РОТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки поверхностей от нежелательных отложений, обрастании и наслоений, преимущественно, в судоремонтной, теплоэнергетической и химической отрасли, а также в коммунальном хозяйстве.
Известны сопловые устройства для обработки поверхности вращающимися высоконапорными струями рабочего агента (Финкель Г.Н., Муродян А.А. «Механизация процессов докования», сб. ВНТО им. А.Н.Крылова, Л., 1979, вып.305, с.54-59). В таких устройствах повышение эффективности воздействия на обрабатываемую поверхность осуществляют за счет увеличения давления в подающем трубопроводе или расхода рабочего агента, что требует использования энерготехнологического оборудования высокой мощности, а потому процесс очистки связан со значительными энергозатратами.
Использование приспособлений для механизации процесса очистки и точной доставки моющей головки в область очищаемого объекта, а также применение сопловых насадок специальной конструкции позволяет несколько облегчить соблюдение необходимого режима очистки и повысить ее производительность (Федоткин И.М. и др., «Технология ремонта корпуса судна». Л., Судостроение, 1984 г.). Однако такие устройства не позволяют достичь значительного повышения эффективности воздействия на очищаемую поверхность.
Наиболее близким к описываемому изобретению является ротационное устройство для очистки поверхности (Патент РФ №40607, МПК В 08 В 3/02, оп. 2004 г.), включающее соединенный с высоконапорной установкой трубопровод для подачи рабочего агента, переходник и струеформирующую головку с сопловыми насадками, выполненную с возможностью вращения. Известное устройство, обладая достаточно простой конструкцией и малым весом, позволяет быстро и эффективно очищать поверхности от обрастании, отложений и строительных наслоений. В то же время известное устройство имеет ограниченные функциональные и эксплуатационные возможности, поскольку не предусматривает использование дополнительных средств для повышения эффективности обработки поверхностей.
J
Таким образом, технический результат от использования настоящего изобретения заключается в повышении эффективности проводимых работ по обработке поверхностей за счет расширении функциональных и эксплуатационных возможностей устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что ротационное устройство для очистки поверхности, включающее соединенный с высоконапорной установкой трубопровод для подачи рабочего агента и переходник соединенный с неподвижным элементом блока струеформирующей головки, выполненной с возможностью вращения, содержит размещенный в проходном канале переходника эжектор, в узком сечении которого выполнено отверстие для подсоединения к системе подачи дополнительного средства воздействия.
При этом блок струеформирующей головки может содержать соединенный с переходником несущий корпус, в котором размещены подшипники и полая ось, на конце которой укреплена струеформирующая головка с гидравлическими каналами и оконечными сопловыми насадками.
Предпочтительно эжектор выполнить в виде трубки Вентури или сопла Лаваля.
Целесообразно эжектор выполнить сменным.
Наличие эжектора в устройстве для очистки поверхности, согласно описываемому изобретению, позволяет дополнительно вводить в струйный поток рабочего агента различные моющие средства, другие жидкости или сухие компоненты с целью усиления воздействия на очищаемую поверхность. Также, при проведении очистных работ под водой, эжектор с соответствующими параметрами позволяет дополнительно вводить нейтральный газ для интенсификации и регулирования процессов кавитации в потоке рабочего агента, истекающего через сопловые насадки.
На чертеже представлен пример реализации описываемого устройства в разрезе по продольной оси.
Входной патрубок переходника 1 подключен к трубопроводу для подачи рабочего агента, соединенному с высоконапорной установкой (на чертеже не показано). В проходном канале переходника 1 установлен эжектор 2, в узком сечении которого выполнено отверстие 3, подсоединенное, например, посредством штуцера 4 к емкости с дополнительным средством воздействия, либо к системе дозированной подачи нейтрального газа.
Переходник 1 жестко связан с несущим корпусом 5, в полости которого расположены блок подшипников 6 и полая ось 7. На конце оси 7 закреплена посредством гайки 8 головка 9 с гидравлическими каналами 10. Гидравлические каналы 10 выполнены в радиальном направлении и на их выходе установлены возбудители кавитации, каждый из которых состоит из поворотной насадки 11 и сопла 12, соединенных резьбовым соединением.
Полая ось 7 зафиксирована с возможностью вращения в центральной части несущего корпуса 5 посредством подшипников 6 качения, стопорных колец 13 и сальниковых уплотнений 14. В центральной части головки 9 установлен оконечный настраиваемый шток 15, выполненный в виде винтового упора. Головка 9 с гидравлическими каналами 10 и струеформирующими сопловыми насадками 11, полая ось 7, блок подшипников 6 и корпус 5
в совокупности представляют собой блок ротационной струеформирующей головки, механизм вращения которой может быть осуществлен любым известным способом.
Эжектор 2 может быть выполнен сменным и установлен посредством резьбового соединения в проходной канал переходника 1, выполненного в виде втулки.
На корпусе 5 установлен защитный кожух 16, предназначенный для защиты оператора от воздействия вращающегося струйного потока.
На внешней стороне корпуса 5 винтом 17 крепится ручка 18.
Патрубок 19 подсоединенный к проходному каналу переходника 1 служит для подачи рабочего агента из трубопровода.
Описываемое устройство представляет собой разборную конструкцию, обеспечивающую оперативную смену деталей в случае их повреждения, а также установку возбудителя кавитации или эжектора требуемой формы с параметрами, выбираемыми в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности и условий проведения обработки
Устройство работает следующим образом.
Рабочий агент от насоса высокого давления подают через патрубок 19 в проходной канал переходника 1, по которому струйный поток проходит через эжектор 2, где соединяется, например, с моющим средством, поступающим через боковое отверстие 3, и направляется через проходной канал полой оси 7 и сопряженный с ним проходной канал головки 9 в гидравлические каналы 10, после чего истекает в виде кавитирующих струй через поворотные насадки 11 и сопла 12 на очищаемую поверхность.
За счет высокой скорости потока протекающего через малое сечение эжектора 2, статическое давление в малом сечении становится ниже давления насыщенных паров, а именно ниже атмосферного давления. Создаваемое таким образом в основном потоке рабочего агента вакуумметрическое давление в узкой части эжектора позволяет осуществлять забор и вводить в струйный поток дополнительные средства воздействия, например, различные моющие средства, технические жидкости или сухие элементы. При
использовании описываемого устройства для подводной очистки поверхностей в эжектор 2 подают нейтральный газ с целью регулирования частотных составляющих динамических импульсных колебаний струйного потока
Поворотные насадки 11 настраивают таким образом, чтобы струйный поток, истекая из них под углом к очищаемой поверхности, создавал крутящий момент, за счет которого головка 9 осуществляет вращение по часовой стрелке и образует тем самым вращающийся струйный поток.
Удерживая устройство за ручки 18 и 20 оператор подводит его к очищаемой поверхности до упора штока 15 и осуществляет обработку поверхности струйным вращающимся потоком, истекающим из сопловых насадок 12. Расстояние от очищаемой поверхности до сопловых насадок 12 регулируют настраиваемым штоком 15 выбирая оптимальное динамическое давление на отложения, которые необходимо удалять.
За счет перепада давления в эжекторе 2 и сопловых насадках 12 настраиваемых путем подбора внутренних диаметров их проходного сечения, а также дополнительным введением моющего раствора, нейтрального газа, либо других вспомогательных средств добиваются оптимальных параметров работы установки с максимальным динамическим давлением на наслоения и расходными характеристиками рабочего агента.