СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЕМКОСТИ
METHOD OF CLEANING VESSEL INNER SURFACE

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 осуществления окислительной термообработки (патент RU 2318603 С2, опубл. 10.03.2008 г., БИ №7).
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., БИ №7).
Известна установка для пневматического транспортирования сыпучих материалов, содержащая источник разряжения 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 разряжения 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., БИ №33).
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., БИ №7).
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., БИ №28).
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 С1, RU 61694 U1, a.c. SU 1615048 A1).
Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому техническому результату является заявка JP 2001253493 А, 18.09.2001.
В указанном источнике раскрывается устройство для очистки внутренних поверхностей емкостей, содержащее пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода, посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, с помощью которых определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, который, в свою очередь, позиционирует сопло пневмопушки в заданном направлении. 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, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал.
Сущность изобретения
Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу универсальности очистки различных емкостей и повышения эффективности их очистки, в том числе в труднодоступных местах.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе очистки внутренней поверхности емкости, согласно изобретению, в требующую очистки емкость устанавливают пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода, 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, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал, после чего смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие на транспортер, с помощью которого перемещают смесь для сбора счищенной массы в емкость с сеткой и улавливания кинетических элементов, размер ячеек, сетки выполняют меньше, чем размер кинетических элементов, при этом рабочее давление, нагнетаемое в пневмотрубопровод, а также размер и форму кинетических элементов подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости; счищенной массе создают дополнительно вибрацию для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и последующим их складированием для временного хранения, причем кинетические элементы возвращают в бункер. В качестве источника сжатого воздуха используют компрессор.
В качестве очищаемой емкости используют бункеры-дозаторы или железнодорожные вагоны для сыпучих грузов.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности работы устройства предложенным способом, и, как следствие, повышении степени очистки.
Осуществление изобретения
Согласно предпочтительному варианту изобретения, в представленном способе, в емкость (в данном варианте в качестве емкости выступает железнодорожный вагон), требующую очистки, устанавливают пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода.
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.
Посредством источника сжатого воздуха, в качестве которого применяют компрессор, создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал - комбикорм, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал, в качестве которого выступают зерновые культуры.
Далее 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.
Емкость для сбора счищенной массы дополнительно снабжают вибратором, для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и последующим их складированием в отсек для временного хранения, а также сеткой для улавливания кинетических элементов.
При этом сетка выполняется сменной. Размер ячеек в каждой сменной сетке выполняют меньше, чем размер кинетических элементов.
Отсек временного хранения соединяют с источником сжатого воздуха и бункером пневмотрубопроводом, для возврата кинетических элементов в бункер.
Размер кинетических элементов напрямую зависит от вида груза и типа обрабатываемой поверхности. В частности, при необходимости разгрузки насыпных грузов, например зерновых культур, где степень слеживаемости, а также сцепления с поверхностью транспортировочной емкости (при естественной влажности) меньше, чем, например, для пылевидных частиц (таких как цемент, мука и т.п.), применяются частицы размером от 2 до 10 мм, предпочтительно сферической формы. Однако возможно применение и иных форм кинетических элементов, например, пирамидальной со скругленными углами. Для грузов, склонных к большей степени слеживаемости, размер частиц может быть выбран от 5 до 30 мм аналогичной формы.
Рабочее давление также выбирается в зависимости от вида груза, и основным требованием при выборе величины давления является неразрушение груза (зерен) или сведения этого показателя к минимуму. При проведении экспериментов было установлено, что оптимальным давлением, нагнетаемым в трубопровод для зерновых культур является давление от 2,5 МПа до 3,2 МПа. Для пылевидных грузов - от 2,5 до 4,0 МПа. При выборе рабочего давления учитывается влажность груза.
В данном изобретении приведен только один пример очищаемого материала и материала кинетических элементов. Однако, как понятно специалисту, применение указанных устройств для реализации заявленного способа, возможно также и для других очищаемых материалов с применением подобных им по природе происхождения или составу гранулированных кинетических элементов. В соответствии с чем заявленное изобретение может найти широкое применение в различных областях.