专利名称：用于超声清洁工业部件的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于清洁工业部件，特别是换热器的方法和装置。
背景技术：
换热器及其他工业部件，例如，管轴、阀、接头、管段等在操作期间结污垢，并且需要定期清洁。该类结污垢的部件将依据行业而变化。清洁是重要的，因为所述部件的操作效率取决于被清洁且无污染的表面以允许在工业过程期间进行适当的热交换、流动、速度、混合、控制。用于清洁本文中所描述类型的工业部件的传统方法已经涉及使用高压水来机械式地去除并冲洗污染物、使用化学清洗或者浸溃来溶解污染物、机械性地(擦除)清洁或者 全部三种的结合。换热器被用来在两种介质之间进行热能的交换。在某些情况下，该交换可能是用于冷却过程流体的目的，且在其他情况下，其可以是增加流体的温度。在大多数情况下，介质一般被为某种金属管的材料分开，热量必须穿过该材料。一种非常常见类型的换热器是“壳管式”设计，一种介质在该"壳管式"设计中流过复杂的结构，或者是更大外壳内部的管“束”，而第二介质通过弯路流过该管束。图Ia和Ib中示出了典型的管壳式换热器的实例，其用来说明所述设备的复杂性。由附图标记101表示的换热器容纳有换热器管106，换热器管106通常具有直管型换热器束(部分地从外壳中取出来示出)或者弯曲的“U型管”设计。在图Ia中，存在弯曲或者“U”型管102的设计，并且在图Ib中，存在更常见的直管103的设计。外壳104用作管道，该管道作为介质通过穿过管束102或者103的挡板105的引导而经过的弯路之一，其中介质接触换热器管106的外径107。管片108用来成束地将管106保持在具体配置中，并且(在外壳和管之间)分开两种介质，并且允许第二介质穿过换热器管的内径。在使用中，包括管束的管的内径和外径可能如此被污垢污染，即负面地影响了通过管的流量和/或管的传热特性，结果降低了整个过程中的效率。存在许多其他种类的换热器设计，包括板式换热器，其中两种或更多种流体介质被按紧密隔开的堆垛设置的薄金属板分开，以便以交替的介质来充满交替的空间。板式换热器设计为介质与传统的机械清洁方法可接近的板表面的小部分之间的接触提供了很大的表面积，但是由于换热器一般不能被拆开的紧密构成的事实而特别难以清洁。类似地，换热器的上游和下游侧两者处的管段、管轴、阀及其他部件可能被污染到如此程度，即，使得整个过程的效率降低，并且所述部件一般需要按类似于与其保持一致的换热器的安排进行清洁。系统中未包括换热器的其他工业部件可能也被污染并需要清洁。通过介质和过程介质中的条件(温度、压力、速度、表面性质等)来确定污垢的成分。例如，在油气工业中，重质原油提供了浙青和浙青烯垢，这可能严重限制并且有时完全堵塞管、阀和换热器。在化学工业中，聚合物或者部分聚合的污染物是常见的，并且在食品工业中，常常看到重脂肪、焦糖和微生物污染物。在将水用作冷却介质的所有工业中也看到了来源于冷却水的坚硬垢状物。
清洁结污垢的工业部件通常大多利用高压水射流(吹洗)来完成。该技术涉及使用在15，000-50，000磅/平方英寸(psi)之间的、双手握持并且自动的高压泵来向被污染部分输送多个水流以驱除污染物质。该技术在复杂的表面上获得有限的成功，不但因为许多污染物缺乏可溶性和污染物的凝结特性，而且还因为管束、换热器板、阀部分或者管段的复杂性，这使得不可能通过水射流来直接冲击待清洁的大部分表面。水吹洗(waterblasting)技术也是相当危险的，需要操作者穿戴防护具，并且在北美洲每年产生了数千起工伤，包括死亡事故。此外，高压水射流方法是非常耗费时间的。单个换热器可能需要3个人组成的工作组每日吹洗24小时连续一周来移除大块污垢。例如换热器、管和阀的工业部件的化学清洁可能也利用化学清洁策略来进行，其中以过程流体来替代用来溶解污染物的化学试剂。该方法常常需要大量的危险的化学品并且常常不能完全移除污染物，由于系统内部复杂的液体流动样式或者由于堵住的管——化学清洗液不能流过该管。
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使用磨粒的纯机械清洁方法(例如喷砂)一般仅用于最极端的情况，部分是因为所述技术遭受一些与高压水射流相同的风险和缺陷，而且因为对被清洁部分的材料的潜在表面撞击(破坏)。用于清洁部件的另一选择是通过利用超声波能，如名称为“超声清洁罐”的加拿大专利号2，412，432 (Knox)中所描述的，其描述了一种其中借助于超声波能来清洁工业部件的罐。
发明内容
提供了一种由容器组成的装置，其上按这样的方式固定有超声换能器(transducer)以导向超声波能，当与合适的清洁流体结合时其可以用来清洁容纳在容器中的例如换热器的工业部件。超声换能器与液体体积的比值提供了每加仑5到25瓦的器皿中的额定能量密度，然而，换能器的配置(间隔)和操作(能量和类型)在被清洁的物体中和周围的某些位置中提供了每加仑大于20瓦的不均匀的能量密度。换能器在容器内部2到10个波长距离之间的间隔处设计成能提供均匀的能量场，这使容器内部的容积中维持高于额定能量密度，其中被清洁的部件容纳在该容积中。提供了一种由容器组成的装置，其上按这样的方式固定有超声换能器以按20kHz到30kHz之间的频率来导向超声波能，当与合适的清洁液结合时，其可以用来清洁容纳在容器内部的工业部件，特别是换热器。换能器的频率可在20-30kHz之间工作，这提供了适用于清洁工业规模的部件(例如，换热器)的超声波能的波长。该装置的一个实例中使用的换能器通过利用例如名称为“超声换能器”的美国专利号5，200, 666 (Walter等)中所描述的那样的“推拉”设计来以25kHz的额定中心频率来各传送2000瓦的能量，其中金属杆借助在杆两端处施加的超声波能、通过堆垛在换能器或者附连至杆的各端的变换器设备内部的压电晶体构件的膨胀和收缩而引起谐振。由压电构件的纵向膨胀和收缩所引起的振动(有时被称为厚度模式)主要被谐振杆表示为径向振动(相对于杆的轴线)，通过确保将杆的长度正确地调整到换能器构件的谐振频率，其同步地工作并附连至杆的各端部。因为来自用于上述实例中的杆式换能器的超声波能的径向辐射，换能器的间隔对于确保容器中的均匀能量场是很重要的。通常，从换能器发射的能量与离换能器的距离的平方成比例地径向减小(衰减)。为了防止这样，使换能器间隔开2到10个波长之间(在优选的频率范围中一般在4到24英寸之间)的整数波长距离。该配置在离换能器大约5到10个波长的距离处产生了平面换能器的声学近似，并且在其中有待清洁的物体的容积中提供了更加均匀的能量密度。可以按液体容器中的所有换能器的总输出的瓦数除以以美制加仑计的容器的容积来计算出容器中的功率密度。优选是，当将容器500充满清洁液至最低液位时，提供了 10-60瓦/加仑。还可以由容器的比容积来计算出例如被清洁的部件周围的功率密度。根据另一方面，换能器可以通过合适的电子发生器来供能，该电子发生器按适合于使换能器产生20kHz到30kHz之间的谐振的形式来传输电能，具有25kHz的典型中心频 率，每单个谐振杆的换能器耗散500到3000瓦之间，或者对于可浸入板式换能器多达60000瓦。根据另一方面，换能器可能按额定频率(例如，25kHz)来工作，其由电子发生器来控制，并且允许换能器的频率围绕额定频率波动以便维持最大功率输出，并且可以故意波动以防止由于驻波的对设备的空穴破坏。在一些情况下，避免对相邻的换能器之间的声波相位进行任何控制可能是优选的，以便允许换能器按稍微不同和可变的频率工作。在至少一些情况下，变化频率的效应产生了动态的能量场，这增强了清洁作用并且同时减小了高能的静止驻波对部件的潜在损坏。根据另一方面，基于对使待清洁的部件结污垢的污染物的正确评定来提供合适的清洁液是必需的。对于浙青烯、浙青及其他重质原油衍生物，已经发现一种具有接近中性PH值、例如由艾伯塔卡尔加里的Woodrising Resources有限公司生产的Paratene D-728的水基性除垢溶液提供了优良的性能并且处理比较简单。在某些情况下，可以将少量的溶剂添加到水溶液中以增强对某些污染物的去除。在其他情况下，必须使用强酸性或者强碱性清洁液来去除具体的污染物，例如，聚合物、环氧树脂、垢状物等。因此，对容器的结构材料的选择是很重要的，并且已经发现当普通(或者“碳”)钢作为结构构件并在严格地接近中性应用时表现很好，作为壁材料，优选不锈钢以避免在非中性的清洁液的情况下的腐蚀。如本领域技术人员可以意识到的，还可以基于预期的清洁液和污染物来使用其他结构材料。根据另一方面，可以通过现有换热器的外壳或者改进的外壳来形成液体容器。因此，根据一方面，提供了一种用于清洁工业部件的装置，包括限定出用于容纳清洁液的液体外壳的液体容器；和超声换能器，该超声换能器在清洁液中具有工作频率及波长并以2到10个波长的间隔固定到液体容器的至少一部分上。在工作中，超声换能器在液体容器的部件接收区域中产生了比液体容器的平均功率密度更大的功率密度。根据另一方面，提供了一种清洁工业部件的方法，包括以下步骤基于超声换能器在清洁液中的工作频率和波长，以2到10个波长之间的间隔将超声换能器固定到液体容器的至少一部分上；将清洁液引入到液体容器中，从而达到最低的液面高度并且使所有超声换能器浸没在清洁液中；将工业部件引入到清洁液中；并且操作超声换能器来在液体容器的部件接收区域中产生比液体容器的平均功率密度更大的功率密度。根据另一方面，换能器可能产生20kHz到30kHz之间的频率，并且可能产生大约25kHz的中心频率的频率。至少一些换能器可能同时产生20kHz到30kHz之间的不同频率。至少一些换能器可能是异相的。
根据另一方面，换能器可以固定到液体容器的内表面或者液体容器的外表面上。换能器可能是板式换能器或者是谐振杆式换能器。谐振杆式换能器可能包括一个或两个有源超声波头部。换能器可能当液体容器中充满液体时在其内部产生10-60瓦/加仑之间的功率密度。换能器可能竖直地、水平地和/或对角地安装到液体容器的内表面上。可以使用换能器的顶部处的顺应性夹子和安装设备来安装换能器，该安装设备不限制沿谐振杆的轴线的运动。根据一方面，容器可以是具有开口顶部的液体罐。容器可能具有可移除或者可缩回的顶盖。容器可能足够大以接收一组换热器管，该组换热器管可能长度在2英尺到150英尺之间并且直径在6英寸到12英尺之间。液体容器的底部可能是平坦的、凹形的或者“V”形的。根据一方面，液体容器可能是包括一组换热器管的外壳。根据一方面，液体容器可能包含pH值在7-11之间的水基性去垢表面活性剂溶液、包含溶剂添加剂、酸性溶液和碱性溶液中的至少一种的水性清洁溶液、包含酸性溶液的水性清洁溶液或者包含碱性溶液的水性清洁溶液。
所述及其他特征从以下参照附图的说明中将变得更显而易见，附图仅是用于图解目的并且无论如何不旨在限制本发明，其中图Ia是典型的管壳式换热器的剖面的侧视图，显示了管束和外壳。图Ib是图Ia中所示的管壳式换热器的分解透视图。图2是用于清洁工业部件的装置的透视图。图3a是设计成能清洁5’ x 30’的换热器的用于清洁工业部件的装置的透视图。图3b是图6a中所示的装置的剖面的端视图。图3c是图6a中所示的装置的顶视图。图3d是图6a中所示的装置的侧视图。图4a是用于清洁工业部件的备用的装置的透视图，其具有竖直定向的罐。图4b是图7a中所示的备用装置的剖面的顶视图。图4c是图7a中所示的备用装置的剖面的侧视图。图5a是一种由换热器的外壳构造的用于清洁换热器管的装置的剖面的侧视图。图5b是图8a中所示的装置的端视图。图6a是设计成能清洁更小的换热器和阀的清洁工业部件的备用装置的透视图。图6b是图9a中所示的备用装置的顶视图。图6c是图9a中所示的备用装置的侧视图。图7描绘了谐振杆式换能器的实例。图8描绘了板式换能器的实例。图9a是可以用来将换能器安装在装置中的换能器固定件的剖面的侧视图。图9b是图12a中所示的换能器固定件的细节透视图。图9c是图12a中所示的换能器固定件的透视图。
图10是设计成能清洁达到6’ X 31’尺寸的工业部件的备用装置的透视图。
具体实施例方式超声清洁应用超声波来碎裂表面周围的正常流体扩散层，以急速地增大表面污染物和清洁液之间的反应速度(相互作用)。另外，在液体中形成空穴现象，接近表面处，通过入射声波感应出的压缩和稀释，产生了高压和高温微射流，其有助于物理地扰动表面处的污染物并且将其驱入到清洁液中。通过结合超声波与例如接近中性pH值的水基表面活性剂溶液/去垢剂的合适的清洁液，可以在上述传统方法所需时间的一小部分中有效地清洁部件。本论述涉及超声清洁罐的改进，其提高了效力并且拓宽了其中可以使用该超声清洁罐的场合，包括用在更大或者更复杂的工业部件上。 特别是，相对接近地放置与清洁罐结合使用的超声换能器，例如，分开2到10个波长，或者分开2到6个波长，或者分开6到10个波长。这引起了由换能器产生的超声波相 互干涉。已经发现，通过这样做，可以改变由清洁罐中的超声波所产生的功率密度的梯度，从而增加了透过该罐的超声波。一旦理解了本文中所述的原理，则本领域技术人员将了解到由换能器产生的超声波和由所述波在清洁液中感应出的功率密度之间的关系。如此操作换能器，即，不同时控制相邻的换能器的频率和相位，这防止了静态的形成并且可能破坏清洁液中的驻波。参见图2，显示出容器200，其具有侧壁202与203、端壁204与205、倾斜及弯曲的底板201和端部挡板206，该端部挡板206支承浸入部分并防止它们滑入到端壁205内。容器200利用用于容纳液体的器皿的合适的结构设计实践来构造，并且一般包括例如竖直和水平加强梁、支承板等的结构构件，在此处不详细描述，但是本领域的和熟悉该类容器设计的技术人员应当理解。容器200的侧壁202和203的内部装配有超声换能器207，如此使用顶部固定件208和底部固定件209来安装，即换能器分开大约4个波长(例如，中心之间10”)。换能器的安装高度优选遵循底板201的斜度以便维持邻近放置在容器200中的长物体，其搁靠在底板201上。在换能器207之间定位防护条210，以防止换能器207与罐中的大部件接触而意外损坏换能器207。容器200优选装有吊耳211以便于移动容器200，并且便于使用吊索来支承悬挂在容器200中的物体以用于清洁。可以包括排放端口 213以便于移除清洁液。可以将滑架组件212集成到该设计内，以便于在地面上移动容器200并且防止使运输车倾斜。图3a_3d显示了总体上由附图标记300来表示的实例性装置，其构造来用于清洁直径达5英尺且长度达30英尺的换热器及其他部件。除了在其他实例中概括的特征外，该实例被构造成具有架空走道304，该架空走道304由支柱305支承、装有栏杆308并通向楼梯306与307。可以包括所述部件以提高工作人员的安全性并且便于使用。除了侧壁309与310、端壁311与312和倾斜底部313之外，容器可能还装有允许将坚硬的或者挠性的盖安装到容器上的支架314。如果被加热，使用盖以协助维持液体容器内的温度。还可以使用盖来防止蒸发损耗。优选将来自换能器315的缆线收集在缆线管道316、317和318中，缆线在该处被引出容器并且连接至电气放大器(发生器)以为超声换能器提供信号。图4a_4c显示了该装置的备用的竖直实例，其被构造成如此接纳换热器和管段的浸入，即来自部件的碎片轻易地掉落到容器底部，并且可以轻易地用泵抽出或者排出，并且其他种类的部件将受益于竖直地定向的罐。该容器是由四个侧壁403、404、405、406和底板407及可移除的顶盖408构成的。换能器409显示为以45度的角度安装、隔开大约10个波长(大约24”)并且被防护件410分开，该防护件410防止当在罐中在浸入或者移除期间与被清洁的部件接触而对换能器的任何意外损坏。设置排放端口 411以用于方便地移除清洁液或者底层的碎片和污染物。设置吊耳412、413 &414以便于在操作期间移除并支承罐。图5a和5b显示了装置的备用实例，其中容器是由换热器自身的外壳形成的，并且换能器安装在外壳内部。在该实例中，外壳501形成了由压力容器管形式的侧壁组成的清洁容器。通过任何便利方法将换能器502安装到外壳内部，在该情况下，通过使用挡板503来为现场清洁换热器束(未描绘)提供超声波能，也就是说，在不需要从外壳501中移除该束的情况下，该挡板503将换能器502保持在适当位置。挡板503被设计成与管束的挡板一起工作，以在操作期间增进从入口 505到出口 506的液体流动的弯路。优选为用于将电能传输至换能器502的电线在添加至外壳歧管504的板处设置固有的安全接口。用于该结构中的换能器502是市场上可得到的固有的安全型，充满惰性的、非导电流体。如所描述的，换能器502是水平安装的杆式换能器。然而，还可以使用从外部粘结到外壳上的板式换能器或者支承在外壳内部的可浸入式换能器，如本领域技术人员所了解的。图6a_6c显示了装置的更小的实例，该装置构造成用于清洁例如换热器、阀等的更小部件。装置600是由侧壁603&604、端壁605&606和底板607组成的容器，具有竖直地安装在侧壁上并水平地安装在端壁605与606上的换能器608。因为容器的容积显著小于一些更大的实例，所以换能器的间隔不是那样重要，并且在该实例中，以大约7个波长的间隔或者大约17”的间隔来安装换能器。装置优选设有折叠式防护板609，该防护板609用来保护换能器并且为给换能器供给电能所需的电线提供导管。装置还优选设有由支柱611保持在合适位置上的架空走道610、排放塞612和滑架管613以容易利用铲车来装卸。优选为待提升的容器设置提升凸耳614，以及设置提升凸耳614以在清洁期间吊起容器内部的部件。使用电子超声发生器系统来向换能器供给超声能量(例如，以25kHz的交流的形式)。可从位于纽约特伦顿的Crest Ultrasonics公司获得合适的电子发生器。将依据使用者的喜好和特殊设计的技术要求来选择发生器的种类。换能器经由电线连接至发生器，电线将每个换能器连接至合适的电源。在某些实例中，每个换能器可能需要发生器为其供能。在其他实例中，可以使用市场上可得到的换能器/发生器设备，这允许通过单个发生器为多于一个换能器供能。在某些情况下，仅某些换能器可能是有源的，使得在罐的仅某些区域有有源清洁部件。在其他情况下，专用的罐仅在某些区域中安装有换能器，以便清洁部件的特殊部分。图7显示了谐振杆式超声换能器700的实例。换能器700具有通过联接设备702&703附连至所谓的“换能器头部”704&705的谐振杆701，所述“换能器头部”(内部)包括一堆电力地串联连接并且背靠配重/热沉块707的压电晶体706，所述配重/热沉块在交变电压的影响下将膨胀和收缩，产生了经由联接器702&703传递至谐振杆701的振动。每堆压电晶体构件通常具有特定的谐振频率，其中一些引起了晶体的径向膨胀和收缩，并·且其中一些引起了材料的轴向(或者厚度)膨胀和收缩。这些典型的杆式换能器通常按调整至晶体堆和谐振杆的系统的谐振频率的频率来工作。在本文所述的优选实例中，使用20到30kHz之间的频率，25kHz是正常的工作频率。杆式换能器可以按竖直、水平或者对角定向地安装在液体罐中。当它们被安装到罐中时，这些换能器的间隔考虑到了超声波的传播方向。例如，利用图7中所示的杆式换能器701，相对少的能量从换能器头部704和705向外传播。因此，沿径向(即，平行杆之间)而非轴向(即，首尾相连地放置的杆)来测量间隔。还可以在市场上得到其他种类的超声换能器并且在合适的情况下可以用于本文所述的实例中。例如，其他种类的换能器包括单头部的谐振杆式换能器、可浸入板式换能器(如图8中所示，通过附图标记810来表示)等。板式换能器在市场上可得到，其可以被粘结到容器的外壁上或者可以被完全封装并设计成能被浸没。因此，存在多种可以用来向本文所描述的实例供给超声波能的换能器。对于所选的各种类型的换能器应当优化容器的设计和换能器的安装以在容器内部提供超声波能的均匀场。图9a_9c显示了可以用于本文中所述的装置中的换能器固定件900的实例。固定件900具有将换能器912固定到合适位置上的顶部固定件901和底部固定件902。所述设计包括用于换能器顶部的头部的夹具，该夹具轻轻地将头部903夹在两个垫片904&905之 间，并且安装管906在竖直位置上支承换能器的重量。底部固定件优选不固定换能器底部的头部907，而是其允许换能器的自由竖直运动以用于在工作期间最佳的振动输出，而同时借助于夹在导向板909和安装板910之间的顺应性(compliant)约束垫片908来限制下部的换能器头部907沿水平面的运动，从而防止在容器的装运期间振动或者扭矩的破坏。顶部的固定件901被螺接到容器壁911上以易于检修时移除，并且底部的固定件902通过焊接或者合适的紧固件固定到容器上。图10显示了一种用于清洁工业部件的装置1000，其被构造成容纳6英尺宽乘以31英尺长的换热器。该容器设计成包括图9中所示的换能器固定件，使用图7中所示类型的86对头部谐振杆式换能器。
权利要求
1.一种用于清洁工业部件的装置，包括 液体容器，其具有限定了用于容纳清洁液的液体外壳的侧壁，所述液体容器具有与所述侧壁间隔开的部件接收区域；以及 超声换能器，其在所述清洁液中具有工作频率和波长并且以2到10个波长之间的间隔固定到所述液体容器的至少一部分上，其中在工作中所述超声换能器在所述液体容器的部件接收区域中产生功率密度，该功率密度大于所述液体容器的平均功率密度。
2.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器产生20kHz到30kHz之间的频率。
3.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器中的至少一些同时产生20kHz到30kHz之间的不同频率。
4.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器中的至少一些是异相的。
5.如权利要求2所述的装置，其中所述换能器产生大约25kHz的中心频率的频率。
6.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器被固定到所述液体容器的内表面上。
7.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器被固定到所述液体容器的外表面上。
8.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器是板式换能器。
9.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器是谐振杆式换能器。
10.如权利要求I所述的装置，其中所述谐振杆式换能器包括一个或两个有源的超声头部。
11.如权利要求I所述的装置，其中所述容器是具有开口顶部的液体罐。
12.如权利要求I所述的装置，其中所述容器是具有可移除的或者可缩回的顶盖的液体罐。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述容器足够大以接收一组换热器管。
14.如权利要求13所述的装置，其中该组换热器管长度在2英尺到150英尺之间并且直径在6英寸到12英尺之间。
15.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器包括倾斜的底部表面。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述底部是平坦的、凹形的或者“V”形的。
17.如权利要求I所述的装置，其中所述换能器当装有液体时在所述液体容器内部产生10-60瓦/加仑之间的功率密度。
18.如权利要求9所述的装置，其中所述换能器被竖直地安装到所述液体容器的内表面上。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述换能器利用该换能器顶部处的顺应性夹具和安装设备来安装，该安装设备不限制沿所述谐振杆的轴线的运动。
20.如权利要求9所述的装置，其中所述换能器被水平地或者对角地安装到所述液体容器的内表面上。
21.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器是包含一组换热器管的外壳。
22.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器包括pH值在7-11之间的水基除垢表面活性剂溶液。
23.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括溶剂添加剂、酸性溶液和碱性溶液中的至少一种。
24.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括酸性溶液。
25.如权利要求I所述的装置，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括碱性溶液。
26.一种清洁工业部件的方法，包括以下步骤 基于超声换能器在清洁液中的工作频率和波长，以2到10个波长之间的间隔将该超声换能器固定到液体容器的至少一部分上； 将所述清洁液引入到所述液体容器中； 将工业部件引入到所述清洁液中，并且将所述工业部件定位在所述液体容器的部件接收区域中，该液体容器的部件接收区域与该液体容器的侧壁间隔开；以及 操作该超声换能器来在该液体容器的部件接收区域中产生比该液体容器的平均功率密度更大的功率密度。
27.如权利要求26所述的方法，其中操作所述超声换能器包括以20kHz到30kHz之间的频率来操作所述换能器。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述换能器中的至少一些同时产生20kHz到30kHz之间的不同频率。
29.如权利要求26所述的方法，其中所述换能器中的至少一些是异相的。
30.如权利要求27所述的方法，其中所述换能器产生大约25kHz的中心频率的频率。
31.如权利要求26所述的方法，其中将超声换能器固定到所述液体容器上包括将所述换能器固定到所述液体容器的内表面上。
32.如权利要求26所述的方法，其中将超声换能器固定到所述液体容器上包括将所述换能器固定到所述液体容器的外表面上。
33.如权利要求26所述的方法，其中所述换能器是板式换能器。
34.如权利要求26所述的方法，其中所述换能器是谐振杆式换能器。
35.如权利要求26所述的方法，其中所述谐振杆式换能器包括一个或两个有源的超声头部。
36.如权利要求26所述的方法，其中所述容器是具有开口顶部的液体罐。
37.如权利要求26所述的装置，其中所述容器是具有可移除的或者可缩回的顶盖的液体罐。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述工业部件是一组换热器管。
39.如权利要求38所述的方法，其中该组换热器管长度在2英尺到150英尺之间并且直径在6英寸到12英尺之间。
40.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器包括倾斜的底部表面。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述底部是平坦的、凹形的或者“V”形的。
42.如权利要求26所述的方法，其中所述换能器当装有液体时在所述液体容器内部产生10-60瓦/加仑之间的功率密度。
43.如权利要求35所述的方法，其中所述换能器被竖直地安装到所述液体容器的内表面上。
44.如权利要求43所述的方法，其中所述换能器利用该换能器顶部处的顺应性夹具和安装设备来安装，该安装设备不限制沿所述谐振杆的轴线的运动。
45.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器是包含一组换热器管的外壳。
46.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器包括pH值在7-11之间的水基除垢表面活性剂溶液。
47.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括溶剂添加剂、酸性溶液和碱性溶液中的至少一种。
48.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括酸性溶液。
49.如权利要求26所述的方法，其中所述液体容器包括水性清洁溶液，该水性清洁溶液包括碱性溶液。
全文摘要
本发明涉及一种用于清洁工业部件的装置，包括液体容器和超声换能器，该液体容器限定出用于容纳清洁液的液体外壳，该超声换能器在所述清洁液中具有工作频率和波长并且按2到10个波长的间隔固定到所述液体容器的至少一部分上。在工作中，所述换能器在液体容器的部件接收区域中产生大于液体容器的平均功率密度的功率密度。
文档编号B08B3/12GK102939171SQ201080064577
公开日2013年2月20日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者W·L·菲利普斯, S·史密斯, B·基泽 申请人:W·L·菲利普斯, S·史密斯, B·基泽