CN111229752B - 一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，适用于管道除垢技术领域，装置主要由叶轮、转子、螺旋轴、变压器、正电极板、负电极板、电容器、时间控制器、放电开关组成；首先，叶轮转动带动螺旋轴上的转子做切割磁感线运动，产生的电流经变压器作用，对电容器充电直至达到时间控制器的设定值后，放电开关闭合，电路接通，电能通过液电效应转化为冲击波，作用于管内污垢。本发明在清管器技术的基础上，利用液电效应除垢技术，解决了清管器技术难以清除固结污垢和容易卡堵的问题，并且自带供能装置，适合长距离除垢作业，无毒无污染，除垢期间不影响管道输送。

Description

一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置
技术领域
本发明涉及管道除垢装置领域，具体涉及一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置。
背景技术
管道输送是现代运输体系的重要组成部分，常常用于输送液体、气体和浆液等。但在使用管道输送的过程中留下的污垢危害性非常大，轻则增大管内液体的阻力，降低管道运输的效率，重则导致运输中断，停工停产。
现有的除垢方法主要有清管器技术、高压水射流技术和化学清洗技术。清管器技术是依靠输送介质的推动下刮削管壁清除污垢，对软垢的清除有一定的效果，但在清除固结在管壁的污垢时难以达到理想的除垢效果，清管效率低下。高压水射流技术是利用水射流的强大冲击力冲除污垢，但是存在耗水过多和影响管道输送作业的问题。化学清洗技术是使用化学剂溶解污垢，这就容易造成管道腐蚀，环境污染。
为解决现有除垢方法存在的缺陷，液电效应除垢技术等新除垢技术在近年来逐步兴起。液电效应除垢技术是利用液电效应产生的强大冲击波来粉碎管道中的污垢，具有无毒无腐蚀、除垢速度快、除垢效果好、科技含量高等特点。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，其利用液电效应除垢技术，使管内液体介质产生等离子体及其强力的冲击波，冲击波垂直作用于管壁，破坏管壁上的固结污垢，有效的解决了清管器在清除固结污垢时效果不佳的问题，避免了清管器卡堵在管道的事故。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，包括前端转动连接有等离子体发生壳体且后端固定连接有叶轮的螺旋轴，所述螺旋轴上还设有清管器壳体，所述清管器壳体内部设有相互适配的转子和定子，所述定子设有两个且沿着所述清管器壳体的内壁周向均布固定，所述螺旋轴穿过所述转子并与其固定连接，所述清管器壳体外壁上嵌套有若干个均布的皮碗，所述等离子体发生壳体内设有密封的中空腔体并且该中空腔体内固定有变压器、电容器和时间控制器，所述中空腔体外部和所述等离子体发生壳体内壁上分别设有轴向对称的正电极板和负电极板，所述等离子体发生壳体在正电极板与负电极板之间还开设有冲击波辐射窗，所述清管器壳体的内壁上安装有呈环状布置的速度传感器，所述变压器与电容器电性连接，所述电容器的输出端分别与速度传感器和时间控制器的输入端电性连接，所述速度传感器和时间控制器的输出端分别与放电开关的输入端电性连接，所述放电开关的输出端与正电极板电性连接，所述负电极板与电容器的输入端电性连接。
优选地，所述冲击波辐射窗至少开设两个并且沿着所述等离子体发生壳体的周向均匀分布。
优选地，所述正电极板与所述负电极板均为圆形且均浸没在管道内的液体中。
优选地，所述等离子体发生壳体的前端安装有防撞头。
优选地，所述时间控制器的预设范围在5～30min，根据实际情况调节。
本发明的有益效果在于：
本发明在清管器进行常规的除垢活动的基础上，利用液电效应除垢技术，使管内液体介质产生等离子体及其强力的冲击波，冲击波垂直作用于管壁，破坏管壁上的固结污垢，从而有效的解决了清管器在清除固结污垢时效果不佳的问题，避免了清管器卡堵在管道的事故。
本发明通过叶轮转动带动螺旋轴上的转子做切割磁感线运动，为等离子体的发生提供电能支持，无需额外装设蓄电池，比普通清管器在实现长距离作业方面更具优势；本发明不涉及腐蚀的除垢剂，无毒无污染，除垢作业和管道输送同时进行，省时省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的等离子体发生壳体的立体图。
附图标记说明：
1-叶轮，2-速度传感器，3-清管器壳体，4-皮碗，5-定子，6-转子，7-螺旋轴，8-等离子体发生壳体，9-变压器，10-正电极板，11-负电极板，12-防撞头，13-电容器，14-时间控制器，15-放电开关，16-冲击波辐射窗，17-管道，18-污垢。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置包括前端转动连接有等离子体发生壳体8且后端固定连接有叶轮1的螺旋轴7，所述螺旋轴7上还设有清管器壳体3，所述清管器壳体3内部设有相互适配的转子6和定子5，所述定子5设有两个且沿着所述清管器壳体3的内壁周向均布固定，所述螺旋轴7穿过所述转子6并与其固定；所述清管器壳体3外壁上嵌套有若干个均布的皮碗4，所述等离子体发生壳体8内设有密封的中空腔体并且该中空腔体内固定有变压器9、电容器13和时间控制器14，所述中空腔体外部和所述等离子体发生壳体8内壁上分别设有轴向对称的正电极板10和负电极板11，所述等离子体发生壳体8在正电极板10与负电极板11之间还开设有冲击波辐射窗16，所述清管器壳体3的内壁上安装有呈环状布置的速度传感器2，所述变压器9与电容器13电性连接，所述电容器13的输出端分别与速度传感器2和时间控制器14的输入端电性连接，所述速度传感器2和时间控制器14的输出端分别与放电开关15的输入端电性连接，所述放电开关15的输出端与正电极板10电性连接，所述负电极板11与电容器13的输入端电性连接。
所述冲击波辐射窗16至少开设两个并且沿着所述等离子体发生壳体8的周向均匀分布。
所述正电极板10与所述负电极板11均为圆形且均浸没在管道17内的液体中。
所述等离子体发生壳体8的前端安装有防撞头12。
所述时间控制器14的预设范围在5～30min，根据实际情况调节。
使用时，假设时间控制器14的设定值设为10min；
a、沿着管内液体流动方向将清管器发射送入管道17内，清管器在管内压差的推动下前进，皮碗4在清管器前进过程中清除未固结的污垢18；叶轮1在管内液体的冲击下快速转动，通过螺旋轴7带动轴上转子6做切割磁感线运动，将机械能转化为电能，后经变压器9的升压整流作用输出直流电流，向电容器13充电；
b、电能对电容器13进行充电，放电开关15每隔10min闭合一次，放电开关15闭合后电路接通，电容器放电，电能通过正电极板10与负电极板11对管内液体进行加载，管内液体中产生等离子体及其强力的冲击波，冲击波垂直作用于管壁；管道17的抗压强度远大于固结污垢18，固结污垢18在冲击波的作用下破坏拆解，从管壁脱落；
c、当清管器在放电开关15未闭合时遇到固结污垢18，清管器堵塞，速度迅速下降，速度传感器2触发，控制放电开关15闭合，电路接通，电能通过液电效应转化为冲击波，作用于固结污垢18，清除堵塞管道的固结污垢18后，清管器继续前进；
d、清管器在管道内作业时重复执行步骤b、c，直至完成整条管线的除垢。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，其特征在于，包括前端转动连接有等离子体发生壳体（8）且后端固定连接有叶轮（1）的螺旋轴（7），所述螺旋轴（7）上还设有清管器壳体（3），所述清管器壳体（3）内部设有相互适配的转子（6）和定子（5），所述定子（5）设有两个且沿着所述清管器壳体（3）的内壁周向均布固定，所述螺旋轴（7）穿过所述转子（6）并与其固定连接，所述清管器壳体（3）外壁上嵌套有若干个均布的皮碗（4），所述等离子体发生壳体（8）内设有密封的中空腔体并且该中空腔体内固定有变压器（9）、电容器（13）和时间控制器（14），所述中空腔体外部和所述等离子体发生壳体（8）内壁上分别设有轴向对称的正电极板（10）和负电极板（11），所述等离子体发生壳体（8）在正电极板（10）与负电极板（11）之间还开设有冲击波辐射窗（16），所述清管器壳体（3）的内壁上安装有呈环状布置的速度传感器（2），所述变压器（9）与电容器（13）电性连接，所述电容器（13）的输出端分别与速度传感器（2）和时间控制器（14）的输入端电性连接，所述速度传感器（2）和时间控制器（14）的输出端分别与放电开关（15）的输入端电性连接，所述放电开关（15）的输出端与正电极板（10）电性连接，所述负电极板（11）与电容器（13）的输入端电性连接，所述冲击波辐射窗（16）至少开设两个并且沿着所述等离子体发生壳体（8）的周向均匀分布。
2.如权利要求1所述的一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，其特征在于，所述正电极板（10）与所述负电极板（11）均为圆形且均浸没在管道（17）内的液体中。
3.如权利要求1所述的一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，其特征在于，所述等离子体发生壳体（8）的前端安装有防撞头（12）。
4.如权利要求1所述的一种自供能式等离子体定向除垢清管器装置，其特征在于，所述时间控制器（14）的预设范围在5～30min，根据实际情况调节。
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