一种非接触式管道粉尘清理方法及系统与流程

1.本发明涉及可燃性粉尘清理领域，特别涉及一种非接触式管道粉尘清理方法及系统。


背景技术：

2.可燃性粉尘是指在空气中能燃烧或焖燃，在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。悬浮在空气中的可燃性粉尘，当达到爆炸点时，遇火源会发生爆炸，因此及时清理除尘管道内的堆积粉尘非常重要。
3.原有的粉尘清理方式可分为二大类：化学清理和物理清理。化学清理会产生工业废液，处理起来有很高的成本，且粉尘容易与化学物品发生反应引发爆炸，所以工厂一般采用物理清理的方式。专利cn202010635669.3公开了一种无源驱动管道清灰机器人，通过柔性联轴器将驱动装置输出端的旋转运动传递到清理装置，驱动清理装置的清理头旋转进行清灰作业。采用这种接触式的清理方式，在工作过程中可能会产生静电、火花、摩擦热等，容易与管道内粉尘发生反应引发爆炸，给可燃性粉尘管道清理带来风险。


技术实现要素：

4.本发明克服了上述现有技术中所存在的不足，提供了一种非接触式管道粉尘清理方法及系统，通过结构设计使得所述装置的尾部与本体之间形成截面逐渐缩小的朝向管道内壁的加速风道；风机在管道内产生的气流经过加速风道吹向管道内壁，将堆积在管道内壁的粉尘吹起，借助于安装在管道另一端的除尘装置，从而实现管道内壁粉尘的清理工作。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种非接触式管道粉尘清理方法，对管道进行通风，在管道内设置截面积沿风向逐渐缩小的加速风道，所述加速风道的出口朝向管道内壁，管道内的风经过加速风道加速后形成用于将管道内壁上的粉尘吹起的快速气流。
6.作为优选，所述加速风道形成于可在管道内移动的载体上。
7.作为优选，所述载体在管道内借助风力移动，所述载体上连接有用于控制载体移动速度的牵拉线。
8.作为优选，所述清理方法适用于不同截面形状的管道及带有支管或弯道的异型管道。
9.一种非接触式管道粉尘清理系统，与用于在管道内形成气流的风机配合工作，包括可借助气流推力在管道内移动的清扫装置和用于控制清扫装置移动速度的牵拉线；所述清扫装置包括中空的本体和设置在本体内的尾部；所述尾部外壁与本体内壁之间形成截面逐渐缩小的加速风道，加速风道的出口朝向管道内壁；所述本体上设有与管道内壁接触的行走机构。
10.作为优选，所述本体为径向尺寸由两端向中间逐渐收缩的结构。
11.作为优选，所述尾部呈母线为直线或弧线的锥形。
12.作为优选，所述尾部的顶端位于本体内沿径向的最小截面的中心。
13.作为优选，所述行走机构包括沿周向分布的一组滚轮，设置在所述本体前端，或尾部末端与本体末端的连接处。
14.作为优选，所述行走机构包括沿周向分布的两组滚轮，一组滚轮设置在所述尾部末端与本体末端的连接处，另一组滚轮设置在所述本体前端。
15.采用了上述技术方案的本发明的设计出发点、理念及有益效果是：本发明提出的一种非接触式管道粉尘清理方法及系统的尾部与本体之间形成逐渐缩小的加速风道，气流进入本体前段被聚集，到达本体中段时被分流进入加速风道，借助于加速风道逐渐缩小的特性，气流逐渐被加速，当从加速风道穿出时，速度最快，将管道内壁的粉尘吹起并带走。
16.与现有技术提出的接触式机器人清理粉尘相比，本发明采用非接触式的清灰方式，可以有效避免静电、火花、摩擦热等问题，从而避免发生爆炸，使得粉尘清理工作更加安全。通过在管道内设置截面积沿风向逐渐缩小的朝向管道内壁的加速风道，使得管道内的风经过加速风道加速后形成快速气流，将管道内壁上的粉尘吹起。粉尘清理系统通过风机、清扫装置和牵拉线的相互作用，使得非接触的清灰方式得以实现。清扫装置本体与尾部之间加速风道的设计对管道内的气流进行加速，借助穿过加速风道的高速气流吹落附着在管道内壁上的粉尘本体由两端向中间逐渐收缩的结构不仅起到集风和扩散的作用，还有助于更好地适应管道内的弯道变化，使得装置在经过弯道时，可以有效避免与管壁面的碰撞或者卡死，保证装置的顺利行进。本发明的装置可以平稳通过分流管和曲率半径较小的管道弯道，还适用于不同截面形状的管道，具有良好的通用性。
附图说明
17.图1为本技术的装置处于圆形管道中的示意图；图2为本技术的装置处于矩形管道中的示意图；图3为本技术的装置处于六边形管道中的示意图；图4为本技术的装置在带有支管的管道内的行进示意图；图5为本技术的装置处于有拐角的管道中的行进剖面图；图6为本技术实施例装置图；图7为图6的剖面图；图8为图6 在圆形管道内的运行剖面图；各附图标记为：尾部1；本体2；管道内壁3；加速风道4；滚轮7；牵拉线9；第二加速风道10；小孔11。
具体实施方式
18.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开
的具体实施例的限制。
20.一种非接触式管道粉尘清理方法，对管道进行持续通风，在管道内设置截面积沿风向逐渐缩小的加速风道，加速风道的出口朝向管道内壁，管道内的风经过加速风道加速后形成快速气流，快速气流作用于管道内壁，将管道内壁上的粉尘吹起，继而实现非接触的管道粉尘清理。加速风道形成于可在管道内移动的载体上，载体在管道内借助风力移动。此种清理方式可以适用于不同截面形状的管道，具有良好的适应性，例如圆形管道、矩形管道、六边形管道等，还适用于带有支管或弯道的异型管道，如图1
‑
5所示。
21.作为一种实现手段，本技术提供了一种非接触式管道粉尘清理系统，与用于在管道内形成气流的风机配合工作，包括可借助气流推力在管道内移动的清扫装置和用于控制清扫装置移动速度的牵拉线。清扫装置可移动地置于待清理管道内配合管道内的风使用，借助风机和除尘装置，实现管道内粉尘的非接触式清理。除尘装置设于管道末端，用于回收所述装置清理出来的粉尘。牵拉线用于向与风向相反的方向牵拉装置。
22.清扫装置包括中空的本体2和设置在本体2内的尾部1，如图6
‑
8所示，尾部1的后端与本体2的后端固定连接。尾部1中心线与尾部1的中轴线重合，使得装置整体呈对称结构，受力更均匀。尾部1沿径向逐渐加大的外壁与本体2的内壁形成截面逐渐缩小的加速风道4，加速风道4的出口朝向管道内壁3。在气流经过加速风道4时，由于其截面逐渐缩小的结构设计，使得气流经过加速风道4截面最小处的速度达到最快，从加速风道4 喷出将堆积在管道内壁3的粉尘吹起。为了保证所述装置运用的平稳性，在装置上还设有用于与管道内壁接触的行走机构，行走机构可以设置在本体2的前端或是本体2和尾部1的连接处。具有这种结构的装置可以适应大多数不同截面形状的管道，具有良好的适应性，例如圆形管道、矩形管道、六边形管道等，还适用于带有支管或弯道的异型管道，加速风道结构可对应设置为圆形、矩形或是六边形。
23.所述本体2为由两端向中间逐渐收缩的中空结构，本体2这样设计，首先使得装置在管道内拐弯时，不会与管壁面碰撞或者卡死；其次这样设计使得所述的本体2外壁与管道内壁3之前形成截面逐渐缩小的第二加速风道10，也能对管道内壁3粉尘起到一定的清理作用，使得清理效果更佳。
24.本实施例以适用于圆形管道的装置为例，本体选用单叶双曲面结构尾部1为锥形状，可以是母线为直线的锥形，也可以是母线为弧形的锥形，尾部1的顶端位于本体2内的中心处。
25.在本实施例中，行走机构包括沿周向分布的两组滚轮7，一组设置在本体2的前端，另一组设置在本体2和尾部1的连接处。每组滚轮包括多个均匀分布的支撑轮，设置在头部1和本体2连接处的一周和本体2末端一周。本体2的前端和末端上还设有用来安装滚轮7的支架。为了防止装置本体表面在拐弯时与管道内壁3发生碰撞或卡死，支撑轮最外侧边缘超过本体2的前后端的最外侧边缘，在风力作用下，支撑轮沿管道内壁3滚动，带动装置一起移动。
26.在本实施例中，本体2的前端设有多个供牵拉线连接的小孔11，牵拉线9穿过所述的小孔11与本体2连接。一方面可以防止所述装置被风吹走，另一方面通过对牵拉线9的控制，控制装置的前行速度，使得所述装置的移动速度与气流之间形成速度差，增强对管壁粉尘的清理效果，清理完毕后可将装置拉出。
27.在实际工况中，易燃爆粉尘管道经常会遇到分流管或支管。当遇到此类管道时会遇到装置卡入分流管中，采用接触式清理方式还容易将清扫头卡入支管入口的情况。为避免此类事情发生，本实施例采用同心圆六轮均匀分布式支撑轮，当一边的轮子悬空时，周边的轮子会提供支撑使得装置的轴线与管道轴线保持同一直线，保证装置前进。此外，本技术的非接触式清理方式还可将管道内的气流导入分流管或支管，有助于分流管或支管上附着的粉尘的清理。