[发明专利]气液两相射流油管外表面清洗实验装置及方法

权利要求书

1.一种气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：包括螺杆空压机（1）、液压工作站（2）、液控二位三通阀（3）、储气罐（4）、备用储气罐（5）、液控单向阀（6）、精密气体过滤器（7）、压力传感器（8）、涡街流量计（9）、三级气液混合器（12）、涡轮流量计（13）、高压螺杆泵（14）、自动离心过滤器（15）、储水罐（16）、离心转轴（17）、旋转传动轴（20）、传动轴套（21）、弹性摩擦层（22）、传送支架（24）、联动滚轴（25）、传动滚轴（26）、喷嘴（27）、滚轮（28）、油管支撑架（29）、支撑板（30）、主动轴（37）、旋转伺服电机（38）、气体高压管线（39）、液体高压管线（40），

螺杆空压机（1）的出口通过液压工作站（2）控制液控二位三通阀（3），液控二位三通阀（3）连接储气罐（4）和备用储气罐（5），所述储气罐（4）和备用储气罐（5）的出气口分别通过液控单向阀（6）连接精密气体过滤器（7），精密气体过滤器（7）通过气体高压管线（39）连接到三级气液混合器（12）；

储水罐（16）的出口连接到自动离心过滤器（15），自动离心过滤器（15）通过离心转轴（17）带动旋转，自动离心过滤器（15）的输出端连接到高压螺杆泵（14），高压螺杆泵（14）的输出端通过液体高压管线（40）连接到三级气液混合器（12），与气体混合；所述离心转轴（17）通过旋转伺服电机（38）和主动轴（37）带动旋转；

三级气液混合器（12）的下端设有喷嘴（27），气液两相射流到待清洗油管（23）的外表面，所述待清洗油管（23）安装在两个滚轮（28）的上方，滚轮（28）通过油管支撑架（29）安装在支撑板（30）上，且两个滚轮（28）中间下方安装旋转传动轴（20）、传动轴套（21）、弹性摩擦层（22），所述旋转传动轴（20）的外壁设有传动轴套（21），传动轴套（21）的外壁设有弹性摩擦层（22），旋转传动轴（20）带动待清洗油管（23）旋转，在传送支架（24）上设有多个传动滚轴（26），带动待清洗油管（23）前后移动。

2.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的传动滚轴（26）通过联动滚轴（25）连接，且外侧的传动滚轴通过第三锥齿轮（33）和第四锥齿轮（34）啮合，并通过主动轴（37）连接到旋转伺服电机（38）。

3.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的三级气液混合器（12）包括一级气液混合室（121）、二级气液混合室（122）、三级气液混合室（123），将三个气液混合室进行串联，使一级气液混合室（121）内初步混合的两相流作为二级气液混合室（122）的引射流体，与气体经二级混合室（122）混合后的气液两相流作为三级气液混合室（123）的引射流体，经第三级混合室（123）内喷嘴加速后再次喷射进行引射，形成三级引射混合。

4.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的精密气体过滤器（7）与三级气液混合器（12）之间设有压力传感器（8）和涡街流量计（9），在涡轮流量计（13）与三级气液混合器（12）之间设有压力传感器（8）和涡轮流量计（13）；且所述涡街流量计（9）和涡轮流量计（13）分别通过数据采集系统（10）连接到计算机（11）。

5.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的旋转传动轴（20）通过第二锥齿轮（19）啮合第一锥齿轮（18），通过离心转轴（17）驱动旋转。

6.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的液压工作站（2）包括液压油箱（2-1）、电动机（2-2）、液压泵（2-3）、阀块（2-4）、压力表（2-5），液压工作站布置在紧靠供气管路一侧，便于控制液控单向阀。

7.根据权利要求1所述的气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其特征是：所述的传送支架（24）的外侧通过固定支架（31）安装高速摄像机（32），可以将待清洗油管的清洗过程记录下来并传送到计算机（11）中。