RU85619U1

RU85619U1 - DEVICE FOR CLEANING PIPES OF HEAT EXCHANGE MACHINES FROM SCALE ELECTRICAL PULSE DISCHARGES

Info

Publication number: RU85619U1
Application number: RU2007118345/22U
Authority: RU
Inventors: Ганапи Янгиевич Ахмедов
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2009-08-10

Abstract

1. Устройство для очистки трубок теплообменных аппаратов от накипи электрическими импульсными разрядами в жидкости, содержащее высоковольтный электрод, соединенный электрически с ним токопровод, помещенные в изолятор, и заземленный электрод, выполненный в виде цилиндрической пружины сжатия, надетой на изолятор высоковольтного электрода вместе с токопроводящей втулкой, отличающееся тем, что пружина сжатия снабжена надетым также на изолятор металлическим наконечником, выполняющим роль ударного инструмента. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлический наконечник выполнен в виде кольца, снабженного зубьями, расположенными в два ряда, причем в первом ряду зубья расположены перпендикулярно оси наконечника, а во втором - под углом 30°.1. A device for cleaning tubes of heat exchangers from scale by electric pulse discharges in a liquid, containing a high-voltage electrode, an electrically connected current lead placed in an insulator, and a grounded electrode made in the form of a cylindrical compression spring, worn on the insulator of a high-voltage electrode together with a conductive sleeve characterized in that the compression spring is equipped with a metal tip also worn on the insulator, which acts as a percussion instrument. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the metal tip is made in the form of a ring equipped with teeth arranged in two rows, with the teeth in the first row perpendicular to the axis of the tip and in the second at an angle of 30 °.

Description

Изобретение относится к области очистки теплообменных аппаратов, бойлеров, нагревательных камер опреснителей, трубопроводов, отливок и любых поверхностей электрическими импульсными разрядами в жидкости.The invention relates to the field of cleaning heat exchangers, boilers, desalination heating chambers, pipelines, castings and any surfaces by electric pulse discharges in a liquid.

Известно устройство для очистки трубок, которое содержит генератор импульсов тока с источником питания, связанные с ним электроды, один из которых выполнен в виде оголенной жилы на рабочем конце кабеля, имеющего канавки на наружной поверхности изоляции и систему подачи рабочей жидкости в зону очистки, причем канавки образованы кольцевыми и соединяющими их продольными пазами [1]. Продольные канавки выполнены со смещением одна относительно другой, а кольцевые канавки расположены с шагом, величина которого не превышает толщины изоляции.A device for cleaning tubes, which contains a current pulse generator with a power source, associated electrodes, one of which is made in the form of a bare core at the working end of the cable, having grooves on the outer surface of the insulation and a system for supplying working fluid to the cleaning zone, and the grooves formed by annular and longitudinal grooves connecting them [1]. The longitudinal grooves are offset one from the other, and the annular grooves are arranged in increments whose size does not exceed the thickness of the insulation.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции и то, что канал разряда замыкается всегда на стенку трубки, оставляя после себя следы электрической эрозии - питтинги, которые помимо прямого разрушающего действия на стенку трубки также являются центрами образования накипи.The disadvantage of this device is the design complexity and the fact that the discharge channel always closes on the tube wall, leaving behind it traces of electrical erosion - pits, which, in addition to the direct destructive effect on the tube wall, are also centers of scale formation.

Наиболее близким по конструкции и достигаемому результату к предложенному устройству является устройство для очистки трубок теплообменных аппаратов от накипи электрическими импульсными разрядами в жидкости, содержащее помещенные в изолятор высоковольтный электрод, электрически соединенный с ним токопровод и заземленный электрод, выполненный в виде цилиндрической пружины сжатия, надетой на изолятор высоковольтного электрода и выступающей за край последнего [2]. При этом в качестве токопровода и изолятора применен коаксиальный одножильный кабель.The closest in design and the achieved result to the proposed device is a device for cleaning the tubes of heat exchangers from scale by electric pulse discharges in a liquid, containing a high-voltage electrode placed in the insulator, an electrical conductor connected to it and an earthed electrode made in the form of a cylindrical compression spring, worn on an insulator of a high-voltage electrode and protruding beyond the edge of the latter [2]. At the same time, a coaxial single-core cable is used as a current lead and insulator.

Недостатком данного устройства является невысокое качество, а также небольшая скорость очистки трубок от накипи, связанных, прежде всего, с невысоким результатом ударной силы пружины о твердые отложения. Известно, что арочную систему отложений в трубопроводах легче разрушить при небольшой толщине накипи, поэтому данное устройство имеет невысокую эффективность очистки трубок от накипи при относительно больших толщинах отложений (относительно диаметра трубки).The disadvantage of this device is the low quality, as well as the low speed of cleaning the tubes from scale, associated primarily with the low result of the impact force of the spring on hard deposits. It is known that the arch system of deposits in pipelines is easier to destroy with a small scale thickness, therefore this device has a low efficiency of cleaning the tubes from scale at relatively large thicknesses of deposits (relative to the diameter of the pipe).

Технической задачей предлагаемого устройства является повышение качества и скорости очистки трубок от накипи, т.е. повышение эффективности работы устройства.The technical task of the proposed device is to improve the quality and speed of descaling tubes, i.e. increase the efficiency of the device.

Техническая задача достигается тем, что в устройстве для очистки трубок теплообменных аппаратов от накипи электрическими импульсными разрядами в жидкости, содержащем высоковольтный электрод, соединенный электрически с ним токопровод, помещенные в изолятор, и заземленный электрод, выполненный в виде цилиндрической пружины сжатия, надетой на изолятор высоковольтного электрода вместе с токопроводящей втулкой, пружина сжатия снабжена, надетым также на изолятор, металлическим наконечником, выполняющим роль ударного инструмента. Металлический наконечник выполнен в виде кольца, снабженного зубьями, расположенными в два ряда: в первом ряду зубья расположены перпендикулярно оси наконечника, а во втором - параллельно.The technical problem is achieved in that in a device for cleaning tubes of heat exchangers from scale by electric pulse discharges in a liquid containing a high-voltage electrode, an electrical conductor connected electrically to it, placed in an insulator, and a grounded electrode made in the form of a cylindrical compression spring, worn on a high-voltage insulator electrode together with a conductive sleeve, the compression spring is equipped, worn also on the insulator, with a metal tip, which acts as a percussion instrument. The metal tip is made in the form of a ring equipped with teeth arranged in two rows: in the first row, the teeth are perpendicular to the axis of the tip, and in the second, in parallel.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественные всем признакам заявляемого устройства, отсутствуют. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed device. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

На приведенных чертежах (фиг.1 и 2) представлена конструкция предложенного устройства для очистки труб теплообменника.The drawings (figures 1 and 2) show the design of the proposed device for cleaning pipes of the heat exchanger.

Устройство (по п.1 формулы изобретения, фиг.1) содержит высоковольтный электрод 1, помещенный в изолятор 2. Высоковольтный электрод 1 соединяется с тоководом 3. На изолятор 2 надет заземленный электрод 4, выполненный в виде цилиндрической пружины сжатия. В качестве высоковольтного электрода, его изоляции и токовода применен коаксиальный одножильный кабель 6, в рабочий конец которого на изоляцию жилы кабеля под оплетку навернута токопроводящая втулка 7, к которой прикреплена цилиндрическая пружина сжатия 4, причем втулка выполнена с наружной и внутренней резьбой. Пружина сжатия 4 снабжена металлическим наконечником 8, надетым на изолятор со стороны высоковольтного электрода 1. Весь этот узел вставляется в очищаемую трубку 5.The device (according to claim 1 of the claims, FIG. 1) contains a high-voltage electrode 1 placed in an insulator 2. A high-voltage electrode 1 is connected to a current lead 3. A ground electrode 4, made in the form of a cylindrical compression spring, is put on the insulator 2. A coaxial single-core cable 6 was used as a high-voltage electrode, its insulation and current lead, a conductive sleeve 7, to which a cylindrical compression spring 4 is attached, is screwed to the insulation of the cable core under a braid, and the sleeve is made with external and internal threads. The compression spring 4 is equipped with a metal tip 8, worn on the insulator from the side of the high-voltage electrode 1. This entire assembly is inserted into the cleaned tube 5.

На фиг.2 приведено устройство (по п.2 формулы изобретения) в виде металлического наконечника 8. Металлический наконечник 8 выполнен в виде кольца, снабженного зубьями, расположенными в два ряда: в первом ряду зубья 9 расположены перпендикулярно оси наконечника 8, а во втором ряду зубья 10 расположены параллельно оси наконечника 8. Наконечник 8 жестко закреплен с пружиной сжатия 4.Figure 2 shows the device (according to claim 2) in the form of a metal tip 8. The metal tip 8 is made in the form of a ring equipped with teeth arranged in two rows: in the first row, the teeth 9 are perpendicular to the axis of the tip 8, and in the second a number of teeth 10 are parallel to the axis of the tip 8. The tip 8 is rigidly fixed to the compression spring 4.

Работа устройства для очистки трубок электрическими импульсными разрядами осуществляется следующим образом. В трубку 5 с одной стороны поступает вода. На высоковольтный электрод по токопроводу 3 подается импульсное напряжение с амплитудой до 10 кВ, происходит электрический разряд на наконечник 8, соединенный с цилиндрической пружиной сжатия 4. В результате электрического разряда образуются ударные волны, которые воздействуют на накипь и отбивают ее от стенки трубки. Одновременно и наконечник 8 производит удар по накипи. Зубья 10 разрушают арочную форму накипи на стенках трубки. Последующие толчки наконечника 8 сбивают от стенки куски разрушенной арочной формы накипи. Образовавшийся шлам выносится наружу потоком воды. Если проходное отверстие в накипи мало, передние зубья 9 наконечника 8 упираются в препятствие. Цилиндрическая пружина 4 сжимается, при этом рабочий конец высоковольтного электрода 1 и, следовательно, канал разряда смещается в сторону препятствия, что увеличивает воздействие ударной волны на нее. Очередной электрический разряд приводит в действие сжатую пружину 4 с наконечником 8. При этом зубья 9 отслаивают от накипи центральную часть ее, увеличивая проходное отверстие и, тем самым, облегчая зубьям 10 разрушение арочной формы накипи на стенке трубки.The operation of the device for cleaning tubes with electric pulse discharges is as follows. On the one hand, water enters the tube 5. An impulse voltage with an amplitude of up to 10 kV is supplied to the high-voltage electrode via current lead 3, an electric discharge occurs on the tip 8 connected to a cylindrical compression spring 4. As a result of the electric discharge, shock waves are formed that act on the scale and beat it off the tube wall. At the same time, the tip 8 produces a blow to the scale. The teeth 10 destroy the arched form of scale on the walls of the tube. Subsequent shocks of the tip 8 knock pieces of the destroyed arched form of scale from the wall. The resulting slurry is carried out by a stream of water. If the passage hole in the scale is small, the front teeth 9 of the tip 8 abut against the obstacle. The cylindrical spring 4 is compressed, while the working end of the high-voltage electrode 1 and, therefore, the discharge channel is shifted towards the obstacle, which increases the impact of the shock wave on it. Another electrical discharge drives a compressed spring 4 with a tip 8. In this case, the teeth 9 exfoliate the central part of it from the scale, increasing the bore and thereby making it easier for the teeth 10 to destroy the arched form of scale on the tube wall.

Известно, что арочная форма твердых отложений, не отслаивается от стенок трубок даже при появлении продольных (относительно оси трубки) трещин на них. Для этого необходимо, чтобы отношение размера толщины накипи к диаметру трубки было не более 1:7-1:12 (в зависимости от плотности накипи). Поэтому использование наконечника с двумя рядами зубьев с предложенной их расстановкой является эффективной формой повышения качества и скорости очистки трубок от накипи.It is known that the arched form of solid deposits does not exfoliate from the walls of the tubes even with the appearance of longitudinal (relative to the tube axis) cracks on them. For this, it is necessary that the ratio of the size of the scale to the diameter of the tube be no more than 1: 7-1: 12 (depending on the density of the scale). Therefore, the use of a tip with two rows of teeth with their proposed arrangement is an effective form of improving the quality and speed of descaling of the tubes.

Таким образом, использование в устройстве для очистки трубок от накипи надетого на изолятор непосредственно к цилиндрической пружине сжатия металлического наконечника в виде кольца, с двумя рядами зубьев - передними, перпендикулярными оси наконечника, и задними, параллельными оси наконечника - позволяет повысить качество и скорость очистки трубок, т.е. увеличить эффективность работы устройства.Thus, the use of a metal tip in the form of a ring, with two rows of teeth - front, perpendicular to the axis of the tip and rear, parallel to the axis of the tip - in the device for cleaning tubes from scale, worn on the insulator directly to the cylindrical compression spring, improves the quality and speed of cleaning the tubes , i.e. increase the efficiency of the device.

Список источниковList of sources

1. А.с. СССР 1768333, МПК В08В 9/04, опубл. 15.10.92 г.1. A.S. USSR 1768333, IPC V08V 9/04, publ. 10/15/92

2. Патент Российской Федерации RU 2152575 C1, МПК⁷ F28G 7/00, В08В 9/04, опубл. 10.07.20002. Patent of the Russian Federation RU 2152575 C1, IPC ⁷ F28G 7/00, B08B 9/04, publ. 07/10/2000

Claims

1. A device for cleaning tubes of heat exchangers from scale by electric pulse discharges in a liquid, containing a high-voltage electrode, an electrically connected current lead placed in an insulator, and a grounded electrode made in the form of a cylindrical compression spring, worn on the insulator of a high-voltage electrode together with a conductive sleeve characterized in that the compression spring is equipped with a metal tip also worn on the insulator, which acts as a percussion instrument.

2. The device according to claim 1, characterized in that the metal tip is made in the form of a ring equipped with teeth arranged in two rows, with the teeth in the first row perpendicular to the axis of the tip and in the second at an angle of 30 °.