Устройство для очистки полости труб

Устройство для очистки полости труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,> 740309 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 060278 (21) 2577974/29 — 12

{51)М. Кл.

В 08 В 9/04 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет -

Опубликовано 1506.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 1506.80

{53) УДК 621.7,,022 (088, 8) (72) Авторы изобретения

Г.В.Песцов и М.И. Болотин

Белорусский конструкторско-технологический институт городского хозяйства (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 11ЛЯ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ ТРУБ

Изобретение относится к области очистки трубопроводов и может быть использовано во многих отраслях промышленности, в мелиорации, при очистке дренажных систем, для очистки труб в водопроводной и канализационной сетях и др.

Известно устройство для очистки полости труб, включающее камеру с каналами для выхода очистного агента, на входе которой смонтирован клапан, на выходе — средство подачи очистного агента, а боковая стенка выполнена из эластичного материала(1). 15

В данном устройстве, вследствие выполнения каналов на выходном. конце камеры перпендикулярно ее продольной оси, нельзя эффективно ис- 2р пользовать подачу сжатого газа, например воздуха, в полость трубы через них, так как воздух, подаваемый через иих, не оказывает на поток в зазоре действия с целью более рацио- 25 нального перераспределения энергии по сечению потока.

Качество очистки, вследствие отсутствия в зазоре эффективной газожидкостной смеси, режим течения кото-3р рой должен иметь эмульсионный характер, т. е. воздух и вода должны быть хорошо перемешаны, и находиться в ней (в смеси) в виде капелек, невысокое, так как каналы выполнены на выходном конце и не имеют наклона под острым углом к продольной оси камеры, навстречу потоку, входящему в зазор, с целью улучшения лучшего перемешивания двух фаэ и обеспечения эмульсионного режима течения, для которого к тому же необходимо иметь в зазоре определенный массовый расход воздуха.

При использовании данного устройства в качестве пробки для накопления жидкости в смонтированных колодцах самотечных трубопроводов и для очистки труб требуется значительный расход воды под давлением, что повышает затраты на очистку.

Цель изобретения — улучшение качества и эффективности очистки за счет создания газожидкостной смеси непосредственно в стесненной зоне потока.

Указанная цель достигается тем, что каналы для выхода очистного агента размещены на эластичной боковой стенке камеры, обращенной к очищаемой поверхности и расположены под острым углом к ее продольной оси, причем каждый канал имеет. дроссельный элемент.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг.2 — сечение A-А на фиг.1.

Устройство представляет собой камеру, состоящую из эластичной боковой расширяющейся стенки 1, в которой размещены каналы, выполненные под острым углом к продольной оси камеры, в которых закреплены втулки 2, имеющие внутреннюю резьбу, и в них смонтированы сменные дроссельные элементы 3, например дроссельные шайбы, боковая стенка прикреплена к передней торцовой стенке камеры 4, в кОторой установлен клапан, состоящий из ша1 ика 5, пружины б, регулировочного винта 7, в которо выполнено сквозное отверстие, и к задней торцовой стенке 8, к которой подсоединяется шланг 9.

Данное устройство можно использовать в качестве пробки, например, для накопления жидкости в смотровых колодцах дренажных и канализационных систем с целью использования ее для очистки, для удаления заторов в трубе, для испытания трубопроводов на плотность и для очистки внутренней поверхности труб.

Работа устройства в качестве пробки осуществляется следующим образом.

Камера вводится в очищаемую трубу 10, по шлангу во внутреннюю полость камеры подается определенный массовый расход газа под давлением, например сжатого воздуха, давление которого выбирается таким, что истечение воздуха через дроссельные шайбы в полость трубы происходит в области надкритического течения, где скорость газа постоянна и близка к скорости звука в газе, и там имеет место максимальный и постоянный массовый расход через дроссельные элементы (для данной площади проходно.го сечения), представляющие собой местное сопротивление в виде отверстия в тонкой стенке.

Таким образом, подавая по внутреннюю полость камеры массовый расход воздуха, больший суммарного постоянного массового расхода через все дроссели, увеличивается наруж-. ный диаметр боковой стенки, которая расширяется и плотно прилегает к стенке трубы, закупоривая ее, подача воздуха затем прекращается, если идет удаление затора, то воздух под давлением продолжает поступать .в полость камеры, когда давление превысит величину, на которую настроен клапан, он срабатывает„и воздух под давлением поступает в йзолированный

740309 камерой участок трубы к затору и прочистит трубу, или проводят, например, проверку трубопровода на плотность, перекрыв и другой ее конец.

При очистке самотечных трубопроводов, например канализационных или дренажных систем, устройство сначала используют как пробку для накопления жидкости с целью применения ее в дальнейшем для очистки.

Затем воздух из внутренней полости камеры частично стравливают, например, с помощью крана, установленного на неприсоединенном к камере конце шланга, наружный диаметр расширяющейся боковой стенки уменьшается до определенной величины, необходимой для создания в зазоре между ней и стенками трубы высокоскоростного потока, камера под действием потока текучей среды перемещается в нам 20

20 правлении ее течения, скорость продвижения ее выбирается меньше скорости течения потока в трубе, из дроссельных элементов 3 в зазор, где создается за счет стеснения трубы высоко 5 скоростной поток текучей среды, например воды, выбрасывается навстречу этому потоку под давлением воздуха, который расширяется в этом зазоре причем степень его расширения в заЗ0 зоре выше, так как давление ниже, чем в полости трубы, за камерой со стороны входа воды в зазор.

Вода и воздух не составляют при этом сплошной среды, они перемешаны в виде мелких капель (для лучшего перемешивания их каналы расположены под острым углом к продольной оси камеры в сторону высокоскоростного потока), т.е. имеет место эмульсион40 ный режим течения высокоскоростного потока в зазоре, который определяется именно дроссельными элементами 3, так как они обеспечивают постоянный массовый расход воздуха, подаваемого непосредственно в зазор за счет saa45 полнения каналов в расширяющейся боковой стенке камеры, околостеночная ламинарная жидкостная пленка, которая изолировала стенку от более энергонасыщенного ядра потока, раз50 рушается и теряет сплошность, что позволяет частицам (капелькам) жидкости с высокой кинетической энергией входить в непосредственный контакт со стенкой трубы и разрушать находящиеся на ней загрязнения. Этому способствуют и вызванные высокой степенью расширения воздуха в зазоре резкие колебания давления, приводящие к изменению касательных напряжений на стенке трубы как по величине, так

60 и по направлению.

Работа устройства при очистке труб без предварительного накопления жидкости сводится к тому, что после введения устройства в трубу подают в

65 камеру сжатый воздух в количестве, 74030

Формула изобретения достаточном для увеличения наружного щ1аметра боковой стенки камеры с целью создания высокоскоростного потока в зазоре, в дальнейшем процесс очистки аналогичен вышеописанному.

Подача воздуха непбсредственно в зазор между расширяющейся боковой стенкой камеры и стенками трубы приводит к созданию эффективного двухфазного потока, приводящего к перераспределению кинетической энергии 10 ,в сечении потока в зазоре, энергия в центре потока убывает и возрастает на периферии — у стенок трубы, скорость смеси в околостеночном слое вследствие этого увеличивается, 15 моющая (очищающая) способность потока существенно повышается при тех же энергетических затратах, это объясняется именно изменением структуры потока, т.е. эмульсионным режимом те- чения, который, в свою очередь, обеспечивается подачей в зазор строго определенного массового расхода воздуха.

Таким образом данное устройство позволяет улучшить качество очистки за счет создания газожидкостной смеси,непосредственно в зазоре между боковой поверхностью камеры и стенками трубы, которая позволяет при тех ке затратах увеличить моющую способность потока в 4-7 раз.

Устройство для очистки полости труб, включающее камеру с каналами для выхода очистного агента, на входе которой смонтирован клапан, на выходе — средство подачи очистного агента, а боковая стенка выполнена из эластичного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и эффективности очистки за счет создания газожидкостной смеси в зазоре между боковой стенкой камеры и очищаемой поверхностью, каналы для выхода очистного агента размещены на эластичной боковой стенке камеры, обращенной к очищаемой поверхности и расположены под острым углом к ее продольной оси, причем каждый канал имеет дрос-. сельный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtOA 9 3802449, кл. В 08 В 9/02, 1974.

ЦНИИПИ Заказ 3279/1

Тираж 636 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4