RU2676071C1 - Устройство для очистки внутренних поверхностей - Google Patents
Устройство для очистки внутренних поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676071C1 RU2676071C1 RU2018118285A RU2018118285A RU2676071C1 RU 2676071 C1 RU2676071 C1 RU 2676071C1 RU 2018118285 A RU2018118285 A RU 2018118285A RU 2018118285 A RU2018118285 A RU 2018118285A RU 2676071 C1 RU2676071 C1 RU 2676071C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- degrees
- nozzles
- angle
- internal surfaces
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
- B05B1/08—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities ; Fluidic oscillators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для очистки фильтров скважин, поверхностей трубопроводов и сложных фигурных внутренних поверхностей различных деталей и оборудования. Устройство для очистки внутренних поверхностей состоит из установленного на опоре (5) золотника (4), расположенного коаксиально полому корпусу (1). Корпус содержит осевой цилиндрический канал (2) с расположенными в нем радиальными и взаимно перпендикулярными технологическими отверстиями по четыре в два ряда – верхний и нижний, сопряженными каналами с отверстиями золотника. Для обеспечения вращения отверстия золотника выполнены с тангенциальным смещением и в них установлены сопла. Верхний ряд технологических отверстий (11) выполнен под углом 45 градусов, нижний ряд технологических отверстий (8) выполнен под углом 90 градусов к оси устройства. Сопла представляют собой кавитаторы (12) для генерирования кавитационно-импульсного истечения в струйном потоке. Каждое сопло состоит из трех участков: первого входного - выполненного в виде радиального насадка радиусом скругления, равным 2 диаметрам наименьшего сечения (2d); второго цилиндрического участка - диаметром наименьшего сечения d и длиной 1=2d; третьего - конически расходящегося участка с углом раскрытия 13-14 градусов и длиной l=5d. Технический результат: повышение эффективности удаления прочных отложений с высокой адгезией к поверхностям, а также в труднодоступных местах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, и может быть использовано для очистки фильтров скважин, поверхностей трубопроводов, цилиндрических, конических и сложных фигурных внутренних поверхностей различных деталей и оборудования.
Известен гидроимпульсатор (патент на изобретение № 2531932), который содержит корпус с патрубками подачи жидкости, крышку с выпускными насадками, приводной вал и дисковый отсекатель с кольцевыми вырезами. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности действия импульсной струи за счет формирования отдельных закрученных вокруг оси импульсов.
При осуществлении изобретения повышается эффективность гидравлической очистки различных материалов за счет импульсного воздействия струи, но в случае, когда загрязнения представляют собой высокопрочные моно-, или многокомпонентные отложения с высокой адгезией к поверхности очищаемых деталей, удаление данных отложений импульсным воздействием невозможно или очень длительно и неэффективно. Кроме того, односторонне направленное воздействие струй не обеспечивает эффективной очистки внутри цилиндрических и конических поверхностей: трубы, циклоны и т.д.
Наиболее близким по технической сущности является ротационный гидравлический вибратор (патент РФ №2542015). Устройство включает полый корпус с установленным коаксиально ему золотником. Корпус содержит осевой цилиндрический канал с расположенными в нем технологическими отверстиями, сопряженными каналами с отверстиями золотника. В отверстиях золотника установлены гидромониторные сопла.
Ротационный гидравлический вибратор, предназначен для эксплуатации в скважинных условиях, и гидравлическая очистка осуществляется при внутреннем диаметре очищаемой поверхности оборудования от 70 мм, и при расходах рабочей жидкости от 0,5 л/с. Импульсно-кавитацонные истечение осуществляется радиально, что обеспечивает раскальматацию интервала перфорации в скважине, но не будет эффективно при очистке внутренних поверхностей деталей и оборудования, например, таких как гидроциклон, т.к. в ротационном гидравлическом вибраторе отсутствует возможность формирования гидродинамического струйного воздействия на очищаемую поверхность, с возбуждением в сформированных струях импульсно-кавитационного потока (истечения) для эрозионного воздействия на отложения очищаемых деталей.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства для очистки внутренних поверхностей в труднодоступных местах, исключающих возможность очистки прямыми струями для эрозионного воздействия на отложения очищаемых поверхностей и удаления разрушенных отложений.
Технический результат заключается в повышении гидродинамического силового воздействия и повышении пульсирующего кавитационного потока схлопывающихся пузырьков для эффективности удаления прочных многокомпонентных отложений с высокой адгезией к поверхностям, а так же в труднодоступных местах поверхностей.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки внутренних поверхностей, включающее, установленный на опоре золотник, расположенный коаксиально полому корпусу, содержащему осевой цилиндрический канал с расположенными в нем радиальными и попарно взаимноперпендикулярными технологическими отверстиями по четыре в два ряда - верхний и нижний, сопряженными каналами с отверстиями золотника, с тангенциальным смещением для обеспечения вращения золотника, в отверстиях которого установлены сопла, при этом, в нижней части полого корпуса установлен прижимаемый гайкой осевой насадок, верхний ряд технологических отверстий выполнен под углом 45 градусов, нижний ряд технологических отверстий выполнен под углом 90 градусов к оси устройства для очистки внутренних поверхностей, при этом сопла представляют собой кавитаторы для генерирования кавитационно-импульсного истечения в струйном потоке, каждый из которых состоит их трех участков: первого входного - выполненного в виде радиального насадка радиусом скругления равном 2 диаметрам наименьшего сечения (2d); второго цилиндрического участка - диаметром наименьшего сечения d и длиной 1ц=2d; третьего - конически расходящегося участка с углом раскрытия 13-14 градусов и длиной 1Д=5d. Кавитаторы изготавливают из титановых сплавов или коррозионно-стойких хромо-никелевых сталей.
Повышение гидродинамического силового воздействия и повышение пульсирующего кавитационного потока схлопывающихся пузырьков происходит за счет конструкции кавитатора, что обеспечивает более эффективное очищение поверхностей деталей от прочных многокомпонентных отложений с высокой адгезией.
Для обеспечения поступательного реактивного перемещения внутри очищаемой детали (оборудования) при его установке на гибких рукавах высокого давления, отверстия расположены под углом 45 градусов к о си устройства для очистки внутренних поверхностей.
Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлено устройство для очистки внутренних поверхностей, сечение по А-А, сечение по Б-Б, фиг. 2- схема кавитатора.
Устройство для очистки внутренних поверхностей содержит полый корпус 1 с осевым цилиндрическим каналом 2 и расположенными в нем радиально в два ряда технологическими отверстиями 3, как минимум по четыре отверстия в одной плоскости. Коаксиально к полому корпусу 1 установлен золотник 4 со смещенными тангенциально и расположенными под углом 90° к оси устройства для очистки внутренних поверхностей отверстиями 8, в которых установлены кавитаторы 10, а так же направленными под 45° к оси устройства для очистки внутренних поверхностей отверстиями 11, количество которых составляет, как минимум два отверстия в каждом ряду, в которых установлены кавитаторы 12. Кавитаторы 10, 12 являются сменными, поэтому могут выполняться различного диаметра внутреннего сечения и конфигурации внутренних проточных каналов, для выполнения различных задач в широком спектре расходно-напорных характеристик используемого насосного оборудования. При сопряжении смещенных тангенциально отверстий 8 золотника 4 с полым корпусом 1 имеется проточка 9. В нижней части корпуса 1 установлен осевой насадок 7 и опора 5 для поддержания вращения и удерживания веса золотника 4, прижимаемая гайкой 6.
Устройство для очистки внутренних поверхностей подсоединяют через гибкий (рукава высокого давления) или жёсткий трубопровод к насосу высокого давления и направляют внутрь очищаемой внутренней поверхности цилиндрической или конической формы детали, погруженной в емкость с водой. При подаче рабочей жидкости в центральный осевой канал 2 полого корпуса 1 она разделяется на технологические отверстия 3 и на осевой насадок 7 нижней части полого корпуса 1.
Рабочая жидкость полностью заполняет проточку 9 в золотнике 4 и поступает к тангенциально расположенным под прямым углом отверстиям 8 с кавитаторами 10, что обеспечивает вращение золотника 4, и тангенциальным отверстиям 11 с кавитаторами 12, выполненными под углом 45 градусов. Взаимноперпендикулярное расположение отверстий 8 и 11 позволяет производить равномерное вращение золотника 4 относительно полого корпуса 1.
Далее рабочая жидкость, истекающая из кавитаторов 10, осуществляет гидродинамическое воздействие на отложения, находящиеся на внутренних поверхностях деталей и оборудования. Кавитационное истечение, генерируемое кавитаторами 12 направлено на разрушение отложений в труднодоступных местах.
Кроме того, конструкция кавитаторов 10, 12 предусматривает наличие трех участков для генерирования кавитационного пульсирующего истечения, обеспечивающего эффективное эрозионное разрушение отложений на поверхности очищаемой поверхности детали или оборудования. Рабочий поток с наименьшими гидравлическими сопротивлениями входит в начальный участок кавитаторов 10, 12, в цилиндрическом участке значение скорости жидкости наибольшее, а давление наименьшее, возникают кавитационные каверны, заполненные паром и газом, которые затем, в третьем, конически-расходящемся участке начинают расти и схлопываться. Происходит непрерывный процесс образования и схлопывания кавитационных каверн.
Часть потока рабочей жидкости, поступающая на осевой насадок 7, диспергирует удаленные с поверхности отложения, которые в измельченном виде, под действием кинетической энергии струи, транспортируются в отстойник для сбора шлама.
Изменяемые диаметр и конфигурация внутренних проточных каналов кавитаторов 10, установленных в отверстиях 8 верхней части золотника 4, позволяют обеспечивать работоспособность устройства, а именно создание импульсов частотой от 10 до 15000 Гц при расходе рабочей жидкости 0,5 л/с до 5,0 л/с и перепаде давления от 4 до 40 МПа.
Изобретение позволяет повысить эффективность гидравлической очистки внутренних поверхностей цилиндрической или конической формы деталей с прочными многокомпонентными отложениями с высокой адгезией, за счет совмещения воздействий пульсирующего кавитационного потока и гидродинамического силового давления струйных потоков для эрозионного воздействия на отложения очищаемых деталей и удаление потоком жидкости разрушенных отложений.
Claims (2)
1. Устройство для очистки внутренних поверхностей, включающее установленный на опоре золотник, расположенный коаксиально полому корпусу, содержащему осевой цилиндрический канал с расположенными в нем радиальными и попарно взаимно перпендикулярными технологическими отверстиями по четыре в два ряда - верхний и нижний, сопряженными каналами с отверстиями золотника, с тангенциальным смещением для обеспечения вращения золотника, в отверстиях которого установлены сопла, отличающийся тем, что в нижней части полого корпуса установлен прижимаемый гайкой осевой насадок, верхний ряд технологических отверстий выполнен под углом 45 градусов, нижний ряд технологических отверстий выполнен под углом 90 градусов к оси устройства для очистки внутренних поверхностей, при этом сопла представляют собой кавитаторы для генерирования кавитационно-импульсного истечения в струйном потоке, каждый из которых состоит их трех участков: первого входного - выполненного в виде радиального насадка радиусом скругления, равным 2 диаметрам наименьшего сечения (2d); второго цилиндрического участка - диаметром наименьшего сечения d и длиной lц=2d; третьего - конически-расходящегося участка с углом раскрытия 13-14 градусов и длиной lд=5d.
2. Устройство для очистки внутренних поверхностей по п. 1, отличающееся тем, что кавитаторы изготавливают из титановых сплавов или коррозионно-стойких хромо-никелевых сталей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118285A RU2676071C1 (ru) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Устройство для очистки внутренних поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118285A RU2676071C1 (ru) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Устройство для очистки внутренних поверхностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676071C1 true RU2676071C1 (ru) | 2018-12-25 |
Family
ID=64753860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118285A RU2676071C1 (ru) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Устройство для очистки внутренних поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676071C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723790C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" | Инструмент промывки |
CN114935527A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-23 | 克拉玛依市富城天然气有限责任公司 | 一种基于油井天然气开采的传感器智能清洁方法及系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2046954C1 (ru) * | 1992-03-16 | 1995-10-27 | Павел Иосифович Германский | Насадок гидромонитора |
WO2006043911A1 (fr) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Zakharchenko Sergiy Gennadevic | Ajutage de cavitation |
RU2542015C1 (ru) * | 2014-02-07 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Ротационный гидравлический вибратор |
RU170648U1 (ru) * | 2016-09-05 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефть - Сервис Прокат" | Устройство для очистки насосно-компрессорных труб |
RU171177U1 (ru) * | 2017-02-08 | 2017-05-23 | Рустам Рафаэльевич Саиткулов | Устройство для виброволнового воздействия на продуктивные пласты водоносных и нефтегазовых скважин |
US20170312765A1 (en) * | 2014-10-31 | 2017-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus for the erosive machining and/or cleaning of a material or a workpiece surface by means of at least one high-pressure fluid jet, and method for operating such an apparatus |
RU178909U1 (ru) * | 2017-11-21 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Насадка гидромониторная |
WO2018124935A1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | Михаил Николаевич БОЛДЫРЕВ | Устройство и способ для гидродинамической очистки поверхностей на основе микрогидроударного эффекта |
-
2018
- 2018-05-17 RU RU2018118285A patent/RU2676071C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2046954C1 (ru) * | 1992-03-16 | 1995-10-27 | Павел Иосифович Германский | Насадок гидромонитора |
WO2006043911A1 (fr) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Zakharchenko Sergiy Gennadevic | Ajutage de cavitation |
RU2542015C1 (ru) * | 2014-02-07 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Ротационный гидравлический вибратор |
US20170312765A1 (en) * | 2014-10-31 | 2017-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus for the erosive machining and/or cleaning of a material or a workpiece surface by means of at least one high-pressure fluid jet, and method for operating such an apparatus |
RU170648U1 (ru) * | 2016-09-05 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефть - Сервис Прокат" | Устройство для очистки насосно-компрессорных труб |
WO2018124935A1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | Михаил Николаевич БОЛДЫРЕВ | Устройство и способ для гидродинамической очистки поверхностей на основе микрогидроударного эффекта |
RU171177U1 (ru) * | 2017-02-08 | 2017-05-23 | Рустам Рафаэльевич Саиткулов | Устройство для виброволнового воздействия на продуктивные пласты водоносных и нефтегазовых скважин |
RU178909U1 (ru) * | 2017-11-21 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Насадка гидромониторная |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723790C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" | Инструмент промывки |
CN114935527A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-23 | 克拉玛依市富城天然气有限责任公司 | 一种基于油井天然气开采的传感器智能清洁方法及系统 |
CN114935527B (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-18 | 克拉玛依市富城天然气有限责任公司 | 一种基于油井天然气开采的传感器智能清洁方法及系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2676071C1 (ru) | Устройство для очистки внутренних поверхностей | |
CN110300632A (zh) | 基于微液压冲击的表面流体动力清洁装置和方法 | |
RU2376193C1 (ru) | Способ гидродинамической очистки поверхностей объектов под водой и устройство для его осуществления | |
RU2488438C2 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
RU2005128978A (ru) | Способ очистки трубопровода и устройство для его осуществления | |
RU2310503C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2563903C1 (ru) | Устройство для очистки и восстановления работоспособности водоносных и нефтегазовых скважин | |
RU2222463C2 (ru) | Форсунка инструмента для подводной очистки | |
RU2625874C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
RU2785232C1 (ru) | Устройство и способ для гидродинамической очистки поверхностей оборудования, деталей и интервалов перфорации в скважине | |
RU184285U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности труб | |
RU2296292C1 (ru) | Устройство для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и емкостей сложной конфигурации, преимущественно боеприпасов | |
RU2618883C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
RU2047740C1 (ru) | Устройство для промывки скважины | |
RU2259891C1 (ru) | Гидроимпульсатор | |
RU2095274C1 (ru) | Подводный насадок-кавитатор для гидродинамической очистки поверхностей | |
RU2108903C1 (ru) | Устройство для обработки внутренней поверхности труб | |
RU2304261C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2524070C1 (ru) | Устройство для разработки и удаления грунта под водой | |
RU2149680C1 (ru) | Устройство для растворения, эмульгирования и диспергирования различных материалов | |
RU2217245C1 (ru) | Способ очистки внутренних поверхностей полых цилиндрических емкостей и устройство для его осуществления | |
RU31388U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов | |
RU58957U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода | |
SU1006648A1 (ru) | Устройство дл очистки канализационных трубопроводов | |
RU2139120C1 (ru) | Дегазатор жидкости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190628 Effective date: 20190628 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190909 Effective date: 20190909 |