CN103721980B - 小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法，该小口径管道内壁清洗装置包括装填清洁液的液箱、两个清洗连接座，以及在清洗操作时使液箱、清洗连接座、钢管构成循环回路的管路，管路上设有控制清洁液流动的水泵和控制清洁液流动方向的电磁控制阀组件。两个清洗连接座设有通液口、钢管连接口，以及位于清洗连接座内腔呈套袋结构的网罩，网罩内装填有直径尺寸小于所需清洗钢管内径的滤球，且滤球是随清洁液流动而在两个清洗连接座之间运动。依靠滤球与钢管内壁的摩擦以及清洁液的双重作用，实现钢管内壁的清洗。本发明结构设备较为简单，清洗效果好、效率高，适合作为小口径长距离的钢管清洗装置使用，或同类产品的结构改进。

Description

小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法

技术领域

本发明涉及钢管清洗装置，尤其是一种适用于小口径长距离钢管清洗的小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法。

背景技术

钢管长时间使用后，其内壁上会存在油脂类的杂质，需要进行清洗操作后方可正常使用。现有钢管的清洗方式较为多样，其中较为常见的有以下几种：一、采用高压水流(或带有清洁液的水流)直接清洗，该种方式针对大管径或者短距离的钢管内壁清洗效果较好，但对于小管径长距离的钢管清洗效果则并不理想，存在压力衰减较大，设备要求较高的缺点，且容出现钢管爆裂的问题。二、采用循环水流清洗(或带有清洁液的水流)，该清洗主要是借助水流在钢管内壁不断循环，但清洗效果也较为一般，对于钢管内壁的附着物较难清洗干净。三、采用机械刷类清洗，同样的，这种清洗装置也适合于大管径或者短距离清洗，长距离和小口径依然难以适用，结构较为复杂，清洗效果也不理想。四、采用清洗池，即在池中放入化学清洗药剂，将钢管直接放入其中浸泡，待一段时间后，取出后用水清洗，显然这种方式对于场地的要求也颇为严格，且操作相对繁琐，耗时较长。五、采用超声波清洗，这种方式是较为先进的，也是清洗效果较好的，但是设备成本较高，尤其是对于长距离的钢管，其设备投入将更大。基于上述这些现有技术，均较难适用于小口径长距离的钢管清洗，且存在清洗效果较差、结构复杂、清洗效率低、成本高的缺陷，故有待设计一种新的适用于小口径长距离钢管清洗的清洗设备。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种适用于脱脂、酸洗处理的小口径管道内壁清洗装置及其清洗方法，使其解决现有同类产品清洗效果欠佳、结构复杂、清洗效率低、成本高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

该小口径管道内壁清洗装置包括装填清洁液的液箱、两个与所需清洗钢管两端连接的清洗连接座，以及在清洗操作时使液箱、清洗连接座、钢管构成循环回路的管路，管路上设有控制清洁液流动的水泵和控制清洁液流动方向的电磁控制阀组件。其结构要点在于两个所述清洗连接座设有通液口、钢管连接口，以及位于清洗连接座内腔呈套袋结构的网罩，网罩内装填有直径尺寸小于所述钢管内径的滤球，且滤球是随清洁液流动而在两个连接所述钢管的清洗连接座之间运动。通过采用上述结构，依靠滤球与钢管内壁的摩擦，并配合清洁液，实现双重清洗的作用，不仅清洗效率高，且清洗效率好。除此以外，增加滤球亦可减少清洁液的消耗，使得清洗成本降低，且滤球本身亦可重复使用，达到节约环保的目的。

该装置还包括吹扫结构，该吹扫结构为：其中一个所述清洗连接座设有进气口，进气口连接空气压缩机，在进气口与空气压缩机相连的管路中设置控制阀；另一个清洗连接座设有卸荷口，卸荷口与所述液箱相通，在卸荷口与液箱相通的管路中设置一控制阀；两个所述清洗连接座的通液口均设置控制阀；各所述控制阀均连接控制器。通过控制器控制各控制阀的启闭，从而在清洗回路和空气吹扫回路之间选择性的开启，当开启清洗回路时，则控制吹扫回路的控制阀关闭，当开启吹扫操作时，则关闭清洗回路的控制阀，操作方式较为简单。

所述清洗连接座的壳体由筒体罩壳和锥形罩壳构成，筒体罩壳与锥形罩壳一端螺纹密封配合，锥形罩壳另一端为连接快速接头的接口座，所述网罩置于所述筒体罩壳内。所述网罩与清洗连接座是可卸式连接。通过采用该种结构，方便清洗连接座的拆装、维修、更换、清洗。

所述清洗连接座与所述钢管之间是通过快速接头连接，所述清洗连接座的钢管连接口与所述钢管为插接配合，且位于该钢管连接口的端部形成一个接口座，接口座外圈为螺纹用于连接所述快速接头，内圈与插接的所述钢管之间形成一个放置密封件的密封腔，所述密封件包括压紧圈和密封圈，压紧圈与密封圈的结构关系为：在快速接头与所述接口座拧紧时，快速接头对密封圈、压紧圈有挤压作用力，该挤压作用力使得压紧圈的端部对密封圈作用后使密封圈内圈、外圈膨胀，密封圈内圈膨胀与钢管外壁形成密封，外圈膨胀与接口座内壁形成密封。采用快速结构，提高钢管清洗装配时的效率，采用压紧圈与密封圈组合的密封件使得密封效果更好，不易发生密封失效的问题。

所述电磁控制阀组件是定时控制两个清洗连接座之间的清洁液改变流向。通过改变清洗操作时钢管内清洁液的正反流向，从而实现多次往复清洗操作，清洗效果更好。

上述电磁控制阀组件的方案设计为：所述电磁控制阀组件包括四个电磁控制阀，以及控制四个电磁控制阀动作的定时控制器，四个电磁控制阀分别为电磁控制阀A、电磁控制阀B、电磁控制阀C、电磁控制阀D，所述电磁控制阀A、B串联于一管路，电磁控制阀C、D串联于另一管路，该两条管路并联后与水泵、液箱串联构成循环回路；在电磁控制阀A与电磁控制阀B之间的管段中引出一管路连接其中一个清洗连接座的通液口，在电磁控制阀C与电磁控制阀D之间的管段中引出另一管路连接另一个清洗连接座的通液口。通过定时控制器定时控制各电磁控制阀的启闭，从而实现两个清洗连接座间清洁液流向的改变，控制方式较为简单，自动化程度高。

所述滤球为软性材质，且表面经拉毛处理。该种滤球结构能够提高与钢管内壁接触时的摩擦清洗效果。

该小口径管道内壁清洗装置的清洗方法是：将所需清洗的钢管两端分别连接两个所述清洗连接座，开启所述水泵，并同时打开所述电磁控制阀组件，液箱内的清洁液经过管路后由一个清洗连接座的通液口进入，带动清洗连接座内的滤球一并沿着钢管流至另一个清洗连接座，该过程中，依靠滤球与清洁液的共同作用对钢管内壁进行清洗，当滤球、清洁液到达另一个清洗连接座时，滤球被该清洗连接座的网罩收留，清洗液则从该清洗连接座的通液口流出，并沿着管路回流至液箱内，完成一次清洗操作。

通过控制所述电磁控制阀组件，使两个清洗连接座之间的清洁液形成定时换向的清洗方式，即清洁液由一个清洗连接座沿钢管流至另一个清洗连接座后，再由另一个清洗连接座沿钢管流回至前一个清洗连接座，不断的往复循环，使得滤球、清洁液对钢管进行反复清洗。

本发明结构设备较为简单，制造成本低，操作较为方便，清洗效果好、效率高、药剂省，可重复使用，使用寿命较长，且在应用于脱脂、酸洗、干燥等各类内壁处理工况时，由于形成一个密闭循环的清洗系统，不会对外界环境造成污染，尤其适合作为小口径长距离的钢管清洗装置使用，或同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的方案结构示意图。

图2是图1方案的改进结构示意图。

图3是本发明清洗连接座的内部结构示意图。

图4是本发明清洗连接座与钢管连接的部分结构示意图。

图中序号的名称为：1、液箱，2、水泵，3、电磁控制阀A，4、电磁控制阀B，5、电磁控制阀C，6、电磁控制阀D，7、控制阀E，8、控制阀F，9、清洗连接座，901、筒体罩壳，902、锥形罩壳，903、接口座，904、通液口，905、钢管连接口，906、密封腔，10、清洗连接座，11、控制阀G，12、控制阀H，13、卸荷管路，14、空气压缩机，15、网罩，16、L型收口，17、滤球，18、压紧圈，19、密封圈，20、快速接头，21、钢管。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1所示，该小口径管道内壁清洗装置包括装填清洁液的液箱1、输送清洁液的水泵2和管路、控制管路导通的电磁控制阀、与管路连接并用于清洗钢管的两个清洗连接座9、10，具体的结构设计为：液箱引出一管路连接水泵，水泵的输出管路形成两条分支管路，其中一条分支管路上串联电磁控制阀A3和电磁控制阀B4，另一条分支管路上串联电磁控制阀C5和电磁控制阀D6，电磁控制阀A、B、C、D均由定时控制器控制。连接上述各电磁控制阀后，两条分支管路合并成一条管路回流至液箱。在上述分支管路的电磁控制阀A、电磁控制阀B之间的管段中引出一管路连接其中一个清洗连接座9的通液口904，在上述分支管路的电磁控制阀C、电磁控制阀D之间的管段中引出另一管路连接另一清洗连接座10的通液口。本发明的两个清洗连接座是这样设计的：清洗连接座的壳体由筒体罩壳901和锥形罩壳902构成，筒体罩壳与锥形罩壳一端螺纹密封配合，锥形罩壳另一端为连接快速接头20和钢管21的接口座903，在筒体罩壳内设有一个套袋结构的网罩15，网罩端口处通过L型收口16固定于桶体罩壳内。网罩内装填有直径尺寸小于所需清洗钢管内径的滤球17，滤球采用软性耐磨材质，且表面经拉毛处理。以上结构即为本发明的整体结构。

上述结构方案的工作原理为：首先，在两个清洗连接座9、10之间通过快速接头20连接所需清洗的钢管21，然后向液箱1中加入清洁液。完成准备工作后，开启定时控制器和水泵2，水泵将液箱中的清洁液输送至管路中，由定时控制器根据预先设定的程式开启相应的电磁控制阀动作。例如：当定时控制器开启电磁控制阀A3和电磁控制阀D6，同时关闭电磁控制阀B4和电磁控制阀C5时，清洁液沿管路流至清洗连接座10。在清洁液进入清洗连接座10后，将带动清洗连接座内的滤球17随清洁液沿钢管流至另一清洗连接座9；该过程中，由滤球与钢管内壁摩擦，并结合清洁液对钢管实现双重清洗作用；清洗完成后，滤球将进入清洗连接座9的网罩内，清洁液将从清洗连接座9的通液口排回至管路，并沿管路回流至液箱中。这样便完成一次清洗操作。在实际操作时，往往是进行多次清洗操作。例如：在上述一次清操作完成后，由定时控制器开启电磁控制阀B和电磁控制阀C，而关闭电磁控制阀A和电磁控制阀D，则上述两个清洗连接座的清洁液将反向流动，以同样的方式，清洗连接座9内的滤球将随清洁液沿钢管流动至另一清洗连接座10的网罩中，完成一次往复清洗操作。通过这样多此往复清洗操作，使得钢管内壁清洗效果更好。

由于钢管在清洗完成后，钢管内还剩余清洁液，为此，本发明还设计了吹扫结构，即通过空气压缩机14将清洗连接座内的多余清洁液回流至液箱中，具体设计如图2所示。在其中一个清洗连接座上设有进气口，进气口与空气压缩机14相连，在进气口和空气压缩机相连的管路上设置一个控制阀G11。在另一个清洗连接座上设有卸荷口，卸荷口与液箱通过卸荷管连接，在卸荷管上设置控制阀H12。同时，在两个清洗连接座的通液口出分别设置控制阀E7、控制阀F8。控制阀E、F、G、H均由相应的控制器控制。其具体的工作原理为：当钢管清洗操作时，由控制器关闭控制阀G和控制阀H，打开控制阀E和控制阀F，按照上述讲到的原理进行清洗操作。当清洗完成后进行吹扫操作时，则由控制器关闭控制阀E和控制阀F，打开控制阀G和控制阀H；此时，空气压缩机开启，压缩空气由其中一个清洗连接座的进气口进入清洗连接座内，将两个清洗连接座、钢管内的多余清洁液从另一个清洗连接座的卸荷口排出，并沿管路回流至液箱中。空气压缩机持续操作，便能完成对钢管的清扫操作。待清扫操作完成后，卸下钢管即可。

本发明除上述结构以外，对清洗连接座与钢管之间的连接结构也作了相应的改进。如图4所示，为了使清洗连接座9、10与钢管21通过快速接头20连接时密封效果更好，对清洗连接座与快速接头的连接结构进行了如下设计：清洗连接座的钢管连接口905与钢管为插接配合，且位于该钢管连接口的端部形成一个接口座903，接口座外圈为螺纹用于连接快速接头，内圈与插接的钢管之间形成一个放置密封件的密封腔906，密封件采用压紧圈18和密封圈19。安装时，压紧圈先放置于密封腔内，再将密封圈放置在压紧圈端面，最后由快速接头与接口连接将密封圈、压紧圈抵紧于密封腔内。密封圈与压紧圈的具体结构为：压紧圈呈锥形，密封圈设有与压紧圈端面配合的凹槽，该凹槽在受到压紧圈挤压作用时，将使密封圈沿径向膨胀。具体的密封过程为：由快速接头与接口座旋拧连接，并对密封圈施加一个挤压作用力，该挤压作用力使得压紧圈反馈给密封圈，使密封圈的内圈和外圈膨胀，密封圈内圈膨胀与钢管外壁密封，外圈膨胀与接口座内壁密封，即实现钢管与清洗连接座的密封。

以上结构和使用方法，旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员根据现有公知常识对本发明作显而易见的改进，亦落入本发明权利要求所保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种小口径管道内壁清洗装置，该装置包括装填清洁液的液箱(1)、两个与所需清洗钢管(21)两端连接的清洗连接座(9、10)，以及在清洗操作时使液箱、清洗连接座、钢管构成循环回路的管路，管路上设有控制清洁液流动的水泵(2)和控制清洁液流动方向的电磁控制阀组件；其特征在于两个所述清洗连接座(9、10)设有通液口(904)、钢管连接口(905)，以及位于清洗连接座内腔呈套袋结构的网罩(15)，网罩内装填有直径尺寸小于所述钢管(21)内径的滤球(17)，且滤球是随清洁液流动而在两个连接所述钢管的清洗连接座之间运动；该装置还包括吹扫结构：其中一个所述清洗连接座(9)设有进气口，进气口连接空气压缩机(14)，在进气口与空气压缩机相连的管路中设置控制阀；另一个清洗连接座设有卸荷口，卸荷口与所述液箱(1)相通，在卸荷口与液箱相通的管路中设置一控制阀；两个所述清洗连接座的通液口均设置控制阀；各所述控制阀均连接控制器；所述清洗连接座的壳体由筒体罩壳(901)和锥形罩壳(902)构成，筒体罩壳与锥形罩壳一端螺纹密封配合，锥形罩壳另一端为连接快速接头(20)的接口座(903)，所述网罩(15)置于所述筒体罩壳内；所述清洗连接座与所述钢管(21)之间是通过所述快速接头连接，所述清洗连接座的钢管连接口(905)与所述钢管为插接配合，且位于该钢管连接口的端部形成所述接口座(903)，接口座外圈为螺纹用于连接所述快速接头，内圈与插接的所述钢管之间形成一个放置密封件的密封腔(906)，所述密封件包括压紧圈(18)和密封圈(19)；压紧圈与密封圈的结构关系为：在快速接头与所述接口座拧紧时，快速接头对密封圈、压紧圈有挤压作用力，该挤压作用力使得压紧圈的端部对密封圈作用后使密封圈内圈、外圈膨胀，密封圈内圈膨胀与钢管外壁形成密封，外圈膨胀与接口座内壁形成密封。

2.根据权利要求1所述的小口径管道内壁清洗装置，其特征在于所述电磁控制阀组件是定时控制两个清洗连接座(9、10)之间的清洁液改变流向。

3.根据权利要求2所述的小口径管道内壁清洗装置，其特征在于所述电磁控制阀组件包括四个电磁控制阀，以及控制四个电磁控制阀动作的定时控制器，四个电磁控制阀分别为电磁控制阀A(3)、电磁控制阀B(4)、电磁控制阀C(5)、电磁控制阀D(6)，所述电磁控制阀A、B串联于一管路，电磁控制阀C、D串联于另一管路，该两条管路并联后与水泵(2)、液箱(1)串联构成循环回路；在电磁控制阀A与电磁控制阀B之间的管段中引出一管路连接其中一个清洗连接座(9)的通液口(904)，在电磁控制阀C与电磁控制阀D之间的管段中引出另一管路连接另一个清洗连接座(10)的通液口。

4.根据权利要求1所述的小口径管道内壁清洗装置，其特征在于所述滤球(17)为软性材质，且表面经拉毛处理。

5.根据权利要求1所述的小口径管道内壁清洗装置，其特征在于所述网罩(15)与清洗连接座(10)是可卸式连接。

6.一种如权利要求1所述的小口径管道内壁清洗装置的清洗方法，其特征在于该清洗方法是：将所需清洗的钢管(21)两端分别连接两个所述清洗连接座(9、10)，开启所述水泵(2)，并同时打开所述电磁控制阀组件，液箱(1)内的清洁液经过管路后由一个清洗连接座的通液口(904)进入，带动清洗连接座内的滤球(17)一并沿着钢管流至另一个清洗连接座；该过程中，依靠滤球与清洁液的共同作用对钢管内壁进行清洗，当滤球、清洁液到达另一个清洗连接座时，滤球被该清洗连接座的网罩收留，清洗液则从该清洗连接座的通液口流出，并沿着管路回流至液箱内，完成一次清洗操作。

7.根据权利要求6所述的小口径管道内壁清洗装置的清洗方法，其特征在于通过控制所述电磁控制阀组件，使两个清洗连接座(9、10)之间的清洁液形成定时换向的清洗方式，即清洁液由一个清洗连接座沿钢管(21)流至另一个清洗连接座后，再由另一个清洗连接座沿钢管流回至前一个清洗连接座，不断的往复循环，使得滤球(17)、清洁液对钢管进行反复清洗。