[發(fā)明專利]粒子射流沖擊管道清洗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910347350.8
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110064630B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙健;徐依吉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: B08B9/032
• 分類號: B08B9/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種粒子射流沖擊管道清洗裝置，包括粒子儲罐(1)、控制閥門(2)、接料漏斗(3)、螺旋輸送機(jī)(4)、高壓筒漏斗(5)、高壓筒入口閥門(6)、壓力平衡管線(7)、高壓筒(8)、噴嘴套(9)、一次混合腔(10)、供液管線(11)、傾斜噴嘴(12)、高壓筒出口閥門(13)、分流管線(14)、二次混合腔(15)、內(nèi)洗高壓管線(16)、噴頭(17)、內(nèi)洗噴嘴(18)、管道支架(19)、豎直支架(20)、豎直支架驅(qū)動機(jī)(21)、外洗軌道(22)、擋板(23)、管道(24)、底面(25)、轉(zhuǎn)換接頭(26)、減速機(jī)(27)、旋轉(zhuǎn)移動裝置(28)、地面軌道(29)、接料箱(30)、循環(huán)渣漿泵(31)、磁選機(jī)(32)、振動篩(33)、水箱(34)、外洗高壓管線(35)、水平驅(qū)動機(jī)(36)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(37)、水平橫梁(38)、外洗噴嘴支架(39)、外洗噴嘴(40)、過濾水箱(41)、過濾器(42)、高壓泵(43)、內(nèi)洗渣漿泵(44)、內(nèi)洗循環(huán)管線(45)、節(jié)流噴嘴(46)，粒子儲罐(1)為低壓存儲罐用于存儲粒子射流沖擊清洗所需粒子，粒子材質(zhì)為鋼質(zhì)，形狀可為球形、圓柱型、棱角型，粒子儲罐(1)中的粒子在重力作用下，通過下部控制閥門(2)的控制進(jìn)入到接料漏斗(3)中，進(jìn)入接料漏斗(3)中的粒子繼續(xù)通過螺旋輸送機(jī)(4)輸送作用進(jìn)入到高壓筒漏斗(5)或者進(jìn)入內(nèi)洗渣漿泵(44)的漏斗中，進(jìn)入到高壓筒漏斗(5)中的粒子量由高壓筒入口閥門(6)控制，高壓筒入口閥門(6)設(shè)置在高壓筒漏斗(5)下部，為高壓閥門，高壓筒(8)工作時，高壓筒入口閥門(6)關(guān)閉，高壓筒入口閥門(6)與高壓筒(8)通過法蘭或者由壬連接，壓力平衡管線(7)為高壓軟管，一端連接到高壓筒(8)上部，一端連接下部的分流管線(14)，壓力平衡管線(7)可使高壓筒(8)上部壓力和二次混合腔(15)的入口壓力一致，保證粒子的順利下落，高壓筒(8)為厚壁圓筒，可耐高壓并存儲粒子，一次混合腔(10)設(shè)置在高壓筒(8)下部，一次混合腔(10)與高壓筒(8)通過法蘭或者由壬連接，噴嘴套(9)設(shè)置在一次混合腔(10)的斜面上，通過螺紋與一次混合腔(10)連接，起固定傾斜噴嘴(12)作用，傾斜噴嘴(12)安裝在噴嘴套(9)上，傾斜噴嘴(12)通過噴嘴套(9)與供液管線(11)連接，傾斜噴嘴(12)的出口方向和一次混合腔(10)斜面平行，并向下噴射，供液管線(11)中的高壓流體進(jìn)入傾斜噴嘴(12)后，沿著一次混合腔(10)傾斜向下噴射，推動高壓筒(8)底部的粒子向下運(yùn)動，在一次混合腔(10)內(nèi)實現(xiàn)了粒子和流體的一次混合和粒子的順利下落，通過調(diào)節(jié)傾斜噴嘴(12)大小可調(diào)節(jié)向下噴射的射流壓力大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)粒子的下落量，高壓筒出口閥門(13)設(shè)置在一次混合腔(10)的下部，高壓筒出口閥門(13)為高壓閥門，可控制粒子從高壓筒(8)下落到下部二次混合腔(15)的粒子量，粒子和流體混合物經(jīng)過高壓筒出口閥門(13)后，進(jìn)入二次混合腔(15)中，同時高壓泵(43)泵出的高壓流體也進(jìn)入到二次混合腔(15)，和上部下落的粒子進(jìn)行了二次混合，實現(xiàn)了高壓流體和粒子的均勻穩(wěn)定混合，分流管線(14)設(shè)置在二次混合腔(15)的一側(cè)，高壓泵(43)泵出的部分高壓流體，可通過分流管線(14)進(jìn)入供液管線(11)和壓力平衡管線(7)，管道(24)內(nèi)壁清洗作業(yè)時，如果管道(24)內(nèi)壁結(jié)垢物堅硬，可采用高壓粒子射流結(jié)合管道機(jī)械旋轉(zhuǎn)清洗，此時經(jīng)過二次混合腔(15)混合后的粒子和高壓流體混合物繼續(xù)進(jìn)入內(nèi)洗高壓管線(16)，內(nèi)洗高壓管線(16)設(shè)置在管道(24)內(nèi)部，為高壓軟管，內(nèi)洗高壓管線(16)外部通過鋼管支撐，噴頭(17)設(shè)置在內(nèi)洗高壓管線(16)末尾處，內(nèi)洗噴嘴(18)設(shè)置在噴頭(17)上，通過螺紋與噴頭(17)連接，轉(zhuǎn)換接頭(26)設(shè)置在管道(24)尾部，轉(zhuǎn)換接頭(26)連接管道(24)和減速機(jī)(27)，轉(zhuǎn)換接頭(26)可上下移動，減速機(jī)(27)通過轉(zhuǎn)換接頭(26)可帶動管道(24)旋轉(zhuǎn)，減速機(jī)(27)的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)，噴頭(17)在管道(24)內(nèi)部沿著管道(24)運(yùn)動，結(jié)合轉(zhuǎn)換接頭(26)帶動管道(24)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，可保證管道(24)內(nèi)部被粒子射流全部覆蓋，旋轉(zhuǎn)移動裝置(28)設(shè)置在地面軌道(29)上，旋轉(zhuǎn)移動裝置(28)可沿著地面軌道(29)運(yùn)動，從而帶動減速機(jī)(27)移動，當(dāng)清洗完一根管道(24)后，移動旋轉(zhuǎn)移動裝置(28)繼續(xù)進(jìn)行下一根管道(24)的清洗，管道支架(19)設(shè)置在地面上，管道支架(19)一側(cè)高，一側(cè)低，底面(25)設(shè)置在管道支架(19)上部，用于放置管道(24)和收集清洗完后的粒子、流體和結(jié)垢物雜質(zhì)，外洗軌道(22)設(shè)置在地面上，提供豎直支架驅(qū)動機(jī)(21)的運(yùn)動軌道，豎直支架驅(qū)動機(jī)(21)與豎直支架(20)連接，豎直支架(20)設(shè)置在外洗軌道(22)上，豎直支架驅(qū)動機(jī)(21)可驅(qū)動豎直支架(20)在外洗軌道(22)上來回運(yùn)動，水平橫梁(38)設(shè)置在豎直支架(20)上，水平橫梁(38)提供水平驅(qū)動機(jī)(36)的運(yùn)行軌道，水平驅(qū)動機(jī)(36)設(shè)置在水平橫梁(38)上，可沿水平橫梁(38)往復(fù)運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(37)和水平驅(qū)動機(jī)(36)連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(37)可周期性的正反轉(zhuǎn)，外洗噴嘴支架(39)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(37)下部，外洗噴嘴支架(39)為三條水平橫桿，外洗噴嘴(40)設(shè)置在水平橫桿上，當(dāng)進(jìn)行管道(24)表面清洗時，可采用高壓旋轉(zhuǎn)粒子射流清洗，由二次混合腔(15)出來的粒子和流體混合物，首先進(jìn)入外洗高壓管線(35)，再進(jìn)入到外洗噴嘴(40)，由外洗噴嘴(40)噴出高速粒子射流，粒子射流高速沖擊管道(24)表面，可將管道(24)表面的結(jié)垢物清除，擋板(23)設(shè)置在管道(24)兩側(cè)，可防止清洗過程中流體和粒子的飛濺，當(dāng)管道(24)內(nèi)壁結(jié)垢物為軟倒中硬時，可通過管內(nèi)低壓大排量粒子循環(huán)的方式進(jìn)行清除，首先內(nèi)洗渣漿泵(44)從水箱(34)中吸入流體，將流體加壓后，與螺旋輸送機(jī)(4)輸送的粒子，在內(nèi)洗渣漿泵(44)漏斗處混合，混合后的粒子和流體，經(jīng)過內(nèi)洗循環(huán)管線(45)進(jìn)入管道(24)中，由管道(24)入口流動至管道(24)出口處的節(jié)流噴嘴(46)，節(jié)流噴嘴(46)使管道(24)內(nèi)具有一定壓力并使循環(huán)的粒子和流體充滿管道(24)，渣漿泵的排量大，流體在管道(24)內(nèi)的流動速度快，粒子在流體作用下，對管道(24)壁面不斷的沖擊，使管道(24)內(nèi)壁軟到中硬的結(jié)垢物不斷的沖擊破碎，逐漸的從管道(24)壁面上剝離下來，清洗之后的粒子、流體、結(jié)垢物雜質(zhì)均進(jìn)入接料箱(30)中，并由接料箱(30)的出口漏斗進(jìn)入循環(huán)渣漿泵(31)中，循環(huán)渣漿泵(31)將混合物通過管道輸送至磁選機(jī)(32)中，鋼質(zhì)粒子通過磁選機(jī)(32)磁選作用，磁選分離并由漏斗進(jìn)入粒子儲罐(1)中，實現(xiàn)了粒子的循環(huán)使用，振動篩(33)設(shè)置水箱(34)和磁選機(jī)(32)之間，磁選機(jī)(32)分離粒子后剩余的混合物，進(jìn)入振動篩(33)，通過振動篩(33)將固體雜質(zhì)篩除，剩余的流體進(jìn)入水箱(34)中，水箱(34)中流體通過管道輸送至過濾水箱(41)中，經(jīng)過過濾水箱(41)的沉淀凈化作用，流體進(jìn)入過濾器(42)，通過過濾器(42)進(jìn)一步凈化作用后的流體，進(jìn)入高壓泵(43)中，高壓泵(43)對流體增壓，增壓后的流體通過高壓管線輸送至二次混合腔(15)，實現(xiàn)流體循環(huán)利用。