Каналопромывочный реверсивный насадок



Каналопромывочный реверсивный насадок
Каналопромывочный реверсивный насадок
Каналопромывочный реверсивный насадок
Каналопромывочный реверсивный насадок

 


Владельцы патента RU 2489216:

Общество с ограниченной ответственностью "Доркомтехника" (RU)

Изобретение относится к каналопромывочному реверсивному насадку и может быть использовано в области коммунального машиностроения. Насадок состоит из корпуса с водоподводящим отверстием в его задней части и группы задних сопел. Задние сопла расположены в задней части корпуса и направлены в сторону водоподводящего отверстия. Также устройство содержит группы передних сопел, расположенных в передней части корпуса и направленных от водоподводящего отверстия. Механизм реверсивного переключения этих групп сопел включает в себя золотник с внутренним водоводом, пружину, шарики, переднюю и заднюю зубчатые коронки. Передняя коронка имеет чередующиеся по окружности короткие и длинные пазы для размещения шариков. Передняя часть корпуса насадка содержит дополнительную группу сопел, направленных в сторону водоподводящего отверстия, которая сообщается с группой передних сопел, при этом задние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s и углы наклона этих сопел к оси насадка α. Дополнительные передние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s1 и углы наклона сопел к оси насадка α1. Передние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s1 и углы наклона сопел к оси насадка α2. Соотношение площадей отверстий сопел и углов их наклона к оси насадка определяется формулой 0≤(s2 cos α2 - s1 cos α2)/s cos α≤0,3. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности размытия препятствия при работе насадка. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области коммунального машиностроения, а именно, к рабочему оборудованию каналоочистительных машин.

Известны каналопромывочные реверсивные насадки, содержащие корпус с водоподводящим отверстием в задней части, группы передних и задних сопел, поочередно сообщающихся с водоподводящим отверстием с помощью размещенного в корпусе механизма переключения струй с золотником и пружиной. Механизм переключения открывает при повышенном давлении жидкости в насадке заднюю группу сопел, а при пониженном давлении - переднюю [патент США №3165109, НКИ 134-167, 1965 г.]. Недостатком этого устройства является необходимость переключения давления подаваемой жидкости с повышенного на пониженное для работы струй либо задних, либо передних сопел. Кроме того, работа передних струй на пониженном давлении недостаточно эффективна при воздействии на препятствия.

Известны каналопромывочные реверсивные насадки, содержащие корпус с водоподводящим отверстием в задней части, группу задних и группу передних сопел, направленных соответственно в сторону и от водоподводящего отверстия и поочередно сообщающихся с водоподводящим отверстием с помощью расположенного в корпусе механизма переключения струй. Этот механизм включает золотник с внутренним водоводом, пружину, шарики, переднюю и заднюю зубчатые коронки, причем передняя имеет чередующиеся по окружности короткие и длинные пазы для размещения шариков [насадок «Таран» ДКТ-238 фирмы ООО «Доркомтехника» - прототип].

Недостатком этого технического решения, принятого за прототип, является снижение эффективности воздействия передних струй на преграду за счет отброса корпуса насадка реактивными силами передних струй от размываемой преграды.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание каналопромывочного реверсивного насадка, который при работе передних струй не удаляется от препятствия за счет реактивных сил передних струй и эффективно его размывает, используя полное давление жидкости, подводимой к насадку.

Поставленная задача достигается тем, что в каналопромывочном реверсивном насадке, содержащем корпус с водоподводящим отверстием в его задней части, группу задних сопел, расположенных в задней части корпуса и направленных в сторону водоподводящего отверстия, группу передних сопел, расположенных в передней части корпуса и направленных от водоподводящего отверстия, и механизма реверсивного переключения этих групп сопел, включающего золотник с внутренним водоводом, пружину, шарики, переднюю и заднюю зубчатые коронки, причем передняя имеет чередующиеся по окружности короткие и длинные пазы для размещения шариков, передняя часть корпуса содержит дополнительную группу сопел, направленных в сторону водоподводящего отверстия и сообщающихся с группой передних сопел.

При этом задние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s и углы наклона сопел к оси насадка α, дополнительные сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s1 и углы наклона сопел к оси насадка α1, передние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий S2 и углы наклона сопел к оси насадка α2;, и соотношение площадей и углов определяется формулой 0≤(s2 cosα3-S1 cosα1)/s cosα≤0,3. Кроме того в насадке выполняется соотношение суммарных площадей выходных отверстий сопел передних и задних групп s=S1+s2.

Испытания в реальных условиях предложенных реверсивных насадков с соотношениями (s2 cosα2-S1 cosα1)/s cosα=0 и (s2 cosα2-S1 cosα1)/s cosα=0,3 показали, что при переключении струй с задних сопел на передние, движения или отброса насадка назад не происходит и передние струи при полном давлении жидкости, подводимой к насадку, эффективно воздействуют на препятствие, размывая и разрушая его с минимального расстояния.

Каналопромывочный реверсивный насадок иллюстрируется чертежами: на фиг.1 схематично изображен каналопромывочный реверсивный насадок в разрезе, на фиг.2 - насадок в режиме работы задних струй (в разрезе) и на фиг.3 - насадок в режиме работы передних струй (в разрезе). На фиг.4 показан каналопромывочный насадок фирмы «Доркомтехника» - насадок ДКТ-238 «Таран».

Каналопромывочный реверсивный насадок включает корпус 1 с водоподводящим отверстием 2 в задней части, группу передних сопел 3, группу дополнительных сопел 4 и группу задних сопел 5. Дополнительные сопла 4 и задние сопла 5 направлены в сторону водоподводящего отверстия 2, а передние сопла 3 - в противоположную сторону. В корпусе 1 расположен механизм переключения струй, содержащий золотник.6 с внутренним водоводом 7, пружину 8, шарики 9, заднюю коронку 10 и переднюю коронку 11 с чередующимися по окружности короткими 12 и длинными пазами 13. Суммарная площадь задних сопел 5 равна s, суммарная площадь дополнительных сопел 4, направленных к водоподводящему отверстию 2, - S1 и суммарная площадь передних сопел 3, направленных от водоподводящего отверстия 2, - S2. Задние, дополнительные и передние сопла имеют углы наклона к оси насадка соответственно α, α1 и α2.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы насадок стыкуется с рукавом высокого давления каналоочистительной машины. Насадок вводят в очищаемый трубопровод или канал, включают насос высокого давления и по рукаву в насадок подается рабочая жидкость (вода). Под давлением жидкости золотник 6 с шариками 9 перемещаются к передней части насадка, сжимая пружину 8 (фиг.2).

Шарики 9 попадают в длинные пазы 13 передней коронки 11 и золотник 6 прижимается к передней части корпуса 1, перекрывая подачу жидкости через водовод 7 золотника 6 к группам передних 3 и дополнительных сопел 4. При этом задний конец золотника 6 открывает канал, соединяющий водоподводящее отверстие 2 с группой задних сопел 5. Под воздействием реактивных сил струй, вытекающих из группы задних сопел 5, насадок с рукавом высокого давления перемещается вперед по очищаемому трубопроводу. Одновременно струи задних сопел 5 смывают загрязнения со стенок трубопровода.

При встрече насадка с засором или препятствиями в виде отложений в трубопроводе насадок с рукавом высокого давления останавливается, упираясь в препятствие. Оператор каналоочистительной машины кратковременно сбрасывает давление в рукаве. Под действием пружины 8 золотник 6 с шариками 9 перемещается в исходное положение, прижимаясь к задней коронке 10 с осевым поворотом (фиг.1). Оператор вновь увеличивает давление жидкости в рукаве до рабочего. Золотник 6 перемещается вперед, обжимая пружину 8. При этом шарики 9 попадают в короткие пазы 12 передней коронки 11 до упора, фиксируя золотник 6 в положении, показанном на фиг.3. В таком положении золотник 6 разобщает водоподводящее отверстие 2 с группой задних сопел 5. Рабочая жидкость, пройдя через водовод 7 золотника 6, подается к группам передних 3 и дополнительных 4 сопел, которые под действием давления жидкости формируют струи, передние из которых направлены вперед для размыва преграды, а дополнительные - направлены назад для удержания насадка у преграды за счет реактивных сил.

Условие баланса реактивных сил передней и дополнительной групп сопел можно представить уравнением Жуковского [Жуковский Н.Е. О реакции вытекающей и втекающей жидкости (Статья первая и вторая). Собрание сочинений, том III, М. - Л., 1949.] в виде:

R2-R1=ρV2s2 cosα2-ρV2S1 cosα1=0 или s2 cosα2-S1 cosα1=0, где R2 и R1 - суммы реактивных сил струй по оси насадка соответственно передней и дополнительной групп сопел; ρ - плотность жидкости; V - средняя скорость струй при выходе из сопел, определяемая давлением жидкости перед соплами; s2 и s1 - суммы площадей выходных сечений соответственно передней и дополнительной групп сопел; α1 и α2 - углы наклона к оси насадка осей соответственно передней и дополнительной групп сопел.

В реальных условиях при работе передних и дополнительных струй насадку помогают удерживаться на месте механические силы трения насадка и рукава высокого давления в трубе Rтр, величина которых может достигать значения 0,3R, где R - суммарная реактивная сила по оси насадка струй задних сопел.

Таким образом, по формуле Rтр≤0,3R=0,3 ρV2s cosα, где s - суммы площадей выходных сечений сопел задней группы, а α - углы наклона этих сопел к оси насадка, условием баланса реактивных и механических сил при работе групп передних и дополнительных сопел является соотношение сил

0≤R2-R1=ρV2s2cosα2-ρV2s1cosα1≤Rтр≤0,3R=0,3ρV2scosα.

После преобразования имеем 0≤(s2 cos α2-s1 cos α1)/s cos α≤0,3.

При обеспечении такого баланса сил насадок удерживается непосредственно у препятствия, эффективно размывая его. Затем оператор повторяет сброс и подачу давления в рукаве, осуществляя реверс струй, и насадок устремляется вперед по трубопроводу, очищая его от загрязнений. После прохода насадка по очищаемому интервалу трубопровода оператор вытягивает насадок из трубопровода за рукав высокого давления. При этом струи задней группы сопел окончательно смывают загрязнения со стенок трубопровода и гидротранспортируют загрязнения к колодцу.

Каналопромывочный реверсивный насадок позволяет за счет реактивных сил струй передних и дополнительных сопел конструкции удерживаться у препятствия в канале и эффективно его размывать, используя полное давление жидкости, подводимой к насадку.

В качестве примеров исполнения каналопромывочных реверсивных насадков можно представить два насадка. Первый - с минимальными усилиями трения насадка и рукава высокого давления по трубе. Он имеет девять задних сопел диаметрами 1,6 мм, наклоненных к оси насадка на углы α=15°. (Суммарная площадь этих сопел s=9 π1,62/4=18,1 мм2. Произведение s cos α=18,1 cos 15°=17,5 мм2). У насадка имеются пять передних сопел с диаметрами 1,6 мм, наклоненных к оси насадка на углы α2=30° (Суммарная площадь этих сопел s2=5 π1,62/4=10,1 мм2. Произведение s2 cos α2=10,1 cos 30°=8,7 мм2) и четыре дополнительных сопла с диаметрами 1,6 мм, наклоненных к оси насадка на углы α1=5° (Суммарная площадь этих сопел s1=4 π1,62/4=8,0 мм2. Произведение s1 cos α1=8,0 cos 5°=8,0 мм2).

Выполняется основное условие 0≤(s2 cos α2-s1 cos α1)/s cos α≤0,3, а именно, минимальное соотношение (8,7-8,0)/17,5=0,04≈0. При этом обеспечивается баланс реактивных сил передних и дополнительных струй и сил трения насадка с рукавом в трубе.

Кроме того, s=s1+s2=18,1 мм2=8,0 мм2+10,1 мм2. Равенство суммарных площадей задних и передних сопел обеспечивает приемлемое равенство рабочих давлений при реверсе струй из задних и передних сопел насадка.

Второй пример насадка дан с учетом максимального использования сил трения для баланса реактивных сил струй. Он имеет десять задних сопел диаметром 1,9 мм с суммарной площадью s=28,4 мм2 и углами наклона α=25°, шесть передних сопел диаметром 1,9 мм суммарной площадью 17,0 мм2 и углами наклона α2=0° и пять дополнительных сопел диаметром 1,7 мм суммарной площадью 11,4 мм2 и углами наклона α1=30°.

Здесь также выполняется условие равенства площадей s=s1+s2=28,4 мм2=11,4 мм2+17,0 мм2. Кроме того, основное условие 0≤(s2 cos α2-s1 cos α1)/s cos α≤0,3 выполняется при максимальном значении отношения (17,0-9,8)/25,7=0,28≈0,3.

1. Каналопромывочный реверсивный насадок, состоящий из корпуса с водоподводящим отверстием в его задней части, группы задних сопел, расположенных в задней части корпуса и направленных в сторону водоподводящего отверстия, группы передних сопел, расположенных в передней части корпуса и направленных от водоподводящего отверстия, и механизма реверсивного переключения этих групп сопел, включающего золотник с внутренним водоводом, пружину, шарики, переднюю и заднюю зубчатые коронки, причем передняя имеет чередующиеся по окружности короткие и длинные пазы для размещения шариков, отличающийся тем, что передняя часть корпуса содержит дополнительную группу сопел, направленных в сторону водоподводящего отверстия, которая сообщается с группой передних сопел, при этом задние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s и углы наклона этих сопел к оси насадка α, дополнительные передние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s1 и углы наклона сопел к оси насадка α1, передние сопла имеют суммарную площадь выходных отверстий s2 и углы наклона сопел к оси насадка α2, а соотношение площадей отверстий сопел и углов их наклона к оси насадка определяется формулой 0≤(s2 cos α2-s1 cos α1)/s cos α≤0,3.

2. Насадок по п.1, в котором выполняется соотношение суммарных площадей выходных отверстий сопел s=s1+s2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопроводов и обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности и технологичности за счет упрощения изготовления, сборочных и ремонтных работ и вывода устройства в останов.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к способу очистки внутренней поверхности промысловых трубопроводов от асфальтосмолистых и парафиновых отложений (АСПО), образовавшихся в процессе эксплуатации при транспортировке по трубопроводам нефти и нефтегазовых смесей.

Изобретение относится к технике эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях. .

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся устройств и с удалением отложений из полости трубопровода и обеспечивает повышение надежности, увеличение срока службы, улучшение условий ремонта, уменьшение коэффициента трения, повышение коэффициента полезного действия устройства.

Изобретение относится к устройствам для очистки внутренней полости полых изделий, например трубопроводов, и обеспечивает повышение производительности, долговечности, надежности, увеличение срока безаварийной работы устройства.

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопровода и обеспечивает расширение технологических возможностей за счет изменения количества оборотов вала, а также изменения мощности и работоспособности устройства, повышение эксплутационной надежности, долговечности, производительности, а также упрощение техобслуживания, конструкции и повышение кпд.

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся устройств и с удалением отложений из полости трубопровода.

Изобретение относится к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов. .

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопроводов и обеспечивает повышение производительности за счет увеличения количества оборотов вала в единицу времени без увеличения расхода рабочего агента, а также обеспечивает упрощение конструкции, повышение долговечности, ремонтопригодности, расширение технологических функций.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов, и может быть использована для разделения сред при вытеснении одной среды с помощью другой среды и при последовательной перекачке нефти и нефтепродуктов, а также для очистки трубопроводов от асфальто-смоло-парафиновых отложений.

Изобретение относится к устройствам, применяемым при периодической очистке внутренней поверхности магистральных газонефтепроводов от пристенных отложений высокомолекулярных углеводородов, уменьшающих проходное сечение трубопроводов и снижающих их производительность. Устройство для очистки включает установленные на валу последовательно манжеты, имеющие равномерно расположенные круговые отверстия, центры которых находятся на концентрических с манжетами окружностях, делящих кольцевую площадь манжет между трубопроводом и валом устройства на равновеликие части. Вал устройства для повышения проходимости по изогнутому трубопроводу выполнен составным со сферическим шарниром. Манжеты на составном валу установлены с интервалами между первой и второй, а также между третьей и четвертой манжетами 0,36D и между второй и третьей манжетами интервал составляет 0,55D. Диаметр отверстий на первой манжете 0,015D, на второй манжете 0,010D, на третьей манжете 0,007D, на четвертой манжете 0,006D. Отверстия расположены с угловым смещением на половину центрального угла между соседними отверстиями относительно отверстий соседней манжеты. Изобретение обеспечивает повышение надежности эксплуатации устройства и качества очистки внутренней поверхности трубопровода от высокомолекулярных отложений углеводородов. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в строительстве и ремонте магистральных трубопроводов и обеспечивает повышение удельной мощности и удельной топливной экономичности, увеличение мощности привода устройства за счет использования обогащенного кислородом воздуха, а также повышение взрывобезопасности очистки трубопроводов. Это достигается за счет того, что газовая смесь, подаваемая в полость трубопровода, имеет концентрацию кислорода ниже взрывоопасной. Способ взрывобезопасной очистки трубопроводов, содержащих следы углеводородов, заключается в перемещении очистного устройства внутри полости трубопровода сжатым атмосферным воздухом от компрессора, по которому подаваемый в трубопровод воздух предварительно под давлением пропускают через газоразделительную станцию, которая отфильтровывает кислород, а обедненный кислородом воздух, концентрация кислорода в котором уменьшена до уровня, обеспечивающего взрывобезопасность в смеси с парами легких углеводородов, пропускают в трубопровод или обогащенный кислородом воздух возвращают на вход приема воздуха двигателя внутреннего сгорания. В устройстве в качестве двигателя применен двигатель внутреннего сгорания, на входе приема воздуха которого размещен первый воздушный фильтр, а компрессор, на входе приема воздуха которого размещен второй воздушный фильтр, последовательно связан с газоразделительной станцией, включающей блок подготовки воздуха, содержащий маслоотделители, влагоотделители, фильтры тонкой очистки, осушители и газоразделительный блок. Выход станции содержит две ветви, при этом первая ветвь через газоанализатор и через первую запорно-регулирующую арматуру соединена со входом компрессора, а вторая ветвь через вторую запорно-регулирующую арматуру соединена с трубопроводом через приемный патрубок камеры приема-запуска очистных устройств. Газоразделительная станция может содержать другой выход обогащенного кислородом воздуха, который соединен с входом двигателя внутреннего сгорания через третью запорно-регулирующую арматуру. Газоразделительный блок газоразделительной станции может содержать мембраны. Выход двигателя внутреннего сгорания может быть соединен со вторым воздушным фильтром на входе приема воздуха компрессора через фильтр грубой очистки, а двигатель внутреннего сгорания может быть снабжен съемным теплозащитным кожухом, при этом компрессор может быть выполнен винтовым. 2 н. и 7 з.п.ф-лы, 1 ил.

Устройство приема скребка (12) содержит корпус (2) устройства приема, выполненный с возможностью присоединения к трубопроводу; механизм (4) фиксации скребка, установленный в корпусе (2) и предназначенный для стопорения скребка (12) в корпусе (2); первый уплотняющий элемент (6), предназначенный для уплотнения части корпуса (2) устройства приема, через которую скребок (12) может быть удален из устройства; второй уплотняющий элемент (5), предназначенный для уплотнения части корпуса (2), которая соединяет указанное устройство (1) приема с трубопроводом; устройство (7) для ввода жидкости и ожижающее и транспортировочное устройство (8), предназначенное для приема ожиженных отложений. Устройство выполнено таким образом, что при его использовании обеспечена возможность ввода жидкости под давлением через устройство для ввода жидкости в закрытую внутреннюю часть корпуса (2), для ожижения отложений с последующим удалением отложений из корпуса (2) устройства приема через ожижающее и транспортировочное устройство (8). Изобретение обеспечивает более эффективное, чистое и безопасное средство для очистки скребков и приемных устройств скребков и обработки отходов отложений. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх