Устройство для ультразвуковой чистки труб

Устройство для ультразвуковой чистки труб (далее, также полезная модель, техническое решение, устройство) относится к приспособлениям для очистки труб различного диаметра, от внутренних твердых отложений; возможно использование в самых разных сферах. Отложения на стенках труб систем водоснабжения и водоподготовки в виде твердого и трудноудаляемого слоя из-за содержания в воде минеральных солей, преимущественно магния и кальция, - наиболее распространенная проблема, с которой сталкиваются в промышленности и в быту. В результате наблюдается сужение внутреннего диаметра труб. Устройство конструктивно относится к изделиям, основанным на физическом (безреагентном) методе - методе ультразвуковой очистки. Предназначено для непрерывно-последовательной очистки за счет перемещения источника акустических колебаний относительно очищаемой поверхности.
В настоящее время, из уровня техники известна полезная модель «Высокочастотный ультразвуковой излучатель для технологической очистки (варианты)», взятая за прототип (патент РФ №60791, дата приоритета: 07.11.2006 год). К числу недостатков прототипа можно отнести то, что данное устройство размещается на очищаемой поверхности стационарно, что делает невозможным его быстрое применение в качестве ручного инструмента для очистки большого участка загрязненной поверхности. Также определенным недостатком прототипа можно указать отсутствие непосредственного контакта между источником акустических колебаний и очищаемой поверхности, что отрицательно сказывается на результативности процесса очистки и влечет необходимость применения, в процессе очистки, дополнительных химических веществ (жидкостей). Технической целью (задачей) заявляемой полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков, а ее техническим результатом - создание мобильного устройства, упрощенного по конструкции и эксплуатации, конструктивно предназначенного для использования в качестве ручного инструмента, которое обеспечивает более тщательную очистку без применения дополнительных химических веществ (жидкостей).
Поставленная задача достигается тем, что, в заявляемом техническом решении, которое включает генератор частоты, электрически соединенный с ультразвуковым преобразователем-насадкой - последний конструктивно снабжен сквозным отверстием вдоль своей оси, при этом выполнен разъемным, генератор частоты и ультразвуковая преобразователь-насадка помещены в единый корпус, на котором размещены органы управления устройством, при этом устройство выполнено подвижным относительно очищаемой поверхности (жирным выделены существенные признаки полезной модели, отличающие ее от прототипа). Именно вышеуказанная совокупность признаков, обеспечивает получение заявляемой полезной моделью указанного технического результата.
На чертеже (Фиг. ) приведена принципиальная схема устройства.
Устройство для ультразвуковой чистки труб включает в себя следующие элементы: корпус (условно не показан), генератор частоты 1, ультразвуковой преобразователь-насадку 2.
Корпус (условно не показан) несущий, сложной формы, полый внутри. Содержит органы управления полезной моделью в целом. Выполнен с возможностью перемещения вдоль очищаемой поверхности.
Генератор частоты 1 неподвижно установлен внутри корпуса (условно не показан). Электрически соединен с ультразвуковым преобразователем-насадкой 2. Имеет линию электропитания от внешнего источника электрической энергии 220-240 В. Конструктивно предназначен для преобразования энергии получаемой от внешнего источника питания в периодические электрические колебания различной формы и частоты. Может быть представлен любой известной конструкцией.
Ультразвуковой преобразователь-насадка 2 подвижный, разъемный, установлен внутри корпуса (условно не показан). Электрически соединен с генератором частоты 1. Конструктивно предназначен для преобразования подаваемых на него электрических колебаний в механические такой же частоты (в пределах 20000 Гц). Может быть представлен любой известной конструкцией. Устанавливается вокруг очищаемой трубы 3, всплошную охватывая ее со всех сторон. Допускает линейные и угловые перемещения вдоль очищаемой поверхности.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом: под воздействием генератора частоты 1 в ультразвуковом преобразователе-насадке 2 возбуждаются механические колебания заданной частоты. За счет сплошного контакта последнего с очищаемой поверхностью (со всех ее сторон) - происходит одномоментное возбуждение акустических колебаний по всей очищаемой поверхности трубы 3 и в воде, протекающей в месте, где на трубе 3 установлен ультразвуковой преобразователь-насадка 2. Очистка происходит за счет совместного действия разных нелинейных эффектов (кавитация и прочее), возникающих в жидкости под действием мощных ультразвуковых колебаний. Получается внутри металла трубы 3 и внутри воды создаются постоянные микроколебания заданной амплитуды. Для металла, из которого сделана труба, такая амплитуда безопасна, а вот слой твердых отложений такого воздействия не выдерживает. В силу этого, изгибные колебания ультразвука постепенно удаляют твердые отложения со стенок очищаемой поверхности, которые под воздействием акустических волн начинают постепенно отслаиваться и вымываться протекающим по трубе 3 потоком воды.
По-прошествии определенного времени - оператор устройства, воздействуя на органы управления, установленные на корпусе (условно не показан) перемещает его на новое место, вдоль очищаемой поверхности. И так вплоть до окончания очищаемой трубы 3.
В настоящее время, заявителем, собственными силами, изготовлен опытный образец, показавший свою хорошую работоспособность.