CN211888182U - 一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置。包括加药清洗槽、溶气泵和带有排污口的分离器，加药清洗槽的出液口通过送液管路连接至溶气泵的入口，在溶气泵的出口上连接有清洗总管路，在清洗总管路上连接有第一清洗分管路和第二清洗分管路，第一清洗分管路连接至加药清洗槽的回液口，在分离器的入口上连接有连通管路、出口上连接有回流管路，回流管路连接至加药清洗槽的回液口；在回流管路上设有第一阀门，在第一清洗分管路上设有第二阀门，在送液管路上设有第三阀门，在第二清洗分管路上设有第四阀门。本实用新型结构简单、清洗效率高、清洗效果好。

Description

一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置

技术领域

本实用新型属于工业设备清洗技术领域，尤其涉及一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置。

背景技术

多种工业设备均需要定期进行化学清洗，工业设备中尤其是各类换热设备经过一段时间的使用，由于传热和水质的影响普遍存在着污垢和腐蚀问题。出现上述问题后，会造成阻力增加、换热效率降低、甚至性能失效等诸多问题，严重时会影响系统安全经济运行。

目前，工程上常用的清洗方法主要是物理清洗和化学清洗两种技术。物理清洗技术通常是利用机械或水力的作用清除设备表面污垢的方法。化学清洗是利用化学药剂或其水溶液与物体表面的污垢发生化学反应，使污垢溶解分散到液体中的清洗方法。

物理清洗对设备基本没有腐蚀作用，但是物理清洗的缺点是只能清洗结构简单且其作用力能够达到的部位。要清洗结构复杂的设备内部时，需要对设备进行拆解或解体。清洗时间也较长。化学清洗去除污垢主要是依靠清洗剂的反应能力，化学清洗通常都可采用循环流动进行清洗，即使是结构复杂的设备，也不必对设备进行拆解或解体。

公开号为CN208579674U的中国实用新型专利的说明书中公开了一种水换热器清洗装置，该清洗装置包括内设置有酸性溶液的储液箱，第一端与所述储液箱连通、第二端与换热器的换热管道的第一端连通的第一输送管道，在第一输送管道上设置有水泵，还包括第一端与换热器的换热管道的第二端连通、第二端与所述储液箱连通第二输送管道。该清洗装置的原理是：令弱酸性溶液在水泵的作用下输送至换热器的换热管道内对换热元件硬质污垢进行清洗，使弱酸性溶液与附着在换热器的换热元件的硬质污垢充分接触并发生化学反应，保证硬质污垢分散溶解。

该专利中公开的清洗装置只采用了弱酸性溶液从待清洗工业设备中流通通过的工作方式，由于行程的污垢通常较为致密，酸液反应加上流动冲刷的作用难以令污垢快速溶解剥落，这导致工业设备的清洗效率降低、清洗效果变差。因此，需要对清洗设备的结构形式进行研究开发，提出新的结构设计方案，解决现有清洗装置存在的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、清洗效率高、清洗效果好的基于微纳米气泡的绿色清洗装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置包括加药清洗槽、溶气泵和带有排污口的分离器，加药清洗槽的出液口通过送液管路连接至溶气泵的入口，在溶气泵的出口上连接有清洗总管路，在清洗总管路上连接有第一清洗分管路和第二清洗分管路，第一清洗分管路连接至加药清洗槽的回液口，在分离器的入口上连接有连通管路、出口上连接有回流管路，回流管路连接至加药清洗槽的回液口；在回流管路上设有第一阀门，在第一清洗分管路上设有第二阀门，在送液管路上设有第三阀门，在第二清洗分管路上设有第四阀门。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计简单合理的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，与现有的清洗装置相比，本实用新型中通过设置溶气泵，在为清洗液提供流动动力的同时，将吸入的空气转化为注入清洗液的微纳米气泡，微纳米气泡在清洗液中上升的速度较慢，在水压和药剂的共同作用下可进入污垢的微孔中，通过微纳米气泡的张力使水垢产生松动，因此提升了清洗的效率，缩短了清洗所需的时间，微纳米气泡令污垢去除得更加彻底，因而提升了清洗的效果。通过设置加药清洗槽，令向装置中补充清洗药剂的操作更加便捷。通过设置分离器，实现了对清洗液中颗粒物杂质的连续去除，有效避免了清洗液浑浊后导致的清洗能力下降问题。本清洗装置能够工作在两种模式下(一种是将工业设备置入加药清洗槽中，另一种是将工业设备接入第二清洗分管路与连通管路之间)，因而使用方式比较灵活。本清洗装置降低了清洗环节对工业设备金属表面的损伤，腐蚀速率小；本清洗装置减少了清洗剂的使用，与常规循环清洗装置相比，节约了清洗剂；本清洗装置不需采用大流量的清洗水泵，降低了清洗装置的电能消耗。

优选地：在加药清洗槽的底部设有排放口。

优选地：第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门四者选取为手动球阀或者电磁阀。

优选地：在清洗总管路上还安装有袋式过滤器。

优选地：分离器选取为离心式分离器。

优选地：还包括用于检测清洗液pH值的pH在线检测仪，pH在线检测仪安装在清洗总管路上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、加药清洗槽；1-1、排放口；2、第一阀门；3、第二阀门；4、第一清洗分管路；5、清洗总管路；6、送液管路；7、第三阀门；8、溶气泵；9、第二清洗分管路；10、第四阀门；11、回流管路；12、连通管路；13、工业设备；14、分离器；14-1、排污口。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的基于微纳米气泡的绿色清洗装置包括加药清洗槽1、溶气泵8和带有排污口14-1的分离器14，其中加药清洗槽1用于加药操作(配制的清洗液装在加药清洗槽1内)，也能够作为待清洗的工业设备的清洗槽使用；溶气泵8用于为清洗液的流动提供动力同时将空气吸入形成微纳米气泡，溶气泵8的吸入口可以利用负压作用吸入外界空气，高速旋转的泵叶轮将液体与空气混合搅拌，所以无需搅拌器和混合器，由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解；分离器14用于分离清洗液内的颗粒物杂质(来源于溶解脱落的污垢)，令清洗液保持相对的洁净状态。

溶气泵8在工作过程中将空气混入清洗液中形成了丰富的微纳米气泡，微纳米气泡是指清洗液中存在的的微小气泡，当气泡直径在100μm以下称作微米气泡，直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡，微纳米气泡是指气泡发生时直径在数十微米到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。

微纳米气泡具备：(1)比表面积大；(2)上升速度慢；(3)自身增压溶解；(4)表面带电；(5)产生大量自由基；(6)气体溶解率高这些特性，本绿色清洗装置充分利用上述特性，达到对工业设备内污垢的清洗处理。

加药清洗槽1内加入清洗药剂与水混配得到的清洗液，宜采用弱酸性清洗液(由弱酸性清洗剂与水混配而成)，通过渗透、分散、螯合等作用而致水垢剥落、分解，对金属的腐蚀速率较低，当清洗液pH值较低时(也就是呈弱酸性时)，可激发产生大量的自由基，自由基具有超强氧化作用，可加速清洗剂与水垢的化学反应，因而与现有的清洗装置相比，本清洗装置能够减少清洗剂的用量。

之所以称本清洗装置为“绿色清洗装置”是因为与现有的清洗装置相比：(1)使用更少的清洗剂；(2)可以充分利用弱酸性清洗剂(如有机酸等)的络合能力除垢，可降解，清洗液不产生环保方面的问题。

加药清洗槽1包括容纳清洗液的槽体，在槽体上应设置加药口，由于加药清洗槽1还可以作为工业设备的清洗槽，因此在槽体上还应该设置工业设备的置入取出窗口。本实施例中，为了便于对清洗液进行排出，在加药清洗槽1的底部设有排放口1-1，通过打开排放口1-1能够将本清洗装置内的清洗液排放出来。

本实施例中，分离器14可以选取为离心式分离器，采用离心的原理，对从中经过的清洗液进行离心式固体颗粒分离。离心式分离器为现有设备，可以通过市购得到，可以想到的是，分离器14还可以选取为其它类型的分离器。

加药清洗槽1的出液口通过送液管路6连接至溶气泵8的入口，在溶气泵8的出口上连接有清洗总管路5，在清洗总管路5上连接有第一清洗分管路4和第二清洗分管路9，第一清洗分管路4连接至加药清洗槽1的回液口。如图中所示，溶气泵8通过清洗总管路5和第一清洗分管路4向一个支路供应清洗液，通过清洗总管路5和第二清洗分管路9向另一个支路供应清洗液。

在分离器14的入口上连接有连通管路12、出口上连接有回流管路11，回流管路11连接至加药清洗槽1的回液口。清洗液从连通管路12进入分离器14，进行分离操作后经回流管路11回流至加药清洗槽1内。

工业设备13即设置在第二清洗分管路9与连通管路12之间，以板式换热器为例，第二清洗分管路9和连通管路12分别连接在换热器的一组接口上，这样清洗液就进入换热器内部并沿着内部的通路流动，在这个流动的过程中，含有微纳米气泡的清洗液对内壁上的污垢进行清洗，令其剥落脱离。

为了对各管路进行通断控制，在回流管路11上设有第一阀门2，在第一清洗分管路4上设有第二阀门3，在送液管路6上设有第三阀门7，在第二清洗分管路9上设有第四阀门10。通过控制各阀门的通断，能够对各管路的通断进行控制。本实施例中，第一阀门2、第二阀门3、第三阀门7和第四阀门10四者选取为手动球阀或者电磁阀，选取为手动球阀时采用手动操作的方式进行操作，选取为电磁阀时，各电磁阀可以在一个控制器的控制作用下打开或者关断，实现自动化/半自动化的控制。

为了进一步保证对清洗液内固体颗粒物的去除效果，可以在清洗总管路5上安装袋式过滤器，当清洗液流经袋式过滤器时，固体颗粒物(尤其是大粒径的固体颗粒物)被过滤截留。

随着清洗过程的进行，清洗液中的清洗剂含量逐渐降低，整体的pH值会上升，当pH值≥4时，清洗液整体的清洗能力会降低，因此应该采取措施令清洗液的pH值一直处于＜4的弱酸性状态。保持的方式为：定时对清洗液的pH值进行检测，当发现pH值升高到一定值时，从分离器14的排污口14-1进行排污(排出分离的颗粒物杂质同时也会排出一定量的清洗液，令清洗剂总量进一步降低)，排污后向加药清洗槽1加入清洗药剂和水，令清洗液恢复之前的弱酸状态。

为了对本清洗装置内的清洗液pH值进行更方便地获取，本实施例中还可以设置用于检测清洗液pH值的pH在线检测仪，pH在线检测仪可以安装在清洗总管路5上(当然也可以安装在其它位置，如加药清洗槽1上)，通过pH在线检测仪来获知当前清洗液是否需要进行调制的信息。在未配置pH在线检测仪的情况下，可以定期进行清洗液的手工取样以及现场/实验室内的化验，得出清洗液是否满足弱酸性标准的结论。

本清洗装置可以工作在两种模式：一种模式下待清洗的工业设备13接入第二清洗分管路9和连通管路12之间，构成清洗液流通通路的一部分(图1中所示的状态)；另一种模式下待清洗的工业设备13置入加药清洗槽1内，浸泡在槽内的清洗液中，此种模式下第二清洗分管路9与连通管路12直接对接连通。

模式一的清洗工作过程：

将第二阀门3关断，将第一阀门2、第三阀门7和第四阀门10打开，将工业设备13接入第二清洗分管路9与连通管路12之间；将配制好的足量清洗液注入加药清洗槽1内，启动溶气泵8，此时清洗液在加药清洗槽1-溶气泵8-工业设备13-分离器14-加药清洗槽1这个循环通路内流动，对工业设备13进行持续的清洗作用，直至完成清洗过程。

模式二的清洗工作过程：

(1)可以将第一阀门2和第四阀门10关断，第二阀门3和第三阀门7打开，将配制好的足量清洗液注入加药清洗槽1内，将工业设备13置入加药清洗槽1内，启动溶气泵8，此时清洗液在加药清洗槽1-溶气泵8-加药清洗槽1这个循环通路内流动，对工业设备13进行持续的清洗作用，直至完成清洗过程；

(2)可以将第二阀门3关断，将第一阀门2、第三阀门7和第四阀门10打开，将配制好的足量清洗液注入加药清洗槽1内，将工业设备13置入加药清洗槽1内，启动溶气泵8，此时清洗液在加药清洗槽1-溶气泵8-分离器14-加药清洗槽1这个循环通路内流动，对工业设备13进行持续的清洗作用，直至完成清洗过程。

Claims (6)

1.一种基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：包括加药清洗槽(1)、溶气泵(8)和带有排污口(14-1)的分离器(14)，加药清洗槽(1)的出液口通过送液管路(6)连接至溶气泵(8)的入口，在溶气泵(8)的出口上连接有清洗总管路(5)，在清洗总管路(5)上连接有第一清洗分管路(4)和第二清洗分管路(9)，第一清洗分管路(4)连接至加药清洗槽(1)的回液口，在分离器(14)的入口上连接有连通管路(12)、出口上连接有回流管路(11)，回流管路(11)连接至加药清洗槽(1)的回液口；在回流管路(11)上设有第一阀门(2)，在第一清洗分管路(4)上设有第二阀门(3)，在送液管路(6)上设有第三阀门(7)，在第二清洗分管路(9)上设有第四阀门(10)。

2.如权利要求1所述的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：在加药清洗槽(1)的底部设有排放口(1-1)。

3.如权利要求2所述的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：第一阀门(2)、第二阀门(3)、第三阀门(7)和第四阀门(10)四者选取为手动球阀或者电磁阀。

4.如权利要求3所述的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：在清洗总管路(5)上还安装有袋式过滤器。

5.如权利要求4所述的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：分离器(14)选取为离心式分离器。

6.如权利要求5所述的基于微纳米气泡的绿色清洗装置，其特征是：还包括用于检测清洗液pH值的pH在线检测仪，pH在线检测仪安装在清洗总管路(5)上。

Images