Пристрій для руйнування льодяних пробок

1. Пристрій для руйнування льодяних пробок, який містить джерело живлення, теплообмінник з генератором тепла і регулюючою апаратурою, гнучкий шланг і робочий інструмент, який містить, рукоятку, трубопровід в теплоізолюючій обмотці і насадок, що містить корпус, сопло встановлене під кутом відносно поздовжньої вісі корпусу з можливістю обертання, бічні канали та клапан з пружиною, який відрізняється тим, що сопло виконане у вигляді конфузора з кутом конусності 10-13°, вісь якого складає з поздовжньою віссю корпусу кут 1416°, бічні канали виконані під кутом 16-19° віднос 36272 шню поверхню параболічної форми з спіральними пазами перемінного кроку та загальною площею поперечного перерізу, яка знаходиться із співвідношення d=(0,1-0,12)D, де d - загальна площа поперечного перерізу спіральних пазів, м 2; D - зовнішній діаметр корпусу насадку, м, і розміщений за допомогою підшипника на фланці з можливістю обертання, при цьому муфта містить заізольований від навколишнього середовища підшипник, а фланець розміщено на трубопроводі робочого інструменту, що з'єднано гнучким шлангом з генератором тепла, теплообмінник якого під'єднано до джерела живлення, а також фланець утворює гвинтову пару з трубопроводом робочого інструменту. Трубопровід робочого інструменту виконаний у теплоізолюючій обмотці. Пристрій для руйнування льодяних пробок містить джерело живлення, теплообмінник з генератором тепла, який з'єднано гнучким шлангом з робочим інструментом. Регулююча апаратура контролює рівень води та підтримує тиск. Робочий інструмент складається з насадку, рукоятки та трубопроводу в теплоізолюючій обмотці для зменшення втрат тепла. Корпус насадку має зовнішню поверхню параболічні форми, що дозволяє зменшити опір просуванню при відводі із забою води, яка утворюється при плавленні льоду та конденсації пару. Для інтенсифікації даного процесу на зовнішній поверхні корпусу виконані спіральні пази перемінного кроку та загальною площею поперечного перерізу, яка знаходиться із співвідношення d=(0,1-0,12)D, де d - загальна площа поперечного перерізу спіральних пазів, м 2; D - зовнішній діаметр корпусу насадку, м. При обертанні насадку вони захвачують та транспортують з робочої зони воду. Внаслідок цього зменшується опір просуванню, а також збільшується руйнуюча дія стр умин пару, які діють безпосередньо на речовину, що розробляється. Для зменшення опору води при транспортуванні пази в перерізі мають параболічну форму. В корпусі виконане сопло з кутом конусності 10-13°, при якому забезпечується оптимальний режим розгону струмини, тому що при кутах менших 10° руйнується межа прикордонного шару і збільшуються втрати напору, а збільшення кута вище 13° призводить до зростання поперечних пульсацій швидкості струмини. Вісь сопла знаходиться під кутом 14-16°, а також осі бічних каналів під кутами 16-19° до поздовжньої осі насадку, так як при кутах, менших ніж вказані створюється порожнина недостатніх розмірів, ніж необхідно для швидкого проходження насадки і необхідно витратити додатковий час і енергію для розширення отвору, а при більших кутах по осі насадку утворюється конус незруйнованої речовини, який заважає просуванню робочого інструменту. Осі бічних каналів утворюють з площиною перерізу насадку кут 35-45°, що дозволяє уникнути турбулізацію струмини в механізмі повороту, тим самим збільшити руйнуючу дію струмин, які витікають з бічних каналів. Виконання муфти на фланці насадку робочого інструмента з ізоляцією від навколишнього середовища дозволяє уникнути впливу на неї високого тиску і температури, тим самим збільшити надійність роботи пристрою. Трубопровід утворює гвинтову пару з фланцем насадку та фіксується контргайкою, чим досягається можливість регулювання крайнього заднього положення клапана, а відповідно і можливість вибору оптимальних пульсацій тиску залежно від стану льодяної пробки для збільшення ефективності роботи пристрою. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 представлений загальний вигляд пристрою для руйнування льодяних пробок; на фіг. 2 поздовжній переріз насадка робочого інструмента. Пристрій для руйнування льодяних пробок містить джерело живлення 1, яке під'єднано до генератора тепла 2 встановленого в теплообміннику 3 з регулюючою апаратурою 4. Теплообмінник 3 з’єднано гнучким шлангом 5 з робочим інструментом 6. Робочий інструмент складається з насадка 7, рукоятки 8 та тр убопроводу 9 в теплоізолюючій обмотці 10, на різьбі якого знаходиться фланець 11 з контргайкою 12. На фланці за допомогою муфти 13 з можливістю обертання встановлено корпус насадка 14, який має зовнішню поверхню параболічні форми, з спіральними пазами 15, параболічного перерізу. В корпусі виконане сопло 16 у вигляді конфузора з кутом конусності 10-13°, вісь якого складає з поздовжньою віссю корпусу кут 1416°, а також бічні канали 17 виконані під кутом 1619° відносно тієї ж осі, а також їх осі утворюють кут 35-45° відносно поперечного перерізу насадку 7. У внутрішній порожнині корпусу 14 з можливістю поздовжнього переміщення встановлено клапан 18 з пружиною 19. Пристрій працює наступним чином. Джерело живлення 1 (див. фіг. 1) живить генератор тепла 2, який в теплообміннику 3 перетворює воду на пар. Регулююча апаратура 4 контролює рівень води та підтримує необхідний тиск пару, який через гнучкий шланг подається до робочого інструменту 6. Пар, проходячи по внутрішній порожнині корпусу насадку 14 (див. фіг. 2), переміщує клапан 18 стискаючи пружину 19. Витікаючі через бічні канали 17, пар руйнує лід, одночасно створюється реактивна сила, яка обертає корпус насадка на певний кут. Переміщуючись вперед клапан 18 в певний момент блокує бічні канали 17 і за рахунок сил інерції створюється значний тиск і пар через сопла, збільшуючи в ньому динамічний напір, руйнує льодяну пробку. Тиск спадає і пружина 19 повертає клапан 18 в початкове положення. Процес протікає циклічно. Обертаючись, корпус насадку спіральними пазами захвачує та відводить із забою воду, яка утворилася внаслідок конденсації пару та плавлення льоду. Порівняно з прототипом, даний пристрій дозволяє збільшити швидкість різання, зменшити опір просування, зменшити витрати робочого тіла (води), а відповідно і втрати енергії. Виведення муфти з активної зони підвищує надійність і довговічність пристрою в цілому. Регулювання частоти імпульсів дозволяє працювати з оптимальними режимами, чим збільшується ефективність роботи пристрою. 2 36272 Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3