SU1506020A1 - Устройство дл резки льда - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  очистки акваторий ото льда. Цель изобретени  - повышение эффективности работы устройства. Устройство содержит насос с двигателем внутреннего сгорани , скомпонованные на салазках в виде энергоблока. К насосу подсоединены всасывающий шланг с водозаборником и напорный трубопровод, соедин ющий насос с теплообменником. Энергоблок с помощью шланга 8 соединен с рабочим инструментом. Последний содержит коллектор 9 с руко ткой 10 и рычагом 11 запорного клапана, а также основной трубопровод 12 и дополнительный трубопровод 13, на концах которых соответственно установлены насадки 14 и 17. На насадке 14 установлен колпак 15, фиксирующий рассто ние от насадка до льда. К насадку 17 прикреплена перемычка 18 с направл ющим кольцом 19, охватывающим колпак 15. Насадки 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов, причем выходной канал насадка 14 выполнен соосным соответствующему трубопроводу, а выходной канал насадка 17 - перпендикул рным ему и расположен в плоскости перемычки 18 на уровне среза колпака 15. Разрушение льда производитс  стру ми гор чей воды, насыщенной кавитационными пузырьками, истекающими из насадков 14 и 17. При этом насадок 14 проделывает вертикальное отверстие во льду, а насадок 17 - прорезь между этим отверстием и предыдущим. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

СП

о

Од

О

|С

Изобретение относитс  к области очистки акваторий от льда н может быть использовано дл  устройства майи, а также дл  очистки подводной части судов от намороженного льда.

Целью изобретени  - вл етс  повышение эффективности резки льда.

На фиг. 1 показан энергоблок устройства; на фиг. 2 - рабочий инструмент дл  резки льда; на фиг. 3 - вариант компоновки рабочего инструмента дл  подводных условий.

Устройство дл  резки льда содержит насос I с двигателем 2 внутреннего сгорани  скомпонованные на салазках 3 в виде энергоблока. К насосу подсоединен вса- сываюигий Н1ланг 4 с водозаборником 5 и напорный трубопровод 6. Трубопровод 6 соедин ет насос 1 с тегктообменником 7. Энергоблок с помощью шланга 8 соединен с рабочим инструментом.

абочий инструмент содержит кол.1ектор 9 с руко ткой 10 и рычагом 11 запорного клапана, а также основной трубопровод 12 и донолните. 1ьный 13 трубопроводы . На конце трубонровода 12 установлен цилиндрический насадок 14, имеющий резьбу на наружной поверхности. На резьбе насадка 14 установлен колпак 15, за- кре1К1енный с помощью контргайки 16. На конце трубопровода 13 установлен насадок 17. К насадку 17 прикренлена перемычка 18 с направл юншм кольцом 19, охвагываюшим колпак 15.

Насадки 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов и содержат входные сужающиес  каналы 20 и 21 соответственно, средние каналы с цилиндрическими 22 и 23 и вьгходными расншр юшимис  коническими 24 и 25 част ми. Входные каналы 20 и 21 обоих насадков выполнены сооснымн соответствующим трубопровода.м. Выходной канал насадка 14 также выполнен соосным трубопровод), а выходной канал насадка 17 перпендикул рен трубопроводу 13 и расположен в плоскости перемычки 18 на уровне среза колпака 15.

Рабочий инструмент дл  работы в подводных услови х может быть дополнительно снабжен реактивным трубопроводом 26с насадком 27. Выходное отверстие 28 насадка 27 имеет диаметр, больший диаметра цилиндрической части 22 выходного кана- .la насадка 14.

Устройство работает следующим образом.

Из водоема вода через водозаборник 5 по всасывающему 1илангу 4, опущенному в предварительно проделанное отверстие во льду, поступает в насос 1 высокого давлени , а из насоса 1 по напорному трубопроводу 6 подаетс  в теплообменник 7. Выхлопные газы из двигател  2 поступают в теплообменник 7 и нагревают нодаваемую в него воду. Из теплообменника 7 подогрета  вода по гибкому Н1лангу 8 подаетс  к рабочему инструменту, где 1ри открытом с помощью рычага 11 запорном клапане распредел етс  в коллекторе 9 на два потока - в трубопроводы 12 и З.

В начале работы трубопровод 13 с насадком 17 отсоедин етс  от коллектора 9,

вместо него устанавливаетс  заглушка. Инструмент ставитс  вертикально ко.шаком 15 на лед. Нажатием на рычаг 11 к насадку 14 под давлением подаетс  подогрета  вода. Перемеша  инструмент сверху

вниз, струей воды во льду прорезают первое отверстие.

Дл  последующей работы к коллектору 9 подсоедин етс  трубопровод 13 с насадком 17.

,Затем насадок 17 вводитс  в прорезанное ранее и заполненное водой, посту- пиви1ей из водоема, первое отверстие до упора колпака 15 о лед. С помошью рычага 11 включаетс  подача к насадкам 14 и 17 воды. При поступательном переме0 шении инструмента сверху вниз насадком 14 во льду прорезаетс  второе вертикальное отверстие, а насадком 17 выполн етс  прорезь между отверсти ми. Наличие перемычки 18 между насадками преп тствует перемещению инструмента, если прорезь между отверсти ми по какой-либо причине не выполнена. Этим гарантируетс  качество резки. Следующий проход инструментом во льду выполн етс  аналогично. Таким образом, за каждый проход лед прорезаетс 

Q на определенную щирину, котора  зависит от рассто ни  между ос ми трубопроводов 12 и 13. Это рассто ние выбираетс  оптимальным , т. е. таким, чтобы скорость резки вертикального отверсти  была равна скорости образовани  прорези между отверсти ми.

5 Последовательными проходами инструмента во льду образуетс  сплощна  прорезь необходимой длины и формы.

0

При течении воды под давлением через насадки 14 и 17 во входных каналах 20 и 21 за счет их сужени  происходит увеличение скорости потока и падение давлени  в нем. Наибольща  скорость потока, а следовательно, и наименьн1ее давление в нем будет в самых узких цилиндрических час5 т х 22 и 23 каналов этих насадков. Давление в этих сужени х уменьшаетс  до давлени  насыщенных паров воды или давлени , при котором начинаетс  выделение растворенных газов. В результате в этих сужени х начинаетс  интенсивное парообразова0 ние и выделение газов в виде паровых и газовых пузырей - начинаетс  кавитаци .

Парогазовые пузырьки подхватываютс  и перенос тс  потоком на некоторое рассто ние , образу  при этом зону кавитации.

Размеры зоны кавитации и ее интенсивность возрастают с увеличением давлени  на входе в насадки.

При воздействии струи на лед, нахо- д н1,ийс  в зоне кавита 1ии, скорость потока падает, а дав 1ение возрастает, и происходит конденсаци  пузырьков пара. Эта конденсаци  происходит со значительной скоростью. Частицы воды, заполн ющие полость конденсирующегос  пузырька, устрем- л ютс  к его центру и в момент завершени  конденсации (схлопывани  пузырька) вызывают местные гидравлические удары, т. е. значительное повышение давлени  в отдельных точках. В результате, при ин26 , который компенсируетс  реакцией струи, вытекаюш.ей из насадка 27. Так как диаметр отверсти  28 больше диаметра цилиндрической части 22 выходного канала насадка 14, то реакци  струи, вытекающей из насадка 27, больше. В результате на инструмент при работе действует суммарна  сила, направленна  в сторону насадка 14, прижимающа  инструмент к разру шаемому льду. Этим значительно облегтенсивной конденсации паровых пузьфьков чаютс  действи  водолаза, работающего на поверхности льда под действием гид-с этим инструментом, особенно в услоравлических ударов и одновременно высокой температуры, развивающейс  в центрах конденсации , происходит интенсивное разрушение льда.

Благодар  колпаку 15 формируетс  заполненна  водой полость, в которой происходит процесс кавитации, а также выдерживаетс  посто нным оптимальное рассто ние между срезом насадка 14 и поверхностью льда, при котором разрушение 20 ное отверстие которого соосно трубопроводу, льда наиболее эффективно.а также колпак, отличающеес  тем, что,

с целью повышени  эффективности работы устройства, рабочий инструмент снабжен дополнительным трубопроводом с насадком, а

ВИЯХ отсутстви  опоры.

Claims (2)

1. Устройство дл  резки Льда, включающее гидросистему и теплообменник дл  подогрева рабочего тела, соединенный гибким шлангом с рабочим инструментом, содержащим трубопровод с насадком, выходЗона кавитации формируетс  в полости колпака 15. Размеры этой зоны устанавливаютс  оптимальными путем осевой регу-25 колпак установлен на насадке основного лировки положени  колпака 15 перед на-трубопровода с возможностью осевого перечалом работы. Под давлением поступающеймещени , причем дополнительный трубопроводы колпак 15 отжимаетс  от поверх-вод установлен параллельно основному и сое- ности льда. Через образующийс  при этомдинен с ним перемычкой, а выходной ка- зазор между поверхностью льда и срезомнал его насадка выполнен перпендикул р- колпака 15 поток воды выходит из его по-30 ным оси трубопровода, расположен в плос- лости и, омыва  его наружную поверх-кости перемычки на уровне среза колпака ность, расшир ет образующеес  во льдуи направлен в сторону последнего.

2. Устройство по п. I, отличающеес  тем, что насадки выполнены в виде кавитаторов.

отверстие, а затем вытекает в водоем.

При работе под водой рабочий инструмент оснащаетс  реактивным трубопроводом

чаютс  действи  водолаза, работающего с этим инструментом, особенно в услоное отверстие которого соосно трубопроводу, а также колпак, отличающеес  тем, что,

ВИЯХ отсутстви  опоры.

Формула изобретени 

1. Устройство дл  резки Льда, включающее гидросистему и теплообменник дл  подогрева рабочего тела, соединенный гибким шлангом с рабочим инструментом, содержащим трубопровод с насадком, выходколпак установлен на насадке основного трубопровода с возможностью осевого перемещени , причем дополнительный трубопровод установлен параллельно основному и сое- динен с ним перемычкой, а выходной ка- нал его насадка выполнен перпендикул р- ным оси трубопровода, расположен в плос- кости перемычки на уровне среза колпака и направлен в сторону последнего.

2. Устройство по п. I, отличающеес  тем, что насадки выполнены в виде кавитаторов.

выхлопные газы Y / X ж X X /

2 6

JVj

X

фиг.1

Ф//гЗ