CN111940388A - 一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，包括清洗罩（1），清洗罩（1）外侧面固定设有万向滚轮（10）和侧滚轮（11）；清洗罩（1）下沿固定有防污物扩散罩（9）；旋转轴(4)安装在固定轴管（12）上。固定轴管（12）安装在清洗罩（4）上。射流喷管（2）和破碎装置（5）安装在同一旋转轴（4）上，射流喷嘴（3）安装在射流喷管（2）上；清洗罩（1）的顶部设有污水出口（7），污水出口（7）上设有过滤网（6）。与传统水下水射流清洗装置相比，本发明实现大型海洋构筑物污物的高效环保清洗、回收与安全输送，解决了污物回收难的问题。

Description

一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置
技术领域
本发明涉及一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置。
背景技术
船舶、海洋油气平台、海上风电基础及其他大型海洋构筑物，长期浸泡在海水中，海洋生物会吸附在其表面，并迅速生长繁殖，造成严重的污损，增加船舶航行阻力，进而增加船舶油耗，并且海生物的粘液会加速金属物的腐蚀速度，影响船舶、海洋油气平台、海上风电基础等大型海洋构筑物的安全性和使用寿命，因此需要定期清洗。目前常用的清洗方法是高压射流或者空化射流，该方法可以实现高效清洗，但由于海蛎子等贝类附着物，尺寸较大，且比较重，抽吸回收难度大，容易堵塞管道，不易输送。如果使用大尺寸的污物输送管道，其在水中受力大，管道弯曲刚度大，导致水下清洗设备整体比较大，在水下很难操控，增加了作业难度。所以，一般的水下射流清洗设备不带有污物回收装置，无法有效回收清洗下来的污物，导致清洗下来的贝类及其它附着生物被丢弃到海里，严重影响海洋环境和生态环境。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，包括清洗罩，清洗罩外侧面固定设有万向滚轮和侧滚轮；清洗罩下沿固定有防污物扩散罩；旋转轴安装在固定轴管上，固定轴管安装在清洗罩上；射流喷管和破碎装置安装在同一旋转轴上，射流喷嘴安装在射流喷管上；清洗罩的顶部设有污水出口，污水出口上设有过滤网。
进一步的，防污物扩散罩为尼龙丝罩、聚丙烯罩、磨料丝罩或橡胶片罩。
进一步的，过滤网的网孔直径为污物输送管道内径的1/3到1/5。
进一步的，破碎装置为破碎刀片或破碎锤，或两者的组合。
进一步的，破碎装置和射流喷管及射流喷嘴的数量为至少两个，旋转对称布置。
进一步的，射流喷管与破碎装置布置在旋转轴上同一高度，或者分层布置在不同高度上，或者射流喷管与破碎装置集成在一起。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
本发明增加了污物破碎装置和污水出口，将污物破碎成易于抽吸和输送的小颗粒，实现大型海洋构筑物污物的高效环保清洗、回收与安全输送，解决了污物回收难的问题。
利用射流的反推力，推动破碎装置（及射流喷管）高速旋转，实现污物的高效破碎，不需要额外动力机构，设计简单、可靠性高，效率高。
污物出口设有过滤网，且过滤网的网孔直径为污物输送管道内径的1/3到1/5，既可以保证通过的污物不会堵塞输送管道，也不会降低清洗和污物回收的效率。
针对不同的污物，破碎装置可以由一种或几种不同类型、形状及功能的破碎工具的组合，如破碎刀片或破碎锤等，安装于旋转轴的不同位置，实现搅动、破碎、调整吸附力等功能的不同组合，达到较高的破碎效率和破碎能力。
通过更换不同外形和尺寸的破碎装置，可以调节清洗装置与被清洗表面之间的吸附力。
清洗罩和防污物扩散罩可以有效防止清洗下来的污物扩散，提高污物回收效率。
破碎装置可以和喷射装置实现一体设计，设计简单，效率高。
附图说明
图1为本发明的实施例一结构示意图。
图2a-2c为本发明的实施例一不同视图的结构示意图。
图3为本发明的实施例二结构示意图。
图4为本发明的实施例三结构示意图。
图5a-5c为本发明的不同类型的破碎装置和喷管及喷嘴布置实施例结构示意图。
其中：1、清洗罩；2、射流喷管；3、射流喷嘴；4、旋转轴；5、破碎装置；6、过滤网；7、污水出口；8、射流入口；9、防污物扩散罩，10、万向滚轮，11、侧滚轮,12、固定轴管。
具体实施方式
如图1至图2c所示，一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，包括清洗罩1、射流喷管2、射流喷嘴3、旋转轴4、破碎装置5、过滤网6、污水出口7、射流入口8、防污物扩散罩9、万向滚轮10，侧滚轮11和固定轴管12。
清洗罩1上固定有一个万向滚轮10和两个侧滚轮11，用于保持清洗设备、清洗喷嘴与被清洗面之间的距离。万向滚轮10为前轮，以便于清洗过程中转向。
清洗罩1下沿固定有防污物扩散罩9。防污物扩散罩9由柔性材料组成，可以是尼龙、聚丙烯、磨料丝、橡胶等柔性材料，用于防止清洗下的污物扩散到清洗罩1外。在清洗装置前进过程中，遇到海蛎子等高出清洗面的污物时，由柔性材料组成的防污物扩散罩9可以变形，不会阻碍清洗设备的前进。
清洗罩1顶部有污水出口7，通过污物输送管道连接到水面污水抽吸泵。抽吸泵提供吸力，将污物从清洗罩1吸到水面，然后处理。
污水出口7处安装有过滤网6，用于阻止较大尺寸的污物进入污物输送管道。过滤网6的网孔尺寸需要与清洗速度和污物输送管道尺寸匹配。过滤网6的网孔直径一般为污物输送管道内径的1/3到1/5，这样既可以保证通过的污物不会堵塞输送管道，也不会降低清洗和污物回收的效率。
旋转轴4安装在固定轴管12上，固定轴管12固定于清洗罩4上。旋转轴4和固定轴管12之间设有轴承和高压旋转密封。固定轴管12的高压管路通过旋转轴4与射流喷管2连通。射流喷嘴3安装在射流喷管2上，可以是普通高压射流喷嘴，也可以是空化射流喷嘴。射流喷嘴3的喷射方向与射流喷管2所在水平面及旋转轴4所在垂直面成一定的夹角，既能达到高效清洗的作用，又能带动射流喷管2和破碎装置5高速旋转。射流喷管2和破碎装置5都安装在同一旋转轴4上。射流喷管2的数量可以是两个、三个或者多个，旋转对称布置于旋转轴4上。
破碎装置5的数量可以是两个、三个或者多个，旋转对称布置于旋转轴4上，实现工作时的动态平衡。破碎装置5可以布置在旋转轴4的同一高度，或者分层布置在不同高度上。
根据清洗需求和污物类型，破碎装置5可以是由不同类型和形状的多个破碎工具的组合，如不同类型的破碎刀片的组合，或者破碎刀片和破碎锤的组合。例如，针对海藻类等较软污物，可以使用切削刀片，实现对海藻类等较软污物的粉碎；对于海蛎子等贝类较硬污物，可以使用破碎刀片和破碎锤组合，提高破碎效率和破碎效果。多个不同的破碎装置5可以布置在旋转轴4的不同高度上，以提高的破碎效率和破碎能力，并达到多种辅助效果。例如，使用刀片类型的破碎装置5，可以通过调整刀片的倾斜角度和形状，调节清洗装置与被清洗表面之间的吸附力。将破碎装置5布置在靠近过滤网6的位置，可以搅拌和刮除吸附在过滤网6上的污物，提高破碎效率，并防止污物在过滤网6处堆积堵塞。
本发明的工作过程：
水面高压泵通过高压柔性管道连接到射流入口8，提供射流所需流量和压力的高压流体。高压流体通过射流入口8，经过固定轴管12和旋转轴4进入射流喷管2，从射流喷嘴3喷出，将被清洗表面的污物清洗掉。由于清洗罩1和防污物扩散罩9的作用，被清洗下来的污物被保留在清洗罩内。射流产生的反推力，推动射流喷管2和破碎装置5高速旋转。高速旋转的破碎装置5将清洗下的污物打破碎成可以通过过滤网6的小颗粒。水面抽吸泵通过柔性污物输送管道连接到污水出口7，将清洗下来并破碎的污物抽到水面，并输送到污水处理设备，回收了清洗来的污物，实现了安全环保的水下清洗作业。
图3是本发明的另一实施例。
破碎装置5由两种不同类型的破碎装置5a和破碎装置5b组成。破碎装置5a和5b分层旋转对称安装于旋转轴4的不同高度，如图5b。破碎装置5a既起到粉碎污物的作用，也可以搅动和刮除吸附在过滤网6上的污物，提高粉碎污物的效率，并防止污物在过滤网6处堆积堵塞。破碎装置5b既可以起到高效粉碎污物的作用，又可以通过调整倾斜角度和形状，调节清洗装置与被清洗表面之间的吸附力。
图4是本发明的另一实施例，射流喷管2集成有破碎装置5，旋转对称安装在旋转轴4上。射流喷管2内有射流管路，连接到射流喷嘴3。射流喷管2上集成有破碎刀片，采用曲面设计，在破碎污物的同时，搅动和刮除吸附在过滤网6周围的污物，提高破碎效率，又可以调节清洗装置与被清洗表面之间的吸附力。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理，设计思路所做的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：包括清洗罩（1），清洗罩（1）外侧面固定设有万向滚轮（10）和侧滚轮（11）；清洗罩（1）下沿固定有防污物扩散罩（9）；旋转轴(4)安装在固定轴管（12）上，固定轴管（12）安装在清洗罩（4）上；射流喷管（2）和破碎装置（5）安装在同一旋转轴（4）上，射流喷嘴（3）安装在射流喷管（2）上；清洗罩（1）的顶部设有污水出口（7），污水出口（7）上设有过滤网（6）。
2.按照权利要求1所述的一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：所述防污物扩散罩（9）为尼龙丝罩、聚丙烯罩、磨料丝罩或橡胶片罩。
3.按照权利要求1所述的一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：所述过滤网（6）的网孔直径为污物输送管道内径的1/3到1/5。
4.按照权利要求1所述的一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：所述破碎装置（5）为破碎刀片或破碎锤，或两者的组合。
5.按照权利要求1所述的一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：所述破碎装置（5）和射流喷管（2）及射流喷嘴（3）的数量为至少两个，旋转对称布置。
6.按照权利要求1所述的一种带污物破碎和回收功能的水下射流清洗装置，其特征在于：所述射流喷管（2）与破碎装置（5）布置在旋转轴（4）上同一高度，或者分层布置在不同高度上，或者射流喷管（2）与破碎装置（5）集成在一起。
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