CN104907296B - 一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及除垢方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及利用该装置进行给水管道清洗除垢的方法，属于市政工程学科中的管道工程技术领域。为了推动给水管道清洗技术在工程领域的应用，本发明将针刺状柔性式填料链牵引至待清洗的给水管道内并固接，开启强制循环泵使水流在管道内形成剧烈紊流，针刺状柔性式填料链表面与给水管道内壁产生摩擦刷洗作用，同时向管道内通入脉冲气压，在固液气三相耦合清洗效应下，使管垢被清洗下来并从排渣口排出，达到对给水管道清洗的目的。本发明的积极效果是自动化程度高，控制精确度高，比传统方法节水约30%~40%，同时节省时间约20~25%，另外对管道无损伤，安全环保。

Description

一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及除垢方法
技术领域
本发明属于市政工程学科中的管道工程技术领域，具体涉及一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及利用该装置进行给水管道清洗除垢的方法。
背景技术
给水管道在长年运行中，管道内壁会因物理沉积及化学反应逐渐形成附着生长的管垢。管垢形状不规则，不但使给水管道过流能力下降，同时这些管垢中一部分被水流冲刷并携带而污染用户水质，而残余部分则成为细菌繁殖生长的场所，造成水质的二次污染，这给居民的饮用水安全造成了严重威胁。为此，对于给水管道的清洗维护尤为重要。目前，对于给水管道的清洗过程多数以水力清洗法和机械刮管法为主，但这些清洗方法存在操作复杂、清洗不彻底、水量消耗大且对管道损伤大等缺点。因此，针对当前传统给水管道清洗方法在应用中的不足，在传统清洗方法的基础上，采用半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及除垢方法，可增加柔性式填料链对于管壁的刷洗作用，强化后续固液气三相耦合清洗的效果，同时通过浊度监测可精确控制清洗过程，可提高清洗效率并节省清洗时间及水量消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，鉴于目前在给水管道清洗领域尚没有操作简单、清洗彻底、水量消耗小且对管道损伤小的清洗方法，无法高效低耗地完成给水管道清洗过程，因此本发明设计了一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置及除垢方法，以推动给水管道清洗技术在工程领域的应用。
该装置及方法的基本原理是，将针刺状柔性式填料链牵引至待清洗的给水管道内并固接，开启强制循环泵使水流在管道内形成剧烈紊流，针刺状柔性式填料链表面与给水管道内壁产生摩擦刷洗作用，同时向管道内通入脉冲气压，在固液气三相耦合清洗效应下，使管垢被清洗下来并从排渣口排出，达到对给水管道清洗的目的。整个过程中，该装置通过计算机中控系统自动控制，同时管道中水的浊度也实现精确监测，确保管道清洗彻底且不造成多余能量的浪费。
为了达到上述目的，本发明采取的装置和方法如下：该装置由计算机中控系统（1）、空气压缩机（2）、前节气阀门（3）、储气罐（4）、后节气阀门（5）、循环管路（6）、强制循环泵（7）、智能流量计（8）、管路控制器K1（9）、管路控制器K2（10）、脉冲压力变送器（11）、气压脉冲发生器（12）、排渣控制器（13）、排渣口（14）、进水口（15）、进水控制器（16）、排渣压力变送器（17）、排渣浊度计（18）、进水浊度计（19）、进水压力变送器（20）及柔性式填料链（21）构成。空气压缩机（2）的输出端与储气罐（4）的输入端相连，并通过前节气阀门（3）控制气体流量，储气罐（4）的输出端与气压脉冲发生器（12）的输入端相连，并通过后节气阀门（5）调节气体流量，气压脉冲发生器（12）的输出端接入循环管路（6），并通过脉冲压力变送器（11）传输气压脉冲发生器（12）输出端的脉冲压力；进水口（15）和排渣口（14）采用同口径，并分别由进水控制器（16）和排渣控制器（13）控制进水流量和排渣流量，分别由进水压力变送器（20）和排渣压力变送器（17）测定并传输进水压力和排渣压力，同时分别由进水浊度计（19）和排渣浊度计（18）监测进水浊度和排渣浊度；强制循环泵（7）和智能流量计（8）安装于循环管路（6）上，用于产生并计量循环流量；柔性式填料链（21）由针刺状柔性式填料经柔性链串接而成，单条长度为待清洗给水管道长度的1.20~1.25倍，针刺状柔性式填料链（21）数量为16~20条，填料针刺长度为25~30mm，比重为0.98~1.02；上述装置组件中，空气压缩机（2）、强制循环泵（7）、智能流量计（8）、管路控制器K1（9）、管路控制器K2（10）、脉冲压力变送器（11）、气压脉冲发生器（12）、排渣控制器（13）、进水控制器（16）、排渣压力变送器（17）、排渣浊度计（18）、进水浊度计（19）、进水压力变送器（20）的输出信号传输至计算机中控系统（1），并由计算机中控系统（1）反馈控制信号。
利用该装置的除垢方法是，将针刺状柔性式填料链牵引至待清洗的给水管道内并固接，开启管路控制器K1（9）和管路控制器K2（10），开启强制循环泵（7），控制待清洗给水管道中水流速度为2.0~2.5m/s，开启进水控制器（16）和排渣控制器（13）并调整二者流量相等；开启气压脉冲发生器（12），使气流脉冲接入循环管路（6），控制脉冲压力变送器（11）高峰压力为0.3Mpa，充气和停气时间各为11s，开始第一阶段清洗过程；待55min后或进水浊度计（19）读数达到150NTU时，强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10）关闭，开始第一阶段集中排渣过程；待第一阶段集中排渣过程进行8min后或排渣浊度计（18）读数低于3NTU时，重新开启强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10），进入第二阶段清洗过程；待15min后或进水浊度计（19）读数达到8NTIU时，强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10）关闭，开始第二阶段集中排渣过程；第二阶段集中排渣过程保证排渣浊度计（18）读数低于1NTU，关闭进水控制器（16）及排渣控制器（13），至此清洗过程完成。
本发明的积极效果是：1、该装置及方法由计算机中控系统控制完成，自动化程度高，且控制精确度高；2、该装置及方法采用循环水清洗给水管道，比传统方法节水约30%~40%，同时节省时间约20~25%；3、该装置及方法对给水管道清洗彻底，且对管道无损伤，安全环保。
附图说明
图1为本发明中清洗装置示意图，图中：（1）计算机中控系统；（2）空气压缩机；（3）前节气阀门；（4）储气罐；（5）后节气阀门；（6）循环管路；（7）强制循环泵；（8）智能流量计；（9）管路控制器K1；（10）管路控制器K2；（11）脉冲压力变送器；（12）气压脉冲发生器；（13）排渣控制器；（14）排渣口；（15）进水口；（16）进水控制器；（17）排渣压力变送器；（18）排渣浊度计；（19）进水浊度计；（20）进水压力变送器；（21）柔性式填料链。
具体实施方式
准备工作：将针刺状柔性式填料链牵引至待清洗的给水管道内并固接，开启管路控制器K1（9）和管路控制器K2（10），开启强制循环泵（7），控制待清洗给水管道中水流速度为2.0~2.5m/s，开启进水控制器（16）和排渣控制器（13）并调整二者流量相等；
第一阶段清洗过程：开启气压脉冲发生器（12），使气流脉冲接入循环管路（6），控制脉冲压力变送器（11）高峰压力为0.3Mpa，充气和停气时间各为11s，开始第一阶段清洗过程。
第一阶段集中排渣过程：待55min后或进水浊度计（19）读数达到150NTU时，强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10）关闭，开始第一阶段集中排渣过程。
第二阶段清洗过程：待第一阶段集中排渣过程进行8min后或排渣浊度计（18）读数低于3NTU时，重新开启强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10），进入第二阶段清洗过程。
第二阶段集中排渣过程：待15min后或进水浊度计（19）读数达到8NTIU时，强制循环泵（7）、气压脉冲发生器（12）、管路控制器K1（9）及管路控制器K2（10）关闭，开始第二阶段集中排渣过程。第二阶段集中排渣过程保证排渣浊度计（18）读数低于1NTU，关闭进水控制器（16）及排渣控制器（13），至此清洗过程完成。

Claims (2)

1.一种半嵌入型柔性式给水管道清洗装置，其特征在于：该装置由计算机中控系统(1)、空气压缩机(2)、前节气阀门(3)、储气罐(4)、后节气阀门(5)、循环管路(6)、强制循环泵(7)、智能流量计(8)、管路控制器K1(9)、管路控制器K2(10)、脉冲压力变送器(11)、气压脉冲发生器(12)、排渣控制器(13)、排渣口(14)、进水口(15)、进水控制器(16)、排渣压力变送器(17)、排渣浊度计(18)、进水浊度计(19)、进水压力变送器(20)及柔性式填料链(21)构成；空气压缩机(2)的输出端与储气罐(4)的输入端相连，并通过前节气阀门(3)控制气体流量，储气罐(4)的输出端与气压脉冲发生器(12)的输入端相连，并通过后节气阀门(5)调节气体流量，气压脉冲发生器(12)的输出端接入循环管路(6)，并通过脉冲压力变送器(11)传输气压脉冲发生器(12)输出端的脉冲压力；进水口(15)和排渣口(14)采用同口径，并分别由进水控制器(16)和排渣控制器(13)控制进水流量和排渣流量，分别由进水压力变送器(20)和排渣压力变送器(17)测定并传输进水压力和排渣压力，同时分别由进水浊度计(19)和排渣浊度计(18)监测进水浊度和排渣浊度；强制循环泵(7)和智能流量计(8)安装于循环管路(6)上，用于产生并计量循环流量；柔性式填料链(21)由针刺状柔性式填料经柔性链串接而成，单条长度为待清洗给水管道长度的1.20～1.25倍，针刺状柔性式填料链(21)数量为16～20条，填料针刺长度为25～30mm，比重为0.98～1.02；上述装置中，空气压缩机(2)、强制循环泵(7)、智能流量计(8)、管路控制器K1(9)、管路控制器K2(10)、脉冲压力变送器(11)、气压脉冲发生器(12)、排渣控制器(13)、进水控制器(16)、排渣压力变送器(17)、排渣浊度计(18)、进水浊度计(19)、进水压力变送器(20)的输出信号传输至计算机中控系统(1)，并由计算机中控系统(1)反馈控制信号。
2.一种利用权利要求1所述半嵌入型柔性式给水管道清洗装置的除垢方法，其特征在于：将针刺状柔性式填料链牵引至待清洗的给水管道内并固接，开启管路控制器K1(9)和管路控制器K2(10)，开启强制循环泵(7)，控制待清洗给水管道中水流速度为2.0～2.5m/s，开启进水控制器(16)和排渣控制器(13)并调整二者流量相等；开启气压脉冲发生器(12)，使气流脉冲接入循环管路(6)，控制脉冲压力变送器(11)高峰压力为0.3Mpa，充气和停气时间各为11s，开始第一阶段清洗过程；待55min后或进水浊度计(19)读数达到150NTU时，强制循环泵(7)、气压脉冲发生器(12)、管路控制器K1(9)及管路控制器K2(10)关闭，开始第一阶段集中排渣过程；待第一阶段集中排渣过程进行8min后或排渣浊度计(18)读数低于3NTU时，重新开启强制循环泵(7)、气压脉冲发生器(12)、管路控制器K1(9)及管路控制器K2(10)，进入第二阶段清洗过程；待15min后或进水浊度计(19)读数达到8NTIU时，强制循环泵(7)、气压脉冲发生器(12)、管路控制器K1(9)及管路控制器K2(10)关闭，开始第二阶段集中排渣过程；第二阶段集中排渣过程保证排渣浊度计(18)读数低于1NTU，关闭进水控制器(16)及排渣控制器(13)，至此清洗过程完成。
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