[發明專利]一種管道冰沙沖洗裝置及沖洗方法

在審

• 申請號: 201611067612.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN107335663A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 簡彩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B08B9/032
• 分類號: B08B9/032;B08B9/057;B08B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種管道沖洗裝置及沖洗方法，特別涉及一種管道冰沙沖洗裝置及沖洗方法。

背景技術

由于歷史和經濟原因，管網二次污染是我國供水企業普遍存在的問題。優質的出廠水經過管網長期長距離輸送到達用戶水龍頭時，水質已明顯下降。對管網管道進行沖洗是維護和改善管網水質、降低管網二次污染的有效途徑之一，清洗技術是利用物理或化學方法，徹底清除附著在管道內壁的鹽、堿、垢及各種堵塞物。物理方法是目前被廣為應用的方法，它包括高壓水射流清洗、冰塊清管器清洗、冰晶清洗法，傳統的管網清洗方法沖洗效果不佳，水資源浪費嚴重。

現有類似的管道沖洗裝置無法快速準確定位沖洗介質或者冰晶的位置。若無法準確定位冰晶的位置，將可能出現升壓現象和冰晶堵塞事故，從而可能導致清洗效果不理想和管道遭受壓力性破壞的嚴重后果。部分管道清洗介質為冰。冰是水的固態形式，硬度很大，利用冰塊進行管道沖洗會損傷管道內壁。沖洗介質應既保證沖洗力度和效果，不損傷管道又能保證不阻塞管道，易于排除。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有管道沖洗裝置對管道摩擦力不足，或沖洗介質選取不當損傷管道內壁，沖洗效果差，還會導致污染水質和環境，且不能準確定位冰塊位置的問題。本發明提供了一種具有效率高、能耗低、清洗效果好、冰沙定位準確的管道冰沙沖洗裝置及沖洗方法。

冰沙是水汽在冰核上凝華增長而形成的固態水成物，它以小粒徑塵埃為中心，與水蒸氣一起在較低的溫度下形成一個像冰一樣的物質。冰沙比冰的硬度小，如同沙粒一般與管道進行較為溫和地摩擦，且本身顆粒比冰小，使用冰沙作為清洗物可以大幅度降低對管道內壁的損傷。此外，冰沙比冰的融化速度更快，更易于融合排出。

本發明所述的冰沙是由同位素標記的水制成，強度高，可連續通過90度的標準彎頭、變徑管、180度的回轉彎頭、閥門和管接頭等處。本發明所述的管道冰沙沖洗裝置及沖洗方法的作用是清洗管道內結垢、沉積物或異物。

本發明所述的管道冰沙沖洗裝置，它由冰沙發射設備、冰沙產生器、壓入用泵、給水池、閥門、推動介質等組成，所述冰沙發射設備的輸入口與冰沙產生器的輸出口連接，所述冰沙產生器的輸入口與壓入用泵的輸出端連接，所述壓入用泵的輸入端與給水池連通。

本發明所述的管道冰沙沖洗裝置，還包括冰沙監測設備。冰沙監測設備由安裝在冰沙進入管道的入口處的信號發射器和廢液排出的出口處的信號接收器兩部分組成，其作用是在發射和接收時，檢查發射和接收的冰沙量是否相等。通過連續測定和記錄發射器、接收器的動態壓力，可以掌握冰沙行進中的狀態，并能監視升壓現象的發生以及能發現和防止冰沙堵塞事故的發生。

本發明所述的管道冰沙沖洗方法的裝備不僅包括管道冰沙沖洗裝置，還包括系列輔助裝置：閉塞解析儀，壓力監測裝置，流量計，冰沙同位素追蹤裝置，冰沙通過指示器。

本發明所述的閉塞解析儀，布置在待沖洗管道的合適位置并進行測試，分析得到管線內的結垢情況，包括管道閉塞率和分布規律等。

本發明所述的壓力監測設備，為壓力表或者壓力監測儀，設置在冰沙監測設備的發射器和接收器上。

本發明所述的流量計，分別安裝在冰沙進入管道的入口處和廢液排出的出口處。

本發明所述的冰沙同位素追蹤裝置為設置在地面上合適位置的地面接收裝置。

本發明所述的冰沙通過指示器，設置在管道的合適位置，垂直于管道安裝，位于管道的頂部，記錄冰沙通過該位置的具體時間。

本發明所述的管道冰沙沖洗方法的技術方案，包括以下要點：

(1)前期準備工作：

①在前期準備階段，關閉管道上游的截止閥。

②在待沖洗管道的合適位置安裝閉塞解析儀，測試分析，得到管線內的結垢情況，包括閉塞率和分布規律等。為后續沖洗階段選擇合適尺寸大小的冰沙提供科學性的依據。為了提高分析結果的準確性，應當在管道的不同位置進行多次測試分析。

③選擇合適的壓力用泵和推動介質：壓力用泵是冰沙前進的推動力的能量供給者，是保證冰沙順利運行的關鍵，因此需要選擇合適的泵站，也可根據實際情況另外安裝動力源。推動介質是能量的傳導者，管道所輸送流體可作為推動介質。選擇合適的壓力用泵和推動介質是管道冰沙清洗技術的重要組成環節。

(2)冰沙沖洗階段；

①打開上游管道的截止閥，水經引入管從被清洗管道中引出進入給水池，壓入用泵將水從給水池中抽吸并將其壓入冰沙產生裝置。

②冰沙產生裝置首先將水分子中的氧原子用同位素標記，然后制成尺寸合適的冰沙。