WO2017116289A1 - Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий - Google Patents
Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017116289A1 WO2017116289A1 PCT/RU2016/050032 RU2016050032W WO2017116289A1 WO 2017116289 A1 WO2017116289 A1 WO 2017116289A1 RU 2016050032 W RU2016050032 W RU 2016050032W WO 2017116289 A1 WO2017116289 A1 WO 2017116289A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cleaning
- long
- inside surface
- chamber
- cylindrical workpieces
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
-
- 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
Definitions
- the invention relates to the processing of metal, and in particular to devices for cleaning the inner surface of long cylindrical products from contaminants, for example, technological lubricants.
- the disadvantage of the device is the need for preheating the product, which is not always possible for technical or technological reasons.
- a known installation for blasting long cylindrical products in which the product is passed through a toroidal chamber with an output nozzle, a rotating flow of washing liquid is fed into the chamber and turbulence of the flow is created by applying annular protrusions and depressions on the inner surface of the nozzle [A.S. USSR J42 1276686 C23G 3/04, publ. 12/15/1986].
- the installation does not provide effective cleaning of difficult to remove contaminants, for example, technological lubricants. This is due to the fact that, at the achieved fluid flow rate in the outlet nozzle channel, it is impossible to obtain a turbulent flow at which discontinuities in the fluid flow occur and effects similar to cavitation effects can occur, which can ensure the destruction and removal of any contaminants.
- this device does not provide the required quality of cleaning the inner surface, because it has significant hydraulic resistance due to the fact that when the fluid flows through the flow chamber, part of the potential energy of the fluid is consumed to overcome the hydraulic resistance of the cavitator and, therefore, its pressure decreases.
- a device is known [SU J4 ° 606641, BVB 9/04, EV 37/02, publ. 05/15/1978], selected as a prototype, which contains a cylindrical body with a camera, the base of which is made with through holes. In the housing there are cleaning elements made with sharp edges in areas of contact with the inner surface of the pipeline, and a screw made with an axial channel.
- the known device can be used for preliminary cleaning of the inner surface.
- the disadvantage of the prototype is that it is not possible to completely eliminate residual contamination on the inner surface of cylindrical lengthy products.
- the task of creating a utility model is to develop a device for cleaning the inner surface of cylindrical lengthy products, creating intensive volumetric and surface cavitation inside the workpiece, thereby improving the quality of cleaning the inner surface of cylindrical lengthy products, for example, pipes, the efficiency and productivity of the cleaning process.
- the device for cleaning the inner surface of cylindrical lengthy products containing a cylindrical body with a working chamber, the base of which is made with through holes, according to a utility model it contains a supply pipe into the solution chamber and connected to it by a hollow ejector, on the base of the working chamber a fixed shaft is fixed at one end, on which an activator is mounted rotatably, made in the form of a screw with a perforated screw surface, and on the other end of the shaft a disk is fixed.
- a screw perforated screw rotates inside a long cylindrical product in a washing solution.
- the entire layer of the solution rotationally rotates and extrudes through the gaps between the internal surface of the product and the disk, where the pressure decreases to a certain critical value and intense surface cavitation develops.
- the gas or vapor bubbles present in the liquid moving with the flow of the solution and falling into the pressure region less than critical, acquire the ability to grow unlimitedly. After the transition to the zone of reduced pressure, growth stops, and the bubbles begin to decrease.
- the bubbles contain a lot of gas, then when they reach the minimum radius, they are restored and make several cycles of damped oscillations, and if there is little gas, then the bubbles collapse completely in the first cycle.
- the contraction of the cavitation bubble occurs at high speed and is accompanied by a sound pulse.
- the collapse of many bubbles which may be accompanied by noise, contributes to intensive cleaning of the inner surface of the product from process lubricants and other contaminants
- degreasing solutions standard aqueous solutions containing surfactants and alkaline components (soda ash, caustic soda and others), as well as known combined degreasing solutions, can be used.
- FIG. 1 is a diagram of a general view of a device for cleaning cylindrical lengthy products
- FIG. 2 and 3 show the placement of the device in the pipe during cleaning.
- the device includes a cylindrical housing 1 having a working chamber 2, a pipe 3 connected by means of a hollow rod 4 with an ejector 5, on the base 6 of the working chamber 2, made with through holes, a fixed shaft 7 is mounted at one end, on which it is mounted for rotation activator 8, made in the form of a screw with a screw perforated surface, a disk 9 is fixed on the other end of the shaft.
- the device operates as follows.
- a device is placed in a long cylindrical product (Fig. 2), for example, pipe 10, then at the entrance to the working chamber 2 through the pipe 3, using a hollow rod 4 from the ejector 5, a washing solution is injected.
- a foamed mixture with air bubbles is formed, which moves through the through holes of the base 6 of the working chamber 2.
- the solution pressure increases on the perforated screw of the activator 8, the speed of rotation of the screw and the intensity of mixing of the washing solution increase.
- the translational-rotational movement of the solution in the direction of the flow disk 9.
- the gas or vapor bubbles present in the liquid, moving with the fluid flow through the base of the chamber 9 fall into the pressure region less than critical and acquire the ability to grow unlimitedly.
- the intensification of the cleaning processes and the effective removal of technological lubricants increases due to the design features of the device and the ongoing physicochemical processes, which improves the quality of the products.
- a device for cleaning the inner surface of cylindrical lengthy products was manufactured and mounted in combination with a pump unit TP 100 / A 230/400/50 Hz (pressure 3-5 atm.) And tested during the cleaning of stainless pipes 30x3.5 mm in size 3 m long Castrol technological lubricant in an aqueous alkaline solution at a pipe speed of 4 m / min.
- the pipe is pulled over a stationary cleaning device, and from the moment the screw perforated screw is located in the pipe, the washing solution is turned on, the device creates the effect of volume and surface cavitation, the activator of the proposed design pushes a powerful gas-liquid flow and intensive cleaning occurs the inner surface of the pipe.
- the quality control of cleaning the inner surface of the pipes from technological lubrication was carried out by the degree of contamination of the white cotton napkin.
- the quality of cleaning the inner surface of the pipes is good, no residual contamination was detected.
- the speed of the cleaning process using the proposed device is 30-50% higher compared to the existing cleaning process.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к обработке металлопроката, а именно к устройствам для очистки внутренней поверхности длинномерных цилиндрических изделий от загрязнений, например технологических смазок. Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий содержит цилиндрический корпус с рабочей камерой и патрубком для подвода в камеру раствора и эжектор, соединенный с патрубком при помощи полой штанги. Основание камеры выполнено со сквозными отверстиями и на нём закреплён с одного конца неподвижный вал, на котором установлен с возможностью вращения активатор, выполненный в виде шнека с винтовой перфорированной поверхностью. На другом конце вала закреплён диск. Полезная модель повышает качество очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий, эффективность и производительность технологического процесса очистки.
Description
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Полезная модель относится к обработке металлопроката, а именно к устройствам для очистки внутренней поверхности длинномерных цилиндрических изделий от загрязнений, например технологических смазок.
Известна очистка изделий от загрязнений, заключающаяся в том, что моющую жидкость предварительно насыщают газом ниже предела растворимости при нормальных условиях и очистку ведут в газожидкостном потоке с выделением газа из жидкости путем нагрева очищаемого изделия [А.с. СССР J42 1030058, В08В 3/04, опубл. 23.07.1983]. При такой очистке выделяющиеся из жидкости пузыри газа турбулизируют пограничный слой на очищаемой поверхности, что повышает качество очистки.
К недостатку устройства относится необходимость предварительного подогрева изделия, что не всегда возможно по техническим или технологическим причинам.
Известна установка для струйной обработки длинномерных цилиндрических изделий, в которой изделие пропускают через тороидальную камеру с выходным соплом, в камеру подают вращающийся поток моющей жидкости и создают турбулентность потока путем применения кольцевых выступов и впадин на внутренней поверхности сопла [А.с. СССР J42 1276686 C23G 3/04, опубл. 15.12.1986]. Однако установка не обеспечивает эффективной очистки трудноудаляемых загрязнений, например, технологических смазок. Это связано с тем, что при достигаемой скорости течения жидкости в канале выходного сопла невозможно получить турбулентный поток, при котором происходит появление разрывов потока жидкости и возникновение эффектов, близким к эффектам кавитации, способным обеспечить разрушение и удаление любых загрязнений.
Известен гидродинамический кавитационный реактор, содержащий последовательно расположенные конфузор и проточную камеру, в которой
на расстоянии друг от друга установлены кавитаторы. Полость проточной камеры выполнена в виде участков, последовательно расширяющихся в зоне установки кавитатора в направлении от конфузора, при этом площадь поперечного сечения каждого последующего участка больше площади поперечного сечения предшествующего участка [Пат.Яи N° 2091157 С16 В0Ш9/00, B01J 19/24, опубл. 27.09.1997]. Однако данное устройство не обеспечивает требуемого качества очистки внутренней поверхности, т.к. оно обладает существенным гидравлическим сопротивлением ввиду того, что при течении жидкости через проточную камеру на преодоление гидравлического сопротивления кавитатора расходуется часть потенциальной энергии жидкости и, следовательно, уменьшается ее давление.
Известно устройство [SU J4° 606641 , В08В 9/04, Е21В 37/02, опубл. 15.05.1978], выбранное в качестве прототипа, которое содержит цилиндрический корпус с камерой, основание которой выполнено со сквозными отверстиями. В корпусе расположены очистные элементы, выполненные с острыми гранями на участках контакта с внутренней поверхностью трубопровода, и шнек, выполненный с осевым каналом.
Известное устройство может быть использовано для предварительной очистки внутренней поверхности.
Недостатком прототипа является то, что не удается полностью исключить остаточные загрязнения на внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий.
Задачей создания полезной модели является разработка устройства для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий, создающего интенсивную объемную и поверхностную кавитации внутри обрабатываемого изделия, тем самым повышается качество очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий, например, труб, эффективность и производительность технологического процесса очистки.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий, содержащем цилиндрический корпус с рабочей камерой, основание которой выполнено со сквозными отверстиями, согласно полезной модели, оно содержит патрубок подвода в камеру раствора и соединенный с ним при помощи полой штанги эжектор, на основании рабочей камеры закреплён с одного конца неподвижный вал, на котором установлен с возможностью вращения активатор, выполненный в виде шнека с винтовой перфорированной поверхностью, а на другом конце вала закреплён диск.
Технический результат заключается в следующем.
При подаче моющего раствора насосным агрегатом через эжектор происходит вращение винтового перфорированного шнека внутри длинномерного цилиндрического изделия в моющем растворе. При вращении шнека происходит поступательно -ротационное вращение всего слоя раствора и его выдавливание через зазоры между внутренней поверхностью изделия и диском, где давление понижается до некоторого критического значения и развивается процесс интенсивной поверхностной кавитации. Присутствующие в жидкости пузырьки газа или пара, двигаясь с потоком раствора и, попадая в область давления меньше критического, приобретают способность к неограниченному росту. После перехода в зону пониженного давления рост прекращается, и пузырьки начинают уменьшаться. Если пузырьки содержат достаточно много газа, то при достижении ими минимального радиуса они восстанавливаются и совершают несколько циклов затухающих колебаний, а если мало газа, то пузырьки схлопываются полностью в первом цикле. Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается звуковым импульсом. Схлопывание множества пузырьков, которое может сопровождаться шумом, способствует интенсивной очистке внутренней поверхности изделия от технологических смазок и других загрязнений з
В качестве обезжиривающих растворов могут быть использованы стандартные водные растворы, содержащие поверхностно-активные вещества и щелочные компоненты (сода кальцинированная, едкий натр и другие), а также известные растворы совмещенного обезжиривания.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 представлена схема общего вида устройства для очистки цилиндрических длинномерных изделий, на фиг. 2 и фиг 3 показано размещение устройства в трубе при очистке.
Устройство включает цилиндрический корпус 1 , имеющий рабочую камеру 2, патрубок 3, соединенный при помощи полой штанги 4 с эжектором 5, на основании 6 рабочей камеры 2, выполненном со сквозными отверстиями, закреплён с одного конца неподвижный вал 7, на котором установлен с возможностью вращения активатор 8, выполненный в виде шнека с винтовой перфорированной поверхностью, на другом конце вала закреплён диск 9.
Устройство работает следующим образом.
В длинномерное цилиндрическое изделие (фиг. 2), например трубу 10 помещают устройство, затем на входе в рабочую камеру 2 через патрубок 3 при помощи полой штанги 4 от эжектора 5 струйно вводят моющий раствор. При этом образуется вспененная смесь с пузырьками воздуха, которая перемещается через сквозные отверстия основания 6 рабочей камеры 2. По мере повышения давления раствора на перфорированный шнек активатора 8 возрастает скорость вращения шнека и интенсивность перемешивания моющего раствора. При этом происходит поступательно-вращательное движение раствора в направлении проточного диска 9. В этих условиях присутствующие в жидкости пузырьки газа или пара, двигаясь с потоком жидкости через основание камеры 9, попадают в область давления меньше критического и приобретают способность к неограниченному росту. После перехода в зону пониженного давления рост прекращается и пузырьки начинают схлопываться с образованием высокоскоростных микроструй
раствора, локальных зон повышенного давления и ударных волн. Под действием этих факторов происходит требуемая кавитационная очистка внутренней поверхности длинномерного изделия газо-жидкостной средой, происходит отрыв пограничного масляного слоя и масложировых загрязнений с внутренней поверхности изделий, что в конечном счете обеспечивает эффект высокой степени очистки металлической поверхности изделий.
Таким образом, при использовании предлагаемого устройства возрастает интенсификация процессов очистки и эффективное удаление технологических смазок за счет конструктивных особенностей устройства и протекающих физико-химических процессов, что обеспечивает повышение качества выпускаемой продукции.
Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий было изготовлено и смонтировано в сочетании с насосным агрегатом TP 100/А 230/400/50 Hz (давление 3-5 атм.) и опробовано при очистке нержавеющих труб размером 30x3,5 мм длиной 3 м от технологической смазки «Кастрол» в водном щелочном растворе при скорости движения трубы 4 м/мин. При осуществлении процесса очистки трубу надвигают на стационарно установленное устройство очистки, при этом с момента расположения винтового перфорированного шнека в трубе включают подачу моющего раствора, с помощью устройства создается эффект объемной и поверхностной кавитации, активатор предложенной конструкции проталкивает мощный газо-жидкостный поток и происходит интенсивная очистка внутренней поверхности трубы.
Результаты испытаний подтвердили высокие технические и технологические характеристики устройства для очистки. Контроль качества очистки внутренней поверхности труб от технологической смазки осуществлялся по степени загрязнения белой хлопчатобумажной салфетки. Качество очистки внутренней поверхности труб хорошее, остаточных загрязнений не обнаружено. Скорость процесса очистки с применением
предлагаемого устройства на 30-50 % выше по сравнению с существующим процессом очистки.
Claims
ФОРМУЛА
Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий, содержащее цилиндрический корпус с рабочей камерой, основание которой выполнено со сквозными отверстиями, отличающееся тем, что содержит патрубок подвода в камеру раствора и соединенный с ним при помощи полой штанги эжектор, на основании рабочей камеры закреплён с одного конца неподвижный вал, на котором установлен с возможностью вращения активатор, выполненный в виде шнека с винтовой перфорированной поверхностью, а на другом конце вала закреплён диск.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201891518A EA201891518A1 (ru) | 2015-12-30 | 2016-09-09 | Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015157309 | 2015-12-30 | ||
| RU2015157309 | 2015-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017116289A1 true WO2017116289A1 (ru) | 2017-07-06 |
Family
ID=59225038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/050032 WO2017116289A1 (ru) | 2015-12-30 | 2016-09-09 | Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201891518A1 (ru) |
| WO (1) | WO2017116289A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109047213A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 江苏双良低碳产业技术研究院有限公司 | 一种旋叶式空化射流型管路清洗器及其清洗方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU606641A1 (ru) * | 1974-03-11 | 1978-05-15 | Государственный Институт По Проектированию Нефтепроводов,Нефтепродуктопроводов И Нефтебаз "Южгипронефтепровод" | Устройство дл очистки внутренней поверхности трубопровода |
| SU1304937A1 (ru) * | 1985-12-11 | 1987-04-23 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа | Устройство дл очистки внутренней поверхности трубы |
| RU59454U1 (ru) * | 2006-05-30 | 2006-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ВПО ИрГТУ) | Устройство очистки внутренней поверхности трубопровода |
| US7827646B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-11-09 | Tdw Delaware, Inc. | Vortex inhibitor dispersal pig |
-
2016
- 2016-09-09 WO PCT/RU2016/050032 patent/WO2017116289A1/ru active Application Filing
- 2016-09-09 EA EA201891518A patent/EA201891518A1/ru unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU606641A1 (ru) * | 1974-03-11 | 1978-05-15 | Государственный Институт По Проектированию Нефтепроводов,Нефтепродуктопроводов И Нефтебаз "Южгипронефтепровод" | Устройство дл очистки внутренней поверхности трубопровода |
| SU1304937A1 (ru) * | 1985-12-11 | 1987-04-23 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа | Устройство дл очистки внутренней поверхности трубы |
| RU59454U1 (ru) * | 2006-05-30 | 2006-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ВПО ИрГТУ) | Устройство очистки внутренней поверхности трубопровода |
| US7827646B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-11-09 | Tdw Delaware, Inc. | Vortex inhibitor dispersal pig |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109047213A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 江苏双良低碳产业技术研究院有限公司 | 一种旋叶式空化射流型管路清洗器及其清洗方法 |
| CN109047213B (zh) * | 2018-08-07 | 2023-11-07 | 江苏双良低碳产业技术研究院有限公司 | 一种旋叶式空化射流型管路清洗器及其清洗方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201891518A1 (ru) | 2019-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4508577A (en) | Fluid jet apparatus and method for cleaning tubular components | |
| RU2553861C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
| WO2018124935A1 (ru) | Устройство и способ для гидродинамической очистки поверхностей на основе микрогидроударного эффекта | |
| US10081559B2 (en) | Method and system for generating cavitation in a fluid | |
| CN107960075B (zh) | 具备环流式气泡产生喷嘴的液体供给装置 | |
| RU2376193C1 (ru) | Способ гидродинамической очистки поверхностей объектов под водой и устройство для его осуществления | |
| WO2017116289A1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий | |
| RU2668033C1 (ru) | Способ очистки цилиндрических длинномерных изделий и устройство для его осуществления | |
| RU165417U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий | |
| US20130088935A1 (en) | Hydrodynamic cavitation device | |
| RU136741U1 (ru) | Смеситель кавитационного типа для жидких пищевых сред | |
| KR101515888B1 (ko) | 초음파 미세버블을 이용한 배관 세척방법 | |
| CN215924720U (zh) | 一种对污油泥进行水力空化破乳的作用装置 | |
| RU184285U1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности труб | |
| KR102034562B1 (ko) | 마이크로 버블 크리닝 시스템 | |
| JP2013103190A (ja) | 洗浄ノズルおよびホースの洗浄方法 | |
| JP5142757B2 (ja) | 気液二相流発生方法及びその装置 | |
| RU2296292C1 (ru) | Устройство для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и емкостей сложной конфигурации, преимущественно боеприпасов | |
| US10233097B2 (en) | Liquid treatment apparatus with ring vortex processor and method of using same | |
| SU1574648A1 (ru) | Устройство дл закалки изделий | |
| RU195914U1 (ru) | Устройство для ультразвуковой чистки труб | |
| RU159457U1 (ru) | Роторный импульсный аппарат | |
| RU2524602C1 (ru) | Мешалка для емкостей с малой горловиной | |
| JP5066597B2 (ja) | 焼却炉への被処理物の供給装置 | |
| RU2441781C1 (ru) | Устройство для очистки двигателей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16882190 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201891518 Country of ref document: EA |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16882190 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |