устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода

Формула изобретения

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее очистительные элементы, установленные на раздельных трубах, втулки и средство для перемещения устройства вдоль трубопровода, отличающееся тем, что трубы установлены на стержне, между ними размещено средство для перемещения устройства вдоль трубопровода, выполненное в виде двух дисков, плотно прилегающих друг к другу и имеющих отверстия по окружности, при этом один диск примыкает к одной из труб и закреплен неподвижно на стержне, а другой установлен на стержне с возможностью вращения, одна втулка примыкает к диску, имеющему возможность вращения, и закреплена на стержне неподвижно, другая втулка установлена на стержне с возможностью вращения и осевого перемещения, на ней закреплена крыльчатка, при этом обе втулки имеют соприкасающиеся торцы, выполненные винтообразно, и имеющие уступы, очистительные элементы выполнены в виде режущих пластин, равномерно закрепленных по окружности каждой трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов.

Известно устройство для очистки трубопроводов (авторское свидетельство СССР №990345, МПК В08В 9/04, 25.09.1980, бюл. №3), состоящее из трубчатого корпуса, средства для перемещения устройства вдоль трубопровода, очистительных элементов в виде шарнирно закрепленных ножей и опорного элемента для их крепления.

Известное устройство не обеспечивает нужной степени очистки внутренней поверхности трубопроводов от достаточно прочных отложений.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов (авторское свидетельство СССР №633627, МПК В08В 9/04, 11.11.1976, бюл. №43), содержащее раздельные трубы, связанные между собой посредствам пружин, с закрепленными на трубах очистительными элементами в виде ножевых головок, средства для перемещения устройства вдоль трубопровода, пару втулок и центрирующую головку.

Недостатками этого устройства являются низкая эффективность очистки из-за небольшой скорости очистки, так как через него проходит до 50% воды, поступающей в трубопровод, и энергия этой воды недостаточна для быстрого продвижения устройства в трубопроводе, и сложность конструкции.

Изобретение направленно на повышение эффективности очистки и упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащем очистительные элементы, установленные на раздельных трубах, втулки и средство для перемещения устройства вдоль трубопровода, трубы установлены на стержне, между ними размещено средство для перемещения устройства вдоль трубопровода, выполненное в виде двух дисков, плотно прилегающих друг к другу и имеющих отверстия по окружности, при этом один диск примыкает к одной из труб и закреплен неподвижно на стержне, а другой установлен на стержне с возможностью вращения, одна втулка примыкает к диску, имеющему возможность вращения, и закреплена на стержне неподвижно, другая втулка установлена на стержне с возможностью вращения и осевого перемещения, на ней закреплена крыльчатка, при этом обе втулки имеют соприкасающиеся торцы, выполненные винтообразно, и имеют уступы, очистительные элементы выполнены в виде режущих пластин, равномерно закрепленных по окружности каждой трубы.

Отличием от прототипа является то, что трубы установлены на стержне, между ними размещено средство для перемещения устройства вдоль трубопровода, выполненное в виде двух дисков, плотно прилегающих друг к другу и имеющих отверстия по окружности, при этом один диск примыкает к одной из труб и закреплен неподвижно на стержне, а другой установлен на стержне с возможностью вращения, одна втулка примыкает к диску, имеющему возможность вращения, и закреплена на стержне неподвижно, другая втулка установлена на стержне с возможностью вращения и осевого перемещения, на ней закреплена крыльчатка, при этом обе втулки имеют соприкасающиеся торцы, выполненные винтообразно, и имеют уступы, очистительные элементы выполнены в виде режущих пластин, равномерно закрепленных по окружности каждой трубы.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».

За счет того что одна втулка закреплена на стержне неподвижно, а другая втулка с закрепленной на ней крыльчаткой установлена на стержне с возможностью вращения и осевого перемещения, крыльчатка начинает вращаться под действием рабочего агента (например, воды). При этом обе втулки имеют соприкасающиеся торцы, выполненные винтообразно, и имеют уступы, при воздействии рабочего агента на крыльчатку подвижная втулка за счет винтообразной торцовой поверхности отходит назад на величину подъема винтообразной поверхности. В месте уступов подвижная втулка под действием потока рабочего агента, который давит на крыльчатку, возвращается в исходное положение, при этом возникает удар, воспринимаемый всем устройством. Сила и частота ударов зависит от скорости потока, угла подъема винтообразной торцовой поверхности втулок, количества уступов, массы подвижной втулки, конструкции крыльчатки. Чем больше число уступов, тем чаще частота ударов и меньше сила удара. Таким образом, получение механизма, позволяющего преобразовывать энергию потока в динамическое ударное воздействие, позволяет разрушать более прочные отложения и обеспечивает более эффективную очистку трубопровода.

Благодаря тому что очистительные элементы выполнены в виде режущих пластин жестко закрепленных на трубах, происходит разрезание самых жестких отложений, что обеспечивает более эффективную очистку трубопровода.

За счет того что очистительные элементы, в количестве не менее трех, равномерно закреплены по окружности каждой трубы происходит центрирование устройства относительно трубопровода, что обеспечивает более эффективную очистку трубопровода.

За счет того что средство для перемещения устройства вдоль трубопровода выполнено в виде двух дисков, плотно прилегающих друг к другу и имеющих отверстия по окружности, при этом один диск закреплен неподвижно на стержне, а другой установлен на стержне с возможностью вращения, появляется возможность регулировать площадь давление рабочего агента на устройство путем поворота подвижного диска и полного или частичного перекрытия отверстий. Это приводит к изменению скорости перемещения устройства по трубопроводу, что необходимо, когда требуется уменьшить скорость перемещения устройства по трубопроводу и одновременно увеличить подачу рабочего агента для удаления разрушенных отложений.

Благодаря тому что трубы установлены на стержне, обеспечивается жесткость конструкции, что способствует разрушению самых жестких отложений и обеспечивает более эффективную очистку трубопровода.

Известно из уровня техники решение, имеющее признак, совпадающий с отличительным признаком заявляемого изобретения, устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (авторское свидетельство СССР №1639800, МПК В08В 9/04, 1991, бюл. №13), где также использовалась крыльчатка. В известном решении крыльчатка обеспечивает вращение устройства с лепестковыми манжетами вокруг своей оси. При этом лепестки своими острыми углами сдирают отложения. В известном изобретении вращение всего устройства не обеспечит качественной очистки трубопровода.

В заявляемом изобретении функция крыльчатки совершенно другая. Она закреплена на подвижной втулке и при воздействии рабочего агента крыльчатка начинает вращаться, при этом подвижная втулка за счет винтообразной торцовой поверхности отходит назад на величину подъема винтообразной поверхности. В месте уступа подвижная втулка под действием потока, который давит на крыльчатку, возвращается в исходное положение, при этом возникает удар, который передает динамическое воздействие всей установке для разрушения отложений.

Таким образом, наличие новой совокупности отличительных признаков подтверждает соответствие заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - разрез А-А (отверстия закрыты), на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 (отверстия открыты), на фиг.4 - аксонометрия подвижной втулки с крыльчаткой.

Устройство состоит из стержня 1, на концах которого болтами 2, 3 крепятся трубы 4, 5. На трубах 4, 5 равномерно по окружности установлены режущие пластины 6, 7. Между трубами 4, 5 на стержне 1 установлены диски 8, 9 с отверстиями 10, 11. Диск 8 установлен на стержне 1 неподвижно, а диск 9 установлен на стержне 1 с возможностью вращения. По диаметру оба диска 8, 9 немного меньше диаметра трубопровода. Положение диска 9 фиксируется болтом 12 через регулировочные отверстия 13. К диску 9 примыкает втулка 14, установленная на стержне 1 неподвижно. Втулка 14 соприкасается с втулкой 15, установленной на стержне с возможностью вращения и осевого перемещения по нему. Соприкасающиеся торцы втулок 14, 15 выполнены винтообразно 16 и имеют уступы 17, 18. На втулке 15 закреплена крыльчатка 19.

Устройство работает следующим образом. В трубопровод подают под давлением рабочий агент. За очистным устройством возникает область повышенного давления. Благодаря давлению на диск 9 трубоочистное устройство начинает двигаться по трубопроводу. Режущие пластины 7 врезаются в отложения, установка тормозится, крыльчатка 19 начинает вращаться под действием потока, при этом втулка 15 за счет винтообразной торцовой поверхности 16 отходит назад на величину подъема винтообразной поверхности 16. В месте уступа 18 втулка 15 под действием потока, который давит на крыльчатку 19, возвращается в исходное положение, в результате возникает удар, воспринимаемый всем устройством. Сила удара зависит от скорости потока, угла подъема винтообразной торцовой поверхности 16 втулок 14, 15, массы втулки 15 и конструкции крыльчатки 19. Отложения разрушаются и уносятся из трубопровода потоком рабочего агента.

Использование изобретения позволяет обеспечить надежную работу устройства, разрушать более твердые отложения, что позволяет повысить эффективность очистки, ускорить процесс очистки путем повышения удельного давления на срезаемые отложения, упростить конструкцию устройства, поскольку исключаются сложные пружинные механизмы.