CN103721876A - 喷头和清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种喷头和清洗装置，喷头包括：套体，所述套体上具有第一开口和第二开口，所述第一开口可输入清洗液；心轴，所述心轴的一端伸入所述套体，另一端从所述第二开口露出，所述心轴中具有通道，所述通道连通所述第一开口，可通过所述清洗液；喷头体，所述喷头体的后端连接所述心轴的位于所述第二开口外的一端；直喷嘴，直喷嘴安装在喷头体上，并连通通道，直喷嘴可将清洗液喷射出，形成射向喷头体前方的射流；斜喷嘴，斜喷嘴安装在喷头体上，并连通通道，斜喷嘴可将清洗液喷射出，形成射向管道的内壁的射流，能够推送喷头体前进以及带动喷头体绕心轴进行旋转。本发明的优点在于，清洗装置的喷头可以自动在管道进行运动，以及可以对管道内壁进行均匀且全方位的清洗，提高了管道清洗的质量。

Description

喷头和清洗装置

技术领域

本发明涉及一种喷头和清洗装置。

背景技术

目前，在油管修复工艺中，油管的清洗工序大多采用化学清洗，该方法先对油管进行碱洗，然后酸洗，之后对油管进行中和处理。对于堵死的油管必须先用钻杆进行预处理，才能保证清洗作业正常进行。化学清洗方法工艺简便但其清洗质量易受油管内外壁污物和人为、环境等因素的影响。

另一种清洗方案是高压水射流清洗，其主要特点是易操作、效率高，超高压水射流可除去硬垢、难容垢，与化学清洗比较具有不污染环境，不腐蚀清洗对象，清洗效率高及节能等特点，对一些化学药剂难溶或不溶的特殊垢可有效去除，并能保证管道的清洗质量，使清洗效率大大提高，技术成本显著降低。

然而，目前的高压水射流清洗方案也存在一定的问题，就是难以高压喷头对管道的内壁进行均匀的清洗，致使部分区域未进行清洗或清洗效果较差。

由此可见，上述现有的高压水射流方案在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。本设计人积极加以研究创新，以期创设一种新型的喷头和清洗装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的喷头和清洗装置，所要解决的技术问题是如何使清洗装置的喷头自动运动，并对管道进行均匀全面的清洗，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种喷头，用于伸入管道并对所述管道进行清洗，包括：套体，所述套体上具有第一开口和第二开口，所述第一开口可输入清洗液；心轴，所述心轴的一端伸入所述套体，另一端从所述第二开口露出，所述心轴中具有通道，所述通道连通所述第一开口，可通过所述清洗液；喷头体，所述喷头体的后端连接所述心轴的位于所述第二开口外的一端；直喷嘴，所述直喷嘴安装在所述喷头体上，并连通所述通道，所述直喷嘴可将所述清洗液喷射出，形成射向所述喷头体前方的射流；斜喷嘴，所述斜喷嘴安装在所述喷头体上，并连通所述通道，所述斜喷嘴可将所述清洗液喷射出，形成射向所述管道的内壁的射流，能够推送所述喷头体前进以及带动所述喷头体绕所述心轴进行旋转。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的喷头，所述套体中具有轴承，所述心轴穿过所述轴承，所述轴承位于所述套体和所述心轴之间。

优选的，前述的喷头，所述轴承包括推力轴承。

优选的，前述的喷头，所述轴承包括深沟球轴承。

优选的，前述的喷头，所述套体中具有阻尼机构，所述心轴穿过所述阻尼机构，所述阻尼机构位于所述套体和所述心轴之间。

优选的，前述的喷头，所述套体包括上部套体和下部套体，所述上部套体和所述下部套体通过螺栓结合到一起，所述上部套体具有所述第一开口，所述下部套体上具有所述第二开口。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种清洗装置，用于对管道进行清洗，包括：压力泵，所述压力泵可接收清洗液并对所述清洗液进行升压；软管，所述软管连接所述压力泵，用于输出所述清洗液；根据前述的喷头，所述喷头可伸入所述管道，连接所述软管，所述清洗液从所述喷头降压输出后形成射流，对所述管道进行清洗。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的清洗装置，还包括：钻头进给装置，控制所述管道进行轴向运动。

优选的，前述的清洗装置，所述钻头进给装置包括：钻头，所述钻头连接所述管道；涡轮减速器，所述涡轮减速器连接所述钻头，控制所述管道进行轴向运动；电机，所述电机连接所述涡轮减速器，为所述涡轮减速器提供动力。

优选的，前述的清洗装置，还包括：柴油机，连接所述压力泵，为所述压力泵提供动力。

借由上述技术方案，本发明的喷头和清洗装置至少具有下列优点：

清洗装置的喷头上的直喷嘴可以疏通并清洗管道，而斜喷嘴不但可以清洗管道，而且可以推动喷头在管道中前进以及旋转，使得喷头可以自动在管道进行运动，以及可以对管道内壁进行均匀且全方位的清洗，提高了管道清洗的质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的喷头的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的清洗装置的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的清洗装置的模块示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的喷头和清洗装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种喷头，用于伸入管道并对管道进行清洗，包括：

套体1，套体1上具有第一开口2和第二开口，第一开口2可输入清洗液，本实施例中的清洗液可以是水，也可以是其他液体；心轴3，心轴3的一端伸入套体1，另一端从第二开口露出，心轴3中具有通道4，通道4连通第一开口2，可通过清洗液；喷头体5，喷头体5的后端连接心轴3的位于第二开口外的一端；直喷嘴6，直喷嘴6安装在喷头体5上，并连通通道4，直喷嘴6可将清洗液喷射出，形成射向喷头体6前方的射流；斜喷嘴7，斜喷嘴7安装在喷头体5上，并连通通道4，斜喷嘴7可将清洗液喷射出，形成射向管道的内壁的射流，能够推送喷头体5前进以及带动喷头体5绕心轴3进行旋转，则产生的射流一方面带动喷头体5快速旋转，一方面强力冲击管道内壁，清洗垢层，依靠强力的水射流冲蚀，将管道中的油污、水垢等除去，达到清洗的目的，本实施例中，最终由斜喷嘴7和直喷嘴6喷出的清洗液成为高速射流，射流产生扭矩，带动喷头体5绕心轴3做旋转运动，其中，直喷嘴6产生的射流主要起清洗作用，而斜喷嘴7产生的射流，一方面起清洗作用，另一方面提供扭矩，该扭矩足以带动喷头体5和心轴3共同旋转特别的，斜喷嘴7安装角度是可以调整的，因而产生射流的方向也是可调的，使用时可以根据实际需要设定合适的安装角。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种喷头，与上述实施例相比，本实施例的喷头，套体1中具有轴承，心轴3穿过轴承，轴承位于套体1和心轴3之间，具体地，轴承包括推力轴承8和深沟球轴承9，推力轴承8和深沟球轴承9的存在，可以保证心轴3可以在套体1内更流畅地进行转动，避免产生阻碍。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种喷头，与上述实施例相比，本实施例的喷头，套体1中具有阻尼机构10，心轴3穿过阻尼机构10，阻尼机构10位于套体1和心轴3之间，本实施例中，阻尼机构10采用离心限速机理控制喷头体5的转速，阻尼机构10的重要作用是将喷头体5旋转速度限定在一个较为合适的范围内，转速过高不但会导致射流严重雾化，丧失应有的冲击力，而且会影响套体1的寿命，产生心轴3卡死现象，严重时，还可能引起啸声和喷头体5的剧烈振动，而转速较低时，射流具有较强的冲击力，并且在管道表面的停滞时间相对较长，可以保证较好的清洗效果，但是，清洗管道过程中，过低的转速将延长清洗时间，增加不必要的成本，所以，有必要合理控制喷头体5的转速，将其限定在某一范围内。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种喷头，与上述实施例相比，本实施例的喷头，套体1包括上部套体11和下部套体12，上部套体11和下部套体12通过螺栓13结合到一起，上部套体11具有第一开口2，下部套体12上具有第二开口，上部套体11和下部套体12之间的密封形式采用迷宫密封与间隙密封相结，与传统的填料密封相比，减小了旋转阻力，使得上部套体11和下部套体12具有更长的使用寿命。

如图2所示，本发明的一个实施例中还提供一种清洗装置，用于对管道进行清洗，包括：压力泵14，压力泵14可接收清洗液并对清洗液进行升压；软管15，软管15连接压力泵14，用于输出清洗液；根据前述实施例的喷头16，喷头16可伸入管道，连接软管15，清洗液从喷头16降压输出后形成射流，对管道进行清洗，在油井现场的作业场景下，本实施例的清洗装置的工作过程是：清水由抽水机从水池中抽入水箱（采用水作为清洗液，也可以采用其他类型的液体），再进入压力泵14变成高压水，通过软管15输送给喷头16，喷头16上的喷嘴则把高压低流速的水转化为低压高流速的水射流，水射流剥离、冲除管道管壁上的污垢，喷头16依靠后射水射流的反作用力，在管道内自动向前推进，水在管道内形成回流，可将清洗下来的部分水垢和油污带出，喷头16返回时将剩余的水垢和油污完全清出管外，本实施例的清洗装置的主要特点是：体积小，可装在车辆上，便于野外活动作业，机动性好；泵压可根据需要进行调节，适用于各种管道结垢清洗；清洗液可以使用清水，不需要加温或添加任何化学药品，喷头16依靠后射水射流的反作用力，在管道内自动向前推进，是油田管道清垢解堵的理想设备。本实施例中，细的软管15质量小，压力损失大，选用粗的软管15，其重量大，压力损失小，因而可以获得更大的反冲力，需要针对不同的工况选择合适的软管15才可以获得较高的清洗效率。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种清洗装置，与上述实施例相比，本实施例的清洗装置，还包括：钻头进给装置17，控制管道进行轴向运动，这是因为清洗作业时，需要根据工程实际需要确定清洗速度，该速度将直接影响喷头16的进给速度，喷头16进给速度对清洗效果影响较大，由于喷头16产生的旋转射流并不能在特定时刻覆盖整个圆周截面，如果喷头16前进速度过快，就会造成管道局部区域未被射流冲洗，从而产生三维螺旋线形垢物残留；另一方面，喷头16前进速度过慢，虽然可以保证清洗质量，但同时也会延长清洗时间，降低工作效率，所以需要根据喷头16的速度调整管道的给进速度，控制管道的进给速度v的经验公式为：

v＝ωdn

式中，v—进给速度，m/min；ω—喷头转速，r/min；d—射流有效清洗距离，m，若使用1mm的喷嘴，则射流到达油管内壁时将扩散为直径6mm左右；n—同一截面上的喷嘴个数，依该式计算的进给速度为速度上限。作业时，未必完全按此公式确定进给速度，在保证清洗质量的前提下，适当提高速度也是合适的。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种清洗装置，与上述实施例相比，本实施例的清洗装置，钻头进给装置17包括：钻头18，钻头18连接管道；涡轮减速器19，涡轮减速器19连接钻头18，控制管道进行轴向运动；电机20，电机20连接涡轮减速器19，为涡轮减速器19提供动力，本实施例提供一种可选的实现方式为：由三相异步电机配合涡轮减速器带动钻头所在的钢管前进或后退，电机功率可以为2.2kW，减速器型号可以为WXJ100，减速比为14.5：1。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种清洗装置，与上述实施例相比，本实施例的清洗装置，还包括：柴油机20，连接压力泵14，为压力泵14提供动力。

借由上述技术方案，本发明的喷头和清洗装置至少具有下列优点：

清洗装置的喷头上的直喷嘴可以疏通并清洗管道，而斜喷嘴不但可以清洗管道，而且可以推动喷头在管道中前进以及旋转，使得喷头可以自动在管道进行运动，以及可以对管道内壁进行均匀且全方位的清洗，提高了管道清洗的质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种喷头，用于伸入管道并对所述管道进行清洗，其特征在于，包括：

套体，所述套体上具有第一开口和第二开口，所述第一开口可输入清洗液；

心轴，所述心轴的一端伸入所述套体，另一端从所述第二开口露出，所述心轴中具有通道，所述通道连通所述第一开口，可通过所述清洗液；

喷头体，所述喷头体的后端连接所述心轴的位于所述第二开口外的一端；

直喷嘴，所述直喷嘴安装在所述喷头体上，并连通所述通道，所述直喷嘴可将所述清洗液喷射出，形成射向所述喷头体前方的射流；

斜喷嘴，所述斜喷嘴安装在所述喷头体上，并连通所述通道，所述斜喷嘴可将所述清洗液喷射出，形成射向所述管道的内壁的射流，能够推送所述喷头体前进以及带动所述喷头体绕所述心轴进行旋转。

2.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，

所述套体中具有轴承，所述心轴穿过所述轴承，所述轴承位于所述套体和所述心轴之间。

3.根据权利要求2所述的喷头，其特征在于，

所述轴承包括推力轴承。

4.根据权利要求2所述的喷头，其特征在于，

所述轴承包括深沟球轴承。

5.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，

所述套体中具有阻尼机构，所述心轴穿过所述阻尼机构，所述阻尼机构位于所述套体和所述心轴之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷头，其特征在于，

所述套体包括上部套体和下部套体，所述上部套体和所述下部套体通过螺栓结合到一起，所述上部套体具有所述第一开口，所述下部套体上具有所述第二开口。

7.一种清洗装置，用于对管道进行清洗，其特征在于，包括：

压力泵，所述压力泵可接收清洗液并对所述清洗液进行升压；

软管，所述软管连接所述压力泵，用于输出所述清洗液；

根据权利要求1至6所述的喷头，所述喷头可伸入所述管道，连接所述软管，所述清洗液从所述喷头降压输出后形成射流，对所述管道进行清洗。

8.根据权利要求7所述的清洗装置，其特征在于，

钻头进给装置，控制所述管道进行轴向运动。

9.根据权利要求8所述的清洗装置，其特征在于，所述钻头进给装置包括：

钻头，所述钻头连接所述管道；

涡轮减速器，所述涡轮减速器连接所述钻头，控制所述管道进行轴向运动；

电机，所述电机连接所述涡轮减速器，为所述涡轮减速器提供动力。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的清洗装置，其特征在于，还包括：

柴油机，连接所述压力泵，为所述压力泵提供动力。

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