一種半嵌入型柔性式給水管道清洗裝置及除垢方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于市政工程學科中的管道工程技術領域，具體涉及一種半嵌入型柔性式給水管道清洗裝置及利用該裝置進行給水管道清洗除垢的方法。
【背景技術】
[0002]給水管道在長年運行中，管道內壁會因物理沉積及化學反應逐漸形成附著生長的管垢。管垢形狀不規(guī)則，不但使給水管道過流能力下降，同時這些管垢中一部分被水流沖刷并攜帶而污染用戶水質，而殘余部分則成為細菌繁殖生長的場所，造成水質的二次污染，這給居民的飲用水安全造成了嚴重威脅。為此，對于給水管道的清洗維護尤為重要。目前，對于給水管道的清洗過程多數(shù)以水力清洗法和機械刮管法為主，但這些清洗方法存在操作復雜、清洗不徹底、水量消耗大且對管道損傷大等缺點。因此，針對當前傳統(tǒng)給水管道清洗方法在應用中的不足，在傳統(tǒng)清洗方法的基礎上，采用半嵌入型柔性式給水管道清洗裝置及除垢方法，可增加柔性式填料鏈對于管壁的刷洗作用，強化后續(xù)固液氣三相耦合清洗的效果，同時通過濁度監(jiān)測可精確控制清洗過程，可提高清洗效率并節(jié)省清洗時間及水量消耗。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，鑒于目前在給水管道清洗領域尚沒有操作簡單、清洗徹底、水量消耗小且對管道損傷小的清洗方法，無法高效低耗地完成給水管道清洗過程，因此本發(fā)明設計了一種半嵌入型柔性式給水管道清洗裝置及除垢方法，以推動給水管道清洗技術在工程領域的應用。
[0004]該裝置及方法的基本原理是，將針刺狀柔性式填料鏈牽引至待清洗的給水管道內并固接，開啟強制循環(huán)泵使水流在管道內形成劇烈紊流，針刺狀柔性式填料鏈表面與給水管道內壁產生摩擦刷洗作用，同時向管道內通入脈沖氣壓，在固液氣三相耦合清洗效應下，使管垢被清洗下來并從排渣口排出，達到對給水管道清洗的目的。整個過程中，該裝置通過計算機中控系統(tǒng)自動控制，同時管道中水的濁度也實現(xiàn)精確監(jiān)測，確保管道清洗徹底且不造成多余能量的浪費。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采取的裝置和方法如下:
該裝置由計算機中控系統(tǒng)(I)、空氣壓縮機(2)、前節(jié)氣閥門(3)、儲氣罐(4)、后節(jié)氣閥門(5)、循環(huán)管路(6)、強制循環(huán)泵(7)、智能流量計(8)、管路控制器Kl (9)、管路控制器K2
(10)、脈沖壓力變送器(11)、氣壓脈沖發(fā)生器(12)、排渣控制器(13)、排渣口(14)、進水口
(15)、進水控制器(16)、排渣壓力變送器(17)、排渣濁度計(18)、進水濁度計(19)、進水壓力變送器(20)及柔性式填料鏈(21)構成?？諝鈮嚎s機(2)的輸出端與儲氣罐(4)的輸入端相連，并通過前節(jié)氣閥門(3)控制氣體流量，儲氣罐(4)的輸出端與氣壓脈沖發(fā)生器(12)的輸入端相連，并通過后節(jié)氣閥門(5)調節(jié)氣體流量，氣壓脈沖發(fā)生器(12)的輸出端接入循環(huán)管路(6)，并通過脈沖壓力變送器(11)傳輸氣壓脈沖發(fā)生器(12)輸出端的脈沖壓力；進水口( 15)和排渣口( 14)采用同口徑，并分別由進水控制器(16)和排渣控制器(13)控制進水流量和排渣流量，分別由進水壓力變送器(20)和排渣壓力變送器(17)測定并傳輸進水壓力和排渣壓力，同時分別由進水濁度計(19)和排渣濁度計(18)監(jiān)測進水濁度和排渣濁度；強制循環(huán)泵(7)和智能流量計(8)安裝于循環(huán)管路(6)上，用于產生并計量循環(huán)流量；柔性式填料鏈(21)由針刺狀柔性式填料經柔性鏈串接而成，單條長度為待清洗給水管道長度的1.20-1.25倍，針刺狀柔性式填料鏈(21)數(shù)量為16~20條，填料針刺長度為25~30mm，比重為0.98-1.02 ;上述裝置組件中，空氣壓縮機(2)、強制循環(huán)泵(7)、智能流量計(8)、管路控制器Kl (9)、管路控制器K2 (10)、脈沖壓力變送器(11)、氣壓脈沖發(fā)生器(12)、排渣控制器(13)、進水控制器(16)、排渣壓力變送器(17)、排渣濁度計(18)、進水濁度計(19)、進水壓力變送器(20)的輸出信號傳輸至計算機中控系統(tǒng)(1)，并由計算機中控系統(tǒng)(I)反饋控制信號。
[0006]利用該裝置的除垢方法是，將針刺狀柔性式填料鏈牽引至待清洗的給水管道內并固接，開啟管路控制器Kl (9)和管路控制器K2 (10)，開啟強制循環(huán)泵(7)，控制待清洗給水管道中水流速度為2.0-2.5m/s，開啟進水控制器(16)和排渣控制器(13)并調整二者流量相等；開啟氣壓脈沖發(fā)生器(12)，使氣流脈沖接入循環(huán)管路(6)，控制脈沖壓力變送器(11)高峰壓力為0.3Mpa，充氣和停氣時間各為11s，開始第一階段清洗過程；待55min后或進水濁度計(19)讀數(shù)達到150NTU時，強制循環(huán)泵(7)、氣壓脈沖發(fā)生器(12)、管路控制器Kl
(9)及管路控制器K2 (10)關閉，開始第一階段集中排渣過程；待第一階段集中排渣過程進行Smin后或排渣濁度計(18)讀數(shù)低于3NTU時，重新開啟強制循環(huán)泵(7)、氣壓脈沖發(fā)生器(12)、管路控制器Kl (9)及管路控制器K2 (10)，進入第二階段清洗過程；待15min后或進水濁度計(19)讀數(shù)達到8NTIU時，強制循環(huán)泵(7)、氣壓脈沖發(fā)生器(12)、管路控制器Kl
(9)及管路控制器K2 (10)關閉，開始第二階段集中排渣過程；第二階段集中排渣過程保證排渣濁度計(18)讀數(shù)低于1NTU，關閉進水控制器(16)及排渣控制器(13)，至此清洗過程完成。
[0007]本發(fā)明的積極效果是:
1、該裝置及方法由計算機中控系統(tǒng)控制完成，自動化程度高，且控制精確度高；
2、該裝置及方法采用循環(huán)水清洗給水管道，比傳統(tǒng)方法節(jié)水約30°/『40%，同時節(jié)省時間約 20-25% ；
3、該裝置及方法對給水管道清洗徹底，且對管道無損傷，安全環(huán)保。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明中清洗裝置示意圖，圖中:(I)計算機中控系統(tǒng)；(2)空氣壓縮機；
(3)前節(jié)氣閥門；(4)儲氣罐；(5)后節(jié)氣閥門；(6)循環(huán)管路；(7)強制循環(huán)泵；(8)智能流量計；(9)管路控制器Kl ; (10)管路控制器K2 ; (11)脈沖壓力變送器；(12)氣壓脈沖發(fā)生器；(13)排渣控制器；(14)