Пневмоімпульсний пристрій для очищення трубопроводів

1. Пневмоімпульсний пристрій для очищення трубопроводів, що включає корпус, який складається з передньої, середньої і задньої частин, кільцеве сопло, розташоване під кутом до подовжньої осі корпусу і спрямоване до його задньої частини, яка виконана з можливістю приєднування до шланга, який відрізняється тим, що додатково містить робочу камеру для накопичення робочого C2 2 (19) 1 3 Недоліком відомого пристрою є низька якість очищення трубопроводів при твердих відкладеннях на його внутрішніх стінках. У основу винаходу поставлене завдання створення такої конструкції пневмоімпульсного пристрою для очищення трубопроводів, шляхом удосконалення відомих, яка б дозволила підвищити якість очищення. Ця задача розв'язується таким чином: пневмоімпульсний пристрій для очищення трубопроводів, що включає корпус, що складається з передньої, середньої і задньої частин, кільцеве сопло, розташоване під кутом до подовжньої осі корпусу і направлене до його задньої частини, яка виконана з можливістю під'єднування до шланга, згідно винаходу, він додатково містить робочу камеру для накопичення робочого агента, розміщену в передній частині корпусу, а кільцеве сопло з вихлопними отворами, розташоване в задній частині корпусу, в якій додатково розміщений поршень з центральним дозуючим каналом таким чином, що він здатний подовжньо, обмежено переміщатися усередині корпусу і забезпечений матеріалом ущільнювача для герметизації в місцях подовжнього переміщення. Як матеріал ущільнювача використовують фторопласт або капрон, а як робочий агент використовують стисле повітря тиском від 80 до 200атм. Кут нахилу кільцевого сопла з вихлопними отворами в задній частині корпусу до його подовжньої осі складає 45°. Крім того, пневмоімпульсний пристрій містить автономну, вбудовану, дозуючу систему для порційного викиду повітря. Поршень має передню і задню частини. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. показаний в розрізі пневмоімпульсний пристрій в зборі: Пневмоімпульсний пристрій для очищення трубопроводів містить корпус 1 з внутрішньою робочою камерою 2 для накопичення робочого агента, виконаного у вигляді стакана, передня частина 3 якого має перпендикулярний по відношенню до подовжньої частини корпусу отвір 4 для під'єднування страхувального троса. Середня частина корпусу виконана у вигляді двостороннього різьбового перехідника 5 для з'єднання при збиранні передньої і задньої частини корпусу пристрою. Задня частина 6 має кільцеве сопло з вихлопними отворами 7 розташоване під кутом 45° до подовжньої осі корпусу і направлене до його задньої частини, виконаної з можливістю під'єднування до шланга 8. Усередині корпусу розташовується поршень 9 з центральним дозуючим каналом (жиклером) 10, з передньою частиною 11 і задньою 12, що здатний, подовжньо, обмежено переміщатися усередині циліндричного корпусу. У пристрої, як матеріал ущільнювача для герметизації в місцях подовжнього пересування поршня, використані фторопластові кільця 13 та 13а. Всі частини корпусу виготовлені з вуглецевої сталі, поршень виготовлений з бронзи. Як робочий агент використане стисле повітря. Функціонує пневмоімпульсний пристрій для очищення трубопроводів таким чином. Для різного діаметру трубопроводу необхідно використовувати пристрій з певним об'ємом робочої камери (2). Після чого до пристрою підключається магістраль 89954 4 ний шланг (8) високого тиску і подається стисле повітря, сам пристрій вводиться в зону очищення трубопроводу. Суть пневмоімпульса полягає у тому, що в проточній або слабконаповненій системі (трубопроводі) певна кількість стислого до високого тиску повітря за вельми короткий проміжок часу потрапляє в навколишнє середовище. Струмені повітря, що потрапляють в рідке середовище, завдяки її опору майже миттєво утворюють пузир. Усередині повітряного пузиря у момент його створення тиск значно перевищує тиск навколишнього середовища, що викликає швидке розширення пузиря. При цьому, оточуюча пузир рідина рухається з великою швидкістю. При розширенні пузиря тиск в ньому падає до величини, меншої за тиск навколишнього середовища, і в якій то момент часу пузир починає стискатися. При стисненні пузиря тиск в ньому росте, досягаючи критичної величини, після чого знову починається розширення. Таким чином, при пневмоімпульсі виникає пульсуючий пузир, який і порушує хвильовий процес, що руйнує відкладення в трубопроводі. Ефективність роботи пневмоснарядів багато в чому залежить не тільки від сили імпульсу, але і від їх частоти. Пояснення цьому може служити те, що при великій частоті імпульсів, відображені від стінки трубопроводу хвилі зрізають першу наймогутнішу хвилю стиснення. Виходячи з цього, необхідно використовувати оптимальну частоту імпульсів для кожного конкретного випадку. Частота імпульсів залежить як від тиску, так і від об'єму робочої камери (заряду) пристрою. Виходячи з цього, в наборі для роботи з різними діаметрами трубопроводу і з відкладеннями різної твердості необхідно мати набір з різних пристроїв пневмоімпульса (з різними величинами заряду). Тверді, сухі відкладення, які не піддаються очищенню вищезгаданим пристроєм (при наявність в системі щільнішого середовища-рідини), також чистяться за принципом пневмоімпульса . Для кожного діаметру труби, що очищається, застосовується пристрій пневмоімпульса (певної конструкції, адаптований під заданий розмір. Аналіз характеристик пневмоімпульса при різних діаметрах трубопроводів дозволяє зробити висновок про необхідність збільшення «заряду» (об'єму робочої камери) або тиску повітря в робочій камері пристрою пневмоімпульса із збільшенням діаметру трубопроводу. Керований, чітко направлений, дозований по осях дії на відкладення пневмоімпульс, утворює «холодну» ударну хвилю. Унаслідок того, що природа відкладень, і матеріал труби має різну густину, ударна хвиля розповсюджується по них з різною швидкістю. Це призводить до того, що на межі контакту труби і відкладень спостерігається резонансний ефект, який розшаровує дані структури. При «підриві» налиплих шарів утворень, і відділенні його від стінок труби до ефекту пневмоімпульса додається фрезерний ефект очищення. При роботі пристрою в наповненому рідиною трубопроводі ударна хвиля, викликана пневмоімпульсом, розповсюджуючись в щільному середовищі, викликає ефект гідрокавітації, при якому абразивним інструментом виступають найдрібніші пузирі, що 5 89954 утворюються на матеріалі конструкції. Сам пневмоімпульс утворюється при роботі пристрою таким чином. Повітря, потрапляючи в пристрій через магістральний шланг високого тиску, який кріпиться різьбовим з'єднанням до штуцера 8, тисне на задню частину поршня 12, зміщуючи його вперед. Зміщуючись вперед, поршень передньою частиною 11 входить у фторопластове кільце ущільнювача 13 і перекриває з'єднання робочої камери 2 з вихлопними отворами 7 робочим тілом поршня 9. Повітря, продовжуючи поступати по шлангу (на кресленні не вказаний) через штуцер 8, проходить через центральний дозуючий канал (жиклер) 10, і наповнює робочу камеру 2. У камері 2 росте тиск, спочатку наступає рівновага по обидві сторони поршня 9, але тиск в робочій камері в певний момент стає критичним, більшим, ніж в задній частині пристрою 8, і воно відкидає поршень до задньої частини пристрою, даючи можливість повітрю з Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 робочої камери 2 пристрою через вихлопні отвори 7 під великим тиском вирватися назовні. Підбурюючи тиск з робочої камери 2 через вихлопні отвори 7, в якій то момент знову встановлюється спочатку рівновага, а потім зсув його в правий бік, до задньої частини поршня 12. Поршень знову змішається до передньої частини пристрою 3, знову, перекриваючи сполучення між робочою камерою 2 і вихлопними отворами 7, робоча камера 2 знову наповнюється повітрям до критичного тиску і цикл повторюється заново. Частота вихлопу залежить від тиску: чим вище, тим швидше наповнюється робоча камера 2; від діаметру дозуючого каналу 10: - ніж він більший, тим швидше йде наповнення, тим самим цикл проходить швидше. Потужність пневмоімпульса залежить від кількості повітря, яке викидається за один цикл. Таким чином, збільшуючи величину робочої камери 2 пристрою, збільшується потужність пневмоімпульса. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601