RU2734307C1

RU2734307C1 - Unit for finned pipes cleaning

Info

Publication number: RU2734307C1
Application number: RU2020112515A
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Швецов; Александр Николаевич Меньшаев; Юрий Геннадьевич Илларионов; Владислав Олегович Козицкий
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-10-15

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.

SUBSTANCE: invention relates to oil industry, namely, to finned pipes ribs surface cleaning surfaces from lubricant-coolant, oils and mechanical admixtures. Finned tubes cleaning plant comprises in-series located intake trough-distributor 1 installed to washing chamber 2 with three holes on the end face, the first metal dampener 3, flushing chamber 4 and the second metal dome 5 installed and fixed on steel frame 6. Receiving chute-distributor 1 is equipped with three spraying tubes located relative to each other at angle of 120° and interconnected with three holes on end of washing chamber with possibility of arrangement of spraying tubes inside washing chamber 2 over its entire length. Spray tubes have holes at angle of 90° to axis of washing chamber 2, allowing uniform spraying of washing liquid. At the beginning of washing chamber 2 there is gasket 7, and in the end - rubber ring 8 with shutter 9. Inside washing chamber 2 it is equipped with serially installed two dashpots from textolite 10, 10', metal dashper 10'' and another dummy from textolite 10'''. Flushing chamber 4 is divided by baffle 11 into two sections, first section 12 of flushing chamber 4 in upper part is equipped with sprayer 13, second section 14 of flushing chamber 4 is equipped with air supply tube 15. First and second sections of flushing chamber 4 are equipped with dashboard locators 16, 16', ends of washing chamber 2 and flushing chamber 4 are fixed with steel welded rings 17, 17'. In lower part of washing 2 and flushing 4 chambers there are nozzles for drainage of liquid 18, 19 in vessel with washing 20 and flushing 21 liquids respectively, located under steel frame 6 and rigidly fixed on antivibrating supports 22.

EFFECT: proposed plant allows improving quality of finned pipes cleaning due to increased efficiency of cleaning process, excluding vibration and beating, as well as excluding damage of pipe outer surface and change of ribbing ribs geometry.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к установкам для очистки поверхности ребер оребренных труб, например, длинномерных труб, произведенных методом холодной прокатки, от смазочно-охлаждающей жидкости, масел и механических примесей. The invention relates to the oil industry, namely to installations for cleaning the surface of the ribs of finned pipes, for example, long pipes produced by the method of cold rolling, from cutting fluid, oils and mechanical impurities.

Известно устройство для мойки загрязненных конструкций (Заявка на изобретение РФ № 98120169, МПК В08В 3/02, 3/08, опубл. 27.09.2000), содержащее раму, моющие форсунки, которые установлены на опоре рамы, контейнер моющей жидкости, источник давления, который присоединен к контейнеру моющей жидкости и решеткам моющих форсунок и осуществляет подачу моющей жидкости к решеткам форсунок под высоким давлением, при этом моющие форсунки расположены, на, по крайней мере, двух штангах моющих струй, которые установлены на раме, причем каждая из штанг размещена с возможностью свободного колебания, относительно, по крайней мере, одной оси свободы, одна первая штанга снабжена форсункой с большим отверстием для осуществления мойки, причем труднодоступные объекты в отдаленных положениях моют с большего расстояния с использованием струй низкого давления, по крайней мере, одна вторая штанга снабжена решеткой форсунок с широким охватом, для осуществления мойки несложных поверхностей с близкого расстояния, и, по крайней мере, несколько форсунок на каждой из штанг моющих форсунок соединены с устройством повышения давления с гидравлическим приводом с управляемой производительностью и давлением, при этом в форсунки подается моющая жидкость из устройства повышения давления с использованием или давления системы, или существенно повышенного давления.A device for washing contaminated structures is known (Application for invention of the Russian Federation No. 98120169, IPC В08В 3/02, 3/08, publ. 09/27/2000), containing a frame, washing nozzles that are installed on the frame support, a container of washing liquid, a pressure source, which is connected to the container of the washing liquid and the grids of the washing nozzles and supplies the cleaning liquid to the grids of the nozzles under high pressure, while the washing nozzles are located on at least two rods of the washing jets, which are installed on the frame, and each of the rods is placed with the possibility of free oscillation, relative to at least one axis of freedom, one first rod is equipped with a nozzle with a large opening for washing, moreover, hard-to-reach objects in remote positions are washed from a greater distance using low-pressure jets, at least one second rod is equipped a nozzle grid with wide coverage, for cleaning simple surfaces at close range, and at least several nozzles on each of the wash nozzle rods are connected to a hydraulically driven pressure boosting device with controlled capacity and pressure, wherein the nozzles are supplied with washing liquid from the pressure boosting device using either system pressure or substantially increased pressure.

Недостатком известного устройства является сложность его конструктивного исполнения.The disadvantage of the known device is the complexity of its design.

Также известно устройство для очистки длинномерного материала (А.с. № 1480899, МПК В08В 5/04, опубл. 23.05.1989 в бюл. №19), содержащее корпус с камерой, имеющей внутренние стенки с каналами (отверстиями), соединяющими камеру с распределительным коллектором, соединенным с системой подачи газообразного рабочего агента, на торцах камеры установлены запорные элементы с осевым отверстием, в которых размещены выполненные в виде резонансных полостей излучатели генератора акустических колебаний, имеющего расположенное по оси камеры сопло, расширяющееся на выходных частях, связанных с полостями излучателя. Also known is a device for cleaning long material (AS No. 1480899, IPC В08В 5/04, publ. 05/23/1989 in bulletin No. 19), containing a housing with a chamber having inner walls with channels (holes) connecting the chamber with a distribution manifold connected to a system for supplying a gaseous working agent, at the ends of the chamber there are shut-off elements with an axial hole, in which there are emitters of an acoustic vibration generator made in the form of resonance cavities, having a nozzle located along the axis of the chamber, expanding at the outlet parts connected with the cavities of the emitter ...

Недостатком устройства является сложность его конструктивного исполнения.The disadvantage of the device is the complexity of its design.

Наиболее близким является устройство для мойки оребренных труб (Патент RU № 2377079, МПК В08В 5/00, опубл. 27.12.2009 в бюл. № 36), содержащее моечную камеру с наклонными отверстиями в ее стенке, соединяющими камеру с распределительным коллектором, при этом камера представляет собой трубу, на которой размещены распределительный коллектор с патрубком для подачи моющего раствора и патрубок для подачи воды, на стенке трубы под которыми выполнен ряд отверстий, оси этих отверстий расположены под углом 30-45° к оси трубы и под углом 45-60° между касательной к образующей поверхности трубы и вертикальной осью отверстий, при этом оси отверстий расположены симметрично относительно поперечных плоскостей, перпендикулярных оси трубы, одна из которых проходит через середину коллектора, другая - через середину патрубка ввода воды, и направлены в противоположные стороны, по всей противоположной половине трубы выполнен ряд поперечных щелевидных прорезей для отвода использованных соответственно моющего раствора и воды, кроме того, распределительный коллектор выполнен из продольной половины трубы с заглушенными торцами.The closest is a device for washing finned pipes (Patent RU No. 2377079, IPC В08В 5/00, publ. 27.12.2009 in bulletin No. 36), containing a washing chamber with inclined holes in its wall connecting the chamber with a distribution manifold, while the chamber is a pipe on which there is a distribution manifold with a branch pipe for supplying a cleaning solution and a branch pipe for water supply, on the pipe wall under which a number of holes are made, the axes of these holes are located at an angle of 30-45 ° to the pipe axis and at an angle of 45-60 ° between the tangent to the generatrix of the pipe surface and the vertical axis of the holes, while the axes of the holes are located symmetrically relative to the transverse planes perpendicular to the pipe axis, one of which passes through the middle of the collector, the other through the middle of the water inlet pipe, and are directed in opposite directions, along the entire the opposite half of the pipe is made a series of transverse slot-like slots for the drainage of the used detergent solution and water, in addition, the distribution manifold is made of a longitudinal half of the pipe with plugged ends.

Недостатками известного устройства являются, незначительный по длине сектор промывки оребренной трубы водой, отсутствие приёмочного элемента перед входом в трубу, что затрудняет процесс мойки и промывки, а также отсутствие элемента подачи трубы. The disadvantages of the known device are the insignificant length of the flushing sector of the finned pipe with water, the absence of a receiving element before entering the pipe, which complicates the washing and flushing process, and the absence of a pipe feed element.

Техническими задачами являются повышение качества очистки оребренных труб за счет повышения эффективности осуществления процесса очистки, исключения вибраций и биения труб при протекании процесса, исключение повреждений наружной поверхности изделий, а также создание простой в производстве и надежной установки для очистки оребренных труб.The technical objectives are to improve the quality of cleaning of finned pipes by increasing the efficiency of the cleaning process, eliminating vibrations and beating of pipes during the process, eliminating damage to the outer surface of products, as well as creating an easy-to-manufacture and reliable installation for cleaning finned pipes.

Технические задачи решаются установкой очистки оребренных труб, содержащей моечную камеру с отверстиями.Technical problems are solved by a finned tube cleaning unit containing a washing chamber with holes.

Новым является то, что установка дополнительно содержит последовательно расположенные приемочный желоб-распределитель, установленный к моечной камере с тремя отверстиями на торце, первый металлический успокоитель, промывочную камеру и второй металлический успокоитель, установленные и закрепленные на стальной раме, при этом приёмочный желоб-распределитель оснащен тремя распылительными трубками, расположенными друг относительно друга под углом 120° и сообщающимися с тремя отверстиями на торце моечной камеры с возможностью размещения распылительных трубок внутри моечной камеры по всей ее длине, в распылительных трубках выполнены отверстия под углом 90° к оси моечной камеры, в начале моечной камеры установлена прокладка, а в конце - резиновое кольцо со шторкой, внутри моечная камера оснащена последовательно установленными двумя успокоителями из текстолита, металлическим успокоителем и еще одним успокоителем из текстолита, промывочная камера разделена перегородкой на две секции, первая секция промывочной камеры в верхней части оснащена распылителем, вторая секция промывочной камеры оснащена трубкой подачи воздуха, причем первая и вторая секции промывочной камеры внутри оснащены успокоителями из текстолита, торцы моечной и промывочной камер закреплены стальными сварными кольцами, в нижней части моечной и промывочной камер выполнены патрубки для слива жидкости в емкости с моечной и промывочной жидкостями соответственно, расположенные под стальной рамой и жестко закрепленные на антивибрационных подставках.The novelty is that the installation additionally contains a successively located receiving chute-distributor, installed to the washing chamber with three holes at the end, the first metal damper, a flushing chamber and the second metal damper, mounted and fixed on a steel frame, while the inlet distributor is equipped with three spray pipes located at an angle of 120 ° relative to each other and communicating with three holes on the end of the washing chamber with the possibility of placing spray pipes inside the washing chamber along its entire length, holes are made in the spray pipes at an angle of 90 ° to the axis of the washing chamber, at the beginning the washing chamber is equipped with a gasket, and at the end there is a rubber ring with a curtain; inside the washing chamber is equipped with two sequential dampers made of textolite, a metal damper and another damper made of textolite, the washing chamber is divided by a partition into two sections, the first The section of the washing chamber in the upper part is equipped with a spray, the second section of the washing chamber is equipped with an air supply pipe, and the first and second sections of the washing chamber are equipped with textolite dampers inside, the ends of the washing and washing chambers are fixed with steel welded rings, in the lower part of the washing and washing chambers there are nozzles for draining liquid into containers with washing and flushing liquids, respectively, located under a steel frame and rigidly fixed on anti-vibration supports.

На фиг. изображена установка очистки оребренных труб.FIG. depicts a finned tube cleaning plant.

Установка очистки оребренных труб (фиг.) содержит последовательно расположенные приемочный желоб-распределитель 1, установленный к моечной камере 2 с тремя отверстиями на торце, первый металлический успокоитель 3, промывочную камеру 4 и второй металлический успокоитель 5, установленные и закрепленные на стальной раме 6. Приемочный желоб-распределитель 1 представляет собой металлическое кольцо-камеру, куда через штуцер подается моечная жидкость последовательно перетекая и заполняя кольцо-камеру приемочного желоба-распределителя 1. Приёмочный желоб-распределитель 1 оснащен тремя распылительными трубками, расположенными друг относительно друга под углом 120° и сообщающимися с тремя отверстиями на торце моечной камеры 2 с возможностью размещения распылительных трубок внутри моечной камеры 2 по всей длине. В распылительных трубках выполнены отверстия под углом 90° к оси моечной камеры 2, позволяющие равномерно распылять моечную жидкость, и таким образом, что распылительные трубки с отверстиями развернуты к центру оси моечной камеры 2. Первый 3 и второй 5 металлические успокоители представляют собой полые цилиндры с выступами, впадинами и канавками на наружной поверхности (на фиг. показаны условно) для фиксации успокоителей в посадочных местах стальной рамы 6 и внутренними отверстиями с конусообразным входом длиной 35 мм под углом 20° для плавного входа оребренной трубы. Функциональное назначение металлических успокоителей 3 и 5 заключается в обеспечении нормального протекания процесса очистки наружной поверхности оребренной трубы на всех этапах, направляя трубу без колебаний по центру оси моечной 2 и промывочной 4 камер, предотвращая повреждения конструкции установки, исключая повреждения наружной поверхности труб и замятия ребер. Металлические успокоители 3 и 5 изготовлены из коррозионностойкой стали марки 08Х18Н10Т. The installation for cleaning finned pipes (Fig.) Contains a successively located receiving trough-distributor 1, installed to the washing chamber 2 with three holes at the end, the first metal damper 3, the washing chamber 4 and the second metal damper 5, mounted and fixed on the steel frame 6. The receiving distributor chute 1 is a metal ring-chamber, where the washing liquid is fed through the nozzle sequentially flowing and filling the ring-chamber of the receiving distributor channel 1. The receiving distributor chute 1 is equipped with three spray pipes located relative to each other at an angle of 120 ° and communicating with three holes at the end of the washing chamber 2 with the possibility of placing the spray pipes inside the washing chamber 2 along the entire length. In the spray pipes, holes are made at an angle of 90 ° to the axis of the washing chamber 2, which make it possible to uniformly spray the washing liquid, and in such a way that the spray pipes with holes are turned to the center of the axis of the washing chamber 2. The first 3 and second 5 metal dampers are hollow cylinders with protrusions, depressions and grooves on the outer surface (schematically shown in the figure) for fixing the dampers in the seats of the steel frame 6 and internal holes with a 35 mm long tapered entry at an angle of 20 ° for smooth entry of the finned tube. The functional purpose of metal dampers 3 and 5 is to ensure the normal course of cleaning the outer surface of the finned pipe at all stages, directing the pipe without fluctuations along the center of the axis of the washing 2 and washing 4 chambers, preventing damage to the installation structure, excluding damage to the outer surface of the pipes and jamming of the fins. Metal dampers 3 and 5 are made of corrosion-resistant steel grade 08X18H10T.

Для предотвращения брызг в начале моечной камеры 2 установлена прокладка 7, а в конце – резиновое кольцо 8 со шторкой 9. Внутри моечная камера 2 оснащена последовательно установленными двумя успокоителями из текстолита 10 и 10ꞌ, металлическим успокоителем 10ꞌꞌ и еще одним успокоителем из текстолита 10ꞌꞌꞌ, предотвращающими вибрацию и биение трубы в моечной камере 2. Промывочная камера 4 разделена перегородкой 11 на две секции. Первая секция 12 промывочной камеры 4 в верхней части оснащена распылителем 13. Вторая секция 14 промывочной камеры 4 оснащена трубкой 15 подачи воздуха, причем для предотвращения повреждения наружной поверхности оребренных труб первая 12 и вторая 14 секции промывочной камеры 4 внутри оснащены успокоителями из текстолита 16 и 16ꞌ соответственно. Торцы моечной 2 и промывочной 4 камер для жесткости конструкции закреплены стальными сварными кольцами 17 и 17ꞌ методом сварного соединения. В нижней части моечной камеры 2 выполнен патрубок 18, в нижней части промывочной камеры 4 выполнен патрубок 19 соответственно для слива жидкости в емкость с моечной жидкостью 20 и емкость с промывочной жидкостью 21 соответственно. Емкость с моечной жидкостью 20 и емкость с промывочной жидкостью 21 расположены под стальной рамой 6 и жестко закреплены на антивибрационных подставках 22. To prevent splashes, a gasket 7 is installed at the beginning of the washing chamber 2, and at the end - a rubber ring 8 with a curtain 9. Inside the washing chamber 2 is equipped with two successively installed PCB 10 and 10ꞌ dampeners, a 10ꞌꞌ metal damper and another 10ꞌꞌꞌ textolite damper, which prevent vibration and beating of the pipe in the washing chamber 2. The washing chamber 4 is divided by a partition 11 into two sections. The first section 12 of the washing chamber 4 in the upper part is equipped with a spray 13. The second section 14 of the washing chamber 4 is equipped with an air supply pipe 15, and to prevent damage to the outer surface of the finned pipes, the first 12 and second 14 sections of the washing chamber 4 are internally equipped with textolite dampers 16 and 16ꞌ respectively. The ends of the washing 2 and 4 washing chambers for structural rigidity are fixed with steel welded rings 17 and 17ꞌ by the method of welded joints. In the lower part of the washing chamber 2, a branch pipe 18 is made, in the lower part of the washing chamber 4, a branch pipe 19 is made, respectively, for draining the liquid into a container with washing liquid 20 and a container with washing liquid 21, respectively. The container with the washing liquid 20 and the container with the washing liquid 21 are located under the steel frame 6 and are rigidly fixed on anti-vibration supports 22.

Установка очистки оребренных труб работает следующим образом.Finned tube cleaning installation works as follows.

Оребренная труба после стана холодной прокатки ребристых труб поступает на установку очистки оребренных труб. Оребренная труба через приемочный желоб-распылитель 1 (фиг.) поступает в моечную камеру 2. Через штуцер приемочного желоба-распылителя 1 поступает моечная жидкость, заполняет его и далее происходит распределение моечной жидкости по трём распылительным трубкам в моечную камеру 2. В моечной камере 2, работающей под высоким давлением 8 атм, на наружную поверхность оребренной трубы через отверстия распылительных трубок от желоба-распределителя 1 подается моечная жидкость (например, едкий натр, каустическая сода, нагретая до 60-70˚С) под углом 90˚. Осуществляется очистка оребренной трубы от загрязнений - смазочно-охлаждающей жидкости, масел, механических примесей и других инородных загрязнений. Скорость очистки оребренной трубы составляет от 3 до 6 м/мин. Благодаря прокладке 7 в начале моечной камеры 2 и резиновому кольцу 8 со шторкой 9 в конце моечной камеры 2 предотвращаются брызги. Успокоители из текстолита 10, 10ꞌ, 10ꞌꞌꞌ, металлический успокоитель 10ꞌꞌ, расположенные внутри моечной камеры 2, позволяют предотвратить вибрацию и биение оребренной трубы. Моечная жидкость через патрубок 18 из моечной камеры 2 сливается в емкость моечной жидкостью 20. Далее оребренная труба проходит через первый металлический успокоитель 3, который служит как суппорт, перемещается в промывочную камеру 4, работающую под давлением 2 атм, где в первой секции 12 на наружную поверхность оребренной трубы через распылитель 13 подается промывочная жидкость (вода), во второй секции 14 на наружную поверхность оребренной трубы через трубку 15 подается под давлением воздух для сушки и продувки ребер трубы. Сохранение геометрических параметров ребер трубы и протекание плавности процесса промывки и осушки оребренный трубы обеспечивается за счет двух успокоителей текстолита 16 и 16ꞌ, расположенных внутри промывочной камеры 4, в первой 12 и второй 14 секциях соответственно. Промывочная жидкость через патрубок 19 из промывочной камеры 4 сливается в емкость с промывочной жидкостью 21. Очищенная и осушенная оребренная труба поступает на второй металлический успокоитель 5. По окончанию очистки оребренная труба транспортируется в накопитель. Данная установка позволит снизить материальные и трудовые затраты, повысить качество выпускаемой продукции.The finned tube, after the cold rolling mill of the finned tubes, goes to the finned tube cleaning unit. The finned pipe through the spray nozzle 1 (Fig.) Enters the washing chamber 2. Through the nozzle 1 of the spray nozzle the washing liquid enters, fills it and then the washing liquid is distributed through three spray pipes into the washing chamber 2. In the washing chamber 2 operating under a high pressure of 8 atm, a washing liquid (for example, caustic soda, caustic soda heated to 60-70˚С) is supplied to the outer surface of the finned pipe through the holes of the spray tubes from the distributor chute 1 at an angle of 90˚. The finned pipe is cleaned from contaminants - cutting fluid, oils, mechanical impurities and other foreign contaminants. The cleaning speed of the finned tube is 3 to 6 m / min. Thanks to the gasket 7 at the beginning of the washing chamber 2 and the rubber ring 8 with the shutter 9 at the end of the washing chamber 2, splashes are prevented. Dampers made of textolite 10, 10ꞌ, 10ꞌꞌꞌ, metal dampers 10 располож, located inside the washing chamber 2, prevent vibration and beating of the finned tube. The washing liquid through the branch pipe 18 from the washing chamber 2 is drained into the container with the washing liquid 20. Next, the finned pipe passes through the first metal damper 3, which serves as a support, moves into the washing chamber 4, operating under a pressure of 2 atm, where in the first section 12 to the outer the surface of the finned pipe through the sprayer 13 is supplied with flushing liquid (water), in the second section 14, air is supplied under pressure to the outer surface of the finned pipe through the tube 15 for drying and blowing the fins of the pipe. The preservation of the geometric parameters of the pipe ribs and the smoothness of the process of washing and drying the finned pipe is ensured by two textolite dampers 16 and 16ꞌ, located inside the washing chamber 4, in the first 12 and second 14 sections, respectively. The flushing liquid through the branch pipe 19 from the flushing chamber 4 is drained into a container with the flushing liquid 21. The cleaned and dried finned pipe enters the second metal damper 5. At the end of cleaning, the finned pipe is transported to the storage. This installation will reduce material and labor costs, improve the quality of products.

Установка очистки оребренных труб позволяет повысить качество очистки оребренных труб за счет повышения эффективности осуществления процесса очистки, исключения вибрации и биения, позволяет исключить повреждения наружной поверхности трубы, изменения геометрии ребер оребренния. Применение предлагаемой установки позволяет снизит потребность в использовании мостового крана, а также повысит общее качество сборки аппаратов воздушного охлаждения. Установка очистки оребренных труб является надежной, простой в производстве и в использовании.The installation for cleaning finned tubes allows to improve the quality of cleaning the finned tubes by increasing the efficiency of the cleaning process, eliminating vibration and beating, eliminating damage to the outer surface of the pipe, changing the geometry of the ribs. The use of the proposed installation will reduce the need for an overhead crane, as well as improve the overall quality of the assembly of air coolers. The finned tube cleaning system is reliable, easy to manufacture and use.

Claims

Installation for cleaning finned pipes, containing a washing chamber with holes, characterized in that the installation additionally contains a sequential receiving trough-distributor installed to the washing chamber with three holes at the end, a first metal damper, a washing chamber and a second metal damper installed and fixed on steel frame, while the receiving chute-distributor is equipped with three spray pipes located relative to each other at an angle of 120 ° and communicating with three holes at the end of the washing chamber with the possibility of placing the spray pipes inside the washing chamber along its entire length, holes are made in the spray pipes for an angle of 90 ° to the axis of the washing chamber, at the beginning of the washing chamber there is a gasket, and at the end - a rubber ring with a curtain, inside the washing chamber is equipped with two successive dampers made of textolite, a metal damper and another damper made of tech table, the washing chamber is divided by a partition into two sections, the first section of the washing chamber in the upper part is equipped with a sprayer, the second section of the washing chamber is equipped with an air supply pipe, and the first and second sections of the washing chamber are equipped with textolite dampers inside, the ends of the washing and washing chambers are fixed with steel welded rings, in the lower part of the washing and washing chambers, there are nozzles for draining the liquid into the containers with washing and washing liquids, respectively, located under the steel frame and rigidly fixed on anti-vibration supports.