CN102825019B - 用于清洗移动板材的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洗移动板材的设备和方法。用于清洗移动板材的洗涤系统，包括多个静止喷嘴的阵列，该多个静止喷嘴布置在套组中，该套组由控制阀控制并被分成各组来操作。阵列包括足够多的喷嘴套组，每个喷嘴套组都具有板材宽度的5％至50％的喷洒宽度，使得所有喷嘴套组的组合喷洒宽度对使用喷洒洗涤流体来基本上覆盖所述板材的整个宽度是充分的和必要的。可以操作阀的各组使得某些喷嘴套组被打开而同时其它的喷嘴套组保持关闭，从而节省洗涤流体。以1500至3500psi之间的压力或者2000至约3000psi之间的压力来操作喷嘴。板材优选是连续环状物板材。

Description

用于清洗移动板材的设备和方法

技术领域

本发明总体上涉及清洗设备，更具体地，涉及设计用于清洗板材(例如，在制造玻璃纤维绝缘材料时使用的传送带或者带孔的链)的碎屑的洗涤装置。

背景技术

玻璃纤维绝缘材料产品通常包括由固化了的热固性聚合物材料结合在一起的随机定向的玻璃纤维。玻璃熔融流被拉丝成为具有随机长度的纤维并被吹送进入形成室，在该形成室玻璃熔融流被随机沉积在移动传送带上，玻璃熔融流厚度增加，成为纤维块。当纤维在形成室中传送时以及在拉丝操作之后尚处于高温状态时，使用粘结剂的液体悬浮液或者溶液喷洒所述纤维。虽然已知有不含甲醛的粘结剂，但是玻璃纤维绝缘材料工业传统上普遍使用酚甲醛粘结剂。在形成操作期间，来自玻璃纤维以及来自高温气体流的余热足以使粘结剂的大部分水分蒸发，从而浓缩粘结剂悬浮液并将粘结剂作为具有高固体含量的粘稠液体沉积在纤维上。可通过干燥纤维上的粘结剂来移除更多的水分。将未固化的纤维块传送至固化炉，在该固化炉将例如热空气吹过纤维块以便固化粘结剂并以基本上随机的、三维的结构将玻璃纤维牢靠地结合在一起。施加并固化足够的粘结剂以便可以压缩纤维块以利于包装、贮存和运输，又能在安装时恢复其厚度-已知为“倾斜角式恢复”(loftrecovery)的过程。

粘稠的粘结剂悬浮液易于胶粘或粘结因而导致纤维和粘结剂固体颗粒在形成室壁、传送带和其他设备上积聚，从而导致成品中所不期望的斑点或细小隆起。

现有技术说明了各种洗涤系统，包括将水的喷射流或者喷洒雾射向传送带上的各种喷洒系统。例如，授予Radkowski等人的美国专利5,802,857公开了用于玻璃纤维形成领域的这种洗涤系统。在形成传送带的下侧上，用诸如液氮的低温液体喷洒链以冻结链上的任何碎屑。然后，在链再循环至形成区域之前用旋转丝刷将碎屑刷洗掉。

在其它应用环境，授予Newton的美国专利4,420,854(食品产业托盘)、授予Pierick等人的美国专利5,111,929(螺旋式炉清洗系统)以及授予Singleton等人的美国专利6,230,360(烘烤食物盘)中公开了其它洗涤系统。

现有技术洗涤系统的不足包括使用大量的清洗水以及需要处理这些过程排出的废水。

发明内容

本发明总体上涉及用于清洗诸如通常在形成纤维矿物绝缘材料产品中使用的多孔传送带系统的板材的设备和方法。因而，第一方面，本发明是用于清洗板材的设备，所述板材具有沿一个方向的长度和与所述长度方向相横向的宽度，所述板材还具有用于使板材在长度方向移动的驱动装置，所述设备包括：

多个喷嘴的阵列，其中每个喷嘴都具有指向所述板材的限定喷洒路径，并通过控制阀与洗涤流体源流体连接，而且所述阵列的喷嘴是间隔开的，使得所述阵列的所有喷嘴的组合喷洒路径对使用喷洒洗涤流体来基本上覆盖所述板材的整个宽度是充分的和必要的；以及

控制装置，其用于间歇地打开一部分所述喷嘴的所述控制阀，而其他喷嘴的所述控制阀保持关闭。

第二方面，本发明是用于清洗板材的方法，包括：

相对于多个喷嘴的阵列沿长度方向移动板材，所述板材也具有与所述长度方向相横向的宽度，其中每个喷嘴都具有限定喷洒路径，并通过控制阀与洗涤流体源流体连接，而且所述阵列的喷嘴是间隔开的，使得所述阵列的所有喷嘴的组合喷洒路径对使用喷洒洗涤流体来基本上覆盖所述板材的整个宽度是充分的和必要的；以及

间歇地打开第一部分的所述喷嘴的所述控制阀，而其他一些喷嘴的所述控制阀保持关闭；以及

交替地打开第二部分的所述喷嘴的所述控制阀，而其他一些喷嘴的所述控制阀保持关闭。

在上述方法和设备中，多个喷嘴的阵列可以包括3至24个喷嘴；它们可以布置在至少两个套组中，每个套组都由单独一个控制阀控制并具有1至4个喷嘴。喷嘴可以在相对于板材的固定横向位置中。每个喷嘴的喷洒路径覆盖板材的约5％至约50％的横向宽度，更典型地，覆盖板材的约10％至约25％的横向宽度。在一些实施例中，每个喷嘴的喷洒路径在喷洒路径到达板材的位置处具有约6至约12英寸的宽度。

在上述方法和设备中，喷嘴可以构造成以约1500至约3500psi之间的压力喷洒洗涤流体，更典型地，被构造成以约2000至约3000psi之间的压力喷洒洗涤流体。在一些实施例中，板材是连续环状物板材，反复循环经过洗涤设备。

结合附图来理解以下对优选实施例的详细描述将使得本发明的各方面对本领域技术人员非常清晰明了。

附图说明

图1是用于生产纤维产品的生产线的形成罩构件的局部剖面侧视图；

图2是根据本发明的洗涤设备的局部示意端部图；

图3A-3E是一系列的五个操作状态A-E，示出图2的洗涤设备的通常的操作顺序；以及

图4是适于与洗涤设备一起使用的扁平喷洒喷头的截面图。

具体实施方式

除非另外限定，在此使用的所有科技术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员所理解的含义相同的含义。任何类似于或等同于在此所说明的方法和材料都可以在本发明的实践或测试中使用，在此仅对优选的方法和实施例进行说明。包括书籍、杂志文章、已公布的美国或其它国家的专利申请、公告授权的美国或其它国家的专利以及任何其它文献在内的在此引用的所有文献都通过引用结合其全部内容(包括呈现在所引用的文献中的所有数据、表格、图和文本)。

在图中，为清楚起见，可能会夸大线的宽度以及层面和区域的厚度。

除非另外指出，在说明书和权利要求书中使用的表示量值(例如角度或板材速度、各成分的量、诸如分子量的各种性质、反应条件和尺寸等等)的范围的数字应当理解为在所有的情况下都由术语“大约”来修饰。因而，除非另外指出，在说明书和权利要求中所阐明的数值性质都是近似值，该值可能会根据试图在本发明的实施例中获得的所需性质而改变。虽然阐述本发明的宽保护范围的数值范围和参数是近似值，但尽可能精确地记载具体实施例中阐述的数值。然而，任何数值都固有地包含由于其相应的测量中存在误差的原因而必定发生的某些误差。所有的数值范围都应当理解为在该范围的外边界内包括所有可能的增量亚范围。因而，30至90度的范围公开了例如35至50度、45至85度以及40至80度等亚范围。

“矿物纤维”指可以被熔融以形成熔融矿物(该熔融矿物可以拉丝成或拉细为纤维)的任何矿物材料。玻璃是用于纤维绝缘材料目的的最常用的矿物材料，以下说明主要针对玻璃纤维，然而，其它对绝缘材料有用的矿物材料包括岩石、矿渣和玄武岩。类似地，“矿物纤维产品”指由矿物纤维制成的产品。

图1示出一种玻璃纤维绝缘材料产品生产线，该生产线包括前炉10、形成罩构件或形成罩部12，斜面传送带部14以及固化炉16。来自炉(未示出)的熔融玻璃被引导穿过流动路径或流动通道18到达多个纤维化操作台或纤维化单元20，该多个纤维化操作台或纤维化单元20沿图1中箭头19所指机器方向串联布置。在各纤维化工作台处，流动通道18中的孔或套管22允许熔融玻璃流24流入旋转器26，该旋转器26可以可选地由燃烧器(未示出)加热。纤维化旋转器26通过发动机30相对于轴28高速度旋转，从而熔融玻璃被强制穿过旋转器26的圆周侧壁中的细孔以形成初级纤维。鼓风机32引导通常是空气的气流沿基本上向下的方向撞击该纤维，使该纤维向下转向并将其拉细成为次级纤维，该次级纤维形成被强制向下的帷幕60。该纤维通过机械或气动“研磨机”(未示出)沿横跨机械方向分布，最终在多孔传送带64或链上形成纤维层62。当沿机器方向19移动穿过形成区域46时，纤维层62通过来自串联的纤维化单元的附加的纤维的沉积而增加质量(且通常增加厚度)，从而成为纤维“块”66。

一个或更多冷却环34将诸如水的冷却剂液体喷洒在帷幕60上以冷却形成区域(具体地，冷却帷幕内的纤维)。当然，其它冷却剂喷洒器构造也可以，但是冷却环具有从多个方向和角度将冷却剂液体喷洒至帷幕60各处的优点。粘结剂悬浮系统包括将粘结剂喷洒至帷幕60上的粘结剂喷洒器36。示例性冷却剂喷洒环和粘结剂喷洒环公开于授予Cooper的美国专利公开2008-0156041A1中，该专利公开通过引用结合于此。一种特定的喷洒器环记载于于2010年12月9日提交的临时专利申请61/421,306中。从而各纤维化单元20包括旋转器26、鼓风机32、一个或更多冷却液体喷洒器34以及一个或更多粘结剂喷洒器36。图1示出了三个这样的纤维化单元20，但是可以使用任何数量的纤维化单元。对绝缘材料产品而言，用于一条生产线的一个形成罩构件中通常可以使用2至约15个纤维化单元。

形成罩部或形成罩构件12进一步由至少一个罩壁40限定，并且通常由在传送带64的相对侧的两个这样的罩壁限定以便限定形成室或形成区域46。为清楚起见，在图1中，仅在一侧(传送带64后侧)描绘罩壁40，且移除了罩壁40在左端的一部分以露出辊42和辊42的轴线44。通常，每个罩壁40都采用具有两个带板的环状物或带的形式(见图2)。面向内侧的带板40A限定形成区域46的侧壁并通过绕竖直辊42旋转而移动穿过该形成区域；而外侧带板40B则在形成区域46的外侧闭合该环状物。具有类似的带式构造的端壁48(在形成区域46的右端处示出一个)可以用面向内侧的带板48A以及外侧返回带板48B进一步闭合形成区域46。如图1和2中示出，端壁48的辊50、80可以定位成横向于辊42。形成区域46的左端可以有类似的端壁(未示出)。

这些形成罩壁40、48的带式环状物构造使得能将罩壁40、48与其它下游空气构件分开来清洗。通常包括擦拭器或刮削器刀片和喷洒器或分配器的罩壁清洗系统沿外侧带板40B和48B的前缘设置。洗涤水源被喂入清洗系统，且喷洒器将水喷射在罩壁的外侧带板40B上，从而协助刮削器移除积聚在罩壁40上的碎屑(例如粘结剂和玻璃纤维)。清洗系统的确切构造并不是关键的。

“形成罩构件”102指至少一个罩壁，更常见的是，包括限定传送带64上方和纤维化单元20下方的纤维块形成区域46的两个侧罩壁40以及可选的端壁48。在此，术语“形成罩壁”和“罩壁”可以交替使用。虽然大部分喷射至形成区域中的粘结剂最终进入纤维块，但是已发现未保留在纤维块的粘结剂中的约90％却积聚在罩壁上。仅一小部分(例如，小于未保留在纤维块的粘结剂中的约10％)穿过形成区域到达传送带64或其它下游构件。

不同于“形成罩构件”的是“下游空气构件”，该“下游空气构件”具有产生和保持链或传送带64下方的负压力的主要目的，以便引出通过鼓风机32注入至形成区域46的空气。从而，“下游空气构件”包括位于传送带64的下游的空气处理系统，包括传送带64自身。注意，“下游”在此是针对空气的方向，而不是机器方向19。在别处，“下游”也用于说明相对于洗涤流体的流动路径的方向。传送带64也被称为“链”或“板材”，也可以包括两个带板64A和64B。板材或传送带64的表面带有孔或者是多孔的以允许气流穿过。在某些实施例中，链传送带或板材具有约50％的链和50％的开口。在诸如发动机或连接至发动机的齿轮或带的驱动装置(图1中未示出)的影响下，上带板64A沿机器方向19移动，绕一个或更多辊68回转并下降为下带板64B，该下带板64B在竖直上升以完成带式板材之前沿另外的辊68回转。在下文中详细说明的洗涤系统100沿着板材的上带板64A之外的位置处设置，例如，在板材上升再次进入形成区域46的前缘处。

其它下游空气构件见于传送带链64的上带板64A之下。此处，一个或更多抽吸盒70通过管72连接至脱落盒74。脱落盒74仅仅是一种类型的使空气流减速以允许颗粒沉降并从空气流分离的颗粒分离器。其它的颗粒分离器可能包括气旋式分离器和除雾器等。在更下游处，形成扇或者鼓风机76及其外壳最终提供抽吸盒70中的协助移除进入形成区域46的空气的负压力以便减小紊流。下游空气构件的最终部分包括最终通向排放栈(未示出)的又一管道系统。尽管有由下游空气构件提供的负压力，由鼓风机32导致的气流和紊流仍然经常导致来自喷洒器36的粘结剂和来自帷幕60的玻璃纤维如前述那样粘着至上述罩壁40、48。

未固化的纤维块66在辊80下方排出形成罩区域46，并且，在没有鼓风机32和抽吸盒70的向下的作用的情况下，未固化纤维块66当沿传送带82朝向固化炉16移动时立即增加一定程度的倾斜角或高度(“倾斜高度”)(优选在未示出的纤维块提举扇的协助下)。间隔开的辊或多孔的传送带84强制纤维块66降低至所需厚度(或“桥梁高度”)，产品被以此厚度在固化炉16中固化。然后，所得固化产品或“毯状物”继续进行切割和包装步骤。

最近，不含甲醛的粘结剂系统已经采用包括多元羧酸聚合物和多羟基化合物的粘结剂。不含甲醛的粘结剂的成分的一个示例是授予Chen等人的美国专利6,884,849和6,699,945中说明的聚丙烯酸聚合物。其它获得不含甲醛的树脂的途径包括由天然淀粉(或葡萄糖或其他具有不同长度的多糖类)和诸如柠檬酸和顺丁烯二酸的多功能有机酸制成的粘结剂(例如提交于2010年10月8日的共有的美国专利申请12/900,540)。在两种情形下，由于羧酸官能团的原因，粘结剂悬浮液都是酸性的。然而，这些新的酸基粘结剂系统最好在低pH值采用，例如，小于约pH6，经常小于pH3。酸性溶液加重对设备的腐蚀；并且处置酸性废液流也是个问题。

现在参照图2，示出了洗涤设备或系统100。洗涤系统100沿着具有一总板材宽度(WW)的传送带或板材102的下侧定位。就形成传送带而言，板材宽度WW可以在从约3英尺至约16英尺的范围中，更通常地，在从约6英尺至约12英尺的范围中。板材102可以具有许多小孔或孔口104，该小孔或孔口104使得板材如上所述一样是多孔的。如所示意性地示出的，板材由发动机106沿“机器方向”驱动，在图2的视图中，该“机器方向”直接指向或者远离视图观察者。板材102也具有对应于板材宽度WW的沿与机器方向相横向的方向的尺寸。

虽然图2中洗涤系统100被示出为在板材102下，洗涤系统100可以替代地在图1中示出的板材在转换过程中从下带板上升至上带板的端部附近，或者在板材在转换过程中从上带板下降至下带板的相对的端部附近。在某些变型中，喷洒垂直地指向板材；在其它变型中，喷洒的指向不是垂直的，而是以小角度(例如偏离垂直方向5-15度)向下指向竖直上升的板材。

而且，洗涤系统100可以用来从环状物的外侧向内喷洒以清洗板材外表面，从环状物内侧向外喷洒以清洗板材内表面，或者在各替代实施例中执行前述二者。发动机106可以连接至滑轮或辊(例如图1中的68)以沿机器方向驱动板材。发动机连接可以是通过直接驱动轴、滑轮和传送带或者齿轮以引起线性运动。洗涤系统100也可以用来清洗这些辊68以及相关支撑结构。当使用酸性粘结剂时，洗涤系统100提供能够携带抗腐蚀添加剂的附加优点，该抗腐蚀添加剂可通过洗涤系统100喷洒在传送带、辊和支撑结构上。

在一个实施例中，板材是在此说明的玻璃纤维材料形成区域的带孔的传送带，但是许多其它类型的板材也是可能的。在其它实施例中，板材实际上可以是需要洗涤的任何板材。板材可以是实心的或者多孔的，且从而可以具有从0％至高达90％的任何程度的孔隙度，更通常地，从0％至约70％的孔隙度。板材的长度和宽度不必具有任何特定的相对尺寸，但是通常板材长度大于板材宽度。本发明对这样的板材尤其有用，即该板材形成连续的环状物从而使得洗涤设备反复经过板材的整个区域。

洗涤系统100包括多个喷嘴110的阵列108。阵列108可以沿横向或宽度方向线性布置，但是它也可以交错布置使得在宽度方向并不呈线性。喷嘴110通过一系列的管道和控制构件被流体连接至洗涤流体源112。通过泵118从洗涤流体源112将洗涤流体引出并泵抽穿过主控制阀116到达横跨整个或者几乎整个板材宽度WW的总管114。

通常，喷嘴110的阵列108相对于地面或者其他结构是静止的。促使板材102运动经过喷嘴阵列。如果有必要，如以下所述，整个总管及相继的组件可安装在可旋转底座(未示出)上，以便组件绕总管的轴线旋转远离板材102以方便替换喷嘴110。

总洗涤流率取决于待清洗的板材的尺寸。对通常的玻璃纤维形成链，流率可以在1至约4加仑每分钟(gpm)之间，更通常的是从约1.5至约3.0gpm。通常，洗涤流体是压缩的，例如通过泵118压缩至约2500至约3500psi之间的压力，更通常地，压缩至约3000至约3200psi之间的压力。撞击在板材102上的如此高压的水具有足够的速度和动量来使积聚于板材102上的碎屑脱落而不需要刷洗。可以在关闭和打开位置之间操作主控制阀116以控制洗涤流体流进总管114。

洗涤流体的成分可以仅仅是水。水可以来自洁净水、生活污水、池塘水、井水、自来水这些水源或者任何其他成分的水源。洗涤流体可以包含也可以不包含洗涤剂、表面活性剂、清洁剂等。洗涤流体可以包含也可以不包含诸如抗腐蚀剂和杀菌剂等的其它添加剂。

多个支管120从总管114通向喷嘴阵列108。图2中描述了八个该支管，然而，如下所述，支管120的数量可以根据板材宽度WW和喷洒宽度SW向上或向下调整。洗涤流体在各支管120中的流动由诸如球形阀的控制阀122控制，每个控制阀都继而由螺线管124控制。螺线管124由来自控制盒126的电子信号控制，使得每个螺线管都可以独立工作以便打开其相应的控制阀122以允许洗涤流体流过其各自的支管120。例如，图2描述了第一工作状态，其中，第一和第五支管(从左侧计数)的控制阀是打开的，而所有其它控制阀都是关闭的。以下结合图3更详细地说明该工作状态以及其它工作状态。螺线管是操作控制阀122的一种便利方法，在后文说明其它装置。

控制阀122的下游(就洗涤流体流动而言)是喷嘴110“套组”。套组可以包括1至4或5个喷嘴110，通常是1-3个，整个套组由一个控制阀122控制。例如，在图2中，每个支管120在控制阀122的下游叉开以提供具有两个喷嘴110的套组。因而在该实施例中，喷嘴的数量是控制阀数量的整数倍(2x)，这不是必须的，因为某些支管120可以叉开而其它的可以不叉开。喷嘴110的每个套组都限定由其控制阀122控制并指向板材102的喷洒模式130。喷洒模式130具有沿横向方向或与机器方向交叉的方向的喷洒宽度SW，该喷洒宽度SW大约是：单独一个喷洒模式130a与130b之和减去任何重叠部分。应理解，喷洒模式通常是角形，从而模式的宽度随着离喷嘴110的距离而增加。在此使用的喷洒宽度SW应理解为套组的喷洒模式在喷洒接触板材102的位置处的宽度，无论该位置距离喷嘴110多远。还应理解，喷嘴宽度SW是套组的喷嘴110的喷洒的组合宽度。仅在套组只包括单独一个喷嘴110的情形下，SW才与单独一个喷嘴的喷洒模式相对应。

取决于特定喷嘴构造，喷洒模式120可以相对较宽且较扁平，或者可以更象锥形且在机器方向也具有相当大的尺寸，但是，这并不关键。在至少某些实施例中，喷洒模式是宽且扁平的。重要的是，喷嘴110的任何一个套组的喷洒宽度SW不足以覆盖整个板材宽度WW，但是阵列108的所有喷嘴的组合喷洒宽度足以基本上覆盖整个板材宽度WW。这是措辞“必要且充分”就“使用喷洒的洗涤流体基本上覆盖整个板材”而言的含义。如果组合喷洒不“必要“，则单独一个喷洒就可以覆盖整个板材宽度；如果组合喷洒不“充分”，则板材的某些部分将得不到洗涤。采用数学术语：SW＜WW，但是，所有SW之和≥WW。“基本上”是指：由所有喷嘴110的组合喷洒宽度覆盖板材的整个宽度的至少75％，更通常地90％，且优选为100％。在某些实施例中，喷嘴110的每个套组都制造出覆盖板材宽度WW的约5％至50％的喷洒宽度SW，或更通常地，板材宽度WW的约10％至20％的喷洒宽度SW。

喷嘴110由控制装置控制，以间歇地打开一部分喷嘴110的控制阀122，而其它喷嘴110的控制阀122则保持关闭。当一个套组中存在多个喷嘴110时，控制阀122同时控制该套组中的所有喷嘴。控制装置可以是人工的或者机器辅助的，机器辅助可以是机械的、气动的、液压的或电子的，或者是这些的任意组合。这样的系统是已知的，不必在此说明。在至少一个实施例中，控制阀122由螺线管124操作，该螺线管124可以由诸如计算机或其它处理单元的控制盒126控制。远程电子控制优于机械或人工控制。

如上所述，一个套组的喷嘴110是单独一个控制阀122的下游的所有喷嘴110，套组限定喷洒宽度SW，从而每个控制阀122都控制一个喷洒宽度SW。控制阀122可以每个单独操作，或者以组的方式操作，例如，如果必要，二元组、三元组或四元组。当单独操作时，可以依次序操作或者不依次序操作控制阀。当以组的方式操作时，各组可以同步或不同步操作。从而，在如图2中示出的具有8个控制阀122的系统中，可以单独操作各阀以获得8个独立的喷洒宽度；或者可以以二元组(例如，四组“二元喷洒宽度”)操作各阀；或者以四元组(例如，两组“四元喷洒宽度”)操作各阀。可以同步操作一组中的两个或更多阀122，使得各套组同时开始或停止；或者可以非同步地操作一组中的两个或更多阀122，使得各套组开始或停止的时间不同。在前述任一情形，各组所包括的喷嘴套组可以是相邻的或者是间隔开的。以下结合图3说明喷嘴套组被间隔开的示例。

如果增添第九控制阀，则可以方便地将这些控制阀分为三个三元组。当使用这样的阀分组方式时，各组的阀的数量可以相同(如上述示例)，或者各组的阀的数量可以不同。例如，布置在10个套组(每个套组包括一对喷嘴)中的20个喷嘴可以以下述方式控制：外侧两组套组，每组包括两个套组(2L和2R)，且中间两组套组，每组包括三个套组(3L和3R)，例如2L-3L-3R-2R。这可以以同步或非同步的三种排列组合方式操作：

●2L和2R一起作为一组，3L和3R一起作为第二组；

●2L和3L一起作为一组，而2R和3R一起作为第二组；或

●2L和3R一起作为一组，而2R和3L一起作为第二组。

当然，也可以独立操作四个套组的各组而不分组操作。

选择需要多少喷嘴来清洗一定宽度的板材表面取决于喷洒模式的形状和板材距离喷嘴多远。替代地，首先根据清洗板材的所需速度和压力来确定对喷嘴和喷嘴距离板材的距离的选择。一旦确定了对喷嘴和喷嘴距离板材的距离的选择，则喷嘴的数量或多或少由板材的宽度决定。然后，选择在一个套组中包括多少个喷嘴以及将多少个套组组合成一组来操作是关于给定的待清洗的板材表面的优化问题。优化通常减小总用水量，并可以避免需要干燥板材，从而也减小能量成本。

在图3中描述的一个实施例中，在一种可能的构造和操作模式中示出如上所述的图2的洗涤系统100。该构造具有16个喷嘴，该16个喷嘴分在8个套组(每个套组两个喷嘴)中。套组被标号为1-8。此外，示出的操作方式显示，阀(即喷嘴套组)被组合成为间隔开的二元组：1和5、2和6、3和7以及4和8。前面提到过，在操作过程中，促使板材102沿朝向图3的视图观察者的方向线性运动经过喷嘴的阵列。在操作的第一模式(状态A)中，第一组控制阀1和5是打开的，而所有其它阀保持关闭。允许状态A保持足以清洗板材的两个路带或条带的一段时间。各条带的宽度基本上是喷洒宽度SW。

然后，控制被切换到状态B，在该状态B中，第一组控制阀1和5是关闭的，第二组控制阀2和6是打开的，且所有其它阀保持关闭。允许状态B保持足以清洗板材的两个路带或条带(宽度为SW)的一段时间。在状态C，再次切换控制，此时关闭第二组控制阀2和6，打开第三组控制阀3和7，而所有其它阀保持关闭。允许状态C保持足以清洗板材的两个路带或条带的一段时间。接下来，描述状态D，在状态D中，再次切换控制，此时关闭第三组控制阀3和7，打开第四组控制阀4和8，而所有其它阀保持关闭。允许状态D保持足以清洗板材的最后两个路带或条带的一段时间。在该示例中，每个后继状态中的条带都与在前状态中的两个条带相邻，然而，这不是必须的。无疑状态C或D可以跟随在状态A之后。

最后，在状态E中重复该循环，在状态E中所示出的状态与状态A的相同。每个状态中足以清洗两个路带或条带的时间根据被清洗的板材的性质、在板材上的碎屑的性质以及与前一次清洗所间隔的时间而变动。对通常的形成传送带链，已发现该充足时间通常是约0.5至约10倍于板材转动周期，更通常地，1至5倍于板材转动周期。以此方式，使用如图3中示出的四组套组以及操作状态，在2至40个转动周期中清洗了整个板材，更通常地，在4至20个转动周期中清洗了整个板材。

在此说明的洗涤系统10具有几个优点。第一，几乎没有移动部件。没有必须沿与机器方向交叉的方向来回往返移动的喷嘴头来保证清洗板材的基本上整个宽度。仅有的移动部件是用于替换喷嘴的组件的枢轴，该枢轴仅仅是可选择的便利设施。第二，不需要有附加的刷洗或刮削器来移除碎屑。已发现，具有本文所提到的压力的高压扁平喷洒喷嘴对从形成链传送带移除碎屑是有效的，不需要刷洗。第三，与现有洗涤系统相比，本发明的洗涤系统使用较少的水且制造较少的废水。

一般而言，已发现，适于高压运行的扁平喷洒液体压力(LP)喷嘴适用于根据本发明喷洒洗涤液体。通常，这样的喷嘴应当是低容量、中等冲击强度并且能在约500psi至约2000psi的降低了的操作压力范围中操作，更具体地，能在约500psi至约1000psi的降低了的操作压力范围中操作，但这取决于具体应用。如图4中示出，喷嘴140通常具有喷嘴主体142、喷嘴尖头144和保持环146。主体142上的第一螺纹148用于将喷嘴140安装入系统；而第二螺纹150则用于将保持环146固定至主体142，保持环146是环状的，用于环绕喷嘴尖头144并将喷嘴尖头144保持在位置上。通常采用衬垫152和过滤器或网筛154来过滤出可能阻塞喷嘴的任何微粒物质。主体142通常是圆柱形的，具有开口或空的中部区域156，通过该开口或空的中部区域156泵抽清洗液体。该中部开口区域156与喷嘴尖头144的中部孔口158相通。孔口158的确切形状和尺寸与喷洒模式的形状密切相关。对扁平喷洒而言，通常V形缺口160是孔口开口的一部分。

这样的喷嘴可以是从纽约州的Rosedale的喷洒系统公司(SprayingSystemCompany，Rosedale，NY)处获得的UniJetTC型号产品，可以从其它公司获得类似型号产品。该UniJetTC型号产品包括使腐蚀最小化的碳化钨孔口插入物，该碳化钨孔口插入物设在不锈钢尖头和保持环中，该不锈钢尖头和保持环是针对用于各种流率和喷洒宽度的500和2000psi之间的压力而设计的。该UniJetTC型号产品可以与不锈钢喷嘴主体型号11430一起使用，并能可选择地与网筛一起使用。

低容量、中等冲击强度至高冲击强度喷嘴可以以显著较少的用水量完成所需清洗，这既节水又节约成本。而且，当洗涤系统得到优化时，可以完全省去将热的强风吹送在板材上的鼓风机或干燥喷射器，或者至少使其最小化。这进一步有利于环保并有利于减小能量成本。然而，如果需要干燥喷射器，可使用诸如气刀(airknive)的高效率喷射器。这些干燥喷射器(未示出)的截面是泪滴形状，从一端将空气轴向引入。空气在内部循环并通过“泪滴”尖头附近的狭缝开口逸出。涌出狭缝的空气带来流经空气动力学泪滴形状的被吸附的四周空气。如果必要，诸如上述的干燥喷射器可用来仅洗涤喷头的下游的板材。干燥喷射器可以布置成一组一组的，象喷嘴套组那样，使得仅需要操作这些组的干燥喷射器，即，该组的干燥喷射器用于干燥与正在运行的洗涤器(即，该洗涤器的阀是打开的)的喷洒宽度SW大体对应的区域。这使得进一步节能。通过减小雾的产生而进一步最大限度地减少使用干燥喷射器，可以通过如上所述将喷洒向下偏移一个角度来减小雾的产生。

以优选实施例解释和说明了本发明的操作原理和方式。然而，必须理解，本发明的实施方式可以不同于上述具体解释和说明的方式而不背离其宗旨和范围。

Claims (10)

1.一种用于清洗板材的方法，包括：

相对于在所述板材的宽度上定位的多个喷嘴的阵列沿长度方向移动板材，所述板材也具有与所述长度方向相横向的宽度，其中每个喷嘴都具有限定喷洒路径，并通过控制阀与洗涤流体源流体连接，而且

所述阵列的喷嘴是间隔开的，使得所述多个喷嘴的阵列中的所有喷嘴的组合喷洒路径使用喷洒洗涤流体来基本上覆盖所述板材的整个宽度；以及

选择性地打开第一部分的所述喷嘴的所述控制阀，而其他一些喷嘴的所述控制阀保持关闭；以及

交替地打开第二部分的所述喷嘴的所述控制阀，而其他一些喷嘴的所述控制阀保持关闭，使得每一次喷洒到少于整个所述板材的宽度，并且每一次喷洒到两条独立且不同的喷洒路径，这两条喷洒路径分别位于未喷洒路径的一侧上，对第一部分的所述喷嘴的所述控制阀以及第二部分的所述喷嘴的所述控制阀的这种选择性打开被重复地循环进行，使得仅在多个周期之后清洗了整个板材。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个喷嘴的阵列包括3至24个喷嘴。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个喷嘴的阵列布置在至少两个套组中，每个套组都由单独一个控制阀控制并具有1至4个喷嘴。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，每个喷嘴的喷洒路径覆盖所述板材的约5％至约50％的横向宽度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，每个喷嘴的喷洒路径覆盖所述板材的约10％至约25％的横向宽度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个喷嘴被构造成具有宽度为约6至约12英寸的喷洒路径。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，每个喷嘴被构造成以约1500至约3500psi之间的压力喷洒洗涤流体。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，每个喷嘴被构造成以约2000至约3000psi之间的压力喷洒洗涤流体。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，每个喷嘴都在固定的横向位置中。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，喷嘴的喷洒路径指向板材，该板材是连续环状物板材。