Устройство для мойки полых изделий
DEVICE FOR WASHING HOLLOW ARTICLES

Изобретение относится к устройствам для мойки внутренней поверхности полых изделий, в частности различных емкостей, от загрязнений и отложений и может найти применение в машиностроении, химической промышленности, пищевой промышленности, энергетике и других отраслях.
Известно устройство для мойки полых изделий, включающее патрубок с отверстиями для подвода моющей жидкости в полость корпуса и корпус с соплами, выполненный с возможностью вращения относительно патрубка (авт. св. СССР №396127, опубл. 29.08.1973). Из-за наличия механической передачи, связывающей вращение сопел и вращение корпуса вокруг патрубка, струи очищающего потока описывают одни и те же траектории, что существенно снижает качество промывки.
Известно устройство для мойки полых изделий, включающие патрубок с отверстиями для подвода моющей жидкости в полость корпуса и корпус с соплами, выполненный с возможностью вращения относительно патрубка, в которых отсутствует жесткая связь между вращающимися частями, а вращение вокруг оси патрубка достигается, например, за счет дополнительных сопел (авт. св. СССР №402401, опубл. 19.10.73). Устройство имеет сложную конструкцию и большие габариты. Наличие дополнительных сопел снижает эффективность промывки удаленных поверхностей, так как струи моющей жидкости меньшего диаметра быстрее распадаются на отдельные образования и теряют скорость.
Известно также устройство для мойки полых изделий, содержащее патрубок с отверстиями на боковой поверхности для подвода моющей жидкости в полость корпуса и установленный на патрубке с возможностью вращения относительно патрубка корпус, в котором установлен с возможностью вращения перпендикулярно оси патрубка полый ротор с отверстиями на боковой поверхности для подачи моющей жидкости к реактивным соплам, установленных на концах ротора (патент СССР №1785444, опубл. 30.12.1992). Данное изобретение наиболее близко к предложенному и принято за прототип.
Недостатком данного технического решения является нерациональное распределение потока моющей жидкости. Необходимая скорость струй моющей жидкости и, соответственно, расход моющей жидкости, подаваемой в устройство, определяется из условия качественной промывки наиболее удаленных от устройства поверхностей емкости и, поэтому, ближайшие от устройства поверхности подвергаются избыточному воздействию, что приводит к излишнему расходу моющей жидкости и избыточным затратам энергии. При промывке топливных емкостей летательных аппаратов возможно отслоение герметика вблизи устройства для мойки.
Задачей данного изобретения является создание конструкции устройства для мойки полых изделий, обеспечивающей более рациональное распределение потоков моющей жидкости в процессе промывки.
Технический результат заключается в снижении затрат электроэнергии в процессе промывки и повышении качества промывки.
Для достижения этого технического результата в устройстве для мойки полых изделий, содержащем патрубок с отверстиями на боковой поверхности для подвода моющей жидкости в полость корпуса и установленный на патрубке с возможностью вращения относительно патрубка корпус, в котором установлен с возможностью вращения перпендикулярно оси патрубка полый ротор с отверстиями на боковой поверхности для подачи моющей жидкости к реактивным соплам, установленным на концах ротора, полость ротора разделена перегородкой, отверстия на боковой поверхности ротора для подачи моющей жидкости к реактивным соплам выполнены по разным сторонам перегородки и направлены в противоположные стороны, при этом положение сопел относительно ближайшего отверстия на боковой поверхности ротора выбирают из условия минимального гидравлического сопротивления при направлении сопла на наиболее удаленный участок промываемого полого изделия.
Отличительными признаками предполагаемого устройства для мойки полых изделий от указанного выше известного, является то, что полость ротора разделена перегородкой, отверстия на боковой поверхности ротора для подачи моющей жидкости к реактивным соплам выполнены по разным сторонам перегородки и направлены в противоположные стороны, при этом положение сопел относительно ближайшего отверстия на боковой поверхности ротора выбирают из условия минимального гидравлического сопротивления при направлении сопла на наиболее удаленный участок промываемого полого изделия.
Такое выполнение устройства позволяет более рационально распределять потоки моющей жидкости по внутренней поверхности полых изделий при промывке таких полых изделий, как топливные баки летательных аппаратов, которые, как правило, имеют удлиненную форму и небольшие размеры лючков для доступа внутрь, что не позволяет установить в них достаточное количество моечных устройств. В результате повышается эффективность промывки и снижаются энергозатраты.
Предлагаемое устройство для мойки полых изделий иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сбоку, на фиг. 2 - сечение А-А. Устройство для мойки полых изделий содержит полый патрубок 1 с отверстиями 2 на боковой поверхности для подвода моющей жидкости в полость 3 корпуса, которая образуется при соединении нижней части корпуса 4 и верхней части корпуса 5. Для обеспечения вращения корпуса, образованного из нижней и верхней частей корпуса 4 и 5, вокруг полого патрубка 1 целесообразно данный патрубок выполнить с соосным ему диском 6, а отверстия 2 на боковой поверхности патрубка 1 выполнить со смещением относительно оси патрубка 1. В верхней части корпуса 5 установлен с возможностью вращения перпендикулярно оси патрубка 1 полый ротор 7 с напрессованными на него колпачками 8 и 9, к которым прикреплены реактивные сопла 10 и 11. Полость ротора 7 разделена перегородкой 12 на две полости - 13 и 14. Для прохода моющей жидкости через полость 13 к реактивному соплу 10 на боковой поверхности ротора 7 выполнено отверстие 15, а для прохода моющей жидкости через полость 14 к противоположному реактивному соплу 11 на боковой поверхности ротора 7 выполнено отверстие 16. Колпачки 8 и 9 могут быть выполнены с возможностью регулировки их положения относительно отверстий 15 и 16. На фиг. 2 изображено положение отверстия 15 на боковой поверхности ротора 7 и соединенного с ним сопла 10, при котором гидравлическое сопротивление моющей жидкости на входе в отверстие 15 минимальное и, соответственно, максимальная скорость моющей жидкости на выходе из сопла 10, что необходимо для очистки наиболее удаленных участков промываемого полого изделия.
Перед промывкой полого изделия внутрь изделия устанавливают данное устройство. Устройство для мойки может быть соединено с помощью полого патрубка 1 и дополнительных труб со съемным люком или технологической панелью. Ориентация устройства внутри полого изделия должна обеспечивать наиболее полный охват струями всей внутренней поверхности и максимальную скорость струй при направлении сопел на наиболее удаленный участок промываемого полого изделия. При необходимости с помощью колпачков 8 и 9 производится регулировка положения сопел 10 и 11 для достижения минимального гидравлического сопротивления при направлении их на наиболее удаленные участки промываемого полого изделия.
Устройство работает следующим образом. При подаче моющей жидкости в патрубок 1 последняя поступает через отверстия 2 в полость 3, образованную при соединении нижней части корпуса 4 и верхней части корпуса 5, при этом из-за смещения отверстий 2 относительно оси патрубка 1 жидкость приобретает вращение относительно оси патрубка 1 и обеспечивает вращение корпуса. Диск 6, соосный патрубку 1, обеспечивает «плавающий» режим работы устройства, при котором трение между патрубком 1 и другими частями устройства минимально. При дальнейшем движении моющая жидкость поступает через отверстия 15 и 16 на боковой поверхности ротора 7 в полости 13 и 14 ротора 7 и изливается из реактивных сопел 10 и 11 на внутреннюю поверхность полого изделия, производя очищающее действие и, одновременно, вращая ротор 7. При вращении ротора 7 изменяется положение отверстий 15 и 16 на боковой поверхности ротора 7 относительно верхней части корпуса 5 и, соответственно, изменяется сопротивление движению моющей жидкости на входе в отверстия 15 и 16. На фиг. 2 изображено положение сопла 10, при котором сопротивление движению моющей жидкости на входе в отверстие 15 минимально, что обеспечивает наибольшую скорость моющей жидкости в сопле 10 и наиболее эффективное воздействие струи на очищаемую поверхность. При других положениях сопла, т.е. вне указанной зоны наиболее эффективной очистки, сопротивление движению моющей жидкости в основном зависит от конфигурации и величины зазора между ротором 7 и верхней частью корпуса 5. Величина указанного зазора при положении сопла вне зоны наиболее эффективной очистки должна быть достаточна для создания струй моющей жидкости, обеспечивающих эффективную промывку вблизи от устройства для мойки.
Предложенное устройство по сравнению с прототипом позволяет более рационально распределять потоки моющей жидкости по внутренней поверхности полых изделий, а именно к наиболее удаленным поверхностям полого изделия направлять струи моющей жидкости с большей скоростью, что позволяет компенсировать падение скорости струй при движении в газовой среде, заполняющей полое изделие. Кроме этого данное устройство ограничивает избыточное силовое воздействие струй на близлежащие от устройства поверхности полого изделия и уменьшает возможность отслаивания различного вида покрытий. Все это позволяет существенно снизить энергопотребление при промывке. Например, при промывке полого изделия, в котором половина поверхностей принимается за удаленные и обрабатывается струями имеющими скорость на выходе из сопел устройства в 2 раза большую, чем при обработке близлежащих поверхностей, суммарный расход моющей жидкости снижается на 25% и, соответственно, может быть установлен насос с меньшей производительностью и меньшим энергопотреблением.