[发明专利]一种滴灌带的超声波清洗装置及清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波清洗装置和清洗方法，特别涉及节水灌溉领域滴灌带及滴头流道的超声波清洗装置和超声波清洗方法。

背景技术

滴灌是当前世界上最为节水、高效的灌溉技术之一。滴灌系统主要包括滴灌带及嵌入滴灌带内的滴头。滴头(亦称为灌水器)是滴灌带上的最关键部件，其作用是使有压水流通过其内部流道充分消能，以稳定、均匀的低流量滴入土壤。滴头的出水流量很小，一般单个滴头的流量只有1-8L/h，滴头内部流道结构多为锯齿形或迷宫形，流道宽度很窄，通常仅为0.3-2mm左右。因此滴头的致命弱点是极易被水中的污物、杂质等堵塞而导致报废。

根据堵塞的形成原因，可将滴头堵塞分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞三种类型。其中，物理堵塞是指水中所含的有机或无机悬浮物，如生物残体、砂、淤泥和粘粒等；化学堵塞主要指溶解在水中的化学物质，在一定条件会变成不溶性物质，沉淀在灌水器内部造成堵塞；生物堵塞指水中的生物(包括藻类、浮游动物、细菌粘质等)，这些生物进入微灌系统后可能生长和繁殖，并造成滴头流道面积减小，引起灌水器堵塞。滴头流道的堵塞将会引起滴灌系统的灌水均匀度下降，导致整个滴灌系统报废。

滴灌系统的基建投资较高，因此滴灌系统一旦建成，通常需要连续使用3至5年才能收回建设成本并产生收益。目前，为避免滴头堵塞以保证滴灌系统的使用寿命，主要采用“预防”的措施来避免堵塞的发生。诸如：1)对灌溉水源进行更为严格的过滤以减少水中的杂质，从而减少物理堵塞的发生几率。2)对灌溉水进行化学处理(如氯化和酸化)，使灌溉水呈弱酸性(pH＜7)，从而减少钙、镁等离子在滴头流道内形成的化学沉淀。同时，使水呈微酸性在一定程度上也可减少藻类和一些浮游动物的在流道内的繁殖。但即使严格采取这些“预防”措施，在灌溉系统运行一段时间后仍会有部分滴头出现堵塞问题。目前对于这类已出现堵塞问题的滴灌带和滴头只能废弃不用，或送至塑料厂粉碎制成回收料。

如何提高滴灌带的使用寿命，以及如何对堵塞的滴灌带进行处理，从而使堵塞的滴灌带得到再生、重复使用是滴灌领域亟待解决的问题，也是本发明的宗旨所在。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种滴灌带的超声波清洗装置及清洗方法，特别适合滴灌系统中的滴灌带及滴头流道的清洗，所述清洗装置具有使用方便、清洗彻底的优点，使清洗后的滴灌带得到再生、重复使用，大大提高了滴灌系统的使用寿命。所述方法具有实用方便的优点。

本发明提出了一种滴灌带的超声波清洗装置，本装置包括内装有清洗液的清洗槽、设于清洗槽上的超声波发生器和换能器、设于清洗槽内的输送轴及设于清洗槽外的卷盘；其中，超声波发生器用于将交流电源转换成超声波频率的电源；换能器用于将超声波发生器产生的电磁振动转换成换能器本身的超声振动，并传入清洗槽中产生空化作用；输送轴用于控制所述滴灌带的位置，并使清洗槽中的滴灌带始终处于清洗液的浸没状态；卷盘用于带动滴灌带前进，控制清洗速度，使所述滴灌带及其上的滴头依次穿过清洗槽进行清洗，并将清洗后的滴灌带缠绕并打捆。

所述超声波清洗原理是利用超声波在液体中产生的每秒数万次振动而形成的空化作用的机械力，将被清洗件上附着的杂质、污物分离出来。本发明由上述超声清洗原理可知，凡是液体浸到、空化产生的地方都有清洗作用，不受清洗件表面复杂形状的限制，如部件表面的空穴、凹槽、狭缝和深孔、微孔都能得到清洗，而这些部件用一般刷洗方法是不能清洗干净的。因此，不论滴头流道的形状多么复杂，将其放入清洗液内，只要是能接触到液体的地方，超声波的清洗作用都能达到。尤其是对于形状和结构复杂、人工及其它清洗方式不能完全有效地进行清洗的工件，具有显著的清洗效果。由于清洗时清洗液内产生的气泡非常均匀，因此对流道的清洗效果也非常理想。滴灌带在清洗槽中的停留时间(即清洗时间)及前进速度均由卷盘的转速控制，根据滴头的堵塞程度不同，可以通过调节卷盘的转速来控制清洗时间和清洗效果。本发明通过卷盘和输送轴的配合来控制滴灌带的各个部分(各个滴头)依次经过清洗槽，此结构的优势在于可以使用小尺寸的清洗槽，而对需要清洗的滴灌带的长度不受限制(可无限长)。因此本发明具有使用方便、清洗彻底的优点，而且能做到滴灌带清洗后的再生、重复使用，由于整个清洗过程几乎没有废弃物的产生，所以减小了环境污染。

为了达到更好的超声清洗效果，所述超声波发生器及换能器均设置在所述清洗槽的下方靠近底部的位置。