基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统

本申请涉及高压清洗，尤其涉及一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统。

背景技术：

1、气水脉冲清洗技术的工作原理是，通过控制开关阀的频率使压缩空气以不同频率与管道内的水流混合，造成管内流体的湍流强度加剧，从而增加壁面剪切力。同时，管道内形成的大量气泡破裂产生的气流能够在流体中生成强烈的振荡，增加清洗的除垢效果。研究证明，这项技术可以有效清洗管道、换热器等内壁水垢。

2、然而，气水脉冲清洗的进气频率、进气压力、通水流量、冲洗周期等皆是通过经验主观操作，且由于缺乏清洗效果的实时反馈，容易造成过清洗或者欠清洗的现象，降低清洗效率。对于清洗效果的评估，目前常用的方法是对滤网收集的脏污进行称重，从而判断清洗效果的好坏。但这种方法存在一定的滞后性，无法实时的判断清洗效果，也就不能据此快速调整清洗参数。

技术实现思路

1、为了改善在采取气水脉冲的方式清洗管道时，无法实时的判断清洗效果，不能据此快速调整清洗参数的问题，本申请提供一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统。

2、本申请提供的一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统采用如下的技术方案：

3、一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，包括

4、主路管道，其一端连通有待清洗物；

5、可调式气水脉冲装置，与主路管道的另一端连通，能够通过主路管道向待清洗物中充入空气和清洗液；

6、回路管道，一端与待清洗物连通、另一端与可调式气水脉冲装置连通，使得主路管道、待清洗物、回路管道和可调式气水脉冲装置共同形成循环回路；

7、脏污检测装置，安装在回路管道上，所述脏污检测装置包括安装在回路管道内的纳米发电网板、与纳米发电网板电连接的传感器和用于监测回路管道内液体流速的流速仪，所述纳米发电网板包括固定安装在回路管道内的金属电芯和包裹在金属电芯外圈的绝缘纳米材料膜，绝缘纳米材料膜与金属电芯极性不同，金属电芯的两端均与传感器电连接，流速仪位于纳米发电网板靠近待清洗物的一侧，待清洗物中被冲下的水垢与纳米发电网板产生摩擦所产生的感应电荷被传感器收集并识别；以及

8、调控装置，与脏污检测装置、可调式气水脉冲装置电控连接，所述调控装置包括用于计算分析流经纳米发电网板的水垢量的计算分析模组和用于调控可调式气水脉冲装置脉冲强度的调控模组，计算分析模组与调控模组电控连接。

9、更进一步，所述纳米发电网板还包括固定安装在回路管道内的绝缘框，金属电芯绕设并固定在绝缘框上形成网板结构。

10、更进一步，所述金属电芯由铜材质制成，所述绝缘纳米材料膜由聚四氟乙烯制成。

11、更进一步，所述可调式气水脉冲装置包括进液机构、进气机构和混合器，进液机构包括水箱、用于将水箱内的清洗液泵压至混合器内的离心泵和安装在离心泵与混合器之间的第一截止阀，进气机构包括用于向混合器内充入气体的气罐和安装在气罐与混合器之间的第二截止阀，第二截止阀与气罐之间还设置有减压阀，第一截止阀、第二截止阀、离心泵和减压阀均与调控模组电控连接，混合器通过主路管道与待清洗物连通，回路管道远离待清洗物的一端与水箱连通。

12、更进一步，所述回路管道上设置有过滤装置，过滤装置位于脏污检测装置与水箱之间。

13、更进一步，所述主路管道远离混合器的一端与待清洗物的下端口连通，回路管道远离水箱的一端与待清洗物的上端口连通。

14、更进一步，所述混合器与待清洗物之间设置有换向阀，调控模组与换向阀电控连接，主路管道包括第一支管和第二支管，回路管道包括第三支管和第四支管，第一支管、第二支管、第三支管和第四支管分别与换向阀的四个端口连接，第一支管远离换向阀的一端与混合器连通，第二支管远离换向阀的一端与待清洗物的下端口连通，第三支管远离换向阀的一端与待清洗物的上端口连通，第四支管远离换向阀的一端与水箱连通，脏污检测装置和过滤装置均设置在第四支管上；

15、当需要对待清洗物进行气水脉冲清洗时，调控模组驱使换向阀工作，使得换向阀将第一支管和第二支管连通、将第三支管和第四支管连通；

16、当完成对待清洗物的清洗后，调控模组驱使第一截止阀关闭，驱使第二截止阀和换向阀工作，使得换向阀将第一支管和第三支管连通、将第二支管和第四支管连通。

17、更进一步，所述计算分析模组包括参数计算模块和plc控制模块，流速仪、传感器和plc控制模块均与参数计算模块与电控连接，plc控制模块与调控模组电控连接，参数计算模块能够对传感器采集到的数据进行计算分析，判断待清洗物的瞬时清洗效果，并根据清洗效果通过plc控制模块控制调控模组，调控模组对第一截止阀、第二截止阀和换向阀进行调控。

18、更进一步，所述调控系统还包括用于显示水箱内液位情况的第一液位显示装置。

19、更进一步，所述调控系统还包括用于显示待清洗物内液位情况的第二液位显示装置。

20、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

21、1.本申请通过在回路管道上增设脏污检测装置，采用摩擦纳米发电原理，对回路管道内气水中夹杂的水垢含量进行实时监测，调控模组根据对待清洗物管道的瞬时清洗效果实时调节可调式气水脉冲装置的脉冲强度，在保障对待清洗物管道清洗效果的同时也提高对待清洗物管道的清洗效率；

22、2.本申请中的系统不仅能够对待清洗物管道进行高效的脉冲清洗，还能对待清洗物管道内的积液进行排空，实现对待清洗物管道清洗干燥全流程地自动操作。

技术特征：

1.一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述纳米发电网板还包括固定安装在回路管道内的绝缘框，金属电芯绕设并固定在绝缘框上形成网板结构。

3.根据权利要求2所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述金属电芯由铜材质制成，所述绝缘纳米材料膜由聚四氟乙烯制成。

4.根据权利要求1所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述可调式气水脉冲装置包括进液机构、进气机构和混合器，进液机构包括水箱、用于将水箱内的清洗液泵压至混合器内的离心泵和安装在离心泵与混合器之间的第一截止阀，进气机构包括用于向混合器内充入气体的气罐和安装在气罐与混合器之间的第二截止阀，第二截止阀与气罐之间还设置有减压阀，第一截止阀、第二截止阀、离心泵和减压阀均与调控模组电控连接，混合器通过主路管道与待清洗物连通，回路管道远离待清洗物的一端与水箱连通。

5.根据权利要求4所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述回路管道上设置有过滤装置，过滤装置位于脏污检测装置与水箱之间。

6.根据权利要求4所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述主路管道远离混合器的一端与待清洗物的下端口连通，回路管道远离水箱的一端与待清洗物的上端口连通。

7.根据权利要求6所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述混合器与待清洗物之间设置有换向阀，调控模组与换向阀电控连接，主路管道包括第一支管和第二支管，回路管道包括第三支管和第四支管，第一支管、第二支管、第三支管和第四支管分别与换向阀的四个端口连接，第一支管远离换向阀的一端与混合器连通，第二支管远离换向阀的一端与待清洗物的下端口连通，第三支管远离换向阀的一端与待清洗物的上端口连通，第四支管远离换向阀的一端与水箱连通，脏污检测装置和过滤装置均设置在第四支管上；

8.根据权利要求7所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述计算分析模组包括参数计算模块和plc控制模块，流速仪、传感器和plc控制模块均与参数计算模块与电控连接，plc控制模块与调控模组电控连接，参数计算模块能够对传感器采集到的数据进行计算分析，判断待清洗物的瞬时清洗效果，并根据清洗效果通过plc控制模块控制调控模组，调控模组对第一截止阀、第二截止阀、离心泵、减压阀和换向阀进行调控。

9.根据权利要求4所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述调控系统还包括用于显示水箱内液位情况的第一液位显示装置。

10.根据权利要求7所述的基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，其特征在于，所述调控系统还包括用于显示待清洗物内液位情况的第二液位显示装置。

技术总结
本申请提供一种基于滤网脏污检测的气水脉冲清洗参数智能调控系统，涉及高压清洗技术领域，其包括主路管道；可调式气水脉冲装置，通过主路管道向待清洗物中充入空气和清洗液；回路管道；主路管道、待清洗物、回路管道和可调式气水脉冲装置共同形成循环回路；脏污检测装置，包括安装在回路管道内的纳米发电网板、传感器和用于监测回路管道内液体流速的流速仪，待清洗物中被冲下的水垢与纳米发电网板产生摩擦所产生的感应电荷被传感器收集并识别；调控装置，包括用于计算分析流经纳米发电网板的水垢量的计算分析模组和用于调控可调式气水脉冲装置脉冲强度的调控模组。本申请能够高效完成对管道的清洗烘干处理。

技术研发人员：李登,赵舞,马彦昭,蔡景润,康勇,王晓笋,陆文俊
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12