способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления
Классы МПК: | F02B77/04 очистка двигателей; предотвращение коррозии, эрозии или нежелательных отложений в двигателях |
Автор(ы): | Казанский В.Н., Пушкарев И.И., Воронов О.Н. |
Патентообладатель(и): | Уральский теплотехнический научно-исследовательский институт, Производственное предприятие "Ростовэнергоремонт" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-04-17 публикация патента:
10.09.1995 |
Изобретение позволяет повысить эффективность и сократить продолжительность очистки преимущественно от сцементированных отложений внутренние полости маслопроводов без их разработки, использовав для этого метод прокачивания кольцевого слоя нагретой моющей среды, подвергнутой дополнительному вращению и воздействию отрицательного градиента плотности вдоль радиуса кольца. Вращательное движение моющей среды создается либо электромагнитными индукторами, охватывающими немагнитные проставки в маслопроводе, при дополнительном вводе в поток ферромагнитных диспергированных примесей, либо с помощью гидромеханического завихрителя (шнека). Отрицательный градиент плотности создается путем охлаждения внутренней поверхности вращающегося кольца моющей среды. Установлено оптимальное соответствие между градиентом плотности, частотой вращения и толщиной кольцевого слоя. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
1. Способ очистки маслопровода от внутренних загрязнений путем создания чередующихся потоков нагретого масла и газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет микрогидроударных возмущений в пристенном вязком подслое, в маслопроводе формируют вращательный кольцевой поток масла с отрицательным градиентом плотности вдоль радиуса кольца. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что абсолютную величину среднего градиента плотности![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-10t.gif)
где
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
DR толщина вращающегося кольца, м;
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к стационарным турбомашинам, и может быть использовано для очистки маслопроводов системы смазки и регулирования преимущественно от нерастворимых (или плохо растворимых) в масле примесей, например, от сцементированной глины "кил" адсорбента для огнестойкого турбинного масла Иввиоль или ОМТИ. Известен способ очистки маслопроводов без их разборки, включающий операции прокачивания нагретого масла и создания пульсаций (гидроударов) в потоке [1] Устройство, реализующее этот способ очистки, содержит генераторы колебаний пульсаторы давления масла [2]Указанный способ и устройство обеспечивают надежную очистку маслопроводов от растворимых осадков (шлама, смол, асфальтенов) лишь при длительном прокачивании масла, что требует больших затрат рабочего времени; неудовлетворительно очищаются маслопроводы от нерастворимого осадка примесей (ржавчины, золы, глины "кил" адсорбента огнестойкого масла). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки маслопровода, включающий операции пульсирующего прокачивания моющей среды и ввода диспергированного газа (воздуха) [3] Устройство, реализующее этот способ, содержит цилиндрический вихревой элемент с предвключенным пульсатором [4]
Известные газожидкостные способ и пульсирующее устройство интенсифицируют процесс очистки маслопроводов преимущественно от растворимых в масле примесей. Однако наличие в ряде случаев на стенках труб ржавчины, песка, золы, адсорбентов (типа глины "кил") и других сцементированных осадков сужает возможности метода очистки маслопроводов. Цель изобретения повышение эффективности очистки маслопроводов от любого вида загрязнений растворимых в масле или сцементированных. С целью повышения эффективности очистки (за счет микрогидроударных возмущений в пристенном вязком подслое) в маслопроводе формируют вращательный кольцевой поток масла с отрицательным градиентом плотности вдоль радиуса кольца; вариант способа отличается тем, что абсолютную величину среднего градиента плотности
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/8773.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-2t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/8773.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
Другой вариант способа, отличается тем, что в поток масла вводят диспергированные ферромагнитные примеси и вращательное движение потока создают с помощью электромагнитного индуктора, которым охватывают проставки на маслопроводах, изготовленные из немагнитного материала, при этом вдоль оси маслопровода создают стержневой режим движения охлажденного газа. Способ может быть также осуществлен устройством, содержащим вихревой элемент с предвключенным пульсатором моющей среды, при этом вихревой элемент выполнен в виде неподвижного шнека, установленного вдоль всего очищаемого маслопровода, в пустотелой оси шнека размещен охладитель, а перед пульсатором нагреватель моющей среды. Согласно изобретению внутри маслопровода посредством одного или нескольких электромагнитных и (или) гидродинамических (шнековых) устройств придают моющему потоку кольцевое поступательно-вращательное движение со средним отрицательным градиентом плотности
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-3t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-4t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-5t.gif)
Кроме того, чередующими поворотами золотникового пульсатора 13 (см. фиг. 2) в трубопроводе 6 создают толчкообразные кратковременные потоки сжатого газа, поступающего по магистрали 12, усиливающие очистительные процессы. Демпфер 14 предотвращает опасное повышение давления в предвключенной магистрали с элементами 13, 4, 3, 2. Другой вариант устройства для очистки маслопровода (см. фиг.3 и 4) содержит неподвижный шнек 15, установленный вдоль всей очищаемой трубы 16. Пустотелая ось 17 шнека совмещена с центральной трубой 18 и образует охладитель типа "труба в трубе", к которому по линии 19 подводится охлажденный теплоноситель (вода), а по линии 20 нагретый теплоноситель отводится. К шнеку тангенциальным трубопроводом 21 подключен пульсатор 22, выполненный в виде трехходового золотникового поворотного крана. Пульсатор подключен линией 23 к ресиверу (баллону) со сжатым газом и магистралью 24, содержащей нагреватель 24, к маслонасосам. Между нагревателем 25 и трубопроводом 23 установлен демпфер 26. Режим очистки трубопровода следующий. Пульсатор 22 устанавливается в положение, показанное на фиг.3. Нагретое масло прокачивается по контуру линия 24 теплообменник 25 пульсатор 22 тангенциальный патрубок 21 винтовые каналы шнека 15. Через теплообменник "труба 18 в трубе 17" прокачивается холодный теплоноситель (например, вода), введенный по линии 19 и сбрасываемый по линии 20. В очищаемой трубе создается поступательно-вращающийся кольцевой поток масла со средним отрицательным градиентом плотности (
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-6t.gif)
3.1.2. Кольцевой поток создают гидродинамическим путем, прокачивая газ в таком большом количестве, что образуется стержневой режим потока (см. фиг. 1). 3.2.1. Кольцевой поток вращают с помощью механических устройств (например, шнека) или
3.2.2. Кольцевой поток вращают с помощью электромагнитного индуктора, которым охватывают проставки на маслопроводах диаметром 2 R2, изготовленные из немагнитного материала, например стали 1X18Н9Т; осевой габарит проставки L 2R2; шаг расстановки проставки вдоль маслопровода t (30-40) 2R2 (зона гидродинамического дальнодействия вихря, создаваемого индуктором); для электромагнитного вращения в поток масла вводят ферромагнитную пыль, например типа "Магнетит", с объемной концентрацией 4-5% средний размер частиц 100-120 мкм. 3.3. Отрицательный градиент плотности вдоль радиуса вращающегося нагретого кольца масла создают
3.3.1. охлаждением внутренней поверхности кольца специальным теплообменником, встроенным в пустотелую ось шнека (фиг.4) или
3.3.2. прокачиванием охлажденного газа вдоль оси маслопровода (фиг.1). 3.4. Абсолютную величину среднего градиента плотности
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
температуры t1 и t2 внутреннего и внешнего кольца; по t1 и t2 из справочника определяют плотность масла
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
среднюю частоту вращения кольца
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
4. Поток масла периодически отсекают, затем толчкообразно прокачивают "пробку" сжатого газа; чередование потоков; через 5-10 мин жидкостной промывки на 30-60 с организуют "проталкивание" газовой пробки с давлением 0,3-0,5 МПа. П р и м е р 1. Промывали огнестойким маслом ОМТИ ТУ 6-25-12-75 трубопровод диаметром 2R2 100 мм и длиной 3 п.м. из сцементированной глины "кил" (адсорбента ОМТИ) исходной массой 4 кг. Трубопровод условно считался очищенным, если в нем оставалось не более 0,1 кг загрязнений (погрешность измерений). Средняя скорость потока 4 м/с. Время
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/964.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043002/945.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043150/961.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-7t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-8t.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/937.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043006/729.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043001/916.gif)
![способ очистки маслопровода и устройство для его осуществления, патент № 2043528](/images/patents/429/2043528/2043528-9t.gif)
Класс F02B77/04 очистка двигателей; предотвращение коррозии, эрозии или нежелательных отложений в двигателях