[发明专利]一种利用冰水混合物清洗供水管道的扰流囊装置和方法

说明书

本发明公开了一种利用冰水混合物清洗供水管道的扰流囊装置和方法，所述扰流囊装置包括囊体、支撑体、牵引孔、放气孔和牵引绳，囊体为夹布囊状橡胶密封制品，充气后的形状为圆锥体，通过支撑体和牵引绳固定在供水管道内部，囊体的顶部迎着冰水混合物的流动方向，从而可以对冰水混合物进行扰流，提升管道底部冰颗粒的浓度和管道底部的清洗效果。本发明解决了冰水混合物清洗供水管道技术中冰水混合物浓度分布不均问题以及冰水混合物清洗大口径供水管道浓度达到上限的瓶颈问题，将该清洗技术成功地推广到大口径供水管道清洗中，实现对管道整体的高效清洗，使冰水混合物清洗管道技术更加经济高效。

技术领域

本发明涉及市政供水水质保障领域，具体涉及一种利用冰水混合物清洗供水管道的扰流囊装置和方法。

背景技术

管道清洗技术能够在非开挖的情况下对供水管道进行清洗，可以有效地改善管网水质，因此成为了水质保障的常用解决方案。

目前常用的大口径供水管道清洗方法主要有：清理法、冲洗法、高压水射流管道清洗法、气水脉冲管道清洗法、管道清洗机器人。清理法对管道的磨损程度大，难以保障管道清洗后保留完整的防腐层，且清洗所需的时间长，影响居民生活用水；冲洗法只能应用于小口径管道的清洗，对于大口径长管道的清洗效果差，难以进行大范围的推广，同时耗水量大，无法满足我国节约用水的基本政策；高压水射流管道清洗方法操作时需要较大的水压，对喷嘴要求大，操作复杂；气水脉冲管道清洗方法利用气泡来增加管道中水的紊流，清洗效果一般；管道清洗机器人无法满足管道复杂的拓扑形状，在管道进行作业时需要为其提供动能，清洗系统复杂。

冰水混合物清洗供水管道技术是供水管网行业一个新颖的管道清洗概念，将冰水混合物泵入到供水管道形成一个冰塞，再利用供水管网中的水推动冰塞流动进行管道清洗。冰水混合物呈现出固体颗粒剪切属性以及液体的流动属性，可以对管壁施加比传统水流清洗更高的剪切力，同时仍能满足管网中复杂的拓扑形状，即使残留在管道内部也能融化随水流排出，安全且无污染。因其高效节能、环保安全，为高效清洗供水管道、保障供水水质安全提供了可能。

基于冰水混合物的供水管道清洗，由于冰颗粒密度小于液体密度，冰水混合物在清洗管道过程中冰颗粒浓度分布不均，管道下部的冰浆浓度较低，无法形成一个有效的冰塞清洗管道，造成底部清洗效果较差的情况。在大管径管道清洗作业中，冰水混合物浓度不均的情况更加严重，管道下部分无法得到有效的清洗。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种利用冰水混合物清洗供水管道的扰流囊装置和方法，利用扰流囊装置提升管道底部冰颗粒的浓度，从而提高冰水混合物的利用率，提升管道底部的清洗效果，使管道整体得到有效的清洗。

本发明的技术方案如下：

一种利用冰水混合物清洗供水管道的扰流囊装置，包括囊体1、支撑体2、牵引孔3、放气孔4和牵引绳5；

所述囊体1为夹布囊状橡胶密封制品，排掉囊内气体后的形状为柔性带状体，完成充气后的形状为圆锥体；

囊体1的顶部设置有牵引孔3，与牵引绳5连接；在牵引绳5的作用下，囊体1的中心轴平行于供水管道的中心轴，囊体1的顶部迎着冰水混合物的流动方向，冰水混合物沿着囊体1的顶部流向囊体1的底部；

囊体1的顶部设置有气孔4，用于充气以及排气；

在囊体1上选取若干个垂直于中心轴的截面，即支撑体截面；每个支撑体截面上设置若干个支撑体2；以中心轴与支撑体截面的交点为中心，支撑体(2)之间呈点对称关系；

支撑体2由硬性材料制成，在冰水混合物的流动冲击下不会变形；支撑体2靠近囊体1中心轴的一端固定连接到囊体1上；

在牵引绳5和支撑体2的作用下，囊体1的中心轴始终平行于供水管道的中心轴。

进一步的，所述囊体1的底部直径是待清洗管道的直径的一半；