RU2466804C2 - Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface - Google Patents

Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface Download PDF

Info

Publication number
RU2466804C2
RU2466804C2 RU2011120498/05A RU2011120498A RU2466804C2 RU 2466804 C2 RU2466804 C2 RU 2466804C2 RU 2011120498/05 A RU2011120498/05 A RU 2011120498/05A RU 2011120498 A RU2011120498 A RU 2011120498A RU 2466804 C2 RU2466804 C2 RU 2466804C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cuff
deposits
working agent
cavitator
Prior art date
Application number
RU2011120498/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011120498A (en
Inventor
Вацлав Владимирович Ежов (RU)
Вацлав Владимирович Ежов
Original Assignee
Вацлав Владимирович Ежов
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 Вацлав Владимирович Ежов filed Critical Вацлав Владимирович Ежов
Priority to RU2011120498/05A priority Critical patent/RU2466804C2/en
Publication of RU2011120498A publication Critical patent/RU2011120498A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466804C2 publication Critical patent/RU2466804C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: hollow stock ends in nozzle head piece(s) directed to periphery of cavitator-limiter of stroke provided with a spring, bearing against head piece(s), and a pusher entering stock cavity and ending with a valve detaching cuff cavity from nozzle head piece(s).
EFFECT: improving efficiency of device operation and its reliability.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки внутренних поверхностей напорных трубопроводов от отложений.The invention relates to the field of cleaning the internal surfaces of pressure pipelines from deposits.

Отложения образуются за счет осаждения частиц транспортируемого продукта и последующего прилипания их к стенке трубы.Deposits are formed due to the deposition of particles of the transported product and their subsequent adhesion to the pipe wall.

Зарастание трубы отложениями приводит к уменьшению проходного сечения трубы, снижению ее производительности, повышению энергоемкости процесса.The growth of the pipe deposits leads to a decrease in the bore of the pipe, reducing its productivity, increasing the energy intensity of the process.

Известны устройства для очистки внутренних поверхностей трубопроводов использующие гидробародинамический эффект.Known devices for cleaning the internal surfaces of pipelines using hydrodynamic effect.

Устройство, реализованное в способе [1], состоит из струеформирующей манжеты, штока и подпружиненного центратора-кавитатора, выполняющего роль ограничителя хода устройства.The device implemented in the method [1], consists of a jet-forming cuff, a rod and a spring-loaded centralizer-cavitator, acting as a limiter of the device.

Недостатком устройства является то, что при встрече его с твердыми (карбонатными) отложениями требуется сложная технологическая манипуляция давлением и расходом рабочего агента, прежде чем устройство разрушит отложения и продолжит свой путь дальше по трубопроводу.The disadvantage of this device is that when it meets solid (carbonate) deposits, complex technological manipulation of the pressure and consumption of the working agent is required before the device destroys the deposits and continues on its way further along the pipeline.

Устройство реализованное в способе [2] - прототип, состоит из струеформирующей манжеты, штока и кавитатора-ограничителя хода. Шток выполнен со сквозным каналом, который снабжен эластичным тором, в котором внутренний диаметр в исходном состоянии равен нулю, а при воздействии на тор повышенного давления и расхода рабочего агента внутренний диаметр тора открывается и он пропускает через себя излишки рабочего агента. При этом увеличивается скорость вхождения рабочего агента в клиновидные канавки манжеты, что влечет за собой и увеличение скорости струй на выходе из клиновидных канавок. В итоге эффективность струй возрастает и они разрушают твердые (карбонатные) отложения.The device implemented in the method [2] is a prototype, consists of a jet-forming cuff, a rod and a cavitator-stroke limiter. The rod is made with a through channel, which is equipped with an elastic torus, in which the inner diameter in the initial state is zero, and when the torus is subjected to increased pressure and flow of the working agent, the inner diameter of the torus opens and it passes excess working agent through itself. This increases the rate of entry of the working agent into the wedge-shaped grooves of the cuff, which entails an increase in the speed of the jets at the exit of the wedge-shaped grooves. As a result, the efficiency of the jets increases and they destroy solid (carbonate) deposits.

Однако это устройство трудно реализовать на практике, так как сложно подобрать эластичные свойства тора и исходное давление газа в нем.However, this device is difficult to implement in practice, since it is difficult to choose the elastic properties of the torus and the initial gas pressure in it.

В связи с тем, что в рабочем агенте встречаются включения инородных тел - песок, окалина и прочее, надежность тора будет низкой.Due to the fact that in the working agent there are inclusions of foreign bodies - sand, scale, etc., the reliability of the torus will be low.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности работы устройства.The task of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device.

Технический результат достигается тем, что полый шток устройства оканчивается сопловой(ыми) насадкой(ами), направленной(ыми) на периферийную часть кавитатора-ограничителя хода, который снабжен пружиной, упирающейся в насадку (и), и толкателем, входящим в полость штока и оканчивающимся клапаном, отсекающим полость манжеты от сопловой(ых) насадки(ок).The technical result is achieved by the fact that the hollow rod of the device ends with nozzle (s) nozzle (s) directed (s) to the peripheral part of the cavitator-stroke limiter, which is equipped with a spring resting on the nozzle (s), and a pusher entering the cavity of the rod and ending valve that cuts off the cuff cavity from the nozzle (s) nozzle (s).

Более подробно сущность изобретения будет описана ниже.In more detail, the invention will be described below.

На фиг.1 представлен схематический чертеж гидробародинамического устройства очистки внутренней поверхности трубопроводов.Figure 1 presents a schematic drawing of a hydrobarodynamic device for cleaning the inner surface of pipelines.

Устройство состоит из струеформирующей манжеты 1, содержащей пружинные элементы 2, расположенные в два ряда в шахматном порядке и образующие в сопряжении с трубопроводом 3 клиновидные каналы. Внутренняя поверхность манжеты покрыта эластичным элементом 4. К манжете 1 прикреплен полый шток 5, оканчивающийся сопловой насадкой 6, которая может быть выполнена как в виде конуса, внутри которого имеется клиновидная конусная щель (см. фиг.1), так и в виде отдельных конусных сопел брандспойтов (на фиг.1 не показаны).The device consists of a jet-forming cuff 1 containing spring elements 2 arranged in two rows in a checkerboard pattern and forming wedge-shaped channels in conjunction with the pipeline 3. The inner surface of the cuff is covered with an elastic element 4. A hollow stem 5 is attached to the cuff 1, ending with a nozzle nozzle 6, which can be made in the form of a cone, inside which there is a wedge-shaped conical slot (see Fig. 1), and in the form of individual conical water nozzles (not shown in FIG. 1).

Внутри сопловой насадки 6 проходит толкатель 7, снабженный клапаном 8 и соединенный с кавитатором-ограничителем хода 9, подпружиненным пружиной 10.Inside the nozzle nozzle 6 passes the pusher 7, equipped with a valve 8 and connected to the cavitator-stroke limiter 9, a spring-loaded spring 10.

Трубопровод 3 имеет отложения 11, уменьшающие его проходное сечение.The pipeline 3 has deposits 11, reducing its flow area.

Работает устройство следующим образом. Через приемную камеру (на фиг.1 не показано) устройство заводят в трубопровод 3, с предварительно очищенной заходной частью. Далее на устройство, со стороны манжеты 1, подают рабочий агент (как правило, воду). При перепаде давления перед манжетой 1 и за ней, равном (0,2-0,6) МПа, манжета 1 начинает движение, а в клиновидных каналах вода разгоняется и образует на выходе из клиновидных каналов гидробародинамические струи, разрушающие отложения 11.The device operates as follows. Through the receiving chamber (not shown in FIG. 1), the device is led into the pipeline 3, with a pre-cleaned inlet. Next, the device, from the side of the cuff 1, serves a working agent (usually water). With a pressure differential in front of the cuff 1 and behind it (0.2-0.6) MPa, the cuff 1 begins to move, and in the wedge-shaped channels, the water accelerates and forms hydro-barodynamic jets at the outlet of the wedge-shaped channels, destroying deposits 11.

При встрече устройства с твердыми (карбонатными) отложениями кавитатор-ограничитель хода 9 упирается в эти отложения и устройство останавливается. Расход и давление рабочего агента при проведении работ контролируются, и при уменьшении расхода становится ясно, что устройство остановилось, упершись в твердые отложения.When the device encounters solid (carbonate) deposits, the cavitator-stroke limiter 9 rests against these deposits and the device stops. The flow rate and pressure of the working agent during the work are controlled, and when the flow rate decreases, it becomes clear that the device has stopped, resting on solid deposits.

Из баланса потоков рабочего агента на входе и выходе клиновидного канала можно записать:From the balance of the working agent flows at the inlet and outlet of the wedge-shaped channel, one can write:

Figure 00000001
Figure 00000001

где V1 - скорость входа рабочего агента в клиновидный канал,where V 1 is the entry speed of the working agent into the wedge-shaped channel,

S1 - поперечная площадь входа в клиновидный канал,S 1 - the transverse area of the entrance to the wedge-shaped channel,

V2 - скорость выхода рабочего агента из клиновидного канала,V 2 - the exit speed of the working agent from the wedge-shaped channel,

S2 - поперечная площадь выхода из клиновидного канала. Из (1) следует, что V2=V1.S 2 is the transverse area of exit from the wedge-shaped channel. From (1) it follows that V 2 = V 1 .

Пусть V1=1,5 м/с, а

Figure 00000002
, тогда V2=3 м/с.Let V 1 = 1.5 m / s, and
Figure 00000002
then V 2 = 3 m / s.

Если V1 увеличить до 2 м/с, то V2 будет 4 м/с.If V 1 is increased to 2 m / s, then V 2 will be 4 m / s.

Поскольку кинетическая энергия струй пропорциональна квадрату ее скорости, то Екин.1=9 ед., а Екин.2=16 ед., то есть энергия струй возросла почти в 2 раза при увеличении скорости входа воды в клиновидные каналы манжеты всего на 0,5 м/с.Since the kinetic energy of the jets is proportional to the square of its speed, E kin.1 = 9 units, and E kin.2 = 16 units, that is, the energy of the jets increased almost 2 times with an increase in the rate of water entry into the wedge-shaped cuff channels by only 0 , 5 m / s.

Отсюда видно, что для более эффективного разрушения отложений необходимо повышать скорость вхождения рабочего агента в клиновидные каналы манжеты 1.This shows that for a more efficient destruction of deposits, it is necessary to increase the rate of entry of the working agent into the wedge-shaped channels of the cuff 1.

Для достижения этой цели повышают расход и давление рабочего агента. При этом не манжету 1 начинает действовать большая сила, которая проталкивает устройство в сужение трубы, и его заклинивает там.To achieve this goal, increase the flow and pressure of the working agent. In this case, not a cuff 1 begins to act a large force, which pushes the device into the narrowing of the pipe, and it wedges there.

Возникает аварийная ситуация. Устройство извлекают из трубы и работу начинают сначала.There is an emergency. The device is removed from the pipe and work begins again.

В предлагаемом устройстве, при повышении давления и расхода рабочего агента происходит следующее. Манжета 1 через полый шток 5 и сопловую насадку 6 сжимает пружину 10.In the proposed device, with increasing pressure and flow rate of the working agent, the following occurs. The cuff 1 through the hollow rod 5 and the nozzle nozzle 6 compresses the spring 10.

Толкатель 7 вместе с клапаном 8 перемещается внутрь полого штока 7 (на фиг.1 показано пунктирными линиями), и рабочий агент устремляется в сопловую насадку 6, где, разгоняясь согласно формуле (1) и вырываясь наружу, начинает разрушать отложения 11.The pusher 7 together with the valve 8 moves inside the hollow rod 7 (shown in dashed lines in Fig. 1), and the working agent rushes into the nozzle nozzle 6, where, accelerating according to formula (1) and breaking out, it begins to destroy deposits 11.

Резко увеличивается скорость потока рабочего агента при вхождении в клиновидные канавки манжеты, еще больше увеличивается скорость струй рабочего агента при выходе из этих канавок. Скорость струй на выходе из канавок может составить 50 м/с и более.The flow rate of the working agent sharply increases when it enters the wedge-shaped grooves of the cuff, and the speed of the jets of the working agent increases even further when exiting these grooves. The speed of the jets at the exit of the grooves can be 50 m / s or more.

Резко возрастает кинетическая энергия струй манжеты 1, что и повышает эффективность работы устройства.The kinetic energy of the cuff jets 1 increases sharply, which increases the efficiency of the device.

При этом струи манжеты 1 и сопловой насадки 6 действуют в одном направлении, что еще больше повышает эффективность разрушения отложений 11, а кавитатор-ограничитель хода 9 создает повышенной мощности турбулентное завихрение, в котором происходит кавитационное схлопывание образующихся вакуумных пузырьков (полостей), которые, в дополнение к вышеперечисленным эффектам, усиливают суммарный эффект разрушения отложений 11.In this case, the jets of the cuff 1 and nozzle nozzle 6 act in the same direction, which further increases the efficiency of the destruction of deposits 11, and the cavitator-limiter of the stroke 9 creates an increased power turbulent turbulence in which cavitational collapse of the resulting vacuum bubbles (cavities) occurs, which, in addition to the above effects, enhance the total effect of sediment destruction 11.

В связи с тем что тяга реактивных струй сопловой насадки 6 направлена против движения устройства, сила прижатия устройства к отложениям 11 уменьшается, что снижает вероятность заклинивания устройства в сужении трубопровода 3. Повышается надежность работы устройства.Due to the fact that the thrust of the jet jets of the nozzle nozzle 6 is directed against the movement of the device, the pressing force of the device to deposits 11 is reduced, which reduces the likelihood of a device jamming in the narrowing of the pipeline 3. The reliability of the device.

После разрушения отложений 11, пружина 10 выдвигает кавитатор-ограничитель хода 9 в исходное состояние. Клапан 9 запирает сужение (седло) в полом штоке, отсекает полость манжеты 1, куда изначально поступает рабочий агент, от сопловой насадки 6. Действие струй сопловой насадки 6 прекращается. Цикл закончен. Устройство продолжает работу в обычном режиме до встречи со следующим препятствием.After the destruction of deposits 11, the spring 10 pushes the cavitator-stroke limiter 9 to its original state. The valve 9 closes the narrowing (seat) in the hollow stem, cuts off the cavity of the cuff 1, where the working agent initially enters, from the nozzle nozzle 6. The action of the jets of the nozzle nozzle 6 is terminated. The cycle is over. The device continues to operate normally until it encounters the next obstacle.

Таким образом, достигнут технический результат - повышение эффективности и надежности работы устройства.Thus, a technical result is achieved - increasing the efficiency and reliability of the device.

В связи с тем что в устройстве отсутствуют уплотнительные элементы, а абразивные частицы, попадающие в рабочий агент, не причиняют вреда металлическим частям устройства, это дополнительно повышает надежность его работы.Due to the fact that the device does not have sealing elements, and the abrasive particles entering the working agent do not harm the metal parts of the device, this further increases the reliability of its operation.

Устройство может быть изготовлено в условиях механических мастерских, то есть обладает промышленной применимостью.The device can be manufactured in mechanical workshops, that is, it has industrial applicability.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. RU 2008105 C1, В08В 9/04, от 12 августа 1991 г.1. Pat. RU 2008 105 C1, B08B 9/04, dated August 12, 1991

Гидробародинамический способ Ежова очистки внутренней поверхности трубопроводов.Hydrobarodynamic method of Yezhov of cleaning the inner surface of pipelines.

2. Пат. RU 2055652 C1, В08В 9/04, от 12 марта 1992 г.2. Pat. RU 2055652 C1, B08B 9/04, dated March 12, 1992

Гидробародинамический способ очистки внутренней поверхности трубопроводов - прототип.Hydrobarodynamic method of cleaning the inner surface of pipelines - prototype.

Claims (1)

Гидробародинамическое устройство очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее манжету, полый шток, подпружиненный кавитатор-ограничитель хода, отличающееся тем, что полый шток оканчивается сопловой(ыми) насадкой(ами), направленной(ыми) на периферийную часть кавитатора-ограничителя хода, который снабжен пружиной, упирающейся в насадку(и), и толкателем, входящим в полость штока и оканчивающимся клапаном, отсекающим полость манжеты от сопловой(ых) насадки(ок). Hydrobarodynamic device for cleaning the inner surface of pipelines, containing a cuff, a hollow rod, a spring-loaded cavitator-stroke limiter, characterized in that the hollow rod ends with nozzle (s) nozzle (s) directed (s) to the peripheral part of the cavitator-stroke limiter, which is equipped with a spring abutting against the nozzle (s) and a pusher entering the stem cavity and ending with a valve cutting off the cuff cavity from the nozzle (s) of the nozzle (s).
RU2011120498/05A 2011-05-20 2011-05-20 Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface RU2466804C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120498/05A RU2466804C2 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120498/05A RU2466804C2 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011120498A RU2011120498A (en) 2011-10-10
RU2466804C2 true RU2466804C2 (en) 2012-11-20

Family

ID=44804810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120498/05A RU2466804C2 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466804C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184285U1 (en) * 2017-07-03 2018-10-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2332984A (en) * 1942-07-24 1943-10-26 Brackeen Lloyd Cleaning device for pipe lines
RU2008991C1 (en) * 1991-09-12 1994-03-15 Владимир Александрович Ежов Device for cleaning-out inner surfaces of pipelines
RU94007531A (en) * 1994-03-01 1995-11-20 В.А. Ежов DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL PIPE SURFACE
RU2055652C1 (en) * 1992-03-12 1996-03-10 Владимир Александрович Ежов Hydrobarodynamic method of cleaning internal surface of pipelines
US5617604A (en) * 1994-09-06 1997-04-08 Erich; Richard R. Pivoted roller cutter pipe cleaning tool
RU2086314C1 (en) * 1994-03-05 1997-08-10 Владимир Александрович Ежов Device for cleaning inner surfaces of pipe line

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080003C1 (en) * 1994-03-01 1997-05-20 Владимир Александрович Ежов DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2332984A (en) * 1942-07-24 1943-10-26 Brackeen Lloyd Cleaning device for pipe lines
RU2008991C1 (en) * 1991-09-12 1994-03-15 Владимир Александрович Ежов Device for cleaning-out inner surfaces of pipelines
RU2055652C1 (en) * 1992-03-12 1996-03-10 Владимир Александрович Ежов Hydrobarodynamic method of cleaning internal surface of pipelines
RU94007531A (en) * 1994-03-01 1995-11-20 В.А. Ежов DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL PIPE SURFACE
RU2086314C1 (en) * 1994-03-05 1997-08-10 Владимир Александрович Ежов Device for cleaning inner surfaces of pipe line
US5617604A (en) * 1994-09-06 1997-04-08 Erich; Richard R. Pivoted roller cutter pipe cleaning tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184285U1 (en) * 2017-07-03 2018-10-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011120498A (en) 2011-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8297540B1 (en) Reverse-flow nozzle for generating cavitating or pulsed jets
KR101481204B1 (en) Fluid/abrasive jet cutting arrangement
NO316114B1 (en) Method and apparatus for making a high velocity particle stream
US20110179844A1 (en) Method and apparatus for surface strengthening of blisk blades
EP2180162A3 (en) Gas turbine ejector and method of operation
CN110300632A (en) Surfactant fluid power cleaning device and method based on micro- hydraulic shock
JP2015524546A (en) Method and apparatus for cleaning fin heat exchanger surfaces
CN107000239A (en) The method cut for liquid jet
RU2466804C2 (en) Hydrobarodynamic device for cleaning of pipelines inner surface
CZ307860B6 (en) Multi-jet abrasive head
RU2508477C1 (en) Device to inject low-pressure gas into fluid flow
KR101641783B1 (en) Pipe Cleaning Equipment Using Injection Nozzle
KR102649754B1 (en) jet pump
RU2466803C2 (en) Hydrobarodynamic device for cleaning of inner surface of pressure pipelines
CN103611642A (en) Steam pressure-rising ejector
KR102098439B1 (en) Peening nozzle device and peening apparatus having the same
CA2074247A1 (en) Cleaning device
JP2673497B2 (en) Nozzle for removing foreign matter in pipe
CN104069973A (en) Novel jet inspiration type spray gun
KR101515888B1 (en) Pipe cleaning method
KR102034562B1 (en) A micro bubble cleaning system
RU2379132C2 (en) Hydraulic monitor reversible for cleaning of pressure pipelines
RU2055652C1 (en) Hydrobarodynamic method of cleaning internal surface of pipelines
EP1568442B1 (en) Process of peening and nozzle therefore
Granata et al. Energy loss in circular drop manholes