РУЧНАЯ ПНЕВМОУСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

Устройство относится к очистке труб от твердых отложений в химической, энергетической, машиностроительной, а также в других отраслях промышленности и может быть использовано, в частности, для очистки трубок конденсаторов от твердых карбонатных отложений, а также для очистки прямых труб с большим количеством отложений, очистки бойлеров и скоростных подогревателей, испарительных аппаратов, воздухоохладителей компрессоров, охладителей масла и опреснителей.
Все существующие устройства очистки внутренней поверхности труб можно разделить по характеру процесса удаления отложений. Использование устройств, работающих по принципу удаления отложений химическим путем, ведет к необходимости утилизации отработанных химических материалов, уменьшает экологичность и повышает травмоопасность выполняемых работ. К недостаткам ультразвуковым и электрогидроимпульсных установок относится сложность и длительность работ по установке оборудования.
Известно устройство для очистки внутренних поверхностей труб (Патентная заявка Российской Федерации №2230498 С2, опубл. 2004.11.10), которая содержит сопла, связанные с корпусом, оснащенным водоводом, пневматический инструмент ударного действия, пневматический цилиндр с золотниковой системой воздухораспределения, поршень и боек, насаженный на водопроводную трубку.
Недостатком этого известного устройства является вероятность разрыва труб в результате неконтролированного влияния гидроимпульса на внутреннюю поверхность в процессе бесконтрольной очистки с применением этого устройства.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб (Патент Российской Федерации №2121894 С1, опубл. 1998.11.20), которое содержит корпус с закрепленными на торцевой части, под углом к поверхности трубы, роликовые головки, выполненные в форме усеченных конусов. Счищенные отложения отдаляются напорной струей воды.
Недостатком этого известного устройства является увеличение длительности процесса удаления отложений из-за того, что процессы механического и гидравлического удаления отложений осуществляются последовательно. Кроме того, существует также вероятность разрыва трубы в результате неконтролированного давления напора струи воды.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности, назначению и достигаемому результату является устройство электроимпульсное пневматическое для очистки конструктивных элементов от загрязнений (Патент Украины на полезную модель №14318 от 15.05.2006), которое содержит корпус с расположенным в нем валом, привод вращения вала и инструмент чистки. Это известное изобретение содержит электроимпульсную систему разрушения отложений, которая выполнена в виде последовательно соединенных генератора электроимпульсов, накопителя-формирователя электроимпульсов и индуктора-преобразователя, а также пневматическую систему удаления отложений.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность очистки внутренней поверхности труб ввиду невозможности использования воды в связи с наличием электроимпульсной системы разрушения отложений. Дополнительная подача воды в зону очистки трубы электрическим инструментом приводит к очень высокой травмоопасмности и возможности получения серьезных травм рабочим персоналом. Кроме того, использование электрооборудования в составе устройства делает его восприимчивым к условиям окружающей среды.
Еще одним недостатком устройства является травмоопасность процесса удаления отложений из-за вероятности разрыва трубы изнутри под воздействием бесконтрольного электроимпульса во время процесса разрушения отложений в трубе.
Еще одним недостатком устройства является низкая надежность конструкции и, как следствие, очень быстрый износ инструмента очистки и оборудования, ограниченность использования, из-за того, что невозможна очистка труб от твердых отложений.
В основу полезной модели поставлена задача повышения эффективности процесса очистки труб, повышения безопасности работы, упрощения и повышения надежности конструкции.
Поставленная задача решается тем, что ручная пневмоустановка для очистки внутренней поверхности труб содержит корпус с расположенным в нем валом, привод вращения вала и инструмент чистки. В соответствии с полезной моделью, в качестве привода вращения использован пневмодвигатель, а вал выполнен полым, причем в инструменте чистки выполнены отверстия подачи жидкости под давлением.
В отдельном варианте осуществления изобретения в корпусе выполнены каналы подачи воды через клапанный узел, а также канал подачи сжатого воздуха в пневмодвигатель через штуцер подачи сжатого воздуха.
В еще одном варианте полезной модели в состав устройства дополнительно введена торсионная штанга, связанная с валом, а также редуктор передачи крутящего момента с заданной скоростью, механически связанный с пневмодвигателем.
Возможно выполнение устройства, когда корпус дополнительно оснащен курком с возможностью контроля подачи сжатого воздуха и воды.
Задача повышения эффективности процесса очистки труб достигается благодаря тому, что как привод вращения использован пневмодвигатель, вал выполнен полым, а в инструменте чистки выполнены отверстия подачи жидкости под давлением. Поэтому для такой конструкции отсутствуют требования к состоянию очищаемых труб по сроку эксплуатации или по твердости материала, из которого они изготовлены. Кроме того, устройство не подвержено влиянию температуры окружающей среды в виду использования энергии сжатого воздуха для приведения во вращение инструмента чистки.
Задача повышения безопасности работы достигается благодаря потому, что исключено повреждение самой трубы за счет использования принципа вращения инструмента чистки для удаления отложений одновременно с равномерным перемещением вдоль поверхности трубы с помощью торсионной штанги, связанной с валом, который получает вращение от пневмодвигателя.
Задача упрощения и повышения надежности конструкции достигается за счет использования в составе устройства небольшого количества деталей в составе простой гидромеханической системы, состоящей из пневмодвигателя, связанной с инструментом чистки с помощью вала, и торсионной штанги, а также за счет небольшого количества расходных материалов к этой системе.
На Рис.1 показана ручная пневмоустановка для очистки внутренней поверхности труб; на Рис.2 - схема устройства в разрезе.
Устройство содержит корпус 1 с расположенным в нем валом 2, привод вращение вала (пневмодвигателя) 3 и инструмент чистки 4. В инструменте чистки 4 выполнены отверстия 5 подачи жидкости под давлением. В корпусе 1 выполнены каналы подачи воды 6 через клапанный узел 7, а также канал 8 подачи сжатого воздуха в пневмодвигатель 3 через штуцер 9 подачи сжатого воздуха. С валом 2 связана торсионная штанга 10. С пневмодвигателем 3 механически связан редуктор 11. Корпус 1 дополнительно оснащен курком 12 с возможностью контроля подачи сжатого воздуха.
3
Устройство работает таким образом. Для работы ручной пневмоустановки необходимо обеспечить подведение к штуцерам 9 подачи сжатого воздуха (с давлением 0,4-0,7 МПа и расходом 1,5 м/мин, возможно без воздухоподготовки) и технической воды (с давлением 0,2-0,5 МПа).
Курок 12 на ручке, выполненной на корпусе 1, управляет открытием/закрытием клапана подачи сжатого воздуха 9 на пневмодвигатель 3, который с помощью редуктора 11 передает вращение с определенным крутящим моментом и скоростью на выходной вал 2 установки. Также курок 12 управляет открытием/закрытием клапанного узла 7 подачи воды в зону работы инструмента чистки. Вода подается по каналу 6 в корпусе 1 установки, через отверстие в торсионной штанге 10, прямо на инструмент чистки 4 и потом через отверстия 5 попадает в зону работы инструмента чистки 4.
В процессе вращения инструмента чистки 4 происходит скалывание и измельчения отложений 13, которые сразу вымываются потоком воды из трубы 14. Подача воды в зону работы инструмента также способствует значительному увеличению эффективности очистки труб и долговечности инструмента.
Конструкция инструмента чистки 4 и точный подбор его размера относительно диаметра очищаемой трубы 14 исключает возможность повреждения ее внутренней поверхности.
Таким образом, в заявляемой полезной модели достигается повышение эффективности процесса очистки труб, повышение безопасности работы, упрощение и повышение надежности конструкции.