本技術屬于大型海上風電設備清洗，尤其涉及一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置及其方法。

背景技術：

1、與其他能源相比，風能是一種新的可再生資源，具有綠色清潔、儲量大、分布廣的特點，并且不會對氣候造成影響。另外，與陸上風電相比，海上風電資源更加豐富，并且不占用陸地資源，不會對周邊居民造成噪聲污染。海上風力發(fā)電裝備長期在海面上漂泊，處于高濕度、高鹽度的腐蝕環(huán)境。其中，海上風電風機基礎處于lm2腐蝕環(huán)境，塔筒、主機外表面處于鹽霧、潮氣中，屬于c5-m海洋大氣腐蝕環(huán)境。在海上裝備制造過程中，通常在表面涂覆抗腐蝕涂層，如環(huán)氧樹脂涂層、聚氨酯涂層等，以阻隔濕氣和鹽分的侵入。表面清洗是表面防腐噴涂的第一步驟，直接決定表面質量、涂層壽命與防腐性能：一是能夠去除腐蝕性的物質和污染物，降低基材的腐蝕風險；二是助于涂層均勻分布，減少氣泡、坑洞和缺陷的形成，提高涂層的外觀和質量；三是獲得一定的表面粗糙度，確保涂層能夠緊密附著在基材上，防止涂層剝離或脫落。因此，表面清洗是海上風力發(fā)電裝備的制造過程中的關鍵環(huán)節(jié)。另外，已涂裝的海上風力發(fā)電裝備在運營一段時間后，表面不可避免仍會發(fā)生腐蝕，需要重新噴涂。所以，對于海上風力發(fā)電裝備的維護修造，表面處理也是至關重要。

2、現有采用的大型海上風電設備除漆除銹技術主要為機械打磨、噴砂、高壓水清洗以及新型的干冰清洗、激光清洗技術和超低溫射流技術等，但以上技術存在明顯缺點：機械打磨、噴砂技術污染嚴重、礦砂回收困難，現已逐步被禁止室外使用，并將逐漸被其他技術代替；高壓水清洗可以避免礦砂回收難的問題，但是存在無法增加表面粗糙度的缺陷，以及水返銹的問題；干冰清洗可以避免礦砂回收難和水返銹的問題，干冰清洗技術消耗干冰成本過高，且依舊存在無法增加粗糙度的問題；激光清洗技術不涉及到耗材，也降低了成本，但針對較厚的防護漆及銹層清洗效率不高，存在粗糙度無法一次達到涂裝要求及能耗過高。而采用液氮或制冰的超低溫射流技術，液氮的價格高，增加了除銹除漆成本，且液氮罐在修造車間使用時存在較大安全隱患；傳統(tǒng)的制冰裝置制冰碎冰過程復雜，不易實現對冰粒大小的控制和溫度的控制，而在制冰或碎冰后短暫儲存或輸送過程中，冰粒溫度較高可導致冰生長結晶的問題。

技術實現思路

1、本技術實施例提供了一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置及其方法，可以解決現有采用的大型海上風電設備除漆除銹設備成本高、不易實現對冰粒大小的控制和溫度的控制的問題。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置，包括：

3、冰粒成型裝置，用于生成冰粒并將冰粒輸送至外部；

4、空氣處理裝置，所述空氣處理裝置的輸出端連通于所述冰粒成型裝置，用于將外部環(huán)境空氣進行除雜、制冷處理并輸送至所述冰粒成型裝置內；

5、水處理裝置，所述水處理裝置的輸出端連通于所述冰粒成型裝置，用于將水進行增壓、預冷處理后輸送至所述冰粒成型裝置內；

6、清洗傳動裝置，所述清洗傳動裝置連接于所述冰粒成型裝置的一側，用于控制所述冰粒成型裝置輸出冰粒的位置。

7、本技術實施例中上述的技術方案，至少具有如下技術效果：

8、本技術提供的用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置，工作時空氣處理裝置和水處理裝置同時運行，空氣處理裝置將外部空氣進行除雜、制冷處理并輸送至冰粒成型裝置時，水處理裝置同時將水進行增壓、預冷后輸送至冰粒成型裝置，在冰粒成型裝置內，高壓水與低溫冷空氣接觸，生成的冰粒通過冰粒成型裝置射向外部，以對海上風電設備進行表面清潔，通過水處理裝置控制水的壓強，進而能夠控制生成的冰粒噴出冰粒成型裝置外部的射速以及冰粒的大小，通過空氣處理裝置控制空氣的溫度，能夠控制冰粒的硬度，以提高清洗的效率，通過對空氣除濕降溫過程及過冷水的噴淋過程，實現冰粒成型裝置制冰與射流的同步進行，進而實現冰粒的快速、穩(wěn)定和連續(xù)制取的效果，傳輸距離短，大大降低了成本。

9、在第一方面的一些實施例中，所述冰粒成型裝置包括：

10、導流件，所述導流件設有導流腔、氣流入口和進水口，所述進水口位于所述導流件的輸入端；

11、移動軟管，所述移動軟管的一端連通于所述導流件遠離所述進水口的一端；

12、第一噴嘴，所述第一噴嘴設置于所述導流件遠離所述移動軟管的一端，并連通于所述進水口和所述導流腔；

13、第二噴嘴，所述第二噴嘴連接于所述移動軟管遠離所述導流件的一端，所述第二噴嘴與所述清洗傳動裝置相連接；

14、其中，所述導流腔分別與所述氣流入口和所述進水口連通，所述進水口與所述水處理裝置的輸出端相連通，所述氣流入口與所述空氣處理裝置的輸出端相連通。

15、在第一方面的一些實施例中，所述導流腔包括：

16、霧化沖霜腔，所述霧化沖霜腔連通于所述進水口；

17、第一制冷腔，所述第一制冷腔連通于所述霧化沖霜腔，所述第一制冷腔的腔體半徑小于所述霧化沖霜腔的腔體半徑；

18、第二制冷腔，所述第二制冷腔的一端連通于所述第一制冷腔遠離所述霧化沖霜腔的一端，所述第二制冷腔的另一端連通于所述移動軟管；

19、所述氣流入口，包括：

20、第一入口，所述第一入口位于所述導流件的側壁上，并連通于所述第一制冷腔和所述空氣處理裝置；

21、第二入口，所述第二入口位于所述導流件的側壁上，并連通于所述第二制冷腔和所述空氣處理裝置；

22、其中，所述空氣處理裝置的輸出端分別連通于所述第一入口和所述第二入口。

23、在第一方面的一些實施例中，所述冰粒成型裝置還包括：

24、第一噴頭，所述第一噴頭位于所述第一制冷腔內，所述第一噴頭的輸入端連通于所述第一入口，所述第一噴頭的輸出端沿所述導流件的軸線方向朝向所述第二制冷腔；

25、第二噴頭，所述第二噴頭位于所述第二制冷腔內，所述第二噴頭的輸入端連通于所述第二入口，所述第二噴頭的輸出端沿所述導流件的軸線方向朝向所述移動軟管。

26、在第一方面的一些實施例中，所述導流件還設有沖霜口和排出口，其中，所述沖霜口和排出口連通于所述霧化沖霜腔，并對稱設置于所述霧化沖霜腔的腔體兩側，所述沖霜口的輸入端連通于所述空氣處理裝置的輸出端，所述排出口的輸出端連通于外部。

27、在第一方面的一些實施例中，所述導流腔還包括：

28、冰粒生成老化腔，所述冰粒生成老化腔位于所述第一制冷腔和所述第二制冷腔之間，所述冰粒生成老化腔的腔體半徑小于所述第一制冷腔的腔體半徑和所述第二制冷腔的腔體半徑；

29、冰粒老化加速腔，所述冰粒老化加速腔位于所述第二制冷腔與所述移動軟管之間，所述冰粒老化加速腔的腔體半徑小于所述第二制冷腔的腔體半徑。

30、在第一方面的一些實施例中，所述空氣處理裝置包括：

31、空氣壓縮裝置，用于將空氣進行壓縮儲存；

32、空氣除雜裝置，所述空氣除雜裝置的輸入端連通于所述空氣壓縮裝置的輸出端，所述空氣除雜裝置的輸出端連通于所述沖霜口；

33、空氣制冷裝置，所述空氣制冷裝置包括第一輸出端和第二輸出端，所述空氣制冷裝置的輸入端連通于所述空氣除雜裝置的輸出端；

34、其中，所述沖霜口的輸入端連通于所述空氣除雜裝置的輸出端，所述第一入口連通于所述第一輸出端，所述第二入口連通于所述第二輸出端。

35、在第一方面的一些實施例中，所述空氣制冷裝置，包括：

36、中溫制冷裝置，所述中溫制冷裝置的輸入端連通于所述空氣除雜裝置的輸出端，用于將所述空氣除雜裝置傳輸的空氣進行制冷處理；

37、低溫制冷裝置，所述低溫制冷裝置的輸入端連通于所述中溫制冷裝置的輸出端，所述低溫制冷裝置的輸出端連通于所述第一入口；

38、超低溫制冷裝置，所述超低溫制冷裝置的輸入端連通于所述低溫制冷裝置，所述超低溫制冷裝置的輸出端連通于所述第二入口。

39、第二方面，本技術實施例提供了一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗方法，包括：

40、實時獲取待清洗圖像；其中，所述待清洗圖像用于指示海上風電設備的需要清洗的位置和表面的銹漆程度；

41、根據所述待清洗圖像進行分析，得到清洗路徑；其中，所述清洗路徑用于反映所述用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置的第二噴頭的行徑路線；

42、根據所述銹漆程度進行分析，得到清洗參數；其中，所述清洗參數包括冰粒大小、冰粒溫度、噴射速度和噴射角度；

43、控制裝置控制所述用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置基于所述清洗路徑和所述清洗參數進行清洗。

44、本技術實施例中上述的技術方案，至少具有如下技術效果：

45、本技術提供的用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗方法，該方法能夠精確指示海上風電設備的需要清洗的區(qū)域和銹漆程度，確保第二噴頭的行徑路線最優(yōu)，同時根據銹漆程度動態(tài)調整冰粒大小、冰粒溫度、噴射速度和噴射角度，從而實現高效、精準的清洗效果，減少不必要的重復清洗和遺漏，提高清洗質量和效率，降低能耗和維護成本，增強系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，適用于大型海上風電設備的除漆除銹清洗任務，具有廣泛的應用前景和實際價值。

46、在第二方面的一種可能的實現方式中，所述根據所述待清洗圖像進行分析，得到清洗路徑，包括：

47、根據所述待清洗圖像進行分析，得到位置區(qū)域信息和梯度變化信息；其中，所述位置區(qū)域信息用于反映海上風電設備發(fā)生銹漆的分布情況，所述梯度變化信息用于反映海上風電設備發(fā)生銹漆的結構的變化情況；

48、根據所述位置區(qū)域信息和所述梯度變化信息進行分析，得到清洗路徑的行徑規(guī)劃路線；其中，所述行徑規(guī)劃路線用于反映所述第二噴頭沿海上風電設備表面移動的路線；

49、根據所述梯度變化信息進行分析，得到清洗路徑的補償路徑；其中，所述補償路徑用于反映所述第二噴頭的補償移動路線。

50、在第二方面的一種可能的實現方式中，根據所述位置區(qū)域信息和所述梯度變化信息進行分析，得到清洗路徑的行徑規(guī)劃路線，包括：

51、根據所述梯度變化信息對所述位置區(qū)域信息進行區(qū)域劃分，得到多個子區(qū)域；其中，所述子區(qū)域用于反映區(qū)域內的發(fā)生銹漆的結構的變化范圍小于或等于預設變化范圍的區(qū)域大小和位置；

52、根據所述子區(qū)域進行分析，得到兩個最大跨度點；其中，所述最大跨度點包括所述子區(qū)域中相隔最遠的兩個端點；

53、將兩個所述最大跨度點分別作為起點和終點進行模擬分析，得到最小路徑；其中，所述最小路徑用于反映所述第二噴頭通過兩個所述最大跨度點最為起點和終點后覆蓋所述子區(qū)域的最短移動路徑；

54、根據所述最小路徑與相鄰的所述子區(qū)域的所述最大跨度點進行分析，得到過渡路徑；其中，所述過渡路徑用于反映從其中一個所述子區(qū)域的所述最大跨度點的移動到相鄰的另一個所述子區(qū)域的所述最大跨度點的最短移動路徑；

55、將每個所述子區(qū)域的所述最小路徑和每兩個相鄰的所述子區(qū)域之間的所述過渡路徑進行排列，得到清洗路徑的行徑規(guī)劃路線。

56、第三方面，本技術實施例提供了一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗系統(tǒng)，包括：

57、獲取模塊，用于實時獲取待清洗圖像；其中，所述待清洗圖像用于指示海上風電設備的需要清洗的位置和表面的銹漆程度；

58、第一分析模塊，用于根據所述待清洗圖像進行分析，得到清洗路徑；其中，所述清洗路徑用于反映所述用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置的第二噴頭的行徑路線；

59、第二分析模塊，用于根據所述銹漆程度進行分析，得到清洗參數；其中，所述清洗參數包括冰粒大小、冰粒溫度、噴射速度和噴射角度；

60、第三分析模塊，用于控制裝置控制所述用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置基于所述清洗路徑和所述清洗參數進行清洗。

61、第四方面，本技術實施例提供了一種用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗設備，包括上述第一方面中任一項所述的大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置和控制裝置，所述控制裝置與所述用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗裝置電連接，所述控制裝置包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現上述第二方面中任一項所述的方法。

62、第五方面，本技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現上述第二方面中任一項所述的方法。

63、第六方面，本技術實施例提供了一種計算機程序產品，當計算機程序產品在用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗設備上運行時，使得用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗設備執(zhí)行上述第二方面中任一項所述的用于大型海上風電設備除漆除銹的清洗方法。

64、可以理解的是，上述第三方面至第六方面的有益效果可以參見上述第一方面和第二方面中的相關描述，在此不再贅述。