устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов

Формула изобретения

1. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее полый корпус, шток со ступенчатым подвижным поршнем, входную камеру и накопительную камеру, сообщающуюся посредством сбрасывающих отверстий с окружающей средой, отличающееся тем, что шток выполнен двухпоршневым, а полый корпус содержит две накопительные камеры, причем суммарная площадь торцовой поверхности двух поршней накопительных камер превышает площадь торцовой поверхности поршня входной камеры, а сбрасывающие отверстия передней накопительной камеры выполнены под углом 90° к оси устройства, сбрасывающие отверстия задней накопительной камеры выполнены под углом 45° к оси устройства, причем суммарная площадь сечений сбрасывающих отверстий передней сбрасывающей камеры меньше суммарной площади сечений отверстий задней сбрасывающей камеры.

2. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов по п.1, отличающееся тем, что полый корпус выполнен из трех составных частей.

3. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов по п.1, отличающееся тем, что между сбрасывающими отверстиями передней и задней накопительных камер размещена регулировочная гайка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке внутренней поверхности трубопроводов, например промышленных трубопроводов, и обеспечивает повышение производительности и качества чистки.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода по а.с. SU 1549622, содержащее полый корпус и установленный в нем поршень с образованием входной камеры, сообщенной с источником сжатого воздуха через воздухоподводящую трубку, расположенную по оси поршня, и нагнетательной камеры, сообщенной с входной камерой через кольцевой зазор между воздухоподводящей трубкой и поршнем и посредством выхлопных отверстий с окружающей средой, причем поршень выполнен ступенчатым со штоком, размещенным во входной камере, с образованием между последней и поршнем дополнительной камеры, сообщающейся посредством предохранительного клапана с окружающей внешней средой, площадь торцовой поверхности первой ступени поршня со стороны нагнетательной камеры больше площади торцовой поверхности штока со стороны входной камеры и меньше площади торцовой поверхности последующей ступени со стороны нагнетательной камеры, а поршень со стороны дополнительной камеры имеет кольцевую проточку и снабжен размещенным в кольцевой проточке средством демпфирования, которое выполнено в виде втулки с установленным с возможностью взаимодействия с корпусом со стороны входной камеры опорным кольцом.

Недостатком данного устройства является низкая производительность, низкое качество очистки.

Известно пневмоимпульсное устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее полый корпус, разделенный ступенчатым подвижным поршнем на входную камеру и накопительную камеру, сообщающуюся посредством сбрасывающих отверстий с окружающей средой, а в полости второй ступени поршня со стороны накопительной камеры выполнен канал сброса, причем площадь поперечного сечения канала превышает площадь канала заполнения накопительной камеры во столько раз, во сколько максимальное поперечное сечение превышает площадь торцовой поверхности поршня во входной камере.

Недостатком данного устройства является низкая производительность, низкое качество очистки, а также неспособность устройства преодолевать неровности отложений.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества очистки внутренней поверхности трубопроводов, повышения "проходимости" и вследствие этого повышение производительности устройства.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащем полый корпус, шток со ступенчатым подвижным поршнем, входную камеру и накопительную камеру, сообщающуюся посредством сбрасывающих отверстий с окружающей средой, шток выполнен 2-поршневым, а полый корпус содержит 2 накопительные камеры, причем суммарная площадь торцовой поверхности 2-х поршней накопительных камер превышает площадь торцовой поверхности поршня входной камеры не менее чем на 10-20%, а сбрасывающие отверстия передней накопительной камеры выполнены под углом 90° к оси устройства, сбрасывающие отверстия задней накопительной камеры выполнены под углом 40-50° к оси устройства, причем суммарная площадь сечений сбрасывающих отверстий передней сбрасывающей камеры меньше суммарной площади сечений отверстий задней сбрасывающей камеры не менее чем на 15-20%, а полый корпус выполнен из 3-х составных частей, и между сбрасывающими отверстиями передней и задней накопительных камер размещена регулировочная гайка.

Отличительными признаками предлагаемого устройства для очистки внутренней поверхности трубопроводов от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что шток выполнен 2-поршневым, а полый корпус содержит 2 накопительные камеры, причем суммарная площадь торцовой поверхности 2-х поршней накопительных камер превышает площадь торцовой поверхности поршня входной камеры не менее чем на 10-20%, а сбрасывающие отверстия передней накопительной камеры выполнены под углом 90° к оси устройства, сбрасывающие отверстия задней накопительной камеры выполнены под углом 40-50° к оси устройства, причем суммарная площадь сечений сбрасывающих отверстий передней сбрасывающей камеры меньше суммарной площади сечений отверстий задней сбрасывающей камеры не менее чем на 15-20%, а полый корпус выполнен из 3-х составных частей, и между сбрасывающими отверстиями передней и задней накопительных камер размещена регулировочная гайка.

Благодаря наличию этих признаков повышается производительность и качество очистки внутренней поверхности трубопроводов.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов состоит из разъемного корпуса 1, в полости которого размещен 2-х поршневой шток, со ступенчатыми поршнями 2 и 3 и штоком 4 со сквозными каналами, который делит внутренние полости устройства на входную камеру 5, на заднюю накопительную камеру 6, переднюю накопительную камеру 7, сбрасывающую камеру заднюю 8, сбрасывающую переднюю камеру 9, в которых размещены сбрасывающие отверстия 10 и 11, а в штоке сквозные каналы 12, на корпусе между сбрасывающими отверстиями передней и задней камер размещена регулировочная гайка 13, поршни 2 и 3 имеют рабочую поверхность соответственно 15 и 16, и шток имеет рабочую поверхность - задний торец поршня 14.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов (далее устройство) работает следующим образом.

При подаче воздуха во входную камеру 5 ступенчатые поршни 2 и 3, соединенные штоком 4, перемещаются вперед в сторону накопительных камер 6 и 7 за счет повышенного давления на задний торец поршня 14, при этом своей широкой частью поршни перекрывают сбрасывающие отверстия 10 и 11 сбрасывающих камер 8 и 9. Воздух через сквозные каналы 12 в поршнях 2 и 3 и штоке 4 поступает в накопительные камеры 6 и 7, давление в которых увеличивается до значений, равных значениям давления во входной камере 5.

Поскольку суммарная площадь торцовой поверхности 16 поршня 3 и кольцевой торцовой поверхности 15 поршня 2 больше площади торцовой поверхности 14 на 10-20%, поршни резко перемещаются назад в сторону входной камеры 5, и воздух вырывается из накопительных камер 6 и 7 в сбрасывающие камеры 8 и 9 и через сбрасывающие отверстия 10 и 11 наружу, образуя при этом ударные волны. Истекая из сбрасывающих отверстий 10 под углом 40-50°, воздух разрушает отложения и за счет реактивных сил обеспечивает перемещение устройства вперед, и, одновременно истекая из сбрасывающей камеры 9 через сбрасывающие отверстия 11, расположенные под углом 90° к оси устройства, воздух так же разрушая отложения ударной волной, за счет реактивных сил и разнице в плотности окружающей среды приподнимает переднюю часть устройства над поверхностью отложений, позволяет тем самым преодолевать неровности отложений в вертикальной плоскости.

Суммарная площадь сбрасывающих отверстий 11 передней сбрасывающей камеры меньше суммарной площади отверстий 10 задней сбрасывающей камеры на 15-20%, поэтому истечение воздуха, сообщающее устройству поступательное движение, прекращается раньше, чем истечение воздуха, приподнимающее переднюю часть устройства над отложениями.

В предлагаемом устройстве центр тяжести расположен ближе к задней части, утяжеленной еще и воздухоподводящим рукавом, поэтому расположение в передней части сбрасывающих отверстий 11, выполненных под углом 90° к оси устройства, и меньшая суммарная площадь этих отверстий позволяют устройству, продвигаясь вперед, не "зарываться" в неровностях отложений.

В предлагаемом устройстве предусмотрена возможность изменения угла истечения воздуха (регулирование) из сбрасывающих отверстий 10 посредством перемещения регулировочной гайки, причем угол истечения воздуха можно изменять от 50 до 5° относительно оси устройства, тем самым увеличивая реактивные силы, сообщающие поступательные движения устройству.

В устройстве разъемный корпус выполнен из трех составных частей, что дает возможность, заменяя часть корпуса с накопительной камерой 7, увеличивать или уменьшать количество сжатого воздуха, истекающего из сбрасывающих отверстий 11, тем самым увеличивая или уменьшая реактивные силы, приподнимающие переднюю часть устройства над поверхностью отложений, преодолевая неровности.

Предлагаемое устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов надежно в эксплуатации, имеет высокую "проходимость", т.е. неровности отложений не являются для данного устройства серьезным препятствием, вследствие чего повышается производительность и качество очистки внутренней поверхности трубопроводов.