УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к очистке отложений напорных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной, химической, коммунальной, металлургической и других отраслях.
Известно устройство (а.с. №1412820), содержащий корпус, на котором установлены, по меньшей мере, две струеформирующие манжеты, каждая из которых имеет клиновидные канавки. При этом, на первой от выхода из трубы манжете в сторону второй установлены клиновидные лепестки, которые генерируют колебания за счет струй от второй манжеты, ближней ко входу в трубу.
Недостатком устройства является то, что колебания возбуждаются между манжетами, и передняя манжета мешает распространению волн. Кроме того, в месте возбуждения колебаний усиливается турбулентность потока жидкости, что приводит к его запиранию в клиновидной канавке головной манжеты и резкому снижению эффекта струй на выходе.
Известно также устройство (патент РФ №2096096), содержащее манжету, центратор и очистной элемент, причем, манжета имеет осевое отверстие, а очистной элемент выполнен в виде установленного перед манжетой по ходу перемещения устройства генератора колебаний, имеющего полый корпус с размещенными на одном его торце со стороны манжеты клапаном, открытым в исходном положении, а на другом торце закрытым клапаном, подпружиненным относительно центратора, установленного перед корпусом, причем клапаны связаны между собой посредством штока.
Недостатком устройства является то, что установленный перед корпусом центратор расположен в отложениях трубопровода, которые, как правило, в различных сечениях трубопровода имеют концентрический вид. Это приводит к неустойчивому относительно оси трубопровода перемещению устройства и, соответственно, к снижению эффективности очистки отложений в трубопроводе. Кроме этого запорная плоская поверхность закрытого в исходном положении клапана генератора колебаний перпендикулярна к внутренней поверхности трубопровода. Соответственно после открытия клапана в этом же направлении действуют виброимпульсные потоки жидкости, которые отражаясь от внутренней поверхности трубопровода приводят, в свою очередь, к снижению кинетической энергии гидродинамической струй. А это приводит к снижению эффективности очистки отложений в трубопроводе.
Целью данной полезной модели является повышение эффективности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве используется струеформирующая манжета, размещенная по ходу его перемещения в передней части очистного элемента, а центратор размещен в задней его части.
С целью эффективного воздействия на отложения в трубопроводе за счет виброимпульсных колебаний, направленных под углом к внутренней поверхности трубопровода, запорная поверхность закрытого в исходном положении клапана генератора колебаний выполнена в виде усеченного конуса, основание которого расположено в направлении перемещения устройства.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «новизна» и «существенные отличия» предлагаемой полезной модели
На фиг.1 показан схематический чертеж устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода; на фиг.2 - это же устройство в момент срабатывания.
Устройство состоит из лепестковой струеформирующей манжеты 1, центратора 2, генератора колебаний, состоящего из полого корпуса 3 с размещенными на разных его торцах седлами 4 и 5.
Седло 5 открыто и над ним размещен клапан 10, который связан с клапаном 6 штоком 8.
Между штоком 8 и седлом 5 имеется зазор А, через который полость Б корпуса 3 соединена с конфузором В, куда подается поток рабочего агента Г.
На фиг.1 и 2 показаны также трубопровод 11 и отложения 12.
Устройство работает следующим образом.
После того как устройство заведено в трубопровод и на него подан поток рабочего агента (стрелки Г), этот поток попадает в конфузор В, откуда через зазор А, образованным штоком 8 и седлом 5, рабочий агент попадает в полость Б, где начинает возрастать давление до величины, определяемой пружиной 7 клапана 6 и насосом, создающим поток рабочего агента Г, давление которого должно быть всегда больше усилия пружины 7. Вторая часть потока Г воздействует на манжету 1, при котором устройство приводится в движение. Третья часть потока попадает в клиновидный зазор между трубопроводом 11 и манжетой 1, образует гидродинамические струи, которые смывают отложения 12. При этом центратор 2 имеет контакт с очищенной поверхностью трубопровода 11.
В момент, определяемый усилием пружины 7, открывается клапан 6, поток рабочего агента из полости Б резко выбрасывается в зону пониженного давления (как показано стрелками на фиг.2), а клапан 10, посредством штока 8, резко закрывается. Возникает гидравлический удар, который в виде импульса передается отложениям 12. Давление в полости Б падает и клапан 6, под действием пружины 7, закрывается, а клапан 10 открывается, и цикл
работы повторяется. Шток 8, клапаны 6 и 10 начинают работать в вибрационном режиме, излучая волны. Вибрация нарушает структурные связи отложений, что убыстряет процесс разрушения отложений.
Предложенное устройство позволяет повысить эффективность очистки отложений в трубопроводе.
Полезная модель прошла испытания по очистки отложений в трубопроводах.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. а.с. СССР №1412820, кл. В 08 В 9/04;
2. Патент РФ №2096096, кл. В 08 В 9/04.