Устройство для чистки труб от внутренних отложений
Устройство необходимо применять для удаления (чистки) отложений, образующихся в трубах различного диаметра и назначения.
В теплообменных аппаратах, используемых в промышленности (и в теплоэнергетике в частности), трубы, служащие для передачи тепла, а также магистральные трубопроводы, покрываются внутренними отложениями (продуктами коррозии, солями кальция, магния и т.п., а также илом и песком.
Для ускорения и повышения эффективности процесса очистки, выполняемого с помощью ультразвука, излучающий звук волновод (ультразвуковая насадка) снабжается режущей частью, которая наряду с эффектами, возникающими при излучении ультразвука в жидкость, при поступательном (возвратно-поступательном перемещении вдоль тубы), а также маятниковом вращении (при необходимости) воздействует на отложения как режущий инструмент, что позволяет ускорить и повысить качество удаления отложений.
Устройство применяется для чистки от внутренних отложений труб, трубных пучков теплообменных аппаратов различного типа и назначения, используемых в промышленности и энергетике в частности.
Известены устройства предупреждения образования отложений на внутренней поверхности трубы, когда, например, к теплообменному аппарату присоединяется ультразвуковой преобразователь, возбуждающий в трубах ультразвуковые колебания, которые препятствуют появлению отложений.
Аналог, устройство, когда во внутреннюю полость трубы и т.п. вводится волновод-излучатель в присутствии жидкости (воды и т.п.), присоединенный к ультразвуковому преобразователю, генерирующий продольные или другие колебания, создающие в жидкости кавитационный эффект, акустическое течение и давление, под воздействием которых происходит разрушение отложений.
Это устройство малопроизводительно и не может применяться для чистки труб при полном перекрытии сечения трубы отложениями.
Цель изобретения - повышение производительности чистки и обеспечение возможности удаления отложений, полностью перекрывающих сечение трубы, на базе генератора частоты типа УЗГ-22/44ПМС и магнитострикционного преобразователя ПМС-1-1 и других аналогичных генераторов и преобразователей.
Поставленная цель достигается воздействием на отложения не только с помощью кавитации, акустического давления и течения, но и механическим воздействием на отложения режущими кромками торца излучателя, при этом снижается коэффициент трения между наружной поверхностью ржущей головки излучателя и стенкой трубы, а также между режущими кромками и отложениями вследствие колебаний торца излучателя с ультразвуковой частотой. Для повышения производительности чистки режущая кромка может снабжаться зубьями и при чистке производят продольные и вращательные движения излучателя.
Устройство состоит из следующих частей: генератора-1, магнитострикционного преобразователя - 2, связывающего электрического кабеля - 3, чистящей насадки - 4 с режущей головкой и режущими кромками - 5 на торце, жидкость (вода) поступает через вентиль - 6 для охлаждения в корпус преобразователя - 2, а затем посредством шланга - 7 и внутреннего отверстия в чистящей насадке - 4 поступает в забойную часть к режущим кромкам - 5. Диаметр режущей части насадки несколько больше, чем ее тело и на 0,01-0,1 мм меньше внутреннего диаметра трубы. Трубный пучок (секция теплообменника или одна труба) - 8.
Устройство работает следующим образом: после подачи воды (жидкости), включается генератор - 1, настраивается резонанс системы «магнитостриктор - 2 и чистящая насадка - 4». Затем, чистящая насадка - 4 вводится в трубу - 8 за корпус преобразователя - 2 и проталкивается по трубе. Если отложения рыхлые или средней твердости, то режущая кромка может выполняться кольцевой (вариант I узла А) и для чистки достаточно одного поступательного перемещения насадки. В случае твердых отложений, производят возвратно-поступательное продольное перемещение и маятниковые вращательные движения. В последнем случае режущая кромка снабжается зубьями (вариант II узла А) или клиноподобной (вариант III узла А) . Разрушенные отложения выносятся водой, поступающей из насадки через противоположный конец очищаемой трубы. Если отложения полностью перекрывают сечение трубы, вода с разрушенными отложениями выходит с того же конца трубы, с которого вводится насадка, для этого на режущей головке выполняются канавки или лыски для выхода воды.
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение не является из уровня исследуемой техники, что свидетельствует о его соответствию критерию «новизна».
Сущность заявляемого изобретения для специалистов не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Возможность использования заявляемого изобретения в отечественной промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость».
Использование режущих кромок на торце излучателя для разрушения отложений в трубах при минимальном зазоре между диаметром режущей головки и внутренним диаметром трубы, позволяет совместно с кавитацией, акустическим течением и акустическим давлением на много быстрее и эффективнее производить чистку труб от внутренних отложений, в том числе и в случае полного перекрытия отложениями внутреннего сечения трубы.
Устройство, содержащее генератор ультразвуковой частоты, ультразвуковой преобразователь, волновод - излучатель с отверстием для подачи воды, отличающееся тем, что конец излучателя снабжен режущей головкой с режущими кромками, диаметр режущей головки больше диметра основного тела волновода - излучателя, но несколько меньше внутреннего диаметра очищаемой трубы.
