Устройство для очистки внутренней поверхности гидравлических трубопроводов

Устройство для очистки внутренней поверхности гидравлических трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Р,, --.-:

0 fI И" С -А Н

И Е п,777394

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.78 (21) 2640648/24-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) M. Кл.

F 28 G 7/00

Государственный комитет (53) УДК 62.734 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. И. Нестеров, А. С. Зломнов, М. К. Сиянгулов и Г. И. Фельдман

Институт по проектированию городских инженерных сооружений

«ЛЕНГИПРОИ НЖПРОЕКТ» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к устройствам для очистки внутренней поверхности гидравлических трубопроводов и касается транспортировки грузов в потоке жидкости.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности гидравлических трубопроводов, содержащее обтекаемый корпус на опорных колесах, крыльчатку, расположенную на носовой части корпуса, и очиститель:(1).

Однако такое устройство малоэффективно для очистки трубопроводов большой протяженности, очиститель не обеспечивает высокого качества очистки трубопроводов и быстро изнашивается в процессе очистки. Для повышения качества очистки требуется многократное передвижение устройства в трубопроводе, что увеличивает энергетические затраты и длительность процесса очистки.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки трубопроводов большой протяженности.

Цель достигается тем, что устройство имеет высоковольтный электромеханический преобразователь, связанный с крыльчаткой, а очиститель выполнен в виде системы электроразрядников, расположенных на наружной поверхности кормовой части корпуса и связанных с преобразователем.

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А фиг. 1; на фиг.3— сечение Б — Б фиг. 1; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство, перемещаемое в гидравлическом трубопроводе 1, содержит обтекаемый

1ð корпус 2 на опорных колесах 3, крыльчатку 4, расположенную на носовой части корпуса 2, и очиститель, который выполнен в виде системы электроразрядников, состоящих из электродов 5 и 6, расположен1,: ных на наружной поверхности кормовой части, корпуса 2 в местных углублениях В.

Электроды 5 и 6 электроразрядников пропущены через изоляторы 7, установленные в корпусе 2. Электроразрядники по форме могут быть выполнены либо линейными, либо кольцевыми в зависимости от конструкции электродов 5 и 6.

Система электроразрядников располагается по вытянутой спирали так, что при ее,работе возникает закручивание корпуса 2, направленное в сторону, противоположную закручиванию корпуса 2 от вращающейся крыльчатки 4, Благодаря этому обеспечивается стабилизация положения

777394

3 корпуса 2 при перемещении устройства по трубопроводу 1.

Система электроразрядников связана с крыльчаткой 4 через высоковольтный электромеханический преобразователь, состоящий из электрического распределителя

8, устройства для импульсного электропитания, выполненного, например, в виде генератора высоковольтных искровых разрядов 9 и импульсно-формирующего устройства 10, подключенных к электрогенератору 11, и .механического преобразователя. оборотов 12. Высоковольтный электромеханический преобразователь предназначен для преобразования оборотов крыльчатки

4 в,высоковольтные импульсные разряды электрического тока между электродами системы электроразрядников. Механический преобразователь оборотов 12 предназначен для согласования оборотов крыльчатки 4 с оборотами электрогенератора 11 и может быть выполнен, например, в виде редуктора, планетарного механизма, вариатора скорости и т. п.

Корпус 2 разделен на герметизированные отсеки 13, 14 и 15. В носовом отсеке

15 размещен электрогенератор 11, вал 16 которого кинематически через механический преобразователь оборотов 12 связан с валом 17 крыльчатки 4. В кормовом отсеке 14 корпуса 2 размещены электрический распределитель 8, генератор высоковольтных искровых разрядов 9 и импульсно-формирующее устройство 10. В отсеке13 размещается транспортируемый груз.

Генератор 9 состоит из двух искровых разрядников 18 и 19 с регулируемыми формирующими промежутками, разрядного конденсатора 20 и .высоковольтного трансформатора 21, причем искровой разрядник

18 электрически связан с электродами 5, а искровой разрядник 19 — с электродами

6. Генератор 9 заключен в кожух, из которого откачен воздух. Регулирование формирующих промежутков искровых разрядников 18 и 19 осуществляется с помощью электрических приводов (не показаны), которые электрически связаны с импульсно-формирующим устройством 10.

Импульсно-формирующее устройство 10 состоит из станции управления 22, трансформатора 23, управляемых вентилей, например тиристоров 24, 25 и 26 и тиристоров 27, 28 и 29, включенных встречн--параллельно, и сглаживающего дросселя 30.

Управляющие электроды тиристоров 24—

29 подключены к станции 22. Тиристоры

24 — 26 и 27 — 29 с помощью станции 22 могут работать в выпрямительном или инверторном, режимах. Органы управления станции 22 выведены на поверхность корпуса 2, которые гидроизолированы от окружающей;среды. Управляющий выход импульсно-формирующего устройства 10 соединен с управляемым входом — обмот4 кой якоря двигателя 31 постоянного тока электрического распределителя 8, вал которого механически соединен через изолятор (не показан) с выходным валом двигателя 31.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии группа вентилей

24 — 26 подготовлена для работы в выпрямительном режиме, группа вентилей 27—

29 — в инверторном режиме, а органы управления станции 22 находятся в отключенном состоянии.

При помощи автоматического толкателя, установленного в обводном участке, например, стального трубопровода, подготовленного для очистки от ржавчины и наростов, устройство вводится в трубопровод 1. При этом органы управления станции 22 любым известным способом переводятся в положение «Включено».

1Î

60 ющие волну повышенного давления, распространяющуюся в жидкости с ультразвуковой скоростью. Кроме того, искровые разряды в жидкости сопровождаются выделением тепла и возникновением гидродинамического ультразвукового поля, которое

Под действием установившегося потока жидкости в трубопроводе, например воды, 25 крыльчатка 4 начинает вращаться, при этом создается тяга за счет массы воды, отбрасываемой от лопастей крыльчатки, и успройство приходит в движение, например, против потока жидкости в трубопроЗО воде.

При вращении крыльчатки 4 электрогенератор 11 вырабатывает электроэнергию, которая подводится к станции 22 и к трансформаторам 21 и 23. Станция 22 фор35 мирует управляющие импульсы тока, которые отпирают вентили 24, 25 и 26 и запирают вентили 27, 28 и 29. При этом поток электроэнергии поступает к генератору высоковольтных искровых разрядов 9, ко4о торый вырабатывает высоковольтные импульсы тока, и к двигателю постоянного тока 31 электрического распределителя 8.

Электрический распределитель 8 осуществляет распределение высоковольтных им45 пульсов тока к электродам 5 и 6 электроразрядников. В основных искровых промежутках, образованных электродами 5 и6, возникают искровые разряды. Искровые разряды сначала возникают на цилиндри50 ческой части обтекаемой поверхности корпуса 2, а затем перемещаются по вытянутой спирали к ее вершине. Искровые разряды, распределенные электрическим распределителем 8, последовательно обегают

55 весь ряд искровых промежутков, обегание искровых промежутков происходит циклически.

Искровые разряды возбуждают в жидкости электрогидравлические удары, образу777394

73 1 дополнительно обезвреживает жидкость в трубопроводе.

Так как импульсы высокого давления направлены радиально (перпендикулярно) к направлению разряда, то происходит интенсивное перемещение масс жидкости в виде мощных струй к внутренней поверхности трубопровода 1. Струи жидкости, выбрасываемые от цилиндрической части обтекаемой поверхности корпуса 2 устройства, вызывают шелушение и отслаивание ржавчины или наростов от внутренней поверхности трубопровода, а струи жидкости, выбрасываемые от конусообразной части обтекаемой поверхности корпуса 2, транспортируют продукты очистки по трубопроводу, Качество очистки внутренней поверхности трубопровода зависит от интенсивности электрогидравлических ударов в жидкости.

Чем выше интенсивность электрогидравлических ударов в жидкости, тем выше качество очистки трубопровода.

Кроме того, сила реакции вытолкнутой электрогидравлическими ударами воды от конусообразной части обтекаемой поверхности корпуса 2 воспринимается как упор и устройство приобретает дополнительную скорость для направленного движения вдоль очищаемого трубопровода.

Благодаря наличию в устройстве высоковольтного электромеханического преобразователя, связанного с крыльчаткой, и выполнению очистителя в виде системы электроразрядников, расположенных на наружной поверхности кормовой части корпуса и связанных с преобразователем, повышается эффективность очистки гидравлических трубопроводов большой протяженности, экономичность насосных установок, возбуждающих поток жидкости, снижаются энергетические затраты и расширяется диапазон использования устройства.

1р Устройство может быть широко использовано в трубопроводах систем водоснабжения и канализации как для очистки вну "иней поверхности трубопроводов,так и дл. безвреживания в них жидкости.

Формула изобретения

Устройство для очистки внутренней поверхности гидравлических трубопроводов, содержащее обтекаемый корпус на опорных колесах, крыльчатку, расположенную на носовой части корпуса, и очиститель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки трубопрово25 дов большой протяженности, оно имеет высоковольтный электромеханический преобразователь, связанный с крыльчаткой, а очиститель выполнен в виде системы электроразрядников, расположенных на

30 наружной поверхности кормовой части корпуса и,связанных с преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Изобретатель и рационализатор»

35 № 10, 1977, с. 10 — 11, 77 (прототип).

777394 б-б в

Aiz. Р

Составитель Г. Нестеров

Техред И. Заболотнова

Редактор Л. Волкова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 2715/18 Изд. № 583 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2