СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛОГО ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК B08B9/00 F28G7/00 H02H9/00 

Изобретение относится к методам и средствам очистки внутренней поверхности изделий от твердых и рыхлых отложений, например ржавчины, окалины, накипи, минеральных солей, и может быть использовано в металлургии, теплоэнергетике и химической промышленности для очистки труб, котлов, водоподогревателей и т.д.

Известен способ очистки внутренней поверхности полого изделия, включающий заполнение изделия жидкостью и пропускание через жидкость импульсов тока, которые создают гидроударную волну, воздействующую на поверхность изделия [1].

При реализации данного способа не происходит контроля за формирование импульсов тока, что существенно снижает эффективность способа и повышает возможность поражения персонала в процессе работы.

Для реализации этого способа используется устройство, которое включает генератор импульсов разрядного тока, емкостной накопитель и гидроударный преобразователь [1], при этом устройство имеет все недостатки способа.

Наиболее близким к заявленному является способ очистки внутренней поверхности полого изделия, включающий заполнение изделия жидкостью, подачу импульса разрядного тока на гидроударный преобразователь, расположенный в жидкости, и создание ударной волны [2].

Недостатком указанного способа является повышенная опасность для обслуживающего персонала и окружающих, так как при ухудшении проводимости заземляющих корпус генератора цепей на последнем возможно появление высокого напряжения. Причина этого может быть локализована вне непосредственной близости от места очистки и поэтому недоступна непосредственному контролю персонала, что вынуждает персонал принимать меры по обеспечению безопасности, т. е. затрачивать на это часть рабочего времени, что также снижает эффективность способа. Следует отметить, что в данном случае защита осуществляется только по входным токовым параметрам питающей сети.

Указанный способ реализуется за счет устройства, являющегося прототипом и включающего генератор импульсов разрядного тока с узлом управления и гидроударный преобразователь, связанный с выходом генератора [2].

Недостатки указанного устройства такие же, как и недостатки способа.

Задачей данной группы изобретений является повышение эффективности и безопасности процесса очистки.

Данная задача относительно способа решается тем, что в способе очистки внутренней поверхности полого изделия, включающем заполнение изделия жидкостью, подачу импульса разрядного тока на гидроударный преобразователь, расположенный в жидкости, и создание ударной волны, предварительно пропускают при заданной максимальной амплитуде напряжения контрольной переменный ток между корпусом генератора и фазами питающей его сети при отключенном заземлении генератора, регистрируют величину тока между корпусом полого изделия и гидроударным преобразователем, которую принимают за величину установочного параметра, а перед формированием очередного импульса разрядного тока пропускают такого же вида контрольный ток при ранее заданной максимальной амплитуде напряжения между фазами питающей генератор сети и заземленным корпусом генератора и регистрируют величину этого контрольного тока, которую принимают за величину контролируемого параметра, сравнивают установочный параметр с текущим контролируемым параметром и при превышении последним величины установочного параметра формируют генератором очередной электрический импульс разрядного тока, а кроме того тем, что нижняя граница полосы частот контрольного тока не менее, чем в пять раз превышает частоту питающей сети.

Относительно устройства указанная задача решается тем, что устройство для очистки внутренней поверхности полого изделия, включающее генератор импульсов разрядного тока с узлом его управления и гидроударный преобразователь, связанный с выходом генератора, снабжено источником контрольного тока, измерителем величины контрольного тока и пороговым элементом, при этом один выход источники контрольного тока выполнен с емкостной связью с фазами питающей сети, второй выход источника контрольного тока связан с первым входом измерителя величины контрольного тока, второй вход которого соединен с корпусом генератора импульсов разрядного тока, выход измерителя величины контрольного тока связан с входом порогового элемента, а выход порогового элемента связан с входом узла управления генератора импульсов разрядного тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для очистки внутренней поверхности полого изделия содержит генератор импульсов разрядного тока 1, который может быть выполнен в виде, например, источника постоянного тока 2, емкостного накопителя 3, электронного ключа 4 и узла управления 5 генератором, гидроударный преобразователь 6, источник контрольного тока 7, измеритель величины контрольного тока 8, пороговый элемент 9, узел согласования 10. Вводы источника тока 2 соединены с фазами питающей сети 11, его выход связан с накопителем 3. Вход ключа 4 связан с накопителем 3, а выход - с гидроударным преобразователем 6, причем управление ключом 4 осуществляется посредством узла управления 5, который замыкает или размыкает, например, ключ 4.

Управление может быть обеспечено на основе известных технических решений, например, путем запирания зарядных цепей накопителя 5.

Один из выводов источника контрольного тока 7 посредством узла согласования 10, выполненного, например, в виде емкостного делится, связан с фазами питающей сети 11. В частности, источник тока 7 может быть выполнен в виде генератора импульсов, генератора меандра или генератора синусоидального тока. Емкостная связь с питающей сетью может быть обеспечена посредством узла 10, выполненного в виде емкостного моста, состоящего из двух последовательно соединенных емкостей, включенных между фазами сети 11. В этом случае один из выводов источника тока 7 соединен со средней точкой моста. Второй вывод источника тока 7 соединен с первым входом измерителя величины контрольного тока 8, второй вход которого связан с корпусом генератора 1, а выход измерителя 8 связан с входом порогового элемента 9, выход которого соединен с входом узла управления 5 генератора 1. Измеритель 8 может быть выполнен на основе известных технических решений, например, в виде трансформатора тока или электронного преобразователя тока в напряжение. Элемент 9 также может быть выполнен на основании известных узлов в виде динистора, компаратора или триггера Шмитта. Порог срабатывания элемента 9 устанавливается равным или большим максимальной величины тока источника 7 при рабочем положении преобразователя 6, который выполнен на основе известных технический решений, например, в виде конца высоковольтного кабеля или разрядной головки, которая может быть связана с генератором 1, кабелями располагается в полом изделии 12.

Способ при работе устройства реализуется следующим образом.

Преобразователь 6 вводится в очищаемое изделие 12, которое предварительно заполняют рабочей жидкостью до необходимого уровня, например технической водой. Предварительно определяют величину тока от источника 7 через генератор 1, преобразователь 6, рабочую жидкость, которая заполняет изделие 12, при максимальном уменьшении проводимости заземляющих корпус генератора 1 цепей, например, при отключенном от заземления корпусе генератора 1. Ток при этом пропускают в полосе частот, нижняя граница которой не менее, чем в пять раз превышает частоту питающей генератор 1 сети. Данную величину зарегистрированного тока принимают за величину установочного параметра. После этого от источника пропускают ток при восстановленном заземлении корпуса генератора 1 и регистрируют ток от источника 7, проходящий через фазы питающей сети 11 и корпус генератора 1 и при превышении этого тока, который принимают за контролируемый параметр, величины ранее измеренного тока через преобразователь 6 и жидкость при минимальной проводимости заземляющих цепей формируют генератором 1 импульс разрядного тока через преобразователь 6.

Данное сравнение осуществляется на пороговом элементе 9, с выхода которого разрешающий сигнал поступает на соответствующий управляющий вход генератора 1, например на вход узла управления 5 генератором 1.

При опытной проверке заявленного изобретения, осуществленной авторами, устройство включало источник постоянного тока и емкостной накопитель с рабочим напряжением до 10 кВ, управление генератором импульсов разрядного тока осуществлялось путем стробирования цепи управления электронного ключа. Контрольный ток пропускался импульсами с частотой 1 кГц. Средняя величина контрольного тока составляла от 100 до 300 мкА. Частота импульсов разрядного тока составляла 3 Гц. В качестве измерителя величины контрольного тока использовался электронный преобразователь тока в напряжение.

Испытание устройства показало, что предложенное техническое решение обеспечивает высокую безопасность процесса очистки при значительном снижении трудозатрат на осуществление контроля исправности заземляющих частей.

Изобретение относится к методам и средствам очистки внутренней поверхности полых изделий и может быть использовано в металлургии, теплоэнергетике, химической промышленности. В процессе реализации способа заполняют изделие жидкостью, вначале пропускают контрольный ток при заданной максимальной амплитуде напряжения между корпусом генератора импульсов разрядного тока и фазами питающей его сети при отключенном заземлении генератора, регистрируют величину тока между корпусом полого изделия и гидроударным преобразователем, расположенным в жидкости и связанным с выходом генератора. Далее восстанавливают заземление и пропускают такого же вида ток, регистрируют его, сравнивают его с ранее измеренным и при превышении его, принимаемого за величину текущего контролируемого параметра ранее измеренного тока, принимаемого за величину установочного параметра, формируют импульс разрядного тока. В устройстве один выход источника контрольного тока емкостной связью связан с фазами сети, а второй - с входом измерителя величины контрольного тока, второй вход которого соединен с корпусом генератора импульсов, а его выход - с входом порогового элемента, выход которого подключен к входу узла управления генератора импульсов. Повышается эффективность и безопасность очистки. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки внутренней поверхности полого изделия, включающий заполнение изделия жидкостью, подачу импульса разрядного тока на гидроударный преобразователь, расположенный в жидкости, и создание ударной волны, отличающийся тем, что предварительно пропускают при заданной максимальной амплитуде напряжения контрольный переменный ток между корпусом генератора и фазами питающей его сети при отключенном заземлении генератора, регистрируют величину тока между корпусом полого изделия и гидроударным преобразователем, которую принимают за величину установочного параметра, а перед формированием очередного импульса разрядного тока пропускают такого же вида контрольный ток при ранее заданной максимальной амплитуде напряжения между фазами питающей генератор сети и заземленным корпусом генератора и регистрируют величину этого контрольного тока, которую принимают за величину контролируемого параметра, сравнивают установочный параметр с текущим контролируемым параметром и при превышении последним величинам установочного параметра формируют генератором очередной электрический импульс разрядного тока. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нижняя граница полосы частот контрольного тока не менее, чем в пять раз превышает частоту питающей сети. 3. Устройство для очистки внутренней поверхности полого изделия, включающее генератор импульсов разрядного тока с узлом его управления и гидроударный преобразователь, снабженный с выходом генератора, отличающееся тем, что оно снабжено источником контрольного тока, измерителем величины контрольного тока и пороговым элементом, при этом один выход источника контрольного тока выполнен с емкостной связью с фазами питающей сети, второй выход источника контрольного тока связан с первым входом измерителя величины контрольного тока, второй вход которого соединен с корпусом генератора импульсов разрядного тока, а выход измерителя величины контрольного тока связан с входом порогового элемента, выход порогового элемента связан с входом узла управления генератора импульсом разрядного тока.