LV12739B - Cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanas paņēmiens un pneimatiskā ierīce tā realizēšanai - Google Patents

Description

Izgudrojums attiecas uz cauruļvadu iekšējo virsmu attīrīšanu no tehnoloģiskiem piesārņojumiem un to var izmantot hidraulisko un apkures sistēmu cauruļvadu, kā arī dažādu tautsaimniecības nozaru tehnoloģisko iekārtu mazgāšanai.

Ir zināmas metodes dobu izstrādājumu attīrīšanai no tehnoloģiskiem piesārņojumiem, padodot caur tiem mazgāšanas šķidruma pulsējošu plūsmu ar mainīgu spiedienu un patēriņu, ko rada ar šķidruma svārstību ģeneratoru (PSRS aut. apl. Nr.1102647, B08B9/06, 1984 un Nr.1585981, B08B9/06, 1988). Minēto metožu nepilnība ir tā, ka, palielinot pulsējošās plūsmas spiediena svārstību amplitūdu, neizbēgami pieaug mainīgas zīmes dinamiskā slodze uz izstrādājuma sieniņām, kas negatīvi iespaido izstrādājuma korpusa stiprību un izturību. Bez tam šīs metodes ir mazefektīvas.

Ir zināma arī cauruļvada mazgāšanas matode, kura ietver svārstību formēšanu šķidruma plūsmā, ko sūknē pa cauruļvadu, ar svārstību ģeneratora palīdzību, kas uzstādīts pie cauruļvada izejas, pie tam cauruļvadā tieši pirms svārstību ģeneratora ievada papildus šķidruma plūsmu ar ātrumu 5 m/s un rekvenci 100 Hz (SU aut. apl. Nr. 1392729, B08B9/06, 1986.g.). Šīs metodes, kas izvēlēta par piedāvātā paņēmiena prototipu, nepilnība ir tā, ka enerģijas patēriņš ir liels un attīrīšanas efektivitāte mīkstā turbulences režīma dēļ ir nepietiekoša.

Ir zināms hidrauliskais svārstību ģenerators (SU aut. apl. Nr. 1312819, B06B1/18, 1985), kas sastāv no korpusa ar pievadīšanas un novadīšanas kanāliem un darba kameras, kurā ievietots tiešās gaitas virzulis ar izpildorgānu, kas ar doba kāta palīdzību stingri saistīts ar atpakaļgaitas virzuli. Bez tam ģenerators aprīkots ar frekvences svārstību regulatoru, kurš mijiedarbojas ar pievadkanālu. Izpildorgāns apstrādājamā šķidrumā ierosina tā kustības virzienā paaugstināta spiediena vilni. Bez tam, pateicoties perforācijai tajā, gāzes strūkliņas, kas izplūst no perforācijas atverēm, apstrādājamā šķidrumā veido pneimoburbuļus. Svārstību ģeneratora uzdevums ir intensificēt vibromaisīšanas procesu. Tomēr cauruļvadu attīrīšana no tehnoloģiskiem piesārņojumiem ar zināmo ierici tās amplitūdasfrekvences nepietiekamo raksturojumu dēļ ir neefektīva.

Pēc iedarbības rakstura uz darba orgānu izgudrojumam vistuvākā ir ierīce (RU pat. Nr.2088347, B08B9/04, 1993)- pneimatiskais cauruļu attīrītājs, kas paredzēts cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanai. Tas izvēlēts par piedāvātās ierīces prototipu un satur dobu korpusu, spīļžokļu nazi, kuru ievada attīrāmajā caurulē, un piedziņu, kas izveidota korpusā uzstādīta pneimocilindra veidā ar iespēju kāpniskam triecienvirzulim, kurš mijiedarbojas ar darba orgānu, pārvietoties turp-atpakaļ virzes kustībā Triecienimpulsu pārnes uz naža griezējmalām un korpusu, vienlaicīgi izmantojot triecienenerģiju nogulšņu atdalīšanai no cauruļvadu sienām, kā arī visas ierīces pārvietošanai gar cauruļvadu. Tomēr zināmā ierīce domāta taisnlīnijas cauruļvadu attīrīšanai. Ierīce ir sarežģīta un tās darbināšanai nepieciešams papildus darba patēriņš duļķu aizvākšanai pēc ierīces izvadīšanas no darba zonas.

Izgudrojuma mērķis ir vienkāršot attīrīšanas tehnoloģiju, samazināt energoietilpību, uzlabojot attīrīšanas kvalitāti, kā ari vienkāršot ierīci un efektīvāk attīrīt cauruļvadus no dažādiem tehnoloģiskiem sārņiem, tajā skaitā arī no cietiem sārņiem.

Izvēlētais mērķis tiek pasniegts tādējādi, ka saskaņā ar piedāvāto cauruļvadu attīrīšanas metodi, kura ietver svārstību formēšanu šķidrumā, kas atrodas cauruļvadā, svārstības tiek formētas cietaplakana triecienviļņa veidā ar trieciena enerģiju 5-25 J un svārstību frekvenci 8-25 Hz.

Cietais plakanais triecienvilnis, kas izplatās pa ūdens stabu cauruļvadā ar ātrumu -1500 m/s, 98% virzās gareniski un tikai 2% iedarbojas uz caurules sienām. Pie tam minētā trieciena jauda un frekvence nodrošina nepieciešamos apstākļus paaugstināta spiediena viļņa iziešanai caur mazgājamo cauruļvadu un vajadzīgo attīrīšanas efektivitāti.

Ar skaitliskiem eksperimentiem ir noteikts, ka 32 mm diametra cauruļvada attīrīšanai nepieciešams trieciens ar enerģiju 5-10 J un svārstību frekvenci 20-25 Hz, 32-60 mm diametra cauruļvada attīrīšanai ir nepieciešams trieciens ar enerģiju 11-18 J un svārstību frekvenci 15-20 Hz, bet 61-120 mm diametra cauruļvada attīrīšanai ir nepieciešams trieciens ar enerģiju 18-26 J un svārstību frekvenci 8-15 Hz, bet triecienviļņa impulsveida nepārtrauktas: . iedarbības ilgumu nosaka nosēdumu biezums uz cauruļvada sienām;.¹.

Eksperimenti parādīja, ka, piemēram, trieciens ar 8 J enerģiju un 15 Hz svārstību frekvenci nodrošina nepārtrauktu plakanā viļņa ar cietu fronti ģenerēšanu 120 m garā cauruļvadā 10-15 min. ilgi neatkrīgi no cauruļvada konfigurācijas.

Izmantojot piedāvāto metodi, atšķirībā no jau zināmajām metodēm, tiek nodrošināta iespēja ģenerēt stabilu cietoplakano triecienvilni, kā rezultātā ir iespējams mazgāt un tīrīt dažādas konfigurācijas un garuma cauruļvadus. Bez tam tiek nodrošināti labvēlīgāki ekspluatācijas apstākļi, tā kā nav nepieciešams tērēt enerģiju, lai padotu darba šķidruma pretplūsmu un attīrīšanas procesā regulētu mainīgos darba parametrus.

Piedāvātās cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanas metodes būtība paskaidrota, aprakstot metodes realizēšanai piedāvātās ierīces darbību.

Piedāvātā pneimotrieces ierīce cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanai no tehnoloģiskiem sārņiem, kas satur dobu pneimocilindra korpusu ar ieejas kanālu saspiestam gaisam, darba orgāna piedziņu, kurš izpildīts korpusā ievietota pneimocilindra veidā ar iespēju kāpniskajam triecienvirzulim, kurš pie trieciena mijiedarbojas ar darba orgānu, pārvietoties turp-atpakaļ virzes kustībā;

- darba orgāns izpildīts atvieglota virzuļa veidā, kura atsperotais kāts ieiet triecienvirzuļa ass kanālā un aprīkots ar apcilni, kas mijiedarbojas ar triecienvirzuli;

- apcilnis ar atsperi ievietots ietverē, kuru ar triecienvirzuļa uzgali savieno skrūves vītne, kas izpildīta ar ievirpojumu triecienvirzuļa brīvai kustībai.

Darba orgāna izpilde atvieglota virzuļa veidā, ar kuru pie trieces mijiedarbojas masīvs triecienvirzulis, dod iespēju attīrāmajā cauruļvadā esošajā šķidruma stabā ierosināt cietu plakanu triecienvilni virzuļa kustības virzienā. Pie tam kāpniska triecienvirzuļa izvēle ļauj realizēt visefektīvāko trieciendarbību nepieciešamajā svārstību frekvences režīmā, izmantojot vienreizēja trieciena kinētisko enerģiju.

Masīvajam triecienvirzulim piemīt spēja iegūt lielu ātrumu uz regulējošā iekšējā virzuļa kustības rēķina, kurš uzstādīts triecienvirzuļa, kas nodrošina vajadzīgo ierīces darba frekvenci, ass kanālā. Aprakstītais savstarpējā mijiedarbībā esošu virzuļu un funkcionālo kameru izvietojums nodrošina vislabvēlīgākos apstākļus piedāvātā cauruļvadu attīrīšanas paņēmiena realizācijai.

Izjaucama darba orgāna, korpusa un pnimocilindra savienojuma izmantošana jauj veikt profilaktiskos un eļļošanas darbus. Tas palielina iekārtas universalitāti un pagarina tās kalpošanas laiku.

Ar skaitliskā eksperimenta metodi noteiktā trieciena enerģija 5-26 J un svārstību frekvence 8-25 Hz tiek nodrošināta ar abu virzuļu masas un triecienvirzuļa kustības ātruma izvēli.

Rasējumā piedāvātā pneimotrieces ierīce shematiski attēlota griezumā. Tā satur dobu korpusu 1, kurā ar izjaucama savienojuma palīdzību nostiprināts pneimocilindrs 2, kurā uzstādīts kāpnisks triecienvirzulis 3, kas pārvietojas turp-atpakaļ virzes kustībā.

Darba orgāns 4 ir izjaucams atvieglots virzulis, kas izgatavots no viegliem silumīna sakausējumiem un kas ievietots aptverē 5, piestiprināts korpusam 1 nekustīgi ar izjaucama (piemēram, vītņveida) savienojuma palīdzību un galā aprīkots ar vītnēm (pievienošanai attīrāmajam cauruļvadam vai pārejas modulim - augstspiediena šļūtenei).

Triecienvirzuļa 3 ass kanāls 6 izpildīts ar kāpli 7 un aprīkots ar slīdošu virzuli 8. Saspiesta gaisa padeve notiek caur radiālu ieejas atveri 9. Pneimocilindra iekšējo tilpumu triecienvirzulis sadala trīs kamerās; darba kamerā 10, brīvgaitas kamerā 11 un atmosfēras spiediena kamerā 12. Kameras 11 un 12 pastāvīgi ir savienotas ar atmosfēru ar kanāla 13 un 14 palīdzību. Triecienvirzulis 3 aprīkots ar radiāliem kanāliem 15, kuri darba kameru 10, ja iedarbināts palaišanas mehānisms (rasējumā nav uzrādīts), savieno ar saspiesta gaisa avotu caur atveri 9, un radiāliem kanāliem 16 kameras 10 savienošanai ar kameru 11.

Atvieglotā virzuļa 17 kāts izpildīts ar apcilni 18, kas ar atsperi 19 ievietots aptverē 20, ar skrūves vītni savienots ar triecienvirzuļa 21 korpusa uzgali, pie kam vītne izpildīta ar ievirpojumu 22, lai nodrošinātu triecienvirzuļa brīvu gaitu pie mijiedarbības ar darba orgānu. Kāta 17 galenis ieiet triecienvirzuļa 3 ass kanālā 6. Triecienvirzuļa galenis aprīkots ar atsperi 23, kas ievietota kamerā 12.

Pneimotrieces ierīce pievienota attīramajam cauruļvadam ar trīszaru (trejceļu) reduktora palīdzību (rasējumā nav uzrādīts), kura apakšējā īscaurule ar lodveida ventiļa palīdzību tiek savienota ar ūdens avotu un/vai ar tvertni atstrādātā šķidruma ar duļķēm noliešanai. Minētais trīszaru reduktors aprīkots ar manometru statiskā spiediena kontrolei sistēmā. Nepieejamās vietās, lai pieslēgtu cauruļvadu pie pneimotrieces ierīces, lieto augstspiediena lokano šļūteni.

Piedāvātā metode tiek realizēta šādi:

- CauruMvadu pieslēdz ierīcei, kā aprakstīts iepriekš. Aizpilda sistēmu ar darba šķidrumu, piemēram, līdz spiedienam 5-6 atm. Tikai tad var sākt attīrīšanas procesu. Saspiestais gaiss zem spiediena 25 atm nonāk dobumā 10 un spiež uz virzuli 8, kurš virzās līdz atturim 7 ātrāk nekā masīvis virzulis. Virzulis 3 saspiestā gaisa un inerces spēku iedarbības rezultātā turpina kustību un otrajā pakāpē dod triecienu uz darba orgānu ar apcilņa 18 starpniecību, saspiežot atsperi 19. Šinī momentā darba kamera 10 caur radiālajiem kanāliem 16 savienojas ar brīvgaitas kameru 11. Vadošais virzulis atgriežas izejas pozīcijā, bet virzulis 3 saspiestās atsperes 19 iedarbībā veic atpakaļkustību un atgriežas izejas pozīcijā. Tālāk process atkārtojas.

- Ierīce darbojas automātiskā režīmā pie pastāvīgi iedarbināta palaides mehānisma. Pie tam palaides mehānisms atkarībā no ierīces jaudas var būt izpildīts kā rokas, naža vai kā cits zināms automātiskās vadības piedziņas mehānisms.

- Piedāvātā ierīce patentējamās cauruļvadu attīrīšanas metodes no piesārņojuma realizēšanai nodrošina kvalitatīvu jebkuras konfigurācijas- un dažādu diametru cauruļvadu attīrīšanu,- atvieglina operatoradarbuievērojot darba drošību un apkārtējās vides aizsardzībs noeikumus.

Claims (3)

1. Izgudrojuma formula

   1. Metode cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanai no tehnoloģiskiem piesārņojumiem, formējot svārstības cauruļvadā esošā šķīduma plūsmā, kas atšķiras ar to, ka, ar mērķi vienkāršot attīrīšanas tehnoloģiju un samazināt energopatēriņu, kā arī nodrošināt kvalitatīvu attīrīšanu, svārstības formē plakana triecienviļņa veidā ar trieciena enerģiju 5 - 26 J un svārstību frekvenci 8 - 25 Hz.
2. 2. Pneimotrieces ierīce cauruļvadu iekšējās virsmas attīrīšanai no tehnoloģiskiem piesārņojumiem, kura satur pneimocilindra dobu korpusu ar ieejas atverēm saspiestajam gaisam, darba orgānu un darba orgāna piedziņu, kas izpildīta pneimocilindra korpusā ievietota pakāpjveida triecienvirzuļa veidā ar iespēju tam pārvietoties turp-atpakaļ virzes kustībā un kas pie trieciena mijiedarbojas ar darba orgānu, atšķiras ar to, ka, ar mērķi vienkāršot ierīci un paaugstināt attīrīšanas efektivitāti, darba orgāns izpildīts kā atvieglots virzulis, kura atsperotais kāts ieiet triecienvirzuļa ass kanālā un ir aprīkots ar apcilni, kas mijiedarbojas ar triecienvirzuli.
3. 3. Pneimotrieces ierīce saskaņā ar 2, punktu, kas atšķiras ar to, ka apcilnis ar atsperi ievietots aptverē, kura savienota ar triecienvirzuļa galeni ar skrūvju vītni, kas izpildīta ar ievirpojumu, nodrošinot triecienvirzulim brīvu gaitu.