专利名称：罐内自动清洗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对化学工业等的聚合罐或反应罐等的罐内进行高压水清洗的罐内自动清洗装置。
背景技术：
在近年来的化学工业等领域，在对聚合罐或反应罐、反应塔等的罐内进行清洗时，可使用将一面绕本体周围公转一面自转的转动式喷头吊挂在软管的前端，并将该软管导入罐内，从外部通过软管向喷头提供高压水进行喷射清洗的装置。
作为这类装置之一，有以下所述的形式将喷头装在可以进行伸缩、旋转、俯仰的各动作的被叫做滑动喷水器的竿状部件的前端，将该滑动喷水器从罐的入口插入，在向喷头提供高压水的同时，通过远距离操作滑动喷水器的伸缩、旋转、俯仰，利用从喷头喷射的高压水三维地扫描罐内壁面，无死角地进行清洗。这种装置中，还有可利用滑动喷水器的自动操作进行自动清洗的形式。
但是，在化学工业领域所使用的罐的内部，以强制搅拌用的叶轮为首，大多还设置有对于叶轮所产生的罐内的流动以挡壁作用起到有效的搅拌作用的挡板，和、或内设在制冷剂流动通道中的兼冷却用的挡板等各种内部结构件。
因此，在采用上述那样的以滑动喷水器引导软管的构成的传统的清洗装置上，滑动喷水器受到罐内的叶轮和挡板的干扰，要使喷嘴移动到有效的位置是困难的，限定了清洗部分，恐怕不能充分清洗罐内壁面。
发明内容
本发明的目的，是鉴于上述问题，提供一种不会因罐的内部结构件而限定喷头的移动的、容易充分清洗罐内壁面直至各角落的罐内自动清洗装置。
为了达到上述目的，本发明的罐内自动清洗装置，其特征在于其具有用于清洗叶轮轴被设置在内部中心轴上的罐内的产生高压水的高压水发生装置；被导入上述罐内的软管，是在前端部吊挂一面绕本体的周围公转一面自转地喷射高压水的转动式喷头、并具有向喷头提供来自上述高压水发生装置的高压水的流路功能的软管；在上述叶轮轴的上部，绕上述轴的轴心可转动地安装的沿罐径向延伸的转动臂；沿罐径向可往返移动地支撑在该转动臂上的用于将上述软管导入罐内的软管引导器；将上述软管送入罐内或从罐内引出的卷取装置；控制转动臂的转动动作、上述软管引导器的往返移动动作、以及利用上述卷取装置将软管送入或引出的各动作的控制装置。
在本发明中，因为将喷头吊挂在前端的软管，可利用沿在罐径向延伸地安装在叶轮轴上部的转动臂往返移动的软管引导器在上述转动臂上向罐内引导，所以，可将软管引导器置于转动臂的前端部，一面向喷头提供高压水，一面利用软管卷取装置将软管送入或引出而使喷头在垂直方向上往返上升·下降。因此，通过一面从喷头向所对应的罐内壁面以某个喷射幅度沿罐上下方向喷射高压水，一面每次利用转动臂的绕转动轴的转动进行所定等角度间隔的移动地，反复进行喷头的垂直方向的往返升降，可对罐的内壁面的全区域进行清洗。
在此，如果将软管引导器装在转动臂的前端部使喷头以吊挂在内壁面附近的状态转动转动臂以改变清洗位置，则当内壁面上设置有挡板等内部结构件的时候，喷头会撞在挡板上，但本发明中，因为可使软管引导器沿转动臂在罐径向往返移动，所以，利用转动臂的转动而使喷头移动时，如果使软管引导器向轴侧移动，使喷头的吊挂位置离开内壁面，则可以一面避开挡板等内部结构件，一面使喷头沿罐圆周方向平稳地移动。
因此，如果采用本发明的清洗装置，因为对应由于罐的内部结构件而形成的内壁面的凹凸，在不与内部结构件冲撞的位置，可以升降喷头，所以，无论是具有怎样复杂的内部结构件的罐，相对清洗水的喷射的死角很少，可清洗罐内壁面直至各角落。
另外，在本发明的装置上，使转动臂向清洗位置移动的转动角度最好设计为对应各个清洗对象的罐中的内部结构件的配置进行清洗而无残留部分，例如，将在连续的一个清洗循环期间的喷头的清洗位置的间隔，最好设计使从自转的喷头向罐内壁面喷射的高压水在罐圆周方向上的喷射范围之间相互重叠一部分。
另外，转动臂的转动，也可设计为利用专用的电动机或气动马达等驱动装置进行驱动。但是，因为转动臂是安装在叶轮轴上的，所以也可设计为固定转动臂而通过控制叶轮轴用驱动装置使叶轮轴每隔一定角度进行轴转动，这样与轴一起使转动臂转动的结构。这时，具有装置结构以及控制系统更加简单的优点。
另外，软管引导器沿转动臂的往返移动，可设计为利用小型的气动马达或电动机等驱动装置使软管引导器可沿转动臂滑动的结构。例如，在转动臂上设计沿罐径向的导轨机构的同时，通过该导轨上的嵌入部可滑动地安装软管引导器的结构形式是简便的方法。这时，可沿导轨机构设计切缝开口，使穿过软管引导器的软管可向臂下部贯通。
利用驱动装置的转动臂的转动、和软管引导器的往返移动、利用卷取装置的软管的送入以及引出的各动作，受控制装置控制，因此，如果在清洗操作前将转动臂安装到叶轮轴上，以后就可以通过自动操作进行罐内的清洗。
采用本发明的清洗装置，在叶轮轴上安装转动臂，操作员可利用进入罐内的所谓“入罐作业”进行。近年来，随着聚合反应等使用的防垢剂的改良，抑制了罐内的锅垢的附着，现在，以每隔100~150罐次进行一次清洗的比例，即每隔3~5个月进行一次清洗作业就足够了。在这样的状态下，只中断聚合作业几天以配合罐内清洗，这是可以接受的。清洗中入罐作业是必要的，由于本发明的清洗装置所具有的高清洗效率，不会对罐利用设备的运行效率带来不良影响。
如上所述的本发明的特点以及优点，从参照附图进行的以下的说明的本发明的适当的实施例中会了解得更加清楚。
附图的简要说明
图1是表示将本发明的一实施形式的罐内自动清洗装置的大致构成在罐内设置的状态的说明图；图2是图1的罐上部的横断面图。
实施发明的优选方式如这些图所示那样，本实施形式的罐内自动清洗装置，具有以下设备利用入罐作业安装在位于罐1内部中心轴上的叶轮轴2的上部的转动臂15；通过导辊5从罐上方的入口4引到设在转动臂15上的软管引导器14的被导入罐1内的高压软管13；吊挂在该高压软管13的前端的转动式喷头20；装有将高压软管13送入(输送)或引出(卷取)的软管卷轴12以及其驱动系统的卷取装置10。
转动臂15，具有从叶轮轴2向罐径向延伸的导轨机构16。通过使软管引导器14沿导轨机构16在罐径向来回滑动，可改变喷头20的吊挂位置。
另外，通常，在聚合作业中，罐内不会装满到顶部，清洗对象区域的上限，可比罐内容留物的最上部位置更高，转动臂15的安装位置，在叶轮轴2的上端部附近，例如，喷头20的喷嘴21的最上部位置如果达到最上段的叶轮的最高位置就够了。
在本实施形式中，软管引导器14的结构是，通过导轨机构16上的嵌入部18安装在转动臂15上，随着设在导轨机构16上的螺杆17的受气动马达(或者电动机)19驱动的轴转动，该嵌入部18沿导轨机构16移动，这样使其与嵌入部18一起在转动臂15上移动。
另外，软管引导器14，在具有软管13可从上方插入下方的大致圆筒形形状的同时，将转动臂15的导轨机构16设计为框状结构，其内侧设计为切缝开口的形状，使从软管引导器14下方伸出的软管13可以原样的状态沿罐径向的移动区域垂下。
因此，通过软管13穿过该软管引导器14导入罐1内，利用图中未画出的气动马达或电动机等驱动的软管卷轴12输送或卷取软管13，使吊挂在软管前端的喷头20可在垂直方向上升降。这些动作，受卷取装置10的装在控制箱11内的驱动系统控制。
另外，本实施形式中的转动式喷头20，一面自身自转，一面使来自高压水发生装置(图中未画)并利用软管13提供的高压水从喷嘴21喷射。在此，通过将软管引导器14置于转动臂15的前端部，并在罐1的内壁面附近使转动式喷头20升降，使喷嘴可对对面的罐内壁面的沿高度方向的带状区域进行清洗。因此，使转动臂15绕叶轮轴断续地每隔一定角度地转动，每次，通过反复进行喷头20的升降操作，可沿整周进行罐内壁面全区域的清洗。
另外，在本实施形式中，转动臂15的转动，是通过使安装转动臂15的叶轮轴2进行轴转动进行的。即，叶轮轴2，本来具有用于驱动聚合作业时的罐内搅拌的叶轮转动的气动马达或电动机的转动驱动装置6，那么在清洗时，可通过控制该转动驱动装置6，以每隔一定角度间隔驱动叶轮轴2转动。也可设置转动臂15的转动专用的另外的驱动装置，但是，比较之下，利用叶轮轴侧的转动驱动装置6可使清洗装置的结构更简化。
另外，如图所示那样，接近罐1的内壁面配置多个挡板3的情况下，如果将软管引导器14设置在转动臂15的前端部并在喷头20吊挂在罐内壁面附近的状态下利用转动臂15的转动改变清洗位置，则有时喷头20可能会与挡板3冲撞。因此在本发明的清洗装置上，设计为使软管引导器14可沿转动臂15在罐的径向上往复移动。因此，利用转动臂15的转动来进行喷头的移动时，如果使软管引导器14向叶轮轴2侧移动，从而使喷头20的吊挂位置离开罐内壁面，则可一面避开挡板等内部结构件一面使喷头20沿罐周向顺畅移动。
例如，如图所示那样，以大致相等的间隔配置10根挡板3的情况下，如果以对应露出在相邻挡板之间的内壁面的中心的位置为清洗点，为了变换清洗位置的转动臂15的转动移动可设计为10次，每次相隔36度，再如果在各移动位置上重复进行自转的喷头20的升降，则可进行沿罐内壁面全周的所有壁面的喷射清洗。
即，在挡板相互的间隔中设定的清洗开始位置，将软管引导器4置于转动臂15的前端部，一面使高压水从喷嘴21喷射，一面使喷头20在垂直方向上来回升降移动一次进行清洗，然后，利用受气动马达19驱动的螺杆17的轴转动使软管引导器4沿导轨机构16向叶轮轴2侧移动，使喷头20的吊挂位置离开罐内壁面，在该状态下使转动臂15在罐的圆周方向转动36度。
该转动之后，如果再使软管引导器4沿导轨机构16移动而位于转动臂15的前端部，则喷头20刚好越过一根挡板3，处于吊挂在与相邻的挡板3之间露出的罐内壁面相对的位置的状态。在此，如果使喷头20同样地在垂直方向上进行往返升降移动，则利用从自转的喷头20的高压水的喷射，可在包含所对应的罐内壁面和其两侧的挡板3的各侧面的区域内，沿大致罐整个高度进行清洗。
以上那样的软管引导器14沿导轨机构16的移动、转动臂15每隔设定角度的转动、以及喷头20的升降，如果这些各操作在罐整周方向上重复进行，则可完成沿整周的罐内壁面和挡板3的全部侧面的高压水喷射清洗。
这样，如果采用本发明的罐内自动清洗装置，因为可对应由于罐的内部结构件而形成的内壁面的凹凸，在不与内部结构件冲撞的位置使喷头升降移动，所以，无论具有怎样复杂的内部结构件的罐，也可使清洗的死角很少，可清洗罐内壁面直至几乎所有的角落。
另外，受软管卷轴12进行的软管13的输送/卷取控制的喷头20的升降，最好对应来自喷嘴21的高压水喷射量或自转速度恰当设计速度使清洗无残留。另外，用于变换清洗位置的转动臂15的间断的每次转动的角度和沿导轨机构16的软管引导器14的移动，也最好对应作为清洗对象的各罐的内部结构件的配置情况设计。
另外，利用喷头20的升降进行清洗的清洗方式，也可在连续的升降移动中进行，或者采用在升降过程中设计多个固定的清洗点，而在每个点停止升降移动以进行清洗的方式。另外，升降移动也可不限于一次往返而多次往返地进行。它们的清洗条件，根据清洗对象的罐容量和内部结构件配置、污染程度等适当选择以使其可以进行最有效的清洗。
实际上，如图1以及图2所示那样，对于在内部设置10根挡板3的内径2.7m、高约8m的罐，在叶轮轴2的最上段叶轮的上方位置安装转动臂15，在罐高度方向上设计几乎等间隔的7个清洗点，从以大约1.5m/min的速度进行升降的喷头20、以30MPa的喷射压力喷射流量为170L/min的高压水，每个清洗点的清洗时间设计在5分钟以内，这个过程，在转动臂15的圆周方向上每36度地转动移动10次地在各位置上反复进行，从而进行罐内壁面的清洗，则罐内壁面的约80％~90％的面积被清洗到可满足要求的清洁度。
作为比较例，对于同一罐，以采用传统方式的滑动喷水器的清洗装置进行清洗，但清洗后的罐内壁面的面积只达到了50％~70％。这表明，如果采用本发明的罐内自动清洗装置，与传统装置相比大幅度提高了清洗效率。
另外，上述比较试验中的本发明的清洗装置，可以传统装置大约一半的成本制成。因此，本发明的清洗装置不仅有比传统装置更高的清洗效率，而且，可以更廉价地提供。
通过以上的说明，利用本发明的罐内自动清洗装置，无论是具有怎样复杂的内部结构件的罐，因为可使喷头在不与其内部结构件冲撞的位置升降，所以，清洗水喷射的死角很少，可以利用高压水喷射清洗罐内壁面直至几乎无死角。
图中符号说明1罐2叶轮轴3挡板4进入口5导辊6转动驱动装置10卷取装置11控制装置12软管装置13高压软管14软管引导器15转动臂16导轨机构17螺杆18嵌入部19气动马达20喷头21喷嘴
权利要求
1.一种罐内自动清洗装置，其特征在于其具有用于清洗在内部中心轴上设置叶轮轴的罐内的产生高压水的装置；被导入上述罐内的软管，是在前端部吊挂一面绕本体的周围公转一面自转地喷射高压水的转动式喷头的、并具有向喷头提供来自高压水发生装置的高压水的流路功能的软管；在上述叶轮轴的上部，绕上述叶轮轴的轴心可转动地安装的沿罐半径向延伸的转动臂；沿罐半径向可往返移动地支撑在该转动臂上的用于将上述软管导入罐内的软管引导器；将上述软管送入罐内或从罐内引出的卷取装置；控制上述转动臂的上述轴的转动动作、上述软管引导器的往返移动动作、以及利用上述卷取装置进行的将软管送入或引出的各动作的控制装置。
全文摘要
是喷头的移动可根据罐的内部结构件设置情况进行而不受限制的可清洗罐内壁面直至各角落的自动清洗装置。该装置,具有以下构成:高压水发生装置;将高压水引入罐内的软管;吊挂在软管前端部的可公转以及自转的高压水喷射喷头;安装在位于罐内中心轴上的叶轮轴的上部的可绕轴中心转动的、沿罐径向延伸的转动臂;可沿罐径向往返移动地设置在转动臂上的软管引导器;将软管送入罐内或从罐内引出的卷取装置;控制转动臂的转动动作、软管引导器的往返移动动作、以及利用卷取装置进行的软管的送入或引出的各动作的控制装置。
文档编号B05B3/06GK1389307SQ02122259
公开日2003年1月8日 申请日期2002年6月4日 优先权日2001年6月4日
发明者竹内隆 申请人:杉野机械股份有限公司