[發明專利]管道空化清洗效果檢測系統

有效

• 申請號: 201710791306.7
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107649467B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 馬文琦;孫紅鐿;陳東奇
• 申請（專利權）人: 大連海事大學;哈爾濱學院
• 主分類號: B08B9/032
• 分類號: B08B9/032;G01N21/84;G01N21/31;G01L9/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本發明公開了一種管道空化清洗效果檢測系統，包括動力單元、控制單元、執行單元和空化檢測裝置；所述的空化檢測裝置包括高速攝像機、亞甲基藍分光光度計和應力應變片，高速攝像機和亞甲基藍分光光度計用來測量空化產生位置和空化量，應力應變片用來測量空化清洗效果。本發明利用高速攝影技術，能夠有效的觀測到空化清洗器空化的發生和發展，能夠獲得區域性檢測空化效果。本發明采用應力應變測試法，能夠檢測空泡在產生和潰滅時管壁的應變值，通過應變跟應力的轉換得到空化效果，對空化效果進行定量分析。本發明采用亞甲基藍分光光度計測量法，通過亞甲基藍被氧化前后吸光度的變化檢測羥基自由基的量，從而表征空化的強度。

技術領域

本發明涉及管道空化清洗技術，特別是一種用于管道空化清洗效果的檢測系統。

背景技術

空化水射流清洗作為一種新型物理除垢技術，有效利用了空化水射流流束內空化泡破裂所產生的強大沖擊力將垢層與管道內壁分離，達到清洗去垢的效果。影響空化效果的相關因素很多且復雜，對空化效果的測量十分困難，如何檢測空化效果一直是國內外研究的重點。

目前，對于空化清洗的研究大都集中在單一空泡效果的研究中，如聲學法、肉眼觀測法和光學法，難以對空化清洗過程中空化泡群潰滅所產生的空化效果進行研究分析，主要存在的問題包括：

1.聲學法空化檢測方法還不完善，空化噪聲與空化流動之間的機理聯系還沒有完全建立，難以滿足定量性和區域性檢測。

2.肉眼觀測法僅僅能看見空化區域，對于空化現象產生的影響不能檢測，同時不能對空化現象進行量化。

3.光學法空化檢測雖然在模型實驗臺上可捕獲空化發展狀態，但不適合復雜運行環境的真機空化檢測，定量性難以滿足且穩定性較差。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種能在管道空化清洗過程中對空化效果進行量化檢測的管道空化清洗效果檢測系統。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

管道空化清洗效果檢測系統，包括動力單元、控制單元、執行單元和空化檢測裝置；

所述的動力單元包括電動機和離心泵，所述的離心泵與電動機通過聯軸器組裝在一起，所述的離心泵的進水端直接與水箱連接、離心泵的出水端與控制單元連接；

所述的控制單元包括節流閥、減壓閥和安全溢流閥，所述的減壓閥的進水端經壓力表A與離心泵的出水端連接，減壓閥的出水端依次經流量計和壓力表B與執行單元連接；所述的節流閥的一端連接在減壓閥與壓力表A之間的管路上，節流閥的另一端連接水箱；所述的安全溢流閥的一端連接在離心泵與壓力表A之間的管路上，安全溢流閥的另一端連接水箱；所述的節流閥和減壓閥配合使用，用來控制水流的流速和壓力；安全溢流閥用來保護整個系統的安全，防止壓力過高造成的離心泵的損害；

所述的執行單元包括空化清洗器和清洗管道，所述的空化清洗器安裝在清洗管道中；所述的清洗管道的進水端與壓力表B連接，清洗管道的出水端依次經壓力表C和截止閥與水箱連接；

所述的空化檢測裝置包括高速攝像機、亞甲基藍分光光度計和應力應變片，高速攝像機和亞甲基藍分光光度計用來測量空化產生位置和空化量，應力應變片用來測量空化清洗效果。

進一步地，所述的安全溢流閥的壓力高于離心泵額定工作壓力的5％-10％。

進一步地，所述的空化清洗器固定在清洗管道的中部，空化清洗器是葉片式空化清洗器，通過兩兩交錯的葉片結構形成節流。

進一步地，所述的高速攝像機安裝在空化清洗器的一側，高速攝像機配備補光燈和顯微鏡頭，用于捕捉空泡運動區域；所述的高速攝像機與上位機連接；所述的高速攝像機具有20萬頻以上的記錄速度。