Сепаратор для системы сухой химической чистки изделий и способ отделения воды от силоксанового растворителя, используемого при сухой химической чистке
Изобретение относится к области сухой химической чистки одежды, в частности к сепаратору и способу для извлечения воды из растворителя при сухой химической чистке. Сепаратор для системы сухой химической чистки изделий, предназначенный для отделения воды от силоксанового растворителя, используемого в указанной системе, содержит главную камеру, имеющую впуск для приема смеси силоксанового растворителя и воды из системы сухой чистки и вмещающую верхний слой и нижний слой, разделенные посредством силы тяжести и содержащие соответственно силоксановый растворитель и воду, концентрация которой в нижнем слое является большей, чем в верхнем слое, средство регулирования потока указанной смеси, поступающей из впуска в главную камеру, подающее смесь из главной камеры в фильтр, содержащий материал, способствующий коалесценции для приема смеси, продавливаемой посредством средства регулирования потока, и дополнительную камеру для дальнейшего разделения силоксанового растворителя и воды, соединенную с фильтром и имеющую первый выпуск, предназначенный для удаления из дополнительной камеры по меньшей мере части верхнего слоя, содержащего силоксановый растворитель, и второй выпуск, предназначенный для выведения воды из нижнего слоя дополнительной камеры на дно главной камеры, сообщенное с третьим выпуском для вывода воды из главной камеры. Способ отделения воды из смеси силоксанового растворителя и воды, полученной при сухой химической чистке изделий, осуществляется с помощью вышеуказанного сепаратора. Изобретение позволяет решить проблему отделения воды от силоксанового растворителя с помощью гравитационного разделения двух компонентов в смеси, имеющих незначительно отличающиеся плотности. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение, в общем, относится к области сухой химической чистки одежды, текстильных материалов, изделий и т.п. и, в частности, к способу и сепаратору для извлечения воды из растворителя при сухой химической чистке, обладающего уникальными характеристиками в отношении плотности и удельного веса.
Сухая химическая чистка - важная отрасль промышленности во всем мире. Только в Соединенных Штатах существует более сорока тысяч предприятий по химической чистке /многие из них имеют многочисленные филиалы/. Промышленность по химической чистке является весьма важной отраслью в современной экономике. Многие предметы одежды /и другие предметы/ необходимо подвергать химической чистке для того, чтобы они оставались чистыми благодаря удалению жиров и масел для ухода за телом и выглядели приличными благодаря предотвращению усадки и обесцвечивания.
До настоящего времени наиболее широко применяемым растворителем для химической чистки является перхлорэтилен. Он имеет многочисленные недостатки, включая присущие ему токсичность и запах.
Другой проблемой в этой области является то, что в системах, применяемых в настоящее время, разные изделия требуют разного обращения с ними для предотвращения их порчи во время химической чистки.
Способы сухой химической чистки предшествующего уровня техники включают в себя использование для чистки различных растворителей и соответствующего оборудования. Как упоминалось ранее, наиболее широко применяемым растворителем является перхлорэтилен. Он имеет преимущество в том, что является отличным очищающим растворителем, но его недостаток заключается в его большой опасности для здоровья и окружающей среды, т.е. он вызывает некоторые формы рака и очень вреден для грунтовых вод и водной фауны и флоры. Из-за этих недостатков перхлорэтилен запрещен в некоторых местностях. Кроме того, в прошлом пробовали и использовали другие растворители, как например растворители на основе нефти или углеводороды. Эти различные растворители являются менее агрессивными, чем перхлорэтилен, но все же классифицируются как летучие органические соединения. Как таковые эти соединения регламентируются и разрешаются в большинстве местностей.
Индустрия сухой химической чистки долгое время зависит от растворителей на основе нефти и общеизвестных хлорированных углеводородов, перхлорэтилена и трихлорэтилена, используемых при чистке изделий и предметов одежды. С 1940-х гг. перхлорэтилен расценивают как синтетическое соединение, которое является невоспламеняющимся и обладает большой обезжиривающей и очищающей способностью, идеальной для индустрии сухой химической чистки. Как было обнаружено в начале 1970-х гг., перхлорэтилен вызывает рак печени у животных. Это было тревожным открытием, так как в то время отходы химической чистки размещали на свалках и отвалах, из которых они выщелачивались в почву и грунтовые воды.
Постепенное ужесточение правил Агентства по охране окружающей среды США, наконец, привело к принятию в 1996 г. закона, согласно которому все предприятия по сухой химической чистке должны применять циклы "от сухого к сухому", это означает, что изделия и предметы одежды поступают в машину сухими и выходят из нее сухими. Это потребовало создание систем с "замкнутым контуром", которые могли бы улавливать почти весь жидкий или парообразный перхлорэтилен. Технологический "цикл" включает в себя помещение изделий или предметов одежды в специально сконструированную моющую машину, которая может вмещать 15-150 фунтов изделий или предметов одежды, которые видны через круглое окошко. Перед помещением в машину изделия или предметы одежды проверяют и обрабатывают посредством местного выведения пятен. Если изделие является необычным или, как известно, доставляющим хлопоты, то проверяют этикетку, чтобы удостовериться в том, что сухая химическая чистка, как считает изготовитель, является безопасной для данного изделия. Если нет, то пятно может быть постоянным. Например, может быть не видно сахарное пятно, но после прохождения через процесс химической чистки, оно окисляется и становится коричневым. Если пятно связано с жиром, то вода не помогла бы, а помог бы растворитель, так как он растворяет жир. Действительно, основной повод для сухой химической чистки определенных видов одежды /которые невозможно выстирать в обычной стиральное машине/ - это удаление накопившихся масел для ухода за телом /известных как жирные кислоты/, потому что они очень окисляются и издают прогорклый неприятный запах.
Жир и жирные кислоты, которые накапливаются в растворителе, удаляют его фильтрованием и перегонкой растворителя. Другими словами, кипятят загрязненный растворитель, и все пары при прохождении через конденсационный змеевик конденсируются обратно в жидкость. Извлеченная жидкость содержит как растворитель, так и воду, и жидкость пропускают через сепаратор для разделения двух несмешивающихся жидкостей. Вода может получаться от естественной влажности окружающего воздуха, действию которого подвергаются текстильные изделия перед чисткой. Другим источником влаги могут быть материалы, используемые во время предварительного выведения пятен.
Перед извлечением текстильных изделий из моющей машины она становится сушилкой. Через камеру пропускают горячий воздух вместо вентилирования наружу, при этом поток воздуха проходит через конденсатор, где пары конденсируются в жидкость. Затем жидкость пропускают через сепаратор для отделения воды от растворителя и возврата растворителя для повторного использования.
Если вода не будет отделена от растворителя, то она будет переноситься в присоединенный резервуар и вследствие своей плотности будет осаждаться на дно резервуара. При достаточном уровне воды она будет отбираться насосной системой и может быть перекачена на очищаемые изделия, что привело бы к порче изделий.
Если вода будет находиться в резервуаре в течение достаточного периода времени, то начнется развитие бактерий, что приведет к очень неприятному запаху, который будет переноситься на очищаемые изделия. Углеводородный растворитель является питательным веществом для бактерий и может способствовать быстрому развитию бактерий. Поверхность раздела между более легким растворителем и более плотной водой представляет собой поверхность раздела между водой и растворителем. На этой поверхности раздела загрязнения, растворимые в полярном растворителе, могут включать в себя жирные кислоты, пищевой продукт и пот и иметь обычный запах тела. Продолжающееся осаждение может быстро привести к развитию бактерий и, в конце концов, к появлению запаха.
Следовательно, для профессиональной сухой химической чистки очень важным является контроль наличия воды таким образом, чтобы не допускать порчу очищаемых изделий и образование запахов, которые привели бы к недовольству заказчика.
Одним из критериев выбора надлежащей системы для разделения воды и растворителя является различие в плотности и удельном весе растворителя и воды. Плотность или удельный вес перхлорэтилена /наиболее широко применяемого растворителя/ составляет 1,619, в то время как у воды - 1,0. Другим наиболее широко применяемым видом растворителя является растворитель на основе нефти или углеводородный растворитель, чей удельный вес находится в пределах 0,754 и 0,820, причем у наиболее распространенного углеводородного растворителя /DF-2000/ - 0,77. Чем больше разница в удельном весе между водой и растворителем, тем легче их разделение. Созданы гравитационные сепараторы, которые используются тогда, когда растворитель имеет большую или меньшую плотность, чем у воды, а разница между фазами больше, чем 0,03.
Хотя разработаны системы для разделения воды и растворителей, удельный вес которых значительно отличается от удельного веса воды /1,0/, не предпринималось никаких усилий для разделения воды и растворителей, у которых удельный вес близок к 1,0.
Например, в патенте США 3451234 раскрыта система для сухой чистки изделий из текстильных материалов, обеспечивающая разделение воды и растворителя и содержащая впускную трубку для подачи воды и растворителя, средство регулирования потока из впускной трубки, фильтр, разделяющий растворитель и воду на нижний и верхний слои, выпускную трубу, соединенную с камерой для удаления части верхнего слоя из камеры.
В этом патенте описан также способ сухой чистки изделий, включающий стадии погружения изделий в жидкость, удаление жидкости из изделий и разделение жидкости на растворитель и воду.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание используемых при сухой химической чистки изделий гравитационного сепаратора и способа для разделения воды и растворителя, удельный вес которого близок к удельному весу воды.
Указанный технический результат достигается тем, что сепаратор для системы сухой химической чистки изделий, предназначенный для отделения воды от силоксанового растворителя, используемого в указанной системе, содержит главную камеру, имеющую впуск для приема смеси силоксанового растворителя и воды из системы сухой чистки и вмещающую верхний слой и нижний слой, разделенные посредством силы тяжести и содержащие соответственно силоксановый растворитель и воду, концентрация которой в нижнем слое является большей, чем в верхнем слое, средство регулирования потока указанной смеси, поступающей из впуска в главную камеру, подающее смесь из главной камеры в фильтр, содержащий материал, способствующий коалесценции, для приема смеси, продавливаемой посредством средства регулирования потока, и дополнительную камеру для дальнейшего разделения силоксанового растворителя и воды, соединенную с фильтром и имеющую первый выпуск, предназначенный для удаления из дополнительной камеры по меньшей мере части верхнего слоя, содержащего силоксановый растворитель, и со вторым выпуском, предназначенным для выведения воды из нижнего слоя дополнительной камеры на дно главной камеры, сообщенное с третьим выпуском для вывода воды из главной камеры.
Между верхним и нижним слоем в главной камере может быть образована поверхность раздела, и впуск содержит впускную трубку, вертикально проходящую в главной камере до местоположения над поверхностью раздела.
Впускная трубка может иметь горизонтальный конец для введения указанной смеси в главную камеру для обеспечения минимизации турбулентности смеси в главной камере.
Сепаратор может дополнительно содержать материал, способствующий коалесценции, размещенный в начальном конце впуска для обработки указанной смеси материалом, способствующим коалесценции, до ее введения в главную камеру.
Фильтр может дополнительно содержать второй материал, способствующий коалесценции, для обработки указанной смеси до ее введения в дополнительную камеру.
Материал, способствующий коалесценции, может быть выбран из группы, состоящей из полимера с открытой формой ячеек, фенолформальдегидного полимера и найлона.
Материал, способствующий коалесценции, может иметь перфорации, каждая из которых имеет размер от 10 до 100 микрон.
Сепаратор может дополнительно содержать конденсатор, соединенный с впуском для подачи в него сконденсированной смеси воды и силоксанового растворителя из конденсатора.
Средство регулирования потока может быть выполнено в виде насоса. Насос может быть выполнен с возможностью приведения в действие поплавковым датчиком уровня указанной смеси, расположенным в главной камере. Насос может быть электрическим или пневматическим.
Сепаратор может дополнительно содержать поворотный клапан, установленный в третьем выпуске и приводимый в действие поплавковым датчиком уровня воды для ее удаления со дна главной камеры.
Сепаратор может дополнительно содержать поворотный клапан, установленный в третьем выпуске и приводимый в действие двумя электроконтактами, замыкающими цепь при повышении уровня воды для ее удаления со дна главной камеры.
Средство регулирования потока может быть приспособлено подавать смесь из верхнего слоя главной камеры в фильтр.
Указанный технический результат достигается и тем, что способ отделения воды из смеси силоксанового растворителя и воды, полученной при сухой химической чистке изделий, с использованием вышеописанного сепаратора содержит стадии получения смеси силоксанового растворителя и воды в процессе сухой химической чистки и введения и разделения указанной смеси в указанном сепараторе.
Указанную смесь можно вводить в главную камеру в местоположение над поверхностью раздела силоксанового растворителя и воды.
В способе можно осуществлять минимизацию турбулентности указанной смеси при ее введении в главную камеру. Минимизацию турбулентности указанной смеси можно осуществлять посредством ее введения в главную камеру по горизонтальному пути.
При осуществлении способа можно коалесцировать воду в указанной смеси до введения смеси в главную камеру.
При введении указанной смеси в дополнительную камеру можно минимизировать ее турбулентность. Минимизацию турбулентности указанной смеси можно проводить путем его введения в дополнительную камеру по горизонтальному пути.
В способ можно коалесцировать воду в указанной смеси до ее введения в дополнительную камеру.
Введение указанной смеси в дополнительную камеру можно осуществлять при превышении уровня верхнего слоя в главной камере заданного уровня.
При осуществлении способа смесь силоксанового растворителя и воды можно вводить в сепаратор без ее перегонки.
В настоящем изобретении применяют особый растворитель, который получен из органического/неорганического гибрида /кремнийорганического соединения/, чей удельный вес равен 0,95. Близость плотности и удельного веса этого растворителя к плотности и удельному весу воды /1,0/, а также вязкость растворителя приводят к образованию небольших водяных шариков во время процесса сухой химической чистки. Стандартный гравитационный сепаратор, используемый для разделения обычного растворителя и воды, не будет действовать с этим /кремнийорганическим/ растворителем.
Вышеупомянутые преимущества настоящего изобретения и также его дополнительные цели и преимущества будут полнее понятны в результате подробного описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг.1 изображает схематический вид машины для сухой химической чистки, в которой используется растворитель, имеющий точку кипения, которая требует применения вакуумной перегонки;
фиг.2 - технологическую схему, показывающую стадии способа сухой химической чистки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 - технологическую схему, показывающую функциональные стадии способа отделения воды от растворителя,
фиг.4 - схематический вид средства для отделения воды от растворителя согласно способу на фиг.3, когда их значения плотности являются очень близкими.
Настоящее изобретение относится к устройству и способу, используемым при сухой химической чистке изделий, текстильных материалов, кожаных изделий и т.д.
На фиг.1 схематически показана система 5 для сухой химической чистки, обеспечивающая возможность осуществления взаимосвязанных стадий чистки согласно настоящему изобретению, хотя, как считают, могут быть использованы другие компоновки системы для химической чистки. Необходимо отметить, что система 5 для химической чистки, показанная на фиг.1, может быть использована для обработки растворителем Класса 3-А.
Сухую химическую чистку изделий или других предметов начинают с их помещения в горизонтальный вращающийся барабан 10 системы 5. Цикл стирки осуществляется с применения жидкости для сухой химической чистки, содержащей силоксановый растворитель на кремнийорганической основе, перекачиваемый с использованием насоса 12.
Используемыми силоксановыми растворителями являются летучие кремнийорганические соединения, такие как линейные и циклические силоксаны. Например циклическими силоксанами могут быть циклические силоксаны D-5 или D-4 или тетрамер-циклические силоксаны, например октометил-циклотетрасилоксаны или пентамер-циклические силоксаны, например декаметил-циклопентасилоксаны, или гексамер-циклические силоксаны, например додекаметил-циклогексасилоксаны. Линейными силоксанами могут быть линейные силоксаны L-5. Другие силоксаны, которые могут быть использованы, включают полидиалкил-циклосилоксаны и гексаметил-циклотретрасилоксаны. Более того, растворитель может быть образован из комбинации любых вышеуказанных силоксанов. При этом композиции могут использоваться с добавками, такими как сложный эфир, спирт или простой эфир, или детергенты, или суспендирующие агенты.
Растворитель перекачивают из рабочего резервуара 14 или из резервуара 16 для нового растворителя и затем в барабан 10 с изделиями. Перекачиваемый растворитель можно пропускать через фильтр или прямо подавать в барабан 10.
Затем растворитель из барабана 10 циркулирует через уловитель 20 пуговиц к насосу 12. После перемешивания в течение заранее определенного периода времени растворитель сливают и перекачивают в любой их трех резервуаров 14, 16, 22, показанных на фиг.1. Затем барабан 10 вращается под действием центробежных сил для слива оставшегося растворителя в любой из желаемых резервуаров.
Типы фильтровальных устройств, совместимых с конкретным растворителем, согласно настоящему изобретению, являются следующими: вращающийся диск с размером ячеек 20-30 микрон, при этом с вращающимся диском с размером ячеек 30 микрон можно по выбору использовать диатомовую землю; трубчатый фильтр/гибкий, жесткий или выпуклый/, который по выбору может быть также использован с диатомовой землей; патронный фильтр /угольный сердечник, весь углерод стандартного размера, большего или малого размера/; и патронный фильтр "Клин Райт", при котором может совсем не потребоваться перегонный куб. Можно также использовать фильтры с размером ячеек между 10 и 100 микрон для фильтрования сконденсировавшейся влаги перед разделением.
Возможно фильтрование растворителя для удаления частиц загрязнений, который высвобождается с очищаемых изделий. Кроме того, фильтрование растворителя на силиконовой основе исключает полимеризацию растворителя даже в присутствии катализатора.
Растворитель, используемый для чистки, должен быть подвергнут перегонке при расходе 10-20 галлонов (38-76 л) на 100 фунтов (45,35 кг) очищенных изделий, если не используется вышеупомянутый патронный фильтр "Клин Райт". Для выполнения этого можно использовать перегонный куб 24, принимающий растворитель из фильтра 18 или из резервуара 22 для загрязненного растворителя. Растворитель, находящийся в резервуаре 22 для загрязненного растворителя, может быть введен в перегонный куб посредством всасывания, так как перегонный куб находится под вакуумом, который можно регулировать посредством поплавкового шарового клапана (на чертеже не показан).
Любое количество уловленных или сконденсировавшихся паров, выходящих из перегонного куба, может быть конденсировано посредством змеевиков водяного охлаждения в пароконденсаторе 26 перегонного куба. После этого сконденсировавшийся растворитель самотеком поступает в сепаратор 28. В зависимости от перегонного куба объемная скорость потока может быть в пределах 0,75 и 1,25 галл./мин (2,85 и 4,75 л/мин) и в соответствии с этим сконструирован сепаратор. Вакуум может быть создан посредством жидкостного насоса 30 или с применением трубки Вентури.
Во время процесса сушки изделия переворачиваются в барабане 10 с применением воздуха, нагнетаемого вентилятором 32 над нагревательными змеевиками 34, что приводит к нагреву входящего потока воздуха до 48-83°С. По мере того как происходит нагрев и испарение растворителя и воды, оставшихся на изделиях, воздушный поток выходит из барабана 10 и проходит над охлаждающими змеевиками пароконденсатора 36, где пары конденсируются обратно в жидкость. Эта жидкость по трубе 37 самотеком поступает в сепаратор 28.
Насыщенный парами воздух, выходящий из барабана 10, имеет температуру в пределах 48-59°С. Эта температура имеет важное значение в том, что она на 17°С или более ниже точки вспышки вышеупомянутого растворителя. В одном варианте осуществления изобретения объемная скорость потока конденсата может быть ограничена 0,75 галл./мин, и сепаратор, таким образом, может быть спроектирован на суммарную объемную скорость конденсата из пароконденсатора 26 и 36 перегонного куба и сушильной части.
В соответствии с вышеизложенным процессом сухой химической чистки существует не меньше одного, а два или более источников поступления растворителя в сепаратор. Способность возвращать вновь сконденсировавшийся растворитель в систему для сухой химической чистки зависит от сепаратора 28 и его эффективности.
Для обеспечения такой эффективности предлагается способ разделения воды и растворителя, показанный на фиг.3. Как показано, при сухой химической чистке на стадии 40 удаляют с изделий смесь жидкости для сухой химической чистки и воды. Затем на стадии 42 эта смесь поступает в сепаратор 28. При получении смеси ее продавливают через материал, способствующий коалесценции на стадии 44. После этого жидкость для химической чистки отделяют от воды на стадии 46.
На фиг.4 схематически показан сепаратор 28 для системы сухой химической чистки изделий, предназначенный для отделения воды от силоксанового растворителя, используемого в указанной системе, содержащий главную камеру 48, имеющую впуск для приема смеси силоксанового растворителя и воды из системы сухой чистки, выполненный в виде впускной трубки 52 с впускным отверстием 50, вертикально проходящей в главной камере 48, вмещающей верхний слой и нижний слой, разделенные посредством силы тяжести по границе раздела 54 и содержащие соответственно силоксановый растворитель и воду, концентрация которой в нижнем слое является большей, чем в верхнем слое. Трубка 52 проходит до местоположения на несколько дюймов выше поверхности 54 раздела. Сепаратор 25 имеет средство регулирования потока указанной смеси, выполненное, например, в виде погружного насоса 60, поступающей из впускной трубки 52 в главную камеру, подающее смесь из главной камеры 48 в корпус фильтра 62, содержащий материал, способствующий коалесценции 64, для приема смеси, продавливаемой посредством насоса 60, и дополнительную камеру 68 для дальнейшего разделения силоксанового растворителя и воды, соединенную с фильтром 62 и имеющую первую выпускную трубку 69, предназначенную для удаления из дополнительной камеры 48 по меньшей мере части верхнего слоя, содержащего силоксановый растворитель, и со второй выпускной трубкой 70, предназначенной для выведения воды из нижнего слоя дополнительной камеры 68 на дно главной камеры 48, сообщенное с третьей выпускной трубкой 74 для вывода воды из главной камеры 48.
Когда смесь силоксанового растворителя и воды достигает главной камеры 48 сепаратора 28, эта смесь может быть фильтрована для предотвращения попадания в сепаратор 28 тонких волокон и мелких частиц загрязнений, которые, в свою очередь, могут помешать работе материала 64, способствующего коалесценции, фильтра 62. Для осуществления такого фильтрования может быть помещен материал, способствующий коалесценции 56, в начальном конце впускной трубки 52. В число различных материалов, способствующих коалесценции, согласно настоящему изобретению могут входить найлон, найлоновые поверхности и неизнашивающийся найлон. Пароконденсаторы 26, 36 системы для сухой химической чистки, показанной на фиг.1, могут быть подсоединены таким образом, чтобы не имелось никаких низких точек, где могла бы скапливаться вода. Таким образом, поток смеси может иметь по возможности прямой вход в сепаратор 28.
Силоксановый растворитель нерастворим в воде, однако вода в форме мицеллы суспендируется в гидратированном растворителе, пока не образует шарики диаметром около 0,015 см. Вследствие суммарного веса шарики осаждаются на дно главной камеры 48. Смесь силоксанового растворителя и воды горизонтально вытекает в главную камеру 48 из горизонтальных концов 55 впускной трубки 52, что сводит к минимуму турбулентность.
С повышением уровня всей жидкости в главной камере 48 срабатывает поплавковый датчик 58 уровня, который, в свою очередь, приводит в действие погружной насос 60 с номинальной производительностью вплоть до 400 галл./час (1520 л/час). Такой насос 60 отводит гидратированный растворитель с уровня между 1/3 - 1/2 всей высоты главной камеры 48. Затем жидкость перекачивается насосом 60 в корпус 62 фильтра, который имеет вертикальную полость размером между 2 и 20 дюймами ( 50,8 и 508 мм).
Затем смесь силоксанового растворителя и воды продавливают через материал, способствующий коалесценции 64, расположенный в корпусе 62 фильтра. Этот материал имеет диаметр 2-12 дюймов (50,8 и 508 мм) при размере поперечного сечения 1/4 - 4 дюйма (6,35 -101,6 мм). Необходимо отметить, что может быть три или большее число отдельных материалов 64, расположенных в вертикальной полости корпуса фильтра 62. Открытая форма ячеек полифенолформальдегидного полимера, который может быть использован для изготовления коалесцирующего материала 64, дает возможность коалесцировать мицеллы воды. При продавливании гидративного раствора через материал, способствующий коалесценции 64, образуется некоторое количество водяных шариков, которые появляются на выходной стороне материала 64.
Насос 60 по своему выполнению может быть электрическим или пневматическим. Использование любого средства регулирования потока, как например насоса 60 или, в качестве альтернативы, разрежения, приводит к достаточному разделению. Выбранное средство регулирования потока должно обеспечивать объемную скорость потока 0,5-2,5 галл./мин (1,9-9,5 л/мин). Если входящий поток гидратированного растворителя превышает поток, допускаемый материалом, способствующим коалесценции 64, то может быть понижено повторное позиционирование поплавкового датчика 58 уровня, воздействующего на средство регулирования потока для обеспечения большего буферного пространства для гидратированного растворителя.
Когда отделенная жидкость покидает корпус фильтра 62, она входит в вертикальную трубку 66 в дополнительной камере 68, которая дает возможность водяным шарикам осаждаться на ее дно. Отделенный растворитель вытекает через первую выпускную трубку 69 для растворителя.
Шарики воды, скопившиеся у дна камеры 68, самотеком вытекают из нее по второй выпускной трубке 70 к дну главной камеры 48. В одном варианте осуществления изобретения выпускная трубка 70 имеет внутренний диаметр в пределах от 1/8 до 1/4 дюйма (от 3,17 до 6,35 мм). Воду, которая накапливается на дне главной камеры 48, удаляют посредством поплавкового датчика 72 уровня воды, который механически открывает поворотный клапан в третьей выпускной трубке 74. Кроме того, можно использовать два электроконтакта или датчика /на чертеже не показаны/, которые при повышении уровня воды замыкают цепь для подачи сигнала в пневматический или электрический клапан, который может выпускать воду, находящуюся в главной камере 48. На дне главной камеры 48, кроме того, может быть выполнено отверстие для слива вручную при периодическом обслуживании вручную.
Главная камера 48 может быть изготовлена из нержавеющей стали или полиэтилена. Не рекомендуется изготавливать главную камеру 48 из углеродистой стали, так как могут быстро происходить окисление и ржавление. Кроме того, не рекомендуется использовать пластмассовые трубки из полихлорвинила, так как растворитель на основе силикона будет удалять пластификатор, делая материал хрупким. Можно также использовать другие материалы, на которые не действует растворитель.
Использование силоксанового растворителя предоставляет свободу в отношении температур, которой традиционно не существуют в области сухой химической чистки. Регулирование температуры жидких растворителей, используемых в областям сухой химической чистки, имеет решающее значение.
Как указывалось ранее, наиболее распространенным растворителем является перхлорэтилен, чью температуру в идеальном случае поддерживают в интервале 25-28°С. Он также является обычным интервалом для всех других растворителей, используемых в настоящее время в области сухой химической чистки. Если увеличили бы температуру, то результатом был бы намного более агрессивный растворитель, приводящий к порче обрабатываемых изделий. Увеличение показателя "кари бутил" чаще всего приводит к растворению красителей с очищаемых изделий, вызывающему перенос этих красителей на другие очищаемые изделия. Необходимость регулирования температуры заставляет изготовителей машин для химической чистки устанавливать змеевики водяного охлаждения, размещаемые в основных резервуарах, и рубашки водяного охлаждения вдоль трубопроводов для обеспечения теплопередачи.
Посредством увеличения температуры силоксанового растворителя согласно настоящему изобретению до интервала 32-35°С при чистке возможно проявление его агрессивности, не приводящей к снятию или удалению красителей. Это лучше всего может быть осуществлено циркуляцией воды в замкнутом контуре от резервуара для горячей воды, через циркуляционный насос и змеевики /ранее использовавшиеся для охлаждения/ и обратно в резервуар для горячей воды. Циркуляционным насосом управляют посредством датчика температуры, который может быть помещен в растворитель. В результате точно регулируется температура растворителя, которая влияет на агрессивность растворителя, не вызывая порчу очищаемых изделий.
Хотя выше описаны различные варианты осуществления изобретения, необходимо учесть, что они представлены лишь в качестве примера, а не как ограничения. Таким образом, широта и пределы предпочтительного варианта не должны ограничиваться каким-либо из вышеописанных примерных вариантов, а должны определяться только согласно нижеследующей формулы изобретения и его эквивалентов.
1. Сепаратор для системы сухой химической чистки изделий, предназначенный для отделения воды от силоксанового растворителя, используемого в указанной системе, содержащий главную камеру, имеющую впуск для приема смеси силоксанового растворителя и воды из системы сухой чистки и вмещающую верхний слой и нижний слой, разделенные посредством силы тяжести и содержащие, соответственно, силоксановый растворитель и воду, концентрация которой в нижнем слое является большей, чем в верхнем слое, средство регулирования потока указанной смеси, поступающей из впуска в главную камеру, подающее смесь из главной камеры в фильтр, содержащий материал, способствующий коалесценции для приема смеси, продавливаемой посредством средства регулирования потока, и дополнительную камеру для дальнейшего разделения силоксанового растворителя и воды, соединенную с фильтром и имеющую первый выпуск, предназначенный для удаления из дополнительной камеры по меньшей мере части верхнего слоя, содержащего силоксановый растворитель, и второй выпуск, предназначенный для выведения воды из нижнего слоя дополнительной камеры на дно главной камеры, сообщенное с третьим выпуском для вывода воды из главной камеры.
2. Сепаратор по п.1, в котором между верхним и нижнем слоями в главной камере образована поверхность раздела и впуск содержит впускную трубку, вертикально проходящую в главной камере до местоположения над поверхностью раздела.
3. Сепаратор по п.2, в котором впускная трубка имеет горизонтальный конец для введения указанной смеси в главную камеру для обеспечения минимизации турбулентности смеси в главной камере.
4. Сепаратор по одному из пп.1-3, который дополнительно содержит материал, способствующий коалесценции, размещенный в начальном конце впуска для обработки указанной смеси материалом, способствующем коалесценции до ее введения в главную камеру.
5. Сепаратор по пп.1-4, в котором фильтр дополнительно содержит второй материал, способствующий коалесценции для обработки указанной смеси до ее введения в дополнительную камеру.
6. Сепаратор по одному из пп.1-5, в котором материал, способствующий коалесценции, выбран из группы, состоящей из полимера с открытой формой ячеек, фенолформальдегидного полимера и найлона.
7. Сепаратор по одному из пп.1-5, в котором материал, способствующий коалесценции, имеет перфорации, каждая из которых имеет размер от 10 до 100 мкм.
8. Сепаратор по одному из пп.1-7, который дополнительно содержит конденсатор, соединенный с впуском для подачи в него сконденсированной смеси воды и силоксанового растворителя из конденсатора.
9. Сепаратор по одному из пп.1-8, в котором средство регулирования потока выполнено в виде насоса.
10. Сепаратор по п.9, в котором насос выполнен с возможностью приведения в действие поплавковым датчиком уровня указанной смеси, расположенным в главной камере.
11. Сепаратор по п.9, в котором насос является электрическим.
12. Сепаратор по п.9, в котором насос является пневматическим.
13. Сепаратор по одному из пп.1-12, дополнительно содержащий поворотный клапан, установленный в третьем выпуске и приводимый в действие поплавковым датчиком уровня воды для ее удаления со дна главной камеры.
14. Сепаратор по одному из пп.1-12, дополнительно содержащий поворотный клапан, установленный в третьем выпуске и приводимый в действие двумя электроконтактами, замыкающими цепь при повышении уровня воды для ее удаления со дна главной камеры.
15. Сепаратор по одному из пп.1-14, в котором средство регулирования потока приспособлено подавать смесь из верхнего слоя главной камеры в фильтр.
16. Способ отделения воды из смеси силоксанового растворителя и воды, полученной при сухой химической чистке изделий, с использованием сепаратора по п.1, содержащий стадии получения смеси силоксанового растворителя и воды в процессе сухой химической чистки и введения и разделение указанной смеси в указанном сепараторе.
17. Способ по п.16, в котором указанную смесь вводят в главную камеру в местоположение над поверхностью раздела силоксанового растворителя и воды.
18. Способ по п.17 или 18, в котором осуществляют минимизацию турбулентности указанной смеси при ее введении в главную камеру.
19. Способ по п.18, в котором минимизацию турбулентности указанной смеси осуществляют посредством ее введения в главную камеру по горизонтальному пути.
20. Способ по одному из пп.16-19, в котором коалесцируют воду в указанной смеси до введения смеси в главную камеру.
21. Способ по одному из пп.16-20, в котором при введении указанной смеси в дополнительную камеру минимизируют ее турбулентность.
22. Способ по п.21, в котором минимизацию турбулентности указанной смеси проводят путем его введения в дополнительную камеру по горизонтальному пути.
23. Способ по одному из пп.16-22, в котором коалесцируют воду в указанной смеси до ее введения в дополнительную камеру.
24. Способ по одному из пп.16-23, в котором введение указанной смеси в дополнительную камеру осуществляют при превышении уровня верхнего слоя в главной камере заданного уровня.
25. Способ по одному из пп.16-24, в котором смесь силоксанового и воды вводят в сепаратор без ее перегонки.
