МОЕЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК B08B9/08 

Изобретение относится к устройствам для струйной очистки внутренней поверхности емкостей и аппаратов емкостного типа от отложений продуктов, образующихся при технологических процессах, протекающих в этих аппаратах, и может быть использовано в химической, машиностроительной и пищевой промышленности, а также для очистки топливных и грузовых танков нефтеналивных судов.

Известно устройство для мойки внутренней поверхности емкостей, содержащее патрубок (неподвижный корпус) для присоединения устройства к трубопроводу рабочей жидкости, корпус (переходный изогнутый патрубок), полый вал с соплами (подвижный корпус со стволами с соплами), зубчатую передачу, соединяющую патрубок с валом и оси с решетками для подвижного соединения всех частей между собой и обеспечения подачи рабочей жидкости от трубопровода к соплам, выполненным в виде патрубков (стволов с соплами), установленных на конце полого вала (неподвижного корпуса) перпендикулярно к его оси и отогнутым в сторону, противоположную их вращению, в результате чего реактивная сила жидкости вращает полый вал с соплами вокруг его оси и всю систему вал-корпус вокруг оси трубопровода.

Такое устройство достаточно просто по конструкции, но не позволяет осуществлять регулировку скорости вращения сопл вокруг оси вала. Кроме того, наличие осей и решеток является одним из источников потерь напора, что ведет к снижению эффективности мойки и повышенному расходу рабочей жидкости. Наличие щелей ведет к невозможности использования устройства на повышенных давлениях рабочей жидкости, что также снижает эффективность мойки.

Целью изобретения является повышение эффективности мойки и снижение расхода рабочей жидкости за счет уменьшения потерь напора рабочей жидкости и установки оптимальной скорости движения струи по очищаемой поверхности.

Это достигается тем, что в моечной машинке, содержащей закрепленный на трубопроводе подачи рабочей жидкости неподвижный корпус, соединенный зубчатой передачей с подвижным корпусом, имеющим радиально расположенные сопла, каждое из которых выполнено в виде изогнутого патрубка, подвижный и неподвижный корпусы закреплены с возможностью вращения на изогнутом переходном патрубке с соосным расположением его концов в этих корпусах, при этом подвижный корпус снабжен патрубками для установки сопл с возможностью поворота их относительно вертикальной оси и фиксатором положения сопл. Кроме того, каждое сопло может быть выполнено в виде патрубка, оси входной и выходной частей которого смещены и параллельны друг другу, а подвижный корпус может быть снабжен дополнительными заглушенными патрубками для подключения дополнительных сопл.

Таким образом, закрепление корпусов с возможностью вращения на изогнутом переходном патрубке с соосным расположением его концов в этих корпусах приводит к образованию сплошного канала постоянного сечения, ось которого совпадает с осями их вращения, исключает дополнительные изгибы, сужения и дробления потока рабочей жидкости при его переходе из неподвижного корпуса в переходный патрубок и из него в подвижный корпус и далее в сопла и, следовательно, уменьшает местные сопротивления потоку рабочей жидкости и снижает потери ее напора.

Снабжение подвижного корпуса патрубками для установки сопл с возможностью поворота их относительно вертикальной оси и фиксатором положения сопл позволяет изменять их положение относительно подвижного корпуса и, следовательно, регулировать величину плеча реактивной силы истекающей струи рабочей жидкости относительно оси вращения подвижного корпуса и соответственно величину крутящего момента, приводящего моечную машинку в действие, т. е. регулировать частоту вращения машинки и, следовательно, скорость движения струи по очищаемой поверхности, а выполнение каждого сопла в виде изогнутого патрубка, оси входной и выходной частей которого смещены и параллельны друг другу, ведет к уменьшению неомываемой зоны при регулировании положения сопл и частоты вращения машинки, а также к взаимному уравновешиванию реактивных сил и стекающих струй при использовании четного числа сопл. Снабжение подвижного корпуса дополнительными заглушенными патрубками для подключения дополнительных сопл позволяет снизить время мойки и повысить производительность и эффективность очистки.

Наличие указанных признаков, отличающих изобретение от прототипа, доказывает соответствие критерию "Новизна".

Указанные отличительные признаки и эквивалентные им в известных технических решениях не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "существенные отличия".

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет получить новые свойства: создание цельного канала для прохода рабочей жидкости, уменьшающего местные сопротивления потоку рабочей жидкости, и возможность изменения относительной величины плеча реактивной силы струи, позволяющая регулировать скорость движения струи по очищаемой поверхности.

На фиг. 1 изображена машинка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Машинка состоит из неподвижного корпуса 1, имеющего возможность прикрепления к подающему трубопроводу 2, подвижного корпуса 3, изогнутого переходного патрубка 4, установленного с возможностью вращения внутри этих корпусов 1 и 3, ствола 5, закрепленного на подвижном корпусе 3 с возможностью регулирования его положения относительно этого корпуса 3. Переходный патрубок 4 образует с корпусами 1 и 3 канал 6, ось которого совпадает с осями вращения переходного патрубка 4 и корпусов 1 и 3. Подвижный 3 и неподвижный 1 корпусы соединены зубчатой передачей, например, в виде конических шестерен 7 и 8. Ствол 5 выполнен изогнутым с возможностью его поворота и фиксации в патрубке 9 крепления к подвижному корпусу 3, например, накидной гайкой 10. Ствол 5 может быть изогнут таким образом, что оси входной 11 и выходной 12 его частей смещены и параллельны друг другу, а подвижный корпус 3 может быть выполнен с дополнительными патрубками 9, закрытыми заглушками 13, для возможности подключения дополнительных стволов 5. В стволе 5 могут быть установлены успокоитель 14 и сменные сопла 15, а переходный патрубок 4 внутри корпусов 1 и 3 может быть установлен на подшипники 16 и 17, загерметизирован уплотнением 18 и закреплен, например, полукольцами 19.

Машинка работает следующим образом.

Поток рабочей жидкости из неподвижного корпуса 1, прикрепленного к подающему трубопроводу 2, поступает в подвижный корпус 3 через переходный патрубок 4, который образует с этими корпусами канал 6, ось которого совпадает с их осями вращения, и, проходя по которому поток рабочей жидкости не имеет дополнительных изгибов и сужений своего сечения и, следовательно, уменьшает потери своего напора, сохраняя в большей мере возможности силового воздействия струи на очищаемую поверхность. Из подвижного корпуса 3 поток рабочей жидкости поступает в ствол 5 и, истекая из него, через сопло 15, создает реактивную силу N струи, а так как ствол 5 выполнен изогнутым, реактивная сила N струи создает крутящий момент М на подвижном корпусе 3 и приводит его в движение. Зубчатая передача, соединяющая корпуса 1 и 3, позволяет привести подвижный корпус 3 в движение вокруг оси неподвижного корпуса 1 по заданному закону и осуществить планомерное омывание всей внутренней поверхности емкости, а возможность изменения величины плеча l крутящего момента М регулированием положения ствола 5 относительно подвижного корпуса 3 путем его поворота и фиксации в патрубке 9 крепления к подвижному корпусу 3 приводит к возможности установки оптимальной частоты вращения машинки и, следовательно, оптимальной скорости движения струи рабочей жидкости по очищаемой поверхности. Кроме того, истечение рабочей жидкости из ствола 5, изогнутого таким образом, что оси входной 11 и выходной 12 его частей смещены и параллельны друг другу, позволяет уменьшить неомываемую зону при регулировании положения ствола 5 и частоты вращения машинки и приводит к взаимному уравновешиванию реактивных сил истекающих струй при использовании четного числа стволов 5. Подключение дополнительных стволов 5 к патрубкам 9 закрытыми заглушками 13 позволяет повысить производительность мойки и ее эффективность.

Для изменения характеристик струи могут быть установлены сменные сопла 15, а для повышения компактности и дальнобойкости струи может быть установлен успокоитель 14.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в уменьшении расхода рабочей жидкости за счет сохранения ее напорных характеристик и увеличения силового воздействия истекающей струи на очищаемую поверхность, а также за счет установки оптимальной скорости движения струи по очищаемой поверхности. По предварительным расчетам потери напора уменьшаются на 10-20% при работе на давлениях рабочей жидкости в диапазоне 5-100 кг/см², что приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости на 3-5%, а установка оптимальной частоты вращения машинки позволит уменьшить расход рабочей жидкости еще на 20-30%.

Использование: при автоматизированной струйной очистке внутренней поверхности емкостей от отложений и остатков различных продуктов органического и неорганического происхождения, образующихся при технологических процессах, например, смесителей, реакторов, цистерн, топливных и грузовых танков нефтеналивных судов. Сущность изобретения: машинка содержит закрепленный на трубопроводе подачи рабочей жидкости неподвижный корпус, соединенный зубчатой передачей с подвижным корпусом, имеющим радиально расположенные изогнутые стволы с соплами. Изогнутый переходной патрубок укреплен в корпусах с возможностью вращения с соосным расположением его концов в этих корпусах. Подвижный корпус снабжен патрубками для установки стволов с соплами с возможностью поворота их относительно вертикальной оси и фиксатором положения сопл, а также дополнительными патрубками с заглушками для подключения дополнительных стволов с соплами. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. МОЕЧНАЯ МАШИНА, содержащая закрепленный на трубопроводе подачи рабочей жидкости неподвижный корпус, соединенный зубчатой передачей с подвижным корпусом, имеющим радиально расположенные сопла, каждое из которых выполнено в виде изогнутого патрубка со смещенными осями его входной и выходной частей, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности мойки и снижения расхода рабочей жидкости, она снабжена закрепленным в подвижном и неподвижном корпусах с возможностью вращения относительно оси трубопровода изогнутым переходным патрубком с соосным расположением его концов в корпусах, при этом подвижный корпус снабжен патрубками для установки сопл с возможностью поворота их относительно вертикальной оси и фиксатором положения сопл. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что оси входной и выходной частей каждого сопла параллельны одна другой. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что подвижный корпус снабжен дополнительными заглушенными патрубками для подключения дополнительных сопл.