[发明专利]清理管道系统的方法和系统

说明书

从管道系统中清除内容物的方法和系统，所述管道具有近端和远端，所述方法包括：在所述近端提供空气源给所述管道系统，通过施加空气压力实现所述管道系统中内容物的流动，该空气压力随着大部分的管道内容物在所述远端逐渐排出而从初始压力减小。所述方法还包括：确定由所述空气源供给所述管道系统的空气体积，根据提供给所述管道的空气体积确定估算的内容物移动速度，以及调节对所述管道的所述近端的空气供应，以通过所述估算的内容物移动速度获得预定的管道内容物移动速度。

技术领域

本发明涉及一种清理管道系统的方法和系统。

背景技术

管道系统应用于工业环境中，例如食品工业或石油工业，用来将内容物，如原材料、半成品或终端产品，输送给对应工序中的多个阶段。这种管道系统需要定期清洁，因此需要清除管道系统中的内容物，也就是产品。在清理管道系统后，可以进行清洁。这种清洁技术在本领域中也被称为“原位清洁(Cleaning In Place)”(CIP)。

在清理管道系统时，所清除的内容物最好保留下来，以便在使用管道系统时用于后续使用或在工序中循环再用。因此，在清洁之前，通过使用空气将管道系统内容物推出的方式清理管道是有利的。通常情况下使用压缩空气，但是取决于内容物，其它气体也是能够应用的。

在本领域中众所周知的是，清理管道系统可以通过在推进阶段中将管道系统的内容物吹出的方式实现，其中，高压气体施加在管道系统的近端，以便管道内容物开始运动。当将大部分的内容物从管道系统中清除时，吹风阶段的恒定空气流会移除附着在管道系统壁上的剩余内容物，此后，管道系统可以分别在冲洗阶段和干燥阶段中清洗和烘干。

在推进阶段，清理管道系统需要适当的压力和速度。当压力过低时，用于排出内容物所使用的空气往往绕过管道系统的内容物并找到其自身的道路去往远端，从而将内容物留在管道系统中。

当压力过高时，空气可以穿过管道内容物，形成所谓的“鼠洞”，即经过内容物的通道。

适当的初始压力和在推进阶段的压缩空气的压力随时间的分布可以取决于内容物粘性、管道直径和管道结构，也可以取决于经验。在推进阶段一旦空气被释放，那么空气的压力随时间的分布和相应产生的空气流也决定了管道系统内容物的适当排出。

在该领域中，预设的空气压力分布释放在管道系统内容物上，从初始压力开始，减小至最终压力。当达到最终压力时，即压力降至阈值以下，或当推进阶段超时时，推进阶段结束。在这些情况下，压力和压力分布选择为使得在推进阶段结束时有足够的标准数量的内容物已经被清除。在其它情况下，当检测到突然的、意外的压降时，推进阶段结束。在后一种情况下，管道系统的内容物被过早的完全排出。

当已清除的内容物不足标准数量时，或者当推进阶段过早结束时，标准数量的内容物中的较大部分残留在管道系统中。因此，需要延续鼓风阶段才能最终清除管道系统的内容物。

在推进阶段，当过多的内容物被清除出管道系统时，压缩空气会不合希望地进入用于捕获从管道系统中移除的内容物即产品的容器中，从而在这样的容器中引起过压并因此阻碍容器的填充。

由于管道系统会包括许多产品供应线或供应管道，每一条产品供应线或供应管道在生产过程中都必须清除，并且其中的管道是由不透明材料(如不锈钢)制成的，当管道内容物被清除出管道时，不可能对其进行跟踪。因此，管道系统清理的完成是不确定的。

发明内容

本发明的目的是提供不具有上述缺点的清除管道系统中的内容物。