Способ промывки трубопроводов Советский патент 1992 года по МПК B08B9/06 

Изобретение относится к моечной технике и может быть использовано при очистке патрубков, длинномерных трубопроводов и других полых изделий от технологических и эксплуатационных загрязнений на предприятиях машиностроительной, химической и пищевой промышленности

Известен способ промывки трубопроводов циркуляцией моющей жидкости Этот метод недостаточно эффективен т к не позволяет обеспечить большие скорости прокачки

Увеличить скорость прокачки позволяет способ промывки трубопроводов с помощью вибронасоса Однако указанный способ не обеспечивает отрыв малых частиц

загрязнений К тому же, конструктивная сложность реализации ограничивает п риме- няемость этого способа Наиболее близок по эффективности к предлагаемому способ промывки трубопроводов путем подачи с помощью высоконапорного насоса очищенной жидкости, при этом подачу жидкости с повышенными скоростями обеспечивают применением мультипликатора вытесняя жидкость из камеры низкого давления Этот способ принят за прототип

Известный способ не позволяет производить промывку трубопроводов при расходе, максимальная величина которого ограничена лишь прочностными характеристиками промываемого изделия, те при

ГО

ы ю

максимально допустимом расходе. Это обусловлено расходными характеристиками насоса и промываемого трубопровода, То есть, энергия, которая тратится на промывку изделия, расходуется недостаточно эффективно.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности промывки.

Указанная цель достигается при применении способа промывки трубопроводов, по которому внутрь трубопровода из основной емкости подают с помощью высоконапорного насоса очищенную жидкость, При этом между насосом и промываемым трубопроводом устанавливают дополнительную емкость, полностью заполняемую жидкостью, а подачу жидкости в трубопровод производят порциями, путем перекрытия магистрали, повышения давления в дополнительной емкости до величины, максимально допустимой для промываемого трубопровода, и последующего соединения через трубопровод со сливом в течение времени, необходимого для понижения давления в емкости до соответствующего минимального значения. Промывку осуществляют до полного замещения предварительного находящейся в трубопроводе жидкости подаваемыми очищенными порциями Режимы предложенного способа предполагают, что весь расход высоконапорного насоса идет в дополнительную емкость для сжатия находящейся там жидкости до требуемого давления, Так как насос работает в тупик, он имеет возможность достичь максимально возможного для него давления, Емкость под давлением является заряженной гидравлической пружиной. Соединяя ее с промываемой трубой, осуществляют разрядку этой пружины, На разрядку, т.е. освобождение энергии сжатой жидкости, затрачивается 0,005-0,010 с. При зтом из емкости в трубопровод поступит порция жидкости, определяемая по известной зависимости:

Уж V0 Р j8 t

где V0 - объем жидкости в дополнительной емкости;

Р - давление зарядки емкости (оно равно максимально допустимому для промываемого трубопровода);

средний коэффициент сжимаемости жидкости.

Как уже отмечалось, эта порция жидкости поступает за весьма малый промежуток времени, поэтому обеспечивается достижение больших мгновенных значений расхода

и, соответственно, скорости жидкости в промываемом трубопроводе. Скорость потока достигает 100 м/с и более, что достаточно для отрыва самых высокоадгезмонных час5 тмц загрязнений Вследствие того, что время зарядки гидравлической пружины на 2-3 порядка превышает время разрядки, работа, производимая насосом при зарядке, выделяется в минимально возможном

10 интервале времени, То есть, происходит концентрация энергии во времени. Способ обеспечивает выделение при промывке максимально возможной мощности. Для выбранной схемы очистки трубопроводов

15 путем прокачки жидкости не представляется возможным достигнуть бо льшей интенсивности отрыва загрязнений при заданных ограничениях по прочности, Как известно, отрыв частиц загрязнений происходит, по

20 достижении определенной скорости потока, практически мгновенно. Поэтому для от- рыза загрязнений необходимо достичь максимально возможной скорости, но поддержка ее в течение какого-либо значитель25 ного интервала времени че обязательна. Как раз такой режим - с кратковременным повышением скорости, и реализуется предлагаемым способом. Для выноса оторвавшихся частиц загрязнений этот режим

30 также вполне достаточен, т.к. скорость транспортировки не превышает скорость отрыва.

При промывке длинномерных трубопроводов перекрытие нагнетающей магист35 рали, при повышении давления в дополнительной емкости, производят на выходе трубопровода, В этом случае объем единичной порции жидкости повышается. При подсчете величины порции по формуле

40 (1) вместо Vo надо подставлять суммарный объем емкости и полости промываемого трубопровода. Такой вариант выполнения способа значительно улучшает эффективность очистки выходного участка промываемого

45 трубопровода.

Повысить величину накапливаемого (1)объема единичной порции жидкости можно

путем предварительного нагрева жидкости. При нагреве коэффициент сжимаемости /

50 увеличивается, увеличивается и величина Уж Повышается энергия единичного импульса заряженной гидравлической пружины, а значит и эффективность очистки, производимой этим импульсом

55 Для повышения энергии одиночного импульса возможно дополнительную емкость предварительно заполнять жидкостью, коэффициент сжимаемости которой выше, чем у моющей Жидкости следует раз- делить между собой, например, гибкой диафрагмой. Так, если в качестве моющей жидкости используется жидкость минерального происхождения, то дополнительную емкостью можно заполнять силиконовой жидкостью. А если моющая жидкость имеет водную основу, то емкость можно заполнять спиртом.

Таким образом, предложенный способ, концентрируя энергию затрачиваемую насосом на промывку, в минимально возмож- ном для конкретной системы промежутке времени, обеспечивает максимально возможную, для жидкостного способа промывки, интенсивность отрыва и выноса загрязнений.

На рисунке представлен вариант схемы устройства, посредством которого может быть реализован предложенный способ промывки.Устройство содержит основную ем- кость 1 для хранения моющей жидкости, магистраль нагнетания с высоконапорным насосом 2, фильтром 3, обратным клапаном 4 и дополнительной емкостью 5, давление в которой контролируется датчиком давления 6. К магистрали нагнетания посредством крана 7 подсоединяется промываемый трубопровод 8, выход из которого соединен с баком устройства 1. Работой управляет блок управления 9,

Рассмотрим промывку трубопровода внутренним диаметром 20 и длиной 20 м. Максимально допустимое давление в трубопроводе - 2000 кгс/см. Моющая жидкость - АМГ-10. Объем дополнительной емкости 5-50 дм3. Номинальное давление насоса 2-220 кгс/см , расход при этом давлении-14 дм /мин.

При выбранных параметрах объем единичной порции жидкости, поступающей в промываемый трубопровод равен 0,7 дм . Для полного замещения первоначально находящейся в трубопроводе жидкости необходимо девять одиночных порций. Вводим эту информацию в блок управления 9 Вво- дим также величину максимального давления Рмах.200 КГС/СМ2.

Промывка осуществляется следующим образом. Открывают кран 7 и включают насос 2. Заполняют промываемый трубопро- вод 8 жидкостью. Фиксируют и запоминают в блоке управления установившееся давление Pmin. Далее перекрывают кран 7. При работающем насосе 2 давление в емкости поднимается. По достижении давления до Рмах, блок управления открывает кран 7, в результате чего в промываемый трубопровод 8 поступает с высокой скоростью порция жидкости, производящая отрыв загрязнений. При установлении давления

Pmin кран 7 перекрывают и цикл повторяется. После девяти циклов промывка заканчивается. В принципе, можно делать и больше циклов, т.к. указанное количество является просто минимальным.

В случае простой прокачки жидкости указанным насосом обеспечивается в промываемом трубопроводе скорость менее 1 м/с. Импульсная подача жидкости повышает скорость потока в прбмываемом изделии более, чем на два порядка. Соответственно увеличивается и силовое воздействие на частицы загрязнений. Вследствие более интенсивного отрыва, повышается эффективность промывки, сокращается ее продолжительность.

При промывке длинномерных трубопроводов, объем полости которых довольно значителен, кран 7 следует устанавливать на выходе из трубопровода. Этим обеспечивается увеличение единичной порции подаваемой жидкости, и существенно повышается эффективность промывки выходного участка.

Повышение температуры жидкости повышает ее сжимаемость. Так если масло АМГ-10 нагреть на 40°С. то его сжимаемость повышается более, чем на треть. Соответственно, на столько же можно повысить энергоемкость единичной порции жидкости, и, соответственно, ее очищающее воздействие. Следует отметить, что повышение температуры само по себе также улучшает эффективность промывки. Нагрев жидкости можно производить либо в магистрали нагнетания, при подаче ее к дополнительной емкости, либо непосредственно в емкости 1.

Увеличить величину подаваемой порции позволит применение этилполисилок- сановых жидкостей, Сжимаемость этих жидкостей на 40-50% вше, чем у АМГ-10. Такой вариант можно конструктивно реализовать, если в качестве допотнительной емкости использовать подключенный к магистрали нагнетания поршневой аккумулятор, газовая полость которого полностью заполнена синтетической жидкостью Следует отметить, что при неизменности эффективности промывки, такой вариант осуществления способа позволяет существенно уменьшить габариты емкости и всего оборудования в целом

Указанный способ, за счет концентрированного выделения энергии, затрачиваемой на промывку, позволяет существенно повысить интенсивность отрыва загрязнений и сократить трудоемкость промывки Способ легко внедряется путем несложной дорзботки существующего оборудования

Формула изобретения 1, Способ промывки трубопроводов путем подачи внутрь трубопровода из основной емкости с помощью высоконапориого насоса очищенной жидкости, о т л и ч-а го - щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности промывки, между насосом и промываемым трубопроводом устанавливают дополнительную емкость, полностью заполняемую жидкостью, а подачу жидкости в трубопровод производят порциями, путем перекрытия нагнетающей магистрали, повышения давления в дополнительной емкости до величины, максимально допустимой для промываемого трубопровода, и последующего соединения дополнительной емкости через трубопровод со сливом в течение времени, необходимого для понижения давления в дополнительной емкости до соответствующего минимального значения, при этом промывку осуществляют до полного замещения предварительно находящейся в трубопроводе жидкости подаваемыми очищенными порциями.

2,Способ по п. 1,отличающийся тем, что при промывке длинномерных трубопроводов перекрытие нагнетающей магистрали трубопровода, при повышении давления в дополнительной емкости, производят на выходе трубопровода.

3.Способ по п.1 .отличающийся тем, что дополнительную емкость предварительно заполняют жидкостью, коэффициент сжимаемости которой выше, чем у моющей и разделяют жидкости между собой, например, гибкой диафрагмой.

Использование1 промывка патрубков, длинномерных трубопроводов и других полых изделий Сущность изобретения1 способ промывки трубопроводов заключается в подаче во внутрь трубопровода моющей жидкости из основной емкости высоконапорным насосом, при этом между насосом и промываемым трубопроводом устанавливают дополнительную емкость, заполняемую жидкостью, в которой давление повышают до максимального значения и затем соединяют ее с трубопроводом Вследствие использования эффекта гидравлической пружины достигаются высокие значения скорости жидкости интенсифицирующие отрыв загрязнений При промывке длинномерных трубопроводов сам трубопровод также может использоваться как часть дополнительной емкости Для этого перекрывают поток на выходе из трубопровода и повышают давление во всей системе Чтобы повысить энергию одиночного импульса, жидкость подаваемую в дополнительную емкость, предварительно подогревают либо дополнительную емкость заполняют жидкостью, коэффициент сжимаемости которой больше чем у моющей 2 з п ф-лы, 1 ил