本發(fā)明屬于發(fā)明超聲波換能器與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波除垢裝置。

背景技術(shù)：

1、石油是全球最重要的能源之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通和生活的各個(gè)領(lǐng)域。為了滿足人們對(duì)石油的需求，石油需要從生產(chǎn)地通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)礁鞣N加工工廠進(jìn)一步服務(wù)于人民的生活。因此，石油管道運(yùn)輸?shù)陌踩⒏咝Ш徒?jīng)濟(jì)性對(duì)于保障能源供應(yīng)和維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。

2、在管道運(yùn)輸中，管道污垢會(huì)使得石油運(yùn)輸工況惡化，其容易吸附堆積在彎道和管道壁。從管道中采集到的垢樣包括各種無(wú)機(jī)物和以石油及瀝青為主的有機(jī)物，其中無(wú)機(jī)垢最為典型，統(tǒng)稱為油田垢。在管道中大量出現(xiàn)的油田垢,從成分上大體可以分為鹽類垢、腐蝕垢及泥沙等沉積垢。管道內(nèi)部在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中容易積累垢質(zhì)，造成管道有效使用截面積減小，阻礙管道石油運(yùn)輸，污染運(yùn)輸液體，腐蝕管道壁等問(wèn)題，甚至威脅人們的生命安全。因此對(duì)于石油管道除垢防垢的解決辦法更顯得尤為重要。

3、超聲波管道除垢防垢技術(shù)作為一項(xiàng)符合國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新型環(huán)保聲學(xué)應(yīng)用，它不僅可以積極響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)和綠色發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代油氣管網(wǎng)的政策，還可以通過(guò)脈沖彈性超聲波在金屬中傳播作用的特點(diǎn)盡可能減少能量的損失從而使除垢防垢變得高效，為管道除垢防垢做出重要貢獻(xiàn)。

4、但是在運(yùn)用超聲波管道除垢防垢技術(shù)這一過(guò)程中，超聲波除垢裝置和管道的結(jié)合結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問(wèn)題。傳統(tǒng)超聲波除垢只運(yùn)用一個(gè)超聲波換能器與管道直接通過(guò)焊接的方式進(jìn)行結(jié)合，在其工作中會(huì)出現(xiàn)因長(zhǎng)時(shí)間工作導(dǎo)致超聲波換能器脫落以及不方便設(shè)備更換維修還有工作效率低下等問(wèn)題。這些問(wèn)題亟需解決。因此，有必要設(shè)計(jì)一種全新的結(jié)合結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化超聲波管道除垢防垢技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本基于超聲波除垢技術(shù)的超聲波除垢系統(tǒng)與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，針對(duì)傳統(tǒng)的超聲除垢方法所存在的上述不足而提供的解決方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。

3、本發(fā)明主要提供了一種新的超聲波換能器陣列設(shè)計(jì)以及與管道的結(jié)合結(jié)構(gòu)。由四個(gè)超聲波換能器和帶有傾斜角的梯形模塊進(jìn)行組合，并且梯形模塊和管道有曲率結(jié)合。梯形模塊和超聲波換能器通過(guò)螺旋咬合進(jìn)行鏈接，可以避免超聲波換能器與管道焊接結(jié)合對(duì)換能器的損耗，以及在長(zhǎng)時(shí)間工作之后的脫落問(wèn)題并且便于更換。梯形模塊可以提供一定的傾斜角把超聲體波轉(zhuǎn)化為超聲導(dǎo)波，提高超聲除垢裝置清理管道的長(zhǎng)度。

4、進(jìn)一步的，梯形模塊橫截面上底為100mm，下底為符合管道曲率使其與管道緊密結(jié)合；其高度為100mm，厚度為200mm，斜邊與底邊角度為45°。

5、進(jìn)一步的，超聲波換能器的最大超聲輸出功率為100kw，超聲占空比為50%，頻率為28khz。

6、進(jìn)一步的，結(jié)構(gòu)由四個(gè)超聲波換能器和帶有傾斜角的梯形模塊進(jìn)行組合，分別位于管道的上下左右。超聲波除垢裝置和管道的結(jié)合方式為梯形模塊與管道焊接；超聲波換能器與梯形模塊螺旋咬合；四個(gè)裝置通過(guò)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)組合在一起并且各單元結(jié)構(gòu)相同，采用栓針固定；整個(gè)模塊由鈦合金構(gòu)成。

7、相對(duì)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明所述的一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)如下。

8、相比于超聲波換能器直接與管道進(jìn)行焊接結(jié)合，本發(fā)明創(chuàng)新性的建立一個(gè)梯形模塊與管道結(jié)合并且超聲波換能器與梯形模塊通過(guò)螺旋咬合進(jìn)行鏈接，解決了超聲波換能器在工作過(guò)程中與管道結(jié)合掉落問(wèn)題并且通過(guò)梯形模塊使超聲波換能器產(chǎn)生的超聲體波轉(zhuǎn)換為超聲導(dǎo)波，進(jìn)一步增長(zhǎng)設(shè)備作用的管道長(zhǎng)度，增強(qiáng)其除垢長(zhǎng)度和效果。

9、相比于超聲波換能器單獨(dú)作用于管道，本發(fā)明所提出通過(guò)四個(gè)超聲波換能器陣列設(shè)計(jì)進(jìn)行環(huán)繞排列的方式，進(jìn)一步提高了超聲波換能器除垢的效率以及除垢的強(qiáng)度，最終使得超聲除垢的效果顯著增強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，包括超聲波換能器、梯形模塊，鏈接結(jié)構(gòu)。其特征在于：超聲除垢裝置和管道的結(jié)合方式為梯形模塊和管道焊接；超聲波換能器與梯形模塊螺旋咬合；四個(gè)裝置通過(guò)鏈?zhǔn)浇M合在一起并且結(jié)構(gòu)相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，梯形模塊橫截面上底為100mm，下底為符合管道曲率使其與管道緊密結(jié)合;其高度為100mm,厚度為200mm，斜邊與底邊角度為45°；整個(gè)模塊由鈦合金構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，由四個(gè)超聲波換能器和帶有傾斜角的梯形模塊進(jìn)行組合，分別位于管道的上下左右；超聲波換能器的最大超聲輸出功率為100kw，超聲占空比為50%，頻率為28khz。

4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，采用栓針固定的鏈接方式，通過(guò)此方式把四個(gè)新型超聲除垢裝置鏈接起來(lái)進(jìn)行組合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種新型超聲除垢裝置與管道結(jié)合結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供了一種新的超聲波換能器陣列設(shè)計(jì)以及與管道的結(jié)合方式。由四個(gè)超聲波換能器和帶有傾斜角的梯形模塊進(jìn)行組合，并且梯形模塊和管道有曲率結(jié)合。梯形模塊和超聲波換能器通過(guò)螺旋咬合進(jìn)行鏈接，可以避免超聲波換能器與管道焊接結(jié)合對(duì)換能器的損耗，以及在工作之后的脫落等問(wèn)題并且便于后期維修更換。梯形模塊可以提供一定的傾斜角，使得超聲波換能器發(fā)出的超聲體波轉(zhuǎn)化為超聲導(dǎo)波，提高超聲除垢裝置清理管道的長(zhǎng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：宋英豪,吳豐民,吳夢(mèng),張文琪,宋鵬雪,肖茗予
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9