[发明专利]一种基于气液固三相自适应清洗供水管道的装置及供水管道冲洗方法

说明书

本发明公开了一种基于气液固三相自适应清洗供水管道的装置及供水管道冲洗方法，主要由压缩空气供给系统、加冰粒装置、数据采集系统、中央控制系统、压缩空气供给系统和加冰粒装置以及供水管道上的控制阀门构成。本发明通过气液固三相来对管道实现清洗，并根据监测到的参数，调节输气压力和流量、输入冰粒和水混合物的量大小等相关参数，自动实现自适应矫正，实时优化对管道的清洗效果和避免浪费能耗。本发明具有以下优点：1)相对于传统冲洗以及气水冲洗，通过加入冰粒效果冲洗效果更加明显；2)比单独采用气水冲洗的能耗更低，节约能源，达到碳中和之目标；3)通过安装中央控制系统，设备检测系统可实现自适应调整，达到精准冲洗之目的。

技术领域

本发明涉及一种供水管道清洗领域，尤其是涉及一种基于气、液、固三相对管道实行冲洗的装置及供水管道冲洗方法。

背景技术

供水管道长期运行过程中由于化学腐蚀，微生物腐蚀等作用下，管道内壁上长满腐蚀瘤以及生物膜，当水力工况发生变化时，譬如管道长时间停留时将发生严重污染水质事故，严重危害居民用水安全。因此需要对给水管道进行定期清洗，以便于清除管道内生物膜以及腐蚀瘤等，目前，对于管道一般采用化学方法或者物理方法对管道内表面污垢进行清除，达到清洗目的，保证管道内表面恢复原来表面材质的过程。因化学方法需往供水管道内添加化学试剂，可能会对饮用水安全造成威胁，故该方法在实际中运用较少。而管道冲洗方式存在多种方式，比如传统冲洗方式、人工冲洗方式、汽水冲洗方式等等，这三种冲洗方法中，(1)传统冲洗方式多为单向冲洗，一般情况下可使用管道内的压力水实现对管道内壁冲洗，但某些区域譬如地面高点、管网末端或者倒虹处则难以实现清洗，另外大口径的管道则需通过加压来完成冲洗工作；(2)人工冲洗方式实则为人工冲洗与传统冲洗相结合的方式，以人工冲洗为主，传统冲洗为铺，首先由人工携带高压水枪与对讲机进入管道内对管壁进行冲洗，人工进入管道内时间不宜过长，应时刻与外界进行沟通，以免出现空气供给不足的情况发生，待人工冲洗完成后，使用CCTV技术对管道进行查看，最后使用传统冲洗方式对管道进行冲洗。该方法的缺陷是不适用于长距离、小口径以及弯管较多的管道；(3)气水冲洗方式是在管道中水流正常流动的情况下注入快速流动的气体，利用紊流效应以及水锤效应达到管道冲洗干净的目的。但是，这需要对管道内注入较大的气压才能制造水流紊乱效应，冲洗效果难以保证并且消耗能耗较大，不节能。

发明内容

基于上述技术难题，本发明的第一个目的是提出一种通过气液固三相来对管道实现清洗的装置，通过在清洗管道中注入压缩气体，冰粒和水混合物清洗管道，保证清洗效果，并可通过在线监测设备和中央控制系统，根据监测到的参数，调节输气压力和流量、输入冰粒和水混合物的量大小等相关参数，自动实现自适应矫正，实时优化对管道的清洗效果和避免浪费能耗。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于气液固三相自适应清洗供水管道的装置，其特征在于：该装置主要由压缩空气供给系统、加冰粒装置、数据采集系统、中央控制系统、压缩空气供给系统和加冰粒装置以及供水管道上的控制阀门构成；

所述压缩空气供给系统包括储气罐、空气流量阀和供气管；储气罐与供气管连接，供气管连至待清洗供水管道的第一预留接口，空气流量阀设置在供气管上；

所述的加冰粒装置与待清洗供水管道的第二预留接口相连，第二预留接口处于第一预留接口的下游；

所述待清洗供水管道的两端设置阀，其中，上游端的阀为可调节开度的电磁阀；所述第一预留接口设置在上游端电池阀的下游；

所述数据采集系统包括安装于供气管的第一压力计和第一流量计以及安装于待清洗供水管道上的第二压力计和第二流量计；

所述中央控制系统通过信号线连接空气流量阀、所述电磁阀、加冰粒装置中的阀以及第一压力计、第二压力计、第一流量计和第二流量计。

所述中央控制系统可采用PLC控制器。