隧道干冰清洗机制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道干冰清洗机，包括工程车、空气压缩机以及设置在工程车上的液态二氧化碳储罐、清洗喷嘴机转向架、清洗控制显示器、控制平台和干冰清洗装置，所述空气压缩机通过牵引架与工程车刚性连接；所述清洗控制显示器安装在控制平台上，用于显示整个设备的状态参数；所述控制平台内封装有控制系统，整个设备由控制系统控制完成；所述干冰清洗装置包括干冰生成管、压缩空气管和清洗喷嘴管；本发明专利技术是根据二氧化碳物化性质，热力学原理以及干冰清洗特点研制出一种适用于隧道干冰清洗设备，本发明专利技术喷出的干冰为质地较软，粒径较小，密度低的干冰沙，有利于清洗混凝土表面，且不损伤混凝土，降低干冰微爆对混凝土表面空隙、裂隙的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道清洗
，尤其涉及一种隧道干冰清洗机。
技术介绍
近年来，随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大，公路建设迅猛发展，隧道里程占路线总里程的比例也越来越大。截至2008年底我国高速公路通车总里程已经达到6万公里，隧道里程接近3000公里。重庆市近几年来高速公路建设飞速发展，到2009年底高速公路通车里程以突破1500公里，由于地处西南山区，重庆高速公路隧道比例更大，并且很多隧道均为长大隧道。 隧道特别是长大隧道，汽车运行排放的尾气不易扩散，扬尘、油污会越积越多，致使隧道产生严重污染，隧道土建结构表面、机电设备及装饰等会覆盖一层灰尘和油污。如果不及时清洁，随着时间的推移，隧道的照明、交通信号灯等会变暗；隧道空气质量会恶化，产生各种臭气及有毒气体；隧道机电设备易老化而发生故障；隧道土建结构内管缺陷不易探测和维护，影响隧道使用寿命。所有这些都会给隧道行车带来极大的安全隐患。隧道是高速公路的咽喉，隧道的通行效率严重制约着高速公路的使用效率。通常隧道的清洗会暂时关闭单洞的通行，导致另一洞通行压力增大，严重影响隧道的通行效率。目前国内一些长大隧道定期开展清洗工作，主要清洗方法有人工清洗法、滚刷式化学药剂清洗法、高压水射流清洗法等。人工清洗法由清洗人员用化学药剂对隧道土建结构、机电设备及装饰等进行清洗。这种清洗方法不仅劳动强度大、清洗效率很低、清洗质量差、环境污染大，而且化学药剂对清洗人员的身体健康有较大的危害。滚刷式清洗方法主要是用机器代替人工采用化学药剂对隧道进行清洁。这种方法有效提高了清洗效率，但是由于清洗死角的存在，清洗质量较差，同时化学清洗剂清洗排污废水会对环境造成污染。高压水射流清洗技术是通过高压水发生装置将水加压至数十个到上千个大气压，然后通过具有细小孔径的喷射装置将水转换为高速的微细水射流。这种水射流的速度一般都在一倍马赫数以上，这种具有高能量、高速度的水流正向或切向冲击物体表面，可以完成隧道的清洁维护工作。但是水射流具有较大的能量，清洗过程中易对清洗对象产生破坏。清洗以水为介质，隧道湿度增大，对机电设备危害很大。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供一种用于隧道干冰清洗设备，运用该设备可对隧道进行干冰清洗，为隧道清洗提供一种新型的清洗方式。本专利技术采用的技术方案如下隧道干冰清洗机，包括工程车、空气压缩机以及设置在工程车上的液态二氧化碳储罐、清洗喷嘴机转向架、清洗控制显示器、控制平台和干冰清洗装置，所述空气压缩机通过牵引架与工程车刚性连接；所述清洗控制显示器安装在控制平台上，用于显示整个设备的状态参数；所述控制平台内封装有控制系统，整个设备由控制系统控制完成； 所述干冰清洗装置包括干冰生成管、压缩空气管和清洗喷嘴管；所述干冰生成管的进口端与液态二氧化碳储罐相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管相连通；干冰生成管为两端大、中间小的结构，干冰生成管的进口端的管径为4. 25 5. 75mm，干冰生成管的出口端的管径为8. 5^11. 5_，干冰生成管中间位置的管径逐渐减小至I. 2· 3mm后，再逐渐增大；所述压缩空气管的进口端与空气压缩机相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管内通道相连通、且干冰生成管与压缩空气管之间的夹角为45度，压缩空气管的出口端与清洗喷嘴管相连通；压缩空气管的进口端与出口端的管径均为8. 5^11. 5_，在靠近压缩空气管与干冰生成管相连通的位置、压缩空气管的管径逐渐减小至4. 25飞.75mm,然后再逐渐增大，压缩空气管收缩段的长度为42. 5飞7. 5mm ;所述清洗喷嘴管与压缩空气管相连通的一端的管径为8. 5^11. 5mm，清洗喷嘴管的另一端的管径逐渐减小至2. 55^3. 45mm，然后再逐渐增大至4. 25 5. 75mm，清洗喷嘴管的另一端与清洗喷嘴相连通，该清洗喷嘴安装在清洗喷嘴机转向架上。 相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果 I、整个设备采用控制系统控制，实现了干冰清洗隧道的自动化，由控制系统控制，更简便、精确，提高了清洗效率。2、本专利技术是根据二氧化碳物化性质，热力学原理以及干冰清洗特点研制出一种适用于隧道的干冰清洗的设备，本专利技术喷出的干冰为质地较软，粒径较小，密度低的干冰沙，有利于清洗混凝土表面，且不损伤混凝土，降低干冰微爆对混凝土表面空隙、裂隙的影响。2、本专利技术干冰生成管为两头大中间小的结构，可直接将液态二氧化碳通过节流膨胀原理，使高压过冷的液态二氧化碳通过节流膨胀元件(节流膨胀元件为小孔节流元件)喷出，急速膨胀降压，一部分液态二氧化碳吸收热量气化，使得一部分液态二氧化碳快速冷凝为固体的干冰微粒，在出口处形成气固两相流。3、清洗喷嘴管采用拉伐尔喷管原理，压缩空气与干冰的混合气固两相流在该管加速至超音速，并对混凝土表面进行清洗。附图说明图I为本专利技术隧道干冰清洗机结构示意 图2为干冰清洗装置结构示意 图3为压缩空气管结构示意 图4为干冰生成管结构示意 图5为清洗喷嘴管结构示意 图6为采用两次干冰生成的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步详细地描述。参见图I，隧道干冰清洗机，包括工程车I、空气压缩机8以及设置在工程车I上的液态二氧化碳储罐2、清洗喷嘴机转向架3、清洗控制显示器4、控制平台5和干冰清洗装置9。空气压缩机8通过牵引架7与工程车I刚性连接。清洗控制显示器4安装在控制平台上，用于显示整个设备的状态参数；控制平台5内封装有控制系统，整个设备由控制系统控制完成；在控制平台5的后方还设有椅子6，方便作业人员坐在椅子6上操作整个控制平台及观测清洗控制显示器4上实时显示的数据。参见图r图5，干冰清洗装置9包括干冰生成管91、压缩空气管92和清洗喷嘴管93。干冰生成管91的进口端与液态二氧化碳储罐2相连通，该接口通过金属软管与液态二氧化碳储罐2连接，液态二氧化碳储罐2为液体二氧化碳常温钢瓶或液体二氧化碳低温绝热钢瓶，液态二氧化碳储罐2的出口压力为2. (Γ2. 3MPa。干冰生成管91的出口端与压缩空气管92相连通。干冰生成管91为两端大、中间小的结构，干冰生成管91的进口端的管径为4. 25飞.75mm，干冰生成管91的出口端的管径为8. 5 11. 5mm，干冰生成管91中间位置的管径逐渐减小至I. Tl. 3_后，再逐渐增大。采用该结构可直接将液态二氧化碳通过节流膨胀原理，使高压过冷的液态二氧化碳通过节流膨胀元件(节流膨胀元件为小孔节流元件)喷出，急速膨胀降压，一部分液态二氧化碳吸收热量气化，使得一部分液态二氧化碳快速冷 凝为固体的干冰微粒或干冰沙，在干冰生成管91的出口端处形成气固两相流。压缩空气管92的进口端与空气压缩机8相连通，该接口为插入式接口，本实施例中，空气压缩机8的功率为I. 5KW、容积流量O. lm3/min、排气压力O. 7MPa。压缩空气管2采用标准的空气压缩机气管连接方式与空气压缩机8连接。干冰生成管91的出口端与压缩空气管92内通道相连通、且干冰生成管91与压缩空气管92之间的夹角为45度，压缩空气管92的出口端与清洗喷嘴管93相连通。压缩空气管92的进口端与出口端的管径均为8. 5^11. 5mm,在压缩空气管92上，靠近压缩空气管92与干本文档来自技高网...

【技术保护点】
隧道干冰清洗机，其特征在于，包括工程车、空气压缩机以及设置在工程车上的液态二氧化碳储罐、清洗喷嘴机转向架、清洗控制显示器、控制平台和干冰清洗装置，所述空气压缩机通过牵引架与工程车刚性连接；所述清洗控制显示器安装在控制平台上，用于显示整个设备的状态参数；所述控制平台内封装有控制系统，整个设备由控制系统控制完成；所述干冰清洗装置包括干冰生成管、压缩空气管和清洗喷嘴管；所述干冰生成管的进口端与液态二氧化碳储罐相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管相连通；干冰生成管为两端大、中间小的结构，干冰生成管的进口端的管径为4.25~5.75mm，干冰生成管的出口端的管径为8.5~11.5mm，干冰生成管中间位置的管径逐渐减小至1.7~2.3mm后，再逐渐增大；所述压缩空气管的进口端与空气压缩机相连通，干冰生成管的出口端与压缩空气管内通道相连通、且干冰生成管与压缩空气管之间的夹角为45度，压缩空气管的出口端与清洗喷嘴管相连通；压缩空气管的进口端与出口端的管径均为8.5~11.5mm，在靠近压缩空气管与干冰生成管相连通的位置、压缩空气管的管径逐渐减小至4.25~5.75mm，然后再逐渐增大，压缩空气管收缩段的长度为42.5~57.5mm；所述清洗喷嘴管与压缩空气管相连通的一端的管径为8.5~11.5mm，清洗喷嘴管的另一端的管径逐渐减小至2.55~3.45mm，然后再逐渐增大至4.25~5.75mm，清洗喷嘴管的另一端与清洗喷嘴相连通，该清洗喷嘴安装在清洗喷嘴机转向架上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任松，姜德义，杨春和，何华勇，师燕滑，王震，陈结，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：