CN102962232A - 高压脉冲紊流管道冲洗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：该系统包括主油箱和辅油箱，所述主油箱内设置有加热器，所述主油箱与辅油箱之间依次连接有油泵电机组、压力传感器、液控单向阀和被冲管道；所述油泵电机组另一端与主油箱连通，所述液控单向阀两端设置有控制液控单向阀开启关闭的电磁阀，所述主油箱上还设置有温度传感器，所述主油箱与之间辅油箱还连接有过滤泵组。本发明采用蓄能器、恒功率变量泵，和瞬间开阀组，根据管道种类要求，能短时间提供高压、超大流量的冲洗油液，使得管道内产生急剧的紊流流态的油液，油分子在上下不规则的剧烈窜动，形成钻动性清理。

Description

高压脉冲紊流管道冲洗系统
技术领域
本发明涉及一种高压脉冲紊流管道冲洗系统。
背景技术
液压系统一般都有液压管道，特别是大的工程机械、工厂等现场设备液压泵站、阀块和执行机构都是分散安装布置，之间用管道连接起来。然而管道内壁的清洁控制非常困难，其现场环境、施工方法等很难保证内壁完全不受污染，况且这方便的过度关注严重影响施工效率。所以液压系统管道在联机运行前一般都需要做冲洗，消除管内异物。
目前管道冲洗一般有两种型式：1.自身循环冲洗，是将液压管道末端短接，利用自身液压泵站和阀组进行自冲洗。其作用不明显，压力或流量一般达不到要求，只能将管内浮物冲走，而且容易污染甚至损坏液压阀件。2.利用冲洗站冲洗，是将待冲洗的管道连接在冲洗站上进行冲洗，然而传统的冲洗站是利用较大的油泵泵出的油液进行循环冲洗，其油泵的流量是有限的，加上冲洗不可能配备很大功率电机，其压力也比较低，所以管道内油液流态一般都只能是层流状态，对管道冲洗效果并不理想。
液压系统对紊流是很忌讳的，其原因是紊流具有如下特征：①流体质点的运动极不规则，流场中各种流动参数的值具有脉动现象。②由于脉动的急剧混掺，流体动量、能量、温度以及含有物的浓度的扩散速率较层流为大。③紊流是有涡流动，并且具有三维特征。于是行业内均形成了一种偏见，认为对所有液压系统，均不能工作在紊流状态。同时，对液压系统有害的气泡，也尽力避免。目前也没有手册、资料对管道冲洗作详细的分析，更没有相应的技术条件，使用者也没有人贸然的利用对系统有害的紊流和气泡。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点及偏见，提供了一种高压脉冲紊流管道冲洗系统，克服液压系统管道冲洗不理想的问题。
脉冲冲洗的清洁效果远强于连续冲洗，脉冲冲洗相当于将附着物来回摇动式的清洗，可使附着物疲劳脱落。目前脉冲冲洗广泛应用于生活、医学领域中，但脉冲原理还没有运用于清洗液压系统管道过程中。
紊流是雷诺数>临界雷诺数（Re>Re(L)）的时候产生。雷诺数
Figure BDA0000245279051
（v—管内平均流速，d—圆管内径，v—流体的运动粘度），在指定的管径和指定的冲洗液时，雷诺数值主要由液体流速和油温决定，流速越大雷诺数越大，油分子上下窜动越剧烈。指定管道内的沿程压力损失
Figure BDA0000245279052
（λ—沿程阻力系数，l—管道长度，ρ—流体密度）可简化为ΔPT=A·v2（A—常数），可见增加管道内流速，其压力损失成二次方的增加，那么想达到紊流除有足够的流量外还需足够的高压。另外温度越高，油粘度越低，雷诺数也越大。所以管道冲洗的雷诺数主要由流量、压力和温度决定。
只有管道内油液流态达到紊流状态，油分子上下窜动，加上夹杂气体的气蚀，能对管道内壁锈蚀等粘着物进行爆炸、腐蚀性冲洗。
为实现上述目的，本发明所设计一种高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：该系统包括主油箱和辅油箱，所述主油箱内设置有加热器，所述主油箱与辅油箱之间依次连接有油泵电机组、压力传感器、液控单向阀和被冲管道；所述油泵电机组另一端与主油箱连通，所述液控单向阀两端设置有控制液控单向阀开启关闭的电磁阀，所述主油箱上还设置有温度传感器，所述主油箱与之间辅油箱还连接有过滤泵组。
进一步地，所述油泵电机组与压力传感器之间还设有卸荷溢流阀，所述卸荷溢流阀另一端与主油箱连通。
再进一步地，所述主油箱与油泵电机组之间还设置有吸油滤。
再进一步地，所述油泵电机组与卸荷溢流阀之间还设置有精滤器。
再进一步地，所述辅油箱上还设置有液位传感器。
本发明的优点在于：
1、本发明采用蓄能器、恒功率变量泵，和瞬间开阀组，根据管道种类要求，能短时间提供高压、超大流量的冲洗油液，使得管道内产生急剧的紊流流态的油液，油分子在上下不规则的剧烈窜动，形成钻动性清理。
2、本发明有意利用循环产生的气泡，液压系统内含有气泡能加剧油液工作的紊流状态，气泡的存在使管道产生振动，同时它在高压区压缩后沿管壁释放产生气蚀。
3、本发明采用脉冲冲洗，能将附着在管道内壁的难去的异物进行来回摇动式清理，使附着点疲劳而脱落。
4、本发明克服了行业偏见，采用脉冲及紊流进行冲洗，可缩短清洗时间，提高冲洗的效率，且冲洗的效果好。
5、由于是采用短时间内，对管道进行脉冲及紊流方式进行冲洗，经测试证明对管道没有产生任何影响。
附图说明
图1为图1为本发明简易标配液压原理图；
图中，1.主油箱，2.吸油滤，3.油泵电机组，4. 精滤器，5. 卸荷溢流阀，6. 压力传感器，7.蓄能器，8.液控单向阀，9.电磁阀，10.加热器，11.过滤泵组，12. 接头块，13. 接头块，14.温度传感器，15.液位传感器，16被冲管道，17辅油箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
图中所示一种高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：该系统包括主油箱1和辅油箱17，所述主油箱1内设置有加热器10，所述主油箱1与辅油箱17之间依次连接有油泵电机组3、压力传感器6、液控单向阀8和被冲管道16；所述油泵电机组3另一端与主油箱1连通，所述液控单向阀8两端设置有控制液控单向阀8开启关闭的电磁阀9，所述主油箱1上还设置有温度传感器14，所述主油箱1与之间辅油箱17还连接有过滤泵组11。
所述油泵电机组3与压力传感器6之间还设有卸荷溢流阀5、所述卸荷溢流阀5另一端与主油箱1连通。所述主油箱1与油泵电机组3之间还设置有吸油滤2
所述油泵电机组3与卸荷溢流阀5之间还设置有精滤器4。所述辅油箱17）上还设置有液位传感器15。
工作原理：
工作前，加热器10供电，将油温加热到系统允许较高温度（一般50℃，使系统在50-60℃范围内工作），由温度传感器14控制。启动油泵电机3，油泵向蓄能器7内注入高压油，当达到指定压力时压力传感器6发出讯号，电磁阀9给电，很快打开液控单向阀8，蓄能器和油泵内高压油同时涌向接头块12、冲洗管道16、经接头块13回辅油箱。经冲洗回到辅油箱油液通过过滤泵组11泵到主油箱1。当系统压力降到指定压力（流速达不到紊流要求）时，电磁阀9断电，油泵3继续想蓄能器7注油，等达到高压时又启动电磁阀8进行冲洗。这样系统总在高压的设定区间内循环，对管道进行脉冲式冲洗。
随着系统的运行，高压大流量的冲洗使辅油箱15中夹杂着大量气泡，经过滤泵组11过滤后还存在少量小气泡进入主油箱1，被主油泵电机组3泵入系统，促使压缩气泡在管道内被逐渐释放，产生气蚀，连同高速紊流状态的油分子一起侵蚀管道内壁，达到非常好的冲洗效果。冲洗后的油液经精密过滤泵组11将回油净化成清洁度达标的清洁油。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：该系统包括主油箱（1）和辅油箱（17），所述主油箱（1）内设置有加热器（10），所述主油箱（1）与辅油箱（17）之间依次连接有油泵电机组（3）、压力传感器（6）、液控单向阀（8）和被冲管道（16）；所述油泵电机组（3）另一端与主油箱（1）连通，所述液控单向阀（8）两端设置有控制液控单向阀（8）开启关闭的电磁阀（9），所述主油箱（1）上还设置有温度传感器（14），所述主油箱（1）与之间辅油箱（17）还连接有过滤泵组（11）。
2.根据权利要求1所述的高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：所述油泵电机组（3）与压力传感器（6）之间还设有卸荷溢流阀（5）、所述卸荷溢流阀（5）另一端与主油箱（1）连通。
3.根据权利要求1所述的高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：所述主油箱（1）与油泵电机组（3）之间还设置有吸油滤（2）。
4.根据权利要求1或2所述的高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：所述油泵电机组（3）与卸荷溢流阀（5）之间还设置有精滤器（4）。
5.根据权利要求1所述的高压脉冲紊流管道冲洗系统，其特征在于：所述辅油箱（17）上还设置有液位传感器（15）。
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