CN112024554A - 一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法涉及油田化工机械清垢排污、安全环保领域，包括射流喷头和射流泵，其射流泵上依次连接着高压软管、高压硬管和高压分流器，高压分流器一路出口安装着液压管，液压管前部与液压马达连接，液压马达通过旋转动力联接器与轴承连接，轴承上固定着两个以上的机械臂，机械臂前端安装着旋转多爪刀具，高压分流器另一路出口与高压射流管联接、该射流管前安装着射流喷头。本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，增加了环保防污遮盖罩及负压抽吸排污泵工艺。提高清洗除垢作业面的环空环境保护，作业工人的射流除垢安全性，减少了容器罐内污垢废液的消除时间及劳动强度。

Description

一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法

技术领域

本发明属于油田化工、供热供水、高压射流、水力机械清垢排污、安全环保领域，尤其涉及一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法。

背景技术

在油田化工、供热供水、发电建筑等行业里都有大量的储罐、加热炉膛、沉降罐、搅拌罐等容器，这些容器在使用一段时间后需要定期清垢排污。目前常用的清垢排污方法：一是人工进入容器罐体中用铁锹等工具人工清垢排污，此法不仅工人劳动强度大、作业环境恶劣、工作效率低、清垢效果不易保证、而且对工人的健康及环境造成了极大的污染损坏。二是高压射流除垢清洗，该方法的优势是射流除垢效率高、清洗干净，不足之处是需要大功率超高压设备，耗能大、成本高。

发明内容

本发明旨在针对背景技术中存在的不足，而提供的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，包括射流喷头和射流泵，其射流泵上依次连接着高压软管、高压硬管和高压分流器，高压分流器一路出口安装着液压管，液压管前部与液压马达连接，液压马达通过旋转动力联接器与轴承连接，轴承上固定着两个以上的机械臂，机械臂前端安装着旋转多爪刀具，高压分流器另一路出口与高压射流管联接、该射流管前安装着射流喷头；旋转动力联接器外壳上固定着吸污罩，吸污罩内设有环空内层，吸污罩上安装着污液外排管，污液外排管尾端连接着污液回收软管，污液回收软管与污液抽吸泵入口连接。

作为本发明的进一步改进，污液抽吸泵出口连接着固液分离器，固液分离器上设有固体回收罐和液体回收罐。

作为本发明的进一步改进，高压硬管和污液外排管均固定在固定联接盘上。

作为本发明的进一步改进，射流泵为超高压水射流泵。

作为本发明的进一步改进，环空内层的高度不大于吸污罩的高度。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污方法，通过如下步骤：

a、将吸污罩罩在硬垢表面；

b、启动超高压水泵和污液抽吸泵；

c、超高压水进入高压水分流器，一路自射流喷头喷出除垢，一路驱动液压马达转动；

d、液压马达带动旋转机械臂使得多爪刀具在硬垢表面划出裂痕或破碎硬垢；

e、射流喷头喷出超高压射流水，破碎并剥离残垢；

f、吸污罩内含碎片的污液由污液抽吸泵抽吸进入固液分离器；

g、将固体与液体分离，分别进入固体回收罐及进入液体回收罐；

h、回收及处理分离的固体废物及污液，质检及验收。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，在容器及罐体清洗除垢中首次发明了液压动力产生两种破碎垢质的动力机理，一种是高压射流破碎机理，另一种是水力机械的液压马达旋转刀具破碎机理。带压流体使液压马达旋转产生机械能，带动刀具旋转，刀具在硬质垢上造成划痕裂纹并破碎部分垢质，并在破裂纹处产生断裂力学中的破裂应力集中效应，使得进一步破碎硬垢变得更容易。高压射流水冲击并进入硬垢的缝隙中，产生由内向外的剥离动力，再加上裂缝根部的应力集中效应，垢质很容易脱落清除。由于一种高压流体动力源产生了两种除垢破碎机理，在裂缝应力集中效应下，很容易实现垢质破碎与消除，从而可明显降低高压泵系统的额定压力，相应降低设备压力等级与设备价格，也降低了高压水泵的能源消耗。增加了环保防污遮盖罩及负压抽吸排污泵工艺。提高了清洗除垢作业面的环空环境保护，提高了作业工人的射流除垢安全性，减少了容器罐内污垢废液的消除时间及劳动强度、耗能小、成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的除垢方法详细流程框图。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置及方法，作进一步说明。

实施例1

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，包括射流喷头1和射流泵2，其射流泵2上依次连接着高压软管3、高压硬管4和高压分流器5，高压分流器5一路出口安装着液压管6，液压管6前部安装有液压马达7，液压马达7通过旋转动力联接器8与轴承9连接，轴承9上固定着两个以上的机械臂10，机械臂10前端安装着旋转多爪刀具11，高压分流器5另一路出口联接高压射流管21并穿过液压马达7，高压射流管21前端安装着射流喷头1；旋转动力联接器8外壳上固定安装着吸污罩12，吸污罩12内设有环空内层13，吸污罩12上固定着污液外排管20，污液外排管20尾端连接着污液回收软管14，污液回收软管14与污液抽吸泵15入口连接。

实施例2

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，包括射流喷头1和射流泵2，其射流泵2上依次连接着高压软管3、高压硬管4和高压分流器5，高压分流器5一路出口安装着液压管6，液压管6前部安装有液压马达7，液压马达7通过旋转动力联接器8与轴承9连接，轴承9上固定着两个以上的机械臂10，机械臂10前端安装着旋转多爪刀具11，高压分流器5另一路出口联接高压射流管21并穿过液压马达7，所述的高压射流管21是由高压细硬管制成、其前端安装着射流喷头1；旋转动力联接器8的外壳上固定安装着吸污罩12，吸污罩12内设有环空内层13，吸污罩12上固定着污液外排管20，污液外排管20尾端连接着污液回收软管14，污液回收软管14与污液抽吸泵15入口连接。污液抽吸泵15出口连接着固液分离器16，固液分离器16上设有固体回收罐17和液体回收罐18。高压硬管4和污液外排管20均固定在固定联接盘19上。射流泵2为超高压水射流泵。环空内层13的高度不大于吸污罩12的高度。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，射流及水力机械旋刷联合除垢原理：旋转多爪刀具11容易在硬质垢上产生划痕，形成裂缝。在裂缝处可产生断裂力学中的应力集中效应，使得较小的外力在裂缝中产生很大的破坏力。射流喷头1流出的高压射流水容易渗入垢质裂缝的内部，产生从内向外的反向破碎力，破碎效率高。上述机械划痕法与射流渗入法结合起来，得到射流压力减少，除垢速度快且干净的理想效果。“射流液压机械旋转刀具+射流清垢”的容器罐除垢清洗装置不同于以往人们研究的“气动旋转+射流清洗”及“电动旋转+射流清洗”等装置。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，机械动力来源不用电动机动力来源，而是利用已有的高压射流水，借助水力机械的液压马达原理，以低转速大扭矩的机械刀具在硬质垢上刻划出裂痕。此方法实现了一种高压水动力源得到射流水除垢及机械刷划除垢的两种除垢方式。因为射流除垢是局部除垢的移动过程，在一个时间段清垢部位点明确集中。同时清洗下来的污液是含渣流体。在射流除垢部位上盖上一个吸污罩12，同时在吸污罩12外环内侧设置环形抽吸口，不仅能罩住污水垢的反弹外溢，还能像吸尘器一样把污液吸入吸盘进入污水罐收集统一处理。

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，高压水动力可起到三种清垢的动力，提供液压马达动力产生机械旋转动力；提供超高压射流清洗流体动力；提供水力清洁清污动力。高压软管为了便于清垢系统集成装置的移动，此段高压水输送管采用耐高压软管材料。固定连接盘是软管系统与硬管系统的联接盘。高压硬管既能固定液压马达等机械旋转装置，又能输送高压水。高压分流器5把高压水的动力分成两种清垢动力源，一种是射流水动力，另一种是为水力机械液压马达提供动力。高压细硬管输送用于高压射流清垢的超高压射流水。液压管输送于液压马达机械旋转的动力液。液压马达是一种常用的水力机械，把高压液体能量转化为机械旋转扭距能量。旋转动力联接器8把液压马达的旋转机械能量传递给悬挂刀具的旋转机械臂。轴承9用于支撑旋转的机械臂10，机械臂10用于悬挂并固定旋转多爪刀具11，吸污罩12用于遮盖清垢作业面，防止污液杂质外射污染作业环境；吸污罩的外层与内层形成的环空是污液抽吸的入口。旋转多爪刀具11悬挂在机械臂10上。刀尖对硬质垢产生划痕裂纹并破碎污垢，由于断裂力学中的裂纹应力集中效应，硬垢在机械力及后续的射流水作用下很容易破碎清除。超高水通过射流喷头1，形成水刀一样的高压射流水，冲击并渗入有裂纹的硬垢内，由内向外反向作用，把污垢破碎并清除。吸污罩环空由内层罩和外层吸污罩构成，中间的环空内层13形成吸污液体的入口通道。污液外排管20由吸污罩环空内层引出，用于排出已吸入的污液杂质。为防止抽吸管的振动，影响清垢主装置的稳定性，污液外排管20采用硬管材料，并固定在固定联接盘上。污液回收软管14为了便于清垢设备的移动，此段污液回收管采用软管材料。污液抽吸泵15对吸污罩入口形成负压，抽吸污液杂质。固液分离器是将抽吸回收的污液中含有大量泥沙及碎块，需要把固体杂质从污液中分离出来，常用过滤及漩流法。泥沙、碎块等固体杂质分离出来后，已完成了废渣液减量化、无害化、再生化的第一步，把固体杂质运送到污油泥杂质回收站，进一步脱油及固体物再生利用。固液分离出的液体可直接注入污液储罐或注入油水集输管道，再经联合站统一油水分离，污水净化，合格水循环再利用。也可利用撬装集成式油水分离器，回收原油、污水循环利用。

实施例3

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污方法，通过如下步骤：

a、将吸污罩罩在硬垢表面；

b、启动超高压水泵和污液抽吸泵；

c、超高压水进入高压水分流器，一路自射流喷头喷出除垢，一路驱动液压马达转动；

d、液压马达带动旋转机械臂使得多爪刀具在硬垢表面划出裂痕或破碎硬垢；

e、射流喷头喷出超高压射流水，破碎并剥离残垢；

f、吸污罩内含碎片的污液由污液抽吸泵抽吸进入固液分离器；

g、将固体与液体分离，分别进入固体回收罐及进入液体回收罐；

h、回收及处理分离的固体废物及污液，质检及验收。

实施例4

本发明的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污方法：1、将吸污罩罩在硬垢表面后启动射流泵2提供超高压水流。超高压水经过高压软管及高压硬管进入高压水分流器。2、高压水分流器把高压水分成两份，一份用于高压射流清垢，一份用于水利机械的液压马达动力。3、液压流体经液压管进入液压马达，由流体能量转为旋转机械能量。4、经旋转动力联接器及旋转机械臂轴承，带动旋转机械臂旋转。5、旋转机械臂上悬挂的多爪刀具在硬垢表面划出裂痕或破碎硬垢。6、高压水射流喷头喷出高压射流水，冲击并进入垢质裂纹中，产生由内向外的反向作用力，破碎并剥离残垢。7、含碎片的污液被吸污罩所圈闭。并因负压抽吸经吸污罩环空入口进入吸污罩环空内层。8、含杂质污液经抽吸污液外排管20、污液回收软管及污液抽吸泵进入固液分离器。9、固液分离器把其中的固体与液体分离，分别进入固体回收罐及进入液体回收罐。10、按照不同的后续要求，分别回收及处理分离的固体废物及污液。11、质检及验收。

Claims (6)

1.一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，包括射流喷头（1）和射流泵（2），其特征在于射流泵（2）上依次连接着高压软管（3）、高压硬管（4）和高压分流器（5），高压分流器（5）一路出口安装着液压管（6），液压管（6）前部与液压马达（7）连接，液压马达（7）通过旋转动力联接器（8）与轴承（9）连接，轴承（9）上固定着两个以上的机械臂（10），机械臂（10）前端安装着旋转多爪刀具（11），高压分流器（5）另一路出口与高压射流管（21）联接、该射流管前安装着射流喷头（1）；旋转动力联接器（8）外壳上固定着吸污罩（12），吸污罩（12）内设有环空内层（13），吸污罩（12）上安装着污液外排管（20），污液外排管（20）尾端连接着污液回收软管（14），污液回收软管（14）与污液抽吸泵（15）入口连接。

2.如权利要求1所述的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，其特征在于污液抽吸泵（15）出口连接着固液分离器（16），固液分离器（16）上设有固体回收罐（17）和液体回收罐（18）。

3.如权利要求1或2所述的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，其特征在于高压硬管（4）和污液外排管（20）均固定在固定联接盘（19）上。

4.如权利要求1或2所述的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，其特征在于射流泵（2）为超高压水射流泵。

5.如权利要求1或2所述的一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污装置，其特征在于环空内层（13）的高度不大于吸污罩（12）的高度。

6.一种容器罐射流旋刷自吸环保清垢排污方法，通过如下步骤实现的：

a、将吸污罩罩在硬垢表面；

b、启动超高压水泵和污液抽吸泵；

c、超高压水进入高压水分流器，一路自射流喷头喷出除垢，一路驱动液压马达转动；

d、液压马达带动旋转机械臂使得多爪刀具在硬垢表面划出裂痕或破碎硬垢；

e、射流喷头喷出超高压射流水，破碎并剥离残垢；

f、吸污罩内含碎片的污液由污液抽吸泵抽吸进入固液分离器；

g、将固体与液体分离，分别进入固体回收罐及进入液体回收罐；

h、回收及处理分离的固体废物及污液，质检及验收。

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