Способ очистки внутренней поверхности трубопровода Советский патент 1993 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к водоснабжению и водоотведению, а конкретно к способам очистки внутренней поверхности трубопроводов от загрязнений, может быть использовано для очистки напорных и самотечных трубопроводов, лотков, каналов, гидротехнических туннелей, камер насосных станций и других емкостных сооружений.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет более полного использования энергии сжатого воздуха.

Это достигается тем, что воздушным струям, истекающим изсопл пнемопатрона, сообщается сверхзвуковая скорость благодаря наличию у пневмопатрона сопл Лава- ля. При этом каждый пневмопатрон, максимально использующий энергию воздуха, работает в строго определенном режиме по давлению и расходу сжатого воздуха.

Пример. Производят очистку трубопровода диаметром 1000 ммм от весьма твердых отложений. Очистку производят

пневмопатроном с выхлопными отверстиями, выполненными в виде сопл Лаваля при давлении воздуха перед ними 20 МПа. Очистка производится следующим образом. Трубопровод заполняется водой. Патрон вводится через специальное отверстие или колодец в трубопровод и осуществляется пневмовзрыв с указанными параметрами. Под действием струи воздуха отложения разрушаются, максимальный диаметр частиц при этом от 1 до 20 мм. Вынос этих частиц в отстойник осуществляется потоком воды, скорость которого за счет аэрации увеличивается в несколько раз.

Расчет сопла Лаваля:

Исходные данные: Рр 20 МПа - рабочее давление воздуха;.

Тр 293°К - абсолютная температура воздуха;

Gp 14,4 кг/с - массовый расход воздуха;

Ро 0,1 МПа - внешнее давление воздуха.

сл

с

со

СА) «

ы

00

со

со

Примечание: При расчете используют газодинамические функции; П - отношение давления изотропно движущегося газа в данном сечении к давлению торможения. 0,1.

П

20

0,005

А- отношение скорости изотропно движущегося газа к критической скорости

f(n) 2,16 (по газодинами; о ,

Л - Л

ческим таблицам)

q - отношение массовой скорости аур ИЗОЭНТ.РОПНО текущего потока к массой скорости этого потока в критическом сечении

q f(n) 0,0795 (по газодинамическим таблицам)

1 .Критическая скорость

а Уо к RT 313 м/с т k + 1 к

k - коэффициент адиабаты 1,4; R - газовая постоянная.

2. Площадь критического сечения сопла Лаваля

f,

кр

14.4 313

306 ММ2 кп р 1.4-0.528 20 10б

3. Диаметр критического сечения сопла аваля;

,13 yficp 1.13 vf51,0 - 8.06 мм .

(площадь одного сопла fKp -4 -

306

51 мм)

4. Отношение выходного сечения сопла Лаваля к критическому

1 .

-; fi q

IEE.

51

0,3423

148,99 мм2

5. Диаметр выходного сечения сопла Лаваля

d-1.13 Vi/H5 00 13,8 мм

6. Длина сопла | di - dp 13.8 - 8.06 0,21

13,6мм

2tga2

7.Скорость истечения воздуха из сопла со Яа 2.16 313 676,08 м/с

8.Динамическое давление воздуха

АР-ЈР.««Й

1,2 274185 Н/м2

.

20

25

30

35

Применение заявляемого способа позволяет значительно сократить объем капитальных и текущих ремонтных сооружений систем водоснабжения и водоотведения, уменьшить трудозатраты, снизить расход труб для промышленных и коммунальных предприятий примерно на 30%. Формула изобретения Способ очистки внутренней поверхности трубопровода путем осуществляемого посредством пневмопатрона пневмовзры- ва, генерирующего ударные волны в заполненном жидкостью трубопроводе, о тли ч а- ю щ и и с я тем, что воздействие ударными волнами увеличивают, сообщая воздушным струям, истекающим их сопл пневмопатрона, сверхзвуковую скорость при фиксированных параметрах торможения сжатого воздуха.

Использование: в водоснабжении и во- доотведении, а конкретно в способах очистки внутренней поверхности трубопроводов от загрязнений, может быть использовано для очистки напорных и самотечных трубопроводов, лотков, каналов, гидротехнических туннелей, камер насосных станций и других емкостных сооружений. Сущность изобретения: при очистке труб генерируют ударные волны в заполненном жидкостью трубопроводе. Усилие ударных волн увеличивают, сообщая истекающим из сопл пневмопатрона воздушным струям сверхзвуковую скорость при фиксированных параметрах торможения сжатого воздуха.