RU2139222C1 - Device for underwater cleaning of surfaces - Google Patents

Device for underwater cleaning of surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2139222C1
RU2139222C1 RU97120002/28A RU97120002A RU2139222C1 RU 2139222 C1 RU2139222 C1 RU 2139222C1 RU 97120002/28 A RU97120002/28 A RU 97120002/28A RU 97120002 A RU97120002 A RU 97120002A RU 2139222 C1 RU2139222 C1 RU 2139222C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
nozzle
diffuser
cylindrical
suction chamber
Prior art date
Application number
RU97120002/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Ватутин
Original Assignee
Ватутин Анатолий Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ватутин Анатолий Александрович filed Critical Ватутин Анатолий Александрович
Priority to RU97120002/28A priority Critical patent/RU2139222C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2139222C1 publication Critical patent/RU2139222C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

FIELD: underwater hydrodynamic technique; construction of device for underwater cleaning of surfaces of underwater structures, pipe lines, concrete structures broken locally and hydrodynamic cleaning of ships hulls against fouling. SUBSTANCE: device includes housing, supply pipe line, inlet diffuser changing into cylindrical passage and outlet diffuser. Device is provided with suction chamber and shut-off movable ring on outer surface of housing. Converging tube with cylindrical passage is made in form of nozzle with outer conical or conoid surface embraced by suction chamber formed by cylindrical walls of housing. Walls are provided with passages which are used to connect suction chamber with surrounding medium. Longitudinal axes of passages are located tangentially relative to outer surface of nozzle. Passages in wall of housing are made for adjustable closure by shut-off movable ring. Outlet diffuser is provided with cylindrical or conical section forming mixing chamber and changing into ellipsoid in radius. This section is secured for axial motion in housing and end part of nozzle is located coaxially relative to diffuser mixing chamber; diffuser may be changeable with different cross sections of mixing chamber and ellipsoid. EFFECT: increased productivity; improved quality of cleaning. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к подводной гидродинамической технике, в частности к оборудованию для гидродинамической очистки корпусов судов от обрастания, а также может быть использовано для зачистки подводных сооружений и трубопроводов, для местных разрушений бетонных конструкций. The invention relates to underwater hydrodynamic technology, in particular to equipment for hydrodynamic cleaning of ship hulls from fouling, and can also be used to clean underwater structures and pipelines, for local destruction of concrete structures.

Из патентной литературы известно устройство для гидродинамической очистки поверхности. Устройство используют для очистки поверхностей корпусов судов или на воздухе или в зоне переменного смачивания (в зоне ватер-линии). Для этого устройство содержит в своей конструкции камеру затопления газопаровых пузырьков. Кроме того, направлено перпендикулярно к очищаемой поверхности и присасывается к ней, а поэтому может очищать очень малую круговую площадь и перемещение устройства по неочищенной поверхности затруднено (Патент РФ N 2072937 В 63 В 59/08, от 10.02.97). A device for hydrodynamic surface cleaning is known from the patent literature. The device is used to clean the surfaces of ship hulls either in the air or in the zone of variable wetting (in the zone of the water line). For this, the device contains in its design a chamber for flooding gas-vapor bubbles. In addition, it is directed perpendicular to the surface being cleaned and adheres to it, and therefore it can clean a very small circular area and it is difficult to move the device along the uncleaned surface (RF Patent N 2072937 B 63 V 59/08, dated 02/10/97).

Наиболее близким аналогом является подводный насадок-кавитатор для гидродинамической очистки поверхностей, содержащий подводящий трубопровод, проточный канал, образованный соосно расположенными входным конфузором, цилиндрическим каналом с цилиндрической расширенной полостью и выходным коническим диффузором. Указанная конструкция способна работать под острым углом к очищаемой поверхности, однако производительность и качество очистки недостаточно (см. патент РФ N 2076824, кл. В 63 В 59/08, опубл. 10.04.07). Изобретение поясняется чертежами, где на: фиг 1 - показан продольный осевой разрез подводного устройства: фиг 2 - то же, сечение по А-А на фиг 1. The closest analogue is an underwater nozzle-cavitator for hydrodynamic cleaning of surfaces, containing a supply pipe, a flow channel formed by coaxially located inlet confuser, a cylindrical channel with a cylindrical expanded cavity and an outlet conical diffuser. The specified design is able to work at an acute angle to the surface being cleaned, however, the cleaning performance and quality are insufficient (see RF patent N 2076824, class B 63 V 59/08, publ. 10.04.07). The invention is illustrated by drawings, where: FIG. 1 shows a longitudinal axial section of an underwater device: FIG. 2 is the same, section A-A in FIG. 1.

Сущность изобретения и достигаемый результат. The invention and the achieved result.

Устройство для подводной очистки поверхностей содержит корпус, подводящий трубопровод, входной конфузор, переходящий в цилиндрический канал выходной диффузор. Устройство отличается тем, что снабжено камерой всасывания и запорным подвижным кольцом, установленным на наружной поверхности корпуса, а входной конфузор с цилиндрическим каналом выполнен в виде сопла с наружной конической или коноидальной поверхностью, охватываемого камерой всасывания, образованной цилиндрическими стенками корпуса. В стенках корпуса выполнены каналы, соединяющие камеру всасывания с окружающей средой. Продольные оси каналов расположены по касательной к наружной поверхности сопла. Каналы в стенке корпуса с наружной стороны выполнены с возможностью регулируемого перекрытия запорным подвижным кольцом. Выходной конфузор выполнен с цилиндрическим или с коническим участком, образующим камеру смешения и переходящим по радиусу в эллипсоид, и укреплен с возможностью осевого перемещения в корпусе. Концевая часть сопла расположена соосно в камере смешения выходного конфузора. A device for underwater cleaning of surfaces includes a housing, a supply pipe, an inlet confuser, an output diffuser passing into a cylindrical channel. The device is characterized in that it is equipped with a suction chamber and a locking movable ring mounted on the outer surface of the housing, and the inlet confuser with a cylindrical channel is made in the form of a nozzle with an external conical or conoidal surface, covered by a suction chamber formed by the cylindrical walls of the housing. The walls of the housing are made channels connecting the suction chamber with the environment. The longitudinal axis of the channels are tangent to the outer surface of the nozzle. The channels in the wall of the housing from the outside are made with the possibility of adjustable overlapping locking movable ring. The output confuser is made with a cylindrical or conical section forming a mixing chamber and turning radially into an ellipsoid, and is fortified with the possibility of axial movement in the housing. The end part of the nozzle is located coaxially in the mixing chamber of the output confuser.

Корпус снабжен дополнительными каналами, соединяющими камеру всасывания с подводящим трубопроводом, при этом в корпусе расположены пакет дроссельных шайб и уплотнительное кольцо. The housing is equipped with additional channels connecting the suction chamber to the supply pipe, while in the housing there are a package of throttle washers and an o-ring.

Выходной конфузор выполнен сменным с различными поперечными сечениями камеры смешивания и эллипсоида. The output confuser is interchangeable with various cross sections of the mixing chamber and ellipsoid.

Достигаемый изобретением технический результат заключается в повышении производительности устройства и качества очистки обрабатываемой поверхности за счет дополнительного образования газовых пузырьков и фокусирования звуковых колебаний на очищаемую поверхность, сопровождаемых эффектом кавитации, возникающим в струе жидкости. Устройство состоит из корпуса 1 с установленным в нем соплом 2. К корпусу 1 подстыкован подводящий трубопровод 3, а с противоположной стороны в корпус 1 ввернут выходной диффузор 4. Внутренняя полость диффузора 4 состоит из камеры смешения 5 и эллипсоида 6. В корпусе 1 образована камера всасывания 7, которая сообщена с окружающей средой через отверстия 8. Оси отверстий 8 расположены по касательной к наружной поверхности наконечника сопла 2. На наружной поверхности корпуса 1 в районе отверстий 8 установлено запорное резьбовое кольцо 9. Между подводящим трубопроводом 3 и камерой всасывания 7 в корпусе 1 установлен пакет дроссельных шайб 10 и уплотнительное кольцо 11. Между пакетом дроссельных шайб 10 и камерой всасывания 7 выполнены каналы 12. Внутренняя поверхность сопла 2 состоит из входного конического конфузора 13 плавно переходящего в цилиндрическую поверхность 14. The technical result achieved by the invention is to increase the productivity of the device and the quality of cleaning the treated surface due to the additional formation of gas bubbles and focusing of sound vibrations on the cleaned surface, accompanied by the effect of cavitation that occurs in the liquid stream. The device consists of a housing 1 with a nozzle 2 installed in it. A supply pipe 3 is docked to the housing 1, and an output diffuser 4 is screwed into the housing 1. The internal cavity of the diffuser 4 consists of a mixing chamber 5 and an ellipsoid 6. A chamber is formed in the housing 1 suction 7, which is in communication with the environment through the holes 8. The axis of the holes 8 are tangent to the outer surface of the nozzle tip 2. On the outer surface of the housing 1 in the region of the holes 8 there is a locking threaded ring 9. Between the inlet The duct 3 and the suction chamber 7 in the housing 1 have a throttle washer package 10 and an O-ring 11. Between the throttle washer 10 and the suction chamber 7 channels 12 are made. The inner surface of the nozzle 2 consists of an inlet conical confuser 13 smoothly turning into a cylindrical surface 14.

Работает устройство следующим образом. 3абортная вода под давлением из подводящего трубопровода поступает во внутреннюю поверхность сопла 2 на выходе из которого приобретает скорость до 200 м/с. При такой скорости выброса воды давление на срезе сопла 2 падает до величины, соответствующей выделению газовых пузырьков. Далее поток газовых пузырьков, попадая в камеру смешения 5 создает в камере всасывания 7 разряжение (эжекционный эффект). Созданное разряжение в камере 7 всасывает забортную воду через отверстия 8. Зауженные сечения отверстий 8 и кольцевого прохода в камеру смешения 5, а также созданные вихревые зоны за счет наклона осей отверстий 8 создают максимальные кавитационные эффекты в камере смешения 5. Поток, вырывающийся из сопла 2, увлекает за собой дополнительно созданные газовые пузырьки из всасывающей камеры 7. Далее смесь газовых пузырьков поступает в расширительный диффузор, имеющий форму эллипсоида 6 из эллипсоида 6 "факел" газовых пузырьков, длиной до 400 мм направляется на очищаемую поверхность под требуемым углом в зависимости от рода выполняемой работы. Расширительный диффузор в форме эллипсоида 6 наилучшим образом позволяет сфокусировать "факел" газовых пузырьков, а также направляет звуковые колебания, возникающие при явлении кавитации, в сторону очищаемой поверхности, увеличивая эффект очистки с двух сторон. Натурные испытания (в 1997 г.) в г. Темрюк при очистке приемных решеток плавучего дока подтвердили высокую эффективность предлагаемого техническою решения. Так, например, металлическая пластина с размерами 300 х 60 х 5 мм, покрытая сильной коррозией и обросшая болянусом, была очищена до белого металла, в течение нескольких секунд с обеих сторон, несмотря на то, что "факел" был направлен только на одну плоскость. Этот эффект возникает благодаря воздействию звуковых колебаний, сопровождающих кавитацию, на очищаемую поверхность. The device operates as follows. Abortion water under pressure from the supply pipe enters the inner surface of the nozzle 2 at the outlet of which acquires a speed of up to 200 m / s. At this rate of water discharge, the pressure at the nozzle exit 2 drops to a value corresponding to the release of gas bubbles. Further, the flow of gas bubbles entering the mixing chamber 5 creates a vacuum in the suction chamber 7 (ejection effect). The created vacuum in the chamber 7 sucks outboard water through the openings 8. The narrowed sections of the openings 8 and the annular passage into the mixing chamber 5, as well as the created vortex zones due to the inclination of the axes of the openings 8, create maximum cavitation effects in the mixing chamber 5. The flow escaping from the nozzle 2 , entrains additionally created gas bubbles from the suction chamber 7. Next, the mixture of gas bubbles enters an expansion diffuser having the shape of an ellipsoid 6 from an ellipsoid 6 "torch" of gas bubbles, up to 400 mm long applied to the surface to be cleaned at the required angle, depending on the type of work performed. The expansion diffuser in the form of an ellipsoid 6 in the best way allows you to focus the "torch" of gas bubbles, and also directs the sound vibrations that occur during cavitation to the surface being cleaned, increasing the cleaning effect on both sides. Field tests (in 1997) in Temryuk when cleaning the receiving gratings of a floating dock confirmed the high efficiency of the proposed technical solution. So, for example, a metal plate with dimensions of 300 x 60 x 5 mm, covered with severe corrosion and overgrown with bolus, was cleaned to white metal within a few seconds on both sides, despite the fact that the "torch" was aimed only at one plane . This effect occurs due to the effect of sound vibrations accompanying cavitation on the surface being cleaned.

Испытания также показали, что при определенных условиях отделенный и раздробленный болянус, находясь во взвешенном состоянии, может попасть через отверстия 8 в камеру всасывания 7 и нарушить режим работы устройства. В этом случае закрываются отверстия 8 запорным кольцом 9, а уплотнительное кольцо 11 - снимается. Устройство будет работать в описанном выше режиме. Всасывающая камера 7 будет заполняться водой через пакет дроссельных шайб 10 через каналы 12. Потребление мощности в таком режиме повышается. Tests also showed that under certain conditions, the separated and fragmented bolus, being in suspension, can get through the openings 8 into the suction chamber 7 and disrupt the operation of the device. In this case, the openings 8 are closed by the locking ring 9, and the sealing ring 11 is removed. The device will work in the mode described above. The suction chamber 7 will be filled with water through a package of throttle washers 10 through channels 12. The power consumption in this mode increases.

Claims (3)

1. Устройство для подводной очистки поверхностей, содержащее корпус, подводящий трубопровод, входной конфузор, переходящий в цилиндрический канал выходной диффузор, отличающееся тем, что оно снабжено камерой всасывания и запорным подвижным кольцом, установленным на наружной поверхности корпуса, а входной конфузор с цилиндрическим каналом выполнен в виде сопла с наружной конической или коноидальной поверхностью, охватываемого камерой всасывания, образованной цилиндрическими стенками корпуса, в которых выполнены каналы, соединяющие камеру всасывания с окружающей средой, причем продольные оси каналов расположены по касательной к наружной поверхности сопла, при этом каналы в стенке корпуса с наружной стороны выполнены с возможностью регулируемого перекрытия запорным подвижным кольцом, а выходной диффузор, в свою очередь, выполнен с цилиндрическим или с коническим участком, образующим камеру смешения, переходящим по радиусу в эллипсоид, и укреплен с возможностью осевого перемещения в корпусе, а концевая часть сопла расположена соосно в камере смешения выходного диффузора. 1. Device for underwater cleaning of surfaces, comprising a housing, a supply pipe, an inlet confuser, an output diffuser passing into a cylindrical channel, characterized in that it is equipped with a suction chamber and a locking movable ring mounted on the outer surface of the housing, and the inlet confuser with a cylindrical channel in the form of a nozzle with an external conical or conoidal surface, covered by a suction chamber formed by the cylindrical walls of the housing, in which the channels connecting the a measure of absorption with the environment, and the longitudinal axis of the channels are tangent to the outer surface of the nozzle, while the channels in the wall of the housing from the outside are made with the possibility of adjustable overlapping locking movable ring, and the output diffuser, in turn, is made with a cylindrical or conical the area forming the mixing chamber, turning radially into an ellipsoid, and is mounted with axial movement in the housing, and the end part of the nozzle is located coaxially in the mixing chamber of the output diffus ora. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус снабжен дополнительным каналом, соединяющим камеру всасывания с подводящим трубопроводом, в котором расположены пакеты дроссельных шайб и уплотнительное кольцо. 2. The device according to p. 1, characterized in that the housing is equipped with an additional channel connecting the suction chamber to the supply pipe, in which are located packages of throttle washers and an o-ring. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что выходной диффузор выполнен сменным с различными поперечными сечениями камеры смешения и эллипсоида. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the output diffuser is interchangeable with different cross sections of the mixing chamber and ellipsoid.
RU97120002/28A 1997-12-04 1997-12-04 Device for underwater cleaning of surfaces RU2139222C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97120002/28A RU2139222C1 (en) 1997-12-04 1997-12-04 Device for underwater cleaning of surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97120002/28A RU2139222C1 (en) 1997-12-04 1997-12-04 Device for underwater cleaning of surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2139222C1 true RU2139222C1 (en) 1999-10-10

Family

ID=20199583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97120002/28A RU2139222C1 (en) 1997-12-04 1997-12-04 Device for underwater cleaning of surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2139222C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003091096A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 OBSCHESTVO S OGRANICHENNOI OTVETSTVENNOSTJU 'RussAkva' Cavitation nozzle
RU2505658C1 (en) * 2012-08-28 2014-01-27 Пётр Петрович Решетников Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003091096A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 OBSCHESTVO S OGRANICHENNOI OTVETSTVENNOSTJU 'RussAkva' Cavitation nozzle
RU2505658C1 (en) * 2012-08-28 2014-01-27 Пётр Петрович Решетников Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5056718A (en) Jetting nozzle
EP0110989B1 (en) Shipboard ice lubrication system and jet pump for use therein
RU2376193C1 (en) Method of hydrodynamic underwater cleaning of surfaces and related device
US20040094848A1 (en) Gas eductors and gas eductor flotation separators
RU2139222C1 (en) Device for underwater cleaning of surfaces
RU2003110996A (en) METHOD FOR CREATING A GAS-DROP JET AND DEVICE FOR ITS PERFORMANCE
RU98111015A (en) METHOD FOR UNDERWATER HYDRODYNAMIC CLEANING OF SHIP BOARDS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2222463C2 (en) Injector for underwater cleaning tool
RU2095274C1 (en) Underwater head-cavitator for hydrodynamic cleaning of surfaces
RU2163877C1 (en) Tool for underwater cleaning of surfaces and nozzle for this tool
SU1262136A1 (en) Ejector
SU1286308A1 (en) Apparatus for cleaning inner surface of pipelines
SU1183770A1 (en) Arrangement for damping water hammer
RU2147085C1 (en) Swirl jet device
RU2113289C1 (en) Nozzle head for hydrocavitation cleaning of pipe-lines from undesirable deposits
EP1545787A2 (en) Improvements in and relating to gas eductors and gas eductor flotation separators
RU2717265C1 (en) Mixer
SU1006648A1 (en) Device for cleaning sewage pipelines
SU1520204A1 (en) Device for cleaning sewage pipes
RU2074117C1 (en) Dispenser
RU2159684C1 (en) Device for dispersing of liquid
RU203051U1 (en) DEVICE FOR CREATING TRACTION FROM COUNTER FLOW OF FLUID MEDIUM
SU1235542A2 (en) Apparatus for pneumatic spraying of liquid
SU1220703A1 (en) Apparatus for multistage atomization of liquids
RU2248250C1 (en) Hydrodynamic corrector of streams of liquids

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071205