ГИДРОМОНИТОРНАЯ РОТОРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ ТРУБ ОТ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Полезная модель относится к обработке поверхности материала струей жидкости, в частности, для очистки внутренней поверхности труб. Предложение относится к гидромониторным роторным насадкам. Целью данного устройства является очистка внутренней полости трубок трубных пучков кожухо-трубчатых теплообменников от твердых отложений с помощью высокоскоростных высоконапорных пульсирующих струй воды. Поставленная цель достигается тем, что на корпусе насадки расположены два ротора в форме втулок, на каждом из роторов выполнены по два сопла, расположенных тангенциально под углом к поверхности роторов таким образом, что обеспечивают вращение одного ротора в одном направлении, второго ротора - в противоположном направлении. В корпусе насадки выполнены прорези, через которые на сопла роторов поступает вода, при этом прорези выполнены таким образом, что в любой момент времени при вращении каждого ротора в разных направлениях на одно из сопел одного из роторов свободно поступает вода, а на второе сопло этого же ротора вода поступать не будет, так как второе сопло будет находиться не на против прорези, а напротив стенки корпуса. В связи с такой конструкцией корпуса насадки истечение воды из сопел будет осуществляться пульсирующими струями. Вынос отмытых отложений будет осуществляться реактивными струями воды, истекающими из задних сопел, благодаря которым также будет создаваться усилие для продвижения насадки вперед. Преимущество данного устройства заключается в простоте конструкции, позволяющей получать на выходе высокоскоростные высоконапорные пульсирующие струи воды, благодаря чему значительно увеличится эффективность очистки внутренней полости трубок трубных пучков кожухо-трубчатых теплообменников от твердых отложений.
Полезная модель относится к обработке поверхности материала струей жидкости, в частности, для очистки внутренней поверхности труб.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, известное из SU 1741937 (кл. B08B 9/04, опубл. 23.06.1992), содержащее полый корпус с прорезями и с задними реактивными соплами и гидроприводной ротор, и которое предлагается в качестве прототипа.
Недостатком данного устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода являются:
- во-первых, наличие нескольких движущихся механических частей, что обуславливает сложность изготовления и высокую вероятность поломки при работе внутри трубопровода, а это ведет к повышению себестоимости изготовления изделия и, как следствие, к удорожанию конструкции в целом, и высокому риску отказов устройства;
- во-вторых, наличие одного гидроротора в виде сегнерова колса будет вызывать при вращении гидроротора возникновение крутящего реактивного момента на корпусе устройства.
Известна насадка (патент RU №2165020, МПК 7 Е21С 45/00, опубл. в бюл. №10 от 10.04.2001 г. ), содержащая корпус с соплом, размещенным на его переднем торце и вторым соплом размещенным на боковой поверхности корпуса, при этом ось выходного отверстия первого сопла в плоскости его переднего торца смещена от оси вращения корпуса на расчетное расстояние и наклонена к оси вращения корпуса под углом 5-30°, а ось выходного отверстия второго сопла наклонена к оси вращения корпуса в сторону его переднего торца под углом 50-80°, при этом на боковой поверхности корпуса выполнено не менее двух сопел, причем сопла выполнены в виде сменных сопловых головок с внешней конической поверхностью, имеющей меньшее основание переднего торца, и установленных в соответствующие ответные отверстия корпуса, при этом соосно коническому (коническим) отверстию(ям) в корпусе на боковой поверхности выполнено цилиндрическое(ие) отверстие(я) с диаметром не менее максимального диаметра сопловой головки, снабженное(ые) заглушкой с уплотнительной манжетой.
Недостатками данной гидромониторной насадки являются:
- во-первых, сложность изготовления, обусловленная выполнением наклонных конических отверстий и сопловых головок, требующих высокой точности при изготовлении для соблюдения необходимых углов и размеров, а это ведет к повышению себестоимости изготовления изделия и, как следствие, к удорожанию конструкции в целом;
- во-вторых, малая площадь охвата струями, истекаемыми из сменных сопловых головок, обрабатываемой поверхности и значительные гидравлические потери на вращение корпуса.
Известен насадок KEG «Роторная форсунка», патент SU 19516780 E02F 9/00, включающий опорные части и среднюю часть, которая вращается, скорость вращения регулируется, и происходит выброс воды из сопел, расположенных по окружности вращающейся части.
Недостатком данного устройства является то, что оно самостоятельно не передвигается вдоль коллектора, его надо тащить на тросе.
Целью заявляемого устройства является повышение эффективности обработки поверхности материала струей жидкости и повышение очищающей способности струй воды, в частности, для очистки внутренней поверхности труб от твердых отложений.
Поставленная цель достигается тем, что на выходе из сопел насадки можно получать высокоскоростные высоконапорные пульсирующие струи воды, при этом частота пульсации струй будет определяться конструкцией корпуса.
На фиг. 1 изображена гидромониторная роторная насадка в разрезе, на фиг. 2 - вид данной насадки сзади, на фиг. 3 - поперечное сечение насадки в плоскости сопел переднего ротора, на фиг. 4 - поперечное сечение насадки в плоскости сопел заднего ротора.
Насадка состоит из корпуса 1 с прорезями 4 и задними реактивными соплами 6, который снабжен резьбой 7 для присоединения к шлангу для подачи воды. На корпусе 1 установлены передний ротор 2 с расположенными диаметрально противоположно соплами 5, оси которых направлены под углом к поверхности ротора, и задний ротор 3 с расположенными диаметрально противоположно соплами 5, оси которых направлены под углом к поверхности ротора, но с другим направлением, что обеспечивает отсутствие реактивного момента на корпусе насадки.
Принцип работы заключается в следующем. После присоединения насадки к шлангу с помощью резьбы 7, в центральный канал насадки подается вода под большим давлением и с большим расходом. Через прорези 4 вода поступает на сопла 5 переднего ротора 2 и заднего ротора 3. При истечении воды из сопел 5 роторы начинают вращаться, при чем ротор 2 в одном направлении, а ротор 3 в противоположном направлении. Но прорези 4 расположены таким образом, что в любой момент времени при вращении роторов 2 и 3 в разных направлениях на одно из сопел 5 роторов 2 и 3 свободно поступает вода, а на второе сопло 5 роторов 2 и 3 вода поступать не будет, так как второе сопло 5 будет находиться не на против прорези, а напротив стенки корпуса. В связи с такой конструкцией корпуса насадки истечение воды из сопел будет осуществляться пульсирующими струями. Вынос отмытых отложений будет осуществляться реактивными струями воды, истекающими из задних сопел 6, благодаря которым также будет создаваться усилие для продвижения насадки вперед, и сама насадка будет центрироваться в трубе.
Преимущество данного устройства заключается в простоте конструкции, позволяющей получать на выходе высокоскоростные высоконапорные пульсирующие струи воды, благодаря чему значительно увеличится эффективность очистки внутренней полости трубок трубных пучков кожухо-трубчатых теплообменников от твердых отложений.