Способ очистки внутренней поверхности трубопровода Советский патент 1993 года по МПК B08B9/32 B08B3/10 

.Изобретение относится к способам очистки внутренних поверхностей трубопроводов от загрязнений и может быть использовано для промывки трубопроводов гидравлических и топливных систем различных изделий на предприятиях авиационной, машиностроительной, химической и других отраслей промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности и качества очистки.

Сущность изобретения заключается в следуюшем.

При формировании пульсаций перед фронтом газожидкостного потока происходит эффективная и качественная очистка участков трубопровода, находящихся перед газожидкостным потоком.

То обстоятельство, что в период подачи в полость трубопровода потока жидкости дополнительно формируют колебания так- же и на входе потока жидкости в трубопровод, приводит к тому, что одновременно с очисткой участков трубопровода, находящихся перед фронтом газожидкостного потока, осуществляется силовое воздействие и на участки трубопровода, находящиеся за газожидкостным потоком. Это обеспечивает отрыв частиц загрязнений на этих участках, позволяет предотвратить повторное оседание оторванных частиц на очищаемую поверхность, поддерживая их во взвешенном состоянии за счет тоге, что колебания формируют с периодом, меньшим времени оседания частиц загрязнений

Эти факторы обеспечивают повышение производительности и качества очистки начальных участков трубопроводов, находящихся перед фронтом газожидкостного потока, осуществляется силовое воздействие и на участки трубопровода, находящие- ся за газожидкостным потоком, что обеспечивает отрыв частиц загрязнений ня этих участках, позволяет предотвратить повторное оседание оторванных частиц ня очищаемую поверхность, поддерживая их во взвешенном состоянии за счет того, что колебания формируют с периодом, меньшим времени оседания частиц загрязнений. Эти факторы обеспечивают повышение про изводигельности и качества очистки началь- ных участков трубопровода, находящихся большую часть времени в процессе очистки за газожидкостным потоком, что приводит к повышению производительности и качества очистки всего трубопровода в целом Ото рванные при формировании час тицы загрязнений находящиеся перед фронтом газожидкостного гчлтока па.пки- ваясь с пузырьками газа, прилипают к ним и эффективно пынос «TC -i и т:г; 1Г)п;:Г1 ПЛл

0

5

0 5 0

5 О

При реализации предлагаемого способа улучшаются условия выноса не только частиц, находящихся перед фронтом газожидкостного потока, но и частиц, отрываемых за фронтом газожидкостного потока, так как поддерживаясь во взвешенном состоянии за счет колебаний, формируемых на входе трубопровода, а после подачи в трубопровод газожидкостного потока - за счет коле- баний, формируемых на выходе трубопровода, они через некоторое время попадают в газожидкостный поток, формируемый в трубопроводе. Происходит форми- рование колебаний перед фронтом газожидкостного потока, т.е. на выходе трубопровода, периодическое формирование в трубопроводе газожидкостного потока, формирование колебаний на входе трубопровода. При формировании в жидкостном потоке колебаний с двух концов трубопровода происходит наложение колебаний. В результате возможно как усиление налагающихся колебаний, так и их гашение, что зависит от частоты колебаний, длины трубопровода, скорости распространения ударной волны в трубопроводе, средств, реализующих способ, и других факторов. При этом очень сложно подобрать такие режимы при реализации которых происходило бы именно усиление колебаний, а не их гашение, причем усиление, при котором не возникали бы резонанснь1е явления, приводящие к разрушению трубопровода. Поэтому в ряде случаев наложение колебаний невозможно. Наличие газожидкостной прослойки между источниками колебаний приводит к тому, что импульсы давления достигают газожидкостной смеси и гасятся в ней. При этом не происходит наложения колебаний которое может вызвать вышеуказанные явления, приводящие к сниже- ни ю производительности и качества очистки. Чтобы не происходило наложение колебаний необходимо источники колебаний на входе и выходе трубопровода разделить газожидкостной прослойкой, для этого подают поток жидкости в трубопровод периодами t. меньшим времени, за которое поток жидкости проходи г по всей длине трубопровода т.е. Т t

где Т - ,; .

L - длина трубопровода;

V скорость потока жидкости.

При чередовании жидкостного и газо- .«идкостного потоков и выполнении условия ( образуются зоны жидкости, ограниченные со всех сторон газожидкостной смесью, что может привести к снижению производительности очистки, так как в эти зоны колебания не проникают и в них происходит оседания ранее оторванных частиц загрязнений. Чтобы производительность очистки не снижалась, достаточно выполнения соот- ношения t Т - toe. При этом зоны жидкости, в которых не распространяются колебания существуют в течение промежутка времени, не превышающего toe, что приводит к тому. что колебания вновь начинают распростра- няться в жидкости до того как частицы загрязнений осядут на очищаемую поверхность, что приводит к повышению производительности и качества очистки

Пример реализации способа, Осуще- ствляют очистку трубопровода длиной L - 100 м, внутренним диаметром d 40 мм, В качестве моющей жидкости используют водный раствор ТМС-31, Максимальный диаметр частиц загрязнений 200 мкм Плот ность материала частиц загрязнений 2 65 г/см .Загрязнения- частицы стружки сплавов алюминия. Скорость осаждения данных частиц загрязнений в воде Voc 2,042 см/с, Скорость потока жидкости в трубопроводе ВО время очистки 5 м/с

Очистка осуидвствляе ч слвдую цим образом.

Через трубопровод прокачивают моющую жидкость. При этом периодически в моющую жидкость вводят газ до образова ния газожидкостного пошка Р пузырьковом режиме. На входе и выходе трубопровода устанавливают устройства, генерирующие колебания в прокачиваемой по трубопрово- ду жидкости, например гидромеханические генераторы колебаний, осуществляю1цие периодическое перекрывание потока, В рассматриваемом случае время оседания частиц загрязнений t,,. 1 с Время оседа- ния частиц на стенку канала определяется по формуле

toe R/Vor,

где R - радиус трубопровода

Voc - скорость оселаниа M ICTIHI

Поэтому в моющей жидкости формируют колебания с периодом меныиим 1 с или частотой большей 1 Гц, В данном примере колеЬания формируют с частотой 20- 50 Гц. Время за которое поток жидкости проходит по впей длине трубопровода, 20 м Поэтому необходимо осуществлять подачу потока жидкости в трубопровод периодами, дни тельность каждого из которых составляет 19 20 с. Газожидкостный поток формируют в трубопроводе в течение 10 с. Оторванные от внугренней поверхности трубопровода частицы загрязнений не оседают на его стенку, а обволакиваются пузырьками газа и эффективно выносятся из трубопровода.

Т ехнико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключаются в следующем.

При реализации заявленного способа упуч .иаются условия выноса не только частиц находящихся перед фронтом газожидкостного потока, но и частиц, отрываемых за гязожидкостным потоком, так как, поддер- живаясь во взвешенном состоянии за счет колебаний, формируемых на входе трубопровода, а после подачи в трубопровод газожидкостного потока за счет колебаний, формируемых на выходе трубопровода, они через некоторое время попадают в газожид- косгнь1и поток, формируемый в трубопроводе что приводит к повышению производительности и качества очистки. Ыаличие газожидкостной прослойки между источниками колебаний приводит к тому, что импульсы давления достигают газожид- костиой смеси и гасятся в ней. При этом не происходит наложения колебаний, которое может вызвать гашение колебаний, приводящее к снижению производительности и качества очистки, а также устраняется возможность возникновения резонансных явлений при наложении колебаний, при которых возможно механическое повреждение очищаемого трубопровода. (56) Авторское свидетельство СССР № 1210302. кл. В 03 В 9/06, 1984.

Изобретение относится к способам очистки внутренних поверхностей трубопроводов от загрязнений может быть испопьзовано для очистки трубопроводов гидравлических и топливных систем различных изделий на предприятиях авиационной, машиностроительной, химической и других отраслей промышленности и обеспечивает повышение производительности и качества очистки. Очистка осуществляется путем попеременной подачи в полость трубопровода жидкостного и газожидкосного потоков, формирования в жидкостном потоке колебаний. Формирование колебаний осуществляют перед фронтом газожидкостного лотока. Для повышения производительности и качества очистки в период подачи в полоаь трубопровода потока жидкости дополнительно формируют колебания также и на входе потока жидкости в трубопровод При этом улучшаются условия выноса не только частиц, находящихся перед фронтом газожидкостного лотока, но и частиц, отрываемых за газожидкостным потоком. Наличие газожидкостной лро- слойки между источниками колебаний приводит к тому что импульсы давления достигают газожидкостной смеси и гасятся в ней при этом не превосходит наложения колебаний которое может вызвать их гашение, гриводящее к снижению производительности очистки, а также устраняется возможность возникновения резонансных явлений при наложении колебаний при которых возможно механическое повреждение очищаемого трубопровода