本发明属于管道清洗技术领域，尤其是涉及一种大口径长距离压力管道无水清洗系统及其使用方法。
背景技术：
水是生活和生产的必需品，在生活上如果水质达不到相应的要求，就会影响人们身体的健康；在工业上水质达不到相应标准，就会给工业上造成损失，为此水标准的制定与社会各行各业息息相关。20世纪八十年至今的这段时间，我国的城市供水事业得到了巨大的发展。我国现行的gb5749-2006生活饮用水卫生标准是由卫生部、建设部、水利部、国土资源部和国家环保总局提出，在中国国家标准化管理委员会组织领导下制定的，由中国疾病预防中心所负责起草，由卫生部归口管理的国家标准，于2007年7月1日正在全国正式实施的，新标准规定水质检测项目由原来的35项增加到106项，其中对健康有影响的指标（如铅、砷、农药、微生物等）约占81%。只有经安装的给水管道冲洗完全才可供出水质达标的水，所以说管道冲洗在城市供水管道工程中占有举足轻重的地位。
给水管道经过长时间运行，管道会腐蚀结垢，杂质沉积和抗压强度降低，当管道内水流方向、压力突变时，在管内水流作用下，管道内壁结垢部分脱落，容易出现“黄水”、“黑水”，甚至爆管，造成给水管网水质二次污染和停水事故；压力污水管道经过长时间运行，也会产生腐蚀结垢，杂质沉积现象；因此给排水压力管道必须定期清洗。卫生组织专家警告：使用多年的自来水管壁不但产生锈水，阻碍水流，管壁内更是藏污纳垢，囤积各种杂菌、微量藻毒、砷、镉、汞等有毒重金属，随着水流一点一滴被人体吸收，累积久后必定会引起各种各样的疾病。自来水和其他压力管网各种问题产生的原因有很多种,通过相关研究单位的调查研究认为原因主要有以下几个方面:1)当出厂水带有腐蚀性物质或管线(包括用户支管线)使用年限过长,管道内壁就会腐蚀、结垢、沉积；初期当管道内水流速度、方向或水压发生突变时,就会造成短时间的水质恶化,出现铁浓度、浊度、色度等指标上升，末期甚至会造成供、排水不畅，严重影响生产生活；2)新铺设管线施工不规范,没做内防腐,投产前冲洗、消毒不彻底；3)水源或非饮用水管线连接时,没有采取防污措施,使不合格水流入管网内；4)有些管线、阀门、水表长期浸泡在水中,也容易对管网水造成不同程度的污染；5)二次供水设施,如贮水池、贮水罐长时间不进行清洗和消毒；6）给水管作为输水介质，常年与水或潮湿土壤接触，因化学反应或电化学反应作用产生一定的腐蚀，还因金属管内壁被水侵蚀，水中的碳酸钙沉淀，水中的悬浮物沉淀以及铁细菌、藻类的繁殖等成为污染管道的主因。长时间使用未清洗使管道内各种沉淀物淤结成块。
目前在国内供水行业应用较为广泛的传统管道清洗工艺主要有机械刮管、水力清洗和智能脉冲气旋冲清洗等。机械清洗法是利用钢丝绳等，用外力使其在给水管内来回拖动，此方法适用于清除具有坚硬积垢的给水管道，通常应用于管径小于450mm的管道，刮管长度可达100~250m，该方法的缺点是对管道原有的损伤较大，需要断管和停水，遇有管道附件等，施工困难；水力清洗法是用一定水压的高速水流对管道进行冲洗，适用于给水管道内壁仅有松软的积垢，尚未形成较坚硬的生长环，对较坚硬的生长环冲洗效果不佳，流速是影响水力冲洗效率最重要的参数，对于大口径管道，提高流速较为困难，水力清洗效果不理想，而且耗水量非常大等问题。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种供水管道清洗装置[申请号：201620696966.8]，至少包括高压水管、轴承、轴承座、连接架、连接管、稳压腔、清理头、排水口以及清洗柱，所述高压水管与所述轴承固定连接，且所述轴承与所述轴承座连接，所述连接管通过焊接端与所述轴承座连接，另端与所述稳压腔连接，且所述高压水管、轴承、轴承座、连接管以及所述稳压腔依次连通，所述连接架下端与所述轴承座固定连接，上端与所述稳压腔固定连接，所述清理柱固定套接在所述连接架上。
上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：水量消耗大，流速较慢，清洗效果差等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，使用效果好的大口径长距离压力管道无水清洗系统。
本发明的第二个目的是针对上述问题，提供一种操控方便的大口径长距离压力管道无水清洗系统的使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的大口径长距离压力管道无水清洗系统，与待清洗的压力管道连接、且位于设于压力管道上的水量输入阀和水量输出阀之间，包括输气总管，其特征在于：输气总管上沿其输送的气体的移动方向依次设有三级空气压缩结构、冷却结构和气体脉冲发生器，输气总管的输出端与压力管道连接，输气总管上且位于气体脉冲发生器与压力管道之间绕设有至少一个电磁感应加热圈。三级空气压缩结构的设置不仅能提供高压压缩气体、也便于根据压力管道内污垢清洗的难易度来调节所需的压缩气体的压力使其在满足冲洗压力管道内污垢的同时尽可能的减少功耗。气体脉冲发生器产生的脉冲式的气体提高了对压力管道的清洗功能，冷却结构的设置减少了气体脉冲发生器受高温的压缩气体损害，延长了其使用寿命，电磁感应加热圈的设置通过提高脉冲式的气体的温度来达到增强对压力管道的清洗效果。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，三级空气压缩结构包括低压空气压缩机、中压空气压缩机和高压空气压缩机，低压空气压缩机的出气端与中压空气压缩机的进气端连接，中压空气压缩机的出气端与高压空气压缩机的进气端连接，低压空气压缩机、中压空气压缩机和高压空气压缩机的出气端分别与冷却结构的进气端连接。结构简单，安装方便。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，低压空气压缩机的出气端至输气总管之间设有低压输气分管，低压输气分管上设有第一电磁阀；中压空气压缩机的出气端至输气总管之间设有中压输气分管，中压输气分管上设有第二电磁阀；高压空气压缩机的出气端至输气总管之间设有高压输气分管，高压输气分管上设有第三电磁阀。方便了压缩气体压力的控制和流量的调节。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，低压输气分管上设有位于其进气端与第一电磁阀之间的低压泵；中压输气分管上设有位于其进气端与第二电磁阀之间的中压泵；高压输气分管上设有位于其进气端与第三电磁阀之间的高压泵。提高了压缩气体的输出量。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，低压输气分管上设有位于其进气端与第一电磁阀之间的第一油气分离器；中压输气分管上设有位于其进气端与第二电磁阀之间的第二油气分离器；高压输气分管上设有位于其进气端与第三电磁阀之间的的第三油气分离器。提高了输出的压缩气体的纯度，同时便于润滑油的回收。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，冷却结构包括设于输气总管外侧的冷却套，冷却套的输入端与冷却水进水管连接、输出端与冷却水出水管连接。在满足降温效果的同时、降低了制造成本。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，电磁感应加热圈外侧围设有隔热层。提高了对压缩气体的加热效果。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统，输气总管靠近输出端上且往压力管道方向依次设有输气总泵和输气总控电磁阀。便于调控向压力管道输出的压缩气体的输出量。
本大口径长距离压力管道无水清洗系统的使用方法，其特征是：包括如下步骤：步骤a：关闭待清洗的压力管道上的水量输出阀,打开压力管道上的水量输入阀和设于与压力管道连接的排污管道上的排污阀；步骤b：启动三级空气压缩结构中的低压压缩功能；步骤c：根据待清洗的压力管道内的清洗的难易度决定是只否还需启动中压压缩和高压压缩功能；步骤d：压缩后的空气经过冷却结构进行降温处理后进入气体脉冲发生器，气体脉冲发生器制成的脉冲式气体流入其外侧绕设有至少一个电磁感应加热圈的输气总管的管段时进行加热处理；步骤e：加热的脉冲式气体通过输气总管流入待清洗的压力管道内，与压力管道内的水形成湍流，然后对压力管道内的污垢进行清洗。步骤f：重复步骤c至e，直至压力管道内的污垢清洗完毕后，依次关闭三级空气压缩结构、排污管道上的排污阀，打开压力管道上的水量输出阀。操作方便，节省了功耗。
上述的大口径长距离压力管道无水清洗系统的使用方法，步骤b中通过调节设于低压输气分管上的第一电磁阀和低压泵来控制低压压缩气体输入输气总管的量；步骤c中通过调节设于中压输气分管上的第二电磁阀和中压泵和设于高压输气分管上的第三电磁阀和高压泵来控制中压压缩气体和高压压缩气体输入输气总管的量。结构简单、可控性好。
与现有技术相比，本大口径长距离压力管道无水清洗系统及其使用方法的优点在于：设计合理、结构简单，采用能制成低压、中压、高压三种压力级别的压缩空气的三级空气压缩结构的设置提高了本系统的供气能力，同时减少了功耗，气体脉冲发生器的设置使产生的气体更好地清洗压力管道内的污垢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1提供了本发明实施例的结构示意图。
图中，压力管道a、水量输入阀b、水量输出阀c、排污管道d、排污阀e、输气总管1、三级空气压缩结构2、低压空气压缩机201、中压空气压缩机202、高压空气压缩机203、低压输气分管204、中压输气分管205、高压输气分管206、第一电磁阀207、第二电磁阀208、第三电磁阀209、低压泵210、中压泵211、高压泵212、第一油气分离器213、第二油气分离器214、第三油气分离器215、冷却结构3、冷却套31、冷却水进水管32、冷却水出水管33、气体脉冲发生器4、电磁感应加热圈5、隔热层6、输气总泵7、输气总控电磁阀8。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本大口径长距离压力管道无水清洗系统，与待清洗的压力管道a连接、且位于设于压力管道a上的水量输入阀b和水量输出阀c之间，包括输气总管1，其特征在于：输气总管1上沿其输送的气体的移动方向依次设有三级空气压缩结构2、冷却结构3和气体脉冲发生器4，输气总管1的输出端与压力管道a连接，输气总管1上且位于气体脉冲发生器4与压力管道a之间绕设有至少一个电磁感应加热圈5，三级空气压缩结构2的设置不仅能提供高压压缩气体、也便于根据压力管道a内污垢清洗的难易度来调节所需的压缩气体的压力使其在满足冲洗压力管道a内污垢的同时尽可能的减少功耗，气体脉冲发生器4产生的脉冲式的气体提高了对压力管道a的清洗功能，冷却结构3的设置减少了气体脉冲发生器4受高温的压缩气体损害，延长了其使用寿命，电磁感应加热圈5的设置通过提高脉冲式的气体的温度来达到增强对压力管道a的清洗效果，优选地本系统连接于压力管道a上靠近水量输入阀b的一端。
具体地，这里的三级空气压缩结构2包括低压空气压缩机201、中压空气压缩机202和高压空气压缩机203，低压空气压缩机201的出气端与中压空气压缩机202的进气端连接，中压空气压缩机202的出气端与高压空气压缩机203的进气端连接，低压空气压缩机201、中压空气压缩机202和高压空气压缩机203的出气端分别与冷却结构3的进气端连接，结构简单，安装方便；这里的低压空气压缩机201的出气端至输气总管1之间设有低压输气分管204，低压输气分管204上设有第一电磁阀207；中压空气压缩机202的出气端至输气总管1之间设有中压输气分管205，中压输气分管205上设有第二电磁阀208；高压空气压缩机203的出气端至输气总管1之间设有高压输气分管206，高压输气分管206上设有第三电磁阀209，方便了压缩气体压力的控制和流量的调节；这里的低压输气分管204上设有位于其进气端与第一电磁阀207之间的低压泵210；中压输气分管205上设有位于其进气端与第二电磁阀208之间的中压泵211；高压输气分管206上设有位于其进气端与第三电磁阀209之间的高压泵212，提高了压缩气体的输出量；这里的低压输气分管204上设有位于其进气端与第一电磁阀207之间的第一油气分离器213；中压输气分管205上设有位于其进气端与第二电磁阀208之间的第二油气分离器214；高压输气分管206上设有位于其进气端与第三电磁阀209之间的的第三油气分离器215，提高了输出的压缩气体的纯度，同时便于润滑油的回收；这里的冷却结构3包括设于输气总管1外侧的冷却套31，冷却套的输入端与冷却水进水管32连接、输出端与冷却水出水管33连接，在满足降温效果的同时、降低了制造成本。
进一步地，这里的电磁感应加热圈5外侧围设有隔热层6，提高了对压缩气体的加热效果；这里的输气总管1靠近输出端上且往压力管道a方向依次设有输气总泵7和输气总控电磁阀8，便于调控向压力管道a输出的压缩气体的输出量。
本大口径长距离压力管道无水清洗系统的使用方法，包括如下步骤：步骤a：关闭待清洗的压力管道a上的水量输出阀c,打开压力管道a上的水量输入阀b和设于与压力管道a连接的排污管道d上的排污阀e；步骤b：启动三级空气压缩结构2中的低压压缩功能；步骤c：根据待清洗的压力管道a内的清洗的难易度决定是只否还需启动中压压缩和高压压缩功能；步骤d：压缩后的空气经过冷却结构3进行降温处理后进入气体脉冲发生器4，气体脉冲发生器4制成的脉冲式气体流入其外侧绕设有至少一个电磁感应加热圈5的输气总管1的管段时进行加热处理；步骤e：加热的脉冲式气体通过输气总管1流入待清洗的压力管道a内，与压力管道a内的水形成湍流，然后对压力管道a内的污垢进行清洗；步骤f：充分步骤c至e，直至压力管道a内的污垢清洗完毕后，依次关闭三级空气压缩结构2、排污管道d上的排污阀e，打开压力管道a上的水量输出阀c，操作方便，节省了功耗，
具体地，这里的步骤b中通过调节设于低压输气分管204上的第一电磁阀207和低压泵210来控制低压压缩气体输入输气总管1的量；步骤c中通过调节设于中压输气分管205上的第二电磁阀208和中压泵211和设于高压输气分管206上的第三电磁阀209和高压泵212来控制中压压缩气体和高压压缩气体输入输气总管1的量，结构简单、可控性好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了压力管道a、水量输入阀b、水量输出阀c、排污管道d、排污阀e、输气总管1、三级空气压缩结构2、低压空气压缩机201、中压空气压缩机202、高压空气压缩机203、低压输气分管204、中压输气分管205、高压输气分管206、第一电磁阀207、第二电磁阀208、第三电磁阀209、低压泵210、中压泵211、高压泵212、第一油气分离器213、第二油气分离器214、第三油气分离器215、冷却结构3、冷却套31、冷却水进水管32、冷却水出水管33、气体脉冲发生器4、电磁感应加热圈5、隔热层6、输气总泵7、输气总控电磁阀8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。