CN1169341A - 清洗液体输送管道的清洗系统 - Google Patents

Abstract

一种清洗系统,利用与流过管道的流体一起循环的小球来清洗管道,该系统包括一小球收集器壳体,该壳体具有一多孔隔板,允许流体但不允许小球经过,这样,小球就聚集在上腔室内并通过控制各种阀门而再循环到管道内。上腔室由一个可取走的罩盖盖住,以允许将小球添加入上腔室或从上腔室取走。

Description

清洗液体输送管道的清洗系统

本发明涉及用来清洗流体输送管道的清洗系统。本发明特别可用于冷凝器中，用来清洗在冷凝器中使用的热交换器的管道，因此，下面结合这种应用来描述本发明。

本发明特别针对在美国专利4,865,121和5,126,204中所描述的那种类型的清洗系统。这样的清洗系统包括和流体一起通过管道从上游侧到下游侧循环的小球、在管道下游侧从流体中分离出小球的分离装置、以及使小球再循环回到管道上游侧的再循环装置。在美国专利5,176,204中，分离器在形式上是一个围在一壳体内的中空多孔管，该壳体由一通道与管道的下游侧相连。在一个实施例中，中空多孔管由一喷射器所携带，该喷射器在工作时可以将聚集在多孔管外表面上的小球喷入管道的上游侧；而在另一个实施例中，分离器还包括两个阀，位于收集器壳体的入口侧和出口侧，由致动器打开而将小球喷入管道的上游侧。

这种类型的系统一般需要一个单独的储集器，用来对系统加入小球或从系统取走小球，以实现替换的目的，另外也用来观测系统内小球的状态。这种储集器包括用来将其有选择地接入系统或从系统断开的阀，大大增加了系统的总成本。

本发明的目的是提供一种用来清洗流体输送管道的清洗系统，具有上述方面的优点。

根据本发明，提供了一种用来清洗管道的清洗系统，该管道用来输送流体。该清洗系统包括：和流体一起通过管道从其上游侧到其下游侧循环的小球，用来将小球在管道下游侧处从流体分离出的分离器装置，用来将小球再循环回到管道上游侧的再循环装置。该再循环装置包括：一小球收集器壳体，其内具有一多孔隔板，允许流体但不允许小球从其中经过，并将壳体内部分成上腔室和下腔室；一第一通道。将上腔室的一侧连接至管道的下游侧；一第二通道，将上腔室相反侧上的一第一部位连接至管道上游侧的一第一部位；一第三通道，将上室相反侧上的一第二部位连接至管道上游侧的一第二部位，以接收一压力，该压力略低于在管道上游侧第一部位处的压力，但高于在管道下游侧处的压力；一第四通道，它将下腔室连接至一较低压力的压力源，该压力低于管道下游侧处以及管道上游侧的第一和第二部位处的压力；在第一、第二、第三及第四通路中控制流体流动的阀；以及一罩盖，它遮盖着上腔室，并可从其上卸下以便将小球加入上腔室或从其中取出小球。

正如下面将要更具体地描述那样，这种清洗系统不需要为了将小球导入系统或从系统中取出小球而设置的储集器，因为该系统使再循环装置中的收集器壳体也能起到这种作用。这个特征因而大大减小了系统的总成本。

图1显示了根据本发明构成的一种形式的清洗系统；

图2和图3显示了在不同工作状态下的图1所示的系统。

图示的清洗系统包括一冷凝器2，冷凝器包括一在形式上为多个平行而隔开的管子的管道4，诸如水之类的冷却流体流过此管道以使诸如蒸汽或致冷剂气体之类的流体冷凝，该流体从入口6通过冷凝器管道4之间的空间而循环至出口8。该冷却流体通过冷凝器管道4从一由入口管11连接至冷凝器管道上游侧的入口集流管10循环至一由出口管13连接至管道下游侧处的出口集流管12。

冷却流体包括许多被迫和冷却流体一起流过管道4的清洗小球14，用来防止冷凝器管道4内的颗粒积聚或沉积，这种积聚或沉积容易堵塞或腐蚀管道。小球14用直径稍大于冷凝器管道4的直径的海绵状材料制成，这样它们可以摩擦管道的内壁，从而使其保持清洁。这种用清洁小球来清洗冷凝器及其它形式的热交换器的管道的技术是大家熟知的，因此这种清洗系统或用于这类系统的小球14的细节在此不再描述。

一形式上为捕球器20的小球分离器设置在出口管13内出口集流管12之间。捕球器20包括具有一格栅22的壳体21，格栅22将壳体内部分隔成一与出口集流管12相连通的第一室23和一与出口管13相连通的第二室24。捕球器壳体21还有与一旁路管26相连通的流出口25，该旁路管26在冷凝器管道4的上游侧处导回到入口管11。

格栅22内设有开孔，用来分离与冷却流体一起流动的小球14并只让流体通过而流出出口管13。小球14这样就收聚在捕球器的室23内。如下所述，小球利用包括一旁路管26的再循环装置再循球至冷凝器管道4的上游侧。

再循环装置还包括一壳体30，该壳体30具有一多孔隔板31以将壳体内部分成第一腔室32和位于隔板另一侧的第二腔室33。隔板31可以是带孔的网。它允许流体但不是小球通过之，这样小球就聚集在腔室32内。

旁路管26由一第一通道PW₁构成，并将壳体30的上腔室32通过捕球器20连接至冷凝器管道4的下游侧。一第二通道PW₂将上腔室32的另一侧的一上部位连接至冷凝器管道4上游处的上游管11的一部位34；一第三通道PW₃还将上腔室32的一下部位连接在上游管11上，但它连接在位于通道PW₂连接部位的稍稍下游处的一部位35处。而且，在部位35处突伸入入口管11的通道PW₃的端部斜切，以便在其内产生低于通道PW₂内压力的压力。

收集器壳体30还包括一通道PW₄，它将壳体的下室33连接至大气，或连接至系统的一部分，该部分的压力低于通道PW₁、PW₂或PW₃中任何一个内的压力。

通道PW₁包括一截止阀SV₁，它可以手动控制或自动控制，以切断通过其中的流动。通道PW₁还包括一止回阀CV₁，它允许流体从通道PW₁流入收集器壳体30的腔室32内，但不允许反向流动。

通道PW₂还包括一截止阀SV₂，它可手动控制或自动控制，以切断经过此通道的流体流动。通道PW₃包括一截止阀CV₃，它允许流体只能从收集器壳体30流入入口管11而不能反向流动。通道PW₄包括一截止阀SV₄，它也可手动控制或自动控制，以切断通过其中的流体流动。

图示的系统还包括一位于入口管11内的截止阀SV₆和一位于出口管13内的截止阀SV₇。

正如下面将更详细地进行描述的那样，用来收集再循环回到冷凝器管道14入口侧的小球的收集器壳体30还用作一储集器，用来往那里添加小球或从那里取出小球。为此，壳体30包括一罩盖36，盖着上腔室32并可从其上取走，以便添加或取出小球。罩盖36是透明的，以便能方便地看到腔室32内的东西，不仅仅是其内小球的数量，而且还包括它们的状况，以决定是否应当更换。

图1中系统的工作现在将结合图2和图3具体地进行描述。

在系统的正常工作中，阀SV₆和SV₇开启，阀SV₁关闭，这样小球14就通过冷凝器管道4循环而不会收集在捕球器20的腔室23内。这就是图1所示的状态，其中可以看到，不仅阀SV₁关闭，而且阀SV₂和SV₄也关闭。

当希望使收集在捕球器20的腔室23内的小球再循环回到冷凝器管道4的入口侧时，通道PW₁内的阀SV₁和通道PW₄内的阀SV₄都打开，而通道PW₂内的阀SV₂仍然关闭。这就是图2所示的状态。通道PW₄内的低压力因此将小球从捕球器20的腔室23通过捕球器的流出口25、通道PW₁的体积扩大段27以及该通道的管子26抽吸到收集器壳体30内并通过通道PW₄流出。收集器壳体30内的网31防止了小球14经通道PW₄流出，这样，小球就收集在收集器壳体的上腔室32内，同时也位于靠近捕球器20流出口25的通道PW₁的体积扩大段27内。冷却流体和小球14的流动方向由通道PW₁内的止回阀CV₁所决定。

现在通道PW₄内的阀SV₄关闭，通道PW₂内的阀SV₂开启。这就是图3中所示的状态。与入口管11内的部位35处的通道PW₃的斜切断处的较低压力相比，在入口管11内的部位34处的通道PW₂内具有较高压力，该较高压力产生了经过通道PW₂、收集器壳体30的腔室32以及通道PW₃进入入口管11的流动，此流动方向由通道PW₃内的止回阀SV₃所决定。因此，聚集在收集器壳体30的上腔室32内的小球14以及聚集在通道PW₁的管子26和体积扩大段27内的小球现在和流体一起被抽吸入入口管11，以通过冷凝器管道4进行再循环。

当小球14这样导入入口管11后，通道PW₁内的阀SV₁以及通道PW₂内的阀SV₂关闭，从而使系统回到图1所示的初始状态。

壳体30的腔室32内的小球14的状态可通过透明罩盖36而连续地观察。无论什么时候需要，可以移走罩盖以便将小球14添加到腔室32内或将磨损的小球从腔室取走，用新的小球替换。

已发现通道PW₁内设置的体积放大段27在通道PW₄内的阀SV₄开启期间为小球的收集提供了另外的体积，因此减少了经过通道PW₄的比如用于收集准备再导入入口管11的小球的流体数量。通道PW₄可连接至大气或系统内的一低压部位，比如一用来使流体在系统内循环的循环泵(未示)的上游(负压)端。

Claims (10)

1.一种清洗系统，用来清洗输送流体的管道，该系统包括和流体一起通过管道从其上游侧循环至其下游侧的小球、用来在管道下游侧处将小球从流体分离出的分离器装置、以及用来将小球再循环回到管道上游侧的再循环装置；其特征在于，所述再循环装置包括：

一小球收集器壳体，其内具有一多孔隔板以允许流体但不允许小球经过，并将壳体内部分成一上腔室和一下腔室；

一第一通道，将所述上腔室的一侧连接至所述管道的下游侧；

一第二通道，将所述上腔室相反侧上的一第一部位连接至所述管道上游侧的一第一部位；

一第三通道，将所述上腔室的所述相反侧上的一第二部位连接至所述管道上游侧的一第二部位，以接受一压力，该压力略低于所述管道上游侧的所述第一部位处的压力，但高于所述管道下游侧处的压力；

一第四通道，将所述下腔室连接至一较低压力的压力源，该压力低于所述管道的所述下游侧处的压力，也低于所述管道上游侧的第一部位和第二部位处的压力；

位于所述第一、第二、第三及第四通道内的阀，用来控制从其中通过的流体流动；

以及一罩盖，它盖着所述上腔室并可从其取走以允许将小球添加入所述上腔室或将小球从上腔室取走。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述罩盖是透明的，以允许观察所述上腔室内的东西。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分离器装置包括一捕球器，该捕球器具有一连接至管道下游侧的壳体的格栅，该格栅位于所述捕球器壳体内，以构成一小球收集器腔室，该腔室与管道的下游侧连通，以收集与流体一起通过其而流出的小球，所述捕球器壳体包括一从所述小球收集器腔室到所述第一通道的流出口。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述格栅安装在一横过捕球器壳体的倾斜面上与壳体在所述第一通道的所述流出口附近形成一锐角。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一通道在所述捕理器壳体的所述流出口附近形成有一体积扩大段，用来将小球收集在其中。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀包括一位于所述第一通道内的截止阀和一位于所述第一通道内的止回阀，该止回阀只允许从管道下游侧流入壳体的所述上腔室而不允许从所述上腔室流出到管道的下游侧内。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀包括一位于所述第三通道内的止回阀，它只允许从所述上腔室流出而进入管道的上游侧，而不允许从管道的上游侧流入所述上腔室。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀包括一位于所述第二通道内的截止阀。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀包括一位于所述第四通道内的截止阀。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第四通道连接至大气压力。

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