Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода

Заявляемая полезная модель относится к области эксплуатации напорно-нагнетательных трубопроводов и строительной технике, а именно к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов и может быть использована в коммунальном хозяйстве и мелиорации, на предприятиях различного профиля, а также на магистральных газопроводах, нефтепроводах и в напорной канализации.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, состоящее из нескольких манжет, соединенных между собой. Внутренняя часть каждой манжеты выполнена из эластичных элементов, расположенных по кругу в несколько слоев в шахматном порядке. Наружная часть каждой манжеты выполнена из пружинных элементов, расположенных в два ряда, также в шахматном порядке. Наружные и внутренние элементы закреплены на полой штанге между фланцами. Наружный ряд пружинных элементов образует на поверхности манжет равномерно распределенные по окружности клиновидные щели /а. с.СССР №1414931, м. кл. E03F 3/00, 1988/.
Устройство по этому а.с. позволяет создать в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью трубопровода и наружными элементами манжет перепад давления рабочего агента от 0,2 до 1,25 МПа, при этом разрушение наростов и удаление скопления коррозионных отложений перед устройством удовлетворительное. Однако, на низконапорных разводящих сетях в населенных пунктах и других трубопроводах более 300 мм эффективность размывания низкая, так как не представляется возможным обеспечить вышеуказанный перепад давления.
Другим аналогом заявляемой полезной модели по технической сущности является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее корпус с каналом для прохода рабочего агента, размещенные на корпусе очистные и уплотнительные элементы и установленный в канале подпружиненный вдоль оси устройства клапан (а.с. СССР №1804926, м. кл. В08В 9/04, 1993).
Подпружиненный клапан, совершая колебания вдоль оси устройства, периодически повышает давление в полости трубопровода за очистным снарядом, но этого недостаточно для полного удаления скопления отложений перед снарядом.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели по технической сущности является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее корпус с каналом для прохода рабочего агента, смонтированные на корпусе очистные элементы, установленные в канале подпружиненные вдоль оси устройства клапан и поршень с внутренней полостью и седлом для клапана в днище, причем клапан расположен перед поршнем по ходу очистки, а ход движения поршня больше хода продольного перемещения клапана /полезная модель РФ №26975, м. кл. В08В 9/04, 2003/.
Это устройство обеспечивает качественную очистку внутренней поверхности трубопровода, однако, проблема стабильности процесса размывания скопления коррозионных отложений перед очистным устройством остается из-за непостоянного давления сзади и спереди устройства, а также из-за расположения клапана с седлом.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение производительности очистки за счет стабилизации процесса размывания скопления коррозионных отложений перед очистным устройством.
Для достижения указанного технического результата при использовании признаков известного устройства, содержащего корпус с каналом для прохода рабочего агента, смонтированные на корпусе очистные элементы, пружину сжатия, расположенные вдоль оси корпуса клапан со стержнем, седло для клапана, согласно полезной модели, передняя часть стержня оснащена перпендикулярным оси корпуса упорным диском со сквозными отверстиями, при этом диск размещен вне полости корпуса с образованием зазора между передним торцом корпуса и основанием диска, причем диск подпружинен, а седло выполнено на заднем торце корпуса.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.
Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода представляет собой цилиндрический корпус 1 с каналом 2 для прохода рабочего агента. На корпусе 1 смонтированы по меньшей мере два очистительных элемента 3 и 4. Вдоль оси корпуса 1 расположен клапан 5 со стержнем 6. Передняя часть стержня 6 оснащена перпендикулярным оси корпуса 1 упорным диском 7 со сквозными отверстиями 8 для прохода рабочего агента. Диск 7 размещен вне полости корпуса 1 с образованием зазора « L « между передним торцом корпуса 1 и основанием диска 7. При этом он /диск 7/подпружинен пружиной сжатия 9. На заднем торце корпуса 1 выполнено седло 10 для клапана 5. Гайка 11 на заднем конце стержня 6 позволяет изменять проходное сечение, следовательно, и пропускную способность клапана 5. Трубопровод обозначен на чертеже позицией 12.
Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода /очистной снаряд/ работает следующим образом.
Очистной снаряд вводят в трубопровод 12 и перемещают его образованным в полости трубопровода 12 потоком рабочего агента, в частности, воды. Клапан 5 контактирует с седлом 10 и обеспечивает необходимый для этого перепад давлений сзади и спереди устройства. При движении снаряда очистные элементы 3 и 4 производят очистку внутренней поверхности трубопровода 12. Когда перед снарядом начинают скапливаться отложения с внутренней поверхности трубопровода 12 и начинает возрастать сопротивление его перемещению, упорный диск 7, сжимая пружину 9, вместе со стержнем 6 и клапаном 5 перемещаются назад. Упорный диск 7 не достигает еще переднего торца корпуса 1, а пара клапан 5 - седло 10 разрывается. Поток рабочего агента устремляется через образовавшийся кольцевой зазор, канал 2 и отверстия 8 диска 7 и размывает скопление коррозионных отложений перед снарядом. Пружина 9 возвращает диск 7 в исходное положение, а клапан 5 перекрывает канал 2. Это вызывает в полости за снарядом резкое увеличение давления на снаряд, в результате которого увеличивается расход воды через кольцевую щель между очистными элементами 3 и 4 и внутренней поверхностью трубопровода 12. Далее процесс повторяется.
Таким образом, снаряд перемещается рывками, но с меньшим интервалом во времени, чем наиболее близкий аналог, и не допускает большое скопление коррозионных отложений перед ним.
Изготовлен опытный образец устройства, который успешно прошел испытания на трубопроводах 300 и 500 мм.
Итак, использование полезной модели позволяет эффективно чистить внутреннюю поверхность трубопровода за счет стабилизации процесса размывания скопления коррозионных отложений перед очистным устройством.