來清潔常規(guī)容器的總的氣體體積為100升-200升。兩個壓力容器的體積比優(yōu)選對應(yīng)于兩種氣體完全燃燒的化學(xué)計量比。壓力容器中氣體的壓力決定著爆炸力并能夠通過氣瓶35，36上的減壓閥來調(diào)節(jié)。這些壓力優(yōu)選是相同的。
通過與噴槍20上的火花塞19相連的外部壓力開關(guān)39啟動爆炸過程。優(yōu)選通過控制系統(tǒng)40例如延遲控制系統(tǒng)對啟動順序進行控制?？刂仆緩皆趫D中用虛線表示，其中的信號方向用箭頭表示。首先，所有電磁閥迅速打開，例如在幾秒種之內(nèi)。在這期間，壓力容器33，34中的氣體通過分別的氣體供料線29，30流入噴槍20中。在此，各組分混合并通過內(nèi)管22導(dǎo)入薄壁容器25內(nèi)，在此氣體將其充脹。在清潔裝置的一個優(yōu)選實施方案中，氣體供料線29，30在噴槍的內(nèi)管22中保持分離，這樣氣體只有在薄壁容器25中才得以混合并在此形成爆炸性氣體混合物。在電磁閥31，32關(guān)閉后，優(yōu)選在一個選定的時間延遲例如0.5秒后啟動點火裝置并引發(fā)爆炸。根據(jù)所選氣體供料線的結(jié)構(gòu)，對應(yīng)地將火花塞19或點火裝置在噴槍上定位。薄壁容器25的充脹過程耗時幾秒鐘，一般為1-3秒，例如2秒。
氣體混合物點火后，優(yōu)選將內(nèi)管的爆炸殘留物例如爐渣清潔掉。這通過例如由內(nèi)管22送入的壓縮空氣來實施。為此，其中一條氣體供料線30裝配有另一個閥門41，其與壓縮空氣存貯器42例如壓縮空氣壓縮器或壓縮空氣氣瓶相連。該附加閥門41，本文中描述為電磁閥，優(yōu)選還能夠自動地驅(qū)動和啟動。
如果不僅有氣體，還有液體材料用于清潔操作，那么薄壁容器25的體積可以相應(yīng)地變小。那么，它是由相應(yīng)適合材料制成，例如基本液密性的塑料封套。
圖3舉例說明了本發(fā)明裝置的第三實施方案。其包含一個可冷卻噴槍50的演示性結(jié)構(gòu)。大部分附圖標記與圖2中相同。這些標記對應(yīng)地指示相同的演示性特征和元件，就這一點，不再將它們一一述及。可冷卻噴槍50包含外管51和內(nèi)管52，在其末端裝有接頭23，24用來輸送氣體和進行冷卻。在外管51和內(nèi)管52之間傳輸冷卻劑例如空氣-水的混合物。冷卻劑在噴槍50末端放出，這通過箭頭指示。在噴槍50的這個第二末端，再一次安裝了用于薄壁容器25的錐形保護罩27。根據(jù)流速或從錐形保護罩27到噴槍50上冷卻劑出口的距離，通過噴槍50傳輸?shù)睦鋮s劑也能夠冷卻錐形保護罩27。
冷卻系統(tǒng)的接頭24裝配有冷卻接頭閥門28，例如手動閥門。根據(jù)需要，驅(qū)動這個閥門可以啟動和關(guān)閉冷卻系統(tǒng)。也優(yōu)選制備不同冷卻劑特定混合比的產(chǎn)物，本文用兩個連接管線或水管24a，b分別代表。
按此方式設(shè)計的噴槍冷卻系統(tǒng)優(yōu)選在將噴槍50放入熱容器前啟動。一般地，在整個時間段中保持其為開動狀態(tài)，在這期間噴槍受熱。此類的主動式噴槍冷卻系統(tǒng)也可以包含在控制系統(tǒng)40內(nèi)。自然還可以通過在噴槍50一個末端的接頭引入冷卻劑并使其再次流回到同一末端。在例如外管51一端通過基本呈U一形的或同心的冷卻劑輸送系統(tǒng)封閉的情況下，這是可能的。
用描述于圖3的裝置，本發(fā)明的清潔方法按近似于圖2中的方式進行用冷卻劑浸泡薄壁容器25，啟動噴槍冷卻系統(tǒng)，放入并定位噴槍，以所需氣量填充壓力容器33，34，通過啟動壓力開關(guān)39引發(fā)點火過程。氣體流經(jīng)噴槍50并充脹薄壁容器25。該容器最初由錐形保護罩所保護以防被加熱，在其上基本由經(jīng)浸泡的保護性封套25b所保護。當(dāng)所需氣體體積到達薄壁容器25，通過適當(dāng)?shù)狞c火裝置19為爆炸性氣體混合物點火。優(yōu)選地，在清潔過程執(zhí)行完畢后，在一個清潔步驟中，對內(nèi)管52和可能還包括外管51進行清潔，例如通過壓縮空氣使其除去爐渣和水。
使用本發(fā)明的薄壁容器提供的優(yōu)點是其造價極為低廉。由塑料囊制成并用紙封套的薄壁容器另外的優(yōu)點是雖然任何可能的火花能洞穿塑料囊，然而，封套繼續(xù)保護著爆炸氣體或氣體混合物。由吸收性材料制成的保護性封套可以構(gòu)造成數(shù)層。通過例如提供多個單層保護封套，這樣所述容器能夠適應(yīng)各種熱度容器中的溫度。利用適當(dāng)?shù)睦鋮s劑的蒸發(fā)冷卻，不必在實際的清潔過程中向噴槍中或通過噴槍輸送冷卻劑。
權(quán)利要求
1.采用爆炸技術(shù)清潔容器或設(shè)備中由污物如結(jié)塊物或爐渣沉積物(6)造成的污染的方法，其中使爆炸混合物(7)，其部分為氣態(tài)，接近污物污染如結(jié)塊物或爐渣沉積物(6)并在此使爆炸混合物(7)爆炸。
2.在設(shè)備運行當(dāng)中或當(dāng)容器是熱的時候采用爆炸技術(shù)清潔容器或設(shè)備中由污物如結(jié)塊物或爐渣沉積物造成的污染的方法，其特征在于通過管狀裝置如噴槍(20)使薄壁容器(25)接近由污物如結(jié)塊物或爐渣沉積物(6)造成的污染，將部分氣態(tài)的爆炸混合物(7)，如由液體或氣體組分形成的爆炸混合物引入到薄壁容器(25)中并使所述部分氣態(tài)的爆炸混合物(7)發(fā)生爆炸。
3.上述權(quán)利要求之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于薄壁容器(25)由氣體(3，4)或爆炸混合物(7)所充脹。
4.上述權(quán)利要求之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于部分氣態(tài)的爆炸混合物(7)是在接近待清潔表面(5)處混合的，如在薄壁容器(25)中混合。
5.上述權(quán)利要求之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于氣體(3，4)或爆炸混合物(7)從至少一個壓力容器(33，34)中流出進入管狀裝置如噴槍(20)中。
6.權(quán)利要求1-5之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于爆炸混合物(7)是由氣態(tài)燃料(4)和氣態(tài)氧化劑(3)混合生成的。
7.權(quán)利要求2-6之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于可膨脹封套如，例如柔性塑料封套(25a)或彈性的氣球狀容器用作薄壁容器(25)。
8.權(quán)利要求2-7之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于對薄壁容器(25)和/或管狀裝置如噴槍(20)進行冷卻。
9.權(quán)利要求8的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于薄壁容器(25)由浸漬了冷卻劑的保護封套(25b)來冷卻。
10.權(quán)利要求2，5-9之一的由污物如結(jié)塊物造成的污染的清潔方法，其特征在于在將管狀裝置如噴槍(20)放入的過程中和在其處于已定位的狀態(tài)下時，沒有冷卻劑流入管狀裝置如噴槍(20)或薄壁容器(25)中。
11.采用權(quán)利要求1的方法來清潔由污物如結(jié)塊物在容器和設(shè)備中造成的污染的裝置，其特征在于噴槍是按管道方式設(shè)計的并包含輸送裝置(1，2)來將液體或氣體組分或部分氣態(tài)的爆炸混合物(7)傳輸?shù)奖晃畚锶缃Y(jié)塊物(6)污染的容器壁面部分(5)的區(qū)域內(nèi)。
12.采用權(quán)利要求2-10之一的方法來清潔由污物如結(jié)塊物在容器和設(shè)備中造成的污染的裝置，其特征在于噴槍是按管道方式設(shè)計的并包含輸送裝置來將部分氣態(tài)的爆炸混合物(7)或形成爆炸混合物的液體或氣體組分傳輸?shù)奖晃畚锶缃Y(jié)塊物污染的容器壁面部分的區(qū)域內(nèi)，并且其包含防止所述至少部分氣態(tài)的組分和/或爆炸混合物(7)被稀釋的裝置(25)，所述防稀釋裝置(25)位于噴槍末端，噴槍以管道方式設(shè)計并通入容器中。
13.權(quán)利要求11或12之一的裝置，其特征在于其包含點火裝置(8)為爆炸混合物或形成爆炸混合物的各組分(7)點火。
14.權(quán)利要求12或13的裝置，其特征在于防止至少部分氣態(tài)的組分和/或爆炸混合物(7)被稀釋的裝置是薄壁容器(25)。
15.權(quán)利要求12-14之一的裝置，其特征在于其包含冷卻噴槍柱身的裝置和/或頭式冷卻系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用爆炸技術(shù)的所謂在線式清潔容器和燃燒設(shè)備中由污物如結(jié)塊物或爐渣沉積物造成污染的方法和裝置。為此，使爆炸性氣體混合物在接近由污物如結(jié)塊物或爐渣沉積物造成的污染處爆炸。
文檔編號F27D25/00GK1514925SQ02811666
公開日2004年7月21日 申請日期2002年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者漢斯·魯格, 漢斯 魯格 申請人:沖擊及清潔裝置有限責(zé)任公司