一种给水管道涡流清洗装置和清洗方法与流程

1.本发明专利涉及管道清洗方式技术领域，具体地说是一种采用涡流清洗给水管道内壁污染的清洗装置和清洗方法。


背景技术：

2.市政给水管道在使用过程中管道内壁会有杂质等污物残留。使用时间长的管道内壁会附着有垢物、沉淀物、微生物、生物膜等残留，严重影响管道内水质，降低管网输送流量，严重时会堵死无法使用。
3.现有技术中给水管道清洗的常规方式是气水联合冲洗，就是对充满水的管道内打入压缩空气，在气体的作用下加大管内流速，增加流动气水和管壁的摩擦力，从而达到清洗管壁的作用。这种气水清洗管道在压缩空气打入管道后，气体和水在管道经自然整流后将形成层流，其对管壁只有纵向摩擦力，而且摩擦力较小，管壁很难清洗干净。因此常规气水联合冲洗方式的主要缺陷是低效、清洗不彻底、清洗时间长。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种可以满足给水管道内壁高效清洗的管道涡流清洗装置和清洗方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种给水管道涡流清洗装置，适用于给水主管和若干给水支管，所述若干给水支管分布在给水主管上，所述给水主管的下游设有给水主管闸阀；所述给水主管上游通过旁管连通进气端结构，所述进气端结构通过螺旋气体发生器连接空气压缩机；所述给水主管下游通过旁管连通出水端结构连接气水分离器，所述气水分离器连接下水道。
7.优选地，所述进气端结构由下至上依次包括压力表一，进气蝶阀、单回阀、背压阀、快速接头一；所述快速接头一的进口连接螺旋气体发生器的出气管，所述螺旋气体发生器进口连接空气压缩机的出气管；所述压力表一设在给水主管上游的旁管上。
8.优选地，所述气水分离器包括进水消能管和气水分离罐，所述气水分离罐的顶部设有排气管，底部设有出水管气水分离罐上部进水管通过进水消能管连接设在给水主管下游旁管上的出水端结构。
9.优选地，所述进水消能管的管道内嵌设有十字隔板，用于减小和消除原有的涡旋气水，有利于气水分离罐内的气水分离。
10.优选地，所述出水端结构包括压力表二，出水蝶阀和快速接头二，所述压力表二设置在旁管上，所述旁管通过出水蝶阀连接快速接头二，所述快速接头二的出口通过管道连接进水消能管。
11.优选地，所述给水支管上设有给水支管闸阀，所述给水支管闸阀前部设有旁管，所述旁管上设有出水端结构，通过打开给水支管闸阀前部旁管上的出水蝶阀就可以连续对给水支管进行清洗。
12.本发明还提供了一种给水管道涡流清洗方法，其特征在于，步骤如下：
13.s1：对给水主管进行管道清洗前，将空气压缩机出气管和螺旋气体发生器进口连接，将螺旋气体发生器出气管和进气端结构上快速接头一连接；将气水分离器的进水消能管与出水端结构的快速接头二连接，气水分离罐的出水管接至下水管道；
14.s2：管道连接完成后，关闭给水主管闸阀和给水支管闸阀进行管道清洗；
15.s3：先按序打开给水主管的出水端结构上出水蝶阀和进气端结构上的进气蝶阀，然后开启空气压缩机，压缩空气进入螺旋气体发生器后，形成涡流气体通过进气端结构输入给水主管内后形成涡旋，在上游市政水压推动涡流气体和涡旋水流向前移动进行管道清洗，直至到给水主管下游旁管的出水端结构连接的气水分离器，通过气水分离器的进水消能管稳流和气水分离罐的气水分离后，残液通过气水分离罐底部的出水管排入下水道。优选地，如要同时对给水支管进行清洗，步骤如下：
16.s1:将给水支管闸阀前部旁管上出水端结构的快速接头二与气水分离器连接；
17.s2：当给水主管清洗完成后，关闭给水主管出水端结构上的出水蝶阀,同时打开需要清洗的给水支管对应的出水端结构上出水蝶阀后即对给水主管上给水支管进行清洗。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
18.1、本发明的给水管道涡流清洗可使管道内的水在涡流气体的作用下形成涡旋，气水和管壁发生激烈摩擦，使沉积物与附着物的稳定结构遭到破坏而剥离管壁，从而彻底清洗管道。
19.2、进一步地，给水管道涡流清洗装置可通过车载在道路上移动，可以在不同地点方便处于工作状态，对管道进行清洗。
20.3、而且，给水管道涡流清洗方法可以通过设置多个出水闸阀方法，使用1个进气口对多段管道进行清洗，非常适合市政给水网状管道清洗。
21.4、此外，管道涡流清洗装置设备少，检修维护方便，清洗方法操作简单、用水少、清洗时间短，清洗成本低等优点。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种给水管道涡流清洗装置的结构示意图；
23.图2为图1中的a-a视图。
24.图中序号如下：
25.1、空气压缩机；2、螺旋气体发生器；3、进气端结构；4、快速接头一；5、背压阀；6、单向阀；7、进气蝶阀；8、压力表一；9、出水端结构；10、快速接头二；11、出水蝶阀；12、压力表二；13、气水分离器；14、进水消能管；15、气水分离罐；16、进水管；17、出水管；18、排气管；19、给水主管；20、给水主管闸阀；21、给水支管；22、给水支管闸阀。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.如图1所示，为本发明公开了一种给水管道涡流清洗装置和清洗方法。其中一种给水管道涡流清洗装置适用于给水主管19和若干给水支管21，所述若干给水支管21分布在给
水主管19上，所述给水主管19的下游安装有给水主管闸阀20；
28.给水管道涡流清洗装置包括提供气源的空气压缩机1、螺旋气体发生器2，给水管道清洗使用的进气端结构3和出水端结构9，排出清洗残液的气水分离器13；给水主管19上游通过旁管连通进气端结构3，进气端结构3安装在需清洗的管道上游端，可以控制涡流气体压力，并防止管道水倒流。进气端结构3通过螺旋气体发生器2连接空气压缩机1；所述给水主管19下游通过旁管连通出水端结构9连接气水分离器13，所述气水分离器13连接下水道。
29.进气端结构3由下至上依次包括压力表一8，进气蝶阀7、单回阀6、背压阀5、快速接头一4；所述快速接头一4的进口连接螺旋气体发生器2的出气管，所述螺旋气体发生器2进口连接空气压缩机1的出气管；所述压力表一8设在给水主管19上游的旁管上。快速接头一4与所述螺旋气体发生器2出气管连接，快速接头一4的管径根据涡流气量确定。当需要清洗管道时，开始打开进气蝶阀7，清洗结束关闭进气蝶阀7。
30.气水分离器13主要用于排放给水主管19和给水支管21的管道清洗时的气水混合残液，防止气体排入下水道并预防气体与污水的接触污染。气水分离器13包括进水消能管14和气水分离罐15。气水分离罐15包括密封圆罐、进水管16、出水管17和排气管18，进水管16位于圆罐上部，出水管17位于圆罐下部，排气管18位于圆罐顶部。气水分离罐15上部进水管16通过进水消能管14连接设在给水主管19下游旁管上的出水端结构9。出水端结构9包括压力表二12，出水蝶阀11和快速接头二10，所述压力表二12设置在给水主管19下游的旁管上，所述旁管通过出水蝶阀11连接快速接头二10，所述快速接头二10的出口通过管道连接进水消能管14。快速接头二10与进水消能管14连接，快速接头二10的管径根据涡流气水流量确定。清洗管道开始打开出水阀11，清洗结束关闭出水阀11。
31.进一步，气水分离罐15上的进水管16通过进水消能管14连接给水主管19下游旁管上的出水端结构9；如图2所示，该进水消能管14的管道内嵌设有十字隔板，用于减小和消除原有的涡旋气水，有利于气水分离罐内的气水分离。进水消能管14的管径可以根据气水量计算确定。
32.进一步，为了清洗给水支管2，在给水支管21上安装有给水支管闸阀22，所述给水支管闸阀22前部设有旁管，所述旁管上设有出水端结构9，该出水端结构9的压力表一12设置在给水支管闸阀22前部的旁管上，该旁管通过出水蝶阀11连接快速接头二10，快速接头二10通过管道与气水分离器13连接。通过打开给水支管闸阀22前部旁管上的出水蝶阀11就可以连续对给水支管21进行清洗。
33.本发明提供的螺旋气体发生器2包括由进气道口、引导管、蜗壳等要素构成。螺旋气体发生器2气腔里将气流通道做成螺旋蜗壳形，由于气体的流动是沿圆周方向的，气体在碰壁后继续沿气缸壁流动，从而形成一股沿气缸轴心旋转的气流。气流通过在气道内的流动以及气道截面的变化，进入气缸后可形成较强的涡流，所以气流出来后已经形成了螺旋气流。螺旋气体发生器所产生螺旋气流的强度对管道清洗的长度和质量有极重要的影响，该部分非本发明点改进点所在，故在此不作赘述。
34.本发明提供的空气压缩机，本实施例中，空气压缩机可采用现有技术中已知的设备，并且可采用管道和螺旋气体发生器相连接。该部分非本发明点改进点所在，故在此不作赘述。
35.本发明提供的一种给水管道涡流清洗方法，步骤如下：
36.s1：对给水主管19进行管道清洗前，将空气压缩机1出气管和螺旋气体发生器2进口连接，将螺旋气体发生器2出气管和进气端结构3上快速接头一4连接；将气水分离器13的进水消能管14与出水端结构9的快速接头二10连接，气水分离罐15的出水管17接至下水道；
37.s2：管道连接完成后，关闭给水主管闸阀20和给水支管闸阀22进行管道清洗；
38.s3：先按序打开给水主管18的出水端结构9上出水蝶阀11和进气端结构3上的进气蝶阀7，然后开启空气压缩机1，压缩空气进入螺旋气体发生器2后，形成涡流气体通过进气端结构3输入给水主管19内后形成涡旋，在上游市政水压推动涡流气体和涡旋水流向前移动进行管道清洗，直至到给水主管19下游旁管的出水端结构9连接的气水分离器13，通过气水分离器13的进水消能管14稳流和气水分离罐15的气水分离后，残液通过气水分离罐15底部的出水管17排入下水道。对给水管道19的清洗时间一般为1～2小时，清洗完成后可关闭空气压缩机1，拆下连接管道即可。
39.当需要对给水支管21进行清洗时，步骤如下：
40.s1:将给水支管闸阀22前部旁管上出水端结构9的快速接头二10与气水分离器13连接；
41.s2：当给水主管19清洗完成后，关闭给水主管19出水端结构9上的出水蝶阀11,同时打开需要清洗的给水支管21对应的出水端结构9上出水蝶阀11后即对给水主管19上给水支管21进行清洗。
42.本发明提供的空气压缩机、螺旋气体发生器，进气端结构是一个组合，可以将涡流气体平稳的输入被清洗的给水管道，并防止管道水倒流。气水分离器、出水端结构是一个组合，可以将清洗后管内涡旋气水排出并有效进行气水分离，分离后残液排入下水道。
43.本发明提供的管道涡流清洗方式主要是利用涡流气体来清洗管道，通过空气压缩机产生的压缩空气先进入螺旋气体发生器后形成涡流气体，通过进气端结构输入给水主管内，使给水主管内的水在涡流气体的作用下形成涡旋，涡流气体和涡旋水流流动为混流状态，会对管壁产生纵向和横向的摩擦力，由于涡流外侧流速较大，对管壁的摩擦力比层流增加几十倍，使沉积物与附着物的稳定结构遭到破坏而剥离管壁，利用上游市政水压推动涡流气体和涡旋水流向前移动，这些物质随着涡流气体和涡旋水流一起向前移动，在移动时涡流气体和涡旋水流与给水主管内壁发生激烈摩擦，使给水主管内壁沉积物与附着物的稳定结构遭到破坏而剥离管壁，这些物质随着涡旋气水流一起通过出水端结构排至气水分离器，气水分离后残液排入下水道，达到最终清洗管道的目的。
44.本发明提供的给水管道涡流清洗装置和清洗方式设备简单，涡流清洗装置可通过车载在道路上移动，可以在不同地点方便的对管道进行清洗。具有检修维护方便，清洗方法操作简单、用水少、清洗时间短，清洗成本低等优点。因此在给水管道清洗领域中具有广泛的用途。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。