ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, ОТ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Гидромеханическое устройство для очистки виутреиней поверхности труб преимущественно от твердых отложений.
Изобретение относится к технике очистки внутренней поверхности преимущественно стальных изогнутых труб нагревательных котлов различного назначения, и может быть использовано в химической, пищевой, энергетической и другой промышленности для очистки труб конденсаторов, теплообменников и др. оборудования в процессе их эксплуатации, преимущественно от твердых отложений.
Известно гидромеханическое устройство для очистки внутренней поверхности труб, преимущественно от твердых отложений, содержащее корпус в форме тела вращения, в передней части которого находится выполненный в виде усеченного конуса очистной элемент с каналами для подачи жидкости, его хвостовая часть соединена с приводом вращения корпуса, а на образующей поверхности усеченного конуса нарезаны зубья с величиной затылования на ширине пера большей, чем величина подъема на зуб. Зубья на соседних перьях расположены друг относительно друга в шахматном порядке, перья разделены канавками, к которым подведены каналы для подачи жидкости, а за последним зубом выполнен цилиндрический поясок с буртиком. (Патент РФ .№ 2125494 МПК В 08 В 9/09, 27.02.98). Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество очистки трубок малого диаметра и быстрое изнашивание зубьев очистного элемента.
Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату является гидромеханической устройство по патенту РФ № 2153941, 02.11.99., содержащее корпус в форме тела вращения, в передней части которого находится очистной элемент с каналами для подачи жидкости, а хвостовая часть соединена с приводом вращения корпуса. На рабочей поверхности очистного элемента, выполненной сферической, нарезаны зубья с шагом Р и величиной затылования на ширине пера большей, чем величина подъема на зуб. При этом зубья на соседних перьях расположены относительно друг друга в шахматном порядке. Каждое перо начинается с торцевого зуба с углом заточки передней поверхности, составляющим 5-15 градусов, а угол заточки задней его поверхности больше угла подъема зубьев на сферической поверхности очистного элемента. Величина радиуса  сферической поверхности очистного элемента определяется из зависимости величины внутреннего диаметра трубы Овн.тр. и радиуса ее гиба Кг.тр.- 0,5 Ввн.тр. Rw Rz.mp, а величина угла заточки задней поверхности торцевого зуба определяется из соотношения:
2001128022
liliniiiililiilH
XODJIZffO Z,
TiD
высокое качество очистки внутренней поверхности крутоизогнутых труб, т.к. после очистки на внутренней поверхности трубы остаются недочищенные бороздки твердых отложений.
В основу данного изобретения поставлена задача создания устройства для очистки внутренней поверхности труб, позволяющего производить эффективную очистку изогнутых труб, преимущественно стальных трубок котлов различного назначения от твердых карбонатных отложений с высоким качеством.
Поставленная задача с достижением указанного выше технического результата решается тем, что гидромеханическое устройство, содержащее корпус в форме тела вращения (в передней части которого находится очистной элемент с каналами для подачи жидкости) и хвостовую часть (выполненную за одно целое с корпусом и очистным, элементом, соединенную с приводом вращения корпуса), сферическая рабочая поверхность очистного элемента разделена на два участка: передний (до вершины выпуклости рабочей поверхности) и задний (после вершины, у хвостовой части). После вершины выпуклости задняя часть радиуса сферы устройства совпадает с внутренним радиусом трубы, а шаг зубьев на заднем участке меньше, чем шаг зубьев на переднем участке, до вершины выпуклости рабочей поверхности.
В предлагаемом устройстве новым является наличие двух различных по параметрам участков на рабочей поверхности: переднего, который кроме очистки создает тяговую силу, и заднего - зачистного. Для этого образующая заднего участка очерчена радиусом R2u, равным радиусу гиба Кг,тр - 2и и имеет шаг Р2 зубьев меньше, чем шаг Р/ зубьев на переднем участке.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого устройства, заключается в том, что за счет описанного выполнения рабочей поверхности очистного элемента значительно повышается качество очистки, причем, зубья переднего участка рабочей поверхности очистного элемента прорезают канавки в твердых отложениях, а зубья заднего участка его сферической рабочей поверхности, совпадающей по величине радиуса с внутренним радиусом трубы, имея мелкий шаг, срезают бороздки, оставшиеся на внутренней поверхности очищаемой трубы после передних зубьев, оставляя поверхность трубы практически полностью очищенной от отложений.
Изобретение поясняется примерами его выполнения со ссылками на графические материалы:
На фиг. 1 - общий вид устройства.
Па фиг. 2 - вариант расположения устройства в полости трубы на изогнутом ее участке.
Гидромеханическое устройство содержит корпус 1, выполненный в форме тела вращения, со сферической рабочей поверхностью очистного элемента, на котором нарезаны зубья 2 с величиной затылования по ширине пера большей, чем величина подъема на зуб, соосно его оси вращения
выполнен канал для подачи воды в зону очистки (на фиг. не показан), для соединения очистного элемента с гибким приводом предусмотрено средство 3 (фигЛ), на соседних перьях 4 зубья расположены относительно друг друга в шахматном порядке. Перо начинается с торцевого зуба 5, с углом а заточки передней поверхности 5-15 градусов, а угол заточки задней поверхности зубьев больше угла подъема зубьев на сферической поверхности и определяется из соотношения:
I3 arctg- тЮ
где ft- величина угла заточки,
Р - шаг зубьев,
D - диаметр инструмента.
При этом рабочая сферическая поверхность очистного элемента разделена по верхней точке выпуклости на два участка Z,/ и Z,2, причем на переднем участке L; радиус очистного элемента определяется из соотношения :
0,5 DsH.mp. Rlu Rz.mp ,
где Овн.тр. - внутренний диаметр трубы,
RIU - радиус сферической поверхности на переднем участке очистного элемента;
г.тр- радиус гиба трубы,
а на заднем Z,2 участке радиус очистного элемента равен радиусу гиба трубы: р  р
2и г.тр.
Кроме ТОГО, шаг Р2 зубьев на заднем участке L2 меньше, чем шаг Р/ зубьев на переднем участке Р2 Pi.
Гидромеханическое устройство работает следуюшим образом: Корпус 1 очистного элемента вводят в очишаемую полость трубы, предварительно соединив с гибким приводом. Затем очистной элемент приводят во врашение со скоростью не менее 100 об/мин и подают жидкость (воду) под давлением 2-8 кг/см. Началом пера 4 с торцевым зубом 5 вычишают середину отложений, затем зубья 2, расположенные на переднем участке (L;) сферической поверхности, прорезают в отложениях канавки. Каждый зуб перемешается по винтовой одно- или многозаходной линии, образуя канавку, начатую предыдушим зубом, по касательной своими боковыми гранями. Под действием, в том числе и продольно составляюших усилий, очистной элемент смешает, скалывает твердые отложения. По мере перемеш;ения по гибу трубы, после прохождения вершины выпуклости, вступают в работу зубья заднего участка (/,2) сферической поверхности очистного элемента, у которых шаг меньше, чем у передних, а учитывая, что радиус сферического заднего участка очистного элемента совпадает с внутренним радиусом гиба, зубья заднего участка практически полностью очишают оставшиеся после зубьев переднего участка бороздки. Затем вычишенные отложения удаляются под действием подаваемой по каналу жидкости (воды).