СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЕМКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF CONTAINER INNER SURFACE CLEANING AND DEVICE TO THIS END

Область техники
Изобретение относится к средствам, предназначенным для разрушения сводов и перемычек из слежавшегося сыпучего материала, образовавшихся в различных, в том числе труднодоступных местах бункеров, бункеров-дозаторов, контейнеров, железнодорожных вагонов, в частности хопперов и для очистки труднодоступных изнутри мест внутренних поверхностей различных емкостей, в том числе с узкой горловиной.
Уровень техники
В настоящее время широко известны различные способы очистки емкостей от различных видов сыпучих грузов с применением специальных устройств для такой очистки.
Известен способ очистки емкости, включающий измельчение насыпных материалов, затвердевших в контейнере, при помощи механического разрушения монолитного материала в контейнере за счет многократного сжатия боковой поверхности контейнера, его выгрузку из контейнера и осуществление окислительной термообработки (патент RU 2318603 С2, опубл. 10.03.2008 г.).
Известно устройство для разрушения сводов слежавшегося сыпучего материала, содержащее полый приводной вал и, по меньшей мере, два рабочих органа, снабженное приспособлением для разведения в разные стороны рабочих органов, каждый из которых выполнен в виде продолговатого упругого элемента, при этом полый приводной вал выполнен в виде втулки, устанавливаемой с возможностью вращения в отверстии в стенке бункера, или контейнера, или в узкой горловине емкости (патент RU 2200121 С1, опубл. 10.03.2003 г.).
Известна установка для пневматического транспортирования сыпучих материалов, содержащая источник разрежения и расходный бункер с аэрирующим приспособлением в нижней части, сообщенный с приемником материала посредством транспортного трубопровода с нормально открытыми регулируемыми пневмоклапанами, при этом установка дополнительно содержит устройство для разгрузки сыпучих материалов из области пониженного давления в область повышенного давления, сообщенное с источником разрежения и с приемником сыпучего материала, а также по крайней мере один промежуточный накопитель с герметизирующей заслонкой на входном патрубке и аэрирующим приспособлением в нижней части, на котором размещен нормально открытый регулируемый пневмоклапан (патент RU 2217367 С1, опубл. 27.11.2003 г.).
Известно пневмоимпульсное устройство для пневмообрушения сыпучих материалов, используемое, например, для очистки бункеров, содержащее корпус, выпускную трубу, расположенную в корпусе, крышку, мембрану, расположенную между крышкой и верхним срезом выпускной трубы, на крышке установлен штуцер подвода воздуха, связанный с выходом нормально открытого пневмораспределителя, вход управления пневмораспределителя связан с выходом пневмоусилителя, вход управления пневмоусилителя связан с прямым выходом первого струйного дискретного моностабильного элемента, один из управляющих входов первого струйного дискретного моностабильного элемента связан с прямым выходом второго струйного дискретного моностабильного элемента, второй управляющий вход первого струйного дискретного моностабильного элемента связан с выходом пневмокнопки, выход пневмотумблера связан с входом пневмокнопки и входом «запрет» второго струйного дискретного моностабильного элемента, управляющий вход второго струйного дискретного моностабильного элемента связан с выходом пневматического реле давления, вход управления пневматического реле давления связан с полостью корпуса, полость корпуса и вход питания нормально открытого пневмораспределителя связаны с источником высокого давления, входы питания струйных дискретных моностабильных элементов, пневмотумблера и пневматического реле давления связаны с источником низкого давления, а в качестве мембраны используется тарельчатая резинотканевая мембрана (патент RU 2413967 С1, опубл. 10.03.2011 г.).
Кроме того, известно пневмоимпульсное устройство для стряхивания зависаний сыпучих материалов в распределительной емкости, содержащее клапан и ствол, клапан имеет входной канал для подключения к внешнему резервуару сжатого газа и выходной канал, которым он соединен с входным концом ствола, клапан выполнен с возможностью открывать канал от резервуара к входному концу ствола за время не более 2 мс по командам в виде управляющих электрических сигналов, при этом длина ствола выполнена не менее такой, что отношение длины ствола к его внутреннему диаметру обеспечивает формирование ударной волны в стволе при открывании клапана, когда клапан подключен к резервуару сжатого газа (патент RU 2284871 С1, опубл. 10.10.2006 г.).
Также в уровне техники широко известно применение различных методов и устройств для абразивной обработки различных поверхностей, например, пескоструйной обработки, а также источниками сжатого воздуха (см., например, патенты GB 2092998 A, US 4579138 A, US 4817821 A, US 5797582 A, US 6253784 A, CN 201282254 Y, RU 2137593 C1, RU 61694 U1, a.c. SU 1615048 A1).
Общим недостатком всех вышеперечисленных технических решений является низкая степень очистки емкостей как с помощью предлагаемых методов, так и самих устройств.
Сущность изобретения
Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу универсальности очистки различных емкостей и повышения эффективности их очистки, в том числе в труднодоступных местах.
Поставленная задача, в части объекта «устройство», решается за счет того, что в устройстве для очистки внутренней поверхности емкости, согласно изобретению, емкость содержит, по меньшей мере, одно загрузочное и, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстия; установленную внутри емкости пневмопушку с соплом, с возможностью его позиционирования с помощью привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также поворота сопла на 360°, причем на пневмопушке, параллельно соплу, установлены камера и/или дистанционный датчик для определения налипшего груза на внутренней поверхности емкости, выполненные с возможностью передачи сигнала в управляющий блок для позиционирования сопла; кроме того, устройство содержит источник сжатого воздуха с пневмотрубопроводом, связанный с пневмопушкой, и бункер, заполненный кинетическими элементами, выходное отверстие которого связано посредством трубопровода с упомянутым пневмотрубопроводом, для возможности подачи кинетических элементов в пневмопушку для очистки емкости; транспортер, расположенный под, по меньшей мере, одним разгрузочным отверстием, для перемещения смеси, состоящей из счищенной из емкости массы и кинетических элементов; магнитный отделитель для возможности отделения упомянутых кинетических элементов из смеси, причем магнитный отделитель связан с источником сжатого воздуха и снабжен пневмотрубопроводом для возможности возврата кинетических элементов обратно в бункер; емкость для сбора счищенной массы, снабженную сеткой для улавливания тех кинетических элементов, которые не отделились при прохождении через магнитный отделитель.
Согласно предпочтительному варианту изобретения, кинетические элементы выполнены из металлического сердечника различной формы и упругой оболочки.
При этом целесообразно, чтобы в качестве упругой оболочки были использованы, в частности, резина, пластик или полиуретан.
Размер ячеек сетки предпочтительно выполнен меньше, чем размер кинетических элементов.
Емкость для сбора счищенной массы целесообразно дополнительно снабдить вибратором для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и, кроме того, магнитом для автоматического улавливания кинетических элементов с поверхности сетки в отсек для временного хранения.
При этом отсек временного хранения может быть соединен с источником сжатого воздуха и бункером пневмотрубопроводом для возможности возврата кинетических элементов в бункер.
В качестве источника сжатого воздуха целесообразно использовать компрессор.
В качестве очищаемой емкости использованы, в частности, железнодорожные вагоны для сыпучих грузов, бункеры-дозаторы.
Поставленная задача в части объекта «способ» решается за счет того, что в способе очистки внутренней поверхности емкости с использованием указанного выше устройства, согласно изобретению, в требующую очистку емкость устанавливают пневмопушку с соплом, посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, который в свою очередь позиционирует сопло пневмопушки в заданном направлении; далее посредством источника сжатого воздуха создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, после чего смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие на транспортер, с помощью которого перемещают указанную смесь в направлении емкости для сбора счищенной массы; при прохождении массы через магнитный отделитель кинетические элементы отделяют от счищенной массы и посредством пневмотрубопровода возвращают в бункер; при этом емкость для сбора счищенной массы снабжают сеткой для улавливания тех кинетических элементов, которые не отделились при прохождении через магнитный отделитель.
Размер и форму кинетических элементов подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости, а рабочее давление, нагнетаемое в пневмотрубопровод, подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности работы устройства предложенным способом и, как следствие, повышении степени очистки.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение будет подробно разъяснено на примерах его реализации с использованием в качестве сжатого газа сжатого воздуха. Примеры реализации приведены со ссылками на чертежи, на которых:
на фиг.1 схематично показан общий вид устройства;
на фиг.2 - конструкция кинетического элемента.
Осуществление изобретения
1 - бункер для кинетических элементов;
2 - пневмотрубопровод для возврата кинетических элементов;
3 - пневмотрубопровод для подачи кинетических элементов;
4 - пневмопушка с механизмом горизонтального и вертикального позиционирования сопла;
5 - привод перемещения сопла;
6 - дистанционный датчик для определения наличия налипшего груза;
7 - сопло;
8 - очищаемая емкость;
9 - транспортер для выноса смеси из счищенной с поверхности емкости массы и кинетических элементов;
10 - емкость для счищенной массы;
11 - сетка для отделения кинетических элементов от массы;
12 - сердечник кинетического элемента;
13 - упругая оболочка;
14 - загрузочное отверстие;
15 - разгрузочное отверстие;
16 - управляющий блок;
17 - магнитный отделитель.
Согласно предпочтительному варианту изобретения, в представленном устройстве емкость 8 (в данном варианте в качестве емкости выступает железнодорожный вагон) содержит одно загрузочное 14 и, меньшей мере, одно разгрузочное 15 отверстия. Через загрузочное отверстие 14 внутрь емкости 8 устанавливают пневмопушку 4 с соплом 7, с возможностью его позиционирования с помощью привода 5 в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также поворота сопла на 360°.
На пневмопушке, параллельно соплу 7, установлены камера (не показана) и/или дистанционный датчик 6 для определения налипшего груза на внутренней поверхности емкости 8, выполненные с возможностью передачи сигнала в управляющий блок 16 для позиционирования сопла 7.
Устройство содержит источник сжатого воздуха (не показан) с пневмотрубопроводом 3, связанный с пневмопушкой 4, и бункер 1, заполненный кинетическими элементами.
Кинетические элементы выполнены из металлического сердечника 12 различной формы (сфера, куб, многогранник и т.д.) и упругой оболочки 13. В предпочтительном варианте изобретения в качестве упругой оболочки 13 используют полиуретан.
Выходное отверстие бункера 1 связано посредством трубопровода с упомянутым пневмотрубопроводом 3, для возможности подачи кинетических элементов в пневмопушку 4 для очистки емкости 8.
Кроме того, устройство содержит транспортер 9, расположенный под, по меньшей мере, одним разгрузочным отверстием 15, для перемещения смеси, состоящей из счищенной из емкости массы и кинетических элементов.
В состав устройства также входит магнитный отделитель 17 для возможности отделения кинетических элементов из смеси. Магнитный отделитель 17 связан с источником сжатого воздуха и снабжен пневмотрубопроводом 2 для возврата кинетических элементов обратно в бункер 1.
Емкость 10 для сбора счищенной массы снабжена сеткой 11 для улавливания тех кинетических элементов, которые не отделились при прохождении через магнитный отделитель 17, вибратором (не показан) для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и магнитом (не показан) для автоматического улавливания кинетических элементов с поверхности сетки в отсек для временного хранения (не показан). При этом размер ячеек сетки 11 выполнен меньше, чем размер кинетических элементов.
Заявленный способ очистки реализуется следующим образом.
В требующую очистку емкость 8 устанавливают пневмопушку 4 с соплом 7. Посредством камеры и/или дистанционного датчика 6, установленных параллельно соплу 7, определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок 16, который в свою очередь позиционирует сопло 7 пневмопушки 4 в заданном направлении.
Далее посредством компрессора создают давление в пневмотрубопроводе 3 и начинают подачу кинетических элементов из бункера 1 через пневмотрубопровод 3 в пневмопушку 4 и далее через сопло 7 на участок обрабатываемой поверхности емкости.
После очистки смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие 15 на транспортер 9, с помощью которого перемещают указанную смесь в направлении емкости 10 для сбора счищенной массы.
При прохождении массы через магнитный отделитель 17 кинетические элементы отделяют от счищенной массы и посредством пневмотрубопровода 2 возвращают в бункер 1. Емкость 10 для сбора счищенной массы снабжают сеткой 11 для улавливания тех кинетических элементов, которые не отделились при прохождении через магнитный отделитель 17. В предпочтительном варианте емкость 10 снабжают вибратором (не показан) и магнитом (не показан) для автоматического улавливания кинетических элементов с поверхности сетки в отсек для временного хранения (не показан). При этом отсек временного хранения соединяют с компрессором и бункером 1 пневмотрубопроводом (не показан) для возможности возврата кинетических элементов в бункер.
Размер и форму кинетических элементов подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости, а рабочее давление, нагнетаемое в пневмотрубопровод, подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости 8.