RU2125494C1 - Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits - Google Patents
Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125494C1 RU2125494C1 RU98103477/12A RU98103477A RU2125494C1 RU 2125494 C1 RU2125494 C1 RU 2125494C1 RU 98103477/12 A RU98103477/12 A RU 98103477/12A RU 98103477 A RU98103477 A RU 98103477A RU 2125494 C1 RU2125494 C1 RU 2125494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cleaning
- deposits
- teeth
- cutting
- cleaning member
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике и технологии очистки внутренней поверхности труб от различных отложений и может быть широко использовано в ряде отраслей промышленности: химической, пищевой, энергетической и др., например, для очистки трубок конденсаторов, теплообменников в процессе их эксплуатации, преимущественно от твердых, карбонатных и др. отложений. The invention relates to techniques and technology for cleaning the inner surface of pipes from various deposits and can be widely used in a number of industries: chemical, food, energy, etc., for example, for cleaning tubes of condensers, heat exchangers during their operation, mainly from solid, carbonate and other deposits.
Одной из серьезных проблем в процессе эксплуатации трубопроводного транспорта, а также систем теплоэнергетики является проблема очистки внутренней поверхности труб от различных отложений. Большие сложности и проблемы возникают при очистке внутренних поверхностей трубок конденсаторов от твердых, карбонатных отложений. Отсутствие эффективной технологии и средства очистки не позволяет своевременно и быстро осуществлять необходимый регламент работ по обслуживанию конденсаторов, что приводит к большим потерям мощности энергоблоков как в процессе эксплуатации, так и при простоях при проведении комплекса очистных работ. One of the serious problems in the operation of pipeline transport, as well as heat power systems, is the problem of cleaning the inner surface of pipes from various deposits. Great difficulties and problems arise when cleaning the inner surfaces of condenser tubes from solid, carbonate deposits. The lack of an effective technology and means of cleaning does not allow timely and quick implementation of the necessary procedures for servicing capacitors, which leads to large losses of power of the power units both during operation and during downtime during a complex of treatment works.
В настоящее время получили развитие и наиболее широко используются два направления очистки: химическое и механическое. Currently, two areas of purification have been developed and are most widely used: chemical and mechanical.
Химические способы позволяют произвести очистку внутренних поверхностей трубок конденсаторов, в том числе и от твердых карбонатных отложений. Однако ряд недостатков, свойственных этим способам очистки, таких как коррозия металла очищаемых поверхностей, токсичность применяемых реагентов и возможность загрязнения окружающей среды, а также высокая стоимость используемых реагентов и оборудования существенно ограничивают область их использования. Chemical methods allow the cleaning of the inner surfaces of condenser tubes, including solid carbonate deposits. However, a number of disadvantages inherent in these cleaning methods, such as metal corrosion of the surfaces being cleaned, toxicity of the reagents used and the possibility of environmental pollution, as well as the high cost of the reagents and equipment used, significantly limit their scope.
Более широкое использование получили механические способы и средства очистки внутренних поверхностей трубок конденсаторов, в том числе и от твердых карбонатных отложений. Mechanical methods and means for cleaning the internal surfaces of condenser tubes, including those from solid carbonate deposits, have gained wider use.
Известен способ периодической очистки, используемый Конко, заключающийся в том, что перед началом очистки полость посредством специального пистолета подвергают продувке вначале водой, затем воздухом, а в торцах труб разверткой выполняют заход в твердых отложениях для прохода в них очистного элемента. После этого размещают в выполненном заходе элемент и, подавая воду под давлением 2 - 6 атм, перемещают его в очищаемой полости. В процессе взаимодействия режущих кромок очистного элемента с твердыми, карбонатными отложениями происходит срезание последних и удаление из очищаемой полости трубы. Очистной элемент выполняют в виде трех-четырех разрезных втулок, размещенных на штоке, режущие комки которых выполнены разных диаметров, увеличивающихся в направлении, противоположном направлению перемещения очистного элемента (Конко Систем, Инкорпорэйтид, 1995, отпечатано в США). There is a known method of periodic cleaning used by Konko, which consists in the fact that before starting cleaning, the cavity is purged first with water, then with air, and then at the ends of the pipes by sweep, they enter in solid deposits to pass the cleaning element into them. After that, the element is placed in the run and, supplying water under a pressure of 2-6 atm, it is moved to the cavity being cleaned. In the process of interaction of the cutting edges of the cleaning element with solid, carbonate deposits, the latter are cut off and removed from the pipe cavity being cleaned. The cleaning element is made in the form of three or four split bushings located on the rod, the cutting lumps of which are made of different diameters, increasing in the direction opposite to the direction of movement of the cleaning element (Konko System, Incorporated, 1995, printed in the USA).
Известен также способ очистки внутренней поверхности труб, заключающийся в перемещении в очищаемой полости трубы сплошного рабочего тела, выполненного в виде тела вращения, болванки, размещенной с зазором относительно стенок очищаемой трубы, создаваемой кавитацию и давление жидкого рабочего агента на торцевую поверхность рабочего тела. При этом на начальном участке трубы создают давление величиной 70 - 700 кгс/см2 и поддерживают его в течение промежутка времени, достаточного для прохождения рабочего тела через очищаемую полость трубы. По завершении одного цикла очистки, в последующем цикле используют рабочее тело с размерами, большими рабочего тела, используемого в предыдущем цикле. А в качестве жидкого рабочего агента используют воду (патент СССР N 1618277, МПК 6 B 08 B 9/04, F 28 G 1/13, опубл. 1990)
Известные способы очистки частично устраняют имеющиеся проблемы при их использовании, однако они не обеспечивают полного исключения возможных случае повреждения очищаемых внутренних поверхностей труб и их последующей ускоренной коррозии и преждевременному прекращению эксплуатации. Кроме того, для них характерен ряд неудобств в процессе эксплуатации: трудности извлечения застрявших очистных элементов, сложности в организации режима взаимодействия жидкого рабочего агента и рабочего тела и др.There is also known a method of cleaning the inner surface of pipes, which consists in moving a solid working fluid in the form of a rotation body in a pipe cavity to be cleaned, a blank placed with a gap relative to the walls of the pipe being cleaned, which creates cavitation and pressure of the liquid working agent on the end surface of the working fluid. At the same time, a pressure of 70 - 700 kgf / cm 2 is created in the initial section of the pipe and is maintained for a period of time sufficient for the working fluid to pass through the pipe cavity being cleaned. Upon completion of one cleaning cycle, in a subsequent cycle, a working fluid with dimensions larger than the working fluid used in the previous cycle is used. And as a liquid working agent, water is used (USSR patent N 1618277, IPC 6 B 08
Known cleaning methods partially eliminate the existing problems in their use, however, they do not provide a complete exclusion of the possible case of damage to the cleaned internal surfaces of the pipes and their subsequent accelerated corrosion and premature termination of operation. In addition, they are characterized by a number of inconveniences during operation: difficulties in extracting stuck treatment elements, difficulties in organizing the interaction regime of a liquid working agent and a working fluid, etc.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее корпус, на котором смонтированы очищающие инструменты с механизмами осевого и вращательного движения, средство для подвода рабочей жидкости, при этом очистные элементы установлены на параллельных валах и выполнены в виде продольных геликоидальных транспортирующих лопастей, на торце которых установлены многозубчатые лемехи, и за лопастями - перемешивающие лопатки, причем зубья лемехов расположены асимметрично относительно оси вращения вала, транспортирующие лопасти на внешнем радиусе имеют поперечные прорези и продольные щели в местах сопряжения с валом, а перемешивающие лопатки по периметру выполнены зубчатыми, причем корпус имеет установленные в его нижней части клиновидные ножи-рыхлители и установленное над последними средство для отвода образующейся пульпы (патент РФ N 2028839, МПК 6 B 08 B 9/04, опубликован 1995). A device is known for cleaning the inner surface of pipelines, comprising a housing on which cleaning tools with axial and rotational movement mechanisms are mounted, means for supplying a working fluid, and the cleaning elements are mounted on parallel shafts and are made in the form of longitudinal helicoidal conveying blades, at the end of which are installed multi-toothed shares, and behind the blades - mixing blades, and the teeth of the shares are located asymmetrically relative to the axis of rotation of the shaft, transport the scapular blades on the outer radius have transverse slots and longitudinal slots in the places of mating with the shaft, and the mixing blades along the perimeter are serrated, and the casing has wedge-shaped rippers installed in its lower part and a means for removing the resulting pulp installed above the latter (RF patent N 2028839, IPC 6 B 08
Известно также устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее расположенные на поворотном корпусе равномерно по окружности по меньшей мере три очистных инструмента, каждый из которых имеет основание с размещенными на нем рабочими элементами, реактивные сопла для обеспечения осевого и вращательного движения очистных инструментов, средство для подвода рабочей жидкости с реактивными соплами, при этом основание каждого очистного инструмента выполнено по форме конуса, а рабочие элементы выполнены в виде шипов и установлены жестко на боковой наружной поверхности конуса, а конуса установлены на корпусе свободно и их оси наклонены к оси вращения, причем реактивные сопла для осевого движения установлены в основаниях конусов, а реактивные сопла для вращательного движения - в шипах, при этом каждый конус установлен так, что его ось и ось вращения корпуса не пересекаются ( авторское свидетельство СССР N 1215768, МПК 6 B 08 B 9/04, опубл. 1986). It is also known a device for cleaning the inner surface of pipelines, containing at least three cleaning tools located on the rotary housing evenly around the circumference, each of which has a base with working elements placed on it, jet nozzles to provide axial and rotational movement of the cleaning tools, means for supplying working fluid with jet nozzles, while the base of each cleaning tool is made in the shape of a cone, and the working elements are made in the form of spikes and are fixed rigidly on the lateral outer surface of the cone, and the cones are mounted on the body freely and their axes are inclined to the axis of rotation, the jet nozzles for axial movement are installed in the bases of the cones, and the jet nozzles for rotational movement are mounted in the spikes, each cone is installed so that its axis and the axis of rotation of the body do not intersect (USSR author's certificate N 1215768, IPC 6 B 08
Известные устройства, устраняя частично недостатки, присущие известным технологиям очистки, тем не менее, при работе с твердыми, карбонатными отложениями не обеспечивают требуемого качества очистки, кроме того, они достаточно сложны в конструктивном исполнении. Known devices, partially eliminating the disadvantages inherent in known cleaning technologies, however, when working with solid, carbonate deposits do not provide the required cleaning quality, in addition, they are quite complex in design.
Наиболее близким в отношении способа очистки к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату при использовании является гидромеханический способ очистки внутренней поверхности труб, преимущественно, от твердых отложений, включающий ввод в очищаемую полость очистного элемента, подачу жидкости, приведение во вращение очистного элемента, перемещение его в полости трубы с разрушением и отделением твердых отложений от поверхности трубы, их удаление из зоны очистки, причем жидкость подают во внутреннюю полость очистного элемента под давлением (авторское свидетельство СССР N 1806872, МПК 6 B 08 B 9/04, 1993). The closest in terms of the cleaning method to this invention in terms of technical essence and the achieved result when used is a hydromechanical method for cleaning the inner surface of pipes, mainly from solid deposits, including introducing the cleaning element into the cavity to be cleaned, supplying liquid, bringing the cleaning element into rotation, moving it in the cavity of the pipe with the destruction and separation of solid deposits from the surface of the pipe, their removal from the cleaning zone, and the liquid is fed into the inner cavity of the eyes deleterious pressure element (USSR Inventor's Certificate N 1806872, IPC 6 B 08
Данный способ, по сравнению с известными, упомянутыми выше, позволяет обеспечить более высокое качество очистки труб от твердых, карбонатных отложений. Однако этот способ недостаточно эффективен, а кроме того, он не обеспечивает очистки внутренних поверхностей трубок малого диаметра, криволинейных трубок, а также трубок, полностью забитых твердыми, карбонатными отложениями. This method, in comparison with the known ones mentioned above, allows for a higher quality of pipe cleaning from solid, carbonate deposits. However, this method is not effective enough, and in addition, it does not provide cleaning of the inner surfaces of small diameter tubes, curved tubes, as well as tubes completely clogged with solid, carbonate deposits.
Наиболее близким в отношении устройства для очистки к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату при использовании является устройство для очистки внутренней поверхности труб преимущественно от твердых отложений, содержащее корпус, на одном торце которого закреплен под углом к его продольной оси очистной элемент, выполненный в виде роликовой головки с возможностью вращения вокруг своей оси, а в корпусе выполнены каналы для подачи жидкости, при этом оно снабжено по крайней мере одной дополнительной роликовой головкой с кольцевыми канавками, и каждая роликовая головка с кольцевыми канавками выполнена в форме усеченного конуса, образованного роликами, размещенными с последовательным увеличением их диаметров в направлении, обратном направлению перемещения устройства, а угол наклона оси роликовых головок с кольцевыми канавками к продольной плоскости, проходящей через ось корпуса, определяется из соотношения количества роликовых головок, расстояния между роликами и внутренним диаметром трубы, при этом роликовые головки смещены в осевом направлении друг относительно друга, а каналы для подачи жидкости выполнены сообщающимися, один соосно продольный оси корпуса, а второй - на его наружной поверхности, причем другой торец корпуса через державку посредством гибкой связи соединен с приводом вращения корпуса. The closest in relation to the cleaning device to this invention in terms of technical essence and the achieved result when used is a device for cleaning the inner surface of pipes primarily from solid deposits, comprising a housing, at one end of which a cleaning element is fixed at an angle to its longitudinal axis, made in the form the roller head can rotate around its axis, and in the housing there are channels for supplying fluid, while it is equipped with at least one additional roller a head with annular grooves, and each roller head with annular grooves is made in the form of a truncated cone formed by rollers placed with a successive increase in their diameters in the direction opposite to the direction of movement of the device, and the angle of inclination of the axis of the roller heads with annular grooves to a longitudinal plane passing through the axis of the housing is determined from the ratio of the number of roller heads, the distance between the rollers and the inner diameter of the pipe, while the roller heads are displaced in the axial pressure The pressure relative to each other, and the channels for liquid supply formed communicating one axially longitudinal axis of the housing, and the second - on its outer surface, the other end of the housing through the holder by a flexible connection is connected with the rotational drive.
Кроме того, величина смещения роликовых головок определяется из соотношения расстояния между роликами и количеством роликовых головок, а угол наклона образующей усеченного конуса к поверхности трубы определяется из зависимости расстояния между роликами, количества роликов в головке и толщины твердых отложений. Ролики в головке расположены ступенчато, причем количество роликов в ступеньке выбирается равным числу головок. Ролики выполнены в форме диска с заостренными кромками, причем ролики последней ступеньки в каждой головке являются ограничительными, и их кромки выполнены цилиндрическими, при этом высота цилиндра выбрана равной 0,1 - 0,3 толщины диска. Канал для подачи жидкости на поверхности корпуса выполнен в форме винтовой линии, направление которой обратно направлению вращения корпуса (PCT/RU 97/00152, A1). In addition, the displacement of the roller heads is determined from the ratio of the distance between the rollers and the number of roller heads, and the angle of inclination of the generatrix of the truncated cone to the pipe surface is determined from the dependence of the distance between the rollers, the number of rollers in the head and the thickness of the solid deposits. The rollers in the head are arranged in steps, and the number of rollers in the step is chosen equal to the number of heads. The rollers are made in the form of a disk with pointed edges, and the rollers of the last step in each head are restrictive, and their edges are cylindrical, while the height of the cylinder is chosen equal to 0.1 - 0.3 of the thickness of the disk. The channel for supplying liquid on the surface of the housing is made in the form of a helix, the direction of which is opposite to the direction of rotation of the housing (PCT / RU 97/00152, A1).
Настоящее устройство, по сравнению с известными, упомянутыми выше, обеспечивает более высокое качество очистки труб от твердых, карбонатных отложений при менее сложном конструктивном исполнении. Однако оно не позволяет производить более эффективную очистку трубок малого диметра, криволинейных трубок, а также трубок, полностью забитых отложениями. This device, in comparison with the known ones mentioned above, provides a higher quality of pipe cleaning from solid, carbonate deposits with a less complex design. However, it does not allow for more efficient cleaning of small-diameter tubes, curved tubes, as well as tubes completely clogged with deposits.
В основу данного изобретения положена задача создания способа очистки внутренней поверхности труб, позволяющего с большей эффективностью производить очистку преимущественно от твердых, карбонатных отложений трубок малого диаметра, криволинейных трубок, полностью забитых отложениями, а также разработки устройства, реализующего предложенный способ, позволяющего повысить эффективность и качество очистки, характеризующегося более простым, конструктивным исполнением. The basis of this invention is the creation of a method of cleaning the inner surface of the pipes, which allows more efficient cleaning mainly of solid, carbonate deposits of small diameter pipes, curved tubes completely clogged with deposits, as well as the development of a device that implements the proposed method, which allows to increase efficiency and quality cleaning, characterized by a simpler, design.
Поставленная задача с достижением указанного выше технического результата решается тем, что в гидромеханическом способе очистки внутренней поверхности труб теплообменников преимущественно от твердых отложений, включающем ввод в очищаемую полость трубы очистного элемента, приведение его во вращение, подачу жидкости, перемещение очистного элемента в полости трубы с разрушением и отделением твердых отложений от поверхности трубы, их удаление из зоны очистки, для обеспечения очистки труб малого диаметра, криволинейных труб, а также труб, полностью забитых твердыми отложениями, жидкость подают во внутреннюю полость очистного элемента под давлением, вращение очистного элемента вокруг своей оси осуществляют в направлении, противоположном направлению нарезки зубьев и со скоростью не менее 100 об/мин, а каждый зуб, затылованный по архимедовой спирали, перемещается по винтовой, одно- или многозаходной линии, причем каждый последующий зуб следует по канавке, выполненной предыдущим зубом, по касательной своими боковыми гранями, смещает и скалывает твердые отложения, образуя ступенчатую поверхность до полного удаления отложений, завершающего буртиком, выполненным на цилиндрическом пояске очистного элемента;
а также тем, что жидкость подается под давлением 2 - 8 кгс/см2.The problem is achieved with the achievement of the above technical result is solved by the fact that in the hydromechanical method of cleaning the inner surface of the tubes of the heat exchangers mainly from solid deposits, including the introduction of a cleaning element into the pipe cavity to be cleaned, bringing it into rotation, supplying liquid, moving the cleaning element into the pipe cavity with destruction and separation of solid deposits from the pipe surface, their removal from the cleaning zone, to ensure the cleaning of small diameter pipes, curved pipes, as well as pipes completely clogged with solid deposits, the liquid is fed into the internal cavity of the cleaning element under pressure, the cleaning element is rotated around its axis in the direction opposite to the cutting direction of the teeth and at a speed of at least 100 rpm, and each tooth backed up by an Archimedean spiral moves along a helical, single or multiple line, and each subsequent tooth follows a groove made by the previous tooth, tangentially with its lateral faces, displaces and cleaves hard deposits, forming Step response surface to completely remove deposits terminating flange formed on the cylindrical collar of the cleaning member;
as well as the fact that the liquid is supplied under a pressure of 2-8 kgf / cm 2 .
Поставленная задача решается также тем, что для реализации предложенного способа очистки внутренней поверхности труб преимущественно от твердых отложений, разработано гидромеханическое устройство, содержащее корпус в форме тела вращения, в передней части которого находится очисткой элемент с каналами для подачи жидкости, а хвостовая часть соединена с приводом вращения корпуса для обеспечения очистки труб малого диаметра, криволинейных труб, а также труб, полностью забитых твердыми отложениями, в нем очистной элемент выполнен в виде усеченного конуса, на образующей поверхности которого нарезаны зубья с величиной затылкования на ширине пера большей, чем величина подъема на зуб, при этом величину затылования выбирают из условия
где K - величина затылования на ширине пера (с канавкой);
P - шаг винтовой нарезки;
φ - угол наклона конуса рабочей части очистного элемента;
Z - число перьев очистного элемента (с канавками),
при этом зубья на соседних перьях расположены друг относительно друга в шахматном порядке, перья разделены канавками, к которым подведены каналы для подачи жидкости, а за последним зубом выполнен цилиндрический поясок с буртиком;
а также тем, что ширина цилиндрического пояска выполнена больше шага винтовой нарезки, а диаметр цилиндрического пояска выбран равным диаметру большего основания усеченного конуса очистного элемента;
а также тем, что буртик выполнен на цилиндрическом пояске с прямоугольным профилем, а его шаг выбран больше шага зубьев очистного элемента;
а также тем, что буртик выполнен на цилиндрическом пояске с трапецеидальным профилем, а его шаг выбран больше шага зубьев очистного элемента;
а также тем, что направление буртика на цилиндрическом пояске очистного элемента выполнено противоположно направлению нарезки зубьев на очистном элементе;
а также тем, что направление буртика на цилиндрическом пояске очистного элемента выполнено аналогично направлению нарезки зубьев на очистном элементе;
а также тем, что нарезка зубьев на образующей поверхности очистного элемента выполнена одной или многозаходной;
а также тем, что для выравнивания нагрузки на рабочей части очистного элемента, посредством предварительного разрушения срединной зоны отложений, в торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента выполнена пирамида, на боковых поверхностях которой имеются желобки, являющиеся продолжением канавок очистного элемента;
а также тем, что для выравнивания нагрузки на рабочей части очистного элемента, посредством предварительного разрушения срединной зоны отложений, в торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента выполнен паз, в котором жестко закреплена пластина с режущими кромками, выполненными аналогично режущим кромкам перьевого сверла;
а также тем, что корпус, очистной элемент и хвостовая часть выполнены за одно целое.The problem is also solved by the fact that to implement the proposed method for cleaning the inner surface of pipes primarily from solid deposits, a hydromechanical device has been developed that contains a body in the form of a body of revolution, in front of which there is a cleaning element with channels for supplying liquid, and the tail part is connected to the drive rotation of the housing to ensure cleaning of small diameter pipes, curved pipes, as well as pipes completely clogged with solid deposits, in it the cleaning element is made in the form of a cross-sectional cone, on the forming surface of which teeth are cut with a heading size on the width of the pen greater than the amount of lifting on the tooth, while the heading value is selected from the condition
where K is the amount of backing across the width of the pen (with a groove);
P is the pitch of the screw thread;
φ is the angle of inclination of the cone of the working part of the treatment element;
Z is the number of feathers of the treatment element (with grooves),
while the teeth on adjacent feathers are staggered relative to each other, the feathers are separated by grooves to which channels for supplying fluid are connected, and a cylindrical belt with a shoulder is made behind the last tooth;
and also the fact that the width of the cylindrical girdle is made greater than the step of screw cutting, and the diameter of the cylindrical girdle is chosen equal to the diameter of the larger base of the truncated cone of the treatment element;
as well as the fact that the bead is made on a cylindrical girdle with a rectangular profile, and its step is selected greater than the step of the teeth of the treatment element;
as well as the fact that the bead is made on a cylindrical girdle with a trapezoidal profile, and its step is chosen greater than the step of the teeth of the treatment element;
and also the fact that the direction of the shoulder on the cylindrical belt of the cleaning element is made opposite to the direction of cutting the teeth on the cleaning element;
and also the fact that the direction of the shoulder on the cylindrical belt of the treatment element is made similar to the direction of cutting the teeth on the treatment element;
as well as the fact that the cutting of the teeth on the forming surface of the cleaning element is made one or multiple;
and also by the fact that in order to equalize the load on the working part of the treatment element, by preliminarily destroying the middle zone of deposits, a pyramid is made at the end of the smaller base of the truncated cone of the treatment element, on the side surfaces of which there are grooves that are a continuation of the grooves of the treatment element;
and also by the fact that to equalize the load on the working part of the cleaning element, by preliminarily destroying the middle zone of deposits, a groove is made in the end face of the smaller base of the truncated cone of the cleaning element, in which a plate with cutting edges made similar to the cutting edges of a pen drill is rigidly fixed;
as well as the fact that the body, the cleaning element and the tail are made in one piece.
Изобретение поясняется примерами его выполнения со ссылками на графические материалы, на которых изображены: на фиг. 1 вид спереди на очистной элемент устройства; на фиг. 2 вид на очистной элемент устройства по A; на фиг. 3 показаны особенности выполнения буртика на очистном элементе; на фиг. 3a показано выполнение буртика на цилиндрическом пояске с прямоугольным профилем; на фиг. 3б показано выполнение буртика на цилиндрическом пояске с трапецеидальным профилем; на фиг. 4 вид спереди на очистной элемент устройства, в котором для разрушения срединной зоны отложений используется пластина с режущими кромками. The invention is illustrated by examples of its implementation with reference to graphic materials, which depict: in FIG. 1 front view of the treatment element of the device; in FIG. 2 view of the treatment element of the device according to A; in FIG. 3 shows the features of the flange on the treatment element; in FIG. 3a shows a flange on a cylindrical belt with a rectangular profile; in FIG. 3b shows a flange on a cylindrical girdle with a trapezoidal profile; in FIG. 4 is a front view of a treatment element of a device in which a plate with cutting edges is used to destroy the middle zone of deposits.
Гидромеханический способ очистки внутренней поверхности труб преимущественно от твердых отложений. The hydromechanical method of cleaning the inner surface of the pipes mainly from solid deposits.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного способа, заключается в повышении эффективности и качества очистки, при сокращении времени и трудозатрат на ее проведение, причем предлагаемый гидромеханический способ обеспечивает очистку труб малого диаметра, криволинейный труб, а также труб, полностью забитых твердыми отложениями, за счет предлагаемых режимов обработки и последовательности операций взаимодействия очистного элемента с отложениями. The technical result achieved by the implementation of the claimed method is to increase the efficiency and quality of cleaning, while reducing the time and labor costs for its implementation, and the proposed hydromechanical method provides the cleaning of small diameter pipes, curved pipes, as well as pipes completely clogged with solid deposits, due to the proposed processing modes and the sequence of operations of the interaction of the treatment element with deposits.
Гидромеханический способ очистки внутренней поверхности труб преимущественно от твердых отложений осуществляется следующим образом. Очистной элемент устройства вводят в очищаемую полость трубы, приводят его во вращение, одновременно подавая в очищаемую полость жидкость. Вращение очистного элемента осуществляют со скоростью не менее 100 об/мин, причем в направлении, противоположном направлению нарезки зубьев. Жидкость подается под давлением 2 - 8 кгс/см2. Перемещение очистного элемента в очищаемой полости осуществляется по винтовой, одно- или многозаходнойой линии. Каждый последующий зуб следует по канавке, выполненной предыдущим зубом, по касательной своими боковыми гранями смещает и скалывает отложения, образуя ступенчатую поверхность в очищаемой полости. Последним нарезанным зубом завершается удаление отложений. После этого оставшаяся шероховатость полностью удаляется буртиком, оставляя внутреннюю поверхность трубы идеальной чистоты.The hydromechanical method of cleaning the inner surface of the pipes mainly from solid deposits is as follows. The cleaning element of the device is introduced into the cleaned cavity of the pipe, bring it into rotation, while supplying liquid to the cleaned cavity. The rotation of the cleaning element is carried out at a speed of at least 100 rpm, and in the direction opposite to the direction of cutting the teeth. The fluid is supplied under a pressure of 2 to 8 kgf / cm 2 . The movement of the treatment element in the cavity being cleaned is carried out along a helical, single or multiple start line. Each subsequent tooth follows the groove made by the previous tooth, tangentially displaces and splits off deposits along its tangent lateral faces, forming a stepped surface in the cavity being cleaned. The last cut tooth completes the removal of deposits. After that, the remaining roughness is completely removed by the shoulder, leaving the inner surface of the pipe of perfect purity.
Реализация данного способа осуществляется специально созданным гидромеханическим устройством. Основой устройства является очистной элемент, выполненный в форме тела вращения, например в виде усеченного конуса, на образующей поверхности которого нарезаны зубья. Одной из особенностей устройства является предложенная зависимость, связывающая величину затылования зубьев с параметрами очистного элемента: шагом винтовой нарезки, углом наклона конуса рабочей части очистного элемента и числом перьев очистного элемента. Кроме того, зубья на соседних перьях расположены друг относительно друга в шахматном порядке, а сами перья разделены канавками, к которым подведены каналы для подачи жидкости. За последним зубом на очистном элементе выполнен цилиндрический поясок с буртиком, причем буртик может быть выполнен как с прямоугольным, так и с трапецеидальным профилем. Буртик выполняется с шагом, большим шага зубьев очистного элемента. Если необходимо проводить очистку труб, полностью забитых отложениями, направление нарезки буртика на цилиндрическом пояске очистного элемента выполняется аналогично направлению нарезки зубьев на очистном элементе. Для очистки лишь частично забитых отложениями труб направление нарезки буртика выполняется противоположно направлению нарезки зубьев на очистном элементе. Ширина цилиндрического пояска выполнена большей шага винтовой нарезки, а диаметр цилиндрического пояска выбран равным диаметру большего основания усеченного конуса очистного элемента. Для выравнивания нагрузки на рабочей части очистного элемента в торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента выполнена пирамида, на боковых поверхностях которой имеются желобки, являющиеся продолжением канавок очистного элемента. В другом варианте выполнения устройства для обеспечения решений аналогичной задачи в торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента выполнен паз, в котором жестко закреплена пластина с режущими кромками. The implementation of this method is carried out by a specially created hydromechanical device. The basis of the device is a cleaning element made in the form of a body of revolution, for example, in the form of a truncated cone, on the forming surface of which teeth are cut. One of the features of the device is the proposed dependence, connecting the amount of tooth backing with the parameters of the cleaning element: the pitch of the screw thread, the angle of the cone of the working part of the cleaning element and the number of feathers of the cleaning element. In addition, the teeth on adjacent feathers are staggered relative to each other, and the feathers themselves are separated by grooves to which channels for supplying fluid are connected. Behind the last tooth, a cylindrical girdle with a shoulder is made on the cleaning element, and the shoulder can be made with either a rectangular or trapezoidal profile. The bead is made with a step greater than the step of the teeth of the treatment element. If it is necessary to clean pipes that are completely clogged with deposits, the direction of cutting the shoulder on the cylindrical belt of the treatment element is similar to the direction of cutting the teeth on the treatment element. To clean only partially clogged pipe deposits, the bead cutting direction is opposite to the tooth cutting direction at the cleaning element. The width of the cylindrical girdle is made by a larger step of screw cutting, and the diameter of the cylindrical girdle is chosen equal to the diameter of the larger base of the truncated cone of the treatment element. To equalize the load on the working part of the cleaning element, a pyramid is made at the end of the smaller base of the truncated cone of the cleaning element, on the lateral surfaces of which there are grooves that are a continuation of the grooves of the cleaning element. In another embodiment of the device for providing solutions to a similar problem, a groove is made in the end face of the smaller base of the truncated cone of the treatment element, in which a plate with cutting edges is rigidly fixed.
Гидромеханическое устройство содержит корпус 1, выполненный, например, в форме тела вращения, соосно его продольной оси выполнен канал 2 для подачи жидкости в зону очистки, в одном из его торцев предусмотрено средство 3 для соединения очистного элемента с гибким приводом, на внешней поверхности очистного элемента имеется буртик 4, который может выполняться с прямоугольным профилем (фиг. 3а) или с трапецеидальным профилем (фиг. 3б). В торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента выполнена пирамида 5 с желобками 7 на ее боковых поверхностях, которые являются продолжением канавок 8 очистного элемента. На образующей поверхности усеченного конуса нарезаны зубья 9, причем на соседних перьях 10 зубья расположены друг относительно друга в шахматном порядке. В одном из вариантов выполнения устройства для разрушения срединной части отложений может быть использована пластина 6 (фиг. 4), жестко крепящаяся в пазу, выполненном в торце меньшего основания усеченного конуса очистного элемента. The hydromechanical device comprises a
Гидромеханическое устройство работает следующим образом. Корпус 1 очистного элемента вводят в очищаемую полость, предварительно соединив с гибким приводом. Затем очистной элемент приводят во вращение со скоростью не менее 100 об/мин и подают жидкость под давлением 2 - 8 кгс/см2. Диапазон давления, с одной стороны, определен необходимым уровнем безопасности проводимых очистных работ, с другой - при очистке вертикальных теплообменников (до 10 м высотой) продавить верх указанный столб жидкости. В связи с тем, что каждый зуб, нарезанный на образующей поверхности усеченного конуса, затылован по спирали Архимеда, при вращении очистного элемента в направлении, противоположном направлению нарезки зубьев, каждый зуб перемещается по винтовой, одно- или многозаходной линии, образуя канавку, начатую предыдущим зубом, по касательной своими боковыми гранями. Под действием, в том числе и продольно-составляющих усилиях, очистной элемент смещает, скалывает твердые отложения, образуя ступенчатую поверхность в очищаемой полости. После последнего нарезанного зуба с очищаемой поверхностью взаимодействует буртик. Оставшиеся шероховатости на очищаемой поверхности полностью очищаются буртиком, оставляя за собой исключительно гладкую, очищенную поверхность трубы.Hydromechanical device operates as follows. The
Таким образом, буртик выполняет еще и защитную функцию, предохраняя внутреннюю поверхность трубы от механических повреждений очистным элементом. Кроме того, он способствует удалению сколотых отложений из очищаемой полости, которые полностью удаляются под действием подаваемой жидкости. Thus, the flange also performs a protective function, protecting the inner surface of the pipe from mechanical damage by the treatment element. In addition, it helps to remove chipped deposits from the cleaned cavity, which are completely removed by the action of the supplied fluid.
При практическом использовании предложенного изобретения получены следующие результаты. Для очистки использовались трубы длиной 6 м, очистной элемент с P = 1,5 см, скорость вращения около 1000 об/мин. При толщине отложений порядка 3 - 4 мм на сторону время очистки составило 4 - 5 мин, при толщине отложений 1,0 - 1,5 мм на сторону время очистки сокращается в 4 - 5 раз и составило около 1 мин. In the practical use of the proposed invention, the following results are obtained. For cleaning, 6 m long pipes, a treatment element with P = 1.5 cm, and a rotation speed of about 1000 rpm were used. With a thickness of deposits of the order of 3–4 mm per side, the cleaning time was 4–5 minutes, with a thickness of deposits of 1.0–1.5 mm per side, the cleaning time was reduced by 4–5 times and amounted to about 1 min.
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается возможность очистки труб малого диаметра, криволинейных труб, а также труб, полностью забитых твердыми отложениями с высокой эффективностью и качеством очистки. Известные, используемые в настоящее время аналогичные средства для решения подобных задач не обеспечивают эффективности и качества очистки на уровне приведенных выше результатов. Thus, in accordance with the present invention, it is possible to clean pipes of small diameter, curved pipes, as well as pipes completely clogged with solid deposits with high efficiency and quality of cleaning. Known, currently used similar means for solving such problems do not provide the efficiency and quality of cleaning at the level of the above results.
Claims (12)
где K - величина затылования на ширине пера (с канавкой);
P - шаг винтовой нарезки;
φ - угол наклона конуса рабочей части очистного элемента;
Z - число перьев очистного элемента,
при этом зубья на соседних перьях расположены друг относительно друга в шахматном порядке, перья разделены канавками, к которым подведены каналы для подачи жидкости, а за последним зубом выполнен цилиндрический поясок с буртиком.3. A hydromechanical device for cleaning the inner surface of pipes primarily from solid deposits, comprising a body in the form of a body of revolution, in front of which there is a cleaning element with channels for supplying fluid made in the form of a truncated cone, and the tail part is connected to the housing rotation drive, characterized in that on the generatrix of the surface of the truncated cone teeth are cut with the size of the backing on the width of the pen greater than the amount of lifting on the tooth, while the amount of backing is chosen from the condition
where K is the amount of backing across the width of the pen (with a groove);
P is the pitch of the screw thread;
φ is the angle of inclination of the cone of the working part of the treatment element;
Z is the number of feathers of the treatment element,
while the teeth on adjacent feathers are staggered relative to each other, the feathers are separated by grooves to which channels for supplying fluid are connected, and a cylindrical girdle is made behind the last tooth.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103477/12A RU2125494C1 (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98103477/12A RU2125494C1 (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2125494C1 true RU2125494C1 (en) | 1999-01-27 |
| RU98103477A RU98103477A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20202697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103477/12A RU2125494C1 (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2125494C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447957C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Pipeline inner surface cleaner |
| RU2472596C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет"(ФГБОУ ВПО "ЯГТУ") | Pulse rotary nozzle |
| RU2700029C1 (en) * | 2019-05-16 | 2019-09-12 | ФГУП "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО" | Method for cleaning tubing string and device for its implementation |
| CN112122598A (en) * | 2020-09-07 | 2020-12-25 | 宁国市宏达电炉有限公司 | Bottom pouring type induction holding furnace with anti-blocking flow passage |
| RU208825U1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие «Сплавы» | CUTTER DRILL FOR HYDROMECHANICAL CLEANING OF THE INNER SURFACE OF PIPES |
| CN114833152A (en) * | 2021-02-02 | 2022-08-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | Liquid pipeline cleaning equipment, method and device and storage medium |
| RU2829554C1 (en) * | 2024-05-08 | 2024-10-31 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Wellbore cleaning device |
-
1998
- 1998-02-27 RU RU98103477/12A patent/RU2125494C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447957C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Pipeline inner surface cleaner |
| RU2472596C1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет"(ФГБОУ ВПО "ЯГТУ") | Pulse rotary nozzle |
| RU2700029C1 (en) * | 2019-05-16 | 2019-09-12 | ФГУП "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО" | Method for cleaning tubing string and device for its implementation |
| CN112122598A (en) * | 2020-09-07 | 2020-12-25 | 宁国市宏达电炉有限公司 | Bottom pouring type induction holding furnace with anti-blocking flow passage |
| CN114833152A (en) * | 2021-02-02 | 2022-08-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | Liquid pipeline cleaning equipment, method and device and storage medium |
| RU208825U1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие «Сплавы» | CUTTER DRILL FOR HYDROMECHANICAL CLEANING OF THE INNER SURFACE OF PIPES |
| RU2829554C1 (en) * | 2024-05-08 | 2024-10-31 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Wellbore cleaning device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4535853A (en) | Drill bit for jet assisted rotary drilling | |
| JP3307771B2 (en) | Means for descaling hot rolled steel sheets | |
| RU2125494C1 (en) | Method of and device for cleaning inner surface of pipes from hard deposits | |
| CN209969103U (en) | Dirty water pipe dirty cleaning device | |
| JPH0557034B2 (en) | ||
| EP2986398B1 (en) | Apparatus and method for the dry removal of labels from containers made of plastics | |
| RU2700871C1 (en) | Device for cleaning of pipeline cavity | |
| CA2623626C (en) | Milling system | |
| RU2096097C1 (en) | Device for cleaning of internal surface of pipes | |
| CN209953425U (en) | Descaling device for water delivery pipeline | |
| CA2074247A1 (en) | Cleaning device | |
| RU98103477A (en) | METHOD FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES PREFERREDLY FROM SOLID DEPOSITS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2153941C1 (en) | Hydromechanical apparatus for removing solid sediments from pipe inner surfaces | |
| RU2397020C1 (en) | Disintegrator for processing of oil-containing wastes | |
| CA1043958A (en) | Tube cleaning lance tip construction | |
| RU208825U1 (en) | CUTTER DRILL FOR HYDROMECHANICAL CLEANING OF THE INNER SURFACE OF PIPES | |
| RU2296292C1 (en) | Device for cleaning of inner surfaces of pipe-lines and tanks of composite configuration, mainly of ammunition | |
| WO2007067066A1 (en) | Cleaning tool for a pipe | |
| US3226258A (en) | Method for removing incrustations | |
| US4058870A (en) | Lance tip construction | |
| RU2424071C1 (en) | Method and device for cleaning inner surface of closed complex structures | |
| RU2046687C1 (en) | Method of cleaning the channel from precipitations and device for its realization | |
| KR100569739B1 (en) | Process for working a quartz glass component | |
| CN214308353U (en) | Be used for abluent washing tool bit of condenser | |
| CN210125981U (en) | Honing processing's cutter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070202 |