CN1012141B - 小直径液压管道的冲洗装置 - Google Patents

小直径液压管道的冲洗装置

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Abstract

本发明为冲洗小直径液压管道系统或类似装统的装置。在管道系统的一端装有两个压力蓄力罐，可以交替地接到管道系统和槽上，用来分别接受与气体和液体的容体相对应的液体量；这个气体和液体交替地充入管道系统的相对一端，以便用冲洗液柱和压缩气体柱交替地充入管道系统中，并且当管道系统中达到预定压力后，管道系统便向一个收集槽打开，于是压缩气体突然膨胀，在管道系统中产生一个有力的冲洗液脉冲。

Description

本发明是关于一种用来冲洗小直径液压管道的装置，也可用于类似的管道或管道系统的一部分，该装置包括一台液压泵和过滤装置，液压泵用来将冲洗液泵入管道系统中。
液压和其他类似的管道系统在投入使用以前应该加以冲洗，以便将管道内部的在制造和安装过程中残留下来的杂物清除干净，否则这些杂物在管道投入使用以后会引起严重的故障。
在这方面的专业人员之间普遍被接受的意见是，为了得到良好的结果管道冲洗必须用流量足够大的液体，以形成湍流，也就是说必须得到一个大约为4000的雷诺数（Reynold′s    scale）。
对于小直径的长的管道系统来说，过去还不可能得到如此有效的冲洗效果。作为一个例子，可以用船上阀门控制的液压装置所用的管道系统来说明一下。这一管道系统的管道长度约有200米，管子直径约为10毫米，用粘度为37cSt的油作为冲洗液。为了得到一种湍流，即在冲洗时达到一个约为4000的雷诺数，需要采用每分钟约为70立升的流量，而每米管道的压力落差约为4巴，所以从管道系统的这一端到另一端压力落差约为800巴。问题在于这类管道是承受不了这么大的压力的。
如果用流量较小的液体来进行冲洗，使管道中的压力落差按照管 道系统的压力阻碍特性，那么就会在湍流的地方得到一个实际上毫无清洗作用的层流。因此，在多数情况下，管道冲洗已被全部省略了，这样的结果将会导致严重的操作故障。
本发明的目的就是要提供一种新的装置，它可以有效地用来冲洗小直径的液压管道和其他类似管道系统。
按照本发明的装置的主要特征是向冲洗液中加添压缩气体的装置，在配置上是与液压泵装置相连接的，另外，冲洗系统包括一个阀，当管道系统已经充满冲洗液和上述的压缩气体以后这个阀先关闭起来，以便压缩管道系统中的气体，在这以后，这个阀便打开让气体膨胀，以便在管道系统中产生一个有力冲洗液脉冲。
在本发明的一个推荐的实施例中，整个管道系统先是用冲洗液充满（冲洗液最好用油），然后用气体和油交替地以脉冲的形式充入管道中，至少要在管道系统的出口端配置一个液压蓄力罐，用来接受与充入的气体和油的容积相当的油量，并且在这之间将油排入一个储油罐中。当管道系统已经真正地被交替的气体柱和油柱充满以后，这个被压缩的管道系统便打开通向那个储油罐，在管道系统中产生一个有力的冲洗液脉冲，这个脉冲的方向最好与脉冲式充满的方向相反。
夹带在冲洗液中的气体最好是氮气，并且可以使用一个或几个气瓶。从管内冲洗出来的杂物要用一个过滤器装置从冲洗液中滤出来，这个过滤器装置最好配置在管道系统出口端那里的收集糟与液压泵的油糟之间的回油泵管线上。这样做是因为过滤器装置不会阻碍有力的冲洗液脉冲。
下面参照附图来更详细地说明本发明的装置。在图1和图2中，用简图表示两种实施例的系统。
在图1中，要冲洗的管道系统用1表示。用2表示冲洗液的泵装置，所用的冲洗液一般为油;用3表示过滤器装置;用4表示气体容器，所用气体最好是氮气;用5表示一个可以间断地打开和关闭的截流阀;用6表示在截流阀5后面用来收集冲洗液的糟子;用7表示泵2的油糟;用8表示收集糟6与泵糟7之间的连接导管;用9表示一个泵用来收集在糟子6中的冲洗液送到糟子7中去;用10和11表示压力调节阀和安全阀;用12和13表示流量调节阀;用14和15所表示的是止回阀。
管道冲洗的操作过程如下：
开始时，截流阀5保持打开的状态，如图所示，于是管道系统1同时被冲洗液和气体充满，冲洗液是从泵2供送的，而气体（最好是氮气）来自容器4。
当管道系统被充满以后，截流阀5被关闭，管内压力提高到压力调节阀11所要求的压力值，比如50巴，以致使气体容器4出口导管上的止回阀14被关闭，并且使冲洗液中夹带的气体在整个管道系统1中被压缩。
当压力达到调节阀11的压力限定值以后，截流阀5便打开，于是管道系统1中的压力突然降低，从而使压缩在冲洗液中的气体产生有力的膨胀，此时借助于冲洗液脉冲而使管道系统1迅速得到清理，使管道内壁上的杂物得到有效的松动。当冲洗液脉冲减弱以后，截流阀5再次被关闭，再以同样的方式进行冲洗，直到管道系统被冲洗达到所要求的清洁度为止。
截流阀5的操作可以通过以时间为基础或者直接通过管道系统1中的压力传感信号来进行操纵;在这方面的专业人员使用市场上可买 到的设备进行管道冲洗是不会有什么问题的。
在图2中，要冲洗的管道系统用20表示。用21表示电机，用来传动冲洗液的两台共同操作的泵22和23，所用的冲洗液一般用油。用24表示一个过滤器装置;用25表示一个阀用来排除冲洗液中的气体;用26表示泵23所用的安全阀，在这种情况下压力调节到35巴;用27表示一个止回阀;用28a和28b表示控制阀分别用来向管道系统供油和在冲洗过程中将管道系统中的冲洗液排出。用29表示气体容器，所用气体最好是氮气，用30表示气体用的减压阀，比如调节到12巴;用31表示控制阀用来将气体送入管道系统20中;用32表示两个平行的蓄力罐33a和33b所用的控制阀;这两个蓄力罐都调节到一个反压力，如7巴，蓄力罐的容积为0.7立升;用34表示一个一般的截流阀;除了在最后冲洗结束以后管道系统20排空的时候以外，这个截流阀都是关闭的;用35表示一个用来调节流量的调节阀;用36表示一个阀用来将泵22连接到油糟37或使充油罐38充满;用39表示收集冲洗液的糟子。经过调节阀35通向收集糟39的油管伸到稍稍高于液面的地方。用41表示与管道系统20连接的软管。用42和43分别表示气柱和油柱，44所表示的是位于糟子37和39之间的隔板，而45所表示的是一个安全阀，可以调节到12巴的压力。
除了上面所讲的以外，管道系统20的一些典型参数还有：内径为13毫米的管道，其长度为200米;或者内径为6毫米的管道，其长度为1000米，油糟为200立升;油泵22和23的能力为10-12立升/分;电机21的功率为1.1千瓦。
这一装置的操作过程如下：
当电机21转动以后，泵22便将油通过过滤器装置24送到泵23中，当阀28处于中心位置时，油就会从这里打回到油糟中，如图上所示的状态。由于泵22的能力比泵23的能力稍大一些，比泵23能力大出来的这一部分油便通过阀27，并且由排气阀25将油中的空气和气体排出去。
对管道系统20进行冲洗的过程是从用油将其充满开始的，阀28b在图2中的左边位置上，从而使油流入管道系统中。当管道系统被充满以后，阀28再回到中心位置上。
阀32仍然处于图2所示的位置上，使蓄力罐33a与管道系统20相连通，而蓄力罐33b则与糟子39相连通。阀31打开，气体从容器29充入管道系统20的入口端，向图2的上侧流动，并且蓄力罐33a接受一个相应的油量。当蓄力罐33a中的压力已经达到阀30所调定的数值，比如12巴以后，阀31便被关闭。此时，在管道系统20的入口端便形成一个短的气柱42。现在阀28a已从图2中的位置接到右边的位置上，而阀32则从图2中的位置移到左边的位置上，以便蓄力罐33a中的油排入油糟39中，同时使蓄力罐33b与管道系统20接通。油注入管道系统20的入口端，同时蓄力罐33b接受一个相应的油量，直到压力达到由压力调节阀45调节的压力值，比如12巴为止。此时在上面所讲的气柱42的后面，又在管道系统的入口端形成一个油柱43。由于蓄力罐中先装进去的气体受到压缩，压力蓄力罐33a和33b的隔板将产生凹陷，蓄力罐接受一个一定体积的油量，这个体积对应于充入管道系统20中介质的压力与预先装入蓄力罐中的反压力之间的差值，这些压力都是调节到上述的压力值上。
用气体和油交替地用脉冲方式充满管道系统，这样连续不断地进行直到整个管道系统被交替的短气柱42和油柱43所充满，如图所示。
接着，管道系统20中的压力提高到调节阀26所设定的压力值，比如35巴以便进一步压缩管道系统20中的气体。阀28a被开启并且阀32处于图2所示的位置上。
当压力达到所设定的压力值，比如35巴以后，阀28b被接通，处于图中左边的位置上，从而使管道系统与收集糟39接通，于是管道系统中的油气混合物便迅速在与脉冲式充满方向的相反方向（见图2箭头50）上以有力的脉冲排空。再将管道系统冲洗一会儿，然后再开始下一次的脉冲式充满。用这种方式连续进行冲洗直到管道系统被冲洗干净为止。用气体将管道系统排空，为此，要将阀34和阀31打开，以便让油流入油糟39中。
管内的杂物有一部分是在用气体和油以脉冲方式充入管道系统的过程中冲下来的，另有一部分则是在管道系统有力的排出过程中被冲掉的。如果管道系统的充满和排空能在相反的方向进行，则冲洗的效果将会更好一些。通过用交替的短气柱和短油柱充满管道系统就可能避免在气体和油同时送入管道系统中的情况下分别测量油和气体的流量和压力时所产生的问题。当气体和油同时送入管道系统中的时候，得到油和气体有效混合的条件将随管道系统的尺寸而变化，同时，这在事先也是很难确定的。
冲洗时间的长短取决于管道系统的管径和长度以及管内杂物的数量。通过实践经验很容易得到一个操作规程。各种阀门的操作也是这样，它们可以通过以时间为基础或在通过管道系统20中的压力传感 信号来进行操作，在这方面的专业人员使用市场上买得到的设备进行管道冲洗是不会有什么问题的。
从管道中冲洗下来的杂物必须从冲洗液中过滤出来。现有的过滤器装置不能承受所存在的有力的冲洗液脉冲，因此，过滤器装置在配置时不能直接连接到管道系统上。冲洗液的有力脉冲最好是分别在为此目的而设置在糟子6和39中予以收集，从这里冲洗液再通过图1中的单独的导管8分别泵到糟子7和37中用于冲洗泵2。也可以流过一个隔墙44进入图2中的糟子37中。这样，通过设置在单独线路中的过滤器装置的冲洗液可以保持均衡的比较低的压力。
在附图中，管道系统1和20的入口端和出口端分别都处于相互关闭的状态下。如果管道系统的入口端和出口端相距较远，最好是在每一端设置一个冲洗装置，可以在两个方向交替地冲洗管道系统。在图1所示的实施例中，导管8从电机9这边通向管道系统出口端那边的另一电机装置的油糟7，并且在管道系统入口端这边装有一个附加的阀5及其所带的收集糟和过滤装置。按照图2所示的装置也可以分成类似形式的两部分。

Claims (6)

1、一种用来冲洗小直径液压管道系统或类似系统或管道系统的一部分的装置，包括一个液压泵装置用来将冲洗液泵入管道系统中去，还包括一个用于过滤冲洗液中的杂质的过滤器装置，其特征在于具有用来将加压气体混合到冲洗液中的装置，它与液压泵装置相连接，在冲洗装置的线路上装有一个截流阀(5；28b)联接到管道系统的出口端，当管道系统已经被冲洗液和上述的压缩气体充满以后，该阀先是被并闭的，以便使管道系统中的气体受到压缩，接着该阀被打开以便让气体膨胀，在管道系统中产生一个有力的冲洗液脉冲。
2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于在冲洗装置的线路上还包括一个交替地用气体柱和液体柱周期性地充满管道系统的装置。
3、按照权利要求2所述的装置，其特征在于用压缩气体和液体充满管道系统的装置至少包括一个压力液体蓄力罐可以连接到管道系统上，用来接受一定量的液体，这个量分别与交替地充入管道系统中的气体和液体的容积相当，并且还可以向一个收集槽排空。
4、按照权利要求3所述的装置，其特征在于它包括两个压力液体蓄力罐，这两个蓄力罐交替地与管道系统相连接，并且可以分别向收集槽排空。
5、按照权利要求2所述的装置，其特征在于它的阀（28b）联接到上述管道系统（20）的一端，以便交替的充入气体柱和冲洗液体柱，以便在与周期性地充入管道系统的方向相反的方向上分别通入一个有力的冲洗液脉冲。
6、按照权利要求1所述的装置，其特征在于该装置在其截流阀（5;28b）的后面设有一槽子用来收集冲洗液，上述的这个收集槽，通过泵的导管与液压泵装置的槽子相连通，另外在上述的泵导管上还装有一个过滤器装置。
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