способ очистки самотечных трубопроводов и устройство для его применения

Формула изобретения

1. Способ очистки самотечных трубопроводов, заключающийся в механическом рыхлении осадка в трубе и удалении его из зоны очистки, отличающийся тем, что для очистки используют вал с винтовой поверхностью, который преобразует вращение, передаваемое гибким валом, во вращательно-поступательное движение, при этом передвигает гибкий вал, а винтовой поверхностью разрыхляет образованные в трубе отложения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разрушение отложений осуществляется в любом направлении оси трубопровода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление отложений из зоны очистки осуществляется регулируемым потоком сточной жидкости, создаваемым пневматическим устройством для перекрытия трубопроводов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление отложений из зоны очистки при полностью забитом коллекторе осуществляется извлечением вала с винтовой поверхностью при его поступательном движении.

5. Вал с винтовой поверхностью для осуществления способа очистки самотечных коллекторов по п.1, отличающийся тем, что противоположные стороны вала по продольной оси имеет форму винта.

6. Вал с винтовой поверхностью для осуществления способа очистки самотечных коллекторов по п.1, отличающийся тем, что может иметь различный диаметр, количество витков, угол, шаг и направление навивки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано при очистке самотечных трубопроводов от отложений на самотечных сетях, где необходима внутренняя очистка труб.

Известны в настоящее время несколько способов очистки самотечных труб: химический, гидравлический, гидромеханический, механический.

Химический способ очистки труб в хозфекальных, ливневых канализациях коммунального хозяйства не нашел применения, так как основным компонентом отложений является песок, ил - инертные материалы.

Гидравлический способ реализован при использовании каналопромывочных машин типа КС-512 (см. «Водоснабжение и санитарная техника». 1994 г. № 5 стр.5).

Способ энергоемкий, так как требует большого количества воды при давлении 120 атм, трудно применим в зимнее время.

Гидромеханический способ очистки труб включает в себя рабочий орган, привод и элемент, подающий энергоноситель в привод и забой (патент Германии № 4416721, кл. В08В 9/02, патент РФ № 1806872, МПК 6 В08В 9/04). Данный способ требует больших энергозатрат для подачи энергоносителя к рабочему органу под высоким давлением.

Известен механический способ очистки труб машиной Доркомтехники ДКТ-201 (см. «Водоснабжение и санитарная техника». 1994 г. № 5 стр.7), содержащей две лебедки, связанные между собой канатом, на котором закреплен очистной снаряд в виде раскрывающего подпружиненного диска.

Известен способ очистки, при котором устройство выполнено в виде цилиндрического корпуса с выступающими резцами, который с помощью лебедки протягивают вдоль трубы и режущими кромками устройства срезают загрязнения. (См. патент РФ 2124953, МПК 6 В08В 9/04.) Данный способ и способ с использованием машины Доркомтехники ДКТ - 201 не позволяют очистить трубопроводы полностью забитые или с высокой степенью заиления. Кроме того, данный способ достаточно трудоемкий, так как для начала работы трос необходимо протащить между двумя колодцами.

Известен способ очистки внутренней поверхности труб, заключающийся в механическом отделении отложений от поверхности трубопровода и удалении отложений из зоны очистки. Причем срезание производят кольцевым режущим инструментом, а срезанные отложения изолируют от поверхности трубы для предотвращения налипания (см. патент 2048933, МПК 6, В08В 9/04, 1995 г.). Недостатками являются сложность и трудоемкость удаления из трубопровода пакетированных отложений, длительность процесса очистки с остановкой процесса на время извлечения пакетированных отложений из трубы.

Известен способ, в котором используют для очистки труб установку горизонтального бурения, штанги которой предварительно вводят в трубопровод и присоединяют к ним расположенный друг за другом расширитель и ерш. Затем придают штангам и присоединенным к ним устройствам поступательно-вращательное движение и перемещают штанги с присоединенными устройствами в обратном направлении (патент 229026 МПК, В08В 9/049, 1996 г.). Для вывода отложений из трубы используется вода или бетонит, подаваемые буровой установкой через штанги. Данное решение принято за прототип.

Данный способ требует больших затрат энергии на приведение в движение штанг, обладающих достаточно большой массой, на подачу воды или бетонита к рабочему органу. Одновременно способ трудоемкий, так как штанги необходимо предварительно ввести в трубопровод, соединяя друг с другом, а для установки оборудования необходимо раскопать котлован. При движении штанг с присоединенным оборудованием в обратном направлении также необходимо отсоединение каждой штанги, что увеличивает трудоемкость процесса. Существует возможность повреждения керамических, асбоцементных труб при высокой степени загрязнение труб. Отсутствие возможности очистки коллекторов при их полной заиленности.

Целью изобретения является снижение трудоемкости, энергоемкости процесса, повышение технологических возможностей при очистке трубопроводов.

Поставленная цель достигается тем, что для очистки используют вал с винтовой поверхностью, который приводится во вращение от гибкого вала и преобразует вращение в вращательно-поступательное движение, направленное параллельно продольной оси трубы. Вал с винтовой поверхностью, продвигаясь в трубе, разрушает образованные отложения, одновременно передвигает гибкий вал, а удаление отложений из зоны очистки может осуществляться как регулируемым потоком сточной жидкости, создаваемым пневматическим устройством для перекрытия трубопроводов, так и при извлечении вала с винтовой поверхностью в колодец при его поступательном движении.

Причем разрушение отложений осуществляется при движении вала с винтовой поверхностью в любом направлении оси трубопровода, а противоположные стороны вала с винтовой поверхностью могут иметь форму винта.

Сам вал может иметь различную длину, количество витков, угол, диаметр, шаг и направление навивки в зависимости от максимально возможного передаваемого гибким валом крутящего момента и прочности отложений в трубе.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного способа, заключается в снижении энергоемкости процесса, уменьшении ручного труда, расширении технологических возможностей: очистка полностью забитых коллекторов, профилактическая чистка коллекторов любых диаметров, уменьшение вероятности повреждения трубопроводов.

Для осуществления способа можно использовать устройство для прочистки канализации(патент № 2088346), имеющее возможность осуществлять вращательное, винтовое, поступательное движение гибкого вала в любом направлении оси трубопровода.

Способ очистки изображен на чертеже.

Гибкий вал 1 устройства для прочистки канализации 2, соединенный на конце с валом с винтовой поверхностью 3, заводят в очищаемый участок коллектора 4. Предварительно в колодце, расположенном выше очищаемого участка, создают подпор с помощью устройства для перекрытия канализационного коллектора 5, (патент № 2123093). Валу с винтовой поверхностью через гибкий вал придают вращательное движение. Вращаясь, вал с винтовой поверхностью приобретает поступательное движение, параллельное оси трубы. Продолжая движение, вал винтовой поверхностью разрыхляет осадок, одновременно передвигает гибкий вал. В эластичном баллоне пневматического устройства снижают давление воздуха, создавая поток жидкости в нижележащей трубе. Осадок, разрыхляемый валом с винтовой поверхностью, вымывается из трубы потоком сточной жидкости. Изменяя давление в эластичном баллоне пневматического устройства, регулируют поток сточной жидкости, необходимый для полного удаления взрыхленного осадка. Для извлечения гибкого вала из трубы гибкому валу придают обратное вращение. Вал с винтовой поверхностью при вращении в противоположную сторону приобретает поступательное движение в другом направлении, продолжает разрыхлять осадок, выталкивает гибкий вал из трубы. Использование устройства, преобразующего вращение во вращательно-поступательное движение, позволяет производить профилактическую чистку трубопроводов любого диаметра и очищать полностью забитые трубопроводы. Для очистки полностью забитого трубопровода гибкому валу придают поступательное движение до создания в нем напряжения сжатия по его продольной оси. Затем придают вращательное движение, которое передается валу с винтовой поверхностью. Вал с винтовой поверхностью под действием возникающей осевой силы винтового движения и силы сжатого гибкого вала вворачивается в осадок на длину вала. При полном нахождении вала с винтовой поверхностью в осадке гибкому валу придают поступательное движение. Вал с винтовой поверхностью извлекают, очищают от осадка. Циклы повторяются до полного очищения участка.

Предлагаемый способ с использованием устройств (патенты № 2088346, № 2123093) апробирован в промышленных условиях, при этом подтвердилась работоспособность способа, его преимущества.