Устройство для промывки трубопроводных систем Советский патент 1990 года по МПК B08B9/02 B08B9/32 

Изобретение относится к очистке трубопроводных систем.

Целью изобретения является повышение производительности и качества очистки.

На фиг. 1 представлена схема полного промывочного агрегата-; на фиг.2- схема использования гидравлического варианта, применяемого при нормальной эксплуатации трубопроводной системы; на фиг. 3 - схема, аналогичная схемам, представленным на фиг. 1 и 2, за исключением средств управления.

Устройство для промывки трубопроводных систем имеет промывочный контур 1 и трубопроводн чо систему 2, которая подлежит промывке.

Промывочный контур 1 включает магистраль нагнетания моющей жидкости, состоящхто из приводного мотора 3, гидравлических насосов 4 и 5, каждый из которых снабжен клапанами 6 и 7 безопасности соответственно. Выводы (под давлением) насосов ft }i 5 обозначены цифрами 8 и 9, обычные отключающие клапаны обозначены цифрами 10 и 11. Вывод трубопроводной системы 2 начинается у соединения 12, а ввод трубопроводной системы заканчивается у соединения 13. На магистрали слива

ГчЭ

цифрой U обозначен обычный оп-лючЬ-ю- - ий клапан, цифры 15 и 15а указывают открыт или закрыт каждый запорный клапан посредством контрольного клапана 16 и 1ба (через промежуточный клапан 17 и 17а) для регулирования скорости пропускания жидкости (позиция Открыто) клапанами 16 и 1ба. Цифра.18 обозначает фильтр. Когда он закрыт, жидкость направляется в цистерну 19 агрегата через клапан 20 параллельно фильтру 18.

По крайней мере один аккумулятор 21 жидкостного давления, состоящий из объема 22 жидкости, газового объема 23, находящегося под определенным первоначальиьм давлением, например 10 бар, и гибкой мембраны 24, разделяющей оба- объема, соединен с выводом 8 и 9 насосов 4 и 5, Указатели 13а, 14а., 18а и 20а показывают линию фильтров параллельно линии фильтров 13, 14, 18 и 20, но без запорного клапана, аналогично тому, что показан цифрой

15.

При номинальном объеме потока жид

кости падение давления в имеющихся трубопроводных системах состаг)ляет обычно порядка Ю бар Насос 4 рабо та- ет при значительно более высоком давлении, например 50 бар, но имеет относительно низкую мощность порядка 20% номинального потока (около 2000 л/мин) трубопроводной системы 2.

Устройство работает след,уюищм образом .

При начале операции промывки контрольный клапан Чба находится в противоположном положении по отношению к клапану, показанному на фиг. 1, и за10

20

25

45

ставляет клапан 15а быть в закрытом положении посредством воздействия давления насосов 4 и 5. Когда клапан 15а закрыт, аккумулятор 21 наполнен жидкостью до тех пор, пока давление жидкости в этом аккумуляторе не сравняется с рабочим давлением насосов 4 и 5, которое в данном случае составляет порядка 50 бар. Па этой стадии клапан 15а открыт тогда, когда аккумулятор 21 жидкостного давления опорожняется, обычно это бывает в. течение одной или двух секунд, и мощный жидкостный поток устремляется через трубопроводную систему 2. Клапан 14 закрыт тогда, когда запорный клапан 15 не находится в кругообороте потока жидкости, и поток проходит че1

30

40

50

0

0

5

45

рез фильтр 18а. Когда аккумулятор опорожня.ется и поток жидкости ослабевает, тогда клапан 15а опять закрывается и давление начинает возрастать опять. Таким образом агрегат может находитьс.я в рабочем состоянии в любой м омемт, когда необходимо осуществить промывку от загрязнения больщей части трубопрободной смете-- мы 2,

После первой стадии клапан 14 открывается, а клапан 14а закрр шается , клапан 15 находится в открытом состоянии. Сохраняются re же операции, однако клапан 13 теперь выполняет функции клапана 15а. Путем быстрого закрывания клапана 1 5 и прерывания мошного им- пульсного Потока жидкости в трубопроводной системе 2 воспроизводится пик давления, превыщающего, примерно, в три - четыре раза давление насоса 4 (т.е. порядка 200 бар). Клапан 15 может быть приспособлен для открывания и закрывания несколько раз во время прохождения мощного импульсного потока. Пик давления может быть oTperyju-i- рован посредством контрольного клапана 17 потока. Клапаны 16 и 1ба могут представлять собой клапаны, управляемые с помощью соленоидов,, приводимые в действие регулирующимися таймерами,, Время, необходимое для достижения давления 50 бар, может быть определено с по ;ощью клапана 5 переполнения. же считается, что давление менее 50 бар достаточное, то соответствующее время для создания такого давления может быть определено с помощью манометра. для опорожнения ак- к мулятора 21 может быть определено с помощью М.нометра в комбинации с клапанами 17 и 17а, которые регулируют скорость открывания клапанов 15 и 15а.

Таймеры (не показаны) клапанов 16 и 16а устанавливаются на время, определенное подобным образом, после чего 1шапаны 6 и 16а автоматически открывают и закрывают клапаны 15 и 15а во время соответствующих стадий процесса промывки. Продолжительность этого процесса может сильно отличаться - от одного часа до недели - в зависимости от размеров трубопроводной системы и требуемой степени чистоты.

Трубопроводные системы, рассматриваемые здесь, зачастую имеют- большой объем, например порядка 4000 л. На

0

40

50

158826

второй стадии процесс,, который бь,- только что описан, можно постись .а чительного увеличения объема жи-ткпг- ти, используемой в промывочном потоке. Существующие аккумулятооь, жидкостного давления обычно имеют объем порядка 35 л, из которых около 20 т представляют эффективный объем Используя три параллельных аккумх лято- Ра, можно накопить объем жидкости по- Рядка 60 л для создания мошногр промывочного потока. Для открытия кдапа- а 1j и разгрузки аккумуляторов (21) давление, соответствующее рабочему

5

10

давлению, создаваемому насосом 4 образуется во всей трубопроводной системе 2, в данном случае около 50 бар Несмотря ка то, что в общем жидкости считаются не подверженными сжатию они все же подвержены сжаг„ю в определенной степени, порядка 17 н 100 бар. Если объем трубопроводной системы 2 составляет 4000 п -р ,,„р личение объема жидкости внутри составит около 20 л, что активно иозде. ст- вует на промывочньй импульс а в чч- рианте изобретения, предетап-к-ином на фиг. 1, составляет одну треть объема аккумулятора жидкостного -.-г.- ления.

Рассмотрим пример практических «е- личин потока жидкости, применяемого для промывки на основе указанных оаз20

25

30

- - v . /.J ii гч с1 :5 (-J

меров трубопроводной системы

9

асо40

45

са 4, а также аккумулятора 21 жидкостного давления. Когда клапан l 5 открывается, то аккумуляторы 18 оаз- гружаются при разнице давления порядка 40 бар за время 1 - 2 с. Обычно такие аккумуляторы создают поток чо- Рядка 900 л/мин, в соответствии с

;7пп образуется около 700 . Дополнительно, в результате сжатия жидкости внутри тру бопроводной системы 2, ее образ -ется около 30% или 900 ,„, с учетом потока, создаваемого насосом 6 окоо 350 л/мин. Таким образом, обший оток импульса составляет порядка 000 л/мин. Поток импудьса может быть величен, например, при помощи увечи- ения объема аккумуляторов жидкостно- о давления.

Хотя установка запорргого клапача Ь после прохождения трубопровоаноЙ истемы 2 дает определенные ества, необходимо помнить, UTO го- ледствием такой устарювки может быть

35

50

ч т му тр

ак ка об оп ем эт J ны са воз Цес Ь, вод фил мея гов

Фиг Так ныи може ми 3

- -

5

10

то, что промывочная жидкость с загрязняющими частицами будет проходить че- Рез запорньв клапан 12 и возможно заклинивание клапана. По этой причине клапан 15 отсоединяется, когда идет удаление зь:ачительной части загрязняющих частиц на первой стадии, как описывадось ранее. Поэтому создаются пики давления, достигающие номинального рабочего давления трубопроводной

Г If Г Т . , )

системы 2 во время

троведения второй

20

25

30

40

5

35

0

стадии операции промывки, которые е ыстро расширяются и ЛЯРРТ на стенки труб трубопроводной системы 2 для удаления загрязняющих частиц размером порядка 1-25 мкн структуры поверхности. Как вариант, указа1И)ое номина,пь- ное давление можно получить при ис- поль.овании отдельного насоса такого как насос 5 (фиг. 1), в этом случае клапан 2з открывается для высвобождения клапана Ь и насоса 4.

Вприант, изображенный на фиг 2 упрощен за счет использования гидравлического агрегата 26, применяемого п г овседнепной -ксплуатации трубопроводной системы, здесь он показан только схематическ линиями 27 и 28 Преим пцестлом яачяетсч то, что лрсь кол;:чество заменяе х частей ограп;,чено лии;ь аккумулятором 29 жидкостного давления (аккумуляторной старп-ией) и узлом 30 филь- тронания.

Узел 29 аккумулятора включает три аккумулятора 3 жидкостного давления, каждый из которых имеет жидкостной объем, газоный объем, находяпмйся под определенным первоначальным павлени- ем, и гибкую мембрану, разделяющую эти объемы (Фиг. 1). Запорньй клапан J открывает или закрывает контропь- ные клапаны 33 и 34 аналогично описанному. Фильтр 30 включает два па- ра плельных фильтра 35, что делает возможньм их замену, не прерывая то- Цесс промывки. Ги.дравлический агрегат Ь, узел аккумулятора 29, трубопроводная система 27 и 28 и узет 30 фильтрования могут быть соединены меящу собой посредством гибких шлангов (труб) 36-39.

В принципе работа устройства по Фиг. 2 аналогична его работе по фиг 1 Таким образом, дополнительный запор- ныи клапан, аналогичный клапану 32 может быть установлен между фильтр - ми 35. В принципе клапан 15а (фиг. 1)

и клапан 32 (фиг. 2) могут и не устанавливаться, если такие же клапаны становлены до фильтров.

Устройство по фиг. 3 работает аналогично устройству по фиг. 1 и 2, за исключением управления запорным клапаном. Когда поднимается давление в магистрали давления насоса 40 и в аккумуляторе 41 жидкостного давления до лимитирующей величины клапане 42, например 50 бар, клапан Д2 открывается и поток жидкости проходит через чего. В результате этого давление падает в магистрали 43, что заставляет клапан 44 открываться, и промывочный импульс поступает в магистраль аЗ давления трубопроводной системы, так же как и поток, создаваемый насосом Когда давление в аккумуляторе 41 падает, например, на 30%, то клапан 42 закрывается и давление начинает подниматься снова, закрывая запорньй клапан 44. Этот процесс продолжается до тех, пор, пока отключающий клапан 46 открыт и аккумулядия жидкости прекращена. Регулирующей клапан 47 сброса давления служит для блокирования клапана 44, чтобы предохранить аккумулятор 41 от избыточного давления.

В дополнение к операдиям по первоначальной промывке предлагаемое устройство может применяться для промывки трубопроводных систем в процессе нормальной эксплуатадии.

Формула

3 о б р е т е н и

1. Устройство для промывки трубопроводных систем, содержащее промы

0

5

30

35

40

вочный контур, включающий магистраль нагнетания моющей жидкости со смонтированными на ней средством ее крепления к промываемой системе, насосом и аккумулятором жидкостного давления и магистраль слива моющей жидкости, отличающееся тем, что, с повьжения производительности и качества очистки, оно снабжено установленным в промывочном контуре запорным клапаног со средством его периодического открывания в продессе промывки, при этом аккумулятор жидкостного давления установлен между насосом и средством крепления магистрали нагнетания моющей жидкости к промываемо11 системе.

2.Устр13Йство по п. 1 , отличающееся тем, что оно имеет дополнительные аккумуляторы жидкостного давления, установленные параллельно один относительно другого,

3.Устройство по п. i, от л и - чающееся тем, что запорньй клапан установлен в магистрали слива моющей жидкости.

4.Устройство по п. 1, о т л к чающееся тем, что запорный клапан установлен в магистрали нагнетания моющей жидкости.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабже- но дополнительным запорным клапаном,

а клапаны установлены в магистралях нагнетания и слива моюш,ей жидкости.

6.Устройство по п. 1, от л и чающееся тем, что магистраль нагнетания моющей жидкости снабжена дополнительны- насосом, установленным параллельно основному.

72

Изобретение относится к очистке систем трубопроводов и обеспечивает повышение производительности и качества очистки. Устройство содержит промывочный контур, включающий магистраль нагнетания и магистраль слива моющей жидкости. В магистрали нагнетания смонтирован насос и аккумулятор жидкостного давления. В промывочном контуре установлен запорный клапан со средством его периодического открывания в процессе промывки. Аккумулятор жидкостного давления установлен между насосом и средством крепления магистрали нагнетания моющей жидкости к промываемой системе. Кроме того, устройство имеет дополнительные аккумуляторы жидкостного давления, установленные параллельно один другому. В устройстве запорный клапан может быть установлен или в магистрали нагнетания моющей жидкости, или в магистрали слива моющей жидкости, или в обеих магистралях. Устройство снабжено дополнительным насосом, установленным параллельно основному. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

588269

фиг. г

7

L

Фиг.Ъ

30

п

W

5

с W

42

L

.

d

W