旋转刷式射流清管器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流体输送管道领域，尤其涉及油气、自来水、化工管道内壁的附着物清理技术领域，是一种旋转刷式射流清管器。
【背景技术】
[0002]油气、自来水、化工领域大量使用管道输送流体介质。管道在运行一段时间后，管道内壁会粘附大量蜡、沉淀、析出物、污垢等附着物，或者出现锈斑。这些附着物会影响管道输送能力，严重时会堵塞管道，甚至引发事故，所以，必须对管道进行定期清洗。
[0003]对管道进行清洗，尤其是长距离输送管道，大多采用清管器进行作业，其依靠管道内流体压力推动，从而在管道内移动工作。采用清管器对管道进行清理作业，具有操作简单、成本低、对环境无污染、对管道损坏小等优点。
[0004]目前，清管器对管道内壁附着物的清理可以分为两类，刮擦清理和射流清理。刮擦清理通过清管器携带的清洁刷或刮板刮擦管壁上的附着物，使附着物从管壁上脱落，然后将脱落的附着物推出管外或使其随流体介质流出管道。射流清理是通过喷嘴形成高速低压射流，射流喷出后形成大量移动空泡，空泡在管壁附近溃灭，对管壁和附着物产生巨大压力冲击，从而达到清理管壁的效果。
[0005]现有清管器单独采用刮擦清理或射流清理，对管道很难实现彻底清洗:采用刮擦清理无法清洗内壁上裂纹和凹坑中的附着物，采用射流清理很难清洗掉与管壁附着牢固的污物。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:针对现有清管器难以对管壁进行彻底清洗的技术问题，提供一种对管道内壁能够彻底清洗的带有旋转刷的射流管道清洗设备。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:旋转刷式射流清管器，包含清管器支撑体和旋转清洗刷两部分，清管器支撑体和旋转清洗刷之间采用旋转接头联接，保证旋转清洗刷旋转时，不会带动清管器支撑体旋转。
[0008]其中，清管器支撑体由一漏斗形圆筒和支撑环组成。圆筒大端同时起到支撑清管器的作用，其直径与支撑环直径相等，且外表面均开有凹槽。支撑环与圆筒直筒配合，左侧采用轴肩定位，右侧采用锁紧挡圈定位。两橡胶圈镶嵌于圆筒和支撑环所开的凹槽内，橡胶圈直径大于管道内径，起到密封隔流作用，使流体全部经由圆筒内流过。此外，橡胶圈还有一定变形能力，能够适应管径小范围变化，使清管器能够顺利通过管道不至于卡死，并且减小清管器对管道的损伤。流体从圆筒大端流入，圆筒大端呈一定圆弧状，使流体流过时压力损失尽可能小。
[0009]其中，旋转清洗刷部分主要由旋转喷头和清洗刷组成。旋转喷头为了便于拆开清洗，由两块盘式旋转喷头组成，两块旋转喷流盘除流道旋向相反外，其余完全相同。两旋转喷流盘相对安装，分别与左清洗刷安装管、右清洗刷安装管配合，通过螺栓联接在一起。左清洗刷安装管为通管，右清洗刷安装管左端封闭，两旋转喷流盘与左清洗刷安装管、右清洗刷安装管之间加有密封圈。
[0010]交换两旋转喷流盘相互位置，可以改变旋转清洗刷的旋转方向。
[0011]清洗刷安装在左清洗刷安装管和右清洗刷安装管外圆周面上，清洗刷要足够长，要保证清洗刷与管道壁有足够的接触力，使其能刮擦掉管壁上的附着物。
[0012]流体从清管器支撑体圆筒大端流入，经由左清洗刷安装管流入旋转喷头，再形成射流从喷头射出，冲刷管壁，同时喷头反向旋转，带动清洗刷转动。旋转喷头两侧的左、右清洗刷安装管上均安装有清洗刷，同一管壁处经过右清洗刷清理后，大部分附着物已经被清除，然后经过高速射流冲击，管壁裂纹、凹坑中的附着物受到空泡溃灭产生的巨大压力冲击可以被清除，然后再经过一次清洗刷清洗，从而实现管道的彻底清洗。从管壁上清理下来的附着物将随流体排出管道。
[0013]本发明有益效果在于:流体经由旋转喷头喷出，形成射流冲击管壁，同时迫使喷头旋转。喷头带动清洗刷在管道内旋转，并且清管器沿管道向前移动，则清洗刷相对管道的运动轨迹为螺旋线，这种方式增加了旋转刷对管道内壁的清洗路径长度，提高了清洗效果。同一处管壁经过一次旋转刷清洗后，大部分附着物已经被清理掉，再经过一次射流冲击清洗，管道壁裂纹和凹坑中的附着物也能被清洗掉，接着再经过一次清刷，管壁上的附着物就能够更加彻底的清除掉，解决了现有清管器无法彻底清除管道内壁附着物的缺点。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]图2为清管器支撑体示意图。
[0016]图3为旋转清洗刷示意图。
[0017]图4为旋转喷头其中一块旋转喷流盘示意图。
[0018]图1中，1.清管器支撑体，2.旋转接头，3.旋转清洗刷。
[0019]图2中，101.漏斗形圆筒，102.橡胶圈，103.支撑环，104.锁紧挡圈；图3中，301.左清洗刷安装管，302.清洗刷，303.右清洗刷安装管，304.密封圈，305.螺栓连接件，306.右旋转喷流盘，307.左旋转喷流盘；图4中，3071.螺栓孔，3072.流道，3073.中心孔。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0021]如图1所示，清管器支撑体I与旋转清洗刷3通过旋转接头2联接，流体从清管器支撑体I大端流入，进入左清洗刷安装管301，经由左旋转喷流盘307的中心孔3073进入流道3072，然后喷向管壁。
[0022]图2中，清管器支撑体主要由漏斗形圆筒101、支撑环103、橡胶圈102组成。漏斗形圆筒101前端部分呈圆弧状，以便流体流入圆筒时压力损失尽可能小；其大端同时起支撑清管器的作用，外径与支撑环103外径相同。支撑环103与漏斗形圆筒101的直筒部分配合，左端采用轴肩定位，右端采用锁紧挡圈104定位。漏斗形圆筒101大端直径和支撑环103外径均小于管道内径，其外圆周面上开有凹槽。橡胶圈102外径大于管道内径，起到密封、隔流作用，保证流体只从漏斗形圆筒101大端流入，橡胶圈102嵌入凹槽内，便于拆卸与安装。根据需要，可以在漏斗形圆筒101大端和支撑环103上开设多个凹槽，安装多个橡胶圈102，以增加密封效果或清管器与管道间的摩擦力，同时，也可以改变橡胶圈102外径尺寸，达到改变密封效果或改变清管器与管道间的摩擦力大小的目的。
[0023]如图3所示，左旋转喷流盘307和右旋转喷流盘306相对安装组成旋转喷头，两喷流盘除流道3072旋向相反外，其余完全一致。流道3072截面为圆形，靠近中心孔3073的截面积大于喷出口的截面积。流体从中心孔3073流入，经由流道，然后射向管壁，由于流道3072呈一定弧度，流体流过流道3072时，旋转喷头将受到一个作用力，迫使旋转喷头转动。不同弧度、数量的流道或不同的流道3072两端横截面面积比值，旋转清洗刷会有不同的旋转速度。
[0024]左清洗刷安装管301和右清洗刷安装管303外圆周上安装有清洗刷302，洗刷302要有足够长度与管道内壁充分接触。其中左清洗刷安装管301为通管，使流体能够流入左旋转喷流盘307;右清洗刷安装管303左端封闭，使流体只能从旋转喷头射出。左清洗刷安装管301、左旋转喷流盘307、右旋转喷流盘306、右清洗刷安装管303通过螺栓连接件305联接，其中左清洗刷安装管301与左旋转喷流盘307之间和右旋转喷流盘306与右清洗刷安装管303之间加有密封垫圈。
[0025]将清管器置于管道内，橡胶圈102与管道内壁紧密接触，当管道开始工作时，流体从清管器支撑体I大端流入，进入左清洗刷安装管301，经由左旋转喷流盘307的中心孔3073进入流道3072。在此过程中，由于受流体作用，清管器不仅要受到一个沿管道轴线方向的推动力，旋转清洗刷部分还将产生一个力矩，使旋转清洗刷在管道内旋转前进。清洗刷在管道内螺旋前进，产生更长的清洗路径，同时，管壁经过两次清刷和一次射流冲击后，管道内壁的附着物就能够被彻底清洗掉。
【主权项】
1.一种旋转刷式射流清管器，其特征在于:清管器支撑体(I)与旋转清洗刷(3)通过旋转接头(2)联接，左旋转喷流盘(307)与右旋转喷流盘(306)形成旋转喷头，旋转喷头带动清洗刷(302)旋转，实现对管道的两次清洗刷清洗和一次射流清洗。2.根据权利要求1所述的旋转刷式射流清管器，其特征在于:旋转清洗刷(3)转动时，不会带动清管器支撑体(I)转动。3.根据权利要求1所述的旋转刷式射流清管器，其特征在于:左旋转喷流盘(307)与右旋转喷流盘(306)相对安装，形成旋转喷头。4.根据权利要求3所述的旋转刷式射流清管器，其特征在于:两喷流盘流道(3072)旋向相反，对调旋转喷流盘(307)与右旋转喷流盘(306)的相互位置，可以改变旋转清洗刷⑶的旋转方向。5.根据权利要求1所述的旋转刷式射流清管器，其特征在于:旋转喷头两侧的左清洗刷安装管(301)和右清洗刷安装管(303)上均安装有清洗刷(302)。6.根据权利要求1所述的旋转刷式射流清管器，其特征在于:左清洗刷安装管(301)、左旋转喷流盘(307)、右旋转喷流盘(306)、右清洗刷安装管(303)通过螺栓依次联接在一起。
【专利摘要】一种旋转刷式射流清管器，用于清除流体管道内壁上的附着物。旋转刷式射流清管器包括清管器支撑体和旋转清洗刷两部分，并通过旋转接头联接在一起，旋转清洗刷旋转时不会带动清管器支撑体转动，旋转清洗刷部分的旋转喷头两侧安装有清洗刷，当流体从旋转喷头喷出时，也会使旋转喷头旋转，并同时带动清洗刷转动。使用本发明对管道进行清洗，能够对同一管壁处进行两次清洗刷旋转清刷和一次射流冲刷，可以有效清除管壁上的附着物。
【IPC分类】B08B9/057
【公开号】CN105170582
【申请号】
【发明人】明贤军, 刘清友, 杨梦鸥, 赵上马, 曾俊
【申请人】西华大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月16日