CN105107799B - 一种利用高压水射流的管道清理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用高压水射流的封闭管道清理系统，包括清洗机构、除污机构和进管机构，清洗机构包括喷嘴、第一输送管和高压水泵，高压水泵加压的水流经输送管送到喷嘴，喷嘴喷射的高压水清洗管道内壁的污垢；除污机构的吸嘴设置在清洗机构的喷嘴下方，吸嘴通过第二输送管连接真空泵抽取清洗机构除下的污垢和污水并排出管外；进管机构，包括进管器、推进器，推进器带动与其连接的进管器前进，从而带动进管器内套设的第一输送管和第二输送管沿管道前进；控制器，其与清洗机构、除污机构和行走机构连接，所述控制器控制高压水泵和真空泵的开启，并控制推进器的推进速度。

Description

一种利用高压水射流的管道清理系统

技术领域

本发明涉及石油管道及污水管道清理领域。更具体地说，本发明涉及一种利用高压水射流技术对石油管道及污水管道清理的领域。

背景技术

高压水射流清洁技术是指通过高压水发生装置将水加压至数百个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细"水射流"。这种"水射流"的速度一般都在一倍马赫数以上，具有巨大的打击能量，可以完成不同种类的任务。高压水射流清洁技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术。高压水射流清洗具有清洗成本低、速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。自80年代中期传入我国以来，逐渐得到了工业界的普遍认同与重视。在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射流清洗等几十种形式。到目前为止，高压水射流清洗已经成为西方发达国家的主流清洗技术，占到了清洗业市场份额的80％以上，在美国，高压水射流清洗已占到了清洗业的90％。"高压水射流清洗属于物理清洗方法，与传统的人工、机械清洗及化学清洗相比，有如下优点:①水射流的压力与流量可以方便地调节，因而不会损伤被清洗物的基体。②高压水射流清洗不会造成二次污染，清洗过后如无特殊要求，不需要进行洁净处理。③洗形状和结构复杂的物件，能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。④高压水射流清洗快速、彻底。例如:下水管道的清通率为100％，清净率为90％以上；热交换器的清净率为95％以上；锅炉的除垢率达95％以上，清洗每根排管的时间为2～3分钟。⑤清洗成本低，大约只有化学清洗的1/3左右，即高压水射流清洗属于细射流，在连续不间断的情况下，耗水量为1.8～4.5m3/h,功率为35～90KW左右，属于节能型设备。⑥高压水射流清洗用途广泛。凡是水射流能直接射到的部位，不管是管道和容器内腔，还是设备表面，也不管是坚硬结垢物，还是结实的堵塞物，皆可使其迅速脱离粘结母体，彻底清洗干净。高压水射流清洗对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求，只要求水射流能够达到即可。⑦与化学清洗不同，高压水射流清洗无有害物质排放与环境污染问题，水射流物化后还能降低作业区的空气粉尘浓度，保护环境。综上所述，高压水射流清洗在清洗效果与效率、清洗成本、以及环保等方面具有无可比拟的优势，其普及应用是必然趋势。

高压水射流的喷嘴和吸嘴的位置关系，对管道清洁效果影响很大。针对上述现有技术中的缺陷，本申请提供一种新的解决方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种利用高压水射流的管道清理系统，喷嘴下设置的吸嘴可及时抽取管道内清理下的污水及污垢，适用于一端封闭及不利于排水的管道清洁。

本发明还有一个目的是提供一种利用高压水射流的管道清理系统，其进管器上管壁上设置有弹簧，能够适应弯曲管道的清理。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用高压水射流的管道清理系统，其特征在于，包括：

清洗机构包括喷嘴、第一输送管和高压水泵，高压水泵加压的水流经输送管送到喷嘴，所述喷嘴喷射的高压水清洗管道内壁的污垢；

除污机构包括吸嘴、第二输送管、真空泵，所述吸嘴设置在清洗机构的喷嘴下方，所述吸嘴通过第二输送管连接真空泵抽取清洗机构除下的污垢和污水并排出管外；

进管机构，包括进管器、推进器，所述进管机构带动第一输送管和第二输送管沿管道前进；

进管器，其内管的通孔套设第一输送管和第二输送管，内管外套设外管；

推进器，其上电机带动夹具沿滑轨移动，所述推进器的夹具套设在进管器外管壁上；

优选的是，其中所述喷嘴适用于水管或采油管道清理，喷嘴采用圆环式多出口结构。

优选的是，其中所述喷嘴沿圆环圆周等距设置。

优选的是，其中所述喷嘴圆环上设置有12个开口。

优选的是，其中所述喷嘴圆环结构前端设置有突出部，突出部上设置有倒刺。

优选的是，其中所述第一输送管为高压软管。

优选的是，还包括：控制器，其与清洗机构、除污机构和行走机构连接，所述控制器控制高压水泵和真空泵的开启，并控制推进器的推进速度。

本发明至少包括以下有益效果：1、吸嘴和喷嘴设置一起，并且吸嘴设置喷嘴的下方，能够非常快速效率高的清洁清洁机构附近的管道，使清洁机构可以迅速的推进，无论是清洁效果还是清洁效率都远高于现有技术中的产品。2、清洗机构遇到管道中的阻碍物，前端的突出部能够推开阻碍物保证清洗机构在管道中顺利前进。3、除污机构可抽取管道内清理下的污水及污垢，适用于一端封闭及不利于排水的管道清洁。4、进管器内管为金属软管，外管为螺旋管，当遇到弯曲管道时，内管沿弯曲管道进行弯曲，挤压外管沿管道一侧收缩，外侧扩张，从而顺利通过弯曲管道。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的管道清理系统的推进管在管道内的结构示意图.

图2是本发明的管道清理系统的除污机构的示意图。

图3是本发明的推进管与第一输送管和第二输送管的连接示意图。

图4是本发明的推进器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示的一种利用高压水射流的管道清理系统，包括清洗机构、除污机构、进管机构和控制器。

清洗机构由喷嘴110、突出部120、第一输送管130和高压水泵组成，

喷嘴110为金属材质的圆环形结构，所述圆环结构的具有一定厚度，其厚度与圆环直径比为1：3；所述喷嘴110内部为中空，其后端面开设圆孔，圆孔与后端面外圆周同心设置，圆孔内壁上开设有螺纹，且圆孔与后端面外圆周的直径比为1：5；所述喷嘴110的圆环壁上等距离设置有12个孔道，所述孔道与喷嘴110的内部空间联通。所述喷嘴110的前端面与突出部120固定连接，后端的圆孔与第一输送管130通过螺纹连接。作为一种优选，喷嘴110喷出的高压水和管道壁的角度是70～90范围内，可以有效的冲刷管道壁。

突出部120为圆锥体结构，突出面120的外表面布设有倒刺。突出部120的底面固定在喷嘴110的前端面上并于喷嘴110同轴心设置，突出部120位于清洗机构的最前端，当清洗机构遇到管道中的阻碍物，突出部120能够推开阻碍物保证清洗机构在管道中顺利前进。

第一输送管道130为高压软管，前端与喷嘴110连接，后端与高压水泵连接，高压水泵将水加压后通过第一输送管道130输送至喷嘴110，水流经喷嘴110圆环壁的12个孔道射出高压水射流用来清洗管道内的污垢。

除污机构如图2所示，包括吸嘴210、第二输送管道220和真空泵。

吸嘴210为等宽、等高金属材质，其后端为长方体结构，前端较后端向下倾斜，前端面为斜面且斜面与底面成30度角倾斜，吸嘴210内部沿长度方向开设有长方形通孔，所述吸嘴210的后端与第二输送管道固定连接。在喷嘴110喷出高压水后，高压水将管道中的附着物清洗下来，附着物可以迅速有效的吸嘴210吸入，完成一个工作循环。

第二输送管道220为金属软管，包括外其前端与吸嘴210的后端固定连接，后端连接真空泵。

除污机构工作时，第二输送管道220连接吸嘴210和真空泵，开启真空泵，吸嘴210抽取管道内的污水并派出管道外部。

进管机构包括推进管310、推进器320。

如图3所示为推进管310结构图，推进管310的内管312为金属材质软管，其内腔开设有两个通孔，1个通孔的大小与第一输送管130大小相匹配，另一个通孔与第二输送管220相匹配；所述内管312的外管壁上套设有外管311，所述外管311为一定宽度的螺旋管，螺距为宽度的一半。当推进器310遇到弯曲管道时，其内管312可沿管壁弯曲，此时外管311相应的弯曲区域的螺距被螺旋管压缩，使推进器310易于通过管道。

图4为推进器320结构图，包括电机321、滑轨322、滑块323、夹具324和底座325。

滑轨322平放在地面上，其左、右侧面设有光滑滑槽，其上表面设有螺纹孔用于固定滑轨322。

滑块323上部为矩形金属座，金属座的下表面安装有两排滑轮，两排滑轮间距与滑槽宽度相同。滑块323与滑轨322配合使用，滑块323的滑轮卡进滑轨322的滑槽并可沿滑槽移动。电机321安装在滑块金属座的侧面，为滑块323的移动提供动力。

夹具324为圆形法兰式固定件，其内部中空；沿其外圆径均分为上下两个半圆结构，两半圆结构通过旋转轴进行连接，上半圆可沿旋转轴旋转，当与下半圆连接成整圆后，进行锁紧。所述夹具324的内圆径与推进管310相匹配。

底座325，其底面与滑块323的上表面固定连接，上表面圆弧形结构与夹具324的外圆相匹配，通过焊接将夹具324与底座325固定连接。

推进器320的夹具324与底座325固定连接，底座325固定安装在滑块323上表面上，滑块323的下表面的滑轮与滑轨322相匹配，电机321驱动滑块323沿滑轨322移动，即夹具324沿滑轨322移动；当夹具324固定推进管310并锁紧后，电机321带动推进管沿滑轨322移动。

控制器与清洗机构、除污机构、进管机构连接，控制清洗机构的高压水泵、除污机构的真空泵和进管机构的电机321的开启和关闭。

本发明所述的高压水射流的管道清理系统进行工作时，控制器控制高压水泵、真空泵和电机321打开，在电机321的驱动下，推进器320带动推进管310沿管道向前移动，推进管310内的第一输送管130和第二输送220也向前移动，高压水泵将水加压后输送给第一输送管130至喷嘴110，喷嘴110圆环壁的12个孔道射出高压水射流用来清洗管道内的污垢，吸嘴210抽取管道内的污水经第二输送管220至真空泵。当管道中大块污垢时，突出部120能够推开阻碍物保证清洗机构在管道中顺利前进。当清理系统行进到管道的弯曲部时，推进管310的内管312可沿管道进行弯曲，推进管的外管311通过弯曲段时，外管311挤压螺距使其与弯曲变形从而顺利通过弯曲管道。

本发明至少包括以下有益效果：1、清洗机构遇到管道中的阻碍物，前端的突出部能够推开阻碍物保证清洗机构在管道中顺利前进。2、除污机构可抽取管道内清理下的污水及污垢，适用于一端封闭及不利于排水的管道清洁。3、进管器内管为金属软管，外管为螺旋管，当遇到弯曲管道时，内管沿弯曲管道进行弯曲，挤压外管沿管道一侧收缩，外侧扩张，从而顺利通过弯曲管道。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (2)

1.一种利用高压水射流的封闭管道清理系统，其特征在于，包括：

清洗机构包括喷嘴、第一输送管和高压水泵，高压水泵加压的水流经第一输送管送到喷嘴，所述喷嘴喷射的高压水与管道内壁的角度为70～90度；

除污机构包括吸嘴、第二输送管、真空泵，所述吸嘴设置在所述清洗机构的喷嘴下方，所述吸嘴通过第二输送管连接真空泵抽取清洗机构除下的污垢和污水并排出管外；以及

进管机构，包括进管器和推进器，所述进管机构带动第一输送管和第二输送管沿管道前进；

进管器，其内管的通孔套设第一输送管和第二输送管上，内管外套设外管；

推进器，其上电机带动夹具沿滑轨移动，所述推进器的夹具套设在进管器外管壁上；

其中，喷嘴采用圆环式多出口结构，沿圆环圆周等距设置有12个开口，圆环前端设置有突出部，突出部上设置有倒刺；

其中，吸嘴为等宽、等高金属材质，其后端为长方体结构，前端较后端向下倾斜，前端面为斜面且斜面与底面成30度角倾斜。

2.如权利要求1所述的利用高压水射流的封闭管道清理系统，其特征在于，所述第一输送管为高压软管。