一种智能高压脉冲清洗设备和高压脉冲清洗车的制作方法

本实用新型涉及管道清洗领域，具体而言，涉及一种智能高压脉冲清洗设备和高压脉冲清洗车。

背景技术：

管道输送各种流体，经过长时间的使用，由于离子效应，管壁上会形成各种垢，这样对降低输送效率，降低换热效率。随着国家新的环保法的实施，对化学清洗做了严格的规定，对残液的处理要求非常严格。现有的处理方式会对油层造成二次污染，产生的污水处理难度大；管线内壁防护层易损伤。现有的清洗方式通常为机械刮挖及水力射流：管线内壁防护层易损伤；受管线变径、变形、长度过大、弯头过多的影响，需要在管线上打孔、动火；会造成管道二次堵塞，清垢时间长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能高压脉冲清洗设备，以改善现有清洗设备无法彻底洗净以及清洗条件受到限制的问题。

本实用新型的目的在于提供一种高压脉冲清洗车，以改善现有清洗设备无法彻底洗净以及清洗条件受到限制的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述的第一目的，本实用新型提供了一种智能高压脉冲清洗设备，包括输水装置、输气装置、旋转发生器和脉冲发生装置，所述脉冲发生装置包括第一输入端、第二输入端和连接端，所述第一输入端和所述第二输入端分别于所述连接端连通，所述第一输入端与所述输水装置连接，所述第二输入端与所述输气装置连接，旋转发生器安装于所述连接端。

本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，这种清洗方式可以彻底将管道中的污垢洗净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。

进一步地，所述脉冲发生装置为高压气水数控脉冲发生器。

高压气水数控脉冲发生器采用PLC可编程控制器和单片机技术，智能自动控制和测量；配合TEST3000数字化测量采集系统，实现远程计算机智能控制，测量和管理；极性自动切换，具有控制，测量、保护、连锁、告警、自动提示功能；控制操作台与控制采用光纤连接，使得控制器与冲击发生器隔离，从根本上解决高压实验的电位抬高对测控系统的影响；操作界面采用液晶触摸屏，可灵活编程并进行控制软件升级；恒流充电和PID调节，使充电平稳，精确，输出稳定。

进一步地，所述输水装置通过法兰盘与所述第一输入端连接。

这种方式使输水装置能牢牢地与脉冲发生装置连接在一起，且为可拆卸连接，因此在维护和维修时十分方便。

进一步地，所述输气装置通过法兰盘与所述第二输入端连接。

这种方式使输气装置能牢牢地与脉冲发生装置连接在一起，且为可拆卸连接，因此在维护和维修时十分方便。

进一步地，所述第一输入端的中心线与所述第二输入端的中心线平行设置。

输水装置中的水和输气装置中的气体在进入脉冲发生装置时的方向相同，可以减少脉冲发生装置所受的剪切力，从而减小脉冲发生装置承受的负荷，延长其使用寿命。

进一步地，所述第一输入端的中心线与所述连接端的中心线平行设置。

连接端的中心线同时与第一输入端的中心线和第二输入端的中心线平行，使水和气体在通过脉冲发生装置时更加的便捷快速，同时还能减小脉冲发生装置承受的负荷。

进一步地，所述第一输入端沿所述输水装置朝向所述脉冲发生装置的方向依次设置有单向阀；所述第二输入端沿所述输气装置朝向所述脉冲发生装置的方向依次设置有电磁阀和单向阀。

电磁阀和单向阀配合工作，保证水和气体只能沿一个方向流动，避免回流对设备造成损害，同时电磁阀工作可以使水和气体恰好可以交替流入脉冲发生装置，使清理效果更佳。

进一步地，所述输气装置包括空气压缩机和储气罐，所述空气压缩机的输出端连接于所述储气罐的输入端，所述储气罐的输出端与所述第二输入端连接。

储气罐平常可以不储存气体，在需要使用时，利用空气压缩机临时将空气压入储气罐即可。

基于上述的第二目的，本实用新型还提供了一种高压脉冲清洗车，包括移动设备和如权利要求1至8任一项所述的智能高压脉冲清洗设备，所述智能高压脉冲清洗设备安装于所述移动设备。

本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理和海上形成台风的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时安装使用旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，旋转发生器的加入使脉冲清垢技术有了质的变化，使原来硬碰硬的清垢方式变成了以柔克刚，还原了事物的本质，从事物的发展入手，把复杂的事变成简单化，这种清洗方式可以彻底将管道中的坚硬污垢清理干净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。移动设备可以带动智能高压脉冲清洗设备移动，方便对不同位置的管道进行清理。

进一步地，所述高压脉冲清洗车还包括储水装置，所述储水装置安装在所述移动设备上，所述输水装置与所述储水装置连接。

储水装置的设置使高压脉冲清洗车可以在离水源较远时也可以正常工作。

与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果是：

本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，这种清洗方式可以彻底将管道中的污垢洗净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例1提供的高压冲洗设备的示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的脉冲发生装置的剖视图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的高压冲洗车的示意图；

图4示出了本实用新型实施例2提供的高压冲洗车另一视角的示意图。

图中：101-脉冲发生装置；102-输水装置；103-输气装置；104-旋转发生器；105-第一输入端；106-第二输入端；107-连接端；108-移动设备；109-储水装置；110-高压冲洗设备。

具体实施方式

管道输送各种流体，经过长时间的使用，由于离子效应，管壁上会形成各种垢，这样对降低输送效率，降低换热效率。随着国家新的环保法的实施，对化学清洗做了严格的规定，对残液的处理要求非常严格。现有的处理方式会对油层造成二次污染，产生的污水处理难度大；管线内壁防护层易损伤。现有的清洗方式通常为机械刮挖及水力射流：管线内壁防护层易损伤；受管线变径、变形、长度过大、弯头过多的影响，需要在管线上打孔、动火；会造成管道二次堵塞，清垢时间长。

为了使上述问题得到改善，本实用新型提供了一种智能高压脉冲清洗设备，包括输水装置、输气装置、旋转发生器和脉冲发生装置，脉冲发生装置包括第一输入端、第二输入端和连接端，第一输入端和第二输入端分别于连接端连通，第一输入端与输水装置连接，第二输入端与输气装置连接，旋转发生器安装于连接端。本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，这种清洗方式可以彻底将管道中的污垢洗净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。

本实用新型还提供了一种高压脉冲清洗车，其特征在于，包括移动设备和如上的智能高压脉冲清洗设备，智能高压脉冲清洗设备安装于移动设备。本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理和海上形成台风的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时安装使用旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，旋转发生器的加入使脉冲清垢技术有了质的变化，使原来硬碰硬的清垢方式变成了以柔克刚，还原了事物的本质，从事物的发展入手，把复杂的事变成简单化，这种清洗方式可以彻底将管道中的坚硬污垢清理干净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。移动设备可以带动智能高压脉冲清洗设备移动，方便对不同位置的管道进行清理。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

参照图1和图2，本实施例提供了一种智能高压脉冲清洗设备，包括输水装置102、输气装置103、旋转发生器104和脉冲发生装置101，脉冲发生装置101包括第一输入端105、第二输入端106和连接端107，第一输入端105和第二输入端106分别于连接端107连通，第一输入端105与输水装置102连接，第二输入端106与输气装置103连接，旋转发生器104安装于连接端107。

本实施例利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时旋转发生器104使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，这种清洗方式可以彻底将管道中的污垢洗净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。

本技术依靠纯物理方法，用高压空气和高压水为介质，通过数控电磁高频脉冲控制仪在管道中形成界限分明的气、水柱，利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时利用海上台风的高速旋转的破坏力原理，在管道使加上旋转发生器104，使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的。

数控脉冲技术产生的空化现象指的是由于流体的压力而使得大气泡或空腔发生爆裂,成为振动源。空化现象能够在流体中生成强烈声波,这种波会交替产生压缩和扩张,形成可爆裂的气泡；压缩循环对液体分子施加正压使之聚集,而扩张循环对液体分子施加负压使之分离,并且强度足够的声波可产生空穴。在声波的压缩和扩张循环中,气泡要吸收能量,生长的气泡最终会达到一个临界尺寸,此时它可以从声波中最有效地吸收能量；一旦气泡不能再有效地吸收能量了,液体就冲进其中,气泡发生爆裂,其中的气体被压缩,产生大量的热,使得周围流体的温度升高,产生了一个快速分散的局域热点。气泡在固体表面附近形成,例如结垢物或管内壁表面,由于空化发生在固体表面处,所以空化泡闭合时是不对称的。它起初是球形的,继而迅速地进行不对称收缩,形成一个流速大于110m/s的指向固体表面的液体射流,这种射流能对固体表面形成巨大的冲击作用,并能产生局部表面破坏,射流与气泡爆裂产生的波共同作用于固体表面,对其进行剥蚀,去除结垢层和脆性碎片；表面附近的气泡爆裂产生的高温和压力也进一步促进了反应的进行。气泡爆裂产生的高速射流的碰撞对于结垢物的管壁在不同频率下产生共振、结垢物的软化和管壁的深度清洗有很大影响。

气泡形成过程中,声波扩张循环使得负压克服了流体的抗张强度,流体越不纯,抗张强度越小,所以不纯的流体介质可以增强空化现象,如石油管道利用从原油中脱离出来的污水；另外爆裂的强度可以通过改变频率、声强、温度、静压力以及流体种类而变化,环境温度越高,爆裂过程进行越慢,所以可通过冷却或加热液流来增强清洗能力。

本实施例提供的高压冲洗设备110主要有一下主要优点：

1、纯物理方法，符合国家环保要求；

2、不会对清洗管道造成伤害，介质是水和空气；

3、不会对管道造成二次堵塞；

4、适应范围广，易推广，不受管道变形、变径的影响。

脉冲发生装置101为高压气水数控脉冲发生器。高压气水数控脉冲发生器采用PLC可编程控制器和单片机技术，智能自动控制和测量；配合TEST3000数字化测量采集系统，实现远程计算机智能控制，测量和管理；极性自动切换，具有控制，测量、保护、连锁、告警、自动提示功能；控制操作台与控制采用光纤连接，使得控制器与冲击发生器隔离，从根本上解决高压实验的电位抬高对测控系统的影响；操作界面采用液晶触摸屏，可灵活编程并进行控制软件升级；恒流充电和PID调节，使充电平稳，精确，输出稳定。

输水装置102通过法兰盘与第一输入端105连接。这种方式使输水装置102能牢牢地与脉冲发生装置101连接在一起，且为可拆卸连接，因此在维护和维修时十分方便。

输气装置103通过法兰盘与第二输入端106连接。这种方式使输气装置103能牢牢地与脉冲发生装置101连接在一起，且为可拆卸连接，因此在维护和维修时十分方便。

第一输入端105的中心线与第二输入端106的中心线平行设置。输水装置102中的水和输气装置103中的气体在进入脉冲发生装置101时的方向相同，可以减少脉冲发生装置101所受的剪切力，从而减小脉冲发生装置101承受的负荷，延长其使用寿命。

第一输入端105的中心线与连接端107的中心线平行设置。连接端107的中心线同时与第一输入端105的中心线和第二输入端106的中心线平行，使水和气体在通过脉冲发生装置101时更加的便捷快速，同时还能减小脉冲发生装置101承受的负荷。

第一输入端105沿输水装置102朝向脉冲发生装置101的方向依次设置有单向阀；第二输入端106沿输气装置103朝向脉冲发生装置101的方向依次设置有电磁阀和单向阀。电磁阀和单向阀配合工作，保证水和气体只能沿一个方向流动，避免回流对设备造成损害，同时电磁阀工作可以使水和气体恰好可以交替流入脉冲发生装置101，使清理效果更佳。

输气装置103包括空气压缩机和储气罐，空气压缩机的输出端连接于储气罐的输入端，储气罐的输出端与第二输入端106连接。储气罐平常可以不储存气体，在需要使用时，利用空气压缩机临时将空气压入储气罐即可。

因本实施例提供的高压冲洗设备110是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向。在工业及民用管网清垢上可以广泛应用，包括石油化工、自来水，供暖(含地面水管辐射供暖管网)等。这些石油化工、工业、民用管网结构复杂，管内要求保持非其他化学污染状态，对此实施清洗所采用技术所具备的特性，正好与气压脉冲清洗技术的特点相吻合，所以近些年来气压脉冲物理清洗技术在专业高密闭管网清洗领域有着广泛的应用，而且应用的空间很大。

实施例2

参照图3和图4，本实施例提供了一种高压脉冲清洗车，包括移动设备108和如上的智能高压脉冲清洗设备，智能高压脉冲清洗设备安装于移动设备108。

本实用新型利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理和海上形成台风的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时安装使用旋转发生器104使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，旋转发生器的加入使脉冲清垢技术有了质的变化，使原来硬碰硬的清垢方式变成了以柔克刚，还原了事物的本质，从事物的发展入手，把复杂的事变成简单化，这种清洗方式可以彻底将管道中的坚硬污垢清理干净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。移动设备108可以带动智能高压脉冲清洗设备移动，方便对不同位置的管道进行清理。

其中，高压脉冲清洗车还可以设置储水装置109，储水装置109安装在移动设备108上，输水装置102与储水装置109连接。储水装置109的设置使高压脉冲清洗车可以在离水源较远时也可以正常工作。

综上，本实施例利用利用水不可压缩，气体可压缩的原理，两段高压水对高压气柱进行挤压，使气柱体积急剧缩小，压缩，压力达到一定极限，就会产生空爆作用，对管壁的垢进行冲击，同时旋转发生器使高压水、高压气高速旋转进入管道，结合空爆作用对管壁的垢形成高速剪切冲刷，对管壁垢形成一定的切削力而不是简单的垂直作用力，这样对管道管壁不会形成过大、垂直冲击力，可控脉冲所形成的物理波对管内的锈垢存积物进行冲击和振动，管道中的垢不管多厚、多硬，是逐层结上的，此方法的除垢正好和结果相反逐层剥落锈垢和存积物并快速排出管道之外，实现清洗目的，这种清洗方式可以彻底将管道中的污垢洗净，且因是以气水为介质，因此可以适用于各种变径、弯道、直埋等复杂的管网结构和走向，突破现有的条件限制。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。