RU2505658C1 - Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation - Google Patents

Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2505658C1
RU2505658C1 RU2012136585/03A RU2012136585A RU2505658C1 RU 2505658 C1 RU2505658 C1 RU 2505658C1 RU 2012136585/03 A RU2012136585/03 A RU 2012136585/03A RU 2012136585 A RU2012136585 A RU 2012136585A RU 2505658 C1 RU2505658 C1 RU 2505658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavitation
hydro
hydrocavitation
obstacles
devices
Prior art date
Application number
RU2012136585/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пётр Петрович Решетников
Александр Григорьевич Найшуллер
Original Assignee
Пётр Петрович Решетников
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 Пётр Петрович Решетников filed Critical Пётр Петрович Решетников
Priority to RU2012136585/03A priority Critical patent/RU2505658C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2505658C1 publication Critical patent/RU2505658C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: hydrocavitation erosion destruction method involves pressure water supply to the inlet of a hydrocavitation device, activation of a hydrocavitation process inside that device by means of a cavitation body contained in it and supply of a cavitating water jet from the device outlet to the surface to be destructed, which is located in water medium. Space before the surface to be destructed us filled with water. A hydrocavitation process is formed, which represents vibration supercavitation with local medium heating, water ionisation and cavitation erosion of the surface to be destructed. In order to increase the power of action on the destructed obstacle, there used are n parallel working hydrocavitation devices structurally connected with a framework and forming together a hydrocavitation erosion destruction complex of natural and artificial obstacles, besides, by means of a single lever of the framework for destruction of especially solid obstacles. Prior to the beginning of operation, there installed into the complex framework with their mechanical fixation is 1 to n hydrocavitation devices that operate jointly as effectively as possible to destruct certain obstacles. Inlets of all of the used hydrocavitation devices are connected to the corresponding pressure water supply sleeves with individual shutoff mechanisms; then, shutoff mechanisms required for operation are opened. Obstacles are concentrated on minimum surface area by means of the single level of the framework for destruction of especially solid obstacles of hydrocavitation devices, and in order to improve performance of the complex operation on the corresponding less solid obstacles by means of the same single lever of the framework of n hydrocavitation devices there deconcentrated are obstacles on maximum surface area.
EFFECT: obtaining maximum power of a cavitation water jet.
6 cl, 6 dwg

Description

Способ и устройство относятся к областям геологии, добычи, энергетики и строительства и могут быть использованы в технологиях разрушения природных и искусственных наростов и отложений, а также - в технологиях бурения скважин и т.п.The method and device relate to the fields of geology, production, energy and construction and can be used in technologies for the destruction of natural and artificial growths and deposits, as well as in technologies for drilling wells, etc.

Известны способ и устройство, используемые для размола волокнистых примесей в суспензиях с помощью активизации в них процесса кавитации (патент №2134611 на изобретение "Кавитационный смеситель" по МПК6 B01F 5/00, Бюл. №23 от 20.08.1999 г.).The known method and device used for grinding fibrous impurities in suspensions by activating the cavitation process in them (patent No. 2134611 for the invention "Cavitation mixer" according to IPC 6 B01F 5/00, Bull. No. 23 from 08.20.1999).

Способ включает в себя подачу под давлением на вход кавитационного смесителя суспензии и пара и активизацию внутри него кавитационного процесса.The method includes supplying pressure and pressure to the inlet of the cavitation mixer of the suspension and steam and activating the cavitation process inside it.

Устройство содержит корпус и тело кавитации (в известном устройстве - кавитатор).The device comprises a housing and a cavitation body (in a known device, a cavitator).

Известные способ и устройство ориентированы на использование кавитации для размельчения волокон и примесей в пищевой промышленности и не могут быть использованы без дополнительного изобретательства в технологиях разрушения природных и искусственных преград.The known method and device are focused on the use of cavitation for grinding fibers and impurities in the food industry and cannot be used without additional invention in the destruction of natural and artificial barriers.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются способ и устройство, описанные в изобретении "Способ гидрокавитационного эрозионного разрушения наростов и отложений, а также горной породы в водной среде и устройство для его осуществления» (патент №2315848 по МПК6 Е21В 7/18 от 28.12.2005 г.).Closest to the claimed invention are the method and device described in the invention "Method of hydrocavitation erosive destruction of growths and deposits, as well as rocks in the aquatic environment and a device for its implementation" (patent No. 2315848 according to IPC 6 ЕВВ 7/18 from 12/28/2005 g.).

Известный способ включает в себя подачу воды под давлением от 90 до 200 атмосфер на вход гидрокавитационного устройства, активизацию в этом устройстве процесса кавитации и выброс на обрабатываемую поверхность кавитирующую струю воды.The known method includes the supply of water under pressure from 90 to 200 atmospheres to the inlet of the hydro-cavitation device, the activation of the cavitation process in this device, and the release of a cavitating stream of water onto the surface to be treated.

Известное устройство содержит пустотелый открытый с двух сторон корпус, тело кавитации (в известном устройстве - центральное тело), закрепленное внутри корпуса, и сопло в виде диффузора.The known device comprises a hollow body open on two sides, a cavitation body (in the known device, a central body) fixed inside the body, and a nozzle in the form of a diffuser.

Известные способ и устройство также не могут быть эффективно использованы для одновременного разрушения относительно больших поверхностей (порядка 1 квадратного метра), а также особо твердых природных и искусственных препятствий, т.к. ориентированы на локальную обработку относительно небольших (порядка 1 квадратного дециметра) поверхностей, не позволяют развивать столь мощный кавитационный процесс, который бы обеспечивал разрушение препятствий из гранита и т.п.The known method and device also cannot be effectively used for the simultaneous destruction of relatively large surfaces (of the order of 1 square meter), as well as particularly hard natural and artificial obstacles, because focused on local processing of relatively small (about 1 square decimeter) surfaces, they do not allow developing such a powerful cavitation process that would ensure the destruction of obstacles made of granite, etc.

Техническим результатом и целью заявленных способа и комплекса является устранение указанного выше недостатка, точнее - получение максимальной мощности кавитационной струи воды за счет концентрации параллельно работающих n гидрокавитационных устройств на небольшой площади препятствия с высокой твердостью, что, в конечном счете, обеспечивает возможность разрушения твердых поверхностей, а также - деконцентрации этих гидрокавитационных устройств на соответственно большую площадь препятствия с низкой твердостью, что повышает производительность способа и комплекса в n раз.The technical result and the purpose of the claimed method and complex is to eliminate the above drawback, more precisely, to obtain the maximum power of the cavitation jet of water due to the concentration of n hydro-cavitation devices running in parallel on a small obstacle area with high hardness, which, ultimately, allows the destruction of hard surfaces, and also - deconcentration of these hydro-cavitation devices to a correspondingly large obstacle area with low hardness, which increases the production telnost method and complex in n times.

Указанные технический результат и цель достигаются тем, что способ гидрокавитационного эрозионного разрушения естественных и искусственных препятствий, включающий подачу на вход гидрокавитационного устройства воды под давлением от 90 до 200 атмосфер, активизацию внутри этого устройства гидрокавитационного процесса с помощью находящегося там тела кавитации и направление кавитирующей струи воды с выхода этого устройства на разрушаемую поверхность, находящуюся в водной среде, на первоначальном этапе искусственно заполняют водой пространство перед разрушаемой поверхностью, находящейся вне водной среды, на высоту от 300 мм водяного столба, затем расстояние от среза выхода устройства до разрушаемой поверхности обеспечивают в пределах от 20 до 1500 мм, причем формируют гидрокавитационный процесс, представляющий собой вибрационную суперкавитацию с локальным нагреванием среды, ионизацией воды и кавитационной эрозией разрушаемой поверхности, что обеспечивают за счет искусственного формирования вынужденных колебаний водного потока, для чего его направляют внутри гидрокавитационного устройства, имеющего разные сечения для прохождения водного потока, вначале через полое тело кавитации в форме конфузора, а затем через полый диффузор, при этом существование вибрационной суперкавитации определяют согласно формуле:The indicated technical result and purpose are achieved in that a method of hydrocavitational erosion destruction of natural and artificial obstacles, including supplying water to a hydrocavitation device inlet under pressure from 90 to 200 atmospheres, activating a hydrocavitation process inside the device using a cavitation body located there and directing a cavitating water jet from the exit of this device to the destructible surface in the aquatic environment, at the initial stage, artificially filled with water the front of the destructible surface outside the aquatic environment, to a height of 300 mm water column, then the distance from the exit section of the device to the destructible surface is provided in the range of 20 to 1500 mm, and a hydro-cavitation process is formed, which is a vibrational supercavitation with local heating of the medium, ionization of water and cavitation erosion of the destructible surface, which is ensured by the artificial formation of forced oscillations of the water flow, for which it is directed inside the hydrocavite insulating device having a different cross section for the passage of water flow through the first hollow body in the form of cavitation converger, and then through the hollow cone, the existence supercavitation vibration is determined according to the formula:

(Pn/Po)·(lo/do)≤0,8,(Pn / Po) · (lo / do) ≤0.8,

где: Рn/Ро - число кавитации, определяемое как отношение гидростатического давления вокруг истекающей водной струи на разрушаемую поверхность (Рn) к полному давлению, на выходе гидрокавитационного устройства (Ро);where: Pn / Po is the cavitation number, defined as the ratio of the hydrostatic pressure around the flowing water stream to the destructible surface (Pn) to the total pressure at the outlet of the hydro-cavitation device (Po);

lо - расстояние от среза выхода устройства до поверхности разрушения;lо is the distance from the exit slice of the device to the fracture surface;

do - наименьший диаметр сечения гидрокавитационного устройства.do - the smallest cross-sectional diameter of the hydro-cavitation device.

Для увеличения мощности воздействия на разрушаемое препятствие используют n параллельно работающих гидрокавиционных устройств, конструктивно связанных обоймой и образующих вместе комплекс гидрокавитационного эрозийного разрушения естественных и искусственных препятствий, при этом с помощью единого рычага обоймы для разрушения особо твердых препятствий n гидрокавитационных устройств концентрируют на минимальной площади препятствия, а для повышения производительности работы комплекса на соответствующих менее твердых препятствиях с помощью того же единого рычага обоймы n гидрокавитационных устройств деконцентрируют на максимальной площади препятствия.To increase the power of the impact on the destructible obstacle, n parallel hydro-cavitation devices are used, structurally connected by a clip and forming a complex of hydro-cavitation erosion destruction of natural and artificial obstacles, while using a single lever of the clip to destroy particularly hard obstacles, n hydro-cavitation devices are concentrated on the minimum obstacle area, and to increase the performance of the complex on the corresponding less solid obstacles x using the same single arm of the clip n hydrocavitation devices deconcentrate on the maximum area of the obstacle.

Указанные технический результат и цель достигаются также тем, что комплекс гидрокавитационного эрозионного разрушения, естественных и искусственных препятствий, содержащий гидрокавитационное устройство, представляющее собой пустотелый открытый с двух сторон корпус, тело кавитации в виде пустотелого конфузора с сужением его канала и внешней формы по направлению движения струи от входа устройства и пустотелое сопло, закрепленные в корпусе продольно, причем сопло своим наружным срезом образует выход гидрокавитационного устройства, хвостовик тела кавитации начинается на входе гидрокавитационного устройства, а его наконечник незначительно заходит в сопло, при этом отношение наименьших сечений сопла и конфузора равно 1,25-2,0, дополнительно содержит обойму для фиксации в ней n гидрокавитационных устройств, являющихся однотипными конструктивными модулями для установки в обойму и для подключения на их входы соответствующих рукавов с индивидуальными запорными механизмами для подачи воды под давлением, а также единый рычаг обоймы для концентрации или для деконцентрации гидрокавитационных устройств на разрушаемой преграде.The indicated technical result and purpose are also achieved by the fact that the complex of hydrocavitational erosion destruction, natural and artificial obstacles, containing a hydrocavitation device, which is a hollow body open on both sides, a cavitation body in the form of a hollow confuser with a narrowing of its channel and external shape in the direction of the jet from the entrance of the device and the hollow nozzle mounted longitudinally in the housing, and the nozzle with its outer cut forms the outlet of the hydro-cavitation device, xv the ostavik of the cavitation body starts at the inlet of the hydro-cavitation device, and its tip slightly enters the nozzle, while the ratio of the smallest sections of the nozzle and confuser is 1.25-2.0, additionally contains a clip for fixing n hydro-cavitation devices in it, which are the same structural modules for installation in the cage and for connecting to their inputs the appropriate hoses with individual locking mechanisms for supplying water under pressure, as well as a single lever cage for concentration or for deconcentration devices of cavitation on a destructible barrier.

На фиг.1, 2, 3, 4, 5 и 6 представлены соответственно эскизы гидрокавитационного устройства с соплом в виде диффузора, сопло в виде конфузора, сопло в виде долота ручного одинарного гидрокавитационного устройства с соплом в виде конфузора, гидрокавитационного устройства с шаровидным соплом и комплекса в целом. Гидрокавитационное устройство (фиг.1) содержит корпус 1 с первой ступенью 2 и второй ступенью 3, тело 4 кавитации с хвостовиком 5, наконечником 6, волнообразной поверхностью 7 и каналом 8, съемное сопло 9 в виде диффузора с наименьшим диаметром 10, расширением 11 и резьбой 12, рукав 13 для подачи воды с сочленяющим разъемом 14 и запорным механизмом 15. Для пояснений также показаны оптимальное расстояние 16 до разрушаемой преграды 17. Обойма 18 (фиг.6) комплекса в целом содержит n лож 19 для установки и фиксации в них гидрокавитационных устройств 20, единый рычаг 21 обоймы для концентрации или деконцентрации n гидрокавитационных устройств и систему тяг 22 для подачи управления от рычага на n лож.Figures 1, 2, 3, 4, 5 and 6 respectively show sketches of a hydro-cavitation device with a nozzle in the form of a diffuser, a nozzle in the form of a confuser, a nozzle in the form of a bit of a manual single hydro-cavitation device with a nozzle in the form of a confuser, a hydro-cavitation device with a spherical nozzle and complex as a whole. The hydrocavitation device (Fig. 1) contains a housing 1 with a first stage 2 and a second stage 3, a cavitation body 4 with a shank 5, a tip 6, a wavy surface 7 and a channel 8, a removable nozzle 9 in the form of a diffuser with the smallest diameter 10, extension 11 and a thread 12, a hose 13 for supplying water with an articulating connector 14 and a locking mechanism 15. For clarification, the optimal distance 16 to the destructible barrier 17 is also shown. The holder 18 (Fig. 6) of the complex as a whole contains n beds 19 for installation and fixation of hydro-cavitation 20 devices, single lever 21 clips for the concentration or deconcentration of n hydro-cavitation devices and a traction system 22 for supplying control from the lever to n boxes.

Комплекс содержит набор сменных сопл 9 (фиг.2, 3 и др.), сочленяемых с гидрокавитационным устройством (фиг.1), а также набор гидрокавитационных устройств (фиг.1, 5 и др.), устанавливаемых в обойму 18.The complex contains a set of interchangeable nozzles 9 (figure 2, 3, etc.), articulated with a hydro-cavitation device (figure 1), as well as a set of hydro-cavitation devices (figure 1, 5, etc.) installed in the holder 18.

Крепление, например, с помощью спиц тела 4 кавитации внутри корпуса 1 (фиг.1) не показано в силу непринципиальности этого в рамках заявленного технического решения. Упрощенный вариант гидрокавитационного устройства (фиг.5) использует тело 4 кавитации, запрессованное в корпус 1, с которым сваривают сопло 9.Mounting, for example, using the spokes of the cavitation body 4 inside the housing 1 (Fig. 1) is not shown due to the lack of principle of this within the framework of the claimed technical solution. A simplified version of the hydro-cavitation device (Fig. 5) uses a cavitation body 4, pressed into the housing 1, with which the nozzle 9 is welded.

Тело 4 кавитации является пустотелым конфузором с сужением его канала 8 и волнообразной поверхностью 7 по направлению движения струи. Отношение наименьших диаметров диффузора 9 и конфузора 4 (соответственно 10 и 6) равно 1,25-2,0.The cavitation body 4 is a hollow confuser with a narrowing of its channel 8 and a wavy surface 7 in the direction of the jet. The ratio of the smallest diameters of the diffuser 9 and confuser 4 (respectively 10 and 6) is 1.25-2.0.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Пусть ручное одинарное гидрокавитационное устройство сочленено через разъем 14 с рукавом 13 для подачи воды (фиг.1). На вход этого устройства подают воду под давлением 90-200 атмосфер через рукав 13, открыв запорный механизм 15.Let the manual single hydro-cavitation device is articulated through a connector 14 with a sleeve 13 for supplying water (figure 1). At the entrance of this device serves water under a pressure of 90-200 atmospheres through the sleeve 13, opening the locking mechanism 15.

Если разрушаемая поверхность 17 находится не в воде, то оператор, держащий в руках гидрокавитационное устройство, на первоначальном этапе искусственно заполняет пространство перед поверхностью 17, придвинув вначале почти вплотную к этой поверхности край диффузора 9, а затем устанавливает оптимальное расстояние 16 в пределах 20-1500 мм, которое определяют в процессе работы при наиболее интенсивной эрозии разрушаемой поверхности 17.If the destructible surface 17 is not in water, then the operator holding the hydro-cavitation device at the initial stage artificially fills the space in front of the surface 17, first moving the edge of the diffuser 9 almost close to this surface, and then sets the optimal distance 16 within 20-1500 mm, which is determined during operation with the most intense erosion of the destructible surface 17.

Гидрокавитационный процесс развивается благодаря тому, что воду внутри устройства направляют двумя различными путями: через первую 2 и вторую 3 ступени корпуса 1 и через канал 8 тела 4 кавитации, сужающегося от хвостовика 5 к наконечнику 6, а затем смешивают обе струи воды возле наконечника 6 в зоне наименьшего диаметра 10 диффузора 9, где образуют каверну - область резко повышенного давления воды. Возникает вибрационная суперкавитация с локальным нагреванием среды и ионизацией воды. При этом в каверне интенсивно растет количество паровых пузырей, уносимых из диффузора 9 вибрирующей струей к поверхности 17, на которой возникает кавитационная эрозия - разрушение твердого вещества.The hydrocavitation process develops due to the fact that the water inside the device is sent in two different ways: through the first 2 and second 3 stages of the housing 1 and through the channel 8 of the cavitation body 4, tapering from the shank 5 to the tip 6, and then both jets of water are mixed near the tip 6 in the zone of smallest diameter 10 of the diffuser 9, where a cavity is formed - a region of sharply increased water pressure. Vibrational supercavitation occurs with local heating of the medium and ionization of water. At the same time, the number of vapor bubbles carried away from the diffuser 9 by a vibrating stream to the surface 17, on which cavitation erosion occurs — the destruction of a solid substance — is rapidly growing in the cavity.

Авторами экспериментально установлено, что существование вибрационной суперкавитации определяют согласно формуле:The authors experimentally established that the existence of vibrational supercavitation is determined according to the formula:

(Pn/Po)·(lo/do)≤0,8,(Pn / Po) · (lo / do) ≤0.8,

где: Рn/Ро - число кавитации, определяемое как отношение гидростатического давления вокруг истекающей водной струи на разрушаемую поверхность (Рn) к полному давлению, на выходе гидрокавитационного устройства (Ро);where: Pn / Po is the cavitation number, defined as the ratio of the hydrostatic pressure around the flowing water stream to the destructible surface (Pn) to the total pressure at the outlet of the hydro-cavitation device (Po);

1о - расстояние от среза выхода устройства до поверхности разрушения;1o is the distance from the exit slice of the device to the fracture surface;

do - наименьший диаметр сечения гидрокавитационного устройства.do - the smallest cross-sectional diameter of the hydro-cavitation device.

Максимальную интенсивность вибрационного кавитационного эрозионного разрушения поверхности определяют из формулы:The maximum intensity of vibrational cavitation erosive destruction of the surface is determined from the formula:

ΔG/Δτ=const·Pn/Po-[const-l/2(lo/do)2]ехр,ΔG / Δτ = const · Pn / Po- [const-l / 2 (lo / do) 2 ] exp ,

где ΔG - эрозионный износ,where ΔG is erosion wear,

Δτ - продолжительность эрозионного износа.Δτ is the duration of erosion wear.

Поддерживают максимальное значение струйного потока на выходе гидрокавитационного устройства (Fmax) согласно формуле:Maintain the maximum value of the jet stream at the outlet of the hydro-cavitation device (Fmax) according to the formula:

Fmax=200·S·ρ·(Po-Pn) ·k·sinγ, где:Fmax = 200 · S · ρ · (Po-Pn) · k · sinγ, where:

S - площадь поперечного сечения струйного потока на выходе гидрокавитационного устройства, ρ - плотность воды, γ - угол наклона истекающего струйного потока к разрушаемой поверхности, k - опытный коэффициент, зависящий от характеристики разрушаемой поверхности и других параметров, связанных с рабочей зоной возле разрушаемой поверхности.S is the cross-sectional area of the jet stream at the outlet of the hydro-cavitation device, ρ is the density of water, γ is the angle of inclination of the flowing jet stream to the surface to be destroyed, k is the experimental coefficient, which depends on the characteristics of the surface to be destroyed and other parameters associated with the working area near the surface to be destroyed.

Способу присущи те же кавитационные свойства и при использовании одновременно обоймы из n гидрокавитационных устройств (фиг.6)The method is inherent in the same cavitation properties and when using simultaneously clips of n hydrocavitation devices (Fig.6)

При этом оператор, вначале с помощью данного рычага 21, деконцентрирует положение n гидрокавитационных устройств и работает с наивысшей производительностью. Столкнувшись с твердой преградой, оператор концентрирует с помощью рычага 21 гидрокавитационные устройства, увеличивая таким образом мощность воздействия на преграду.Moreover, the operator, first with the help of this lever 21 , deconcentrates the position n of the hydro-cavitation devices and works with the highest productivity. Faced with a solid barrier, the operator concentrates hydrocavitation devices using the lever 21, thereby increasing the impact power on the barrier.

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

Выше одновременно с описанием осуществления способа была рассмотрена работа одиночного ручного гидрокавитационного устройства с использованием сопла 9 в виде диффузора (фиг.1). Это сопло более эффективно при работе с мягкими материалами (известняк и т.п.), т.к. разрушает более широкую площадь одновременно.Above, simultaneously with the description of the implementation of the method, the operation of a single manual hydro-cavitation device using a nozzle 9 in the form of a diffuser was considered (Fig. 1). This nozzle is more effective when working with soft materials (limestone, etc.), because destroys a wider area at the same time.

Для разрушения твердых поверхностей (камни и т.п.) в качестве сопла 9 используют конфузор (фиг.2). Для разрушения более твердых поверхностей (бетон и т.п.) при необходимости дополнительных ударных воздействий в качестве сопла 9 используют долото с отверстием для вывода кавитационной струи (фиг.3). Для разрушения особо твердых поверхностей (гранит, базальт и т.п) используют комплекс из n одновременно работающих гидрокавитационных устройств (фиг.6).To destroy hard surfaces (stones, etc.) as a nozzle 9, a confuser is used (Fig. 2). For the destruction of harder surfaces (concrete, etc.), if necessary, additional impacts as a nozzle 9 use a bit with a hole for outputting a cavitation jet (figure 3). For the destruction of particularly hard surfaces (granite, basalt, etc.), a complex of n simultaneously operating hydro-cavitation devices is used (Fig. 6).

Claims (6)

1. Способ гидрокавитационного эрозионного разрушения естественных и искусственных препятствий, включающий подачу на вход гидрокавитационного устройства воды под давлением от 90 до 200 атмосфер, активизацию внутри этого устройства гидрокавитационного процесса с помощью находящегося там тела кавитации и направление кавитирующей струи воды с выхода этого устройства на разрушаемую поверхность, находящуюся в водной среде, на первоначальном этапе искусственно заполняют водой пространство перед разрушаемой поверхностью, находящейся вне водной среды, на высоту от 300 мм водяного столба, затем расстояние от среза выхода устройства до разрушаемой поверхности обеспечивают в пределах от 20 до 1500 мм, причем формируют гидрокавитационный процесс, и представляющий собой вибрационную суперкавитацию с локальным нагреванием среды, ионизацией воды и кавитационной эрозией разрушаемой поверхности, что обеспечивают за счет искусственного формирования вынужденных колебаний водного потока, для чего его направляют внутри гидрокавитационного устройства через полое тело кавитации в форме конфузора, а затем через полый диффузор, при этом существование вибрационной суперкавитации определяют согласно формуле:
(Pn/Po)·(lo/do)≤0,8,
где Pn/Ро - число кавитации, определяемое как отношение гидростатического давления вокруг истекающей водной струи на разрушаемую поверхность (Pn) к полному давлению, на выходе гидрокавитационного устройства (Ро);
lo - расстояние от среза выхода устройства до поверхности разрушения;
do - наименьший диаметр сечения гидрокавитационного устройства, отличающийся тем, что для увеличения мощности воздействия на разрушаемое препятствие используют n параллельно работающих гидрокавитационных устройств, конструктивно связанных обоймой и образующих вместе комплекс гидрокавитационного эрозионного разрушения естественных и искусственных препятствий, причем с помощью единого рычага обоймы для разрушения особо твердых препятствий перед началом работы в обойму комплекса вставляют с их механической фиксацией от 1 до n гидрокавитационных устройств одного и того же типа или разного типа, наиболее эффективно работающих совместно для разрушения конкретных препятствий, входы всех используемых гидрокавитационных устройств подключают к соответствующим рукавам подачи воды под давлением с индивидуальными запорными механизмами, затем открывают требуемые в работе запорные механизмы, причем с помощью единого рычага обоймы для разрушения особо твердых препятствий n гидрокавитационных устройств концентрируют на минимальной площади препятствия, а для повышения производительности работы комплекса на соответствующих менее твердых препятствиях с помощью того же единого рычага обоймы n гидрокавитационных устройств деконцентрируют на максимальной площади препятствия.
1. A method of hydrocavitational erosion destruction of natural and artificial obstacles, including supplying water at a pressure of 90 to 200 atmospheres to the inlet of a hydrocavitation device, activating a hydrocavitation process inside the device using a cavitation body located there, and directing a cavitating water stream from the exit of this device to the surface to be destroyed located in the aquatic environment, at the initial stage, artificially fill the space with water in front of the destructible surface located outside in medium, to a height of 300 mm water column, then the distance from the exit section of the device to the destructible surface is provided in the range from 20 to 1500 mm, whereby a hydro-cavitation process is formed, which is a vibrational supercavitation with local heating of the medium, water ionization and cavitation erosion destroyed surfaces, which provide due to the artificial formation of forced oscillations of the water flow, for which it is directed inside the hydro-cavitation device through the hollow cavitation body in the form of onfusor, and then through a hollow diffuser, while the existence of vibrational supercavitation is determined according to the formula:
(Pn / Po) · (lo / do) ≤0.8,
where Pn / Po is the cavitation number, defined as the ratio of the hydrostatic pressure around the flowing water stream to the destructible surface (Pn) to the total pressure at the outlet of the hydro-cavitation device (Po);
lo is the distance from the exit slice of the device to the fracture surface;
do is the smallest cross-sectional diameter of a hydro-cavitation device, characterized in that n parallel-acting hydro-cavitation devices, structurally connected by a clip and forming together a complex of hydro-cavitation erosion destruction of natural and artificial obstacles, are used to increase the power to act on the destructible obstacle, and using a single lever of the clip to destroy solid obstacles before starting work in the ferrule of the complex is inserted with their mechanical fixation from 1 to n hydroc iteration devices of the same type or of the different type, most effectively working together to destroy specific obstacles, the inputs of all used hydro-cavitation devices are connected to the corresponding pressure water supply hoses with individual locking mechanisms, then open the locking mechanisms required in the work, and with the help of a single arm clips for the destruction of particularly hard obstacles n hydro-cavitation devices are concentrated on the minimum area of obstacles, and to increase the voditelnosti of the complex on the respective obstacles less solid by the same single yoke arm n hydrocavitation devices deconcentrating obstacles at maximum area.
2. Комплекс гидрокавитационного эрозионного разрушения естественных и искусственных препятствий, содержащий гидрокавитационное устройство, представляющее собой пустотелый открытый с двух сторон корпус, тело кавитации в виде пустотелого конфузора с сужением его канала и внешней формы по направлению движения струи от входа устройства и пустотелое сопло, закрепленные в корпусе продольно, причем сопло своим наружным срезом образует выход гидрокавитационного устройства, хвостовик тела кавитации начинается на входе гидрокавитационного устройства, а его наконечник незначительно заходит в сопло, при этом отношение наименьших сечений сопла и конфузора равно 1,25-2,0, отличающийся тем, что он дополнительно содержит обойму для фиксации в ней n гидрокавитационных устройств, являющихся однотипными конструктивными модулями для установки в обойму и для подключения на их входы соответствующих рукавов с индивидуальными запорными механизмами для подачи воды под давлением, а также единый рычаг обоймы для концентрации или для деконцентрации гидрокавитационных устройств на разрушаемой преграде.2. A complex of hydro-cavitation erosion destruction of natural and artificial obstacles, comprising a hydro-cavitation device, which is a hollow body open on both sides, a cavitation body in the form of a hollow confuser with a narrowing of its channel and external shape in the direction of the jet from the device inlet and a hollow nozzle fixed in the housing is longitudinal, and the nozzle with its outer cut forms the outlet of the hydro-cavitation device, the shank of the cavitation body begins at the inlet of the hydro-cavitation construction, and its tip slightly goes into the nozzle, while the ratio of the smallest sections of the nozzle and confuser is 1.25-2.0, characterized in that it additionally contains a clip for fixing n hydro-cavitation devices in it, which are the same type of structural modules for installation in clip and for connecting to their inputs the appropriate hoses with individual locking mechanisms for supplying water under pressure, as well as a single lever clips for concentration or for deconcentration of hydro-cavitation devices to destroy oh barrier. 3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что сопло гидрокавитационного устройства представляет собой диффузор с расширением наружу.3. The complex according to claim 2, characterized in that the nozzle of the hydro-cavitation device is a diffuser with outward expansion. 4. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что сопло гидрокавитационного устройства представляет собой конфузор с сужением наружу.4. The complex according to claim 2, characterized in that the nozzle of the hydro-cavitation device is a confuser with a narrowing outward. 5. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что он представляет собой ручной прибор с рукояткой, с использованием одного гидрокавитационного устройства.5. The complex according to claim 2, characterized in that it is a hand-held device with a handle, using one hydro-cavitation device. 6. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что он представляет собой обойму из n гидрокавитационных устройств. 6. The complex according to claim 2, characterized in that it is a clip of n hydro-cavitation devices.
RU2012136585/03A 2012-08-28 2012-08-28 Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation RU2505658C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012136585/03A RU2505658C1 (en) 2012-08-28 2012-08-28 Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012136585/03A RU2505658C1 (en) 2012-08-28 2012-08-28 Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2505658C1 true RU2505658C1 (en) 2014-01-27

Family

ID=49957733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012136585/03A RU2505658C1 (en) 2012-08-28 2012-08-28 Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2505658C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115264646A (en) * 2022-08-09 2022-11-01 珠海格力电器股份有限公司 Water fetching fan blade, water fetching motor and air conditioner

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02101287A (en) * 1988-10-07 1990-04-13 Electric Power Dev Co Ltd Method and device for drilling groove using liquid jet
RU2034640C1 (en) * 1992-12-11 1995-05-10 Акционерное общество закрытого типа "Нортэкс" Hydraulic cavitation generator
RU2109950C1 (en) * 1995-10-16 1998-04-27 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Tool for hydroabrasive machining of hard materials
RU2139222C1 (en) * 1997-12-04 1999-10-10 Ватутин Анатолий Александрович Device for underwater cleaning of surfaces
RU2250145C2 (en) * 2003-05-13 2005-04-20 Закрытое акционерное общество "Легранпроект" Method of hydrodynamic treatment of a surface and a device for its realization
RU2315848C2 (en) * 2005-12-28 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоПром" Method and device for hydraulic cavitational scale and deposit erosion, as well as rock breakage in water
RU2414308C1 (en) * 2009-11-06 2011-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПП "ЭКОТЕХНОЛОГИИ"" Method of hydro cavitation treatment of parts and device to this end

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02101287A (en) * 1988-10-07 1990-04-13 Electric Power Dev Co Ltd Method and device for drilling groove using liquid jet
RU2034640C1 (en) * 1992-12-11 1995-05-10 Акционерное общество закрытого типа "Нортэкс" Hydraulic cavitation generator
RU2109950C1 (en) * 1995-10-16 1998-04-27 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Tool for hydroabrasive machining of hard materials
RU2139222C1 (en) * 1997-12-04 1999-10-10 Ватутин Анатолий Александрович Device for underwater cleaning of surfaces
RU2250145C2 (en) * 2003-05-13 2005-04-20 Закрытое акционерное общество "Легранпроект" Method of hydrodynamic treatment of a surface and a device for its realization
RU2315848C2 (en) * 2005-12-28 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоПром" Method and device for hydraulic cavitational scale and deposit erosion, as well as rock breakage in water
RU2414308C1 (en) * 2009-11-06 2011-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПП "ЭКОТЕХНОЛОГИИ"" Method of hydro cavitation treatment of parts and device to this end

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115264646A (en) * 2022-08-09 2022-11-01 珠海格力电器股份有限公司 Water fetching fan blade, water fetching motor and air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7802384B2 (en) Method and device for excavating submerged stratum
US4391339A (en) Cavitating liquid jet assisted drill bit and method for deep-hole drilling
CA2718045C (en) Method and apparatus for jet-assisted drilling or cutting
US4262757A (en) Cavitating liquid jet assisted drill bit and method for deep-hole drilling
US9932803B2 (en) High power laser-fluid guided beam for open hole oriented fracturing
ES2253439T3 (en) A DEVICE AND A METHOD FOR CREATING HYDRODINAMIC CAVITATION IN FLUIDS.
AU680868B2 (en) Water stream and laser beam fracturing apparatus
PT1863601E (en) Method of generation of liquid jet pulsations and apparatus for implementation of this method
JP2004346734A (en) Device for injecting quick setting agent using high-speed jet fluid
RU2505658C1 (en) Hydrocavitation erosion destruction method of natural and artificial obstacles, and complex for its implementation
US20180195369A1 (en) Helix nozzle oscillating delivery system
CN105149123A (en) Underwater crack corrosion jet nozzle
RU2315848C2 (en) Method and device for hydraulic cavitational scale and deposit erosion, as well as rock breakage in water
KR102006313B1 (en) A drainpipe cleaning device equipped with vibration hammer striking system
US5255959A (en) Twin-jet process and apparatus therefor
US10550668B2 (en) Vortices induced helical fluid delivery system
RU55842U1 (en) DEVICE FOR HYDROCAVITATION EROSION DESTRUCTION OF POPULATIONS, SEDIMENTS AND ROCK IN AQUATIC ENVIRONMENT
US20200392794A1 (en) High-power laser drilling system
RU2523901C1 (en) Device for laser-mechanical drilling of silica-containing materials
RU2318115C2 (en) Device for hydrocavitational productive bed and screen treatment
US20180320451A1 (en) Bit jet enhancement tool
RU2119576C1 (en) Method for increasing tightness and strength of beds
RU126046U1 (en) HYDROCAVITATION GENERATOR
RU2436945C1 (en) Procedure for treatment of bottomhole zone of well and device for its implementation
RU2222463C2 (en) Injector for underwater cleaning tool

Legal Events

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

Effective date: 20150829

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190321