Способ очистки полости гидротехнической системы и устройство для его реализации
Группа изобретений относится к очистке внутренних поверхностей трубопроводов, гидро- и теплотехнических систем от различных загрязнений производственного характера и может быть использована в машиностроительной, химической и других отраслях промышленности. Способ включает попеременную подачу в полость жидкостного и газожидкостного потоков, формирование колебаний в жидкостном потоке и перед фронтом газожидкостного потока. В полость первоначально подают газовый поток, а затем попеременно жидкостный и газожидкостный, изменяют направление колебаний газового, жидкостного и газожидкостного потоков и формируют тыловые колебания, откачивают и очищают жидкостный и газожидкостный потоки от загрязнения, а затем повторно используют очищенную жидкость. Устройство для осуществления способа содержит линию подачи газа и блок регулирования подачи сжатого газа на создание газожидкостного потока, линию подачи жидкости с емкостью, блоком фильтров, центробежным насосом, снабженным байпасной линией с установленным на ней краном. Устройство снабжено линией слива жидкостного и газожидкостного потока в емкость, связанную с линией подачи жидкости блоком фильтров, а линия подачи газа направлена и на создание газового потока, кроме того, блок регулирования подачи сжатого газа состоит из редукционного клапана и манометра. Устройство снабжено также элементами крепления к очищаемой гидротехнической системе, соединенными с линиями подачи и слива газового, жидкостного и газожидкостного потока через электромагнитные клапаны, которые управляются электронным блоком. Группа изобретений обеспечивает повышение качества и производительности очистки сложных гидротехнических полостей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретения относятся к очистке внутренних поверхностей трубопроводов, гидро- и теплотехнических систем от различных загрязнений производственного характера и могут быть использованы в машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.
Известен способ очистки полости трубопровода по авторскому свидетельству СССР №1345425 (опубл.15.03.92). Способ заключается в том, что импульсно подают в жидкость газ и прокачивают через трубопровод полученный газожидкостный поток с чередованием двух режимов его течения, в одном из которых объемное расходное газосодержание потока устанавливают в диапазоне 0,73-0,87, что характеризует снарядный режим течения. При втором режиме объемное расходное газосодержание потока составляет 0,89-0,99 и характеризует дисперсно-кольцевой режим течения.
Данный способ осуществляется в известной из того же авторского свидетельства установке, содержащей гидропневмовытеснитель, блок регулирования подачи сжатого газа, выполненный в виде параллельно соединенных линий фиксированного газового расхода, каждая из которых содержит регулируемый дроссель и кран-распределитель. Гидропневмовытеснитель содержит систему редуцирования давления, состоящую из распределителя и датчика перепада давления на трубопроводе, причем распределитель и датчик связаны через блок управления. Установка содержит также магистраль подачи газа и систему подачи жидкости. Магистраль подачи газа включает линию подачи газа на создание газожидкостного потока, гидропневмовытеснитель, редуктор, дроссель, распределитель. Система подачи жидкости состоит из приемного устройства, ванны, центробежного насоса, блока фильтров, обратного клапана, магистрали нагнетания, в которой установлен датчик расходомера, связанный со средством управления и распределителя. Имеется логическое устройство типа программируемого контроллера, которое включает агрегаты установки в зависимости от сигналов средств измерения.
Описанные способ и установка обеспечивают очистку трубопроводов, помещенных в ванну этой установки. Очистку же сложных теплотехнических полостей типа радиатора системы отопления, имеющих большие габариты, а также застойные зоны с илистыми отложениями, накипью и ржавчиной, обеспечить в указанной установке невозможно.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению, относящемуся к способу очистки полости гидротехнической системы, является способ очистки внутренней поверхности трубопроводов по авторскому свидетельству СССР №1210302 (опубл.15.03.92).
Этот способ заключается в попеременной подаче в полость трубопровода жидкостного и газожидкостного потоков, формировании колебаний в жидкостном потоке и перед фронтом газожидкостного потока, причем колебания формируют с периодом, меньшим времени оседания частиц загрязнений.
Однако и при этом способе очистки внутренней поверхности трубопроводов не достигается качественная очистка сложных гидротехнических полостей, таких как каналы водоохлаждаемого кристаллизатора, сильфоны, отводы и другие, имеющих застойные зоны.
Предлагаемыми изобретениями решается задача повышения качества и производительности очистки сложных гидротехнических полостей за счет обеспечения выноса продуктов очистки при реверсировании газового, жидкостного и газожидкостного потоков.
Для получения такого технического результата в предлагаемом способе очистки полости гидротеплосистемы, включающем попеременную подачу в полость жидкостного и газожидкостного потоков, формирование колебаний в жидкостном потоке и перед фронтом газожидкостного потока, в полость первоначально подают газовый поток, а затем попеременно жидкостный и газожидкостный, изменяют направление колебаний газового, жидкостного и газожидкостного потоков и формируют тыловые колебания, откачивают и очищают жидкостный и газожидкостный потоки от загрязнения, а затем повторно используют очищенную жидкость.
Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в введении в полость первоначально газового потока, а затем попеременно жидкостного и газожидкостного, изменении направления колебаний газового, жидкостного и газожидкостного потоков и формировании тыловых колебаний, откачивании и очищении жидкостного и газожидкостного потоков от загрязнения, а затем повторного использования очищенной жидкости.
Введение в полость первоначально газового потока позволяет продуть систему, удалив из нее отдельные сухие частицы загрязнения, которые при введении жидкости разбухают, слипаются и создают грязевую пробку.
Изменение направления колебаний потоков, то есть реверсирование их, позволяет наносить не только фронтальные, но и тыловые гидро- и пневмоудары по загрязнениям, что повышает качество очистки застойных зон гидротеплосистем и сокращает время очистки. Откачивание и очищение жидкостного потока позволяет сократить расход жидкости, используя ее вновь для следующего объекта очистки.
Наилучший результат при большой степени загрязнения системы достигается при использовании в качестве жидкости ортофосфорной кислоты, которая после очистки оставляет на поверхности полости стойкую к окислению фосфатную пленку.
Для достижения названного технического результата предлагается устройство, которое, как и наиболее близкое к нему известное из а. с. СССР №1345425, содержит линию подачи газа и блок регулирования подачи сжатого газа на создание газожидкостного потока, линию подачи жидкости с емкостью, блоком фильтров, центробежным насосом и краном. В отличие от известного предлагаемое устройство снабжено линией слива жидкостного и газожидкостного потока в емкость, связанную с линией подачи жидкости блоком фильтров, а линия подачи газа направлена и на создание газового потока, кроме того, блок регулирования подачи сжатого газа состоит из редукционного клапана и манометра, устройство снабжено также элементами крепления к очищаемой гидротехнической системе, соединенными с линиями подачи и слива газового, жидкостного и газожидкостного потока через электромагнитные клапаны, которые управляются электронным блоком, причем центробежный насос снабжен байпасной линией с установленным на ней краном.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежом, на котором изображена схема устройства для очистки полости гидротехнической системы.
Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности. Для очистки теплотехнической системы на первом этапе в ее полость импульсно, изменяя давление, подают воздушный поток, создавая фронтальные колебания, и откачивают его, а при необходимости изменяют направление его колебаний, делая их тыловыми. Следующим этапом подают водяной поток или поток любой другой моющей жидкости, формируют в нем колебания и перед фронтом потока, и с тылу, откачивают и очищают водяной поток от загрязнения и вновь подают его в полость гидротехнической системы. Для создания кавитационного процесса подают воздуховодяной поток, формируют в нем тыловые колебания, откачивают и очищают газожидкостный поток. При большой степени загрязнения используют в качестве жидкости не воду, а ортофосфорную кислоту.
Предлагаемое устройство содержит линию подачи жидкости 1, включающую емкость 2 для моющей жидкости, соединенную с блоком фильтров 3, центробежным насосом 4 с байпасной линией 5 и краном 6 для регулирования давления жидкости. Электромагнитный клапан 7, используемый при создании колебаний жидкостного потока и для отсечения газа от центробежного насоса 4 при создании колебаний газового потока, установлен на линии подачи жидкости и взаимосвязан с электромагнитными клапанами 8 и 9. Электромагнитные клапаны 8 и 9 связаны с патрубками 10 и 11, закрепленными на очищаемой гидротехнической системе 12, и манометром 13, измеряющим давление этого жидкостного потока. Электромагнитные клапаны 14 и 15 соединены с линией слива 16, а также с патрубками 10 и 11. Линия подвода газа 17 снабжена редукционным клапаном 18, изменяющим давление газа, манометром 19 для его измерения, а также электромагнитным клапаном 20, предназначенным для смешивания газа с жидкостью. Электромагнитные клапаны 21 и 22 установлены на линии слива 16 и также соединены с патрубками 10 и 11. Электронный блок 23 установлен с возможностью управления всеми электромагнитными клапанами.
Устройство работает следующим образом.
Элементы крепления, в нашем случае патрубки 10 и 11, подключаются к очищаемой гидротехнической системе 12. На первом этапе очистки газовый поток через линию его подачи 17 поступает в редукционный клапан 18, позволяющий менять давление и контролировать его по манометру 19. Далее через открытые электромагнитные клапаны 20 и 8, через патрубок 10 поток газа продувает очищаемую гидротехническую систему 12 и сбрасывается через патрубок 11, открытый клапан 15 в линию слива 16. Для изменения направления колебаний газового потока электромагнитные клапаны 8 и 15 закрываются, а газовый поток проходит по открытым электромагнитным клапанам 20 и 9, патрубок 11, очищаемую гидротехническую систему 12, патрубок 10, открытый электромагнитный клапан 14 и сбрасывается в линию слива 16. На втором этапе жидкостный поток из емкости 2 через блок фильтров 3 закачивается центробежным насосом 4 в линию подачи жидкости 1. С помощью байпасной линии 5 и установленного на ней крана б на выходе центробежного насоса 4 устанавливается необходимое давление, измеряемое манометром 13 при открытом электромагнитном клапане 7. Через открытые электромагнитные клапаны 7 и 9, патрубок 11 жидкостный поток при минимальном давлении, для недопущения образования грязевых пробок, попадает в очищаемую гидротехническую систему 12. Далее через патрубок 10, открытый электромагнитный клапан 14, линию слива 16 жидкостный поток с частицами загрязнения возвращается в емкость 2. На третьем этапе, используя линию подачи газа 17, редукционный клапан 18 и электромагнитный клапан 20, в жидкостный поток вводится поток газа и таким образом происходит очистка гидротехнической системы 12 газожидкостным потоком. Реверс, то есть изменение направления колебаний, жидкостного и газожидкостного потока осуществляется по тем же приборам, что и реверс газового потока. По окончании процесса очистки центробежный насос 4 откачивает жидкость из гидротехнической системы 12 через открытые электромагнитные клапаны 22, 20 и 21, линию слива 16 в емкость 2. Для качественной очистки использованной жидкости ее пропускают несколько раз через блок фильтров по следующей схеме: блок фильтров 3, линия подачи жидкости 1, центробежный насос 4, открытые электромагнитные клапаны 7 и 21, линия слива 16, емкость 2.
Предлагаемый способ очистки полости гидротехнической системы и устройство для его реализации позволяют в отличие от прототипов произвести качественную очистку сложных теплотехнических полостей с застойными зонами илистых отложений, накипью и ржавчиной, с восстановлением протока до уровня проектного, а также сократить время очистки и расход жидкости. Кроме того, улучшаются условия и безопасность труда обслуживающего персонала.
1. Способ очистки полости гидротехнической системы, заключающийся в попеременной подаче в полость жидкостного и газожидкостного потоков, формировании колебаний в жидкостном потоке и перед фронтом газожидкостного потока, отличающийся тем, что в полость первоначально подают газовый поток, а затем попеременно жидкостный и газожидкостный, изменяют направление колебаний газового, жидкостного и газожидкостного потоков и формируют тыловые колебания, откачивают и очищают жидкостный и газожидкостный потоки от загрязнения, а затем повторно используют очищенную жидкость.
2. Устройство для очистки полости гидротехнической системы, содержащее линию подачи газа и блок регулирования подачи сжатого газа на создание газожидкостного потока, линию подачи жидкости с емкостью, блоком фильтров, центробежным насосом и краном, отличающееся тем, что оно снабжено линией слива жидкостного и газожидкостного потоков в емкость, связанную с линией подачи жидкости блоком фильтров, а линия подачи газа направлена и на создание газового потока, кроме того, блок регулирования подачи сжатого газа состоит из редукционного клапана и манометра, устройство снабжено также элементами крепления к очищаемой гидротехнической системе, соединенными с линиями подачи и слива газового, жидкостного и газожидкостного потоков через электромагнитные клапаны, которые управляются электронным блоком, причем центробежный насос снабжен байпасной линией с установленным на ней краном.
3. Способ очистки полости гидротехнической системы по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют ортофосфорную кислоту.
